Skripta z předmětu Počítačové a komunikační sítě
Popis:
1 Úvod
Cílem učebního textu je podat přehledovou informaci o síťové komunikaci pro studenty ne-informatických oborů. Výklad je zaměřen na dvě dominující technologie dneška: sítě na bázi protokolu IP a lokální sítě typu Ethernet.
2 Zařazení předmětu ve studijním programu
Předmět Počítačové a komunikační sítě (MPKS) zařazen do prvního ročníku magisterského studia oboru Elektronika a sdělovací technika. Bezprostředně nenavazuje na žádný předmět. K jeho absolvování postačují znalosti na úrovni bakalářského studia. Jako samozřejmost se předpokládá alespoň pasivní znalost Angličtiny.
2.1 Úvod do předmětu
Kromě přednášek je součástí výuky i laboratorní a počítačové cvičení. Výklad na přednáškách je orientován směrem odshora dolů. Nejdříve se studenti seznámí s aplikace, až potom s detaily síťové komunikace zejména s důrazem na protokol IP a Ethernet.
Klíčová slova:
studijní program
aplikační vrstva
transportní vrstva
datový spoj
lokální sítě
bezpečnost
Obsah:
- 1 Úvod -5-
2 Zařazení předmětu ve studijním programu -5-
2.1 Úvod do předmětu -5-
2.2 Vstupní test -5-
3 Počítačová síť -7-
3.1 Struktura sítě -7-
3.1.1 Způsob šíření signálu -7-
3.1.2 Geografický rozsah -8-
3.1.3 Způsob přenosu dat -9-
3.2 Protokoly -13-
3.2.1 Hierarchie protokolů -13-
3.2.2 Služby -14-
3.3 Modely architektur počítačových sítí -15-
3.3.1 Referenční model iso osi -15-
3.3.2 Model tcp/ip -17-
4 Aplikační vrstva tcp/ip -20-
4.1 Základní principy síťových aplikací -20-
4.2 Protokol http -22-
4.2.1 Základní princip -22-
4.2.2 Http dotaz a odpověď -23-
4.2.3 Proxy -28-
4.2.4 Cookies -30-
4.3 Ftp -30-
4.3.1 Aktivní režim komunikace protokolu ftp -31-
4.3.2 Pasivní režim komunikace protokolu ftp -32-
4.3.3 Příkazy ftp -33-
4.4 Elektronická pošta -34-
4.4.1 Architektura -34-
4.4.2 Formát poštovní zprávy -36-
4.4.3 Protokol smtp -37-
4.4.4 Pop3 -39-
4.4.5 Imap4 -40-
4.4.6 Mime -41-
4.5 Dns -45-
4.5.1 Architektura -45-
4.5.2 Dotazy -47-
4.5.3 Záznamy v dns databázi -49-
5 Transportní vrstva architektury tcp/ip -51-
5.1 Čísla portů -51-
5.2 Protokol udp -53-
5.3 Protokol tcp -53-
5.3.1 Základní principy zajištění spolehlivého přenosu -53-
5.3.2 Segmenty tcp -58-
5.3.3 Navázání a ukončení spojení -60-
5.3.4 Technika okna -62-
5.3.5 Zahlcení sítě -64-
6 Síťová vrstva architektury tcp/ip -69-
6.1 Funkce síťové vrstvy -69-
6.2 Základy směrování -70-
6.2.1 Centralizované směrování -71-
6.2.2 Izolované směrovaní -71-
6.2.3 Distribuované metody směrování -72-
6.2.4 Hierarchické směrování -75-
6.3 Protokol ip -76-
6.4 Ip adresa -80-
6.4.1 Původní varianta -81-
6.4.2 Beztřídní adresování -82-
6.4.3 Privátní ip adresy -84-
6.4.4 Překlad adres (nat/pat) -84-
6.5 Směrování v ip sítích -87-
6.5.1 Směrovací tabulka -87-
6.5.2 Struktura sítě -90-
6.5.3 Protokol rip -91-
6.5.4 Protokol ospf -92-
7 Datový spoj a fyzická vrstva -94-
7.1 Základy přenosu dat -94-
7.2 Přenosová média -95-
7.2.1 Kroucený dvoudrát -95-
7.2.2 Koaxiální kabel -97-
7.2.3 Optické vlákno -97-
7.3 Kódování pro přenos -99-
7.4 Mechanismy pro přenos dat -102-
7.4.1 Rámce -102-
7.4.2 Detekce chyb -103-
8 Lokální sítě -107-
8.1 Přístup ke sdílenému médiu -107-
8.1.1 Statické přidělování kapacity kanálu -108-
8.1.2 Náhodný přístup ke sdílenému médiu -108-
8.2 Ethernet (ieee 802.3) -112-
8.2.1 Architektura -112-
8.2.2 Ethernet 10mb/s -114-
8.2.3 Přepínaný ethernet -116-
8.2.4 Rychlý ethernet - 100 mb/s -117-
8.2.5 Gigabitový ethernet -124-
8.2.6 Ethernet 10 gb/s -127-
8.2.7 Napájení po ethernetu (poe) -129-
8.3 Propojování lokálních sítí -130-
8.3.1 Most / přepínač -131-
9 Multimediální síťové aplikace -138-
9.1 Základní principy -138-
9.2 Přenosy uložených médií -139-
9.2.1 Architektura -139-
9.2.2 Protokol rtsp -140-
9.2.3 Distribuční sítě -141-
9.3 Multimediální přenosy v sítích typu best-effort -142-
9.3.1 Kvalita služeb -142-
9.3.2 Odstranění jitteru -143-
9.3.3 Potlačení vlivu ztráty dat -145-
9.3.4 Protokol rtp -146-
9.4 Ip telefonie - protokol sip -148-
9.4.1 Protokol sip -148-
9.4.2 Architektura sip -150-
9.5 Zajištění kvality služeb v sítích ip -151-
9.5.1 Základní principy -151-
9.5.2 Mechanismy zajištění kvality služeb -152-
9.5.3 Integrované služby a diferencované služby -154-
10 Bezpečnost síťového provozu -156-
10.1 Základní pojmy -156-
10.2 Symetrická kryptografie -157-
10.2.1 Standardy des a aes -158-
10.2.2 Proudové šifry -159-
10.2.3 Kryptografie s veřejným klíčem -160-
10.2.4 Autentizace -162-
10.2.5 Integrita zpráv -163-
10.2.6 Distribuce klíčů -164-
10.3 Zabezpečení síťového provozu -166-
10.3.1 E-mail -166-
10.3.2 Ssl -167-
10.3.3 Ipsec -169-
Zdroje:
- KUROSE, J. F., ROSS, K. W., Computer Networking (3rd ed.). Pearson Education (Addison Wesley), Boston, USA, 2005.
- STALLINGS, W. Data and Computer Communications (8th Edition). Prentice Hall, 2006.
- DOSTÁLEK, L. , KABELOVÁ, A. Velký průvodce protokoly TCP/IP a DNS (4. vydání). Computer Press, Brno, 2005.
- KÁLLAY, F., PENIAK, P. Počítačové sítě a jejich aplikace LAN/MAN/WAN (2. vydání). Grada, Praha, 2003.
- PUŽMANOVÁ, R. TCP/IP v kostce. Kopp, 2004.
- DOSTÁLEK, L. a kol. Velký průvodce protokoly TCP/IP: Bezpečnost (2. vydání). Computer Press, Brno, 2005.
- STAUDEK. J. Počítačové sítě. Přednáškové materiály, MU Brno.
- JANEČEK, J., BÍLÝ, M. Lokální sítě. Skriptum ČVUT Praha, 2003.
- http://www.earchiv.cz
- BOHÁČ, L. Komunikace v datových sítích. Přednášky ČVUT.
- BEZPALEC, P. Kvalita služeb datových sítí z hlediska VoIP. Sborník semináře Teorie a praxe IP telefonie, Praha, 2006
O souborech cookie na této stránce
Soubory cookie používáme pro funkční účely, pro shromažďování a analýzu informací o výkonu a používání stránky.