Osnova témat

  • Úvod

    Logo OP VK



    Tato inovace předmětu Počítačové sítě a decentralizované systémy je spolufinancována Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR, projekt č. CZ.1.07/2.3.00/09.0197, "Posílení konkurenceschopnosti výzkumu a vývoje informačních technologií v Moravskoslezském kraji".


    Počítačové sítě
    a decentralizované systémy


    Lektor: Šárka Vavrečková

    Cíl předmětu:

    Cílem předmětu je naučit se orientovat v pojmech, metodách a postupech souvisejících s počítačovými sítěmi. Podíváme se na lokální a rozlehlé sítě, bezdrátové a mobilní sítě, techniky první/poslední míle, zabezpečení a správu sítí.

    Předpokládá se, že studenti již mají základní znalosti v oblasti počítačových sítí z bakalářského stupně studia, zejména ohledně lokálních sítí a síťových zařízení.

    Osnova:

    1. Standardy a standardizační instituce. Protokoly na různých vrstvách modelu ISO/OSI. Model TCP/IP.
    2. Síťové architektury Ethernet (včetně nejnovějších standardů). Základy dalších lokálních sítí (FDDI, TokenRing). EtherChannel, Fibre Channel, iSCSI.
    3. Architektury pro metropolitní a rozlehlé sítě (WAN) - především ATM, FrameRelay, MPLS.
    4. Bezdrátové a mobilní sítě.
    5. Využívání telekomunikačních sítí - xDSL.
    6. Jmenné a adresářové služby a jejich implementace, DNS, Active Directory.
    7. Decentralizované a distribuované systémy. Směrovací algoritmy. Bridging, switching, routing. VLAN.
    8. Zabezpečení počítačových sítí - firewall a filtrování provozu, protokol SNMP, NetFlow, Syslog, testování a monitorování sítě, dohledové systémy.

    Literatura a další zdroje:

    Doporučenou literaturu najdete především ve skriptech, nejdůležitější informační zdroje jsou následující:

    • víceméně ucelené informační zdroje (většinou knihy) jsou v seznamu literatury před přílohami,
    • další informační zdroje (především odkazy na Internet) najdete přímo u jednotlivých témat.

    POZOR - zde zveřejněné materiály nejsou aktuální! Aktualizované materiály najdete na http://vavreckova.zam.slu.cz/vyuka.html

    Skripta:

  • Úvod do pokročilejšího studia počítačových sítí

    V první přednášce si především stručně zopakujeme některé pojmy, které bychom již měli znát. K níže uvedené prezentaci najdete informace ve skriptech především v příloze A a na začátku první kapitoly. V ideálním případě budeme sedět u počítačů a vyzkoušíme si některé příkazy pro práci se sítěmi (podrobnosti najdete ve skriptech v příloze B a C).

  • Model TCP/IP

    Již známe referenční model ISO/OSI. V praxi se však u síťových zařízení setkáváme se vztažením k jednoduššímu modelu TCP/IP. V tomto tématu se seznámíme s modelem TCP/IP, jeho vztahem k ISO/OSI, jeho vrstvami a protokoly na jednotlivých vrstvách. U nejdůležitějších protokolů probereme také strukturu příslušné datové jednotky se souvisejícími mechanismy. Poslední částí tématu je adresace podle protokolu IPv4 a IPv6, práce s adresami včetně mechanismu NAT a proces získávání IPv4 a IPv6 adresy.

  • IEEE 802.3 (Ethernet) a další LAN

    V tomto tématu se budeme věnovat především nejpoužívanějšímu typu lokálních sítí, Ethernetu. Podíváme se na pojmy, přenosové techniky, používaná řešení pro fyzickou vrstvu ISO/OSI a dále na související technologie (křížení, auto-negociace, Multiple-rate Ethernet, PoE, EFM a Metro Ethernet).

    Dalším LAN se budeme věnovat jen okrajově. Jedná se zejména o řešení postavená na předávání tokenu (Token Ring a FDDI). Zbylé probírané sítě patří spíše k řešením pro přístup k datovým centrům, probereme EtherChannel, Fibre Channel a iSCSI.

    Poslední částí tohoto tématu jsou virtuální lokální sítě (VLAN). Podíváme se na základní princip, výběr kritérií pro vytvoření VLAN, určení členství v dané VLAN a zajištění komunikace s oblastmi mimo virtuální síť.

  • WAN sítě

    Téma je věnováno rozlehlým sítím. Nejdřív se podíváme na spojové protokoly, které se ve WAN sítím používají, a dále probereme nejdůležitější používané WAN sítě, především Frame Relay, ATM a MPLS. Dále probereme řešení pro optické přenosové cesty (SDH, WDM a DWDM). U sítí ATM a MPLS si všimněte především ukázek přepínacích tabulek a schémat jejich využití.

  • Data a telekomunikační sítě

    V tématu se zabýváme vším, co souvisí s telekomunikacemi. Jádrem tématu jsou technologie přístupu do WAN sítí přes telekomunikační sítě (ISDN, ADSL a další DSL technologie), následují telefonní ústředny a mechanismus VoIP.

  • Bezdrátové a mobilní sítě

    Téma je věnováno bezdrátovému přenosu dat. Začneme technologií založenou na standardu IEEE 802.11 (Wi-fi), následuje WiMAX a dále mobilní WAN sítě různých generací.

  • Centralizovanost, decentralizovanost, distribuce

    V tématu se zabýváme především technologiemi pro bridging, switching a routing. Podíváme se také na akademickou síť CESNET a její napojení na jiné obdobné sítě, řízení kvality služeb (QoS) a jmenné a adresářové služby (jmenovitě na DNS a Active Directory).

  • Bezpečnost sítí

    Po krátkém teoretickém úvodu se podíváme na síťové analyzátory, malá zařízení sloužící k analýze počítačové sítě. Dále se budeme zabývat firewally (pozor, tato sekce je velmi důkladně rozvedena v příloze C, kde najdete praktické příklady konfigurace různých typických funkcí pokročilých firewallů), VPN a SSH.

  • Správa a monitoring sítě

    Po teorii správy sítě a správě podle ISO/OSI se zaměříme především na správu v modelu TCP/IP, využití protokolu SNMP a databáze MIB-II. Projdeme si logování provozu mechanismem Syslog a monitoring pomocí RMON, Snort a NetFlow. Podíváme se na mechanismus WBEM pro správu přes protokol HTTP a projdeme si několik nejnámějších volně dostupných dohledových systémů.

  • Otázky ke zkoušce, závěr

    Protože je rozsah probíraného učiva obrovský, doporučuji učit se ke zkoušce podle níže uvedeného orientačního seznamu možných otázek. Není třeba se ze skript učit vše, ne každý se stane administrátorem sítě.