Operační systémy III
Autor: Ing. Jakub Šimůnek
Referenční Model ISO/OSI a TCP/IP
- teoretická schémata
- popisují
o síťové protokoly
o interakce v počítačových sítích
- Hlavní rozdíly
o počet vrstev(ISO/OSI - 7, TCP/IP - 4)
o ISO/OSI se již moc nevyužívá
- Sedm vrstev
o Fyzická vrstva
o Linková vrstva
o Síťová vrstva
o Transportní vrstva
o Relační vrstva
o Prezenční vrstva
o Aplikační vrstva
- malé datové toky mezi vrstvami
- rovnoměrné zatížení
Fyzická vrstva
- fyzická část práce s připojením
Linková vrstva
- třídění a řazení dat (pakety)
Síťová vrstva
- rozesílání dat do vyšších vrstev
- indikace chyb
Transportní vrstva
- zajištění kvality dat pro následující vrstvy
Relační vrstva
- navazuje a ukončuje relaci
Prezenční vrstva
- překlad dat mezi sítí a aplikací
Aplikační vrstva
- přístup k datům přenosu pro koncové uživatele
TCP/IP
- čtyři vrstvy
o vrstva síťového rozhrání
§ fyzický přenos dat
o síťová vrstva
§ IP protokoly
§ adresace a směřování
o transportní vrstva
§ zajištuje spolehlivý přenos dat
§ TCP/UDP
o Aplikační vrstva
§ Aplikační protokoly (HTTP,FTP,...)
- dnes nejpoužívanější
IP adresy
Třídy IPv4
- Třída A
o rozsah - 1.0.0.0 - 126.0.0.0
o formát - S.H.H.H (S-síť, H-hostitel)
o velké organice s mnoha zařízeními
- Třída B
o rozsah - 128.0.0.0 - 191.255.0.0
o formát - S.S.H.H (S-síť, H-hostitel)
o středně velké organizace
- Třída C
o rozsah 192.0.0.0 - 223.255.255.0
o formát - S.S.S.H (S-síť, H-hostitel)
o malé organizace nebo skupiny
- Třída D
o rozsah 224.0.0.0 - 239.255.255
- Třída E
o rozsah - 240.0.0.0 - 255.255.255.255
o experimentální účely (neveřejné IP)
IPv6
- 128 bitové adresy (340 undecilionů unikátních adres)
- hexadecimální formát
- příklad 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
- Unicast Adresy
o jednotlivé síťové rozhrání
o Globální unicast adresy
§ komunikaci na internetu(veřejné)
o Link Local Unicast
§ komunikace v lokání síti
- Multicast adresy
o skupina rozhraní
o různé zařízení
o data jsou doručena všem členům skupiny rozhrání
- Anycast adresy
o skupina rozhraní
o různé zařízení
o data jsou doručena nejbližšímu zařízení
Porty
- číselné identifikátory pro odlišení aplikací v rámci aplikační vrstvy (TCP/IP)
- slouží k směřování komunikace ke správným apliacím
- rozsah 0 až 65536
o 0 - 1023
§ známé porty (HTTP - 80, HTTPS - 443)
§ rezervace pro dobře známé aplikace a služby
o 1023 - 49151
§ registrované porty
§ uživatelské aplikace a služby
o 49151 - 65536 - dynamické porty
§ použití libovolnými aplikacemi
§ interní účely
Dobře známe porty
- HTTP - 80
- HTTPS - 443
- FTP - 20(data), 21(řídící příkazy)
- SSH - 22
- IMAP - 143
Počítačové síte - příkazy
Windows
- ipconfig - aktuální TCP/IP konfigurace
o ipconfig /all - podrobné informace
- ping - testování dostupnosti cílového hosta
o ping www.seznam.cz
- tracert - zobrazí cestu k zadanému hostu
o tracert www.seznam.cz
Linux
- ipconfig - aktuální TCP/IP konfigurace
o ipconfig /all - podrobné informace
- ping - testování dostupnosti cílového hosta
o ping www.seznam.cz
- traceroute - zobrazí cestu k zadanému hostu
o traceroute www.seznam.cz
Nástroje pro práci se sítí
- Wireshark https://www.wireshark.org/
- Nmap https://nmap.org/
Topologie počítačových sítí
- Hvězdicová topologie
- Sběrnicová topologie
- Kruhová topologie
- Stromová topologie
- Mesh topologie
Hvězdicová topologie
Charakteristika
- všechny uzly jsou připojeny k centrálnímu zařízení
Výhody
- snadná instalace a správa
Nevýhody
- závislost na centrálním zařízení
Sběrnicová topologie
Charakteristika
- všechny uzly jsou připojeny k jedinému komunikačnímu mediu
Výhody
- snadná instalace a správa
Nevýhody
- omezená škálovatelnost (rozšířitelnost)
- problém s výkonem (vytížení sítě)
- obtížná detekce chyb
Kruhová topologie
Charakteristika
- uzly jsou uspořádány ve formě kruhu
- 2 sousedi
Výhody
- jednoduchá implementace
- zjednodušení toku dat
Nevýhody
- selhání jednoho uzlu může způsobit pád celé sítě
- obtížná škálovatelnost
Stromová topologie
Charakteristika
- varianta hvězdicové topologie
- propojení hierarchicky
Výhody
- dobrá škálovatelnost
- vhodnost pro rozsáhlé sítě
Nevýhody
- závislost na kořenovém uzlu
- složitější správa
Mesh topologie
Charakteristika
- každý uzel je připojen k dalším uzlům
- vícecestné spojení
Výhody
- vysoká odolnost
- vynikající redundance a spolehlivost
Nevýhody
- vyšší náklady a složitost
- náročnější správa
Windows server
- Serverové řešení windows
- podnikové prostředí
- platforma pro správu dat, aplikací a různých služeb v síťových infrastrukturách
- Windows NT 3.1 Advanced Server (1993)
o první verze určená pro servery
o založeno na architektuře windows NT
- Windows NT 4.0 Server (1996)
o rozhrání jako v win95
o lepší podpora pro síťové služby
- Windows 2000 Server (2000)
o představení Active Directory
o zlepšení síťové a aplikační infrastruktury
- Windows Server 2003 (2003)
o vylepšení výkonu a bezpečnosti
o přidán windows firewall
o lepší podpora pro web a aplikace
- Windows Server 2008 a 2008 R2
o nové funkce
§ Server Core
§ Hyper-V (virtualizace)
o vylepšení správce role a funkcí
o podpora windows 7
- Windows Server 2012 a 2012 R2
o přesun do cloudu a správě datových center
o rozhrání Metro UI
o vylepšení virtualizace, správy úložiště a síťových služeb
- Windows Server 2016
o zaměření na cloudové výpočty
o podpora kontejnerů a mikroslužeb
o zavedení windows Defender
o Nano server pro cloudové a kontejnerové prostředí
- Windows Server 2019
o vylepšená integrace s cloudem a zabezpečením
o hybridní cloud
o HCI (Hyper-Converged Infrasturcture)
Windows server - Hlavní komponenty
Správa sítě a uživatelů
- Active directory
o služba pro správu uživatelský účtů, skupin, počítačů v síti
o autentizace(ověření identity) a autorizace(umožnění přístupu) uživatelů
- Group Policy
o práva skupin uživatelů
- Windows Server Update Services
o centralizovaná správa aktualizací v rámci sítě
Souborové a tiskové služby
- sdílení souborů
o uživatelé, zařízení
- tiskové servery
o správa tiskových úloh a tiskáren
Web a aplikační servery
- IIS (Internet Inforrmation Service)
o hostování webových aplikací a služeb
o technologie .NET, PHP
o protokoly HTTP, HTTPS, FTP, FTPS, SMTP
Databázové servery
- SQL Server
o Windows server pro správu relačních databází
Virtualizace
- Hyper-V
o Vytváření a správa virtuálních strojů
Síťové služby
- DNS a DHCP
o správa adresace a rozlišování názvů v síti
o DNS - systém doménových jmen - převod IP na jmenné domény
o DHCP - automatická konfigurace serveru či klienta (IP, maska sítě, brána)
- Remote Access a VPN
o vzdálený přístup
o VPN - virtuální privátní síť
Cloudová integrace
- Azure
o cloudová platforma - Microsoft
o Služby
§ Azure Virtual Machines - cloudové virtuální stroje
§ Azure App Service - hostování webových aplikací
§ Azure Storage - cloudové úložiště
§ Azure SQL Database - cloudové hostování databáze
Zálohování a obnova
- Zálohovací služby
- obnovací služby