Sieci LAN, Sieci WLAN

Jeżeli przeszlibyśmy się przez swoje miasto można w bardzo prosty sposób zauważyć ile jest sieci bezprzewodowych w takim jednym mieście. Większość takich sieci jest niedostatecznie dobrze zabezpieczonych przez co możemy się do takich sieci w prosty sposób podpiąć i korzystać z Internetu lub nawet przeglądać dane na komputerach innych użytkowników tejże sieci. Jest to obecnie bardzo poważny problem ponieważ większość osób nie zdaje sobie sprawy z tego, iż do ich sieci w każdej chwili może wejść osoba niepowołana i wykraść nasze dane. Dlatego też trzeba zadbać o zabezpieczanie sieci, a w szczególności te, które znajdują się przy ulicach bardzo ruchliwych ponieważ wiele osób jadąc samochodem czy rowerem wykrywa przez swoje telefony takie sieci i próbuje się do nich włamać oraz uzyskać niepowołane informacje.

W przeciwieństwie do sieci przewodowych, w których występował zazwyczaj tylko jeden typ złącza – RJ-45 i można było praktycznie wszystko nim połączyć, wystarczyło tylko dobrze zarobić kabel sieci bezprzewodowe posiadają takich złączy już o wiele więcej. Bardzo wiele złączy jest po prostu używanych ze względu na ich dalsze użycie przez producentów sprzętu sieciowego. Najpopularniejszym na dzień dzisiejszy złączem jest złącze Tymu SMA. Używa się go w większości routerów takich firm jak TP-LINK czy ASUS. Wiele anten także posiada takie złącza. Są jednak również inne złącza jak choćby typ N, który używa na dzień dzisiejszy Linksys. Ze względu głównie na tą firmę, złącze to jest nadal popularne i dużo ludzi musi korzystać z niego. Oczywiście istnieją przejściówki, które pozwalają na zamianę złącza.

Wiele instytucji, które chcą przyciągnąć do siebie potencjalnego klienta oferuje w ramach darmowych usług bezprzewodowy Internet. Wchodząc nie raz do jakiegoś sklepu lub nawet pubu możemy zauważyć napis „darmowy Internet”. Jest to chwyt marketingowy ostatnich lat. Wiele firm, które oferują dla  swoich klientów jakieś usługi oferują darmowy Internet, żeby klient się u nich zatrzymał. Jest to niewielki koszt ponieważ wystarczy tylko kupić odpowiedniego routera oraz podłączyć sobie do niego Internet. Jednak przez przyciągnięcie takiego klienta zawsze może istnieć realna szansa, że po wejściu do nas klient zauważy coś ciekawego i zostawi u nas trochę pieniędzy. Takie darmowe punkty dostępowe do Internetu możemy zobaczyć nawet w centrach handlowych, gdzie ludzie od jakiego czasu przychodzą porozmawiać ze znajomymi i korzystać z Internetu.

Do łatwiejszego zapamiętania łączenia urządzeń kablem krosowanym lub prostym posłuży poniższy rysunek. Pogotowie komputerowe kraków Urządzenia, które znajdują się w różnych grupach łączymy kablem prostym (np. ruter-przełącznik), natomiast urządzenia, które znajdują się w jednej grupie łączymy kablem krosowanym (np. ruter-host).

1) Kabel prosty – oznacza kabel w którym dwa końce kabla (złącze RJ-45) są zarobione w standardzie 568A lub 568B
2) Kabel krosowany – oznacza kabel w którym jedna końcówka kabla RJ-45 zarobiona jest w standardzie 568A, a druga końcówka RJ-45 w standardzie 568B

Outsourcing IT Kraków

Kolejność przewodów w złączu RJ-45 wg standardu 568A:
1) biało-zielony
2) zielony
3) biało-pomarańczowy
4) niebieski
5) biało-niebieski
6) pomarańczowy
7) biało-brązowy
8 ) brązowy

Kolejność przewodów w złączu RJ-45 wg standardu 568B:
1) biało-pomarańczowy
2) pomarańczowy
3) biało-zielony
4) niebieski
5) biało-niebieski
6) zielony
7) biało-brązowy
8 ) brązowy

Blog wave

Adresacja prywatna IP

W celu dowolnego wykorzystania adresów IP stworzono specjalne pule adresów w poszczególnych klasach adresów IP, zwane prywatnymi pulami adresów. Można je dowolnie wykorzystywać w sieciach prywatnych do których zaliczamy sieci LAN bez konieczności ich rejestracji. Aby taką sieć LAN podłączyć do sieci globalnej (publicznej) trzeba stosować translację adresów NAT i posiadać przyznany adres publiczny.

Podział adresów prywatnych w zależności od klas adresów:
1) klasa A – zakres od 10.0.0.0 do 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
2) klasa B – zakres od 172.16.0.0 do 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
3) klasa C – zakres od 192.168.0.0 do 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

Dodatkowo należy mieć na uwadze adresy zarezerwowane na specjalne przeznaczenie:
1) 0.0.0.0 – sieć nieznana, zwykle oznacza default
2) 127.0.0.0 do 127.255.255.255 – loopback/adres lokalny
3) 255.255.255.255 – adres rozgłoszeniowy broadcast

Wyróżniamy następujące klasy adresów IP:

1) Klasa A – wykorzystywana przez duże sieci. Na adres sieci przeznaczone jest 7 bitów, więc sieci jest 2^7=127. W każdej sieci może być 16777214 komputerów (na adres hosta przeznaczone jest 24 bity, więc otrzymujemy 2^24 hostów)
Najniższy adres: 1.0.0.0 najwyższy: 126.255.255.255
2) Klasa B – wykorzystywana przez sieci o średniej wielkości mającą od 2^8 do 2^16 hostów. W efekcie otrzymujemy 16384 sieci, które mogą posiadać do 65534 hostów.
Najniższy adres 128.0.0.0 najwyższy 191.255.255.255
3) Klasa C – wykorzystywana przez małe sieci. W każdej sieci może być do 256 maszyn (2^8). Natomiast liczba sieci to 2^11 (2097150)
Najniższy adres 192.0.0.0 najwyższy 223.255.255.255
4) Klasa D – jest używana w sytuacji, gdy ma miejsce jednoczesna transmisja do większej liczby urządzeń, czyli transmisji grupowej
Najniższy adres 224.0.0.0 najwyższy 239.255.255.255
5) Klasa E – wykorzystywana w celach naukowych
Najniższy adres 240.0.0.0 najwyższy 255.255.255.255

Sieci lokalne budowane są w celu połączenia wielu urządzeń niezbyt odległych od siebie. Do pojedynczej sieci lokalnej dołączone mogą być urządzenia, które przynależą do różnych działów, departamentów czy grup użytkowników. Przykładowo pojedyncza sieć lokalna może służyć do przenoszenia danych pracowników działu finansowego, marketingowego sprzedaży. Często administratorom sieci zależy na tym by ruch generowany przez jeden rodzaj użytkowników nie był widoczny przez pozostałych użytkowników sieci. Aby odseparować ruch pochodzący od różnych użytkowników można zbudować oddzielną infrastrukturę sieciowa dla każdego rodzaju użytkowników. Outsourcing IT Kraków Podejście takie jednak jest niezwykle kosztowne i nieelastyczne. Możliwa jest również separacja użytkowników na kilka grup bez budowy oddzielnych sieci przez podział sieci lokalnej na kilka logicznie odseparowanie wirtualnych sieci lokalnych. Wirtualne sieci lokalne VLAN (ang. Virtual LAN) nie tylko pozwalają na wyodrębnienie poufnych danych i przesyłanie ich w sposób odseparowany od pozostałych danych. Poza podziałem użytkowników zgodnie z przyjętym kryterium, VLANy pozwalają również na ograniczenie domeny rozgłoszeniowej, zatem redukcję ilości przesyłanych danych. Wirtualne sieci lokalne tworzone są przez odpowiednią konfigurację przełączników tj. przypisanie styku przełącznika do sieci lokalnej.
Rzadziej stosowana metoda podziału sieci LAN na szereg mniejszych sieci lokalnych to użycie adresów MAC stacji końcowych. Zamiast przypisywać styk przełącznika do danej sieci VLAN można przyporządkować adres fizyczny urządzenia końcowego do danej wirtualnej sieci lokalnej.
Wirtualne sieci lokalne zostały zdefiniowane przez IEEE w 1998 w kolejnej wersji standardu IEEE 802.1Q.

Na powyższym rysunku jest przykład zastosowania VLAN. Zamiast na każdym piętrze wykorzystywać przełącznik można użyć jednego przełącznika, który rozdziela wirtualnie hosty na różnych piętrach.

Jedną z najważniejszych technik podwarstwy dostępu do medium MAC określana terminem Ethernet lub IEEE 802.3. IEEE 802.3 to rodzina standardów, w której opisane zostały zasady rządzące przesyłaniem danych. Obecnie sieci zgodne z standardami IEEE 802.3 stosowane są również w sieciach miejskich oraz rozległych.
Zwykle standardy IEEE 802.3 określane były terminem Ethernet, pomimo, że nazwa ta przez dłuższy czas nie pojawiała się w standardach IEEE (ang. Institute of Electrical and Electronics Engineers). Dodatkowo, przyjęło się utożsamiać standardy IEEE 802.3 z warstwą drugą modelu OSI/ISO (warstwą łącza danych) oraz warstwą dostępu do łącza modelu TCP/IP.

Praca Ethernetu może być dwojakiego rodzaju:
1) half-dulpex (dość wolny Ethernet, mogą występować kolizje),
2) full-duplex (Ethernet przełączany/przełączalny, praktycznie brak kolizji).
Obecnie, ze względu na niskie koszty przełączników oraz powszechne użycie światłowodów i skrętek przewodów w sieciach Ethernet, dominujący sposób transmisji to transmisja full-duplex.

W Ethernecie wyróżniamy następujące standardy:
• 10BASE5 – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla lokalnych sieci 10 Mb/s opartych na grubym (żółtym) kablu koncentrycznym. Używany jest 50 Ω kabel koncentryczny, kodowanie Manchester. Maksymalna długość segmentu to 500m. Sieć może być rozszerzana za pomocą repeaterów (max 4 pomiędzy dwoma stacjami)
• 10BASE2 – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla lokalnych sieci 10Mb/s opartych na cienkim kablu koncentrycznym (RG 58). W standardzie używany jest kabel koncentryczny 50 Ω oraz kodowanie Manchester. Możliwe jest łączenie segmentów 10BASE5 oraz 10BASE2 w tej samej sieci za pomocą repeaterów
• 10BASE-F – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla lokalnych sieci 10Mb/s opartych na światłowodzie. Wyróżniamy typy: 10BASE-FP (passive), 10BASE-FL (link) oraz 10BASE-FB (backbone). W każdym łączy stosowana jest para światłowodów (po jednym w każdym kierunku)
• 10BASE-T – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla lokalnych sieci 10Mb/s opartych na skrętce przewodów. Używane kodowanie to Manchester. Ze względu na dużą szybkość transmisji i niską jakość nieekranowanej skrętki, długość łącza jest ograniczona do 100 m (przy zastosowaniu łącza światłowodowego maksymalna długość wzrasta do 500 m)
• 100BASE-T oraz 100BASE-F – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla lokalnych sieci 100Mb/s opartych na skrętce przewodów. 100BASE-TX oparty jest na skrętce przewodów, natomiast 100BASE-FX oparty jest na światłowodzie. 100BASE-TX używa dwóch par skrętki przewodów; jedna para jest używana do transmisji a druga do odbioru. Dopuszcza się stosowanie zarówno STP jak i UTP kategorii 5. 100BASE-FX używa dwóch włókien światłowodowych, jednego do transmisji a drugiego do odbioru
• 100BASE-T4 został zaprojektowany do transmisji 100Mb/s przy użyciu skrętki przewodów niższej jakości kategorii 3, tak by wykorzystać istniejącą już instalację w budynku. Specyfikacja dopuszcza także opcjonalne stosowanie skrętki kategorii 5. Nie transmituje on ciągłego sygnału pomiędzy pakietami, co powoduje, że charakteryzuje się niskim zużyciem energii. W specyfikacji 100BASE-T4 strumień transmitowanych danych jest dzielony na 3 oddzielne strumienie, każdy o prędkości 33,33 Mb/s
• 1000BASE-T – warstwa fizyczne IEEE 802.3 określona dla sieci 1000 Mb/s opartych na skrętce przewodów
• 1000BASE-X – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla sieci 1000 Mb/s opartych na światłowodzie
• 10GBASE-R – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla sieci 10 Gb/s opartych na światłowodzie,
• 10GBASE-W – warstwa fizyczna IEEE 802.3 określona dla sieci 10 Gb/s z ułatwionym przesyłaniem w sieciach SDH i SONET

Wyróżniamy następujące topologie:

Pod względem wielkości sieci możemy podzielić na trzy podstawowe grupy. Rozróżnienie między nimi opiera się na wielkości obszaru, który pokrywają, technologii transmisyjnej, jaką wykorzystują, protokołami, dostępem do medium oraz kodowaniem kanałowym.

1) LAN (ang. Local Area Network) sieci lokalne – służą do łączenia urządzeń, które znajdują się w niewielkiej odległości od siebie

2) MAN (ang. Metropolitan Area Network) sieci metropolitalne (miejskie)

3) WAN (ang. Wide Area Network) sieci rozległe – łączą sieci LAN na znaczne odległości

Sieci LAN
Sieci lokalne możemy budować za pomocą różnych technologii: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, Token Ring, Token Bus, WiFi (IEEE 802.11), a także ATM. Przykładowo technologia Ethernet może zapewnić prędkość transmisji w sieci począwszy od megabitów aż do 10 Gbit/s (10 Gigabit Ethernet). Maksymalne rozmiary sieci lokalnych dla jednego segmentu rozciągają się od ok. 25 metrów dla Ethernetu 1000BaseCX do ok. 500 metrów dla Ethernetu 10Base5. Jako fizyczne medium transmisyjne wykorzystuje się cienki i gruby kabel koncentryczny, skrętkę ekranowaną (STP), nieekranowaną (UTP), światłowód jedno i wielodomowy. Stosuje się kodowanie Manchester (10Base5, przeważnie sieci Token Ring), 4B/5B NRZI (100BaseT, przeważnie sieci FDDI), 5-level, 8B/10B (1000BaseCX).

Sieci MAN
Sieci miejskie obejmują obszar od kilkunastu do kilkudziesięciu kilometrów. Dawniej najbardziej popularną siecią był FDDI (ang. Fiber Distrubuted Data Interface). Opracowano też specjalny standard dla sieci miejskich IEEE 802.6, umożliwiający budowę sieci w oparciu o istniejącą infrastrukturę PDH i SDH i współpracę z systemami ATM. Obecnie najbardziej rozwijają się sieci miejskie WiMax, pozwalające na dostęp radiowy na obszarze o promieniu kilkunastu kilometrów.

Sieci WAN
Sieci rozległe budujemy w oparciu o technologie WAN, wśród których wyróżniamy:
• Modemy analogowe (telefoniczne) – komutowane połączenie dial-up, prędkość do 56 kbps, najczęściej używane jako łącze zapasowe (backup) dla innej technologii (standard ITU-T V.90). Występuje opłata za czas użytkowania linii.
• Modem kablowe – podłączenie do sieci za pomocą linii telewizji kablowej. Możliwe pasmo dla transmisji danych nawet do 27 Mbps.
• Linia dzierżawiona, używana do połączenia typu punkt-punkt. Najczęściej są to linie E1 lub E3. Również często używana jako backup dla innych połączeń. Linia E1 często jest wykorzystywana jako korporacyjne podłączenie do Internetu. Użytkownik płaci za dedykowane połączenie.
• ISDN – cyfrowa sieć z integracją usług, opłacalna dla zwykłych abonentów oraz dla odbiorców korporacyjnych, wspiera transmisje dźwiękowe i wizyjne. W zastosowaniach WAN wykorzystywana jako backup dla linii dzierżawionych oraz Frame Relay. Użytkownik płaci za czas użytkowania łącza.
• X.25 – sieć szkieletowa sięgająca do trzeciej warstwy modelu OSI, stosowana ze względu na duże zakłócenia transmisji, obecnie ze względu na coraz doskonalszą transmisję coraz rzadziej wykorzystywana.
• ATM – wspiera transmisje sygnałów o szybko zmieniającej się prędkości bitowej, a także definiuje kilka klas jakości usług (QoS) stosowanych do różnych aplikacji. Klasy min. różnią się m. in. takimi parametrami, jak opóźnienie czy straty komórek ATM. Wspiera głos, video oraz dane. Protokół ten często przenosi ruch IP w sieci Internet (ze względu na swoje właściwości QoS). Urządzenia ATM korzystają m in. z interfejsów E3, SDH (T3, SONET).