Netværk

RHS - Informationsteknologi 2

Hvad er netværk…?

• Den hardware og software, som gør det muligt for computere at udveksle data

• Vi anser det – stort set – som en selvfølge i dag, at en computer skal være forbundet til et netværk

• En meget vigtig del af en IT-infra-struktur, både for virksomheder og private


Niveauer af netværk

• Personal Area Network (PAN) – vores egen computer med diverse enheder

• Local Area Network (LAN) – et netværk af relativt få computere, f.eks i samme bygning

• Metropolitan Area Network (MAN) – et netværk af computere indenfor et lokalt område, f.eks en by

• Wide Area Network (WAN) – et stort netværk, omfattende flere lande (verden)



• BEMÆRK: Ikke helt præcise definitioner!• Er et netværk i en antenneforening et LAN eller

et MAN…?• Eksempel

– Et hjem har tre PC’ere, hver af disse har et PAN– De tre PC’ere er forbundet i et LAN i hjemmet– For at få adgang til Internettet, tilbyder den lokale

antenneforening adgang til et MAN– Antenneforeningen har selv en meget kraftig

forbindelse til et WAN


MAN

LAN


PAN

PAN

PANLAN

LAN

Forbindelse

til W

AN


Personal Area Network

• Er ”bare” computeren selv, samt de enheder vi forbinder til den

• To hoved-kategorier:– Trådløst (radio, Bluetooth)– Ved brug af kabler (USB)

• Flere og flere enheder kan efterhånden kobles på trådløst

• Typisk rækkevidde på trådløst udstyr er 3-5 meter


Local Area Network• LAN – computere forbundet i netværk ”lokalt”,

f.eks i hjemmet eller i en virksomhed• Hvorfor…?

– Udveksling af data mellem computere– Deling af forskellige enheder (printer, lagerenheder,

programmer, med videre)

• Vi vil jo sjældent have brug for en printer for hver computer – mere økonomisk at dele

• Mange enheder (printere, ekstern harddisk) kan i dag kobles direkte i et netværk


Local Area Network

• Igen to grundlæggende typer netværk– Med kabler– Trådløst (WLAN)

• Også her går trenden imod trådløse løsninger, der er dog fordele og ulemper ved begge…


LAN – trådløst vs kabler

Kabler Trådløst

Hastighed Høj

(100-1000 mbps)

Høj/Middel

(50-200 mbps)

Pris Lav Lav/Middel

Sikkerhed Høj Høj/Middel

Stabilitet Høj Høj/Middel

Mobilitet Lav Høj


LAN – trådløst vs kabler

• Faktisk mange ulemper ved trådløst – men MOBILITET tæller meget op

• Selv om kabler er bedst på mange punkter, er trådløst efterhånden ”godt nok”– Dyrere end kabler, men stadig ret billigt– Langsommere end kabler, men typisk meget

hurtigere end hjemmets internet-forbindelse– Mere usikkert end kabler, men vi er ved at have lært,

hvordan vi skal gøre…– Efterhånden også ”stabilt nok”


Udstyr i et LAN

• Alle computere i et LAN skal have et netkort

• Netkort er efterhånden standard i alle PC’er, selv trådløst netkort

• Et central enhed til at varetage kommunikationen mellem computerne i netværket– Kabler: Switch / Hub– Trådløst: Access Point


Udstyr i et LAN

• Nyere enheder vil ofte tilbyde en ”alt-i-en” løsning, f.eks et Access Point med ind-bygget Switch

• Man kan sagtens kombinere de to typer netværk, således at nogle computere er forbundet trådløst, andre med kabler

• Typisk løsning– Stationære computere forbundet med kabler– Bærbare forbundet trådløst


Udstyr i et LAN

Her kunne vi sætte andre computere på netværket, ved brug af kabler

Disse to enheder kombineres ofte til én enkelt enhed


Hov – hvad med software?

• Ikke umiddelbart den store bekymring – som regel en del af operativsystemet

• Kan eventuelt komme lidt ekstra software med f.eks et Access Point

• Et mere avanceret LAN – typisk i en virksomhed – kan have brug for mere software– Specielle versioner af operativsystem– Styring af intern kommunikation, e-mail– Logning af brugere, back-up programmer


Netværk - Opgave 1

• Tænk på, hvad I har af IT-udstyr derhjemme, og hvordan det er koblet sammen. Er det kun PC’ere, der indgår i Jeres LAN (hvis I altså har et…)?

• Her på RHS har vi et trådløst LAN. Hvordan oplever du kvaliteten af det? Mister du tit forbindelsen? Er der steder på skolen som er mere ”udsatte” end andre? Hvordan er hastigheden, f.eks sammenlignet med den hastighed du oplever derhjemme?

• Det hævdes tit, at trådløse netværk er mere usikre end kabel-baserede netværk, på den måde at det er nemmere for uvedkom-mende at få adgang til dem. Hvordan gør man et trådløst netværk mere sikkert? (tip: se https://www.cert.dk/vejled/wireless.shtml)

https://www.cert.dk/vejled/wireless.shtml


Videre ud i verden…

• Som regel vil en husstand eller virksomhed ikke kun udveksle data mellem egne computere

• Vi skal have forbundet vores LAN til et MAN (Metropolitan Area Network)

• Adgang til et MAN udbydes som regel af en kommerciel virksomhed (engelsk: Internet Service Provider – ISP)– TDC – eller andre teleselskaber– Lokal antenneforening, boligselskab,…


MAN og ISP

• Udover selve forbindelsen til et MAN, tilbyder en ISP ofte andre ydelser– Et antal e-mail konti– Plads til en website– Fast IP-adresse– Sikkerhedspakker

• Som regel er der tale om abonnements-baseret service, hvor der betales et vist beløb pr. måned, eventuelt takseret efter forbrug.


Udstyr til MAN

• For at forbinde et LAN til et MAN behøver man som regel kun– Abonnement på adgang til MAN– En fysisk enhed til at etablere forbindelsen

• Den fysiske enhed kan være– Gammeldags modem / ISDN (næsten uddødt…)– ADSL-modem– Kabel-modem– Trådløs modtager


Hvad skal man vælge…?

• Flere faktorer spiller naturligvis ind– Hvor hurtigt vil jeg kunne

udveksle data (båndbredde)?– Hvor meget vil jeg betale?– Hvor mobil ønsker jeg at være?

• Er et meget stort – og meget uoverskueligt – marked, både for private og virksomheder


Hvor hurtigt…?

• Hvad er mine behov – hvad bruger jeg Internettet til?

e-mailChat

Facebook

Youtube

Høre musik

Se video

Spille online

Download

Fildelingnyheder


Hvor hurtigt…?

• Forskellig brug skaber forskellige behov – alt sammen i forhold til mængden af data…

Lidt Moderat Meget

e-mail

nyheder

Facebook

Chat

Spille online

Høre musik

Youtube

Se video

Download

Fildeling

256 kbps 512 kbps 1 Mbps 2 Mbps 5 Mbps 10+ Mbps


Hvor hurtigt…?• Lige nu (2009) kan de fleste

udbydere tilbyde fast forbindelse op til 20 Mbps – første 50 Mbps er lige på trapperne

• Mobil forbindelse er noget lang-sommere, bedste hastigheder op til ca. 14 Mbps – men kun under optimale forhold

• Forbindelser over 2 Mbps kaldes for bredbånds-forbindelser


Hvor meget vil jeg betale?

• For faste forbindelser betales typisk et fast beløb pr. måned, uanset forbrug (engelsk: Flat fee)

• Eksempel: Smørum Kabelnet – 2009

Hastighed Pris per måned

256 kbps (0,25 Mbps) 49,-

2 Mbps 120,-

4 Mbps 170,-

8 Mbps 229,-

20 Mbps 299,-


Hvor meget vil jeg betale?

• Meget konkurrencepræget marked – priser følges ad mellem udbyderne

• Hurtigste faste forbindelse ligger omkring 300 kr per måned – for alle udbydere

• Prisen på hurtigste forbindelse vil nok ikke flytte sig så meget, men hastigheden vil stige…


Hvor mobil vil jeg være?

• Mobilt bredbånd er tillokkende – jeg kan altid være på, uanset hvor

• Er dog stadig lidt ”umoden” teknologi– Væsentligt dyrere end for en tilsvarende

fast forbindelse– Maksimal hastighed er noget lavere – og

meget mere svingende– Ikke 100 % dækning i Danmark endnu

• Arbejdes på næste generation (4G), nok klar ca. 2012


MAN og Virksomheder

• Problematikker er nogenlunde ens for private og virksomheder

• Nogle virksomheder kan have specielle behov– Meget store datamængder– Kommunikation mellem afdelinger– Sikkerhed

• Nogle virksomheder vælger at leje ”private” forbindelser, dvs forbindelser som udelukkende bruges af virksomheden selv


Videre fra MAN til WAN• Selve udbyderen af et MAN skal selv

forbindes til ”resten af verden”• Kobler sig typisk til et WAN, hvorved resten

af verden kan nås• Et WAN kan have meget høj kapacitet –

adskillige Gbps – men skal også kunne bære enorme mængder af data-trafik


Hvordan finder data rundt?

• Strukturen af et data-netværk kan sammenlignes lidt med vejnettet– PAN : Egen indkørsel– LAN: Villavej– MAN: Hovedvej– WAN: Motorvej

• Og som for biler er det ikke helt let at finde frem til sin destination

• FILM: Warriors of the Internet


Netværk - Opgave 2

• Prøv at teste hastigheden af din internet-forbindelse på hjemmesiden www.speedtest.net

• Prøv først at teste ved at klikke på den gule pyramide (Malmø), og notér resultaterne for download, upload og ping.

• Prøv det samme forsøg igen, men klik denne gang på en pyramide i New Zealand (Wellington). Notér resultatet, og sammenlign med det første resultat. Er der nogle forskelle? Hvorfor mon?

• Regn ud, hvor lang tid det vil tage for dig at downloade et stykke musik på 5 mega-bytes fra Malmø eller Wellington (husk at kb/s betyder ”kilo-bit per sekund” at 8 bits er én byte, og at 1 mega-byte = 1,000 kilo-bytes)

• Udfør det samme regnstykke for en DVD-film på 10 giga-bytes

• Hvis du har mere tid, så prøv at teste hastigheden mod nogle flere steder, f.eks i Asien eller syd-Amerika

http://www.speedtest.net/


At finde rundt på Nettet

• Som set på filmen er der mange trin involveret i at udveksle data

• Hvad sker der egentlig, når vi gerne vil hen til en bestemt website, f.eks www.facebook.com

• Første trin er at omsætte web-sitens adresse til et ”telefon-nummer” (en såkaldt IP-adresse), som fortæller hvor i verden websiten er

• Dette gøres ved hjælp af DNS (Domain Name Service)

http://www.facebook.com/


IP-adresse• En IP-adresse er et telefon-

nummer til en computer, som unikt udpeger computeren

• Mere specifikt er en IP-adresse repræsenteret ved 32 bit – dette giver 232 ≈ 4 mia mulige numre

• Som regel skrives en IP-adresse som fire almindelige tal – et tal for hver byte (0-255)

• Eksempel: 192.166.54.129


Er 232 nok…?

• 4 milliarder mulige IP-adresser virker som meget – ikke desto mindre er vi ved at løbe tør

• P.t. forudsiges vi at løbe tør omkring 2011-12• Oplagt løsning: brug flere bits på at definere en

IP-adresse, det kunne være 48 bits (6 bytes)• Standarden med at bruge 4 bytes for en IP-

adresse kaldes IPv4, tilsvarende kaldes brug af 6 bytes for IPv6

• 248 ≈ 281.000 milliarder


Domain Name Service

• DNS oversætter en website’s navn (eller mere præcist en URL) til en IP-adresse

• Hvordan laves denne oversættelse?• Et opslag i en ”global telefonbog” – men denne

telefonbog har en speciel struktur– Fordelt over hele verden, på forskellige DNS servere– Ingen DNS server har hele telefonbogen i sig– En DNS server kan henvise til en anden DNS server– Systemet er dynamisk


Domain Name Service

• Hvordan kommer vi i gang…?• Når en PC er forbundet til Inter-

nettet, vil den have en henvisning til en ”første” DNS server

• Denne henvisning sættes op af din ISP (Internet Service Provider)

• Første forsøg på at finde den rigtige IP-adresse udføres på denne DNS server


Domain Name Service

• Den første DNS server kan give to svar:– ”Ja, jeg har IP-adressen, den er…”– ”Nej, jeg har ikke IP-adressen, men jeg kan henvise

dig til DNS-serveren med IP-adressen…”

• Altså må vi følge en kæde af servere, men denne kæde er ikke tilfældig…


Domain Name Service

• Kæden af DNS servere er ikke tilfældig – den er organiseret i forhold til dele af domæne-navnet

• En ”rod DNS server” har henvisninger til DNS servere specifikke for top-domænet (.com, .dk, med videre

• Disse DNS servere har så igen henvisninger til andre DNS servere, som er specifikke for næste del af domænet (f.eks wikipedia.com)

• I praksis bruges caching dog udpræget…


Så er vi klar

• Nu har vi så IP-adressen til det sted, vi gerne vil kommunikere med

• Nu laves en forbindelse med modparten – men det er ikke en ”rigtig” forbindelse

• Hvad er en forbindelse egentlig? Noget udstyr, som bliver dedikeret til dataudveksling mellem to parter

• En gammeldags telefonlinie er en forbindelse; den går ikke på Internettet…


Pakker ud i verden

• I stedet for at lave en egentlig forbindelse, laves en såkaldt pakkekoblet service

• Data opdeles i pakker, som gives en destinations-adresse

• Pakkerne ”slippes løs” på Internettet – routere på diverse servere guider pakken frem til destinationen


Router to the rescue!

• En router har til opgave at sende data-pakker hen imod deres endelige destination

• I bedste fald er routeren fysisk forbundet med destinationen – så er opgaven triviel

• I modsat fald slår routeren op i en rute-tabel, som fortæller hvor pakken – givet dens IP-adresse – skal sendes hen

• Mange flere praktiske detaljer…


Og så kom vi frem

• På et tidspunkt når alle pakkerne i vores data-udveksling frem til destinationen

• På destinationen sættes pakkerne sammen til meningsfuldt data, klar til brug i f.eks Internet Explorer

• …og alt dette kan ske på et split-sekund, selv om destinationen var på den anden side af Jorden…


Netværk - Opgave 3

• For at spare på IP-adresser kan man lave forskellige ”tricks”, som gør at flere enheder kan have samme IP-adresse. Et af disse tricks er at tildele IP-adresser ”dynamisk” til enheder i et netværk

• En måde at tildele dynamiske IP-adresser på er ved hjælp af en service kaldet DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

• Opgave: Prøv at finde ud af grundprincipperne i DHCP, ved at bruge internettet (prøv f.eks at søge på ”Hvad er DHCP” på Google). Der er en del tekniske detaljer, men prøv at uddrage de vigtigste elementer. (PS: Ja, opgaven er lidt svær…)

Netværk

Documents

Transcript of Netværk