Maturitní otázka č. 16
16. Struktura datových sítí a přenos dat
1. Druhy počítačových sítí
Sítě dělíme nejčastěji podle jejich geografické rozlohy (dosahu):
- PAN (Personal Area Network): Osobní síť v okruhu pár metrů. Příklad: Propojení telefonu s bezdrátovými sluchátky přes Bluetooth.
- LAN (Local Area Network): Lokální síť v rámci jedné budovy nebo místnosti. Příklad: Domácí Wi-Fi síť, počítačová učebna ve škole.
- MAN (Metropolitan Area Network): Městská síť propojující více LAN sítí. Příklad: Síť lokálního poskytovatele internetu pokrývající jedno město, nebo síť propojující budovy univerzity v rámci kampusu.
- WAN (Wide Area Network): Rozlehlá síť pokrývající státy až kontinenty. Příklad: Samotný Internet je největší WAN síť na světě.
2. Protokol TCP/IP a IP adresa
TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) je rodina (sada) základních komunikačních protokolů internetu. Určuje, jakým způsobem se data rozdělí na malé kousky (pakety), jak se adresují, směrují sítí a jak se v cíli opět složí dohromady.
- IP adresa: Je unikátní číselný identifikátor (logická adresa) zařízení připojeného k síti, která využívá IP protokol (jako poštovní adresa vašeho domu). Verze IPv4 má 32 bitů a zapisuje se jako 4 čísla oddělená tečkou (např. 192.168.1.10). Verze IPv6 má 128 bitů a zapisuje se hexadecimálně (z důvodu vyčerpání starých IPv4 adres).
3. Statické vs. dynamické přidělování (DHCP)
- Statické přidělování: Správce sítě nastaví zařízení (např. serveru nebo síťové tiskárně) IP adresu ručně a "natvrdo". Adresa se nikdy nemění, což je ideální pro zařízení, která musí být v síti vždy spolehlivě k nalezení na stejném místě.
- Dynamické přidělování (DHCP): DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) je služba, která automaticky a dočasně přiděluje volné IP adresy zařízením, jakmile se připojí k síti (např. když s mobilem přijdete domů a připojíte se na Wi-Fi). Ušetří to obrovské množství manuální práce.
4. Základní síťové prvky (Aktivní hardware)
- Switch (Přepínač): Inteligentní prvek spojující zařízení uvnitř jedné LAN sítě (např. učebny). Posílá data jen konkrétnímu příjemci na základě jeho fyzické MAC adresy, čímž šetří šířku pásma.
- Router (Směrovač): Propojuje různé (oddělené) sítě mezi sebou – např. domácí LAN síť s globální WAN sítí (internetem). Směřuje pakety na základě IP adres hledáním nejkratší cesty.
- Modem (Modulátor/Demodulátor): Převádí digitální signál z počítače na analogový (např. pro přenos po optickém kabelu nebo staré telefonní lince) a na druhé straně jej převádí zpět.
- Access Point (AP - Přístupový bod): Vysílač bezdrátového Wi-Fi signálu. Funguje jako bezdrátový prodlužovák kabelové sítě.
- Firewall: Bezpečnostní prvek (může být hardwarový box nebo software). Stojí na pomezí sítě a kontroluje veškerý příchozí a odchozí provoz podle předem daných pravidel. Blokuje útoky zvenčí.
5. Jaké informace přiděluje DHCP server
DHCP server (typicky vestavěný v domácím routeru) nedává počítači jen samotnou IP adresu, ale "balíček" minimálně 4 zásadních informací potřebných k tomu, aby fungoval internet:
- IP adresa: Samotná logická adresa zařízení (např. 192.168.0.50).
- Maska sítě (Subnet Mask): Určuje, jak velká je síť a jaká část IP adresy je označení sítě a jaká označení konkrétního počítače (např. 255.255.255.0).
- Výchozí brána (Default Gateway): IP adresa routeru (východ ze sítě). Sem počítač posílá všechna data, která směřují někam na internet mimo domácí síť (např. 192.168.0.1).
- DNS Server: IP adresa serveru, který se stará o překlad slovních adres (seznam.cz) na číselné IP adresy (bez DNS bychom museli psát čísla rovnou do prohlížeče).