1. Internet. Tok dát v sieti IPv4
Ľudia vždy kládli veľký dôraz na komunikáciu. Spoľahlivosť predávania dát a časová
zložitosť sú parametre, ktoré táto komunikácia prináša. Ak niekto chcel predať informáciu z jednej
strany sveta na druhú, mohlo to trvať dni, týždne až roky. S nástupom elektriny sa čas potrebný na
predanie informácií začal radikálne zmenšovať. Doposiaľ najväčším ľudským dielom vo výmene
podľa spomínaných parametrov je Internet.
Počítačová sieť je skupina počítačov a zariadení prepojených komunikačnými kanálmi,
ktoré napomáhajú vzájomnej komunikácii medzi užívateľmi a umožňujú im zdieľať dostupné
zdroje. Každá počítačová sieť má svoj ISO/OSI (International Standard Organization System
Interconnect) model a svoje smerovače.
Najznámejšou počítačovou sieťou fungujúcou po celom svete je Internet. Prvopočiatkom
Internetu bola telefónna sieť. Tá mala ale radu chýb a nedostatkov. K internetu nás bližšie posunul
projekt zvaný SAGE Air Defence System. Jednalo sa o komplexnú sieť vojenskej obrany. Prvým
moderným predchodcom Internetu bola sieť zvaná ARPANET (Advanced Research Projects
Agency Network). ARPANET bola sieť založená na prepínaní okruhov, ktorá už ale využívala
pakety. Je zaujímavé, že do roku 1973 sa nikto nezaujímal o bezpečnosť Počítačovej siete. Prvé
protokoly prichádzajú až v období, keď sa do siete zapája prvý protokol FTP na prenos súborov
medzi počítačmi.
Internet nám ponúka širokú škálu služieb, vďaka ktorým sme schopní prenášať dáta po
celom svete. Počítačová sieť môže byť spojovaná, resp. sieť nespojovaná. Spojovaná sieť znamená,
že pred prenosom je nastavené pevné spojene medzi dvoma bodmi. Toto spojenie trvá počas celého
prenosu a je typické pre analógové telefónne siete. Nespojovaná sieť nemá definované pevné
spojenie a pri prenose sú dáta rozdelené do paketov, ktoré sú rozposlané po sieti. Príjemca tieto
pakety extrahuje a následne zloží do pôvodnej podoby. Typickým zástupcom je spomínaný Internet.
Avšak obrovský systém potrebuje aj odpovedajúcu adresáciu. Problém príslušnej adresácie
spočíva v tom, že nie je možné, aby si každý počítač s unikátnou adresou pamätal adresy všetkých
počítačov v sieti Internet. Každá adresácia potrebuje hierarchiu. ISO/OSI model je dnešný
štandardný model sieťovej architektúry. OSI zaisťuje komunikáciu medzi siedmimi vrstvami
technických a programových prostriedkov počítača. „Pro internet má klíčový význam TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), balík protokolů umožňujících spolupracujícím
počítačům sdílet zdroje na síti. “ [1]
Každý počítač v sieti má svoju unikátnu adresu IPv4, podľa ktorej je ho možné
identifikovať. Keď odosielateľ zašle balíček dát, začína forwarding (smerovanie). Úlohou
smerovania je nájsť najvýhodnejšiu cestu pre prenos paketov medzi ktorýmikoľvek miestami celej
rozľahlej siete. Smerovač musí rozhodnúť, kam bude nasledujúce pakety odosielať. Toto
rozhodnutie mu pomôžu vyriešiť takzvané smerovacie tabuľky. Routing (tvorba tabuliek) vykonáva
smerovač na základe zozbieraných dát od susedných smerovačov. Tento spôsob smerovania sa
nazýva dynamické smerovanie. Pri statickom smerovaní nie sú počas činnosti počítača menené
záznamy o smerovacích tabuľkách. Tabuľky sa zvyčajne obmieňajú len pomocou správcu počítača
alebo pri štarte počítača. Záznamy zvyknú byť uchované v konfiguračnom súbore alebo sú
poskytované pomocou protokolu DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Statické
smerovanie (inak neadaptívne) je vhodné iba v koncových miestach siete, kde vedie k Internetu len
jedna cesta, a preto budeme brať do úvahy iba dynamické smerovanie.
2. Konkrétny výpočet smerovacích tabuliek pri dynamickom smerovaní závisí od zvolených
protokolov a ich algoritmov. Tie sa členia na základe ich použitia na IRP (Interiour Routing
Protocols) a ERP (Extern Routing Protocols).
ERP protokoly sa využívajú najmä v Autonómnych systémoch. Autonómny systém je časť
siete s rovnakou smerovaciou politikou voči zvyšnému okolitému Internetu. Býva pod jednou
technickou správou a môžme si to predstaviť ako jedného internetového poskytovateľa a jeho
zákazníkov. Medzi ERP patrí napr. BGP (Border Gateway Protocol). BGP je základom pre
pripojenie sieti rôznych internetových poskytovateľov v peeringových uzloch. BGP vykonáva štyri
základné operácie :
• Získava informáciu o dostupnosti siete od smerovača v susednom autonómnom systéme
(AS).
• Podáva túto informáciu všetkým smerovačom vo svojom AS.
• Určuje cesty k sieťam na základe informácie od suseda a na základe smerovacej politiky.
• Posúva informácie o svojich sieťach do Internetu tak, aby každý AS vedel, že obsahuje tieto
siete a cesty k nim.
Na výpočty sa používa najmä algoritmus Best Path.
IRP (Interiour Routing Protocols) sa ďalej členia na:
1) Link State (LS)
2) Distance Vector (DV)
Smerovač používajúci protokol LS „zjistí jaké má sousední směrovače a pomocí HELLO paketu
pravidelně testuje jejich dostupnost. Následovně vysílá do sítě oběžníky, které informují směrovače
jaké má sousedy. “ [2] Protokol Link State využíva na výpočet Dijkstrov algoritmus alebo
algoritmus OSPF (Open Short Path First). Pokiaľ smerovač používa protokoly DV, tak si v pravi-
delných intervaloch, resp. pri topologickej zmene (výpadok prúdu), vymení kompletné kópie
svojich smerovacích tabuliek so susedmi. Najznámejším algoritmom protokolu DV je RIP (Routing
Information Protocol). Ten využíva na výpočet Belman-Fordov algoritmus.
Argumentácia:
Internet a tok dát v sieti IPv4 jakožto informatickú oblasť som si vybral, pretože ako študent
na FI MUNI sa očakáva, že danej tématike budem rozumieť. Presnú tému som si vybral s cieľom
oboznámiť a priblížiť čitateľovi svet informatiky a objasniť spôsob prenášania informácie v sieti
akou je Internet v dnešnej podobe. Pre jednoduchosť a praktickosť som poukázal len na tok dát v
IPv4 sietiach, keďže tok dát v sieti Ipv6 je o niečo zložitejší a očakáva sa od čitateľa väčšia znalosť
témy.
Anotácia:
Článok opisuje spôsob šírenia a prenosu dát v sieti IPv4. Na začiatku nám predstavuje históriu
Internetu a celkovo počítačových sietí ako takých. Neskor sa venuje statickému a dynamickému
smerovaniu a ich protokolom.
3. Kľúčové slová:
Internet, ARPANET, spojovaná sieť, nespojovaná sieť, routing, forwarding, protokol, IPv4, pakety
Použitá literatúra:
- internetové zdroje
(2) Wikipédia: otvorená encyklopédia [online]. San Francisco, 23. 1. 2012 [cit. 2013-01-05].
Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/LSP
Relevantnosť: - celosvetová encyklopédia používaná tak laikmi ako aj odborníkmi v danej
oblasti
- referencia na konkrétneho autora a na konkrétnu knihu týkajúcu sa danej oblasti
- www stránka, ktorá sa nechová ako fórum
- text bol editovaný a dopĺňaný o presnejšie informácie
- garancia poskytovateľov www stránky o odstránení nepravdivých informácií v
článku
- stránka je formovaná ako encyklopédia
-monografie
DOSTÁLEK, Libor. Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS. 3. aktualiz. a rozš.
vyd. Praha: Computer Press, 2002, xiv, 542 s. ISBN 80-722-6675-6.
Relevantnosť: - autori je odborník v danej téme
- autor Libor Dostálek ma vysokoškolské vzdelanie na Karlovej univerzite v
Prahe v informatickom obore
-L. Dostálek je vedúcim Ústavu aplikovanej informatiky
-o odbornosti svedčí aj jeho publikačná činnosť
-titul autora RNDr.
-odborný článok
[1] DOSTÁLEK, Libor a Alena KABELOVÁ. Velký průvodce protokoly TCP/IP a
systémem DNS. Automa: časopis pro automatizační techniku [online]. Praha: FCC Public, 2000,
roč. 2000, č. 06 [cit. 2013-01-06]. ISSN 1210-9592. Dostupné z:
http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=27768
Relevantnosť: - autor Dostálek L. Ako je spomínané vyššie je odborníkom v danej téme a v
témach týkajúcich sa IT
- A. Kabelová pracuje vyše 10 rokov v oblasti programového vybavenia
- časopis je zameraný na automatizačné, regulačné a riadiace techniky v
praxi
- časopis sa radi medzi odborné časopisy
- časopis ma históriu vyše 10 rokov