26           POČITAČOVÉ SIETE

 

1.ÚVOD

Hoci termín sieť má viacero definícií, väčšina z vás by určite súhlasila s tou,že siete sú vzájomné prepojenie počítačov za účelom ich komunikácie a zdieľania sieťových prostriedkov. Počítače sa prepájajú sieťovým médiom, ktorým môže napr. byt koaxiálny kábel, tienená alebo netienená dvojlinka, dočasný alebo pevný spoj cez verejnú telefónnu sieť alebo bezdrôtový spoj.

1.1. POJMY

Komunikácia medzi počítačmi je obojstranná výmena sprav alebo súborov cez sieťové médium. Zdieľanie (z angl. timesharing je súčasné využívanie sieťového prostriedku viacerými užívateľmi.  Sieťový prostriedok je zariadenie, ktoré slúži viacerým užívateľom siete. Môže to byt napr. veľkokapacitný disk a súbory na ňom (prekladače, databázové systémy, aplikačné programy,...), tlačiarne (laserová, postscriptova,...), ploter alebo modem. Obvykle sa zdieľajú drahšie zariadenia, ktoré jeden užívateľ nemôže tak dobre využiť. Server alebo host je hlavný počítač siete,  číže stanovište sieťových prostriedkov. Server (host) ponuka svoje lokálne prostriedky ďalším užívateľom siete k ich spoločnému využívaniu. Tak sa vytvárajú sieťové prostriedky. Aby server (host) mohol ponúkať svoje prostriedky, musí byt schopný od iných užívateľov siete prijímať požiadavky na nich a vracať im informácie o plnení ich požiadaviek.  Lokálny prostriedok je zariadenie, ktoré slúži len užívateľom tohto stanovišťa. Ich typickým predstaviteľom sú jednotky pružných diskov, lokálne pevne disky (obvykle malé a pomalé) a lokálne tlačiarne (tiež s malým výkonom). Sieť vzniká za jednoty mechanických, elektrických a programových vlastnosti. Jednotlivé spojovacie súčiastky musia do seba presne zapadať, aby bolo vytvorene dokonale mechanické a elektrické spojenie. Elektrické signály rovnakej úrovne musia byt vo všetkých prvkoch siete rovnako interpretovane. Napr. jeden počítač nemôže požadovať zo sieťového média logickú jednotku signálom +5V, druhy len +3V. Programové vybavenie všetkých prvkov musí prijate signály interpretovať rovnako. Napr. všetky zaradenia musia hľadať hlavičku prijatého paketu na rovnakom mieste a tiež musia rovnakým pozíciám priradiť rovnaký význam (jeden nemôže dĺžku dát hľadať v bytoch c. 10 a 11, zatiaľ čo druhy v bytoch 21 a 22).

2. Služby počítačových sieti

Konštruktéri počítačových sieti si povodne mysleli, že hlavnou úlohou počítačových sieti bude zdieľanie drahých zariadení a komplikovaného programového vybavenia a zabezpečenie vzdialeného prístupu na veľké počítače. Ovšem tieto služby dnes nie sú až tak rozšírené, akorýchla výmena informácii medzi jednotlivými účastníkmi siete. Napr. sprava odoslaná elektronickou poštou obehne cely svet za niekoľko minút. Preto služby tohto typu sa stali obľúbenými medzi vedeckými a výskumnými pracovníkmi na celom svete. Tieto služby im umožňujú rýchlu výmenu nových poznatkov, konzultácie riešených problémov apod. Všetky služby počítačových sieti je možné rozdeliť do troch základných skupín:.

Práca na vzdialenom počítači

umožňuje užívateľovi využívať technické prostriedky iného počítača, ako toho, na ktorom pracuje. Vzdialený počítač sa obvykle vola host (nadriadený). Z lokálneho počítača sa cez sieťové médium stáva vzdialený terminál nadriadeného počítača. Príkazy napísané na lokálnom počítači sa interpretujú (vykonávajú sa) na prostriedkoch vzdialeného počítača. Cez sieť sa prenášajú len stláčania klávesnice a zmeny obrazovky. Siete, ktoré umožňujú tento režim prace, sú oveľa menej zaťažené, ako   siete s file serverom. Na lokálnom počítači beží proces, ktorý sa vola emulácia terminálu. Programy najčastejšie emulujú VideoTerminaly typu VT100 a VT102, ktoré sú 7-bitove, a VT200 a VT220, ktoré sú 8-bitove. 8-bitove umožňujú zobrazovať národné abecedy. Dnes ako emulátor terminálu sa najčastejšie používa program putty, ktorý môže so serverom otvárať zašifrované spojenie. V minulosti sa používal program telnet, ktorý posielal všetky znaky (aj heslo) ako bežný (otvorený, nechránený) text.
 Interaktívna komunikácia

medzi počítačmi umožňuje okamžitú výmenu sprav medzi účastníkmi siete, ich rozhovor alebo hľadanie dát v databázach. Príkladom takejto služby môže byt v systéme UNIX program talk, ktorý umožňuje rozhovor medzi dvomi účastníkmi siete, alebo internetová služba IRC, ktorá umožňuje rozhovor medzi viacerými účastníkmi siete. Služba talk je analógia telefonického rozhovoru a služba IRC je analógia amatérskeho rádiového vysielania, kedy jeden vysiela a viacej účastníkov počúva (prijíma).
Príkladom interaktívnej služby v databázach môže byt hľadanie užívateľov Internetu - služba whois alebo služba úplné opačná, t.j. zber údajov do databáz v lokálnej sieti.

Prenos súborov

je jedna z najzákladnejších sieťových sluzieb. Dnes je v niekoľkých modifikáciách používaná v sieti Internet nielen ako známe anonymous FTP (File Transport Process), resp. SCP (Secure Copy) alebo SFTP (Secure FTP), ale aj ako elektronická pošta (e-mail), WWW, news a iné ďalšie. V týchto prípadoch sa prenášajú dátové súbory, ale existujú aj siete, napr. založené na rozšírení operačného systému MS DOS, kde sa prenášajú cele vykonávateľné moduly na pracovnú stanicu a tam sa vykonávajú. Tieto siete sú potom oveľa viacej zaťažené, ako siete umožňujúce prácu na vzdialenom termináli. Súbory sú uložené na počítači, ktorý sa vola file server. Ten ich poskytuje klientom na ich vlastnú žiadosť. File server slúži ako "sklad súborov" a klient je ich príjemca. File server umožňuje zdieľanie diskov alebo ich časti, ako sú adresáre alebo jednotlivé súbory. Pri práci s databázovými súbormi umožňuje uzamkýnanie až na úrovni záznamu. Služba FTP používa otvorenú (nechránenú) komunikáciu so serverom, služby SCPa SFTP používajú šifrovanú komunikáciu. Pri nej nehrozí odchytenie hesla v priebehu jeho prenosu po sieti. Okrem vyššie spomínaného file servera (súborový server), sa o počítačoch poskytujúcich sieťové služby hovorí aj o print serveri (sieťová tlač) a o databázovom serveri.
Sieťová tlač

je spoločné využívanie tlačiarni, ploterov a iných záznamových zariadení. Su ovládané počítačom, ktorý sa vola print server (tlačový server). Na ňom beží príslušné programové vybavenie, ktoré riadi tieto prace podľa priority, ďalej umožňuje zmenu formátu papiera a iné služby. Dnes už existujú samostatne na sieť pripojiteľné tlačiarne, ktoré majú v sebe zabudovaný printserver.

Databázový server

slúži k uloženiu rozsiahlych bazi dát ako sú knižnice, bankové ústavy, nemocnice a iné inštitúcie. Baze dát uložené na týchto počítačoch môže podľa pridelených prístupových práv využívať každý účastník siete, ale meniť dáta môžu len niektorí. Aj pre nich platí princíp prideľovania prístupových práv. Tato služba je typická služba typu klient-server.

2.1 Služby typu klient-server

Služby typu klient-server sú založené na vzťahu podriadeny-nadriadeny. Klient ako podriadený formuluje dotaz, resp. požiadavku, ktorú cez sieťové médium zasiela serveru. Ten ako nadriadený ju spracuje a výsledok oznámi späť cez sieť klientovi. Tato hierarchia šetrí sieťové prenosy, ale kladie nároky na server, ktorý musí byt veľmi rýchly, aby dokázal rýchlo obslúžiť veľa klientov.