Wykład I Historia Internetu, Model OSI i TCP/IP, HTML, WWW Sieci Komputerowe I Wykład I Historia Internetu, Model OSI i TCP/IP, HTML, WWW Wykładowca: mgr inż. Tomasz Kowalski

Informacje Prowadzący zajęcia mgr inż. Tomasz Kowalski e-mail: tkowals@kis.p.lodz.pl www: http://coach.kis.p.lodz.pl/ godziny przyjęć: Środy 11:00 – 12:00 (Katedra Informatyki Stosowanej, p.105) Egzamin (dwie częsci) termin – połowa semestru dwa terminy : dwa ostatnie wykłady

Literatura Uzupełniająca Akademia Sieci Cisco: Pierwszy Rok Nauk, pod redakcją Vito Amato, Wydawnictwo MIKOM: 8/2002 Mark Sportack, Sieci komputerowe. Księga eksperta, Wydawnictwo Helion: 04/1999 Karol Krysiak, Sieci komputerowe. Kompendium, Wydawnictwo Helion: 02/2003 Sue Plumley, Sieci komputerowe w domu i w biurze. Biblia, Wydawnictwo Helion: 08/2001 Douglas E. Comer, Sieci komputerowe TCP/IP. t 1. Zasady, protokoły i architektura, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1997

Plan wykładów (połowa semestru) Model OSI i TCP/IP, HTML, WWW. Protokoły UDP, TCP i IP. Protokół ICMP; DNS. Protokoły BOOTP oraz DHCP. Routing. Ethernet. ATM.

Wstęp – Cele sieci komputerowych Szeroko pojęta możliwość wymiany informacji pomiędzy użytkownikami Współdzielenie zasobów sprzętowych i programowych Współdzielenie dużych mocy obliczeniowych.

Historia Internetu

Historia Internetu, c. d.

Historia Internetu, c. d. II

Historia Internetu - ciekawostki 1972 – w adresach e-mail pojawia się @(„małpka”) 1979 – Kevin MacKenzie wysyła pierwszą „buźkę”, czyli emotikon, by ożywić e-maile . 1991 – Polska dołącza do sieci. 1992 – w artykule o Internecie Jean Armour Polly używa frazy „surfing the Net”. 1993 – przedstawiciel Microsoft stwierdza, że „większość ludzi nigdy nie będzie potrzebować modemów szybszych niż 2400 bps.

Modele warstwowe sieci komputerowych Sieć komputerowa - budowa warstwowa: Warstwy oprogramowania (layers); Zasady komunikacji między nimi (protocols) Dwa modele warstwowe sieci komputerowych: Model odniesienia łączenia systemów otwartych ISO/OSI RM (International Standards Organization/Open Systems Interconnection Reference Model) Model DARPA (Agencji ds. Zaawansowanych Projektów Badawczych Departamentu Obrony USA, Defence Advanced Research Projects Agency)

Model ISO/OSI Korzyści ze stosowania modelu OSI: ■ Mniejsza złożoność ■ Ustandaryzowanie interfejsów - Projektowanie modułowe ■ Zapewnienie współdziałania technologii ■ Przyspieszony rozwój ■ Uproszczenie procesu nauczania Podział sieci na warstwy przynosi następujące korzyści: dzieli proces komunikacji sieciowej na mniejsze, łatwiejsze do zarządzania elementy składowe; tworzy standardy składników sieci, dzięki czemu składniki te mogą być rozwijane i obsługiwane przez różnych producentów; umożliwia wzajemną komunikację sprzętu i oprogramowania sieciowego różnych rodzajów; zmiany wprowadzone w jednej warstwie nie dotyczą innych warstw; dzieli proces komunikacji sieciowej na mniejsze składowe, co pozwala na łatwiejsze jego zrozumienie.

Komunikacja między warstwami Pomiędzy sąsiednimi warstwami rzeczywista komunikacja enkapsulacja Pomiędzy warstwy na równym poziomie (równorzędna) komunikacja logiczna protokół danej warstwy

Komunikacja równorzędna Wymiana przez warstwy informacji nazywanych jednostkami danych protokołu PDU (ang. protocol data unit)

Warstwy modelu ISO/OSI 7. Warstwa aplikacji (application layer) Odpowiedzialna za zarządzanie komunikacją między dwiema aplikacjami. Jest warstwą programów użytkowych, wykorzystujących technologie sieci. 6. Warstwa prezentacji (presentation layer) Wykonuje ogólne operacje na strukturze danych podlegających wymianie. Jest odpowiedzialna za szyfrowanie lub kompresje; Konwersja formatów danych i kodów znakowych między różnymi systemami operacyjnymi obsługującymi sesję.

Warstwy modelu ISO/OSI, c.d. I 5. Warstwa sesji (session layer) Tworzy struktury służące zarządzaniu komunikacją: np. ustanawianiem, zarządzaniem oraz przerywaniem sesji (połączenia). 4. Warstwa transportowa (transport layer) Warstwa transportowa zapewnia niezawodny i przezroczysty transfer danych między punktami końcowymi (komputerami). Warstwa transportowa zapewnia wykrycie błędów i kontrolę transmisji.

Warstwy modelu ISO/OSI c.d. II 3. Warstwa sieciowa (network layer) Odpowiada za transmisję bloków informacji zwanych pakietami poprzez sieć połączonych urządzeń. Umożliwia uniezależnienie warstw wyższych od zastosowanych technologii transmisji danych, rodzaju technologii komutacji, topologii sieci. Określa, którą drogą przesyłane będą poszczególne jednostki danych (routing).

Warstwy modelu ISO/OSI, c.d. III 2. Warstwa łącza danych (data link layer) Zapewnia niezawodny transfer poprzez łącza fizyczne. Ustala początek i koniec bloków danych (dokonując - jeśli to konieczne - synchronizacji). Wykrywa błędy i w miarę możliwości dokonuje ich korekty, czyli zapewnia kontrolę transmisji poprzez łącze fizyczne. 1. Warstwa fizyczna (physical layer) Zapewnia transmisję ciągu bitów poprzez medium fizyczne (elektryczne, optyczne, mechaniczne, itp.). Ustala zasady przyłączenia urządzenia do medium transmisyjnego sieci. Określa rodzaj złącza mechanicznego i parametry elektryczne sygnałów.

Model DARPA (TCP/IP) Zestaw protokołów TCP/IP: Jakkolwiek używa się terminu model TCP/IP (lub model DARPA), jednak (w przeciwieństwie do modelu ISO) nie jest to oficjalny model protokołów Stanowi duży zbiór protokołów wydanych przez IAB (Internet Activities Board) jako standardy dla Internetu Nazwa TCP/IP pochodzi od dwóch najważniejszych protokołów: protokołu kontroli transmisji TCP (Transmission Control Protocol) oraz protokołu intersieci IP (Internet Protocol) Wywodzi się z eksperymentalnej sieci ARPANET Agencji ds. Zaawansowanych Projektów Badawczych (DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency) Departamentu Obrony USA Właśnie TCP/IP (a nie model OSI) stanowi dominującą współcześnie architekturę sieci komputerowych (m. in. Internet)

Protokoły modelu DARPA Najczęściej stosowane protokoły warstwy aplikacji to: protokół FTP (ang. File Transfer Protocol) protokół HTTP (ang. Hypertext Transfer Protocol) protokół SMTP (ang. Simple Mail Transfer Protocol) protokół DNS (ang. Domain Name System) protokół TFTP (ang. Trivial File Transfer Protocol) Najczęściej stosowane protokoły warstwy transportowej to: protokół TCP (ang. Transport Control Protocol) protokół UDP (ang. User Datagram Protocol) Główny protokół warstwy internetowej to : protokół IP (ang. Internet Protocol)

Porównanie modelu OSI i TCP/IP

Zalety TCP/IP Niezależność od techniki sieciowej: Protokoły TCP/IP definiują jednostkę transmitowanych danych – datagram oraz określają sposoby przesyłania datagramów w różnych sieciach (niezależność od zastosowanych technologii w sieciach rozległych); Jednolitość połączenia: Komunikujące się jednostki mają jednoznacznie je identyfikujący adres. Każdy datagram zawiera adres nadawcy i odbiorcy. Jednostki pośredniczące w przekazywaniu datagramów na podstawie adresu celu wyznaczają trasy;

Zalety TCP/IP, c.d. Potwierdzenie na końcach: Potwierdzenie pomiędzy nadawcą i odbiorcą zamiast potwierdzeń między maszynami pośredniczącymi w transporcie danych; Standardy protokołów programów użytkowych: W obrębie protokołów TCP/IP jest miejsce dla standardów wielu popularnych programów użytkowych: SMTP, FTP, TELNET, SNMP.

WWW i HTML Przeglądarka: Program interakcyjny umożliwiający użytkownikowi przeglądanie informacji dostępnych przez serwery WWW (World Wide Web) HTML (Hypertext Markup Language): Język opisu struktury dokumentów hipertekstowych. Identyfikacja strony: Aby umożliwić jednoznaczne wskazanie żądanej strony wprowadzono jednolity adres zasobu: URL (Uniform Resource Locator), którego ogólna postać wygląda następująco: protokół://nazwa_komputera:port/nazwa_dokumentu

Protokół HTTP Protokół HTTP (Hyper Text Transfer Protocol): Do pobrania strony z serwera WWW przeglądarka używa tego protokołu. Przeglądarka żąda przesłania strony, a serwer to żądanie spełnia. Protokół HTTP określa dokładnie format żądań i odpowiedzi. Złożoność serwerów – niska. Złożoność przeglądarek – wysoka: Moduł sterujący; Klient HTTP, oraz inne opcjonalne; Interpreter HTML;

HTML Dokument HTML to plik tekstowy zawierający informacje oraz znaczniki określające strukturę dokumentu; Białe znaki możemy używać dowolnie, tak aby zwiększyć czytelność źródła. Dokument HTML składa się z dwóch części: Nagłówek – szczegółowe informacje o dokumencie np. tytuł - większość przeglądarek umieszcza go na pasku tytułowym programu; Treść dokumentu.

Szkielet dokumentu HTML <HEAD> <TITLE> To jest tytuł dokumentu </TITLE> </HEAD> <BODY> Zawartość dokumentu </BODY> </HTML> http://webmaster.helion.pl/kurshtml/beginner/beginner.htm

Rodzaje dokumentów Dokumenty statyczne: Serwer WWW dostarcza przeglądarce gotowy dokument HTML z serwera, bez żadnych programów uruchamianych lokalnie; Dokumenty dynamiczne: Serwer WWW uruchamia dodatkowy program, który tworzy dokument przy każdym zleceniu dostarczenia strony przez przeglądarkę; Dokumenty aktywne: Serwer WWW dostarcza przeglądarce odpowiedni program, który uruchamiany jest lokalnie i odpowiada za wyświetlanie informacji i interakcje z użytkownikiem.

Dokumenty statyczne Zalety: Wady: prostota; pewność; szybkość obsługi: łatwość tworzenia (HTML – opis struktury strony bez znajomość języków programowania); obsługa przez przeglądarkę natychmiastowa i pewna; może być bez problemu przechowywana w cache przeglądarki. Wady: brak elastyczności; mało atrakcyjna forma; nieaktualne informacje;

Dokumenty dynamiczne Zalety: Wady: „większa” aktualność informacji dla przeglądarki są to takie same dokumenty jak statyczne; Wady: większy koszt (osobowy i sprzętowy) dłuższy czas oczekiwania na odpowiedź; po wysłaniu informacji do przeglądarki zaczynają się one dezaktualizować;

Dokumenty aktywne Zalety: Wady: możliwość ciągłej aktualizacji informacji na stronie; możliwość tworzenia skomplikowanych, atrakcyjnych stron; Wady: jeszcze wyższe koszty (osobowe i sprzętowe) wymagania dotyczące przeglądarki i systemu komputerowego klienta; zagrożenie bezpieczeństwa;

Dokumenty aktywne - Java Java język opracowany przez Sun Microsystems między innymi do tworzenia aktywnych dokumentów. wysokiego poziomu: Oddzielony od architektury sprzętu; uniwersalny: Można tworzyć nie tylko aplety ale i pełne programy; podobny do C++: wiele konstrukcji składniowych jak w C++; mechanizm obiektów i klas jak w C++; brak: Przeciążania operatorów; Wielodziedziczenia; Niektóre możliwość C++ zostały okrojone; Potrzeby ręcznego zwalniania pamięci – automatyczne odśmiecanie.