Technik_telekomunikacji_311[37]_Z4.01

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Bartosz Stolarczuk

Projektowanie i realizacja lokalnych sieci
teleinformatycznych
311[37].Z4.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

mgr inż. Hanna Grządziel

mgr inż. Krzysztof Słomczyński

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Bartosz Stolarczuk

Konsultacja:

mgr inż. Andrzej Zych

Korekta:

Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  311[37].Z4.01
„Projektowanie  i  realizacja  lokalnych  sieci  teleinformatycznych”  zawartego  w  module
311[37].Z4  „Montaż  i  administrowanie  systemami  teleinformatycznymi”  w  modułowym
programie nauczania dla zawodu technik telekomunikacji.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Budowa komputera PC

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Zewnętrzne urządzenia peryferyjne

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Standard Ethernet

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Lokalne i rozległe sieci teleinformatyczne

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Sieć LAN bez podłączenia do Internetu

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Sieć LAN z podłączeniem do Internetu

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten pomoże Ci w przyswajaniu wiedzy o obwodach prądu stałego, ich

właściwościach oraz w kształtowaniu umiejętności w rozpoznawaniu materiałów
elektrycznych.

Poradnik zawiera:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz umiejętności i wiedzy, które powinieneś opanować,

aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania, który umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania

ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Wykorzystaj do poszerzenia wiedzy wskazaną
literaturę oraz inne źródła informacji.

4.  Pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczeń.
5.  Ćwiczenia, które zawierają wykaz materiałów i sprzętu pomocnych w ich realizacji.
6.  Sprawdzian postępów.

Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytanie tak lub nie, co
oznacza, że opanowałeś materiał rozdziału albo nie.

7. Sprawdzian osiągnięć dotyczący poziomu opanowania materiału nauczania całej jednostki

modułowej wraz z instrukcją i kartą odpowiedzi.

8. Wykaz literatury.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, wówczas poproś

nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz określoną
czynność. Po zrealizowaniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki
modułowej.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp i higieny

pracy oraz

instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac.

Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

posługiwać się podstawowymi programami systemu Windows,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

współpracować w grupie,

–

uczestniczyć w dyskusji, prezentacji,

–

stosować podstawowe operacje arytmetyczne na liczbach zapisanych w systemie
dziesiętnym oraz dwójkowym,

–

stosować różne metody i środki (symbole, rysunki, zdjęcia itp.) w porozumiewaniu się na
temat zagadnień technicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

wymienić podstawowe elementy płyty głównej PC i określić ich rolę,

−

rozróżnić złącza płyty głównej oraz określać zastosowanie,

−

rozróżnić rodzaje podstawowych kart rozszerzających i określić ich rolę,

−

rozróżnić podstawowe standardy magistrali rozszerzających,

−

scharakteryzować sieci ISDN, FR, ATM,

−

zaproponować lokalną sieć teleinformatyczną na potrzeby małego przedsiębiorstwa/firmy,

−

dobrać rodzaj sieci teleinformatycznej z wykorzystaniem PC,

−

sporządzić schemat blokowy sieci teleinformatycznej,

−

skonfigurować różnego rodzaju karty sieciowe, modemy, konwertery,

−

zainstalować modemy, karty sieciowe w komputerach,

−

zainstalować lokalną sieć teleinformatyczną zgodnie z dokumentacją,

−

nawiązać łączność między komputerami,

−

wykonać prawidłowy kabel połączeniowy CAT 5 (również umożliwiający połączenie

dwóch komputerów z pominięciem dodatkowych urządzeń),

−

wykonać pomiary okablowania strukturalnego CAT 5,

−

przestrzegać wymagań określonych przez producenta dotyczących warunków zasilania

i zabezpieczania urządzeń z zakresu jednostki modułowej,

−

posłużyć się dokumentacją techniczną, instrukcjami, schematami montażowymi

w zakresie treści tego modułu,

−

obsłużyć sieć bezprzewodową,

−

podłączyć przy wsparciu zewnętrznego operatora lokalną sieć do sieci rozległej,

−

podłączyć pojedynczy komputer i lokalną sieć do Internetu,

– zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy przy montażu i obsłudze systemów

teleinformatycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Budowa komputera PC

4.1.1 Materiał nauczania

Komputer osobisty po angielsku to Personal Computer, w skrócie PC. Często spotykamy

się z określeniem komputer klasy IBM. Nie oznacza to, że został on wyprodukowany przez
firmę IBM, ale jest zgodny sprzętowo („hardwerowo”) z komputerami tej firmy.

Budowa zestawu komputerowego

Patrząc z zewnątrz na zestaw komputerowy możemy rozróżnić (rys.1):

−

jednostkę centralną w której znajduje się płyta główna z podzespołami, napędy dysków
twardych (HDD), napęd dyskietek (FDD), napędy płyt CD lub DVD (CD-ROM, DVD-
ROM), zasilacz oraz systemy chłodzenia,

−

urządzenia wejściowe takie jak: klawiaturę, myszkę, skaner,

−

urządzenia wyjściowe takie jak: monitor, drukarka, głośniki.
Wszystkie urządzenia zewnętrzne podłączane są do komputera przez układy

wejścia/wyjścia za pomocą odpowiednich przewodów.

URZ

ĄDZENIA WYJŚCIOWE

JEDNOSTKA CENTRALNA

URZ

ĄDZENIA WEJŚCIOWE

MYSZ

KLAWIATURA

SCANER

MONITOR

DRUKARKA

ŁOŚNIKI

Tabela 1. Przykładowe urządzenia wej/wyj.

Urządzenie

Rodzaj

Partner

Klawiatura

wejściowe

człowiek

Myszka

wejściowe

człowiek

Mikrofon

wejściowe

człowiek

Skaner

wejściowe

człowiek

Drukarka laserowa

wyjściowe

człowiek

Monitor graficzny

wyjściowe

człowiek

Dysk optyczny

pamięć

komputer

Taśma magnetyczna

pamięć

komputer

Rys 1. Elementy zestawu komputerowego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Budowa jednostki centralnej

Płyta główna (ang. mainboard) jest jednym z najważniejszych elementów jednostki

centralnej. To na niej znajduje się gniazdo procesora, układy sterujące, sloty i porty.
Bezpośrednio na płycie instalowane są również karty rozszerzeń oraz niektóre urządzenia
peryferyjne.

Obecnie obowiązującym standardem płyt głównych jest standard ATX, wyparł on

przestarzały  standard  Baby-AT.  Zapewnia  on  programową  kontrolę  zasilania,  co  umożliwia
automatyczne  wyłączenie  komputera  przez  system  operacyjny  (najczęściej  po  zamknięciu
systemu).  Jest  łatwo  rozpoznawalny  dzięki  zastosowaniu  jednoczęściowego  gniazda
zasilającego.  Jest  to  istotne,  ponieważ  dotychczas  stosowane  na  konstrukcjach  Baby-AT
dwuczęściowe złącze można było przypadkowo odwrotnie podłączyć i tym samym narazić na
zniszczenie płytę główną oraz inne podłączone komponenty.

Rys 2. Elementy płyty głównej.

1.  slot procesora
2.  cztery banki pamięci
3.  porty zewnętrzne
4.1  złącze magistrali PCI-Express
4.2  złącze PCI
5.1  złącze SATA
5.2  dwa złącza IDE (Primary/Secondary)
5.3  złącze stacji dyskietek
6    złącze zasilacza

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Procesor

CPU - centralna jednostka wykonawcza to układ scalony, którego działanie polega na

wykonywaniu instrukcji programów. Nadzoruje on i synchronizuje pracę wszystkich
urządzeń w komputerze.

Do najważniejszych parametrów procesora należą:

−

maksymalna częstotliwość taktowania (obecnie najczęściej występują procesory
o częstotliwościach od około 1,8 GHz do 3,2 GHz),

−

rodzaj złącza (zależy od rodzaju procesora oraz producenta np.: slotA, socket478,
socket775, socket754, socket939),

−

obsługa instrukcji 64 lub 32 bitowych,

−

częstotliwość taktowania magistrali systemowej FSB,

−

pojemność pamięci cache (pamięć podręczna procesora).
Podczas montażu zestawu należy zwrócić szczególną uwagę, aby płyta główna

obsługiwała właściwy procesor (pod względem producenta, rodzaju, częstotliwości
próbkowania oraz rodzaju złącza). Informację tą możemy znaleźć w specyfikacji płyty.

Ze względu na duże ilości ciepła wydzielające się z procesora podczas pracy, niezbędne

jest zastosowanie systemu chłodzącego tzw. coolera składającego się z radiatora oraz
wentylatora. Aby zwiększyć przewodnictwo cieplne przed montażem należy posmarować
powierzchnię procesora pastą silikonową.

Pamięć RAM

RAM (ang. Random Access Memory) - jest to podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej

zwany też pamięcią użytkownika lub pamięcią o dostępie swobodnym. W odróżnieniu do
pamięci ROM (ang. Read Only Memory - pamięć tylko do odczytu) umożliwia ona swobodny
zapis i odczyt danych.

W komputerze klasy PC stosowane są następujące rodzaje pamięci:

−

rejestry procesora, rozmiar rzędu kilkudziesieciu do kilkuset bajtów,

−

pamięć podręczna procesora (cache L1), wbudowana w procesor, rozmiar rzędu 4 do 16
KB,

−

pamięć podręczna procesora (cache L2), rozmiar rzędu 128 KB do 4 MB,

−

pamięć RAM, rozmiar rzędu 128 MB do kilku GB,

−

plik wymiany (swap) na dysku twardym, rozmiar rzędu kilkudziesięciu MB do kilku GB
(definiowany przez użytkownika lub system).

Na przestrzeni lat pamięć RAM podlegała ciągłym ulepszeniom. Zwiększano jej

pojemność oraz częstotliwość taktowania oraz rodzaj obudowy.

Rodzaje pamięci RAM

typ obudowy

typ pamięci

zastosoanie

DIP

—

PC, XT, AT

SIPP

—

AT, 386

SIMM 30 pin

—

386, 486

SIMM 72 pin

—

486, Pentium

DIMM

SDR SDRAM

Pentium II, Pentium III

Tabela 2..

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

RIMM

Rambus

Pentium IV-

po niecałym roku produkcji

wycofane z powodu opłat licencyjnych oraz

mniejszej niż zamierzano wydajności

DIMM

DDR SDRAM

Pentium IV

DIMM

DDR2

Pentium IV

Dysk twardy HDD

Podstawowym urządzeniem przechowującym dane w komputerze jest dysk twardy.

Zalicza się on do pamięci masowych o swobodnym dostępie do danych.

Parametry dysków:

−

rodzaj kontrolera (ATA, SATA, SCSI),

−

pojemność (od kilku do kilkuset GB),

−

prędkość obrotowa talerza (dla dysków IDE 5400, 7200 obr/min do nawet 10000 obr/min
dla SATA2; dyski SCSII kręcą się z prędkością nawet do 16000 obr/min).
Instalując dysk należy zwrócić szczególną uwagę, czy płyta główna posiada odpowiedni

kontroler i czy obsługuje odpowiednią pojemność dysku. Należy także pamiętać, że
większość standardów wymaga stosowania specyficznych kabli sygnałowych ponadto dyski
mogą się różnić pod względem sposobu zasilania.

W specyfikacji dysku twardego można znaleźć takie parametry jak: ilość głowic, ilość

talerzy,  ilość  sektorów  itd.  Jednak  nie  są  one  ważne  z  punktu  widzenia  instalacji,  gdyż  są
automatycznie wykrywane przez kontroler i nie wymagają osobnej konfiguracji. Należy także
pamiętać,  że  danych  z  metryczki  dysku  twardego  nie  można  interpretować  jednoznacznie.
Np. dysk który posiada dwa talerze w rzeczywistości ma 4 głowice (po jednej z każdej strony
talerza)  jednak  na  metryczce  może  pojawić  się  parametr  HEAD-16  nie  oznacza  to
16 fizycznych głowic tylko na pewnym wybiegu zastosowanym przez producenta dysku.

Dla zaoszczędzenia miejsca i lepszego upakowania danych nowe dyski dzielone są na

sektory niezgodnie ze standardem IDE jednak, aby nie występowała konieczność zmiany
standardu elektronika dysku stosuje tzw. adresację wirtualną. W wyniku tego zabiegu
kontroler „widzi” 16 wirtualnych głowic.

Podczas instalacji dysku ważne jest rozróżnianie podstawowych parametrów oraz

rodzajów dysków.

Podział dysków ze względu na typ kontrolera.

Większość ulepszeń wydajności napędów dysków ma swe źródło w technologii użytej do

ich sterowania, powiązanej z wbudowaną elektroniką. Obecnie istnieje kilka standardów
kontrolerów dysków, ale najpopularniejsze to: IDE (Integrated Development Environment)
oraz SCSI ( Small Komputer Standard Interface).

Standard IDE

Ideą powstania tego standardu był pomysł na przerzucenie jak największej pracy

związanej z dostępem do danych na sam napęd. Rozwiązanie to rozszerzyło zakres
zastosowań standardu (wykorzystują go dyski twarde, napędy CD-ROM, napędy taśmowe
itd.) a także uprościło budowę samego kontrolera.

Standard ten posiada jednak kilka ograniczeń. Pierwszym z nich jest mała możliwość

rozbudowy. Nawet nowsza wersja standardu IDE – ATAPI (AT Attachment Packet Interface)
umożliwia podłączenie maksymalnie dwóch urządzeń na kanał a maksymalna ilość kanałów
to dwa co ogranicza ilość podłączonych urządzeń (HDD, CD-ROM, ZIP) do czterech.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Urządzenia te mogą być podłączone do kanałów Primary lub Secondary natomiast na

kanale  mogą  zająć  pozycję  Master  lub  Slave.  W  komputerze  wybór  kanału  odbywa  się
poprzez wybranie odpowiedniego gniazda natomiast wybór miejsca w kanale konfiguruje się
poprzez odpowiednie ustawienie zworek na urządzeniu. Należy jednak pamiętać, że w jednej
chwili czasu kontroler może obsłużyć tylko jedno z dwóch urządzeń na kanale. Pociąga to za
sobą praktyczną radę aby  starać się  instalować urządzenia na osobnych kanałach  np. HDD –
Primary,  CD-ROM  -  Secondary.  Jeśli  chcemy  zamontować  więcej  niż  dwa  urządzenia
powinniśmy zawsze montować na jednym kanale urządzenie wolniejsze i szybsze np. HDD0
i CD-ROM – Primary  natomiast HDD1 – Secondary. Kolejnym ograniczeniem  jest prędkość
przesyłania  danych.  W  zależności  od  stopnia  zaawansowania  technologii  dyskowej  oraz
związanym z  nią trybu przesyłania danych (PIO - Programmed Input Output), który ustawia
się  w  BIOS-e  komputera,  przepustowość  kontrolera  może  wynosić  od  4,1  MB/s  dla
najstarszych  dysków  PIO-0  do  133  MB/s dla  najnowszych  dysków  Ultra  DMA  133.  Należy
także pamiętać, że szybsze dyski wymagają krótszych taśm sygnałowych a także od standardu
ATA100 ze względu na duży wpływ zakłóceń taśmy maja podwójną gęstość żył.

Następcą równoległej magistrali ATA jest szeregowa SATA (ang. Serial Advanced

Technology Attachment). Do transmisji wykorzystuje ona cieńsze i bardziej elastyczne kable
z  mniejszą  ilością  styków,  co  pozwala  na  stosowanie  mniejszych  złączy  na  płycie  głównej
w porównaniu do równoległej magistrali ATA. Interfejs ten przeznaczony jest do komunikacji
z  przepływnością  do  150  MB/s.  Obecnie  coraz  popularniejszym  staje  się  standard  SATA2
z przepływnością  do  300  MB/s  oraz  prowadzone  są  prace  nad  SATA3  z  przepływnością  do
600 MB/s.

Standard SCSI

Standard SCSI (Small Computer Systems Interface) jest przeznaczony głównie do dużych

systemów  dyskowych.  W  zależności  od  rodzaju  kontrolera  umożliwia  on  obsługę  do  16
urządzeń  a  długość  taśmy  może  dochodzić  nawet  do  12  metrów.  Unikalną  cecha  standardu
SCSII jest możliwość podłączenia dysku do dwóch komputerów oraz wykonywania operacji
przenoszenia  danych  pomiędzy  dyskami  bez obciążania  procesora  komputera (np. tworzenie
kopii zapasowej dysku).

Każde z urządzeń podłączonych do magistrali SCSI posiada unikatowy w obrębie

magistrali adres - identyfikator (ang. SCSI ID). Pierwotnie do adresowania urządzeń
wykorzystywane były trzy bity magistrali, co pozwalało na połączenie ze sobą maksymalnie 8
urządzeń. W chwili gdy magistrala danych rozrosła się do szerokości 16 bitów została
również rozszerzona do 4 bitów część adresująca urządzenia.

Rodzaje kontrolerów SCSI:

−

SCSI-1: pierwsza wersja standardu. Pozwalała na transfer z prędkością 5 MB/s na
odległość 6 m, 8 urządzeń,

−

SCSI-2: kolejna wersja standardu. Składa się z dwóch wariantów, zwiększających
transfer do 10 lub 20 MB/s (odpowiednio Fast SCSI i Wide SCSI). Maksymalna
odległość to około 3 metry,

−

SCSI-3: znany jako Ultra SCSI, prędkość transferu 20-40 MB/s, teoretycznie
maksymalna odległość zostaje nadal 3 metry,

−

Ultra2 SCSI: wprowadzono technologię Low Voltage Differencial, pozwalającą na
zwiększenia maksymalnej odległości do ~12 m. Prędkość transferu 40-80 MB/s,

−

Ultra3 SCSI (Ultra160 SCSI): maksymalny transfer 160 MB/s, dodano funkcje
wspomagające wykrywanie i usuwanie przekłamań.

−

Ultra4 SCSI (Ultra320 SCSI): maksymalny transfer 320 MB/s.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zasilacz

Każde urządzenie komputera musi być zasilane. Obecnie stosowanym standardem

zasilaczy komputerowych jest standard ATX. Charakteryzuje się on jednoczęściową wtyczką
zasilającą oraz możliwością sterowania przez płytę główną. W zależności od potrzeb
odpowiedni układ płyty głównej może włączyć lub wyłączyć zasilacz.

Podstawowym parametrem współczesnych zasilaczy jest moc maksymalna. Coraz szybsze

procesory, mocniejsze karty graficzne oraz większe dyski twarde wymagają potężniejszych
zasilaczy. Obecnie standardem stają się zasilacze o mocy maksymalnej równej 400W
(w starszych komputerach można spotkać zasilacze 150, 200 i 300W).

Ważne także jest odpowiednia ilość i rodzaj wtyczek w zależności od rodzaju i ilości

urządzeń zamontowanych w komputerze.

Karty rozszerzeń

Obsługą kart rozszerzeń umieszczonych na płycie głównej zajmuje się kontroler

magistral.  Nadzoruje  on  przesyłanie  danych  z  kart
rozszerzeń  podłączonych  do  gniazd  ISA,  PCI  i  innych.
Podczas instalacji kart rozszerzeń ważne jest aby komputer
był  całkowicie  odłączony  od  napięcia  zasilającego. Należy
pamiętać,  że  w  płytach  ATX  pomimo  wyłączonego
zasilania na niektórych układach  nadal  występuje  napięcie.
Aby  zapobiec  uszkodzeniom  karty  lub  kontrolera  należy
bezwzględnie  odłączyć  zasilacz  z  sieci  oraz  w  celu  jego
rozładowania  nacisnąć  przycisk  włączający  komputer.
Dodatkowo  należy  pamiętać,  że  choć  praktycznie  nie
istnieje  możliwość  pomylenia  gniazd,  gdyż  różnią  się  one  zdecydowanie  budową,  ale
np. magistrala  AGP  może  mieć różne niż karta napięcie zasilające, co może spowodować jej
uszkodzenie.

Rodzaje gniazd rozszerzeń

Magistrala danych umożliwiające montowanie kart rozszerzeń ISA (np. karta

dźwiękowa).  Gniazdo  ma  długość  około  14  cm,  najczęściej  jest  koloru  czarnego  i  jest
dwuczęściowe.  Magistralą  ISA  może  być  jednocześnie  przesyłanych  osiem  lub  szesnaście
bitów  danych.  Stąd  mówi  się  o  szerokości  magistrali:  8  lub  16  bitowej.  Częstotliwość
taktowania  magistrali  może  wynosić  8MHz.  ISA  jest  najstarszym  i  najwolniejszym  typem
magistrali. Obecnie płyty główne nie posiadają już tego gniazda.

Gniazdo PCI rozszerzeń przeznaczone do kart wykonanych w tej strukturze (np. karta

graficzna,  muzyczna  czy  modem).  Jego  długość  wynosi  około  8  cm  i  jest  koloru  białego.
Magistrala  PCI  ma  szerokość  64  bitów  jest  więc  4-razy  szybsza  od  ISA,  co  oczywiście
wpływa  na  szybkość  działania  wszystkich  innych  elementów,  które  są  do  niej  podłączone.
PCI  spełnia  normy  standardu  Plug  and  Play  (po  zamontowaniu  nowego  urządzenia,  system
automatycznie je rozpoznaje i przydziela zasoby).

Gniazdo rozszerzeń AGP zaprojektowane przez firmę Intel przeznaczone specjalnie do

szybkiego przesyłania danych pomiędzy kartą graficzną a procesorem. W podstawowej wersji
maksymalny transfer wynosi 266MB/s. Ponieważ szybko okazał się niewystarczający

Rys 3. Złącze PCI.

Rys 4. Gniazdo ISA

Rys 5. Gniazdo PCI

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wprowadzono  niemal  natychmiast tzw. tryb  AGP 2x, w  którym transfer wzrósł  do  533MB/s
(dane  przesyłane  są  przy  rosnącym  opadającym  zboczu  sygnału  taktującego).  Nowa
specyfikacja AGP 4x ponownie zwiększa szerokość pasma – tym razem do 1066MB/s) przez
dalsze  „zagęszczanie”  paczek  z  danymi).  Obecnie  karty  graficzne  używające  gniazda  AGP
stały się standardem jednak powoli są wypierane przez złącze PCI-Express.

PCI-Express (PCIe, PCI-E)

znana również jako 3GIO (od 3rd Generation I/O) jest

szeregową  magistralą  służącą  do  przyłączania  urządzeń  do  płyty  głównej.  Ma  ona  zastąpić
magistralę PCI oraz AGP. PCI-Express stanowi magistralę lokalną typu szeregowego, łączącą
dwa  punkty  (Point-to-Point).  Taka  konstrukcja  eliminuje  konieczność  dzielenia  pasma
pomiędzy  kilka  urządzeń  -  każde  urządzenie  PCI-Express  jest  połączone  bezpośrednio
z kontrolerem.  Sygnał  przekazywany  jest  za  pomocą  dwóch  linii,  po  jednej  w  każdym
kierunku. Częstotliwość taktowania wynosi 2.5GHz.
Protokół transmisji wprowadza dwa dodatkowe bity, do każdych ośmiu bitów danych. Zatem
przepustowość  jednej  linii  wynosi  250MB/s.  W  związku  z  tym,  że  urządzenia  mogą
jednocześnie  przekazywać  sygnał  w  obydwu  kierunkach  (full-duplex)  to  można  ewentualnie
przyjąć,  że  w  przypadku  takiego  wykorzystania  złącza,  transfer  może  sięgać  500MB/s.
Możliwe  jest  kilka  wariantów  tej  magistrali  -  z  1,  2,  4,  8,  12,  16,  24  lub  32  liniami  (każda
składająca  się  z  dwóch  2  pionowych  części  -  nadawczej  i  odbiorczej).  Wraz  ze  wzrostem
liczby  linii wydłużeniu  ulega  gniazdo, jego  konstrukcja  (poprzez  wspólna  część  początkową
i jedynie  dodawanie  na  końcu  nowych  linii)  umożliwia  włożenie  wolniejszej  karty  do
szybszego  gniazda  (w  drugą  stronę  jest  niemożliwe).  Gniazdo  1x  ma  18  pinów  z  każdej
strony, gniazdo 4x - 32, gniazdo 8x - 49, zaś gniazdo 16x - 82 piny z każdej strony.

4.1.2 Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczenia.

1.  Jaki jest podział procesorów?
2.  Do jakiego złącza podłącza się kartę graficzną?
3.  Jakie są rodzaje kontrolerów dysków twardych?
4.  Jakie są rodzaje pamięci RAM?
5.  Jakie cechy Charakterystyczne posiada standard SCII?

Rys 6. Gniazdo AGP

Rys 7. Gniazda PCI-E

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaproponuj przykładową konfigurację komputera opartego na procesorze firmy Intel.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wykonać zadanie w formie pisemnej, korzystając z poznanych wiadomości,
2)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
3)  zastosować odpowiednią konfigurację sprzętową elementów komputerowych,
4)  zaprezentować przygotowany zestaw.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

katalog podstawowych komponentów komputera,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Wykorzystując dostępne komponenty złóż komputer klasy PC. Po wykonaniu montażu

uzasadnij sposób dobrania komponentów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wykonać montaż jednostki centralnej komputera PC wykorzystując dostępne

komponenty,

2)  uzasadnić dobór komponentów,
3)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
4)  zaprezentować złożoną jednostkę,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

różnego rodzaju komponenty zestawu komputerowego,

−

narzędzia monterskie,

−

obudowa komputera z zamontowanym zasilaczem,

−

literatura z rozdziału 6.

4.1.4 Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozróżnić poszczególne elementy zestawu komputerowego?



2) rozróżnić rodzaje złącz płyty głównej?



3) wymienić przykładowe urządzenia wejściowe i wyjściowe?



4) wymienić rodzaje kontrolerów dysków?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Zewnętrzne urządzenia peryferyjne

4.2.1 Materiał nauczania

Zgodnie z definicją urządzenie peryferyjne (ang. peripheral device) jest to dowolna część

komputera inna niż procesor lub pamięć robocza, jak np. dysk twardy, klawiatura, monitor,
mysz, drukarka, skaner, napęd taśmowy, mikrofon, głośnik, aparat fotograficzny.

Obecnie często możemy spotkać się z uzasadnieniem, że z nadejściem komputera

osobistego płyta główna, dysk twardy, klawiatura, mysz i monitor są częściami
podstawowego systemu natomiast termin "urządzenie peryferyjne" stosowany jest do
dodatkowych, opcjonalnych komponentów maszyny np. drukarka, skaner lub modem.

Każde urządzenie peryferyjne komunikuje się z płytą główną przy pomocy różnego

rodzaju złącz opracowanych według określonego standardu, gwarantującego, że wszystkie
urządzenia pochodzące od różnych producentów będą mogły prawidłowo ze sobą
współpracować.

PS/2 to port komunikacyjny opracowany przez firmę IBM. Jest on odmianą portu

szeregowego  przeznaczoną  do  podłączania  klawiatury  i  myszy.  Złącze  PS/2  jest  używane
w celu  podłączenia  do  klawiatury  i  myszy  do  systemu  komputerowego  typu  PS/2.Złącze
myszy  typu  PS/2  zastąpiło  starsze  DB-9  i  RS-232,  a  złącze  klawiatury  typu  PS/2  zastąpiło
większe 5-pinowe złącze DIN używane w komputerach AT. Zwykłe płyty główne nie potrafią
zidentyfikować myszy lub klawiatury jeśli te znajdują się w niewłaściwych gniazdach.

LPT to interfejs IEEE 1284 (Centronics) - przyjęta nazwa 25-pinowego złącza

w komputerach  osobistych.  Centronics  jest  portem  równoległym  wykorzystywanym
w głównej mierze do podłączenia urządzeń peryferyjnych: drukarki, skanery, plotery. Nazwa
pochodzi  od  nazwy  firmy,  która  opracowała  ten  standard.  Zwany  jest  też  portem  LPT  lub
portem  równoległym.  Nazwa  port  równoległy  jest  błędnym  uproszczeniem  wynikającym
z faktu,  iż  port  Centronics  często  jest  jedynym  portem  równoległym  wyprowadzonym  na
zewnątrz  komputera  PC.  Magistrala  tego  interfejsu  składa  się  z:  8  linii  danych,  4  linii
sterujących  i  5  linii  statusu.  Nie  zawiera  linii  zasilających.  Interfejs  Centronics  zapewnia

Rys 8. Wyjścia portów:
1) Port PS/2 – mysz;
2) Port PS/2 – klawiatura,
3) Port równoległy (LPT),
4) Port FireWire,
5) Port LAN (RJ45),
6) Porty audio,
7) Porty USB,
8) Port VGA (monitor analogowy),
9) Port DVI-D (monitor cyfrowy), 10)RS-
232 (COM1).

Rys 9. Zakończenia kabli do podłączenia do portów:

a) LPT, b) RS-232, c) FireWire

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

transmisję  na  odległość  do  5 metrów,  jeśli  przewody  sygnałowe  są  skręcane  z  przewodami
masy,  w  przeciwnym  przypadku  na  odległość  do  2  metrów.  Transmisja  danych  odbywa  się
z maksymalną  prędkością  ok.  150  Kb/s.  Złącze  Centronics  jest  standardowym  złączem  jego
parametry  określa  standard  IEEE  1284  i  doczekał  się  kilku  protokołów  transmisji  danych
zwanych  SPP,  ECP  i  EPP.  Obecnie  jest  coraz  rzadziej  stosowany,  drukarki  z  portem
równoległym  stanowią  coraz  mniejszy  udział  wśród  produkowanych  drukarek.  Jest  jeszcze
instalowany w komputerach, ale najwięksi producenci zapowiadają rezygnację z tego portu.

Port doczekał się pięciu trybów działania:

−

SPP - Standard Parallel Ports - to najstarsza specyfikacja. Port zapewnia najniższy
transfer (150 Kb/s). Komunikacja może być dwukierunkowa.

−

Nibble Mode - tryb półbajtowy (cztero bitowy).

−

Byte Mode - tryb bajtowy (ośmio bitowy).

−

EPP - Enhanced Parallel Port - najczęściej stosowany standard. Prędkość odpowiada
prędkości ECP. Port równoległy nie używa jednak kanału DMA.

−

ECP - Enhanced Capabilities Port - port używa DMA i oferuje najwyższe prędkości (do 3
Mb/s).

FireWire to inaczej nazywany port IEEE 1394 (znane również pod nazwą handlową

firmy  Apple  jako  FireWire)  to  standard  łącza  szeregowego  umożliwiającego  szybką
komunikację i izosynchroniczne usługi w czasie rzeczywistym. Opracowany w roku 1995 dla
komputerów  osobistych  i  cyfrowych  urządzeń  optycznych.  Rozwijany  głównie  przez  firmę
Apple  Computer.  Jest  zdefiniowany  w  dokumencie  IEEE  1394.  Magistrala  ta  w  odrobinę
okrojonej wersji (brak linii zasilających) znana jest również pod używaną przez koncern Sony
nazwą i.Link. FireWire jest szeregową magistralą ogólnego przeznaczenia, jednak ze względu
na  lansowanie  jej  przez  Apple  jako  wyjątkowo  multimedialnej  oraz  ze  względu  na
powszechne  jej  stosowanie w kamerach (pod nazwą  i.Link)  jest kojarzona prawie wyłącznie
z kamerami  cyfrowymi.  Standard  umożliwia  połączenie  do  63  urządzeń  peryferyjnych
w strukturę drzewiastą (w odróżnieniu od liniowej struktury SCSI). Pozwala urządzeniom  na
bezpośrednią komunikację, na przykład skanerowi i drukarce, bez używania pamięci lub CPU
komputera. Wspiera plug-and-play  i  hot-swap (możliwość wymiany urządzeń podczas pracy
systemu).

RS-232 standard opisuje sposób połączenia urządzeń DTE (ang. Data Terminal

Equipment)  tj.  urządzeń  końcowych  danych  (np.  komputer)  oraz  urządzeń  DCE  (ang.  Data
Circuit-terminating  Equipment),  czyli  urządzeń  komunikacji  danych  (np.  modem).  Standard
określa  nazwy  styków  złącza  oraz  przypisane  im  sygnały  a także  specyfikację  elektryczną
obwodów wewnętrznych. Standard ten definiuje normy wtyczek i kabli portów szeregowych
typu  COM.  RS-232  jest  magistralą  komunikacyjną  przeznaczoną  do  szeregowej  transmisji
danych.  Najbardziej  popularna  wersja  tego  standardu,  RS-232C  pozwala  na  transfer  na
odległość nie przekraczającą 15 m z szybkością maksymalną 20 kbit/s.

Port USB (ang. Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa) to opracowany

przez  firmy  Microsoft,  Intel,  Compaq,  IBM,  DEC  rodzaj  portu  komunikacyjnego
komputerów,  zastępującego  stare  porty  szeregowe  i  porty  równoległe.  Port  USB  jest
uniwersalny,  pozwala  na  podłączanie  do  komputera  wielu  urządzeń,  na  przykład:  kamery
wideo,  aparatu  fotograficznego,  skanera,  myszki  lub  drukarki.  Jedną  z  ważniejszych  cech
portu  USB  jest  zgodność  z  Plug  and  Play.  Urządzenia  w  tym  standardzie  można  łączyć  ze
sobą tworząc sieć. W całej  sieci  można podłączyć do 127 urządzeń USB, jednak ze względu
na  pobór  mocy  ich  liczbę  trzeba  ograniczyć.  W  jednej  sieci  mogą  pracować  urządzenia
o różnych prędkościach transmisji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Urządzenia USB możemy podzielić ze względu na zgodność z przyjętymi specyfikacjami

na:

−

Urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z prędkościami
1.5 Mbit/s lub 12 Mbit/s,

−

2.0 Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji, mogą pracować z prędkością
480 Mbit/s. Na opakowaniach produktów można znaleźć oznaczenia USB 2.0 i podobne,
ważniejszą informacją jest jednak szybkość transmisji.

−

Full Speed - 12 Mbit/s największa prędkość przed USB 2.0

−

Hi-Speed - 480 Mbit/s - urządzenia działające z tą prędkością powinny mieć nalepkę Hi-
Speed

Tabela 2. Parametry portów.

FireWire

PS/2

USB

RS232

LPT

Typ interfejsu:

szeregowy

równoległy

Transfer:

do 800 Mb/s

40kB/s

USB 1.1: 1.5 lub

12 Mbit/s

USB 2.0: 1.5, 12

lub 480 Mbit/s

typ. do 115,2

kb/s (w

niektórych

implementacjach,

do 230,4 kb/s),

do 3 Mb/s

Długość
magistrali:

do 72 m (16

odcinków po

4½ m)

1,8 m

3 m lub 5 m

do ok. 15 m (nie

określono w
standardzie)

Liczba portów:

1 lub 2

2(po jdnym dla

klawiatury i

myszy)

USB 1.1:
od 2 do 6
USB 2.0:
od 2 do 8

1 lub 2

Liczba urządzeń:

do 63 na

magistrali

jedno na port

do 127

jedno na każdy

port

jedno na port

Rodzaj złącza:

IEEE-1394 (4

lub 6 pinów)

mini-DIN 6 pin

USB typu A, B,

C lub D

DB-9 lub DB-25

Centronics

Zasilanie przez
interfejs:

tak (do 60W)

tak (5V/do

100mA)

tak

nie

Hot plugging:

tak

nie

tak

nie

Rys 10. Zakończenia kabli do podłączenia do portów USB

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zastosowanie portów komputera PC
FireWire

kamery cyfrowe, aparaty cyfrowe, skanery, drukarki, pamięci masowe, urządzenia
audio-wideo, łączenie dwóch komputerów za pomocą kabla;

PS/2

klawiatury, myszy;

USB

klawiatury, myszy, dżojstiki, kamery internetowe, skanery, drukarki, modemy, pamięci
masowe, aparaty cyfrowe, telefony komórkowe, urządzenia audio-wideo, łączenie
dwóch komputerów za pomocą kabla PC-USB-PC;

RS232

modemy, telefony komórkowe, łączenie dwóch komputerów kablem nullmodem, starsze
drukarki, Tunery satelitarne, sprzęt specjalistyczny, programowanie układów
logicznych;

LPT

drukarki, skanery, pamięci masowe, łączenie dwóch komputerów za pomocą kabla
laplink;

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Które z portów komputera posiadają funkcję hot plugging?
2.  Które z portów wykorzystywane są do podłączenia drukarki?
3.  Które z portów nie umożliwiają połączenia dwóch komputerów w celu wymiany danych?
4.  Który z portów komputera jest portem równoległym?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podłącz drukarkę laserową do komputera PC z systemem operacyjnym Windows, oraz

zainstaluj oprogramowanie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zidentyfikować rodzaj portu wykorzystywanego przez drukarkę,
2)  dobrać przewód oraz podłączyć drukarkę,
3)  zainstalować oprogramowanie drukarki,
4)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
5)  zaprezentować sposób wykonania zadania,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

komputer PC z zainstalowanym systemem operacyjnym Windows XP,

−

drukarka z oryginalnym oprogramowaniem,

−

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Korzystając z nabytych wiadomości zaproponuj sposób podłączenia do komputera

drukarki laserowej oraz kamery cyfrowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wykonać zadanie w formie pisemnej, korzystając z poznanych wiadomości,
2)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
3)  dokonać wyboru portów w zależności od podłączanego urządzenia,
4)  zaprezentować przygotowany zestaw z uzasadnieniem zastosowanych rozwiązań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

opis płyty głównej komputera,

−

instrukcję dowolnej drukarki laserowej oraz kamery cyfrowej,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić podstawowe porty komputera PC?



2) rozróżnić na podstawie zdjęć porty komputera PC?



3) podać zastosowanie wymienionych portów?



4) wymienić porty obsługujące technologię Plug and Play oraz Hot Plugging?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Standard Ethernet

4.3.1 Materiał nauczania

Ethernet to standard wykorzystywany w budowie lokalnych sieci komputerowych.

Obejmuje on specyfikację kabli oraz przesyłanych nimi sygnałów. Jego specyfikacja została
podana w standardzie 802.3 IEEE. Ethernet jest najpopularniejszym standardem w sieciach
lokalnych. Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet.

Ethernet został opracowany w Xerox PARC czyli ośrodku badawczym firmy Xerox

i opublikowany  w  roku  1976.  Ethernet  bazuje  na  idei  węzłów  podłączonych  do  wspólnego
medium,  wysyłających  i  odbierających  za  jego  pomocą  specjalne  komunikaty  (ramki).  Ta
metoda  komunikacji  nosi  nazwę  CSMA/CD  (ang.  Carrier  Sense  Multiple  Access  with
Collision  Detection).  Wszystkie  węzły  posiadają  unikalny  adres  MAC  (ang.  Media  Access
Control).

Klasyczne sieci Ethernet mają cztery cechy wspólne. Są to: parametry czasowe, format

ramki, proces transmisji oraz podstawowe reguły obowiązujące przy ich projektowaniu.

Rodzaje sieci Ethernet

Wczesne wersje Ethernetu:

−

10BASE5 zwana też ang.Thicknet albo "gruby koncentryk" - standard z 1980 roku IEEE
802.3 używajacy grubego (12 mm) kabla koncentrycznego o impedancji 50Ω.
Umożliwiał budowę segmentów o długości do 500 m. Obecnie już nie stosowany, ale
czasami można spotkać jeszcze pracujące instalacje. Pracował z szybkościa 10 Mb/s,

−

10BROAD36 – przestarzały, pracował na 75Ω kablu TV,

−

1BASE5 - przestarzały, pracował z szybkością 1 Mb/s,

−

StarLAN 1 - pierwsza implementacja kabla typu skrętka.

Wersje 10 Mbit/s:

−

10BASE2  zwany  też  ang.  ThinNet,  Cheapernet  lub  "cienki  koncentryk"  -  używa  kabla
koncentrycznego  o  średnicy  ok.  5  mm.  Kabel  musi  biec  pomiędzy  wszystkimi  kartami
sieciowymi wpiętymi do sieci. Karty podłącza się za pomocą tzw. "trójnika", do którego
podpina  się  także  kabel  za  pomocą  złącz  BNC.  Na  obu  końcach  kabla  montowany  jest
tzw.  terminator  o  impedancji  50  Ω.  Maksymalna  długość  segmentu  wynosiła  185  m
chociaż  rozwiązania  niektórych  firm  np.  3COM  dopuszczały  długości  do  300  m.  Przez
wiele lat była to dominująca forma sieci Ethernet. Jej wadą było to, że uszkodzenie kabla
w jednym miejscu powodowało zanik dostępu do sieci w całym segmencie,

−

StarLAN 10 - pierwsza implementacja kabla typu 'skrętka' przy szybkości 10 Mbit/s,

−

10Base-T - pracuje na 4 żyłach (2 pary 'skrętki') kategorii 3 lub 5. Każda karta sieciowa
musi być podłączona do huba lub switcha. Maksymalna długość kabla wynosi 100 m.
W przeciwieństwie do 10BASE2 awaria kabla w jednym miejscu powodowała zanik
dostępu do sieci tylko jednego komputera dlatego 10Base-T wyparł 10Base2,

−

FOIRL - (ang. Fiber-optic inter-repeater link) - pierwotny standard Ethernetu za pomocą
światłowodu,

−

10BASE-F - rodzina standardów 10BASE-FL, 10BASE-FB i 10BASE-FP Ethernetu za
pomoca światłowodu,

−

10BASE-FL - ulepszony standard FOIRL. Jedyny z szeroko stosowanych z rodziny
10BASE-F,

−

10BASE-FB - przeznaczony do łączenia hubów lub switchy, przestarzały,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

10BASE-FP - do sieci nie wymagających elementów aktywnych (hubów, switchy), nigdy
nie zaimplementowany,
Fast Ethernet:

−

100BASE-T - rodzina 3 standardów Ethernetu 100 Mb/s na kablu typu skrętka
obejmująca 100BASE-TX, 100BASE-T4 i 100BASE-T2,

−

100BASE-TX - podobny do 10BASE-T, ale z szybkością 100 Mb/s. Wymaga 2 par
skrętki i kabli kategorii 5. Obecnie jeden z najpopularniejszych standardów sieci opartych
na 'skrętce',

−

100BASE-T4 - Używa 4 par 'skrętki' kategorii 3. Obecnie przestarzały,

−

100BASE-T2 - Miał używać 2 par 'skrętki' kategorii 3 jednak nie ma sprzętu sieciowego
wspierajacego ten typ Ethernetu,

−

100BASE-FX - Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien światłowodowych.
Gigabit Ethernet

−

1000BASE-T - 1 Gb/s na kablu miedzianym kat. 5 lub wyższej. Ponieważ kabel kategorii
5e może bez strat przenosić do 125 Mbit na sekundę, osiagniecie 1000 Mb/s wymaga
użycia czterech par przewodów oraz modyfikacji układów transmisyjnych dającej
możliwość transmisji ok. 250Mb/s na jedną parę przewodów w skrętce,

−

1000BASE-SX - 1 Gb/s na światłowodzie (do 550 m),

−

1000BASE-LX - 1 Gb/s na światłowodzie (do 550 m). Zoptymalizowany dla połączeń na
dłuższe dystanse (do 10 km) za pomocą światłowodów jednodomowych,

−

1000BASE-LH - 1 Gb/s na światłowodzie (do 100 km),

−

1000BASE-CX - 1 Gb/s na specjalnym kablu miedzianych na odległość do 25 m.
Obecnie przestarzały i wyparty przez 1000BASE-T.
10 Gigabit Ethernet:

−

10GBASE-SR - 10 Gb/s przeznaczony dla światłowodów wielomodowych
o maksymalnym zasięgu od 26 do 82 m (przy 850nm). Umożliwia także zasięg 300 m na
nowych światłowodach wielomodowych 2000MHz/km,

−

10GBASE-LX4 - stosując modulację typu 'WDM' umożliwia zasięg 240 lub 300 m za
pomocą światłowodów wielomodowych (przy 1310nm) lub 10 km za pomocą
jednodomowych,

−

10GBASE-LR - Ethernet za pomocą światłowodów jednomodowych na odległość 10 km,

−

10GBASE-ER - Ethernet za pomocą światłowodów jednomodowych na odległość 40 km,

−

10GBASE-SW, 10GBASE-LW i 10GBASE-EW - odpowiedniki 10GBASE-SR,
10GBASE-LR i 10GBASE-ER używające transmisji synchronicznej na tych samych
typach światłowodów i na te same odległości,

−

10GBASE-T – najnowszy standard w tej kategorii. Umożliwia transmisję o prędkości 10
Gb/s na odległość 100 m kablem nieekranowanym UTP kategorii 6a/7. Możliwe jest
również wykorzystanie kabla kategorii 6 – wtedy maksymalna długość kabla nie powinna
przekraczać 55m.
Inne standardy:

−

Ethernet bezprzewodowy - opisany w IEEE 802.11. Wymiana danych z szybkościami od
11 do 54 Mbit/s za pomocą urządzeń radiowych,

−

100BaseVG - standard zaproponowany przez firmę Hewlett-Packard o szybkości 100
Mb/s na 2 parach skrętki kategorii 3. Nie zdobył uznania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sieci wykorzystujące okablowanie koncentryczne

Sieci oparte o okablowanie koncentryczne są jednymi z pierwszych rodzajów lokalnych

"pajęczyn"  zgodnych  ze  standardem  Ethernet.  Konstruuje  się  je  w  oparciu  o  topologię
magistrali.  Jej  podstawy  zostały  opracowane  w  1980  roku,  więc  jest  to  technologia  leciwa
i niestosowana  już  dziś  do  profesjonalnych  rozwiązań.  Niemniej  jednak  do  małych
blokowych sieci jest w sam raz, ze względu na kilka nie zaprzeczalnych zalet.

Zalety:

−

Jest relatywnie tania w instalacji i utrzymaniu.

−

Bardzo prosta w montażu.

−

Brak potrzeby używania (w podstawowych zastosowaniach) elementów aktywnych prócz
karty sieciowej.

−

Doskonale nadaje się do instalacji zewnętrznych ze względu na odporność na zakłócenia,
szumy, uszkodzenia mechaniczne oraz na warunki atmosferyczne.

Wady:

−

Ograniczona przepustowość do 10Mb/s.

−

Średnia elastyczność kabla.

−

Daje małe możliwości rozbudowy (brak modularnej budowy).

−

Awaria kabla w jednym miejscu unieruchamia cały segment sieci.

−

Trudności przy lokalizowaniu usterki.

Stosowane jeszcze dziś standardy Ethernetu oparte na kablu koncentrycznym:

10 Base-2 - tak zwany cienki ethernet. Do łączenia stacji roboczych stosuje się tu kabel

koncentryczny  o  impedancji  falowej  50  Ω,  o  wojskowym  oznaczeniu  RG-S8A/U  lub
kompatybilny RG-58/U (dla niewtajemniczonych jest on bardzo podobny od kabla od anteny
telewizyjnej).  Jego  grubość  określa  się  na  1/4"  (cala).  Maksymalna  (bezpieczna)  długość
segmentu  wynosi  185m.  Maksymalna  przepustowość  takiej  sieci  wynosi  10  Mb/s  (Maga-
bitów/sekundę).

10 Base-5 - rzadko dziś stosowany gruby ethernet (RG-8/U). Parametry elektryczne kabla

są  bardzo zbliżone do standardu opisanego wyżej, oporność także wynosi 50 Ω. Zmienia  się
grubość  kabla  na  1/2".  Ze  względu  na  dość  duży  maksymalny  zasięg  (do  500m)  oraz
wyjątkowo  dużą  odporność  na  zakłócenia  stosowany  czasem  jako  rdzeń  sieci.  Szczytowa
przepustowości podobnie 10Mb/s

Sieć 10Base-2

Ten rodzaj ethernet-u jest dziś najczęściej używany do konstrukcji małych blokowych

sieci, gdzie ważna jest cena oraz prostota a nie ogólny transfer. Stosuje się go także w małych
firmach gdzie komputery są ustawione w jednej linii i obsługują np. proste, niewymagające
dużych transferów programy fiskalne.

Sama idea budowy jest bardzo prosta. Każdy adapter sieciowy jest wyposażony w tzw.

trójnik-T.  Konektory  (trójniki)  zainstalowane  w  poszczególnych  komputerach  łączymy  ze
sobą  przy  pomocy  kabla  zakończonego  z  obu  stron  specjalnymi  wtyczkami  BNC  (tworząc
schemat lampek na choinkę). Końce  magistrali zakańczamy terminatorami o oporności 50  Ω
(w  ten  sposób,  że  w  końcowych  komputerach  do  trójnika  z  jednej  strony  przyłącza  się
przewód biegnący do poprzedniego urządzenia a z drugiej terminator). Terminatory są tylko 2
w  sieci,  zapobiegają  powstawaniu  fali  stojącej  i  odbiciom  sygnału.  Trójnik  przyłącza  się
bezpośrednio do karty sieciowej, nie można tu stosować żadnych dodatkowych kabli (jak ma
to  miejsce  np.  w sieciach  10Base-5).  W  jednym  i  tylko  jednym  miejscu  w  sieci  można
zainstalować uziemienie. Podłącza się je do jednego z terminatorów. Jednak jest to czynność

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

konieczna dopiero, gdy sieć połączy więcej niż kilkanaście urządzeń. Sposób łączenia
komputerów w sieci BNC został przedstawiony na rys. 11. Elementy konstrukcji sieci BNC
przedstawiono na rys.12.

Rys 11. Sposób połączenia komputerów w sieci BNC

Rys 12. Elementy konstrukcji sieci BNC:

a) kabel koncentryczny; b) trójnik; c) końcówka kable; d) terminator

Zakres między końcami tak powstałej "pajęczyny" (terminatorami) nazywamy segmentem

i  to  jego  długość  nie  może  przekraczać 185m a  nie  jak  czasami  mylnie  się  podaje  odległość
między  komputerami.  Mówiąc  inaczej  maksymalna  długość  przewodu  użytego  w  jednym
segmencie  (podsieci)  wynosi  185  metrów.  W  jednym  segmencie  może  się  znaleźć  do  30
komputerów,  niemniej  jednak  już  przy  współdzieleniu  kabla  przez  kilkanaście  stacji,  sieć
będzie  działać  bardzo  wolno  (komfort  praktycznie  zerowy).  Stąd  zalecam  zmniejszyć  tą
liczbę do 20 stacji na segment, a do podłączania kolejnych segmentów zastosować urządzenia
zmniejszające  ruch  w  sieci.  W innym  przypadku  będą  miały  miejsce  bardzo  częste  kolizje,
sieć zacznie się zapychać. Do łączenia kolejnych segmentów używa się specjalnych urządzeń
-  repeatorów  i  mostków.  Norma  dopuszcza  max  5  segmentów,  z których  3  są  wypełnione,
uzyskując  w  ten  sposób  całkowity  zasięg  rzędu  925m.  Do  zespalania  podsieci  można  się
pokusić  o  zastosowanie  routera  (softwarowego)  zbudowanego  z  komputera  wyposażonego
w kilka  kart  sieciowych  oraz  z  pracującym  odpowiednim  oprogramowaniem  routującym
pakiety pomiędzy kolejnymi podsieciami.

Istnieje jeszcze jeden sposób na przedłużenie magistrali, mianowicie użycie drogich kart

3COM-u, umożliwiających zwiększenie zasięgu LAN-u do ok. 300 metrów. W tym
przypadku nie trzeba stosować żadnych innych urządzeń prócz samego adaptera. Opcja ta jest
dość kosztowna, stosowana w przypadku braku możliwości zainstalowania mostka itp.

Sieci oparte o okablowanie UTP

Obecnie sieci oparte na skrętce nieekranowanej są najczęściej stosowanym środkiem

transmisji danych. Używa się jej zarówno w zastosowaniach amatorskich jak i w poważnych
przedsięwzięciach. Swoją popularność zawdzięcza przede wszystkim, modularnej budowie,
niskiej awaryjności oraz bardzo korzystnemu współczynnikowi możliwości do ceny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szczególnie ta ostatnia cecha skłania do coraz częstszego stosowania w prywatnych sieciach
LAN.

Zalety sieci UTP:

−

posiada bardzo korzystny stosunek możliwości do ceny,

−

jest prosta w montażu,

−

charakteryzuje się duża przepustowością - do 1000Mb/s,

−

łatwa diagnoza usterki,

−

daje duże możliwości rozbudowy (modularna budowa),

−

awaria kabla w jednym miejscu nie unieruchamia całej sieci.

Wady sieci UTP:

−

jest nieco droższa niż sieć BNC,

−

konieczność zakupu HUB-a,

−

mała odporność na zakłócenia środowiska (w wersji nie ekranowanej, nie dotyczy FTP
i STP),

−

niska odporność na uszkodzenia mechaniczne,

−

maksymalna odległość od koncentratora wynosi jedyne 100m.

10 Base-T - Najpopularniejszy obecnie standard. Opiera się on na topologii gwiazdy, do

łączenia  komputerów  używa  się  nieekranowanego  kabla  skręcanego  (podobny  do  kabla
telefonicznego)  kategorii  CAT-3  firmy  IBM  (lub  kompatybilnego  DIV  firmy  AT&T).
Maksymalna  długość  kabla  w  jakichkolwiek  połączeniach  wynosi  100m.  Jako  złącznika
używa się ośmiopozycyjne wtyczki RJ-45. Maksymalna osiągalna przepustowość sieci mieści
się w granicach 10Mb/s.

100Base-TX Jest to szybsza modyfikacja wyżej wymienionego standardu. Łatwo

wywnioskować iż różni się maksymalną przepustowością sieci, w tym przypadku jest to
100Mb/s. Aby sieć mogła pracować z taką szybkością należy zastosować kable CAT-5 oraz
HUB-y i karty sieciowe umożliwiające pracę z opisywanym standardem.

Bardzo podobnym standardem jest 100Base-T4 rożni się on tym, iż używamy 4 a nie 2

pary wewnętrznych przewodów skręcanych oraz w konsekwencji samym ułożeniem
przewodów we wtyczce. Kolejne parametry podobne.

W 1999 roku został ustalony standard 1000Base-T, pozwala on osiągnąć transfer rzędu

1Gb/s i 2Gb/s w trybie Full-Duplex (pozostałe wartości jak przy 100Base-T4). Co prawda nie
jest jeszcze stosowany w sieciach amatorskich.

Sieć 10Base-T, 100Base-TX

W 1990 roku wprowadzono standard sieci 10Base-T określanej normą IEEE 802.3i. Co

prawda  sieć  ta  nie  rozwijała  żadnych  zawrotnych  prędkości,  aczkolwiek  umożliwiała  przy
niewielkich  kosztach  podłączyć  dużą  ilość  komputerów  znajdujących  się  blisko  siebie,
nadając się w ten sposób świetnie do biur, urzędów i wszelkich  instalacji zamkniętych. Poza
tym w wielu przypadkach, pozwala zaoszczędzić naprawdę dużo kabla.

Bardzo dobre efekty uzyskuje się łącząc technologię UTP z kablem koncentrycznym lub

światłowodem,  gdzie  rdzeń  sieci  stanowi  np.  światłowód  (pozwalający  osiągnąć  dużą
przepustowość  i  długość  sieci)  a  do  przyłączania  stacji  roboczych  wykorzystujemy  już
skrętkę.  Ten  rodzaj  mieszanej  pajęczyny  jest  dziś  najchętniej  stosowany.  we  wszystkich
zastosowaniach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys 13. Topologia sieci UPT:

Sieć UTP buduje się w oparciu o topologię gwiazdy (rys.13), co oznacza że wszystkie

kable biegnące od stacji roboczych spotykają się w jednym centralnie położonym elemencie
aktywnym zapewniającym wymianę sygnałów pomiędzy poszczególnymi urządzeniami
w sieci. Taki układ posiada bardzo ważną cechę, mianowicie pozwala na pracę LAN-u nawet
w przypadku uszkodzenia jednego z kabli.

Rys 14. Wtyki RJ-45 i sposoby i łączenia:

a) widok wtyku; b) oznaczenia żył we wtyku; c) połączenie zgodne wtyków, d) połączenie krzyżowe wtyków

Do przyłączania stacji roboczych do koncentratora stosuje się czteroparowy kabel

skręcany  zakończony  z  obu  stron  wtykiem  RJ-45  (rys.  14a),  do  złudzenia  przypominający
telefoniczny  RJ-11.  Przewód  skręcany  składa  się  z  zewnętrznej  izolacji,  w  niej  znajdują  się
cztery  pary  skręconych  ze  sobą  przewodów  transmisyjnych  (także  w  izolacji).  Dla
odróżnienia  "pokolorowano"  je  na  różne  kolory,  jeden  z  kabli  (w  parze)  odznacza  się
jednolitym kolorem a drugi posiada dodatkowo biały pasek. Oznaczenia kolorów (w/g IBM):
1.  biało-pomarańczowy
2.  pomarańczowy
3.  biało-zielony
4.  niebieski

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.  biało-niebieski
6.  zielony
7.  biało-brązowy
8.  brązowy

Przewody transmisyjne używane zaznaczono wytłuszczeniem, pozostałe nie są używane,

co wcale nie oznacza, że trzeba je obcinać, usuwać lub w jakikolwiek inny sposób
wykorzystywać. Takie działania mogą tylko spowodować nieprawidłowe działanie sieci.
W sieciach 10Base-T i 100Base-TX stosuje się dwa typy podłączeń końcówek RJ-45:

Zgodne (proste) - wszystkie kabelki wewnątrz przewodu podłączamy do wtyków

w następujący sposób: styk pierwszy we wtyczce pierwszej do styku pierwszego we wtyczce
drugiej, 2 do 2, 3 do 3, itd. Połączenie to stosuje się do transmisji pomiędzy dwoma różnymi
urządzeniami np.: karta sieciowa – switchy.

Krzyżowe - w tym połączeniu dwie pary wewnętrznych przewodów są zamienione ze

sobą (1-3, 2-6). Tak powstały kabelek nazywa się cross-over i stosuje się go do połączenia
dwóch takich samych urządzeń np.: dwóch kart sieciowych.

Elementy aktywne sieci komputerowej

Każda sieć musi posiadać elementy aktywne (tzw. urządzenia sieciowe). Służą one do

wysyłania, przesyłania, wzmacniania, modyfikowania danych "wędrujących" po sieci.

Najważniejsze z nich to:

−

karta sieciowa (NIC - Network Interface Card) - jest odpowiedzialna za połączenie stacji
roboczej z siecią, posiada ją każdy komputer w sieci i to do niej dołącza się kabelki,

−

koncentrator  (HUB)  -  jest  to  centralne  urządzenie  sieciowe  stosowane  w  sieciach  UTP.
Łączy  ze  sobą  wszystkie  stacje  robocze  (każdy  komputer  jest  połączony  z  HUB-em
kablem).  Możliwe  jest  łączenie  HUB-ów  w  celu  przedłużenia  sieci  lub  uzyskania
większej liczby portów,

−

przełącznik (switch) - jest to zaawansowane urządzenie pozwalające (podobnie jak HUB)
połączyć wiele sieci (komputerów). Zapobiega on zapychaniu się sieci przesyłając
pakiety tylko do portów docelowych,

−

regenerator (repeater, wzmacniak) - jak sama nazwa wskazuje służy do wzmacniania
sygnału. Stosuje się go głównie do przedłużenia długości magistrali w sieciach opartych
o okablowanie BNC,

−

mostek (bridge) Odpowiednik switch-a w sieciach BNC, z tą różnicą, iż pozwala
zazwyczaj połączyć ze sobą tylko 2 podsieci,

−

router  (bramka,  gateway)  -  jedno  z  najdroższych  i  najbardziej  skomplikowanych
urządzeń  w  sieciach  LAN  (i  nie  tylko).  Umożliwia  połączenie  wielu  segmentów  sieci
oraz  wybiera  najszybszą  drogę  do przesłania pakietów.  Ponadto  stosowany  do translacji
adresów. W naszym przypadku może posłużyć do połączenia sieci lokalnej do Internetu,

−

transceiver - służy jako "przejściówka" z portu AUI (występuje w niektórych kartach
sieciowych, podobny do portu Jojstick-a) na dowolny inny typ okablowania,

−

konwerter nośników - urządzenie zezwalające na łączenie ze sobą różnych mediów
transmisyjnych, przeprowadzając konwersje sygnału z jednego standardu na drugi.
Ponadto w sklepach dostępne mogą być wszelkiej maści zintegrowane elementy sieciowe

typu Storage Station, Print Serwers. Stosowane są najczęściej w biurach w celu uproszczenia
użytkowania niektórych urządzeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczenia.

1.  Jakie są wady i zalety sieci wykorzystującej kabel koncentryczny?
2.  Jakie są wady i zalety sieci wykorzystującej  kabel UTP?
3.  Wymień  urządzenia  aktywne  stosowane  w  sieciach  wykorzystujących  kabel

koncentryczny?

4. Wymień urządzenia aktywne stosowane w sieciach wykorzystujących kabel UTP?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaproponuj schemat sieci wykorzystującej kabel koncentryczny składającej się z czterech

komputerów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wykonać zadanie w formie pisemnej, korzystając z poznanych wiadomości,
2)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
3)  wyszczególnić elementy konieczne do realizacji sieci,
4)  narysować schemat sieci,
5)  zaprezentować przygotowany projekt.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Wykonaj kabel UTP służący do połączenia dwóch komputerów wyposażonych w karty

sieciowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  dobrać schemat połączeń kabla UTP,
2)  wykonać kabel UTP,
3)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
4)  przetestować wykonany kabel,
5)  zaprezentować efekt działań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zaciskarka do kabli UTP, kabel, dwie wtyczki RJ-45,

−

tester kabli sieciowych,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Lokalne i rozległe sieci teleinformatyczne

4.4.1. Materiał nauczania

Sieć rozległa

Sieć rozległa (ang. Wide Area Network, WAN) - sieć znajdująca się na obszarze

wykraczającym poza jedno miasto (bądź kompleks miejski).

Łączy najczęściej sieci miejskie, bądź inne (mniejsze) sieci rozległe, rzadziej sieci

lokalne czy pojedyncze komputery. Doskonałym przykładem sieci rozległych jest Internet.

Protokoły stosowane w sieciach rozległych to np: X.25, Frame Relay, Point to Point

Protocol i ATM.

Główne cechy sieci WAN:

−

Łączą ze sobą urządzenia rozmieszczone na dużych obszarach geograficznych
(np. kraju, kontynentu);

−

W celu ustanowienia łącza lub połączenia między dwoma miejscami korzystają z usług
operatorów telekomunikacyjnych, np. TP S.A., NASK, Energis;

−

Wykorzystują różne odmiany transmisji szeregowej.

−

Sieć  WAN  działa  w  warstwie  fizycznej  oraz warstwie  łącza danych  modelu  odniesienia
OSI. Łączy ona ze sobą sieci LAN, które są zazwyczaj rozproszone na dużych obszarach
geograficznych.  Sieci  WAN  umożliwiają  wymianę  ramek  i  pakietów  danych  pomiędzy
routerami i przełącznikami oraz obsługiwanymi sieciami LAN.
Standardy  sieci  WAN  są  definiowane  i  zarządzane  przez  szereg  uznanych  organizacji,

tym:

−

Sektor Standaryzacji Telekomunikacyjnej Międzynarodowej Unii Telekomunikacyjnej
(ITU-T,

ang.

International

Telecommunication

Union-Telecommunication

Standardization Sector), dawniej Committee for International Telegraph and Telephone
(CCITT);

−

Międzynarodową Organizację ds. Standaryzacji (ISO, International Organization for
Standardization);

−

Grupę Roboczą ds. Technicznych Internetu (IETF, Internet Engineering Task Force);

−

Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego (EIA, Electronic Industries Association).

Sieć miejska

Sieć miejska, MAN (ang. Metropolitan Area Network) to duża sieć komputerowa, której

zasięg obejmuje aglomerację lub miasto. Tego typu sieci używają najczęściej połączeń
światłowodowych do komunikacji pomiędzy wchodzącymi w jej skład rozrzuconymi sieciami
LAN.

Sieci miejskie są budowane przede wszystkim przez duże organizacje rządowe,

edukacyjne lub prywatne, które potrzebują szybkiej i pewnej wymiany danych pomiędzy
punktami w ramach miejscowości bez udziału stron trzecich.

Przykładem sieci miejskich są sieci budowane przez ośrodki akademickie, które oprócz

łączenia budynków uniwersyteckich w ramach kampusu muszą także połączyć ośrodki poza
głównymi zabudowaniami. Takie sieci mają też połączenia WAN do innych uniwersytetów
oraz często do Internetu.

Do technologii używanych przy budowaniu takich sieci należą ATM, FDDI, SMDS oraz

ostatnio Gigabit Ethernet. Tam gdzie nie możliwe jest użycie połączeń światłowodowych
często stosuje się bezprzewodowe połączenia radiowe, laserowe lub podczerwone.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wiele dużych sieci rozpoczęło swoją działalność jako sieci miejskie. W Polsce,

przykładem była sieć POL-34 (będąca podstawą rządowego projektu PIONIER), powstała
w celu umożliwienia szybkiej komunikacji pomiędzy akademickimi sieciami miejskimi.

Sieć lokalna

Sieć lokalna (ang. Local Area Network stąd używany także w języku polskim skrót LAN)

to najmniej rozległa postać sieci komputerowej, zazwyczaj ogranicza się do jednego budynku
lub kilku pobliskich budynków (np. bloków na osiedlu).

Technologie stosowane w sieciach lokalnych można podzielić na rozwiązanie oparte na

przewodach  (kable  miedziane,  światłowody)  lub  komunikacji  radiowej  (bezprzewodowe).
W sieciach  lokalnych  przewodowych  najczęściej  używaną  technologią  jest  Ethernet  (za
pośrednictwem  kart  sieciowych).  Czasem  są  to  bardziej  egzotyczne  urządzenia,  jak  np.  port
szeregowy  (null-modem),  port  równoległy  czy  port  podczerwieni.  W  sieciach  lokalnych
bezprzewodowych  najczęściej  używaną  technologią  jest  WLAN,  zwany  także  WiFi,
określony  standardami  ETSI  802.11  Sieci  lokalne  podłączone  są  często  do  Internetu
wspólnym łączem, takim jak SDI, DSL lub ADSL.

Sieci lokalne mogą być budowane w oparciu o różne topologie, określenie to tyczy się

dwóch terminów.

Topologia  fizyczna  -  zbiór  zasad  fizycznego  łączenia  poszczególnych  części  sieci  ze  sobą
takich jak np. koncentratory, hosty.

Topologia  logiczna  -  opisuje  standardy  z  których  powinna  korzystać  sieć  podczas
komunikacji. Topologie te definiuje najczęściej IEEE.
Oba te terminy są ze sobą mocno powiązane.

Topologie fizyczne:

−

Topologia magistrali - wszystkie elementy sieci podłączone do jednej magistrali.

−

Topologia pierścienia - poszczegolne elementy są połączone pomiędzy sobą odcinkami
kabla tworząc zamknięty pierścień.

−

Topologia podwójnego pierścienia - poszczególne elemenety są połączone pomiędzy
sobą odcinkami tworząc dwa zamknięte pierścienie.

−

Topologia gwiazdy - komputery są podłączone do jednego punktu centralnego,
koncentratora (koncentrator tworzy fizyczną topologię gwiazdy, ale logiczną magistralę)
lub przełącznika.

−

Topologia gwiazdy rozszerzonej - posiada punkt centralny (podobie do topologii
gwiazdy) i punkty poboczne (jedna z częstszych topologii fizycznych Ethernetu).

−

Topologia hierarchiczna - zwana także topologią drzewa, jest kombinacją topologii
gwiazdy i magistrali, budowa podobna do drzewa binarnego.

−

Topologia siatki - oprócz koniecznych połączeń sieć zawiera połączenia nadmiarowe;
rozwiązanie często stosowane w sieciach, w których jest wymagana wysoka
bezawaryjność.

−

Topologia liniowa - jest to łańcuch hostów w którym każdy z nich jest połączony
z dwoma innymi (nie licząc elementów sieci na końcu łańcucha).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys 15. Przykłady topologii fizycznej sieci:

a) magistralna; b) pierścieniowa; c) gwiazdowa, d) siatkowa

Topologie logiczne

Topologia logiczna opisuje reguły komunikacji, z których powinna korzystać każda

stacja robocza przy komunikowaniu się w sieci. Poza połączeniem fizycznym hostów
i ustaleniem standardu komunikacji, topologia fizyczna zapewnia bezbłędną transmisję
danych. Topologia fizyczna jest ściśle powiązana z topologią logiczną.

Przykładowo, specyfikacja Ethernet umożliwia wykorzystanie topologii fizycznej

gwiaździstej lub magistrali, ale nie umożliwia zbudowania sieci w oparciu o topologię
pierścieniową.

Protokoły sieciowe

Protokół (ang. protocol) - Zbiór sygnałów używanych przez grupę komputerów podczas

wymiany danych (wysyłania, odbierania i kontroli poprawności informacji). Komputer może
używać kilku protokołów. Np. jednego do komunikacji z jednym systemem, a drugiego
z innym. W Internecie mamy do czynienia z wieloma protokołami, a najważniejsze z nich to
TCP/IP, SLIP, PPP.

DHCP - (Dynamic Host Configuration Protocol) - Standardowy protokół przypisujący

konfigurację Internet Protocol (IP) komputerom; komputer serwera DHCP tworzy
przypisanie, a komputer klienta wywołuje komputer serwera, aby otrzymać żądany adres.

DNS (Domain Name Service) - Używany w Internecie protokół i system nazewnictwa

domen  w  sieci  Internet;  pozwala  nadawać  komputerom  nazwy  zrozumiałe  dla  człowieka
i tłumaczy  je  na  numery  adresów  IP;  czasem  nazywany  usługą  BIND  (w  systemie  BSD
UNIX), protokół  DNS  oferuje  statyczną, hierarchiczną  usługę  rozróżniania  nazw  dla  hostów
TCP/IP;  administrator  sieci  konfiguruje  DNS  używając  listy  nazw  hostów  i adresów  IP,
umożliwiając  użytkownikom  stacji  roboczych  skonfigurowanych  na  kwerendy  DNS
określanie systemów zdalnych przez nazwy hostów, a nie przez adresy IP; na przykład, stacja
robocza  skonfigurowana  na  używanie  systemu  rozpoznawania  nazw  DNS  może  użyć
polecenia  ping  zdalnyhost  zamiast  ping  172.16.16.235,  jeśli  mapowanie  systemu  o  nazwie
"zdalnyhost"  zostało  umieszczone  w  bazie  danych  DNS;  domeny  DNS  nie  pokrywają  się
z domenami  sieci  Windows  NT.System  DNS  nie  ma  centralnej  bazy  danych  o  adresach
komputerów  w  sieci.  Informacje  o  nich  są  dzielone  pomiędzy  tysiące  komputerów,  zw.
serwerami  nazw  domenowych,  zorganizowanych  hierarchicznie  w  postaci  drzewa.  Początek
rozgałęzienia  drzewa  jest  nazywany  korzeniem  (ang.  root).  Nazwy  domenowe  najwyższego
poziomu, oprócz tradycyjnych trzyliterowych domen w USA, zawierają dwuliterowe domeny
narodowe  oparte  na  zaleceniu  ISO  3166  (z  wyjątkiem  brytyjskiej  domeny  uk).  Główna
domena  krajowa  w Polsce  jest  oznaczona  przez  pl.  Znaczenie  domen  trzyliterowych  jest
następujące:  com  organizacje komercyjne; edu  instytucje edukacyjne; gov  agencje rządowe;
mil  organizacje  wojskowe;  net  organizacje  utrzymania  sieci  komputerowych;  org  pozostałe
organizacje.  Z  każdym  węzłem  w  drzewie  jest  związana  etykietka,  która  składa  się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z kolejnych  nazw  węzłów,  począwszy  od  danego  węzła  aż  do  korzenia,  oddzielonych
kropkami. Na przykład etykietą węzła fuw w Uniwersytecie Warszawskim będzie fuw.edu.pl.
Komputer  w  Australii,  nadający  pocztę  do  odbiorcy  w  tym  węźle,  wysyła  prośbę
o rozszyfrowanie  nazwy  do  najbliższego  lokalnego  serwera  DNS.  Jeżeli  lokalny  serwer  nie
ma tej informacji, kieruje zapytanie dalej, aż do administratora domeny, w której jest szukany
węzeł.  Otrzymana  informacja  jest  przechowywana  przez  pewien  czas  w  pamięci  buforowej
lokalnego serwera DNS. Jeżeli więc szukany adres jest często używany, nie trzeba za każdym
razem  wysyłać  zapytania  do  serwera  administrującego  domeną.  Administrator  każdej
domeny,  na  przykład  pl  w  podanym  przykładzie,  może  dodawać  do  niej  nowe  adresy  bez
powiadamiania wszystkich komputerów na świecie o zaistniałej zmianie.

HTTP - (HyperText Transfer Protocol) - Jeden z protokołów internetowych, używany do

transferu  stron  WWW.  Podstawowy  protokół,  za  pomocą  którego  komunikują  się  klienci
i serwery  sieci  Web;  HTTP  jest  protokołem  poziomu  aplikacji  dla  rozproszonych,
współpracujących  ze  sobą,  hipermedialnych  systemów  informacyjnych;  jest  to  generyczny,
bezstanowy  protokół  zorientowany  obiektowo;  cechą  protokołu  HTTP  jest  możliwość
wpisywania  i  negocjacji  reprezentacji  danych,  dzięki  czemu  systemy  mogą  być  budowane
niezależnie od rodzaju transferowanych danych.

ICMP - (Internet Control Message Protocol) - Rozszerzenie protokołu Internet Protocol

(IP); protokół ICMP umożliwia generowanie komunikatów o błędach, pakietów testowych
i komunikatów informacyjnych związanych z protokołem IP.

IP (ang. Internet Protocol) - Protokół komunikacji sieciowej w którym komputer klienta

składa  żądanie,  a  komputer  serwera  je  spełnia.  Jest  to  32-bitowa  liczba  zapisywana  jako
sekwencja czterech liczb ośmiobitowych dziesiętnych (tzn. mogących przybierać wartości od
0  do  255),  rozdzielonych  kropkami.  W  obrębie  adresu  wyróżnia  się  dwa  składniki:
identyfikator sieciowy (ang. network id) oraz identyfikator komputera (ang. host id). Istnieją
różne klasy adresowe, o różnej długości obydwu składników (klasa A to adresy o 8-bitowym
identyfikatorze  sieciowym  i  24-bitowym  identyfikatorze  maszyny;  klasa  B  o  podziale
odpowiednio  16/16;  klasa  C  o  podziale  24/8).  W  sieci  Internet  może  występować  128  klas
A, 14.284 klas B i 2.097.152 klas C. Istniejący obecnie system adresowania ogranicza liczbę
możliwych do przyznania adresów, co wobec bardzo szybkiego rozwoju Internetu stanowi dla
niego  poważne  zagrożenie.  Od  1992  r. trwają  prace  nad  wprowadzeniem  nowego  protokołu
internetowego, tzw. Ipv6 (obecnie jest używana wersja Ipv4). Poza zwiększeniem przestrzeni
adresowej ma on również usunąć inne niedogodności obecnego systemu, jak np. niemożność
określenia  kto  zapoczątkował  ruch  w  sieci,  co  z  kolei  uniemożliwia  poprawne  obciążanie
kosztami  końcowych  użytkowników.  Na  przykład  198.181.29.198  jest  adresem  strony
internetowej  naprowadzającej  na  zasoby  informacyjne  w  Polsce.  Dla  ułatwienia
zapamiętywania  adresów  wprowadzono  adresy  symboliczne,  które  są  tłumaczone  przez
komputery  zainstalowane  w  sieci  na  adresy  właściwe.  W  podanym  przykładzie  adresem
symbolicznym  jest  polska.pl.  W  Internecie  istnieje  więc  mechanizm  pozwalający
przyporządkować każdej nazwie adres numeryczny.

IPE/SPX (Internetwork Packet Exchange / Sequenced Packet Exchange) - Protokół

sieciowy wywodzący się z protokołu XNS, szeroko używany m.in. w sieciach Novell
NetWare.

ISDN (Integrated Services Digital Network) - Sieć cyfrowa z integracją usług. Publiczna,

telefoniczna linia cyfrowa pozwalająca na przekazywanie dużych pakietów informacji

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

(np.  w  czasie  wideo  konferencji  -  głos,  obraz,  dane  cyfrowe).  Łącze  ISDN  składa  się
w zasadzie  z dwóch  linii  lub  kanałów,  każdy  o  przepustowości  64000  bps,  które  mogą  być
połączone  w jeden  ciąg  o  maksymalnym  transferze  128  Kbps;  dla  porównania,  najszybsze
połączenie  modemowe  na zwykłych, analogowych  liniach telefonicznych umożliwia transfer
33,6 tysięcy  bitów na sekundę;  innym ważnym aspektem odróżniającym  łącza ISDN od łącz
analogowych  jest  to,  że  przekaz  na  nich  jest  całkowicie  cyfrowy  -  zbędna  staje  się  zatem
zamiana  sygnału  cyfrowego  na  analogowy  w  modemie  wysyłającym  informację  i  proces
odwrotny  w  modemie  odbierającym;  rozwiązanie  opracowane  z  myślą  o  zastąpieniu
tradycyjnej sieci telefonicznej.

NetBEUI (Network BIOS Extended USER Interface) - Protokół sieciowy

wykorzystywany m.in. przez Windows for Workgroups.

PPP - (Point to Point Protocol) - Protokół transferu służący do tworzenia połączenia

zInternetem

przy użyciu modemu i sieci telefonicznej, umożliwiający przesyłanie pakietów

danych  różnych  formatów  dzięki  pakowaniu  ich  do  postaci  PPP;  protokół  ten  steruje
połączeniem  między komputerem użytkownika  i serwerem operatora Internetu; podobnie  jak
SLIP  także  PPP  działa  poprzez  łącze  szeregowe;  zestaw  będących  standardami
przemysłowymi protokołów ramek i uwierzytelnień należący do usługi Windows NT Remote
Access Service (RAS), który zapewnia współdziałanie z oprogramowaniem zdalnego dostępu
pochodzącym  od  innych  dostawców;  protokół  PPP  negocjuje  parametry  konfiguracji  dla
wielu warstw modelu OSI (Open Systems Interconnection); protokół PPP, będący standardem
internetowym  dla  komunikacji  szeregowej,  definiuje  sposób,  w  jaki  pakiety  danych  są
wymieniane z innymi systemami internetowymi używającymi połączeń modemowych.

SLIP - (Serial Line Interface Protocl) - Protokół transmisji poprzez łącze szeregowe;

protokół uzupełnia TCP/IP tak, aby można było przesyłać dane poprzez łącza szeregowe.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - Podstawowy protokół transferu poczty

elektronicznej, jeden z protokołów wchodzących w skład rodziny TCP/IP służący do
przesyłania poczty elektronicznej.

TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) - Protokół sieciowy –

a ściślej  zestaw  protokołów  -  stosowany  w  sieci  Internet;  najczęściej  posługują  się  nim
systemy  uniksowe,  choć  można  go  również  stosować  z  Novell  NetWare,  Windows  NT  itp.
TCP/IP  jest  bardziej  podatny  na  naruszenia  systemu  bezpieczeństwa,  z  powodu  swojej
otwartej,  "ufnej  natury".  Jego  zadanie  polega  na  podzieleniu  informacji  na  odpowiedniej
wielkości  pakiety,  ponumerowaniu  ich,  tak  aby  u  odbiorcy  można  było  sprawdzić,  czy
wszystkie  pakiety  nadeszły,  i  ustawić  je  w  odpowiedniej  kolejności.  Poszczególne  partie
informacji  są  wkładane  do  kopert  TCP,  które  z  kolei  są  umieszczane  w  kopertach  IP.  Po
stronie odbiorcy  oprogramowanie  TCP  zbiera  wszystkie  koperty  i  odczytuje  przesłane dane.
Jeżeli  brakuje  jakiejś  koperty,  żąda  ponownego  jej  przesłania.  Pakiety  są  wysyłane  przez
komputery bez sprawdzania, czy droga jest wolna. Może się więc zdarzyć, że do określonego
węzła  sieci, w  którym  znajduje  się  router, nadchodzi więcej  pakietów,  niż  urządzenie  jest  w
stanie  posegregować  i  wysłać  dalej.  W  każdym  routerze  istnieje  bufor,  w  którym  pakiety
czekają  na  wysyłkę.  Kiedy  bufor  całkowicie  się  zapełni,  nowe  nadchodzące  pakiety  są
wyrzucane  i  bezpowrotnie  giną.Protokół  obsługujący  kompletowanie  pakietów  musi  więc
wtedy  zażądać  ponownego  ich  przesłania.  W  ten  sposób  przy  dużym  obciążeniu  sieci  coraz
więcej  pakietów  musi  być  wielokrotnie  przesyłanych,  co  powoduje  lawinowe  narastanie
ruchu  aż  do  praktycznego  zablokowania  połączenia.  Powoduje  to  bardzo  nieefektywne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wykorzystanie sieci. Dlatego przyjmuje się, że dobrze działająca sieć nie powinna być
obciążana powyżej 30% nominalnej przepływności.

WAP (Wiereless Application Protocol) - W teorii miał umożliwić dostęp do Internetu

z każdego miejsca. Choć krajowi operatorzy mówią o sukcesie, to życie nieco zweryfikowało
popularność  tej  formy  dostępu.  Bez  grafiki,  obsługiwane  klawiaturą  telefonu,  a  nie  myszą
spowodowało,  że  rozpowszechnia  się  on  bardzo  powoli,  a  wielu  użytkowników,  którzy
zdecydowali  się  na  WAP,  zrezygnowała  z  tej  usługi  już  po  kilku  próbach.  Standard  WAP
stale  się  rozwija.  Obecnie  obowiązującym  jest  WAP  1.2.  Niestety,  dostępne  w  sprzedaży
telefony obsługują tylko standard 1.1. Podobnie jest w przypadku gatewayów, jednak problem
ten  dotyczy  głównie  operatorów  sieci  komórkowych  i  dostawców  usług  WAP.  Różnice
między  WAP  1.1  a  WAP  1.2  są  bardzo  duże.  Od  dawna  mówi  się,  że  technika  "push"
zaimplementowana  w  nowym  standardzie  znacznie  poszerzy  możliwości  WAP.  Obecnie  to
abonent  sam  musi  zgłosić  się  po  informacje.  Technika  "push"  pozwoli  na  automatyczne
wysyłanie  wiadomości  do  wybranych  abonentów.  Dzięki  temu  będzie  można  budować
znacznie  lepsze  aplikacje  WAP-owe.  Obecnie  trwają  pra-ce  nad  kolejną,  jeszcze  bogatszą
wersją standardu WAP 2.0.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczenia.

1.  Który z protokołów sieciowych wykorzystywany jest w sieci Internet?
2.  Który z protokołów sieciowych wykorzystywany jest przez telefony komórkowe?
3.  Który z protokołów sieciowych wykorzystywany jest sieciach Novell NetWare?
4.  Jaki jest podział topologii sieci lokalnych?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaproponuj sieć o topologii magistrali łączącą ze sobą trzy komputery.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zidentyfikować rodzaj medium transmisyjnego,
2)  dobrać elementy sieci,
3)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
4)  zaprezentować sposób wykonania zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Zaproponuj sieć o topologii gwiazdy łączącą ze sobą cztery komputery.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zidentyfikować rodzaj medium transmisyjnego,
2)  dobrać elementy sieci,
3)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
4)  narysować schemat sieci,
5)  zaprezentować sposób wykonania zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozróżniać sieci komputerowe ze względu na ich obszar działania?



2) narysować schemat sieci o topologii gwiazdy?



3) narysować schemat sieci o topologii magistrali?



4) podać zastosowanie protokołów sieciowych?



5) wymienić właściwości protokołów wykorzystywanych w sieci Internet?



6) podać

media

transmisyjne

wykorzystywane

budowy

sieci

komputerowych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Sieć LAN bez podłączenia do internetu

4.5.1. Materiał nauczania

Projektując sieć komputerową pierwszym pytaniem, które musimy sobie zadać jest

standard  sieci.  Najczęściej  wykorzystywanym  standardem  jest  100Base-TX.  Charakteryzuje
go  stosunkowo  niski  koszt,  duża  niezawodność  oraz  duży  transfer.  Przy  budowie  sieci  bez
podłączenia  do  Internetu,  jeżeli  wykorzystywanym  systemem  operacyjnym  będzie  system
Windows  możemy  zastosować  jeden  z  dwóch  protokołów  sieciowych.  Protokół  NetBEUI,
którego zaletami  są duża prędkość  i  brak konieczności konfiguracji. Protokół ten  jest jednak
przeznaczony  do  sieci  z  niewielką  ilością  komputerów  (do  5  komputerów).  Kolejnym
protokołem  jest  protokół  TCP/IP.  Dla  małych  sieci  jest  on  mniej  wydajny  od  protokołu
NetBEUI jednak jest bardziej elastyczny.

Kolejną

decyzją

będzie

wybór

koncentratora.

Obecnie

najpopularniejszym

koncentratorem jest switch, który wypiera powoli HUB’y. Zaletą switch’a jest generowanie
mniejszego ruchu w sieci gdyż pakiety są kierowane bezpośrednio do odbiorcy
wprzeciwieństwie do HUB’a który rozsyła pakiety do wszystkich odbiorców.

Poniższy rysunek przedstawia schemat sieci opartej na protokole TCP/IP. Jako medium

transmisyjne wykorzystany jest prosty kabel UTP.

Konfiguracja sieci polega na przypisaniu każdemu z komputerów trzech parametrów.
1. Nazwa komputera, która musi być unikalna w obrębie sieci i nie może zawierać żadnych

znaków specjalnych oprócz myślnika oraz podkreślenia.

2. Adres IP składający się z czterech 8-bitowych liczb (oktetów). Każdy oktet

w reprezentacji dziesiętnej jest liczbą z zakresu od 0 do 255. Wszystkie maszyny w sieci
IP zwane są węzłami (ang. host). Serwery, stacje robocze, drukarki są postrzegane jako
węzły i muszą posiadać unikalny adres IP. Aby umożliwić lokalizację węzła w sieci adres
IP jest podzielony na dwie odrębne części: część sieciową (identyfikującą sieć) oraz
część węzłową (identyfikującą węzeł).

3. Maska podsieci określającą stosunek części sieciowej adresu IP do części węzłowej.

Maska składa się z czterech oktetów w najprostszej postaci przyjmujących wartości 0 lub
255.
Poniższe przykłady prezentują zastosowanie maski do podziału adresu IP na część

sieciową oraz węzłową.

Przykład 1

część sieciowa

część węzłowa

adres IP

192 . 168 .

. 1

maska

255 . 255 . 255 . 0

Przykład 2

część

sieciowa

część

węzłowa

adres IP

192 . 168 .

. 1

maska

255 . 255 .

. 0

Przy konfiguracji protokołu TCP/IP należy pamiętać, że koncentrator umożliwia

komunikację pomiędzy komputerami o identycznej części sieciowej adresu IP. Umożliwia to
podział logiczny sieci komputerowej na mniejsze podsieci. Przykład takiego rozwiązania
przedstawia poniższy rys.16.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

komp-01

192.168.1.1

255.255.255.0

komp-02

192.168.1.2

255.255.255.0

komp-03

192.168.1.3

255.255.255.0

komp-04

192.168.0.4

255.255.255.0

komp-05

192.168.0.5

255.255.255.0

komp-06

192.168.0.6

255.255.255.0

switch

Rys 16. Przykład ustawień protokołów IP i masek w sieci LAN z koncentratorem

Przy pomocy koncentratora fizycznie zostało połączonych sześć komputerów. Dzięki

odpowiedniej konfiguracji sieć ta została podzielona na dwie podsieci. Pierwsza łączy
komputery o numerach od 01 do 03 jest siecią o adresie 192.168.1.0 (0 na czwartym oktecie
adresu IP oznacza adres sieci), druga łączy komputery od 04 do 06 o adresie 192.168.0.0.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są zasady przydzielania nazwy węzłom?
2.  Jaki podział sieci umożliwia konfiguracja maski?
3.  Na jakie części maska podsieci dzieli adres IP?
4.  Jakie są różnice pomiędzy switch’em a HUB’em?
5.  Na czym polega konfigurowanie sieci?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj projekt sieci LAN składającej się z sześciu komputerów opartej na protokole

TCP/IP.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wybrać topologię oraz medium transmisyjne sieci,
2)  dobrać aktywne urządzenia sieciowe,
3)  wykonać schemat sieci oraz zaproponować sposób adresowania hostów,
4)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
5)  zaprezentować sposób wykonania zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Wykonaj sieć komputerową oparta na UTP składającą się z trzech komputerów

wyposażonych w karty sieciowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  dobrać aktywne urządzenia sieciowe,
2)  wykonać schemat sieci oraz zaproponować sposób adresowania hostów,
3)  połączyć komputery oraz skonfigurować karty sieciowe,
4)  sprawdzić poprawność działania sieci,
5)  wykonać ćwiczenie indywidualnie,
6)  zaprezentować sposób wykonania zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

trzy komputery z systemem operacyjnym Windows wyposażone w karty sieciowe,

−

switch lub HUB,

−

zestaw kabli sieciowych UTP,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dobrać protokół sieciowy?



2) podać sposób przypisywania adresów IP komputerom w sieci?



3) narysować schemat sieci o topologii gwiazdy?



4) podzielić sieć na podsieci logiczne?



5) opracować projekt sieci LAN



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Sieć LAN z podłączeniem do Internetu

4.6.1. Materiał nauczania

Internet (dosł. międzysieć; od ang. inter – między i ang. net – sieć) to sieć komputerowa

o światowym zasięgu łącząca sieci lokalne, sieci rozległe i wszystkie komputery do nich
podłączone.

Standardy internetu regulowane są przez agencję Internet Engineering Task Force (IETF)

i publikowane w dokumentach RFC. Zgodnie z definicją słowa internet oznacza ono globalny
system informacyjny spełniający następujące warunki:

−

jest logicznie połączony w jednorodną sieć adresową opartą na protokole IP (Internet
Protocol),

−

jest w stanie zapewnić komunikację przy użyciu TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol),

−

dostarcza, lub wykorzystuje publicznie usługi wyższego poziomu oparte na komunikacji
i związanej z nią infrastrukturze.

Przyłączenie komputera lub sieci LAN do Internetu możliwe jest w następujący sposób:

−

połączenie  kablem  z  dostawcą  Internetu  –  linia  dzierżawiona;  połączenie  to odbywa się
za  pomocą  routera,  połączenie  takie  umożliwia  szybki  transfer  danych  w  postaci
sygnałów cyfrowych;

−

analogowe  połączenie  telefoniczne  z  dostawcą  Internetu  –  zwykła  linia  telefoniczna;
połączenie  wymaga  zastosowania  modemu  telefonicznego  przyłączonego  do  linii
telefonicznej,  w  tym  przypadku  transmisja  sygnałów  odbywa  się  w  postaci  ciągłej  fali
elektrycznej  a  komputer  z  zainstalowanym  modemem  udostępnia  połączenie  innym
użytkownikom sieci;

−

cyfrowe  połączenie  telefoniczne  z  dostawcą  Internetu  –  linia  telefonii  cyfrowej  ISDN;
połączenie  to  odbywa  się  za  pomocą  routera  lub  modemu,  połączenie  takie  umożliwia
szybki transfer danych w postaci sygnałów cyfrowych;

−

cyfrowe  połączenie  z  dostawcą  Internetu – Stały  Dostęp do  Internetu  (dawniej:  Szybki)
SDI  (technologia  HIS);  połączenie  to  odbywa  się  za  pomocą  routera  lub  modemu,
połączenie takie umożliwia szybki transfer danych w postaci sygnałów cyfrowych;

−

połączenie radiowe z dostawcą Internetu; połączenie wymaga zastosowania modemu
radiowego, sygnał przekazywany jest jako fala radiowa;

−

połączenie kablem telewizji kablowej.

Korzystanie z Internetu wymaga zainstalowania w komputerze odpowiedniego

oprogramowania. Podstawowe oprogramowanie komunikacyjne to:

−

protokoły komunikacyjne TCP/IP,

−

zestawienie łączności z usługodawcą PPP (SLIP),

−

programy pozwalające na korzystanie z usług oferowanych w Internecie.

Dostawca usług internetowych (ISP), tzw. provider, może nam oferować następujące

usługi:

−

przeglądanie stron – WWW;

−

transfer plików – FTP;

−

pocztę elektroniczną – e-mail;

−

grupy dyskusyjne – dostępne w ramach Usenetu, e-mailowych list dyskusyjnych oraz
forów dyskusyjnych na stronach WWW;

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

rozmowy w czasie rzeczywistym – IRC oraz różne komunikatory internetowe, takie jak
ICQ, Jabber, Gadu-Gadu czy Tlen;

−

usługi multimedialne – takie jak radio internetowe i telewizja internetowa;

−

telekonferencje;

−

faksowanie

−

VOIP – telefonia internetowa;

−

sklepy internetowe;

−

giełda internetowa.

Konfiguracja sieci

Podłączenie sieci LAN do Internetu wymaga zastosowania aktywnego urządzenia

sieciowego umożliwiającego połączenie ze sobą sieci o różnych adresach. Takim
urządzeniem jest router. Może on występować jako zintegrowane urządzenie (router
sprzętowy) lub komputer z zainstalowanym programem rutującym (router programowy).

Wybór rozwiązania zależy od potrzeb związanych ze specyfika użytkowników sieci.

Router  sprzętowy  jest  praktycznie  urządzeniem  bezobsługowym,  po  wtepnej  konfiguracji
jedyną  czynnością  obsługową  jest  okresowa  aktualizacja  oprogramowania  (tzw.  firmware).
Zużywa  on  mniej  energii  i  jest  mniejszy  co  ułatwia  montaż.  Wadą  routera  sprzętowego  jest
ograniczona  możliwość  konfiguracji  dodatkowych  usług  czyli  mniejsza  elastyczność.  Wady
tej  nie posiada  router  programowy.  To  administrator decyduje  jakie  usługi  na  nim  uruchomi
i w  jaki  sposób  go  skonfiguruje.  Jednak  wymaga  on  większej  uwagi  i  znajomości
oprogramowania.

Niezależnie od rodzaju zastosowanego routera zasady konfiguracji sieci wyglądają

analogicznie.

Na rys.17 przedstawiono schemat przykładowej sieć z podłączeniem do Internetu.

komp-01

IP: 192.168.0.1

MASK: 255.255.255.0

GATE: 192.168.0.10

DNS1: 192.168.0.10

DNS2: 194.204.159.1

komp-02

IP: 192.168.0.2

MASK: 255.255.255.0

GATE: 192.168.0.10

DNS1: 192.168.0.10

DNS2: 194.204.159.1

switch

Server

IP: 192.168.0.3

MASK: 255.255.255.0

GATE: 192.168.0.10

DNS1: 192.168.0.10

DNS2: 194.204.159.1

Router

Internet

LAN

192.168.0.10

255.255.255.0

WAN

80.55.153.48

255.255.255.0

Rys 17. Przykładowy schemat sieci LAN z podłączeniem do Internetu

Po analizie adresacji IP można zauważyć, że obie stacje robocze, serwer oraz router

pracują w jednej sieci o adresie: 192.168.0.0. Jest to ważny warunek konfiguracji sieci aby
wszystkie węzły wraz z routerem pracowały w jednej sieci.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dodatkowymi parametrami protokołu IP jest „brama domyślna (GATE)” oraz adres

serwera DNS.

Konfiguracja bramy domyślnej polega na wpisaniu adresu IP karty sieciowej routera

podłączonej do sieci LAN. Jak widzimy na przykładowej sieci wszystkie trzy komputery
uzyskują połączenie z Internetem wykorzystując ten sam router.

Ostatnim elementem jest podanie adresu serwera DNS. Błędna konfiguracja tego

elementu uniemożliwi nam poruszanie się po Internecie z wykorzystaniem nazw
domenowych (np. www.przyklad.pl). Chcąc odwiedzić jakąś stronę bądź skorzystać z usługi
dostępnej w Internecie będziemy musieli podać adres IP serwera docelowego.

Większość routerów sprzętowych obsługuje usługę DNS w związku z tym możemy

wpisać jego adres, co zapewni nam uzyskanie szybkiej odpowiedzi. Rezerwowo można podać
również adres IP serwera działającego w Internecie.

Testowanie poprawności działania sieci

Chcąc przetestować działanie sieci możemy skorzystać z kilku podstawowych sposobów.
Sprawdzenie działania poprzez wpisanie w przeglądarce adresu znanej strony. Należy

jednak  pamiętać,  że  często  odwiedzane  przez  nas  strony  przechowywane  są  w  pamięci
tymczasowej  przeglądarki.  Może  to  spowodować  wyświetlenie  strony  pomimo  braku
połączenia.  Aby  to  wyeliminować  należy  odświeżyć  widok  przeglądarki.  Jeżeli  po
odświeżeniu strona nie wyświetli się możemy wyeliminować błąd konfiguracji serwera DNS
zamiast  adresu  domenowego  wpisując  adres  IP  znane  strony  www.  Dalszy  błąd  będzie
wymagał użycia programów do testowania połączenia.

Podstawowym programem jest program „ping”. Działa ona na zasadzie wysyłania do

komputera o zadanym adresie pakietu z żądaniem odpowiedzi.

Rys.18 przedstawia przykład dwukrotnego wywołania programu „ping”

Rys 18. Przykład dwukrotnego wywołania komendy ping

W pierwszym przypadku wysłaliśmy żądanie odpowiedzi (echo) korzystając z nazwy

domenowej www.wp.pl. W odpowiedzi otrzymaliśmy komunikat „nieznany host
www.wp.pl”. Oznacza to, że nie uzyskaliśmy odpowiedzi od serwera DNS.

W drugim przypadku wysłaliśmy żądanie echa korzystając z adresu IP. Czterokrotnie

uzyskaliśmy pozytywna odpowiedź co oznacza poprawne działanie połączenia sieciowego
i błędną konfigurację serwera DNS.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie urządzenie sieciowe bądź usługa umożliwia połączenie dwóch sieci o różnych

adresach?

2.  Jakie są podstawowe usługi w sieci Internet?
3.  Jaka jest zasada konfiguracji protokołu IP?
4.  W jaki sposób można zrealizować routing w sieci?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj projekt sieci LAN składającej się z sześciu komputerów opartej na protokole

TCP/IP z podłączeniem do Internetu. Logicznie podziel sieć na dwie podsieci udostępniając
Internet przy pomocy dwóch routerów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Wykonaj sieć komputerową o topologii gwiazdy z podłączeniem do Internetu składającą

się z dwóch komputerów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

dwa komputery z systemem operacyjnym Windows wyposażone w karty sieciowe,

−

switch lub HUB,

−

router sprzętowy,

−

zestaw kabli sieciowych UTP,

−

zeszyt,

−

literatura z rozdziału 6.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować zasadę funkcjonowania sieci Internet?



2) podać zasady konfiguracji protokołu IP w sieci z podłączeniem do Internetu?



3) przetestować działanie sieci z wykorzystaniem podstawowych programów?



4) skonfigurować router?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Które z poniższych urządzeń peryferyjnych jest urządzeniem wejściowym?

A.  drukarka atramentowa,
B.  monitor LCD,
C.  skaner,
D.  dysk twardy HDD.

2. Do komputera zamierzasz podłączyć kamerę cyfrową. Który z portów komputera zapewni

najszybszy transfer danych?

A.  USB,
B.  Fire Wire,
C.  LPT,
D.  PS/2.

3. W małej firmie zainstalowano serwer. Ze względu na ilość przechowywanych danych

zaistniała konieczność podłączenia 6 dysków twardych. Który z kontrolerów umożliwi
podłączenie takiej ilości dysków?

A.  IDE,
B.  IDE – ATAPI,
C.  SCSI,
D.  SATA2.

4. W jakim celu stosuje się pastę silikonowa pomiędzy procesorem i radiatorem?

A.  zwiększenia przewodnictwa cieplnego,
B.  wyeliminowania wibracji wywołanych przez wentylator,
C.  przyklejenia radiatora do procesora,
D.  odizolowania procesora od radiatora.

5. Przed przystąpieniem do montażu na płycie głównej ATX kart rozszerzeń:

A.  należy wyłączyć komputer przy pomocy przycisku na obudowie,
B.  należy najpierw zainstalować sterowniki do urządzenia,
C.  nie  trzeba  wyłączać  komputera  gdyż  ten  standard  ten  obsługuje  funkcję  HOT

PLUGGING,

D. należy odłączyć zasilanie od zasilacza i rozładować.

6. Które z poniższych gniazd rozszerzeń płyty głównej jest dedykowane wyłącznie do obsługi

karty graficznej?

A.  AGP,
B.  PCI-Express,
C.  ISA,
D.  PCI.

7. Aby połączyć trzy komputery siecią o topologii magistrali należy przygotować:

A.  3 trójniki, 2 odcinki przewodu koncentrycznego, 4 wtyczki BNC, 2 terminatory,
B.  1 trójnik, 2 odcinki przewodu koncentrycznego, 4 wtyczki BNC,
C.  1 trójnik, 3 odcinki przewodu koncentrycznego, 6 wtyczek BNC,
D.  3 trójniki, 3 odcinki przewodu koncentrycznego, 6 wtyczki BNC, 2 terminatory.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Aby połączyć przewodem UTP dwa komputery oddalone od siebie o 160 m należy

zastosować:

A.  ekranowany przewód UTP kat. 5,
B.  repeter,
C.  switch,
D.  router.

9. Które z urządzeń aktywnych sieci umożliwia połączenie dwóch podsieci o różnych

adresach.

A.  Switch,
B.  HUB,
C.  Router,
D.  Regenerator.

10. Dwa komputery połączono w sieć zgodnie z poniższym schematem. Jaka jest przyczyna

braku połączenia między nimi.

A. Wystąpienie niedozwolonego znaku w nazwie komputera,
B. Zgodnie z adresacją komputery znajdują się w różnych

sieciach logicznych,

C. Brak konfiguracji bramy oraz serwera DNS,
D. Dwa komputery powinny być podłączone bezpośrednio bez

switch’a.

11. Na ile logicznych podsieci podzielona jest sieć przedstawiona na poniższym schemacie?

A.  1,
B.  2,
C.  3,
D.  6.

12. W firmie komputerowej pracuje serwer sieciowy. Ze względu na specyfikę firmy nie

może być on wyłączany. Który z portów umożliwia bezpieczne podłączenie drukarki do
serwera.

A.  LPT,
B.  RS-232,
C.  PS/2,
D.  USB.

komp-01

192.168.1.2

255.255.255.0

komp-02

192.168.2.3

255.255.255.0

switch

komp-01

192.168.10.1

255.255.0.0

komp-02

192.168.10.2

255.255.0.0

komp-03

192.168.20.3

255.255.0.0

komp-04

192.168.20.4

255.255.0.0

komp-05

192.168.30.5

255.255.0.0

komp-06

192.168.30.6

255.255.0.0

switch

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Dwa komputery połączono w sieć oraz skonfigurowano zgodnie z poniższym schematem.

Które z poniższych zdań opisujących działanie sieci jest prawdziwe.

A. Sieć działa poprawnie z podłączeniem

do Internetu,

B. Konfiguracja komputerów powoduje

konieczność podawania adresów IP
serwerów działających w sieci,

C. Konfiguracja

sieci

całkowicie

uniemożliwia połączenie z siecią
Internet,

D. Konfiguracja sieci jest nieprawidłowa

gdyż router znajduje się w podsieci
o innym adresie niż komputery.

14. Ile urządzeń na jeden kanał można jest obsługiwanych w standardzie Serial ATA?

A.  4,
B.  3,
C.  2,
D.  1.

15. Który z interfejsów nie jest interfejsem szeregowym?

A.  PS/2,
B.  USB,
C.  LPT,
D.  RS232.

16. Który ze schematów przedstawia sieć o topologii siatki?

17. Który z protokołów sieciowych wykorzystywany jest do transferu poczty?

A.  FTP,
B.  SMTP,
C.  NetBEUI,
D.  ICMP.

komp-01

IP: 192.168.0.1

MASK: 255.255.0.0

GATE: 192.168.0.10

komp-02

IP: 192.168.0.2

MASK: 255.255.0.0

GATE: 192.168.0.10

switch

Router

Internet

LAN

192.168.10.10

255.255.0.0

WAN

80.55.153.48

255.255.255.0

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Projektowanie i realizacja lokalnych sieci teleinformatycznych

Poprawną odpowiedź zaznacz X.

Nr
pytania

Punktacja