martin markovič - diplom.utc.sk

84
Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií Riešenie privátnej dátovej siete Martin Markovič 2006

Upload: others

Post on 18-Dec-2021

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií

Riešenie privátnej dátovej siete

Martin Markovič

2006

Page 2: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Riešenie privátnej dátovej siete

DIPLOMOVÁ PRÁCA

MARTIN MARKOVIČ

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií

Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE

Vedúci diplomovej práce: doc. Ing. Martin Vaculík, PhD.

Stupeň kvalifikácie: inžinier (Ing.) Dátum odovzdania diplomovej práce: 19.5.2006

ŽILINA 2006

Page 3: Martin Markovič - diplom.utc.sk

ABSTRAKT Diplomová práca sa zaoberá riešením privátnej dátovej siete, kde v konkrétnom prípade

je potreba technicky vyriešiť prepojenie niekoľkých budov do spoločnej siete, optimálne

navrhnúť lokálnu sieť na úrovni technickej dokumentácie, realizovať VPN s detašovaným

pracoviskom, zabezpečiť softvérové vybavenie serverov. Po úvode v prvej kapitole sa

druhá kapitola sa zaoberá analýzou požiadaviek, v tretej je rozbor súčasných technológií

pre jednotlivé úlohy. Štvrtá kapitola obsahuje konkrétne praktické riešenie daných

problémov. Piata kapitola rozoberá technicko-ekonomický aspekt.

The Diploma Thesis deals with private data network design with the specific focus on the

need of technical solution of interconnection among several buildings into common

network. It furthermore presents how to design local area network with full technical

documentation, realize Virtual Private Network with detached office and secure software

for data servers. After introduction in the first chapter the second chapter deals with the

analysis of requirements and the third chapter contains the analysis of current

technologies for individual tasks. The fourth chapter offers practical solution of specific

problems. The fifth chapter analyzes the relevant technical and economic aspects.

Page 4: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta,

Katedra telekomunikácií ________________________________________________________________________

ANOTAČNÝ ZÁZNAM - DIPLOMOVÁ PRÁCA

Priezvisko, meno: ....Martin Markovič.................……školský rok: 2005 / 2006 Názov práce: ........Riešenie privátnej dátovej siete...................................….......

Počet strán: 61 Počet obrázkov: 26 Počet tabuliek: 12

Počet grafov: 1 Počet príloh: 5 Použitá lit.: 10

Anotácia (slov. resp. český jazyk): Diplomová práca sa zaoberá riešením privátnej dátovej siete, kde v konkrétnom prípade je potreba technicky vyriešiť prepojenie niekoľkých budov do spoločnej siete, optimálne navrhnúť lokálnu sieť na úrovni technickej dokumentácie, realizovať VPN s detašovaným pracoviskom, zabezpečiť softvérové vybavenie serverov. Po úvode v prvej kapitole sa druhá kapitola sa zaoberá analýzou požiadaviek, v tretej je rozbor súčasných technológií pre jednotlivé úlohy. Štvrtá kapitola obsahuje konkrétne praktické riešenie daných problémov. Piata kapitola rozoberá technicko-ekonomický aspekt.

Anotácia v cudzom jazyku (anglický resp. nemecký): The Diploma Thesis deals with private data network design with the specific focus on the need of technical solution of interconnection among several buildings into common network. It furthermore presents how to design local area network with full technical documentation, realize Virtual Private Network with detached office and secure software for data servers. After introduction in the first chapter the second chapter deals with the analysis of requirements and the third chapter contains the analysis of current technologies for individual tasks. The fourth chapter offers practical solution of specific problems. The fifth chapter analyzes the relevant technical and economic aspects.

Kľúčové slová: dátová sieť, prepojenie, WiFi, aDSL, LAN, VPN, proxy server, poštový server, VoIP, Remote Desktop,

Vedúci práce: …………..…doc. Ing. Martin Vaculík, PhD., Katedra telekomunikácií, Žilinská univerzita v Žiline

Recenzent práce :.................Ing. Ján Garbier, Siemens PSE, Žilina

Dátum odovzdania práce: …………19.5.2006...………………………..

Page 5: Martin Markovič - diplom.utc.sk

1. ÚVOD................................................................................................................................1 2. CIEĽ RIEŠENIA .................................................................................................................2

2.1 Pôvodný stav a cieľ ..................................................................................................2 2.2 Analýza požiadaviek ................................................................................................4

3 SÚČASNÉ TECHNOLÓGIE...................................................................................................6 3.1 Prístupová sieť .........................................................................................................6

3.1.1 Metalické prístupové siete .................................................................................6 3.1.1.1 ADSL (Asymetrical DSL) ..............................................................................7

3.1.1.1.a ADSL2 (ITU G.992.3 a G.992.4) .............................................................8 3.1.1.1.b ADSL2+ (ITU-T G-992.5)......................................................................10

3.1.1.3 VDSL (Very high-bitrate DSL) ....................................................................11 3.1.1.4 Rozvody káblovej televízie...........................................................................12 3.1.2 Rádiové prístupové siete ..................................................................................12 3.1.2.1 802.11x..........................................................................................................13

3.1.2.1.a Komponenty siete....................................................................................14 3.1.2.1.b Typy sietí ................................................................................................14 3.1.2.1.c Technológie sietí .....................................................................................16 3.1.2.1.d Dostupné rádiové frekvencie ..................................................................17 3.1.2.1.e Bezpečnosť sietí ......................................................................................18

3.1.2.2 802.16a WiMAX...........................................................................................19 3.1.3 Optické prístupové siete...................................................................................22 3.1.4 Prehľad cien pripojenia do siete Internet ..........................................................25

3.2 Sieť LAN.................................................................................................................26 3.2.1 Ethernet 10 Mbit/s.............................................................................................26 3.2.2 Ethernet 100 Mbit/s - Fast Ethernet (IEEE 802.3u)..........................................27 3.2.3 Ethernet 1 Gbit/s - Gigabit Ethernet (IEEE 802.3z) .........................................28 3.2.4 Ethernet 10 Gbit/s (IEEE 802.336) ...................................................................28 3.2.5 Zariadenia používané v sieťach LAN ...............................................................29

3.3 Spôsoby prepojenia................................................................................................30 3.4 Virtuálna privátna sieť - VPN ..............................................................................31

3.4.1 DialVPN............................................................................................................31 3.4.2 VPN technológiou MPLS .................................................................................32 3.4.3 VPN-over-Internet ............................................................................................34 3.4.4 Alternatívne riešenie prepojenia sietí do VPN technológiou HAMACHI........35

3.5 Spôsoby vzdialenej správy ....................................................................................37 3.5.1 Remote Desktop................................................................................................37

3.6 Softvérové riešenie proxy servera.........................................................................38 3.6.1 Medzipamäť pre obsah WWW (Cache)............................................................40 3.6.2 Bezpečnosť........................................................................................................40 3.6.3 Riadenie prístupu ..............................................................................................41

3.7 Poštový server.........................................................................................................42 3.8 VoIP a VoiceOverInternet ....................................................................................44

3.8.1 Protokoly VoIP .................................................................................................44 3.8.2 Prax na Slovensku.............................................................................................45

4. REALIZAČNÁ ČASŤ.........................................................................................................48 4.1 Prístupová sieť .......................................................................................................48 4.2 Hlasová služba / VoIP............................................................................................49 4.3 LAN .........................................................................................................................50 4.3 Prepojenie ..............................................................................................................51

Page 6: Martin Markovič - diplom.utc.sk

4.4 Softwarové riešenie Proxy / Mail..........................................................................53 4.5 VPN .........................................................................................................................54 4.6 Vzdialená správa....................................................................................................55

5. TECHNICKO-EKONOMICKÉ ZHODNOTENIE...................................................................56 5.1 Rozpis použitých komponentov ............................................................................56 5.2 Rozpočet..................................................................................................................57

6. ZÁVER ............................................................................................................................59 7. ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY ..................................................................................61

Page 7: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Zoznam obrázkov a tabuliek Obr. 2.1 Pôvodný stav siete Obr. 2.2 Situácia v hlavnej budove Obr. 3.1 Prístupová sieť – digitálne spojovacie systémy Obr. 3.2 ADSL systém (16 kbit/s – 2 Mbit/s) Obr. 3.3 Frekvenčné spektrum aDSL2 / 2+ Obr. 3.4 Závislosť prenosovej rýchlosti od vzdialenosti Obr. 3.5 VDSL systém v hybridnej sieti prípojných vedení Obr. 3.6 Rádiový spoj typu bod – bod Obr. 3.7 Ad-hoc sieť Obr. 3.8 Infraštruktúrna sieť Obr. 3.9 Prehľad generácií WLAN Obr. 3.10 Využitie WiMAXu spolu s Wi-Fi pre distribúciu signálu Obr. 3.11 Referenčná architektúra optickej prístupovej siete Obr. 3.12 Stratégie prístupu po optickom vlákne Obr. 3.12 Stratégie prístupu po optickom vlákne Obr. 3.13 Schéma DialVPN od T-Comu Obr. 3.14 Schéma VPN MPLS od T-Comu Obr. 3.15 Užívateľské rozhranie HAMACHI Obr. 3.16 Princíp technológie HAMACHI Obr. 3.17 Princíp proxy serveru Obr. 3.18 Princíp zasielania e-mailov. Obr. 4.1 Prepojenie jednotlivých budov Tabuľka 2.1 Pravdepodobne použité technológie Tabuľka 3.1 Rozdelenie WLAN Tabuľka 3.2 Dostupné rádiové frekvencie Tabuľka 3.3 Dostupnosť rádiových kanálov vo svete Tabuľka 3.4 Prehľad cien pripojenia do Internetu Tabuľka 3.5 Porovnanie jednotlivých technológii zdieľania Internetu v sieti

LAN Tabuľka 3.6 Porovnanie jednotlivých možností realizácie správy

e-mailových kont. Tabuľka 4.1 Výber prístupovej siete Tabuľka 4.2 Použitá technológia pre prepojenie Tabuľka 4.3 Namerané hodnoty prenosu cez VPN Tabuľka 5.1 Porovnanie cien aDSL prístupu

Page 8: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Zoznam skratiek a symbolov: aDSL Asymetrical Digital Subscriber DSL prípojka s asymetrickým prístupom

Line

AN Access Network Prístupová sieť

AON Active Optical Network Aktívna optická sieť

AP Access Point Prístupový bod

BSS Basic Service Set Základňový súbor služieb

BSA Basic Service Area Územie služieb

CDMA Code Division Multiple Prístupová metóda využívajúca

Access kódovanie informačných kanálov

DSP Digital Signal Procesor Digitálny signálový procesor

signálu

DSSS Direct Sequence Spread- Priama sekvencia rozprestretého spektra

Spectrum

ETSI European Telecommunications Európsky štandardizačný inštitút pre

Standards Institute telekomunikácie

FCC Federal Communications Telekomunikačný úrad v USA

Commission

FHSS Frequency Hopping Spread Rozprestreté spektrum s frekvenčným

Spectrum skákaním

FITL Fibre In The Loop Optické vlákno v účastníckej slučke

FTTB Fibre To The Building Optická AN ukončená optickým

vláknom v ONU v budove

FTTC Fibre To The Curb Optická AN ukončená optickým

vláknom v ONU v rozvádzači

FTTE Fibre To The Exchange Optická AN ukončená optickým

vláknom v ONU v bývalej ústredni

FTTH Fibre To The Home Optická AN ukončená optickým

vláknom v ONU v byte

FTTT Fibre To The Terminal Optická AN ukončená optickým

vláknom v terminály účastníka

GPRS General Packet Radio Service Mobilná dátová služba pre GSM sieť

Page 9: Martin Markovič - diplom.utc.sk

HDSL High-bitrate DSL Spôsob prenosu po metalickom páre

IR Interné rozhranie

ISM Industrial Scientific and Frekvenčné pásmo pre vedecké a lekárske

Medical účely

ISP Internet Service Provider Poskytovateľ pripojenia k Internetu

ITU International Medzinárodná telekomunikačná únia

Telecomunikation Union

ISDN-BRA Integrated Services Digital Digitálna sieť s integrovanými

Network-Basic Access službami - Základný prístup 2B+D

LAN Local Area Network Miestna počítačová sieť

MAC Media Access Control Fyzická adresa sieťového prvku

MM Multi Mode fiber Optické vlákno prenášajúce viac

vidov (modov)

NAT Network address translation preklad sieťových adries

NT Network Termination Sieťové zakončenie

NTU Network Termination Unit Všeobecný názov pre sieťové

koncové jednotky

OAM Operation, Administration Funkcie zabezpečujúce prevádzku,

and Maintenance administráciu a údržbu systému

ODN Optical Distribution Network Optická distribučná sieť, sekundárna

časť optickej prístupovej siete

OLT Optical Line Termination Optické linkové zakončenie

ONT Optical Network Termination Optické sieťové zakončenie

ONU Optical Network Unit Jednotka zakončenia optickej siete

PON Passive Optical Network Pasívna optická sieť

PSTN Public Subscriber Telephone Verejná telefónna sieť

Network

RADSL Rate Adaptive DSL Prenosový systém s adaptívnym

nastavovaním prenos. rýchlosti

RITL Radio In The Loop Rádiový prenos v účastníckej slučke

RLL Radio Lokal Loop Rádiový prenos v účastníckej slučke

RNT Radio Network Terminal Rádiové sieťové zakončenie

RPM Rádiové prenosové médiá

RSU Remote Subscriber Unit Vzdialená účastnícka jednotka

Page 10: Martin Markovič - diplom.utc.sk

SDH Synchronous Digital Hierarchy Synchrónna digitálna hierarchia

SSID Service Set Identifier Identifikácia v sieti WiFi

SM Single Mode fiber Optické vlákno prenášajúce iba 1

HE11 základný vid (mod)

SS Spread Spectrum Rozprestreté spektrum

VoIP Voice Over IP Prenos hlasu cez IP prostredie

VDSL Very high-bitrate DSL Vysokorýchlostná prípojka DSL

VTS Verejná telefónna sieť

VPN Virtual Private Network Virtuálna privátna sieť

WiFi Wireless Fidelity Štandard pre lokálnu bezdrôtovú sieť

WDS Wireless Distribution System Bezdrôtový distribučný systém

WLAN Wireless LAN Miestna bezdrôtová sieť

WLL Wireless Local Loop Bezdrôtový prístup v účastníckej

slučke – v sekundárnej sieti

WEP Wired Equivalent Privacy Štandard pre zabezpečenie rádiovej časti

bezdrôtovej siete

WPA Wi-Fi Protected Access Zdokonalené zabezpečenie od WEP

xDSL x-Digital Subscriber Line Všeobecný názov pre prenosové

(Loop) technológie využívajúce prenosovú

kapacitu metalického páru

Page 11: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Slovník termínov: Access Point Prístupový bod pri WiFi Ad-hoc Dočasné spojenie medzi rovnocennými prvkami Download Príjem dát zo siete smerom u užívateľovi File manager Softvérová aplikácia pre správu súborov Hamachi Projekt bezplatného VPN over Internet Chello Širokopásmový prístup k Internetu cez káblové rozvody UPC (káblová televízia) Proxy server Server počítačovej siete, ktorý umožňuje klientom nepriame pripojenie k inému serveru Remote desktop Vzdialená správa pracovnej plochy Router Smerovač (ktorý sprostredkúva spojenie dvoch, alebo viacerých sietí) SKYPE je komunikačný peer-to-peer program prevádzkujúci internetovú telefóniu Software Programové vybavenie Splitter Odbočovač (frekvenčný) Stream (up-s., down-s.) Dátový tok Switch Prepínač (sieťový prvok prepojujúci jednotlivé segmenty siete) Uplink Prenos dát smerom k vyššej úrovni Upload Prenos dát smerom od užívateľa do siete Workstation Pracovná stanica

Page 12: Martin Markovič - diplom.utc.sk

1. Úvod

V súčasnej dobe je prenos a zdieľanie dát jedným z najdôležitejších atribútov

dobrého fungovania firmy. Do popredia sa dostali počítačové siete ako nevyhnutný

komunikačný prostriedok, pričom ich úloha je nezastupiteľná a stávajú sa úplnou

samozrejmosťou aj v malých firmách. Sieť môže poskytovať nielen možnosť zdieľania

súborov viac ľuďmi, ale môže ponúkať i možnosť tlače, práce so sieťovými aplikáciami,

alebo zdieľaný prístup k Internetu. V sieti môžu pracovať i serverové programy, ktoré

dokážu riadiť tok práce, sledovať postup jednotlivých projektov alebo poskytovať

firemné dokumenty len oprávneným osobám. To všetko sú služby, ktoré zefektívňujú

prácu jednotlivca i tímu. Vzhľadom k tomu, že ide o firemnú infraštruktúru, je pri

výstavbe siete nutné sledovať - okrem ceny - i ďalšie hľadiská. Ide predovšetkým o

obchodné požiadavky, teda o dôvody prečo vôbec sieť budovať, aké budú jej prínosy pre

firmu, aké toky informácií je nutné pre maximalizáciu týchto prínosov prenášať, ako

komunikovať s pobočkami a podobne. S týmito požiadavkami súvisia požiadavky na

výkon siete, na umiestnenie aktívnych prvkov a požiadavky na ďalší rozvoj systému. Až

po vyhodnotení všetkých týchto hľadísk je možné zodpovedne rozhodnúť, či a akú sieť v

podniku vybudovať. K tomu, aby sieť pracovala efektívne, je nutná odborná starostlivosť.

Nielen každodenná údržba, ale i ochrana pred útokmi i pred obyčajnou nedbalosťou. Je

nutné zavádzať nových užívateľov i nové zariadenia. To všetko je práca, ktorá

odborníkovi zaberie krátky čas, ale v rukách laika ide o dlhotrvajúce operácie, ktoré môžu

ohroziť bezpečie, ale i samotný chod a funkčnosť siete.

Niektoré podniky mali navrhnutú dátovú sieť už dávnejšie, avšak vzhľadom na

pokrok vývoja technológii a hlavne na zvýšenie nárokov súčasných aplikácií sú tieto

podniky nútené podujať sa k rekonštrukcii a modernizácii siete. Väčšinou treba znova

analyzovať požiadavky zo strany účastníkov siete. Takáto hardvérová zmena sa

nezaobíde aj bez zmeny softvérového vybavenia, či už aktualizáciu operačných systémov

a jednotlivých obslužných programov.

1

Page 13: Martin Markovič - diplom.utc.sk

2. Cieľ riešenia

2.1 Pôvodný stav a cieľ

Konkrétny prípad modernizácie dátovej siete rieši aj táto diplomová práca.

Spoločnosť zaoberajúca sa projektovaním, geometrickým návrhom stavieb, statickým

výpočtom, výrobnými výkresmi, ktoré sú spracované pomocou výkonného softvéru. Pre

takéto služby je kvalitná dátová sieť nevyhnutná.

Obr. 2.1 Pôvodný stav siete

Hlavná budova:

• tri poschodia

• 22 pracovných počítačov (Workstation)

• 3 servery

o dátový server (účtovníctvo)

o mailový server (správa elektronickej pošty)

o systémový server obsluhujúci projektantský software (CAD server)

• lokálna sieť 10BaseT

• pripojenie do siete Internet cez ISDN linku

2

Page 14: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Budova skladu:

• 3 počítače v predajni + 1 počítač vzadu v sklade

• lokálne prepojené 10BaseT

Prepojenie hlavnej budovy a budovy skladu je pomocou UTP káblu. Prenos dát cez takéto

prepojenie vyhovovalo sieti 10BaseT, čo na vtedajšie požiadavky postačovalo. Avšak cez

túto sieť sa zo skladu pracovníci pripájajú na hlavný server účtovníctva ako klienti,

dátové prenosy sú vysoké a akékoľvek použitie iných služieb sieť zahltí. Tak isto aj

vzdialenosť 160m je hraničná pre korektné fungovanie.

Budova č. 2

• nová budova, zatiaľ nepripojená do siete hlavnej budovy

• pripojená do VTS pomocou prípojky PSTN (internet + hlasová služba)

• výmena dát medzi hlavnou budovou cez e-mail, popr. cez FTP

Úlohou bude zabezpečiť nasledovné:

• analýza požiadaviek a následná modernizácia internej siete LAN

• vybrať vhodný typ prístupovej siete na pripojenie do Internetu

• prepojenie hlavnej budovy firmy s dvoma priľahlými budovami najvhodnejšou

technológiou a následne začleniť do existujúcej siete LAN

• optimálne navrhnúť technické riešenie pre správu tejto siete servermi pre dátovú

časť, prístup k sieti Internet, elektronickej pošty a spracovania účtovníckeho

programu

• realizácia vzdialenej správy celej siete

• realizácia virtuálnej privátnej siete (VPN) s externými pracoviskami

• využitie ďalších interaktívnych služieb v tejto sieti

3

Page 15: Martin Markovič - diplom.utc.sk

2.2 Analýza požiadaviek

Potreba analýzy výkonnosti dátovej siete je vyvolaná záujmom užívateľov poznať

dôležité parametre siete v priebehu prevádzky. Niektoré parametre, ako je výkonnosť

alebo priepustnosť siete pre reálne zaťaženie, je potrebné analyzovať už v štádiu návrhu

uvedenej siete. V hlavnej budove sa nachádza hlavná časť firmy, celá prevádzka je

sústredená tu. Požiadavky dátovej siete sú:

• prístup na Internet cez proxy server

• sťahovanie e-mailov z poštového servera

• prístup z troch staníc učtárne a zo skladu na server s účtovnou aplikáciou

• prístup väčšiny počítačov na dátový server na ktorom beží CAD software,

software na projektovanie – nie je však riešený na báze, že stanica pracuje na

serveri, ale dáta si len vymieňa a aktualizuje so serverom, hlavná aplikácia je na

jednotlivých pracovných staniciach

• vzájomné zdieľanie súborov v rámci siete medzi jednotlivými PC

• zdieľanie tlačiarne (súradnicový zapisovač)

Prakticky bude oddelená prevádzka dátovej časti a hlasovej, avšak treba brať do úvahy aj

možnosť hlasovej služby v rámci podniku cez dátovú sieť. Využitie VoIP, resp.

VoInternet sa bude brať do úvahy pri realizovaní tejto siete.

Nároky na sieť:

• vnútorná sieť

o prevádzka na CAD serveri pre cca. 13 počítačov

o prevádzka k účtovníckemu serveru

o zdieľanie súborov a tlačiarní

o sťahovanie pošty a prístup na proxy server

• pripojenie na prístupovú sieť - Internet

o prevádzka na internet a WWW

o prevádzka poštového servera

4

Page 16: Martin Markovič - diplom.utc.sk

o LANoverInternet

o VOICEoverInternet

o prevádzka na FTP

• telefónna služba

o 5 aktívnych telefónnych prípojok (tel. čísel)

(využitie ďalších služieb digitálnej telefónie, CLIP atď)

o 2 faxy

o možnosť konferenčných hovorov

o nutnosť telefonovania do zahraničia

Výsledkom dátového zaťaženia a požiadaviek zo strany zákazníka a možností na

Slovenskom trhu sa dá usúdiť, že pravdepodobná technológia bude:

Typ služby Pravdepodobná technológia

Hlasová telefónia ISDN BRA / VoIP

LAN 100BaseTx / 1000BaseTx

Prístup k sieti Internet xDSL prístup (2Mbit/ 384kbit)

Prepojenie WiFi (802.11g) / Optický kábel

Tabuľka 2.1: Pravdepodobne použité technológie

5

Page 17: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3 Súčasné technológie

V tejto kapitole si ukážeme, aké sú možné technológie pre použitie na jednotlivé

služby, ktoré naša sieť potrebuje.

3.1 Prístupová sieť

Prístupová sieť AN (Access Network) je hierarchicky najnižšou, ale veľmi

významnou časťou modernej telekomunikačnej siete. Jej hlavnou úlohou je zabezpečiť

prístup terminálov k spojovacej sieti. [3]

V prístupových sieťach sa využívajú rôzne druhy technológií. Operátor telekomunikačnej

siete musí byť schopný poskytnúť účastníkom všetky služby, ktoré požadujú. To znamená

služby úzkopásmové, širokopásmové, interaktívne a distribučné, s bitovými rýchlosťami

presahujúcimi na účastníckych prípojkách 100 Mbit/s. Tieto služby sa dajú zrealizovať

rôznymi spôsobmi, nato sa využívajú rôzne druhy technológií.

Na výstavbu prístupových sieti môžeme použiť:

• metalickú prístupovú sieť

• rádiové zariadenia

• optickú prístupovú sieť

3.1.1 Metalické prístupové siete

Aktuálnym hlavným cieľom nových systémov pre prístupové siete je vytvorenie

službovo - nezávislej platformy a zvýšenie prenosovej kapacity pri podľa možností

efektívnom využití existujúcej infraštruktúry.

Prevádzkovatelia sietí hľadajú vhodné metódy na poskytovanie cenovo prístupných

širokopásmových služieb. Majú snahu využiť už existujúcu infraštruktúru. Výhodou

metalických vedení je, že sú už vybudované. Preto sa prevádzkovatelia snažia ponúkať

širokopásmové služby cez hybridné prípojné vedenie, zložené z časti optického vlákna

a z časti medených vodičov.

6

Page 18: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Obr. 3.1 Prístupová sieť – digitálne spojovacie systémy

Nové digitálne prenosové systémy pre symetrický medený kábel v prístupovej sieti

sa nazývajú digitálne účastnícke linkové systémy – DSL Systems (Digital Subscriber Line

Systems). Pretože využívaná prenosová rýchlosť je závislá od dĺžky vedenia, boli pre

rôzne použitia definované rôzne DSL systémy a je pre ne použitý spoločný názov xDSL.

V súčasnej dobe sa v prístupovej sieti na metalických pároch používajú tieto prenosové

technológie:

• digitálna účastnícka prípojka základného prístupu, označovaná IDSL (ISDN DSL)

• prenosový systém HDSL (High-bitrate DSL) a jeho modifikácia SDSL (Single-

line DSL)

• asymetrická účastnícka prípojka ADSL (Asymetrical DSL)

• vysokorýchlostné účastnícke prípojky VDSL (Very high-bitrate DSL)

• prípojka s adaptívnym nastavením prenosovej rýchlosti RADSL (Rate Adaptation

DSL)

3.1.1.1 ADSL (Asymetrical DSL)

ADSL systémy využívajú skutočnosť, že sú také služby, pri ktorých potrebná

prenosová rýchlosť pre smer od a k účastníkovi je rozdielna. ADSL môže pomôcť

pretransformovať existujúcu verejnú telefónnu sieť obmedzenú na prenos reči, textu

a grafiky s nízkym rozlíšením na výkonný široko dostupný systém, schopný dodávať

multimediálne služby vrátane prenosu on – line do každej domácnosti. ADSL využíva

princíp asymetrického prenosu dát. Ako príklad slúži interaktívna video služba VOD

(Video on Demand) kde sa smerom k účastníkovi prenáša veľké množstvo dát, pričom

príkazy smerom od účastníka do centrály potrebujú len malú prenosovú rýchlosť.

Smerom k účastníkovi je prenosová rýchlosť do 8,448 Mbit/s, a smerom od neho do 640

kbit/s cez jeden pár komutovaného vedenia na vzdialenosť 4,2 km bez použitia

7

Page 19: Martin Markovič - diplom.utc.sk

opakovača. Súbežne sa môžu využívať služby ISDN a telefonovať, lebo tieto služby

pracujú na iných frekvenčných pásmach. Na Slovensku bola zvolená majoritným

operátorom Slovak Telecomom práve táto technológia. V roku 2006 dochádza

k nasadzovaniu ďalšej generácie ADSL2.

Obr. 3.2: ADSL systém (16 kbit/s – 2 Mbit/s)

3.1.1.1.a ADSL2 (ITU G.992.3 a G.992.4)

Bolo vyvíjané s hlavným cieľom – zlepšiť tok dát na väčšie vzdialenosti, čo sa

podarilo dosiahnuť. Ide prakticky o 2. generáciu ADSL pripojenia. [8] Najvážnejšie

vylepšenia nastali v týchto oblastiach:

1. Seamless rate adaptation – rýchlosť sa automaticky mení podľa podmienok v

káblovom vedení bez prerušovania a vzniku chýb

2. Znásobenie prenosovej rýchlosti použitým dvoch a viacerých párov (ADSL2+

používa dvojnásobnú šírku pásma ako ADSL2)

3. Rozdelenie signálu, prenosovej kapacity do viacerých kanálov pre rôzne použitie

4. Zlepšená diagnostika – merania parametrov na začiatku a na konci prenosu

5. Podpora paketového prenosu (PTM-TC - Packet Mode Transmission Trans-

Convergence Layer) a aj nepaketového prenosu, ide hlavne o prenos hlasu (PTM-

TC - Packet Mode Transmission Trans-Convergence Layer)

8

Page 20: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Obr. 3.3: Frekvenčné spektrum aDSL2 / 2+

Teoretická hranica rýchlosti downstreamu bola zvýšená z 8Mbit/s na 12Mbit/s a

upstreamu až 3,5Mbit/s. Rýchlosť downstreamu - 12Mbit/s sa dosahuje iba pri

vzdialenostiach menších ako 2,5 km od rozvodne. Pri vzdialenosti 4 km sa rýchlosť ešte

pohybuje okolo 2,5Mbit/s, ale využitím dvoch vedení je možné dosiahnuť dvojnásobnú

rýchlosť. Práve možnosť spojiť viac vedení a kanálov dokopy dáva ADSL2 veľkú

flexibilitu v možnom zvyšovaní rýchlostí. Množstvo firiem ponúka ADSL modemy, ktoré

podporujú klasické ADSL ale aj ADSL2. Okrem toho ADSL2 poskytne aj nárast pokrytia

o 6% na 2,5 štvorcovej míle.

9

Page 21: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.1.1.1.b ADSL2+ (ITU-T G-992.5)

Je to nadstavba ADSL2. Umožňuje zvýšiť rýchlosť downstreamu na jednom

páre až na 25 Mbit/s. Je treba povedať, že toto zvýšenie rýchlosti bolo dosiahnuté

rozšírením frekvenčného pásma použitia tejto technológie z 1,1 MHz (ktoré špecifikuje

ADSL a ADSL2) až po 2,2 MHz.

Obr. 3.4: Závislosť prenosovej rýchlosti od vzdialenosti

Rýchlosť ADSL2 a ADSL2+ je zhodná ak sú vzdialenosti väčšie ako 2,5 km. Pri menších

vzdialenostiach je rýchlosť ADSL2+ dvojnásobná. ADSL2+ tiež dovoľuje využívať dva a

viac párov vedení. Tým sa dosahuje ďalšieho prudkého nárastu rýchlosti. Okrem

hlavných štandardov ADSL2 a ADSL2+ sú aj vedľajšie štandardy ADSL2 and ADSL2+

Annex L, ktoré sú známe ako READSL2 / READSL2+, kde RE znamená Reach

Extended – predĺžený dosah. Vďaka týmto štandardom je možné dosah ADSL pripojenia

zväčšiť až na 7 km. Poslednou spomenutou výhodou ADSL2+ je, že kvôli využívaniu

pásma od 1,1 po 2,2 MHz je znížené rušenie v nižších pásmach, ktoré sú vyčlenené pre

10

Page 22: Martin Markovič - diplom.utc.sk

klasické ADSL, ADSL2 a telefónnu komunikáciu. Rok 2006 by mal priniesť prvé kroky

ADSL2+ aj na Slovensku. V Českej republike už bola predstavená služba ADSL2+.

3.1.1.3 VDSL (Very high-bitrate DSL)

Vysokorýchlostná prípojka VDSL predstavuje v súčasnosti najvýkonnejší

prístupový systém po metalickom vedení. Principiálne používa podobnú techniku ako

ADSL. VDSL systémy premosťujú len úsek prípojného vedenia medzi káblovým

odbočovačom a zákazníkom. Štandardizovaná bitová rýchlosť pre optické prenosy je 155

Mbit/s. V káblovom odbočovači je optoelektrický menič, ktorý rozdeľuje dátové toky. Pri

symetrickom 13 Mbit/s prenose je možné z jedného optického vlákna napájať na VDSL

úseku 12 VDSL systémov.

Pre VDSL je preto potrebná hybridná sieť, v ktorej optické vlákno prenáša

širokopásmové dáta medzi ústredňou a káblovým odbočovačom. Pre VDSL sa

predpokladá prenosová rýchlosť medzi 300 m až 1,5 km. V jednom medenom páre môže

spolu existovať VDSL a základný prístup ISDN, resp. analógový telefón.

Obr. 3.5: VDSL systém v hybridnej sieti prípojných vedení

11

Page 23: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.1.1.4 Rozvody káblovej televízie

Minulý rok (2005) dostala spoločnosť UPC Slovakia povolenie na prevádzkovanie

obojsmernej prevádzky po televíznych káblových rozvodoch. Služba pripojenia k sieti

Internet pod názvom CHELLO, ponúka rôzne produkty širokopásmového prístupu..

Služba je zatiaľ dostupná len v málo lokalitách, kde je rozvod UPC a iba v niektorých

mestách Slovenska. V porovnaní s aDSL ponúka väčšie rýchlosti. Dátové programy

zatiaľ nepodliehajú agregácii, sú dátovo neobmedzené. Je len otázkou času, kedy sa

kapacity UPC naplnia, ako v Českej republike, a pravdepodobne sa začne zavádzať FUP

(Fair Use Policy). Taktiež spoločnosť UPC limituje počet pripojených počítačov

pomocou filtrácie MAC adries. Pripojenie je technicky riešené pomocou frekvenčného

odbočovača (splitter) ako u aDSL, ktoré frekvenčne rozdelí dátovú prevádzku od pásma

televízie a FM rádia.

3.1.2 Rádiové prístupové siete

Pre bezdrôtovú prípojnú techniku sa často zavádzajú pojmy prístupových

technológií súhrnne označované RITL (Radio in the Loop), RLL (Radio Local Loop),

prípadne WLL (Wireless Local Loop). V porovnaní s pevným prístupom má rádiový

prenos niektoré výhody:

• rýchla inštalácia zariadení, a tým podstatne kratší čas zriadenia účastníckych

prípojok

• možnosť použitia v geograficky problémovom prostredí (hornatý terén, vodné

plochy)

• porovnateľné alebo aj menšie náklady na účastnícku prípojku pri porovnaní

s pevnou sieťou

• možnosť dočasného preklenutia nedostatočnej kapacity pevnej siete s následnou

reinštaláciou zariadenia po jej rozšírení

• možnosť používať – v blízkej budúcnosti – spoločný terminál pre mobilnú sieť

i pevnú sieť

Nevýhodou je závislosť tlmenia od atmosférických vplyvov, nutnosť frekvenčného plánu

i priamej viditeľnosti medzi vysielacou a prijímacou časťou.

12

Page 24: Martin Markovič - diplom.utc.sk

V najjednoduchšom prípade sa používa rádiový prístup v režime ,,bod – bod“ ako

alternatívne riešenie transportného úseku siete. Smerový spoj v mikrovlnovom pásme je

začlenený medzi spojovaciu sieť a koncentračné zariadenie SS, ktoré môže predstavovať

miestny spojovací systém, alebo účastnícke združovacie zariadenie – koncentrátor,

prípadne multiplexor.

BS – základňová stanica

Obr. 3.6: Rádiový spoj typu bod – bod

Rádiové systémy pracujúce v režime ,,bod – bod“ prenášajú toky s relatívne veľkou

kapacitou, rádovo desiatky Mbit/s vo frekvenčnom pásme 2 – 40 GHz. Ich použitie je síce

možné i v prístupovej sieti, nie je však v tejto aplikácií dominantné.

Podstatne významnejšie z hľadiska prístupovej siete sú systémy pracujúce v režime

,,bod – viac bodov“, pretože prirodzeným spôsobom koncentrujú prevádzku

k jednotlivým uzlom siete.

3.1.2.1 802.11x

Pokiaľ sa hovorí o bezdrôtových sieťach všeobecne, často sa používa anglické

označení WLAN (Wireless Local Area Network). [3],[4] V roku 1999 medzinárodná

štandardizačná inštitúcia IEEE špecifikovala štandard 802.11b – bezdrôtovej siete

pracujúcej v pásmu 2,4 GHz (pridelené pásmo 2400-2483 MHz) rýchlosťou až 11 Mbit/s

a v roku 2003 došlo k zvýšeniu dátovej rýchlosti v tom istom pásme 2,4 GHz až na 54

Mbit/s (802.11g) so spätnou kompatibilitou s 802.11b. Tieto siete využívajú tzv. pásmo

ISM (Industrial Scientific and Medical), alebo pásmo vyhradené pre priemyslové, vedecké

a lekárske potreby, pre tieto účely vymedzil americký regulátor FCC, ako aj európsky

ETSI. K prevádzkovaniu sietí v tomto pásmu nie je nutná licencia. Názov WiFi (Wireless

Fidelity), ktoré sa pre tuto technológiu komerčne používa, vytvorila certifikačná aliancia

WECA, testujúca interoperabilitu jednotlivých zariadení hlásajúcich sa k štandardu

802.11. Výrobkom vyhovujúcim všetkým testovacím kritériám prepožičiava logo WiFi,

uisťujúci kupujúceho o prepojiteľnosti zariadení označených týmto logom.

13

Page 25: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Typ WLAN Rýchlosť na fyzickej vsrtve

Skutočná rýchlosť

Pásmo Dosah Modulácia

IEEE 802.11 1-2 Mb/s 2,4 GHz 150 m FHSS/DSSS

IEEE 802.11a 54 Mbit/s 31 Mbit/s 5,15 GHz 80 m OFDM

IEEE 802.11b 11 Mbit/s 6 Mbit/s 2,4 GHz 100 m DSSS

IEEE 802.11g 54 Mbit/s 12 Mbit/s 2,4 GHz 150 m FHSS/DSSS

IEEE 802.15 BlueTooth

1 Mbit/s 720 kbit/s 2,4 GHz 10 m FHSS

HiperLAN 2 54 Mbit/s 31 Mbit/s 5,15 GHz 80 m OFDM

IEEE 802.16 Wimax

75 Mbit/s 40 Mbit/s 3,5 GHz 75km/25km OFDM

Tabuľka 3.1 Rozdelenie WLAN

3.1.2.1.a Komponenty siete

Každá 802.11 sieť obsahuje štyri hlavné druhy fyzických komponentov:

• distribučný systém (káblová sieť) – najčastejšie sa jedná o chrbticovú sieť používanú

pre prenos dát medzi prístupovými bodmi (Ethernet)

• prístupový bod AP (Access Point) – predstavuje premostenie medzi káblovou a

bezdrôtovou sieťou

• bezdrôtové médium (voľné prostredie) – rádiový komunikačný kanál (2,4 GHz)

• stanica – všeobecne akékoľvek „pevné“ alebo mobilné zariadenie (počítač, notebook,

PDA…)

3.1.2.1.b Typy sietí

Základný stavebný blok siete 802.11 označujeme ako základný súbor služieb BSS

(Basic Service Set). Ide o skupinu staníc, ktoré spolu komunikujú. Tato spoločná

komunikácia prebieha na území vymedzenému prieniku dosahu týchto staníc a takéto

územie sa označuje BSA (Basic Service Area). Pokiaľ sa stanice nachádzajú v rámci BSA,

môže komunikovať s ďalšími členmi BSS.

14

Page 26: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Podľa toho, ako prebieha komunikácia medzi členmi BSS, rozoznávame dva hlavné typy

sietí:

Ad-hoc siete – tieto siete sa niekedy nazývajú „nezávislé siete“ alebo siete „peer-to-

peer“. Jednotlivé stanice spolu komunikujú priamo, podľa potreby, a teda nezávisle na

nijakom prostredníkovi. Pokiaľ spolu stanice chcú komunikovať, musia byť vo

vzájomnom rádiovom dosahu (viď obr.3.7). Najčastejšie sa tieto siete vytvárajú

krátkodobo za konkrétnym účelom, napr. pre nárazovú výmenu dát medzi stanicami.

Obr. 3.7: Ad-hoc sieť

Infraštruktúrne siete – majú svoju presne vymedzenú infraštruktúru. Spojovací článok

na rozhraní medzi bezdrôtovou a káblovou sieťou tu predstavuje prístupový bod, ktorý

plní funkciu dátového mostu (bridge) (viď obr 3.8). Prístupové body nezabezpečujú iba

komunikáciu s pevnou sieťou, ale tiež umožňujú vytvoriť bezdrôtové spojenie s

podobnou sieťou v bezprostrednom okolí. V infraštruktúrnej sieti musia dáta putovať

dvoma skokmi – najskôr na prístupový bod a z neho až na druhú stanicu.

15

Page 27: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Obr. 3.8: Infraštruktúrna sieť

3.1.2.1.c Technológie sietí

Fyzickým rozhraním medzi zariadeniami v sieti je tzv. fyzická vrstva.

Pretože hovoríme o bezdrôtovej sieti, jedná sa o bezdrôtovú vrstvu, a hovoríme

teda o spôsoboch, akými sa prenáša rádiový signál v sieti WiFi. Používajú sa

dve metódy technológie rozprestretého frekvenčného spektra SS (Spread-

Spectrum):

• frekvenčné skoky FH (Frequency Hopping Spread-Spectrum - FHSS)

Vysielač skáče v pseudonáhodnom poradí po jednotlivých frekvenčných

pásmach a na každé vysiela krátky dátový tok. Dostupná frekvenčná

šírka 83,5 MHz (platí pre väčšinu zemí) je rozdelená do 79 kanálov o

šírke 1 MHz. Zvyšných cca 4,5 MHz slúži ako ochranné pásmo proti

interferenciám zo susedného frekvenčného pásma. Rádiový signál

potom skáče v pseudonáhodnom poradí po týchto kanáloch, pričom

každých 30 s vystrieda 79 kanálov a na každom vysiela maximálne 400

ms. Podstatnou výhodou frekvenčných preskokov je väčší počet

systémov pracujúcich spolu v pásme 2,4 GHz - podľa štandardu 802.11

takto môže pracovať až 26 nezávislých sietí (26 pseudonáhodných

postupností) pri dostatočnej dátovej priepustnosti.

16

Page 28: Martin Markovič - diplom.utc.sk

• priama sekvencia DS (Direct Sequence Spread-Spectrum - DSSS) -

Systémy používajúce priamu sekvenciu rozprestrú po 22 MHz širokom

frekvenčnom pásmu vysielanú informáciu za použitia matematického

kódovania. Celkom sú k dispozícií tri také široké pásma. Prijímač

inverzným postupom signál dekóduje. Štandard 802.11b prináša priamu

sekvenciu o rýchlosti až do 11 Mbit/s.

Používanie rozprestretého spektra je požiadavkou pre prevádzkovanie

nelicencovaných zariadení a vyplýva z nariadenia regulátora, v pásme ISM teda nemožno

používať iný typ prenosu.

3.1.2.1.d Dostupné rádiové frekvencie

V prípade štandardu 802.11b a 802.11g ide o nasledujúce frekvencie uvedené v

tab.3.2. Rozdelenie do kanálov je platné pre častejšie používané rozprestreté spektrum,

systémy s frekvenčnými preskokmi si delia celé spektrum do 79 kanálov. Označením

frekvencie sa rozumie stred frekvencie.

kanál 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 frekvencia [GHz]

2,412 2,417 2,422 2,427 2,432 2,437 2,442 2,447 2,452 2,457 2,462 2,467 2,472 2,484

Tabuľka 3.2: Dostupné rádiové frekvencie

Tab.3.3 ukazuje, v ktorej zemi ktoré kanály môžeme použiť – pásmo 2,4 GHz nie je

celosvetovo voľné všade rovnako.

Zem kanály frekvencie USA a Kanada 1-11 2,412-2,462 Európa mimo Franc. a Španielska (ETSI konvencia) 1-13 2,412-2,472 Francúzsko 10-13 2,457-2,472 Španielsko 10-11 2,457-2,462 Japonsko 14 2,484 GHz

Tabuľka 3.3: Dostupnosť rádiových kanálov vo svete

Slovensko má k dispozícii najväčší počet povolených kanálov a to 13. Neznamená to, že

je k dispozícii 13 plnohodnotných frekvencií. Technológia rozprestretého spektra znamená

vysielanie do frekvenčného rozsahu 22 MHz. Ale odstup medzi kanálmi je iba 5 MHz,

teda vysielanie na jednom kanáli sa prekrýva s vysielaním na susedných štyroch

17

Page 29: Martin Markovič - diplom.utc.sk

kanáloch. Pokiaľ chceme prevádzkovať dva prístupové body tak, aby sa ich signál

neprekrýval a nerušil, musíme ich nastaviť tak, aby pracovali minimálne päť kanálov od

seba. Minimálny odstup medzi centrálnymi frekvenciami je 25 MHz, teda toľko, aby sa

sem prevádzka systému rozprestretého spektra, vyžadujúca 22 MHz vošla. V skutočnosti

máme k dispozícii iba tri samostatné a vzájomne sa nerušiace frekvencie.

3.1.2.1.e Bezpečnosť sietí

Bezpečnosť bezdrôtových sietí môžeme rozdeliť do dvoch hlavných skupín:

• šifrovanie - zabezpečenie prenášaných dát pred odpočúvaním. V sieťach WiFi sa

o zabezpečenie stará WEP (Wired Equivalent Privacy), štandard pre zabezpečenie

rádiovej časti siete (zabezpečenie komunikácie medzi WiFi zariadeniami až na

úroveň prístupového bodu). Štandard WEP používa ako šifru symetrickú

streamovú šifru RC4, teda šifru s tajným kľúčom. WEP definuje dĺžku kľúča 40

bitov. Niektoré zariadenia umožňujú dĺžku 104 bitov. 24 bitov tvorí inicializačný

reťazec, ktorý doplňuje dĺžku kľúča na 64 resp. 128 bitov. Nový typ šifrovania,

štandard 802.11i WPA využíva rovnaký šifrovací algoritmus ako WEP, používa

štandardne 128 bitový kľúč a na rozdiel od WEP používa dočasné dynamické

kľúče TKIP. Pracuje s automatickým kľúčovým mechanizmom ktorý mení kľúč

každých 10000 paketov. Ďalšou výhodou je MIC, kontrola integrity správ, ktorá

je lepšia ako doteraz používaný CRC.

• autentifikácia - riadenie prístupu oprávnených užívateľov 802.11 špecifikuje

dve metódy pre autentifikáciu:

open-system autentifikácia - prístupový bod príjme klientske zariadenie na

základe údajov, ktoré mu poskytne bez toho, aby ich overoval. Klient pošle svoju

identifikáciu v podobe SSID (Service Set Identifier). Kto nepozná SSID nemôže

získať prístup k sieti. SSID sa dá ale ľahko zistiť.

shared-key autentifikácia - pri autentifikácii zdieľaným kľúčom je nutné v sieti

použiť aj WEP. Podstata tejto autentifikácie je v kľúči, ktorý je známy každému

zariadeniu, ktoré chce pristupovať do siete. Zariadenie sa pri požiadavke na

autentifikáciu musí týmto kľúčom preukázať a až potom v prípade, že ho

prístupový bod overí, je zriadenie v sieti autentifikované.

18

Page 30: Martin Markovič - diplom.utc.sk

filtrovanie MAC adries – administrátor zapíše do zariadenia prístupového bodu

zoznam adries MAC, pre ktoré platí, že sú jedinečné pre každé sieťové zariadenie.

Takýto zoznam sa uloží do pamäte a na základe neho povoľuje, alebo zakazuje

prístup na zariadenie. Metóda je jednoduchá, ale tak isto ako aj šifrovanie WEP, je

možné z prevádzky odchytiť komunikáciu a dešifrovať užívateľovu MAC adresu a

následne ju na svojom WiFi zariadení naklonovať.

Tam, kde nepostačujú vlastné bezpečnostné mechanizmy 802.11, musia prísť na pomoc

ďalšie štandardy. V súčasnej dobe vývoj smeruje do dvoch oblastí, a to

• k uplatneniu bezpečnosti podľa štandardu 802.1x a protokolu EAP

(Extensible Authentication Protokol)

• k novo vznikajúcemu štandardu 802.11i

3.1.2.2 802.16a WiMAX

WiMAX je technológie pre bezdrôtový prístup k rozsiahlym dátovým sieťam typu

MAN, spadajúcich vďaka prepracovaným technickým špecifikáciám do 3. generácie

mobilných technológií pre dátové prenosy.

Svojimi vlastnosťami WiMAX predbehne mobilné dátové technológie 2. a 2,5.

generácie typu GPRS a CDMA a zároveň odsúva dôležitosť súčasnej veľmi rozšírenej

bezdrôtovej technológie Wi-Fi pre malých poskytovateľov internetu ISP. WiMAX je

výsledkom vývoja nových čipov pre bezdrôtové dátové prenosy, ktorých vývoj iniciovala

firma Intel. Firma Intel je taktiež zakladateľom tzv. WiMAX fóra, ktoré koordinuje

technické špecifikácie v oblasti vývoja WiMAX a vychádza zo špecifikácií IEEE 802.16.

WiMAX býva často nazývaný technológiou poslednej míle, akýmsi bezdrôtovým

DSL a v neposlednej rade taktiež bezdrôtovou technológiou pre metropolitné siete. Tieto

ambície sú dané hlavne vďaka nasledujúcim charakteristikám:

19

Page 31: Martin Markovič - diplom.utc.sk

• Bunková infraštruktúra podobná GSM sieti, existuje vždy jedna alebo viac

základňových staníc (BS) a s nimi potom komunikujú klientske adaptéry (CPE)

• Dosah základňovej stanice v otvorenom terénu až 50km, dosah v zastavanej

oblasti až 5km

• Teoretická priepustnosť 75Mb/s, reálna priepustnosť až 40Mb/s

• NLOS – Non Line of Sight = pre pripojenie užívateľov siete nie je potrebná

priama viditeľnosť (závisí od modulácie)

• Veľmi prepracovaná fyzická vrstva rádiového prenosu s moduláciou typu OFDM

a so širokým rozsahom adaptívnych modulácií ACM typu QPSK a QAM.

• Podpora riadenia kvality služby (QoS), čo WiMAX predurčuje pre možnosť

nasadenia IP telefónie

• WiMAX používa prístupovú metódu TDM/TDMA, čo výrazne napomáha

efektívnemu využitiu kanálov pre každého klienta a dosiahnutie vyššie avizovanej

priepustnosti.

• Definovaný systém tzv. smart antén, ktoré výrazne napomáhajú šíreniu signálu

medzi užívateľom a základňovou stanicou.

• Podpora výstavby sieťovej topológie typu MESH

• Rýchla implementácia infraštruktúry vďaka vyššie popísaným vlastnosťami

WiMAX je vďaka vyššie spomenutým charakteristikám predurčený pre výstavbu

rozsiahlych bezdrôtových sietí pre prístup k Internetu a s tým súvisiacich služieb, vrátane

internetovej telefónie (IP telefónia, VoIP). Svojou robustnosťou môže dokonale nahradiť

siete typu Wi-Fi, ktoré sú v súčasnej dobe celkom masovo využívané pre poskytovanie

dátových služieb malými ISP (Internet Service Provider). WiMAX nemá ambície

konkurovať sieťam typu Wi-Fi, ale snahou bude vrátiť tieto siete tam, kam boli určené –

teda pre indoor použitie, vykrytie domácností, kancelárií a výstavbu jednoduchých

bezdrôtových LAN štruktúr.

WiMAX je v súčasnej dobe špecifikovaný pre prístup k dátovým službám pre fixných

užívateľov a užívateľmi , ktorí chcú využívať roaming medzi viacerými základňovými

stanicami (definuje norma 802.16-2004). Budúcnosť WiMAXu leží v dosiahnutí plnej

mobility pre užívateľov tejto infraštruktúry, s prvými produktmi v tejto oblasti sa počíta

20

Page 32: Martin Markovič - diplom.utc.sk

na prelome roku 2006 a 2007 (definuje norma 802.16e). Pod pojmom mobilný užívateľ

siete WiMAX si možno predstaviť napr. mobilný telefón, určený pre infraštruktúru

WiMAX, alebo zariadenie pre zber a odosielanie dát pri pohybe v rámci WiMAX

pokrytia. WiMAX rozhodne nemá ambície konkurovať GSM mobilite, pretože mobilita

pod touto normou by mala byť zaručená len do 25km/h.

Obr. 3.9: Prehľad generácií WLAN

Vďaka rozumnej cene koncových zariadení – klientskych adaptérov (do 250 USD) má

WiMAX obrovský potenciál osloviť ako malých, tak aj stredných ISP. V poslednej dobe

sa dokonca objavujú správy o globálnom vykrytí veľkých území, napr. francúzsky

operátor Altitude Telecom uvažuje o pokrytí celého Francúzska. K WiMAXu sa taktiež

stavajú s rešpektom aj GSM mobilní operátori, lebo by pomerne ľahko vďaka existujúcej

GSM infraštruktúre mohli tiež vykryť územie štátu a poskytnúť nepomerne lepšie služby,

ako sú dnes ponúkané - GPRS, CDMA a Edge.

Na nižšie uvedenom obrázku je typická aplikácia WiMAX technológie v kombinácii s

Wi-Fi infraštruktúrou. SS = Subscriber System = koncové zariadenie, Base station =

základňová stanica.[7]

21

Page 33: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Obr. 3.10: Využitie WiMAXu spolu s Wi-Fi pre distribúciu signálu

3.1.3 Optické prístupové siete

Telekomunikačná sieť by mala byť schopná poskytnúť všetky služby, ktoré

požadujú účastníci. Medzi ne patria služby úzkopásmové, širokopásmové, interaktívne

a distribučné. Optické prístupové systémy majú v súčasnosti tri typické aplikačné oblasti:

• systémy určené na prenos úzkopásmových telekomunikačných služieb s kapacitou

do 2 Mbit/s vrátane

• systémy určené na prenos distribučných služieb typu CATV

• širokopásmové, multifunkčné systémy podporujúce služby siete B – ISDN

V súčasnosti sú najviac rozšírené systémy poskytujúce prenos klasických

telekomunikačných služieb, pri ktorých väčšinou postačuje kapacita účastníckeho prípoja

do hodnoty 2 Mbit/s.

Optickou prístupovou sieťou rozumieme súbor technologických zariadení,

zaradených medzi koncovými bodmi spojovacej siete a siete účastníckeho rozvodu,

v ktorej sa ako dominantné prenosové médium používa optické vlákno. Z toho vyplýva

i často používané označenie FITL (Fibre in the Loop).

Referenčná konfigurácia optickej prístupovej siete

Obsahuje tieto funkčné bloky:

• optickú distribučnú sieť ODN (Optical Distribution Network)

22

Page 34: Martin Markovič - diplom.utc.sk

• zakončenie ODN v mieste pripojenia na spojovaciu sieť – OLT (Optical Line

Termination)

• zakončenie ODN v mieste pripojenia siete účastníckych prípojok – ONU

(Optical Network Unit)

• riadenie prístupovej siete

• rozhrania siete smerom k spojovacej sieti zabezpečujúcej prístup

k službám, SNI a k účastníckym terminálom, UNI

• pomocné jednotky SU (Service Unit) zabezpečujúce adaptačné funkcie rozhraní

z hľadiska služieb a jednotky AU (Auxiliary Unit) zabezpečujúce neštandardné

typy rozhraní

Obr. 3.11: Referenčná architektúra optickej prístupovej siete

Tento referenčný model sa týka architektúry úzkopásmovej pasívnej optickej

prístupovej siete s kapacitou najviac 2 Mbit/s na účastníckom porte.

Z hľadiska širokopásmovej siete je zrejmé, že základné prenosové médium je

optické vlákno a optický prístupový systém. Obsahuje zakončenie optického linkového

traktu na strane spojovacieho systému v jednotke OLT a na strane terminálu v jednotke

ONT, alebo ONU, ak jednotka zabezpečuje konverziu signálov do elektrickej oblasti

a vytvorenie štandardných účastníckych rozhraní.

23

Page 35: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Pripojenie účastníckeho terminálu sa môže uskutočniť rôznymi architektúrami

prístupovej siete:

• Priamo optickým rozhraním, čo je principiálne možné v architektúre FTTT (Fibre

to the terminal), ktorá poskytuje síce takmer neobmedzenú šírku pásma

a flexibilitu prípojky z hľadiska typov služieb, ale zároveň extrémne vysoké

náklady na zriadenie a prevádzku takejto prípojky

• Kombináciou optického a metalického média – teda hybridnou technológiou vo

všetkých ostatných prístupových architektúrach. V závislosti od polohy rozhrania

medzi optickou a metalickou časťou prístupovej siete sú známe rôzne architektúry

prístupu, ako:

• FTTH – Fibre to the Home, pri ktorom zakončenie optickej prístupovej

siete je v blízkosti terminálu, ktorý je na zakončenie pripojený

metalickým vedením s dĺžkou až desiatok metrov

• FTTB – Fibre to the Building, s relatívne krátkym úsekom metalického

páru, nepresahujúcim spravidla niekoľko sto metrov

• FTTC – Fibre to the Curb, kde je zakončenie optickej prístupovej siete

situované do exteriéru v blízkosti účastníka (účastníkov), do vzdialenosti

okolo 1 km

Obr. 3.12: Stratégie prístupu po optickom vlákne

24

Page 36: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.1.4 Prehľad cien pripojenia do siete Internet

Dial-up / ISDN

aDSL káblové pripojenie

Chello

WiMAX (FWA 3,5 GHz)

WiFi Cez mobilnú sieť

Telefónna linka

Áno Áno - - - -

Rýchlosť prenosu dát

64 kbit/s 128 kbit/s

512 - 2048 kbit/s

512 - 8048 kbit/s

512 - 1024 kbit/s

256 - 512 kbit/s

230 - 1024 kbit/s

Vybavenie modem DSL modem káblový modem anténa anténa mobilný modem alebo

telefón

Rýchlosť zriadenia

ihneď 7 - 10 dní ihneď / dohodou s technikom

2 - 3 dni 5 - 7 dní do 24 hod.

Počiatočná investícia

0 Sk 1 - 5947 Sk 1 - 4500 Sk 5 000 Sk 1380 - 4390 Sk

2 Sk

Symetrický prístup?

Áno NIE NIE ÁNO ÁNO NIE

Obmedzenie Tarifikácia impulzov

Agregácia Počet počítačov Agregácia / FUP

Agregácia Dátový limit

Mesačný paušál

388 - 750 Sk 888 - 6200 Sk

300 - 2699 Sk 500 - 1200 Sk

500 - 2260 Sk

700 - 1299 Sk

Tabuľka 3.4: Prehľad cien pripojenia do Internetu

Zdroj: T-Com, Nextra, Slovanet, WiMAX Telecom, MBC Telecom, UPC Slovensko, KID, Dial Telecom

Pre našu aplikáciu potrebujeme pripojenie do Internetu pre strednú firmu, s čo

najmenšou agregáciou, s čo najväčšou spoľahlivosťou a dostupnosťou. Tabuľka 3.4

uvádza možné riešenia. Pri väčšine typov pripojení rôznych technológii je limitujúci

faktor obmedzenie dát, čo pri našej prevádzke je dôležitá hodnota. Štatistický predpoklad

je cca. 20-40 GB/mesačne.

Prax na Slovensku je taká, že poskytovatelia pripojenia k Internetu ponúkajú

dátovo neobmedzený prístup, ktorý však podlieha agregácii (danú prenosovú rýchlosť

zdieľajú viacerí užívatelia), a teda prenosová rýchlosť nie je garantovaná. Alebo ponúkajú

garantovanú rýchlosť s predplatený objemom dát a dáta nad rámec sa spoplatňujú.

Existujú aj varianty neobmedzených garantov, ale poplatky za ne sú vysoké.

25

Page 37: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.2 Sieť LAN

Prvou lokálnou počítačovou sieťou bol Ethernet. Prešiel vývojom a dnes poznáme tieto

jeho varianty:

1. Ethernet 10 Mbit/s,

2. Ethernet 100 Mbit/s (Fast Ethernet),

3. Ethernet 1 Gbit/s, (Gigabit Ethernet)

4. Ethernet 10 Gbit/s.

3.2.1 Ethernet 10 Mbit/s

10 Base T je 10 Mbit/s Ethernet s prenosom v základnom pásme s hviezdicovou

topológiou s možnosťou pripojenia k aktívnemu rozbočovaču (Hub) do 100 m. Ako

médium sú použité stáčané páry UTP (Unshielded Twisted Pairs) a STP (Shielded

Twisted Pairs) pre štruktúrovanú kabeláž kategórie 3 až 5.

10 Base FX (IEEE 802.3j) je 10 Mbit/s Ethernet s prenosom signálu v základnom

pásme s hviezdicovou a dvojbodovou topológiou pre elektrickú izoláciu prepojovaných

komponentov a prenos v rušenom prostredí. Rozoznávame 10 Base FL, 10 Base FB a 10

Base FP pre preklenuteľnú vzdialenosť od 500 do 2000 m.

Prístupová metóda CSMA/CD siete Ethernet patri medzi stochastické, náhodné,

prístupové metódy a preto sa nehodí na riadenie technologických procesov v reálnom čase.

Hodí sa do kancelárskeho prostredia.

26

Page 38: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.2.2 Ethernet 100 Mbit/s - Fast Ethernet (IEEE 802.3u)

Táto technológia podporuje:

• štandardné MAC rámce Ethernet (Ethernet II, IEEE 802.3),

• prístupovú metódu CSMA/CD,

• výhradné použitie hviezdicovej topológie založenej na

opakovačoch,

• využitie kabeláže UTP a STP kategórie 3 až 5 a optických vlákien,

• voľbu duálnych prenosových rýchlosti 10/100 Mbit/s a systém Half/Full

Duplex,

• desaťnásobné skrátenie dosahu siete (kolíznej domény) na 205 m

spôsobené desaťnásobným zrýchlením prenosu a tým desaťnásobné

skrátenie trvania bitu.

Rozoznávame technológie:

- 100 Base T,

- 100 Base X.

100 Base T je technológia nadväzujúca na vlastnosti a koncepciu osvedčenej siete 10BaseT. 100 Base Tx je špecifikácia pre kabeláž UTP a STP kategórie 5 s konektormi MDI RJ 45

na prenos po dvoch pároch (prevzaté z CDDI) .

100 Base Px je špecifikácia pre optické vlákno MMF (Multi Mod Fibre) obyčajne 1350

nm s konektorom SC (prevzaté z FDDI).

100 Base T4 je modifikovaný variant UTP a STP kabeláže kategórie 3 s maximálnou

frekvenciou 25 Mbit/s a konektorom RJ 45 na prenos po štyroch pároch.

27

Page 39: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.2.3 Ethernet 1 Gbit/s - Gigabit Ethernet (IEEE 802.3z)

Táto technológia podporuje:

• štandardné MAC rámce Ethernet (Ethernet II, IEEE 802.3),

• prístupovú metódu CSMA/CD,

• výhradné použitie hviezdicovej topológie založenej na opakovačoch a pre tvorbu

chrbticových prepojení,

• využitie kabeláže UTP a STP kategórie 5 (IEEE 802.3ab) a optických vlákien,

• volbu systému Half/Full Duplex,

• zachovanie pôvodného dosahu siete (kolíznej domény) 2500 m (podlá IEEE

802.3) predĺžením doby prenosu (Slot Time) tak, že sa predĺži dĺžka minimálneho

rámca 64 bajtov na 512 bajtov pomocou výplňových znakov. Výplň sa pridáva iba

pri krátkych rámcoch. Dlhé rámce sa prenášajú bez výplne

3.2.4 Ethernet 10 Gbit/s (IEEE 802.336)

10Gbitová technológia Ethernet využíva ako médium optické vlákno, topológia

siete je výhradne hviezda a bod-bod. Táto technológia je riešená na preklenutie väčších

vzdialeností (10G Base ER / LAN) až do 60km. Označovanie Base XY, kde X je vlnová

dĺžka, Y – typ LAN. [2]

Pre metalické vedenia platí:

10G Base T (IEEE 802.3an):

• 100 m pri 10 Gbit/s na kabeláži kategórie 7

• 40 m pri 10 Gbit/s na kabeláži kategórie 5

28

Page 40: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.2.5 Zariadenia používané v sieťach LAN

Smerovač (router) je sieťové zariadenie, ktoré procesom zvaným smerovanie

preposiela datagramy smerom k jeho cieľu. Smerovanie prebieha na tretej (sieťovej)

vrstve sedemvrstvového modelu ISO/OSI. Smerovače sa používajú hlavne na smerovanie

medzi rozľahlými sieťami, ako je napríklad smerovanie prevádzky LAN do siete Internet

a opačne.

Prepínač (switch) je aktívny sieťový prvok, prepojujúci jednotlivé segmenty

lokálnej siete (LAN). Prepínač obsahuje niekoľko portov, na ne sa pripojujú sieťové

zariadenia. Pracuje na 2. vrstve OSI modelu. Môže pracovať v akejkoľvek sieti, ktorá je

zapojená do hviezdy a pracuje na paketovom princípu. Nahradil prakticky skôr používané

HUBy. Prepínač na rozdiel od smerovača neumožňuje väčšinou prepojiť niekoľko IP sietí

medzi sebou, a ani nemôže slúžiť ako brána do Internetu. V súčasnej dobe ale existujú i

prepínače, ktoré majú niektoré smerovacie služby implementované do softvéru, takže

hranica medzi prepínačom a smerovačom už nie je taká zreteľná. Také prepínače sa

obvykle označujú ako prepínače na 3. protokolovej vrstve (L3 Switch). Na rozdiel od

HUBu, ktorý iba jednoducho rozosiela prijaté pakety do všetkých smerov, prepínač robí

smerovanie na základe hardwarových (MAC) adries. Pri svojej činnosti si udržuje

tabuľku spiatočných adries prijatých paketov. Pakety s konkrétnou adresou posiela podľa

tejto tabuľky len do portu, ktorý adaptér s danou adresou obsahuje.

29

Page 41: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.3 Spôsoby prepojenia

Technológie prepojenia vzdialených pracovísk do ucelenej siete LAN sa realizujú

pomocou podobných médií ako v prístupovej sieti:

• metalické spojenie

Použitím sieťových káblov (UTP, STP), kde pri 100Mbit/s rýchlosti 100BaseTx

môžeme preklenúť vzdialenosť max. 205m. Táto hodnota je však iba teoretická,

reálne je nižšia. Je najpoužívanejšia technológia na prepojovanie kratších

vzdialeností. Ceny káblov aj koncových zariadení sú nízke. Výhodou je tiež

jednoduchá implementácia do siete LAN. Prenosová rýchlosť 100Mbit/s je v súčasnej

dobe postačujúca na väčšinu aplikácií. V prípade vyšších nárokov sa aplikuje

1000BaseTx, pri zapojení všetkých ôsmich káblov na konektore UTP. Vyžaduje

samozrejme gigabitový prepínač a sieťovú kartu. Toto sú v súčasnosti najbežnejšie

používané metódy metalického prepojenia.

• rádiové spojenie

V súčasnosti pre použitie tejto metódy prepojenia bod-bod sa využíva niektorá

technológia z rady 802.11x, konkrétne 802.11g, ktorá dokáže prenášať dáta na

fyzickej vrstve do rýchlosti 54Mbit/s, v závislosti na poveternostných podmienkach

a vzdialenosti. Náklady na zariadenia sú pomerne nízke, nie sú nutné nijaké výkopové

práce na ukladanie káblov, alebo premosťovanie budov. Jediná požiadavka je správne

umiestnenie antén a priama viditeľnosť. Táto metóda sa používa v kancelárskych

priestoroch a sieťach SoHo, dá sa však využiť aj na túto aplikáciu. Prevádzkové

náklady sú nulové, pretože technológia 802.11b/g pracuje v nelicencovanom pásme

2.4GHz. V prípade nepostačujúcich výsledkov je možne použiť licenčné pásmo 5GHz

a 802.11a, prípadne novú technológiu WiMAX 802.16a, kde však náklady sú

podstatne vyššie. O jednotlivých technológiách je popísané v kapitole prístupové

siete.

• spojenie optickým káblom

Táto možnosť sa používa vtedy, keď je potrebné preklenúť väčšiu vzdialenosť pri

zachovaní danej prenosovej rýchlosti. Praktické riešenie je, že do koncových bodov

30

Page 42: Martin Markovič - diplom.utc.sk

LAN siete sa zapoja konvertory RJ45 / ST Multi (SC Multi). Optické prepojenie sa

javí ako transparentné prepojenie LAN, prenos akoby sa uskutočňoval cez UTP/STP

kabeláž. Cena je podstatne vyššia ako pri klasickej metalickej kabeláži. Hlavnú časť

ceny tvoria koncové zariadenia (prevodníky) a práce.

• pomocou existujúcej siete (Internet - VPN)

Prepojenie jednotlivých subjektov je možné aj cez VPN, táto možnosť sa využíva

hlavne pre vzdialenejšie prepojenia, kde nemožno použiť vyššie uvedené technológie.

Bližšie o VPN je uvedené v kapitole 3.4.

3.4 Virtuálna privátna sieť - VPN

Virtuálne privátne siete sú špecifickou formou privátnych sieti WAN. Využívajú

komunikačnú infraštruktúru verejných poskytovateľov telekomunikačných (tranzitných)

sieti PSP (Public Service Providers). Tranzitná sieť vytvára (emuluje) vzájomne

izolované virtuálne privátne siete VPN, prepojujúce centrály firiem so svojimi pobočkami

a vzdialené uzly jednotlivých pracovníkov napr. na služobnej ceste. Nahradzuje pritom

potrebu budovania jenoúčelových sieti jednotlivých zákazníkov a firiem. K najčastejším

metódam vytvárania VPN na sieťovej vrstve patria:

• uzlový model (Peer Model),

• prekrývaný model (Overlay Model).

Základom je práca so smerovacími informáciami.

V súčasnosti poskytované služby VPN spoločnosťou T-Com ako najväčšieho

poskytovateľa prenajatých okruhov a dátových riešení.

3.4.1 DialVPN

Dial VPN sa skladá z prístupového okruhu, ktorý zabezpečuje pripojenie intranetu

do siete ST - IP a paralelných relácií, ktoré zabezpečujú dial-up pripojenie pobočiek a

vzdialených užívateľov do intranetu. Poskytuje tiež riešenie pre „home office” a

pripojenie obchodných cestujúcich do intranetu spoločnosti.

31

Page 43: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Vďaka Dial VPN je intranet permanentne pripojený do siete ST - IP prostredníctvom

prenajatého digitálneho okruhu rýchlosťami od 64 kbit/s - 2048 kbit/s (v závislosti od

typu prístupového okruhu) alebo prostredníctvom virtuálneho okruhu Frame Relay, ak je

vaša sieť na nej postavená, rýchlosťami od 64 kbit/s - 1024 kbit/s.

Obr. 3.13: Schéma DialVPN od T-Comu

3.4.2 VPN technológiou MPLS

Služba MPLS VPN (Virtuálna Privátna Sieť na báze siete MPLS) predstavuje

komunikačné riešenie založené na vyspelej technológii s funkcionalitou MPLS (Multi

Protocol Label Switching).

Komunikácia pomocou služby MPLS VPN prebieha prostredníctvom protokolu IP

(Internet Protokol) pri použití najprogresívnejšie sa vyvíjajúcej technológie MPLS s

podporou Quality of Service, čo znamená, že služba je vhodná pre prenos všetkých

druhov dát (e-mail, SAP, CRM, video...). Podľa toho, ako ďaleko siahajú nároky na

kvalitu prenosu, dá sa zvoliť komunikačný profil. Služba MPLS VPN ponúka:

32

Page 44: Martin Markovič - diplom.utc.sk

• možnosť komunikácie medzi pobočkami typu „každý s každým“ a topológia

zákazníckej virtuálnej privátnej siete je vytvorená podľa požiadavky

• kompletný outsourcing

• širokú ponuku záložných riešení, použitím ktorých sa dá vyhnúť možným

nepredvídaným komplikáciám so stratou konektivity

• možnosť pripojenia do verejného internetu

• integráciu s hlasovou službou Virtual VoiceNet (predstavuje virtuálnu pobočkovú

ústredňu)

• podporované rozhrania : Ethernet, FastEthernet

• použité prístupové siete a technológie: ST - WAN, SDH

Kapacita chrbticovej MPLS siete T-Comu:

• 2,5 Gbit/s POS STM16 prostredníctvom DWDM

• použité core-switche s prepínacou kapacitou až 200 Gbit/s

• Bezpečnosť v MPLS sieti: bezpečnosť siete MPLS je porovnateľná s

bezpečnosťou sietí Frame Relay a ATM.

Geografická dostupnosť služby: MPLS sieť má prístupové body vo všetkých krajských

mestách + vybrané okresné mestá (spolu 25 uzlov).

33

Page 45: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Obr. 3.14: Schéma VPN MPLS od T-Comu

3.4.3 VPN-over-Internet

Ak na prepojenie do jednej VPN siete stačí rýchlosť pripojenia do internetu (úzke

miesto rýchlosti siete), dá sa VPN realizovať aj koncovými zariadeniami zákazníka, kde

sa ako transportná sieť prenosu dát medzi jednotlivými filiálkami stane sieť Internet.

Samozrejme sa predpokladá, že obe strany majú aktívne pripojenie do Internetu. Takéto

spojenie sa realizuje smerovačmi, ktoré umožňujú funkciu vytvorenia VPN, alebo priamo

softvérovým vybavením. Čo sa týka bezpečnosti, zjednotená lokálna sieť preklenie

diaľkové linky práve v podobe chráneného virtuálneho tunelu. Ten sa realizuje pomocou

plynule zasielaných šifrovaných paketov po internete. V praxi situácia vyzerá tak, že na

strane lokálneho sieťového segmentu, kde je pripojenie pomocou Wi-Fi či ethernetových

portov, prebieha normálny prenos, pri snahe zaslať dáta inej pobočke, urobí brána

šifrovanie a zapúzdrenie do tunelu, ktorý je zostavený v prostredí ADSL, či káblovej

prípojky. Tieto spoje sú tiež označované ako brána-brána (gateway-gateway).

34

Page 46: Martin Markovič - diplom.utc.sk

VPN kanály majú zabezpečenie cez protokoly:

• hardwarová DES/3DES kryptácia

• MD5/SHA-1 autentifikácia,

• IKE, IPSec, PAP, CHAP

• lokálne heslo

• RADIUS server

Nevýhodou je len rýchlosť, keďže na Slovensku prístup je zväčša asymetrický, takže toto

úzke miesto vytvorí zníženie rýchlosti prepojenia na maximálnu rýchlosť odosielania dát.

3.4.4 Alternatívne riešenie prepojenia sietí do VPN technológiou

HAMACHI

Projekt HAMACHI pôvodne vznikol pre potreby hráčskych serverov, aby sa

mohli hráči jednotlivých počítačových hier spojiť do jednej veľkej LAN a medzi sebou

súperiť. Táto myšlienka sa však dá využiť na realizovanie VPN, ak majú obe strany

aktívne pripojenie k sieti Internet, dokonca nemusia mať ani statickú verejnú IP adresu.

HAMACHI je systém VPN založený na obsluhe cez UDP, kde jednotliví užívatelia sú

pripojení na sprostredkujúci (mediated) server (bibi2.hamachi.cc), kde sa vytvorí

prístupový bod (vytvorí sa Hamachi Network) a postupne správcom pridávajú jednotlivé

siete. Každá sieť potom vidí tie ostatné v rámci Hamachi Network. Po dokončení výmeny

informácií už komunikácia a celá prevádzka je výhradne peer-to-peer. Pre jednoduché

aplikácie prenosu dát vo VPN postačuje a hlavnou výhodou je nulová cena, keďže projekt

HAMACHI ako aj jeho aplikácia je freeware. Taktiež je obrovskou výhodou, že do siete

sa dá prihlásiť prakticky odkiaľkoľvek, iba nainštalovaním HAMACHI klienta, netreba

pritom poznať IP adresy jednotlivých vstupných zariadení sietí, stačí vedieť len meno

hamachi serveru a heslo. Takto sa dá prihlásiť ako vzdialená správa pre administrátorov,

ktorí sledujú viacero sietí naraz. Verzia zdarma obmedzuje použite maximálne 16

klientov. [6]

35

Page 47: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Obr. 3.15: Užívateľské rozhranie HAMACHI

Obr. 3.16: Princíp technológie HAMACHI

36

Page 48: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3.5 Spôsoby vzdialenej správy

Riešenie vzdialenej správy firemnej siete LAN sa uskutočňuje dvoma spôsobmi:

• pripojenie sa do siete LAN ako ďalší klient (cez VPN, alebo cez Internet)

• riadenie serveru, resp. iných hostov na diaľku – Remote Desktop

3.5.1 Remote Desktop

Remote Desktop je typ vzdialenej správy, je to prístup k počítaču, k jeho

obrazovke (obraz v obraze) a ovládanie klávesnice a myši. Principiálne sa to používa, keď

potrebujeme ovládať obslužné programy servera, priradzovať práva klientov a pod.

z iných miest v soeti bez priameho styku so serverom. Riešenie Remote Desktop ako

funkcia je priamo integrovaná v sieťových operačných systémoch Windows 2000/XP.

Princíp spočíva v tom, že na hostiteľovi (napr. server) beží aplikácia, ktorá „počúva“ na

nejakom definovanom porte na prichádzajúce spojenie. Potom z ľubovoľného počítača

v sieti je možné sa na hostiteľa pripojiť, stačí vedieť IP adresu a aktivovať Remote

Desktop. Zabezpečenie je realizované pomocou hesla a filtra klientov na hostiteľovi.

Problém nastáva, ak chceme pristupovať na hostiteľa z verejnej siete (Internetu), kde sa

nám hostiteľ nachádza za firewallom a NAT, čiže jeho IP adresa je nedosiahnuteľná. Pre

takéto aplikácie treba „namapovať“ porty od vstupného zariadenia LAN až ku hostiteľovi.

Alternatívne riešenie je použitie sprostredkujúceho servera, ako v prípade HAMACHI,

kde na hostiteľovi beží aplikácia, ktorá komunikuje so sprostredkujúcim serverom

a sprostredkuje priame pripojenie cez port 80. Zaujímavá je aj možnosť prístupu cez

prehliadač www, kde sa vzdialená plocha generuje priamo v prehliadači, čím nie je

potrebné na klientovi inštalovať nijaké programy.

LogMeIn.com (http://www.logmein.com) jeho použitie je zdarma pre použitie funkcie Remote Desktop, verzia PRO obsahuje aj

výmenu súborov (File Manager) a ďalšie. Je to služba ktorá beží na serveroch

sprostredkovateľa, čiže prevádzka ide cez ne.

37

Page 49: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Projekt VNC (http://www.realvnc.com)

Projekt zaoberajúci sa využitím služby Remote Desktop pre rôzne platformy a rôzne

operačné systémy. Je to open-source projekt, čiže vznikajú rôzne varianty VNC s rôznymi

špecifickými funkciami.

UltraVNC (http://ultravnc.sourceforge.net/)

Založený na open-source projekte RealVNC s podporou zdielania súborov, file manager

a funkciou „Repeatera“, ktorý umožnuje prístupu z Internetu k vnorenému hostovi v

LAN aj keď je za NAT.

VNC je aplikácia, ktorá beží na počítačoch v sieti LAN, možné ju nastaviť a nie je závislá

na cudzích serveroch. Prístup z Internetu je na hostiteľa priamo bez použitia

sprostredkujúceho servera.

VNC - over - HAMACHI

Problém s prekladom adries a funkciou Remote Desktop je možné vyriešiť aj cez

HAMACHI, kde vlastne sa dostaneme k hostiteľovi priamo a obídeme celú podnikovú

sieť, pripájame sa priamo na IP adresu HAMACHI, čím nie je potrebné ani statická

verejná IP adresa.

3.6 Softvérové riešenie proxy servera

Proxy server je špeciálny typ servera - prostredníka v komunikácii, ktorý sa

umiestňuje medzi klienta a servery, s ktorými komunikuje. Proxy server sa tvári voči

klientovi ako server a voči serveru ako klient. Výhodou je, že proxy server pozná

požiadavku klienta a vie mu doručiť odpoveď, aj keď klient samotný nemôže alebo nevie

(kvôli obmedzeniam alebo parametrom siete) priamo komunikovať so vzdialeným

serverom.

Činnosť proxy servera možno opísať v niekoľkých bodoch:

1. klient sa spojí s proxy serverom namiesto toho, aby kontaktoval vzdialený server

2. proxy server prevezme požiadavku klienta, ktorá obsahuje adresu vzdialeného

servera, s ktorým chce klient komunikovať

38

Page 50: Martin Markovič - diplom.utc.sk

3. proxy server sa stane klientom, spojí sa so vzdialeným serverom a odovzdá mu

požiadavku od svojho klienta

4. vzdialený server odpovie

5. proxy server prevezme odpoveď od vzdialeného servera a doručí ju svojmu

klientovi

Je výhodné, ak je proces nastavenia klienta pre prácu s proxy serverom pokiaľ

možno jednoduchý (v praxi sa nastavuje typ proxy servera, jeho adresa a port, na ktorom

pracuje). Existuje dokonca riešenie, pri ktorom sa na strane klienta nenastavuje vôbec nič

a všetky požiadavky idú automaticky cez proxy server. Takéto riešenie sa volá

"transparentný proxy server".

Keďže proxy server pozná klienta, od ktorého prišla požiadavka, môže riadiť

prístup k informáciám. Navyše, za určitých okolností (pre isté služby) môže získanú

odpoveď nejako spracovať, napríklad si ju zapamätať (cache). Ak dostane tú istú

požiadavku od ďalšieho klienta, môže mu poskytnúť odpoveď oveľa rýchlejšie. Toto sa

využíva najmä pri „cachovaní“ obsahu WWW stránok.

Rozlišujeme dva druhy proxy serverov:

1. Aplikačné proxy servery: sú navrhnuté iba pre vybrané sieťové služby, ako napr.

http, https, ftp. Výhodou je, že nastavovanie klienta nie je zložité, stačí uviesť

adresu proxy servera a jeho port.

2. SOCKS proxy servery: fungujú pre ľubovoľné služby za predpokladu, že

aplikácia podporuje tento typ proxy servera (musí byť špeciálne upravená).

39

Page 51: Martin Markovič - diplom.utc.sk

požiadavka

odpoveď

odpoveď požiadavka

odpoveď požiadavka

Obr. 3.17: Princíp proxy serveru

3.6.1 Medzipamäť pre obsah WWW (Cache)

Niektoré typy aplikačných proxy serverov (napr. HTTP proxy) môžu disponovať

medzipamäťou pamäťou, v ktorej určitý čas uchovávajú odpovede serverov a obsah tejto

pamäte je k dispozícii pre ďalšie požiadavky. Ak proxy server nájde požadovanú

odpoveď v medzipamäti, vie odpovedať klientovi rýchlejšie, ako keby musel odpoveď

opäť získať. To je výhodné najmä v prípade, že pripojenie na Internet nie je veľmi rýchle,

kým rýchlosť na lokálnej sieti dosahuje dnes bežne 100Mb/s.

3.6.2 Bezpečnosť

Výhodou použitia proxy servera z hľadiska bezpečnosti teda je:

1. možno ho použiť na prístup k (určitým službám) Internetu aj v prípade, že klienti

používajú privátne adresy (netreba použiť NAT)

2. možno ho použiť iba na prístup k tým službám, ktoré podporuje proxy server

3. klient sa pripája na proxy server a nie priamo na server - takže nekomunikuje

priamo s vonkajšou sieťou, čím sa dosahuje vyššia bezpečnosť, lebo nemožno

zneužiť prebiehajúce spojenie na útok smerujúci zo servera na klienta.

Prirodzene, riešenie má aj svoje nevýhody:

1. možno ho použiť iba na prístup k tým službám, ktoré podporuje proxy server (toto

je výhoda aj nevýhoda zároveň, podľa toho, z akého uhla sa na vec pozerá)

40

Page 52: Martin Markovič - diplom.utc.sk

2. ak sa používa aplikačný proxy server, spracovanie aplikačnej vrstvy modelu OSI

(bežné sieťové protokoly založené na TCP), do komunikácie vnáša isté

spomalenie (proxy musí analyzovať najvrchnejšiu vrstvu modelu OSI)

3.6.3 Riadenie prístupu

Ak sa zabezpečí, že všetky klientske počítače vo vašej sieti budú používať proxy server,

stane sa jediným "úzkym hrdlom" komunikácie medzi klientom a serverom. Vznikne tak

miesto v sieti, kde môžete pomocou pravidiel regulovať prístup k Internetu.

Výhody použitia proxy servera:

1. možnosť nasadenia a vynucovania bezpečnostnej politiky z hľadiska prístupu k

Internetu - napr. k určitým WWW stránkam

2. jednoduché nastavenie bez nutnosti nastavovať politiky na všetkých klientoch

Nevýhody:

1. výkon proxy servera má vplyv na rýchlosť prevádzky (čas odozvy na požiadavku)

2. vzniká rizikové miesto na sieti ("single point of failure") - v prípade výpadku

proxy servera sa nemožno dostať na Internet (toto možno riešiť pomocou

viacerých proxy serverov v clustri, ale iba v prípade, že si môžete dovoliť mať

viacero serverov)

Proxy servery sa používajú taktiež na umožnenie prístupu jednotlivým počítačom do

Internetu, kde proxy server je pripojený na Internet priamo s verejnou IP adresou

a jednotlivé počítače majú adresu privátnu. Je možné manažovať prístup jednotlivých

počítačov. V súčasnosti sú firmware niektorých smerovačov dostatočne sofistikované

a dokážu taktiež manažovať prístup k Internetu a nahradiť túto funkciu proxy servera.

Tým pádom sa dá znížiť cena takéhoto riešenia, keďže cenný komerčných produktov

proxy servera sa pohybujú v desiatkach tisíc korún. Existuje aj bezplatný variant proxy

serveru „squid“ pod operačným systémom Linux. [5]

41

Page 53: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Tabuľka 3.5:Porovnanie jednotlivých technológii zdieľania Internetu v sieti LAN

Switch / Router Kerio WinRoute Squid Cena 4000 – 6000 Sk 15.000 – 20.000 Sk (15

užívateľov) 0 Sk

Operačný systém N/A Windows Linux

Výhody cena, implementácia, DHCP, jednoduché ovládanie

Konfigurovatľnosť, firewall, antivírus, jednoduchý Internet-share, log, podpora

cena, open-source (rôzne prídavky od užívateľov)

Nevýhody slabá konfigurovateľnosť, prístup a logy len cez web

cena Zložitá konfigurácia (Linux)

3.7 Poštový server

Mail začína ako textový súbor, ktorý napíše odosielateľ vo svojom mailovom

klientovi (Microsoft Outlook Express, Microsoft Outlook, Mozilla, Evolution,

Thunderbird, Mutt, Pine a mnohé ďalšie). Povedzme, že mail, o ktorom hovoríme, je

určený pre príjemcu "[email protected]". Mailový klient sa pripojí na mailový server

odosielateľa pomocou protokolu SMTP (v nastavení klienta bude niečo ako "SMTP

server" alebo "odchádzajúci server") a odovzdá mu mail. Keď ho SMTP server prevezme,

úloha mailového klienta je skončená, aspoň pokiaľ ide o odoslanie pošty.

Mailový server odosielateľa spracuje mailovú správu: skontroluje IP adresu

odosielateľa, aby sa presvedčil, že tento odosielateľ má právo využívať SMTP server na

odosielanie pošty do Internetu (túto kontrolu môže vykonávať už počas prijímania mailu),

skontroluje veľkosť, prípadne vykoná testovanie obsahu mailu na prítomnosť vírusov,

nevyžiadanej reklamy a pod., a na základe adresy príjemcu zistí, akému poštovému

serveru mail doručí. Tu môžu nastať tri prípady:

1. mail je určený príjemcovi priamo na tom istom serveri alebo príjemcovi, ktorého

doménu obsluhuje mailový server odosielateľa. Mail sa nebude preposielať do

Internetu, ale spracuje sa lokálne a uloží do mailboxu.

2. mailový server odosielateľa zistí z DNS "MX" záznam pre adresu príjemcu (bez

mena používateľa a zavináča, teda "example.com") - "MX" záznam určuje meno

42

Page 54: Martin Markovič - diplom.utc.sk

servera, ktorý prijíma poštu pre danú doménu. Ak "MX" záznam neexistuje,

pokúsi sa získať "A" záznam pre adresu príjemcu. Skontaktuje sa s týmto

serverom a odovzdá mu mail.

3. mailový server odosielateľa nedokáže zistiť, komu má doručiť mail (nenastal

žiaden z vyššie uvedených prípadov) a podľa toho, aká chyba nastala, sa pokúsi o

doručenie neskôr (dočasná chyba, napr. nedostatok voľného miesta na disku alebo

chyba pri kontaktovaní DNS servera), alebo vráti mail odosielateľovi

(permanentná chyba, napr. cieľový mailový server nepozná príjemcu alebo má

prekročenú kvótu).

Obr. 3.18: Princíp zasielania e-mailov.

Po tom, ako sa mail dostane na mailový server príjemcu, nastáva posledná fáza prenosu

pošty, a tou je výber pošty pomocou protokolov POP3 alebo IMAP. (Existuje aj možnosť

priameho čítania mailu na serveri, to však využíva pomerne málo používateľov, pretože

potrebujú prístup na server cez príkazový riadok (shell). Typické využitie je napr. na

školských serveroch, nie však vo firmách ani u poskytovateľov Internetu. Taktiež ako aj u proxy serverov existujú rôzne možnosti pre firmu ako manažovať svoju

poštu. Jednotlivé varianty sa líšia cenou, možnosťami, jednoduchosťou a celkovou

správou a záleží už len na požiadavkách každej firmy čo si vyberie. [5]

43

Page 55: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Kerio MailServer Postfix Hostovaný mail Cena / 15 užívateľov:

16.000 Sk / 25.000 s AntiVírusom

0 Sk 145 - 200 Sk / mesačne

Operacny systém: Windows Linux N/A Výhody: Manažovanie pošty

na vlastnom serveri, vlastné pravidlá, maily zostávajú vo „firme“, zálohovanie, groupwarové služby

Cena, open-source Jednoduché základné ovládacie možnosti, monitorovanie, jednoduchá inštalácia

Nevýhody: Cena, bezpečnosť záleží od správnej konfigurácie

Skúsenosti s Linuxom, konfigurácia

Maily sú hostované na cudzích serveroch (súkromie)

Tabuľka 3.6:Porovnanie jednotlivých možností realizácie správy e-mailových kont.

3.8 VoIP a VoiceOverInternet

Voice over Internet Protocol (skratkou VoIP) je technológia, umožňujúca prenos

digitalizovaného hlasu v tele paketov rodiny protokolov UDP/TCP/IP prostredníctvom

počítačovej siete, alebo iného média, prístupného pre protokol IP. Využíva sa pre

telefonovanie prostredníctvom Internetu, intranetu, alebo akéhokoľvek iného dátového

spojenia.

Nutnou podmienkou pre zrozumiteľné a spoľahlivé VoIP telefónne spojenie je

zaistenie tzv. kvality služby, skrátene označované QoS.

3.8.1 Protokoly VoIP

Ako už bolo spomenuté vyššie, pre prenos hlasu sa používa na tretej vrstve OSI

modelu protokol IP, na štvrtej vrstve protokol UDP. Kódovacie a dekódovacie algoritmy,

skrátene kodeky, majú rôzne označenia (G.711, G.723, G.729, ...) a sú štandardizované a

zo značnej časti bohužiaľ aj patentované. Kvalitný kodek, špeciálne vyvinutý pre VoIP a

neobmedzovaný softwarovými patentmi, je napríklad SPEEX.

44

Page 56: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Okrem UDP datagramov, nesúcich o vrstvu vyššie v RTP zapúzdrené úseky

vlastného hovoru, zahrňuje VoIP prenos ešte ďalších paketov. Sú to napr. ICMP pakety a

tiež datagramy TCP a UDP. Tieto riadia prenos, nesú telefónnu signalizáciu, overujú

dostupnosť komunikujúcich zariadení atď.

Rozbor protokolov samozrejme nekončí na štvrtej vrstve. Ako bolo naznačené, na

piatej vrstve obsahuje hovorové UDP datagramy protokol RTP (Real Time Protocol) a až

ten má ako „náklad“ v sebe zakódované časti hovoru.

Celá rodina VoIP protokolu nie je jediná, ale má radu variantov (implementácii),

líšiacich sa podľa štandardu, použitého pre VoIP spojenie. V súčasnosti sú najbežnejšie

H.323 a SIP. Používajú sa i špeciálne firemné protokoly, ako napr. Skinny (Cisco) nebo

HFA (Siemens). Zaujímavým protokolom je IAX2 - protokol softvérových ústrední

Asterisk. Všeobecne možno povedať, že majú podobný prenos hovoru pomocou prúdu

krátkych úsekov nesených v RTP, ale líšia sa v službách a signalizáciou

Najzložitejšou a najviac pokročilou (pretože je najstaršia), je pravdepodobne

H.323, najviac perspektívna je SIP. Veľkú výhodu má SIP napr. v tom, že prechádza bez

väčších problémov cez miesto, kde v sieti prebieha preklad adries NAT. Existuje

niekoľko spôsobov, ako dosiahnuť prechodu komunikácie typu SIP cez problémové

miesta v sieti.

3.8.2 Prax na Slovensku

Napriek tomu, že VoIP sa už v mnohých krajinách ujal, napríklad v Českej

republike začali do trhu vstupovať aj malí poskytovatelia týchto služieb, ktorí sa

zaoberajú len VoIP a tým tlačia ceny aj veľkých poskytovateľov dolu. Na Slovensku

v súčasnosti (apríl 2006) poskytujú služby VoIP len štyria operátori (v porovnaní

s Českou Republikou, kde ich je viac než desať) :

• DialTelecom

• Slovanet

• T-Com

• Nextra / GTS

45

Page 57: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Ide len o veľkých operátorov, ktorí sa zaoberajú nielen VoIP, ale aj inými službami.

Pre firmy, ktoré už investovali do vybavenia hlasovej služby typu ISDN, nakúpili

drahé ISDN telefóny, služba VoIP neprináša nijaké praktické výhody oproti stávajúcemu

ISDN. Prevádzkové náklady, mesačné poplatky, zriaďovacie poplatky sú ale nižšie. Ceny

koncových zariadení sú porovnateľné s ISDN. Je tu aj lacná alternatíva, kde ako koncové

zariadenie sa stáva PC so zvukovou kartou (tzv. SoftPhone).

Ku každému z VoIP programov dostane užívateľ vlastné telefónne číslo, na ktoré

sa dá dovolať i z ľubovoľnej inej siete. Služby je možné využiť z hociktorého miesta na

svete, kde je dostupná internetová prípojka s požadovanými parametrami - väčšinou sa

odporúča 512/128 pripojenie, z praxe však vieme, že rýchlosť downloadu môže byť

pokojne len tretinová. Tieto podmienky na Slovensku dokážu spĺňať ADSL, chello, Wi-Fi

či satelitné pripojenie, v niektorých oblastiach i Rýchly internet (Flarion).

Do IP siete daného poskytovateľa je možné volať buď úplne zadarmo (T-Com,

Slovanet), alebo za minimálny poplatok (50 halierov bez DPH - Dial Telecom). Ceny

ostatných volaní sú v porovnaní s klasickými hlasovými paušálmi väčšinou lacnejšie

(výnimkou sú časy slabých prevádzok miestnych a medzimestských hovorov). Najväčšie

úspory možno dosiahnuť pri volaniach do zahraničia, značne výhodnejšie sú ale i volania

v silnej prevádzke do slovenských mobilných sietí, či medzimestské volania v rámci siete

T-Com. Medzi ďalšie výhody patrí sekundová tarifikácia od 1. sekundy (Dial Telecom),

alebo 60. sekundy (Slovanet).

Benefitom je pri Slovanete a Dial Telecome aj možnosť vybrať si medzimestskú

predvoľbu vlastného telefónneho čísla. Hovory zo siete T-Com na tieto čísla sú

tarifikované ako bežný miestny, resp. medzimestský hovor. Podobne by ich mali

tarifikovať aj alternatívni operátori.

T-Com poskytuje negeografické číslo zo skupiny 069. Volania z verejnej

telefónnej siete na tieto čísla budú spoplatňované sumou 1,90 Sk bez DPH za minútu,

nehľadiac na silnú, slabú, či víkendovú prevádzku.

46

Page 58: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Služby majú i zopár nevýhod, ktoré nemusia, ale môžu byť kľúčové pri zvažovaní,

či si VoIP paušál objednať. V prípade problémov s internetovým pripojením je zasiahnutá

i hlasová služba. Nadviazanie spojenia trvá o 1-2 sekundy dlhšie než pri bežných

hlasových službách.

Cenník poplatkov VoIP aktuálny ku aprílu 2006 je priložený v prílohe 4.

47

Page 59: Martin Markovič - diplom.utc.sk

4. Realizačná časť

Po predchádzajúcom rozbore možných technológií pre našu počítačovú sieť

budeme teraz vyberať práve takú vhodnú technológiu, ktorá bude spĺňať dané

požiadavky, bude cenovo dostupná a spoľahlivá. Výber jednotlivých možností je delený

do takých istých kapitol, ako pri teoretickom rozbore, je však vybratá jedna alternatíva

spolu s cenou, parametrami a odôvodnením, prečo sme sa pre daný variant rozhodli. Ide

o konkrétny príklad dátovej siete, čiže aj riešenie je konkrétne prispôsobené našej sieti

a nemusí sa zhodovať s univerzálnym riešením.

4.1 Prístupová sieť

V teoretickej časti boli rozobrané rôzne možnosti prístupových sietí, prístupu

k sieti Internet, avšak možnosti na Slovensku, konkrétne v Žiline, sú len niektoré. Ako sa

ukázalo z analýzy požiadaviek a následnom teste prevádzky, ideálnou voľbou by bol

symetrický prístup 1Mbit/s. Keďže jedinou možnosťou takéhoto pripojenia by bolo

využitie prenajatých okruhov T-Comu, ktoré sa pohybujú v cene 30-40.000 Sk/mesačne,

tento variant nemôže byť použitý. Dôležitým parametrom je stabilná rýchlosť, to

znamená čo najmenšia agregácia prístupu. Dátové nároky z testov sú priemerne 20-

40GB/mesačne.

Cenovo najvýhodnejšia technológia je ADSL, ktorá síce neponúka symetrické

pripojenie, ale vďaka veľkej rozšírenosti jej cena je prijateľná. Bezpečnosť tejto

prístupovej siete je vysoká na rozdiel od WiFi / WiMAX, čo bola ďalšia vlastnosť pre

výber tejto metódy. K pripojeniu získame verejnú IP adresu, ktorú za poplatok môžeme

zmeniť na statickú. Minimálna rýchlosť, ktorá môže nastať, vyplýva z agregácie (1:20),

čiže 2048/20=102kbit/s a 19,2kbit/s, čo je samozrejme extrémny prípad. V prípade

väčšieho kolísania rýchlosti sa môže zvažovať program s predplateným objemom dát, kde

by na základe analýzy 30GB malo postačovať. Rýchlosť je tam tým pádom garantovaná.

48

Page 60: Martin Markovič - diplom.utc.sk

ADSL – T-COM Rýchlosť Obmedzenie Cena s DPH / mesiac* Biznis Profi 2048 / 384 agregácia 3178 Sk Biznis Dynamik 30000 2560 / 384 Predplatený objem :

30GB 4188 Sk

* platí pri viazanosti 24 mesiacov

Tabuľka 4.1 Výber prístupovej siete

4.2 Hlasová služba / VoIP

Podľa predchádzajúceho používania a analýzy požiadaviek na hlasovú službu,

táto štruktúra sa nebude veľmi meniť. Je tu 5 vonkajších telefónnych čísel, z toho 3 sú

hlasové, jeden faxový a jeden dátový kanál, určený ako záloha v prípade problémov

s pripojením aDSL. Pre riadenie hlasovej služby je použitá digitálna ústredňa Panasonic

KX-TDA15.

V budove predajne a skladu bola pôvodne popri prepojení 10BaseT Ethernetu aj telefónna

linka zapojená do ústredne, avšak po zmene typu prepojenia, bolo nutné vyriešiť problém

hlasovej služby v tejto budove. Dočasným riešením je služba SKYPE. Aplikácia je

nainštalovaná na každom počítači v sieti a využíva sa na komunikáciu medzi sebou ako aj

medzi jednotlivými pobočkami. V budúcnosti sa zvažuje využitie aj VoIP od operátorov,

spolu so získaním verejného telefónneho čísla. Keďže je táto služba na slovenskom trhu

nová, nebudem schopný ju prakticky zahrnúť do tejto práce. Jej výhody sú spomenuté

v kapitole vyššie a aplikácia v tomto prípade sa javí ako vynikajúce riešenie.

Základný prístup ISDN pre potreby prevádzky dostatočne postačuje, nie je

nutnosť túto technológiu meniť. Taktiež treba zobrať do úvahy investície, ktoré boli

vynaložené na realizáciu a zmena a rekonštrukcia, napríklad na IP platformu, by so sebou

niesla vysoké počiatočné náklady. Napriek tomu z prieskumu vyplýva aj to, že hlasová

prevádzka sa značne presúva do mobilnej oblasti, kde naša spoločnosť má u mobilného

operátora štatút Biznis klienta, čím za určité paušálne poplatky sú prevádzkové náklady

nízke.

Konkrétne zapojenie je spracované v projektovej dokumentácii programom netViz.

49

Page 61: Martin Markovič - diplom.utc.sk

4.3 LAN

Podľa analýzy prevádzky bolo zvolené zdokonalenie siete 10BaseT na

100BaseTx, boli zmenené aj prepínače a došlo aj k výmene sieťových kariet. Niektoré

počítače boli zmenené kompletne, kde na súčasných základných doskách už sú

implementované sieťové zariadenia 100BaseTX. Pre kritické prepojenie sa využili

gigabitový prepínač.

Boli použité 2 24-portové prepínače od firmy 3COM rady 2126. Majú navyše 2

gigabitové porty, ktoré sú použité na uplink. Najnáročnejšie stanice (účtovníctvo) sú

zapojené mimo štruktúrovanú kabeláž, priamo gigabitovým ethernetom na vlastný

gigabitový prepínač. U staníc s výkonným CAD softwarom po rôznom testovaní nebolo

potrebné prechádzať na vyššiu rýchlosť, nakoľko Fast Ethernet všetky operácie zvládal.

Výrazné odľahčenie siete umožnila separácia účtovníckych staníc na vlastný prepínač.

V budove č. 2 ako aj v sklade bol použitý stolový prepínač Qtek s 8. 100mbitovými

portami. Následne boli odskúšané rôzne typy preťaženia kopírovaním súborov

a spúšťaním aplikácií, ale nepodarilo sa nám sieť zahltiť.

Kompletná projektová dokumentácia je spracovaná programom netViz a jej

výstupy sú priložené v prílohe. Príloha 1. obsahuje všeobecné zoznámenie s programom

netViz. V prílohách 2,3 sú výstupy vo formáte HTML a PowerPoint. Dokumentácia

obsahuje kompletné zakreslenie počítačovej siete, adresy IP zariadení, jednotlivé

prepojenia budov, detaily štruktúrovanej kabeláže, ako aj konkrétne aktívne sieťové

prvky a ich presné zapojenie.

Definovanie adries IP jednotlivých komponentov bolo zvolené manuálne, kvôli

bezpečnosti. Keďže naša sieť nie je veľká, nie je potrebné riešiť podsiete, adresy

zariadení jednotlivých poschodí a budov sú rozdelené po dekádach. Maska podsiete je

tým pádom 255.255.255.0.

1. Hlavná budova, 3. poschodie sieť. prvky 192.168.1.1 – 192.168.1.10

2. Hlavná budova, 3. poschodie stanice 192.168.1.11 – 192.168.1.30

3. Hlavná budova, 4. poschodie stanice 192.168.1.41 – 192.168.1.50

4. Hlavná budova, 5. poschodie stanice 192.168.1.51 – 192.168.1.60

5. Budova č.2 stanice 192.168.1.111 – 192.168.1.120

6. Sklad + predajňa stanice 192.168.1.61 – 192.168.1.70

50

Page 62: Martin Markovič - diplom.utc.sk

4.3 Prepojenie

Hlavnou úlohou bolo prepojenie hlavnej budovy s priľahlými budovami predajne

a skladu a budovy č.2. Z možných riešení popísaných v kapitole vyššie, po prehodnotení

všetkých požiadaviek, bolo vybrané takéto riešenie:

Použitá metóda

1. Hlavná budova -> Predajňa Prepojenie opt. káblom

2. Hlavná budova -> Budova č.2 Bezdrôtové prepojenie WiFi

Tabuľka 4.2 Použitá technológia pre prepojenie

Obr. 4.1: Prepojenie jednotlivých budov

51

Page 63: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Z dôvodu veľkého zaťaženia medzi týmito budovami kvôli účtovníckemu

programu, nutnosti vysokej spoľahlivosti, dostupnosti, bola zvolená metóda prepojenia

optickým káblom. Bol použitý 4-vláknový 62.5/125 optický kábel. Toto riešenie je síce

finančne nákladnejšie, avšak patrí medzi najspoľahlivejšie. Na takúto vzdialenosť sa

neodporúča použiť klasický medený Ethernet. Bezdrôtové riešenie taktiež nedosahuje

spoľahlivosť, ktorá je tu dôležitá.

Pripojenie Budovy č. 2, čo sa týka požiadaviek na prevádzku, nie je až také

dôležité. Prakticky ide iba o prístup k elektronickej pošte na poštový server, zdieľanie

prístupu k Internetu a výmenu údajov. Ide výmenu CAD projektov, čo predstavuje súbory

o veľkosti max 5MB. Technológia WiFi 802.11g nám ponúka rýchlosť 54Mbit/s, ktorá je

však na fyzickej vrstve modelu ISO OSI. Praktická nami dosiahnuteľná rýchlosť na danú

vzdialenosť bola ~ 16Mbit/s.

Boli použité zariadenia od spoločnosti ASUS, ktorá sa zaoberá okrem iných, aj

bezdrôtovými zariadeniami a patrí medzi popredných výrobcov v oblasti pre menšie

podniky a využitie v domácnosti.

ASUS WL-300g je koncipovaný ako WiFi Prístupový bod s funkciou mostu

(Bridge). Môže komunikovať s WiFi klientmi, vďaka vysoko citlivému anténnemu

systému s dvoma vstavanými nezávislými dipólovými anténami. Prístupový bod je

navyše vybavený zásuvným RF konektorom pre pripojenie tretej externej antény.

Zariadenie podporuje funkciu WDS (Wireless Distribution System) pre pripojenie a

prepojenie iných prístupových bodov a taktiež technológiu napájania cez Ethernet (PoE).

Funkciu WDS využijeme pre naše prepojenie.

ASUS WL-500G je kombinované zariadenie s funkciami Smerovača

a prístupového bodu, s integrovaným štvorportovým prepínačom a radou

nadštandardných funkcií. RISC procesor Broadcom je integrovaná technológia pre

FastEthernet prepínanie, spracovanie IPsec a MIPS inštrukcií v jednom čipe. Smerovač

ponúka všetky funkcie WLAN, vrátane DHCP serveru, IP zdieľania a VPN. Zariadenie

podporuje i WDS funkcie pre jednoduchý roaming WLAN. WL-500G disponuje citlivým

anténnym systémom, ktorý zaisťuje vstavaná nezávislá invertná F-PCB anténa a externá

odpojiteľná dipólová anténa (R-SMA konektor), ktorú možno nahradiť výkonnou

52

Page 64: Martin Markovič - diplom.utc.sk

externou anténou. To bolo aj nutné urobiť, z dôvodu zvýšenia výkonu signálu a zlepšenia

rýchlosti. Bola použitá externá 16dB smerová anténa, ktorá bola namontovaná na

vonkajšiu fasádu budovy.

4.4 Softwarové riešenie Proxy / Mail

Požiadavka zdieľania prístupu k sieti Internet pre všetky počítače v sieti, ich

manažovanie je možné realizovať pomocou hardware zariadení, ako sú aDSL smerovače,

ktoré sú v súčasnosti vysoko sofistikované a umožňujú rôzne možnosti nastavenia

a zabezpečenia. Avšak bola tu aj požiadavka riešenia emailového serveru. Na trhu

donedávna existoval produkt firmy Kerio s názvom Kerio WinRoute Pro. Tento balík

obsahuje produkt proxy servera a emailového servera. V súčasnosti spoločnosť Kerio

ponúka dva oddelené programy Kerio WinRoute Firewall a Kerio Mailserver. Keďže

nastavenie a fungovanie predchádzajúceho balíka WinRoute úplne vyhovuje našej malej

sieti, ponecháme si toto riešenie.

Daný produkt ponúka jednoduché user-friendly nastavenie kont jednotlivých

užívateľov, ich práva pristupovať k sieti, NAT, DHCP server, proxy s URL filtrom,

vzdialenú administráciu, podporu rôznych operačných systémov v sieti. V nastavení

poštového serveru možno nastaviť rôzne parametre, diskové kvóty, presmerovanie,

emailový kôš atď. Následne bol dokúpený bezpečnostný prídavok, antivírusový balík

McAfee pre kontrolu prijatých emailových správ. Sekundárna ochrana je ešte na každej

pracovnej stanici antivírusovým programom NOD32. WinRoute ponúka aj možnosť

vytvorenia VPN-over-Internet so SSL zabezpečením.

Paralelne s proxy serverom na báze Windows sa inštaloval aj server na platforme

Linux. Bola použitá funkčná distribúcia RedHat 8.0 ktorá už bola v minulosti použitá na

rôzne aplikácie. Boli pridané dva produkty:

1. Postfix (poštový server)

2. Squid (proxy server)

V období, keď sa v sieti nepracovalo, (cez víkendy) bol hlavný WinRoute proxy server

nahradený týmto linuxovým a boli odskúšané funkcie a celková funkčnosť. Toto riešenie

poskytuje oveľa väčšie možnosti nastavení jednotlivých parametrov, vlastností a existuje

53

Page 65: Martin Markovič - diplom.utc.sk

silná podpora užívateľov na Internete, rôzne prídavne prvky, ktoré umožňujú ďalšie

funkcie. Ide samozrejme, ako je u Linuxu známe, o open-source projekt, čiže je možné

zdrojový program upravovať podľa vlastných požiadaviek. Nakoľko práca pod

operačným systémom Linux vyžaduje skúsenosti, taktiež práca s jednotlivými

aplikáciami nie je jednoduchá. Žiaľ doteraz sa nepodarilo úspešne optimalizovať celý

server natoľko, aby mohol plnohodnotne nahradiť stávajúci server na báze Windows.

4.5 VPN

Podľa úvodných požiadaviek bolo potrebné realizovať virtuálne prepojenie siete

LAN našej firmy v Žiline a pobočky v Liptovskom Mikuláši. Z analýzy, čo sa bude cez

toto prepojenie prenášať vyplýva, že pôjde o prenos údajov CAD softwaru, projekty,

súbory účtovníctva, najmä v smere zo Žiliny, kde sa budú iba kontrolovať ceny a aktuálna

ponuka. Z toho je zrejmé, že zaťaženie tohto prepojenia nie je značné, čiže sa môže

vybrať metóda VPN-over-Internet. Automaticky je zavrhnutý akýkoľvek komerčný

variant (DialVPN, VPN MPLS), nakoľko potrebujeme prepojiť iba dve siete LAN,

poprípade maximálne iný mobilný notebook, pripojenie do siete ako hosťa. Bola zvolená

technológia HAMACHI, nakoľko tá druhá sieť LAN je pripojená len pomocou ISDN,

sieť je zapojená do centrálneho smerovača, ktorý nepodporuje VPN. Sieť v Liptovskom

Mikuláši (LAN2), sa bude napájať do siete v Žiline len za základe požiadavky (on

demand), toto prepojenie nebude stále aktívne, čo zvyšuje bezpečnosť. Projekt

HAMACHI je popísaný v kapitole vyššie.

Realizácia, nastavenie koncových prístupových bodov, premostenie jednotlivých

sieťových zariadení prebehlo bez problémov, časové odozvy sú do 30ms, čo je vynikajúci

výsledok.

Download Upload odozva Počet skokov

Žilina - LM ~ 56kb/s ~ 61kb/s ~ 20ms 5

LM - Žilina ~ 62kb/s ~ 55 kb/s ~ 18ms 6

ISDN prístup pri využití jedného kanála B.

Tabuľka 4.3: Namerané hodnoty prenosu cez VPN

54

Page 66: Martin Markovič - diplom.utc.sk

4.6 Vzdialená správa

Ďalšou službou, ktorú by mala naša sieť umožňovať, je vzdialená správa. Myslí sa

tým prístup do siete z ľubovoľného miesta v Internete a spravovanie účtov proxy servera,

poštového servera, prístupu na bezdrôtové zariadenia.

Na prístup k diskom a súborom sa môže využiť aplikácia HAMACHI, kde po

namapovaní diskov a zariadení máme priamy prístup k súborom s možnosťou ich úpravy.

Avšak k riadeniu obslužných aplikácií je potrebný „priamy prístup k PC“, čo sa dá

realizovať cez Remote Desktop. Ako bolo už spomenuté v kapitole vyššie, väčšina

variantov je bezplatná, takže sa realizovali viaceré možnosti. Využitie služby

LogMeIn.com sa zdá najvýhodnejšie, pretože obsluha tohto rozhrania je user-friendly, na

ovládanie stačí iba internetový prehliadač s povolenými skriptami. Celá prevádzka je

prenášaná cez http port (80), čiže nie je potreba mapovať špeciálne porty, ako to bolo

potrebné napríklad u NetMeetingu. Ide o prenos cez sprostredkujúci server, zabezpečenie

je 256bit RSA kódom, riziko odchytenia dát je nízke. Jediné kritické miesto môže

spôsobovať priamo sprostredkujúci server, na ktorom môžu byť dáta zneužité, i keď je to

nepravdepodobné. Preto bola paralelne s tou možnosťou spustená aj ďalšia aplikácia,

UltraVNC, ktorá taktiež pracuje cez http protokol, avšak malý webovský server beží

priamo na našom proxy serveri, má pridelený jeden port, cez ktorý pracuje. Web stránka

pracuje na základe java skriptu, ktorý sa načíta vo webovskom prehliadači a po zadaní

mena a hesla je umožnená vzdialená správa pracovnej plochy. Pre zvýšenie bezpečnosti

voči skenovaniu otvorených portov sa daný port môže meniť. Alebo použiť takzvaný

spínací port (Triggering Port), kde sa na špeciálny port klient ozve a server otvorí dočasne

iný port pre prevádzku VNC. Ak nezačne do nejakého časového obdobia klient prenášať

dáta, port sa opäť zatvorí.

55

Page 67: Martin Markovič - diplom.utc.sk

5. Technicko-ekonomické zhodnotenie

V tejto kapitole bude rozobratá ekonomická časť projektu. Je samozrejmé, že ceny

ako aj niektoré ďalšie údaje sú časovo nestále a boli aktuálne v čase, keď bol tento projekt

realizovaný. Technológia ide dopredu, na trh sa dostávajú nové produkty a ceny starých

idú rapídne dolu. Po necelom pol roku od praktickej realizácie bezdrôtového prepojenia

našej Hlavnej budovy a budovy č.2, klesli ceny koncových WiFi produktov o takmer

40%. Boli vytlačené novými produktmi a v súčasnosti by sa za pôvodnú cenu mohlo

použiť iné zariadenie, oveľa výkonnejšie a s lepšími parametrami. Niektoré ceny, ako

napríklad rozpočet riešenia optického prepojenia, sú relatívne konštantné, ceny

komponentov ako aj prác sa výrazne nemenia. To sa dá povedať aj o cenách

softwarového vybavenia, nakoľko aktualizácia je väčšinou v cene.

5.1 Rozpis použitých komponentov

• 33 počítačov (z toho 8 sú výkonné CAD stanice), 3 servery

• 17 ks sieťových kariet RealTec 8139 100 BaseTX PCI (ostatné sú integrované

priamo v PC)

• 4 ks sieťových kariet NIC-G2 1000 Base-TX PCI Gigabit Gembird

• 2 ks sieťových kariet 3Com 10/100 NIC (pre servery)

• 2 ks Baseline Switch 2126 Plus 24x10/100 plus 2x 10/100/1000 – Firma 3COM

• 1 ks Ethernet Switch Qtec 5- port gigabit 10/100/1000

• 2 ks Switch Gembird 8 port 10/100BASE T/TX desktop

• 110 m 4-vláknový 62.5/125 optický kábel

• 8 ks pigtailov

• 2 ks RJ45-ST 100Mbps multimod prevodníky

• 2 ks 2xST-2xSC duplex 2m patchcord

• 2 ks distribučných boxov

• 1 ks 802.11g Access point ASUS WL-300g

• 1 ks 802.11g Wireless Router ASUS WL-500g

56

Page 68: Martin Markovič - diplom.utc.sk

• 1 ks smerová anténa 2,4GHz Pacific Wireless PW 16 dB – Firma RF Elements

• 1 ks aDSL modem ASUS/Microcom

• UTP patch panely, káble, koncovky, RJ45 zásuvky do miestností ...

5.2 Rozpočet

LAN

1. RealTec 8139 100 BaseTX PCI (17ks) á 156 Sk

2. NIC-G2 1000 Base-TX PCI Gigabit Gembird (4ks) á 432 Sk

3. 3Com 10/100 NIC (2ks) á 939 Sk

4. 3COM Switch 2126 24 port, (2ks) á 5.826 Sk

5. Switch Qtec 5- port gigabit (1ks) á 1.400 Sk

6. Switch Gembird 8 port 10/100BASE T/TX desktop (2ks) á 700 Sk

7. aDSL modem (1ks) 1900 Sk

8. kabeláž, zásuvky ... 1500 Sk

––––––––––

24.110 Sk bez DPH

Prepojenie – optika (Hlavná budova – sklad + predajňa)

1. Optický kábel (110m) á 71 Sk

2. Nosné lanko (50m) á 15 Sk

3. Pigtail (1xST, 8ks) á 208 Sk

4. ST-ST adaptér (8ks) á 64 Sk

5. Distribučný box (2ks) á 688 Sk

6. Patch cord (8x) á 900 Sk

7. Prevodník (2ks) á 3788 Sk

8. Pomocný materiál (konzoly, príchytky, mont. materiál) 1675 Sk

––––––––––

28.563 Sk bez DPH

57

Page 69: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Prepojenie „Bezdrôt“ (Hlavná budova – Budova č. 2)

1. ASUS WL-300g AP 4232 Sk

2. ASUS WL-500g 5200 Sk

3. Smerová anténa (externá, 16dB) 2150 Sk

––––––––

11.582 Sk bez DPH

Software

1. Tiny WinRoute Pro 26.470 Sk

2. LogMeIn.com Free 0 Sk

3. HAMACHI 0 Sk

4. UltraVNC 0 Sk

5. NOD32 Antivírus 21.980 Sk

Prístupová sieť:

Bol vybraný prvý variant, v prípade že nebude vyhovovať zvolí sa druhý variant.

ADSL – T-COM Rýchlosť Obmedzenie Cena s DPH / mesiac* Biznis Profi 2048 / 384 agregácia 3178 Sk Biznis Dynamik 30000 2560 / 384 Predplatený objem :

30GB 4188 Sk

* - 24 mesačná viazanosť

Tabuľka 5.1: Porovnanie cien aDSL prístupu

Ceny získané z: Euromedia, WiFiShop, Kerio, Eset, T-Com

58

Page 70: Martin Markovič - diplom.utc.sk

6. Záver

Návrh riešenia dátovej siete musí byť nadčasový, jednotlivé komponenty sa musia

vybrať tak, aby boli spoľahlivé, spĺňali terajšie štandardy a hlavne, tak aby bola vytvorená

účinná rezerva do budúcnosti, ak by sa sieť menila. Takto navrhnutá sieť je pripravená na

príchod nových staníc, sú voľné porty v prepínačoch, poprípade nie je problém kaskádne

zapojiť ďalšie. V oboch pripojených budovách sú samostatné prepínače, ktoré majú tiež

voľné porty, avšak tu sa nepredpokladá príchod nových staníc. Boli zvolené také

komponenty, ktoré zaručujú požadované parametre, preto boli v hlavných bodoch použité

značkové zariadenia 3COM (v serveroch, prepínače). V prílohe tejto práce sú záznamy

z praktickej prevádzky (testy siete, odozvy, zaťaženie atď.) a aj z nich vidieť, že sieť je

navrhnutá dobre, na aktuálne nároky postačuje a je pripravená aj do budúcnosti. Slabým

miestom môže byť bezdrôtové prepojenie medzi hlavnou budovou a budovou č. 2,

nakoľko sa nachádzame v dosť zarušenom prostredí, kde aj počas prevádzky nastávali

výpadky signálu. Preto bola zvolená aj silnejšia anténa ako tá, čo bola dodávaná

s koncovým zariadením. Taktiež treba brať do úvahy bezpečnosť siete, kde kvalitné

nastavenie je prioritné, nakoľko touto sieťou prechádzajú podnikové dáta. Aj v tomto

prípade je slabým miestom bezdrôtová sieť, na ktorú pokiaľ nie je správne zabezpečená,

sa môže útočník napojiť, a tým pádom sa dostať do celej siete. Samozrejmosťou je

použitie všetkých možných spôsobov zabezpečenia (Access List, WPA, WEP, Shared

Key, Skrytá SSID atď.) Bezpečnosť zo siete Internet je zabezpečená komerčným

softvérovým vybavením. Na úrovni poštového servera je to antivírus McAfee, ktorý je

doplnkom produktu WinRoute. Proti útokom z internetu je na každej stanici

nainštalovaný antivírusový softvér NOD32 od spoločnosti Eset, ktorý patrí medzi

špičkové antivírusové programy s rýchlou aktualizáciou databáz vírusov. Na proxy

serveri sú zablokované všetky porty na ktorých nie je spustená nejaká dôležitá aplikácia,

je zakázaný akýkoľvek prístup k sťahovaniu zo sietí peer-to-peer. Užívatelia boli taktiež

poučení o využívaní prístupu k Internetu, akým stránkam sa vyhýbať a ako sa správať pri

rôznych situáciách. Dôležitá je aj častá aktualizácia záplat operačných systémov

ostatných produktov, ktorá by sa mala robiť automaticky. Na proxy serveri je ešte

nainštalovaná aplikácia, ktorá zálohuje kritické dáta z jednotlivých počítačov.

Po splnení všetkých podmienok, ktoré boli uvedené na začiatku, sa prešlo

k celkovému testovaniu siete. Výsledky niektorých testov sa nachádzajú aj v prílohe 4.

59

Page 71: Martin Markovič - diplom.utc.sk

60

Page 72: Martin Markovič - diplom.utc.sk

7. Zoznam použitej literatúry

[1] Dostálek L., Kabelová A.: Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS.

Computer Press, Praha, 2002, ISBN 80-7226-675-6

online: http://www.cpress.cz/knihy/tcp%2Dip%2Dbezp/

[2] Blunár, K.: Telekomunikačné siete. Skriptá, EDIS ŽU, 2000

[3] Vaculík M.: Prístupové siete, Edičné stredisko Žilinskej univerzity, Žilina, 2000

[4] Flickenger Rob, Budujte bezdrôtové komunitné siete, O’Reilly, 2002

[5] Noris Ivan, Príručka systémového administrátora, online,

http://deja-vix.sk/sysadmin/index.php

[6] Hamachi forum, online, http://www.hamachi.cc/

[7] WiMAX forum, online, http://www.wimaxdamovo.cz/

[8] aDSL 2 / 2+, iNET.sk, online

(http://www.inet.sk/clanok/3013/adsl2-a-adsl2+-prehlad-a-porovnanie)

[9] Zandl Patrick, Bezdrátové sítě WiFi, praktický průvodce, Computer Press, Brno,

2003

[10] Inova – Data s.r.o., online, http://www.inova.sk/netviz.htm

[11] Materiály spoločnosti T-Com, online, http://www.t-com.sk

61

Page 73: Martin Markovič - diplom.utc.sk

ČESTNÉ VYHLÁSENIE

Vyhlasujem, že som zadanú diplomovú prácu vypracoval samostatne, pod

odborným vedením vedúceho diplomovej práce doc. Ing. Martinom

Vaculíkom, PhD. a používal som len literatúru uvedenú v práci.

Súhlasím so zapožičiavaním diplomovej práce.

V Žiline dňa 19.5.2006

Page 74: Martin Markovič - diplom.utc.sk

POĎAKOVANIE

Moje poďakovanie patrí Ing. Dušanovi Flimelovi, PhD. a Ing. Jozefovi Šugrovi za ich cenné rady a pripomienky, ktoré mi pomohli pri vypracovaní tejto diplomovej práce.

Súčasne ďakujem všetkým, ktorí prispeli k tejto diplomovej práci.

Page 75: Martin Markovič - diplom.utc.sk

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta

Katedra telekomunikácií

DIPLOMOVÁ PRÁCA

Prílohová časť

2006 Martin Markovič

Page 76: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Zoznam príloh Príloha 1. Oboznámenie sa s programom netViz Príloha 2. Projektová dokumentácia dátovej siete (výstup z programu netViz vo formáte HTML) Príloha 3. Projektová dokumentácia dátovej siete (výstup z programu netViz vo formáte PowerPoint) Príloha 4. Prehľad cien operátorov VoIP na Slovensku Príloha 5. Testy dátovej siete

Page 77: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 1 Program netViz

netViz je grafický nástroj vhodný pre rozličné spôsoby použitia, vrátane:

• tvorby komplexných grafických informačných systémov

• dokumentácie počítačových a telekomunikačných sietí

• tvorby vývojových a procesných diagramov

• popisy a znázornenia technologických procesov a materiálových tokov

• tvorbu a analýzu organizačných a obchodných schém

• znázornenie tokov a spracovania informácií

netViz je založený na fakte, že tým hlavným a najviac potrebným rozmerom

pre znázornenie a vizualizáciu systémov sú údaje. Každá vlastnosť netVizu je

starostlivo koncipovaná a implementovaná aby poskytla užívateľovi informácie -

robiac údaje užitočnými a použiteľnými, čím ich mení na prakticky využiteľné

znalosti.

Kresliace programy neposkytujú žiadnu podporu pre informácie o

grafických objektoch. Môžu sa síce vkladať bloky textu na stranu, ale ich praktické

použitie je značne obmedzené. V porovnaní s tým, netViz disponuje rozmanitými

nástrojmi na manipuláciu a analýzu údajov uložených v grafických objektoch.

Napríklad, vyhľadávač netVizu dokáže rýchlo lokalizovať pracovné stanice, ktoré

potrebujú rozšírenie operačnej pamäti. Cez databázové rozhranie môže netViz

vložiť do grafických objektov údaje uložené v databázach a kalkulačných hárkoch,

ktoré sú spracovávané niekde inde vo vašej organizácii.

netViz je navrhnutý aj na vizualizáciu a znázornenie veľkých a

komplexných systémov. Projekt netVizu dokáže pohodlne zaobchádzať s tisíckami

vzájomne previazaných schém a diagramov, každý obsahujúci množstvo objektov a

ich vzájomných väzieb. Tento prístup umožňuje rozložiť systém do subsystémov,

ktoré je ľahšie vytvoriť, prezerať, modifikovať, spravovať a porozumieť im.

Page 78: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 1 Program netViz

Kresliace programy, na druhej strane, sú stránkovo orientované. Tieto

jednotlivé strany, typicky uložené ako separátne súbory nie sú vôbec, a keď, tak len

s ťažkosťami a slabo previazané cez odkazy na jednotlivé súbory. Naviac, kresliaci

program nedokáže vytvoriť alebo podporiť skutočné väzby v separátnych

schémach.

Dokumentácia vytváraná v netVize nadobúda trojdimenzionálny charakter.

Nie sú to však známe tri fyzické rozmery, ale unikátny súbor, ktorým sa

usporiadava, plánuje a rozvrhuje:

• Grafika je základom dokumentácie a netVize umožňuje uniknúť

obmedzeniam jednotlivých stránok a výkresov. Systém môže byť

vizualizovaný v extrémnom rozsahu - od celosvetového alebo regionálneho

pohľadu až po jednotlivé komponenty. netVize vyjadruje tieto konvenčné

dimenzie netradičným spôsobom využívajúcim jednoduché a efektívne

prostredie typu "ťahaj a pusť" bez zložitostí a nárokov tradičných

kresliacich programov.

• Údaje pridávajú grafike inteligenciu a odhaľujú nespočetné množstvo vecí,

ktoré sa nemôžu zistiť jednoduchým pohľadom na obrázok. netViz

umožňuje zaznamenať údaje, ktoré povedia takmer všetko, čo treba vedieť o

danom systéme. Na podporu rozhodovania a dotazov má netViz špeciálne

nástroje, ktoré umožnia vidieť, modifikovať, aktualizovať a narábať s

dátami nezávisle od grafiky.

• Vzťahy, väzby a vzájomné prepojenia sú podstatou siete a sledovanie

spojov je podstatnou súčasťou života zo sieťou. Je síce jednoduché pozrieť

na spoje medzi prvkami na jednej stránke, avšak väzby, ktoré presahujú

niekoľko stránok (ako je to s dokumentáciou v skutočnej praxi) je podstatne

zložitejšie. netViz umožňuje vidieť spoje novým inovatívnym spôsobom a v

súvislostiach, ktoré prekračujú obmedzenia osamotených stránok.

Príklad komplexnosti programu netViz je spracovanie pokrytia bezdrôtovým

signálov univerzity v Calgary:

http://www.ucalgary.ca/~tmmccaff/airmap/index.htm

Page 79: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 4 Prehľad cien operátorov VoIP (apríl 2006)

Operátor Slovak

Telecom (T-Com)

Slovak Telecom(T-

Com)

Slovanet Dial Telecom

Názov služby Hovorím cez

internet Kontakt

Hovorím cez internet

Total

Ušetrite Viac

Dial IP Phone

Zriaďovací poplatok 299 299 200 (zadarmo

pre broad -bandových

klientov Slovanetu)

-

Mesačný poplatok 99 / 139 (ak užívateľ nemá DSL prípojku)**

399 / 499 (ak užívateľ nemá DSL prípojku)**

100 (zadarmo

pre broad -bandových

klientov Slovanetu)

99

Voľné minúty 100 (pevné siete v SR a 34 krajinách)

1000 (pevné siete v SR a 34

krajinách)

- 50 (pevné

siete SR)

Sekundová tarifikácia od

- (minútová)

- (minútová)

60 sekundy

1 sekundy

Vlastné telefónne číslo áno áno áno áno

Cena / minúta Prevádzka

Volania do vlastnej IP siete

zadarmo zadarmo zadarmo (platí

minimálne do

31.12.2006)

0,5

silná 1,6 miestne hovory slabá 0,9

1,65

silná 1,6

SK - pevná sieť

medzimestské hovory slabá

1,5 1,5

0,9

1,99

silná 5,5 SK - mobilná sieť

slabá

4,9 4,5

5

5,59

pásmo 0 * * 2,2 2,47

pásmo I * * 2,2 2,82

pásmo II * * 6,5 5,54

pásmo III * * 13,5 9,48

pásmo IV * * 41,5 13,90 / 26,93

Zahraničie

mobilné siete 4,9 (ČR) / *

4,5 (ČR) / * 9,1 7,99

* - Do vybraných 34 krajín platí cena 1,50 Sk bez DPH za minútu. Zoznam krajín: Argentína, Austrália, Belgicko, Brazília, Česko, Čile, Čína, Dánsko, Francúzsko,

Page 80: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 4 Prehľad cien operátorov VoIP (apríl 2006)

Grécko, Holandsko, Honkong, Írsko, Izrael, Kanada a USA (okrem Havajských ostrovov a Aljašky), Južná Kórea, Luxembursko, Malajzia, Maďarsko, Nemecko, Nórsko, Poľsko, Portoriko, Portugalsko, Rakúsko, Singapúr, Španielsko, Švajčiarsko, Švédsko, Taiwan, Taliansko, Vatikán, Veľká Británia a Severné Írsko. Ceny ostatných medzinárodných hovorov do porovnávacej tabuľky dať nemôžeme, keďže krajiny sú rozdelené až do 6 tarifných pásem s hovorným 2,90/4,90/6,90/9,90/14,90/29,90 v prípade variantu Kontakt a 2,50/4,50/6,50/ 8,90/12,90/27,90 v prípade Total.

Page 81: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 5 Testy dátovej siete

Obr. 1: Rýchlosti odozvy na proxy server z budovy č. 2 (prepojenie Wi-Fi)

Page 82: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 5 Testy dátovej siete

Obr. 2: Rýchlosti odozvy z budovy č.2 na AP WL-300g (prepojenie WiFi)

Page 83: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 5 Testy dátovej siete

Obr. 3: Rýchlosti odozvy z miesta v sieti na bránu ISP

Page 84: Martin Markovič - diplom.utc.sk

Príloha 5 Testy dátovej siete

Obr. 4: Rýchlosti odozvy na proxy server z budovy skladu (prepojenie optika)