Table of Contents

Počítačové a komunikační sítě

Lokální přepínané datové sítě. Metody a algoritmy pro zvýšení odolnosti sítí proti poruchám. Technická řešení prvků datové sítě. Směrovací algoritmy. Zajištění bezpečnosti v datových sítích

Základní funkce opakovače, HUBu, přepínače, mostu a směrovače v modelu RM – OSI.

HUB

Opakovač/Repeater

Přepínač/Switch

Bridge

Směrovač/Router

Detailní znalost funkce transparentního mostu/přepínače, MAC tabulky a její plnění, princip učení.

Přepínací režimy

MAC Tabulka

Význam MAC adresy a její struktura, způsoby hledání v MAC tabulce (TCAM)

MAC Adresa

Jednoznačná identifikace zařízení

Mac Adresa

Formát IPv4 a IPv6 adresy a jejich zápis

IPv4

IPv4

IPv6

IPv6

Význam kolizní a broadcastové domény v LAN; jaká zařízení a jak ovlivňují velikosti a štěpení obou domén v prostředí datových sítí.

Doplnění od GPT:

  1. Hub – všechny porty sdílí jednu kolizní doménu.
  2. Switch – každý port má vlastní kolizní doménu → snižuje počet kolizí.
  1. Router (L3 zařízení) – odděluje broadcastové domény.
  2. Switch (L2 zařízení) – přeposílá broadcasty všem portům ve stejné VLAN.

Dopady a řešení v praxi

  1. Velké sítě s mnoha stanicemi
    • Problém: Vysoký objem broadcast provozu → zátěž sítě, nižší výkonnost.
    • Řešení: Segmentace sítě do menších částí s menší broadcastovou doménou.
  2. Hardwarové oddělení LAN
    • Možnost: Fyzické oddělení pomocí routerů nebo více switchů, kde každý tvoří samostatnou síť.
  3. VLAN (Virtual LAN)
    • Výhoda: Logické oddělení sítí nad jednotnou fyzickou infrastrukturou.
    • Funkce VLAN:
      • Každá VLAN je samostatná broadcastová doména.
      • Switch přeposílá broadcasty pouze v rámci dané VLAN.
      • Význam VLAN:
        • Zvyšuje bezpečnost, škálovatelnost a řízení provozu.
        • Flexibilita – VLAN lze snadno měnit pomocí softwarové konfigurace (např. přes Cisco IOS).

Shrnutí

Význam VLAN sítí a jak se mění formát Ethernet rámec pro prostředí VLAN sítí (IEEE 802.1Q)

VLAN

Adresové třídy IPv4 (A – D) a umět libovolnou IP adresu do těchto tříd zařadit

Tridy IP Masky

Účel použití a funkce ARP protokolu

ARP (Address Resolution Protocol)

  1. Odesílatel (např. PC A) potřebuje poslat IP paket na IP adresu 192.168.1.5.
  2. Zjistí, že IP 192.168.1.5 je ve stejné podsíti, ale nezná MAC adresu.
  3. Vygeneruje ARP dotaz:
    • Obsahuje cílovou IP adresu (192.168.1.5), vlastní MAC a IP.
    • Odeslán jako broadcast (MAC adresa FF:FF:FF:FF:FF:FF).
  4. Všechna zařízení v síti dotaz obdrží.
  5. Zařízení, které má danou IP (např. PC B s IP 192.168.1.5), odpoví:
    • Odešle ARP odpověď (reply) unicastem zpět odesílateli (PC A).
    • Obsahuje svou MAC adresu.
  6. Odesílatel (PC A) si uloží IP+MAC pár do ARP cache/tabulky.
  7. Nyní může IP datagram zabalit do Ethernet rámce a odeslat přímo na správnou MAC adresu.

Znalost konceptu IP masky (její zápis), význam VLSM a CIDR, schopnost určení masky a adresy sítě z požadavků na počet koncových zařízení v IP síti, schopnost návrhu IP adresového prostoru sítě pro konkrétní požadavky na počet koncových zařízení.

VLSM (Variable Length Subnet Mask)

/30

Znalost algoritmu, podle něhož se IP pakety posílají z koncového zařízení do sítě (např. kdy se použije a nepoužije výchozí směrovač v LAN síti).

if (Dest_IP & Maska) == (Moje_IP & Maska):
    → Komunikace je lokální → použij ARP → odešli přímo
else:
    → Komunikace je vzdálená → použij default gateway → ARP na MAC routeru → odešli

Nevim

Co je výchozí směrovací záznam (default route).

Default route

Směrovací tabulka a důležité údaji v ní obsažené.

Přiřazení IP adres sítím v intersíti, přiřazení IP adres pro „bod – bod“ spojení.

Znalost procesu, jak směrovač používá směrovací tabulku a de facto směruje.

Struktura Internetu, autonomní systémy, místní propojení ISP, hierarchie ISP.

Jak funguje program Ping a Traceroute – základní funkce ICMP protokolu v těchto programech.

Funkce směrovacího protokolu RIP (plnění tabulky, periodické zasílání zpráv, stabilita).

Obecná funkce překladu adres a její specifika zvaná NAT (Network Address Translation ) a PAT (Port Address Translation).

K čemu slouží IGMP protokol, verze IGMP, základní zprávy IGMP

Detailní funkce PIM-DM a PIM-SM protokolu.

Model správy a řízení sítě podle ISO, složky správy a řízení.

Koncept zprávy pomocí SNMP protokolu, SNMP protokol a význam zpráv, MIB databáze, OID, BER, ASN.1.

Základní cíle informační bezpečnosti (autentizace, autorizace, utajení, integrita).

Autentizační protokoly - PAP, CHAP, Radius, Kerberos, 802.1x, EAP.

IPsec - ESP, AH, IKE, bezpečnostní asociace (SA), způsoby dojednávání klíčů.

SSL/TLS, DTLS.

Certifikáty a certifikační autority.

Elektronický podpis.

Zabezpečení bezdrátových sítí 802.11 - WPA, WPA2, 802.11i.