Charakterizujte architekturu sítě Internet. Popište, jaké zdroje na této síti jsou a jak jsou adresovány. Popište, co se stane mezi tím, když ve svém webovém prohlížeči zadáte adresu webové stránky, a zobrazením obsahu této stránky.

Architektura internetu představuje strukturu internetu, vzájemně přepojené počítače a počítačové sítě po celém světě.

Páteřní sítě, dílčí a lokální sítě

Páteřní sítě

Kostru sítě internet tvoří páteřní sítě (backbone). Jde o vysokorychlostní sítě zabezpečující hlavně transport dat. Rozhraní mezi páteřními sítěmi a sítěmi k nim připojenými tvoří propojovací body - NAP (Network Access Point). V těchto bodech se datový provoz rozděluje mezi jednotlivé páteřní sítě tak, aby se všechna data dostala ke svému cíli. Propojovací body slouží také k připojování dílčích sítí poskytovatelů připojení k páteřním sítím.

Národní a regionální sítě

Národní a regionální sítě, teda dílčí sítě poskytovatelů připojení, jsou připojeny na páteřní sítě a jsou svými vlastníky provozovány na komerčním základě. Vlastník sítě za úplatu poskytuje zákazníkům své služby - připojení k síti a jejím prostřednictvím i k ostatním dílčím sítím, které dohromady tvoří internet, zejména ke všem uzlům sítě internetu, ke službám, zdrojům, nabídkám atd. poskytovaných těmito uzly. Vlastník (provozovatel) dílčí sítě nabízející svým zákazníkům přístup ke své síty a tím i přístup k celému Internetu bývá označován jako poskytovatel přístupu - ISP (Internet Service Provider) nebo také jako IAP (Internet Access Provider). Například sdružení CESNET (www.cesnet.cz) provozuje akademickou síť CESNET2 (národní vysokorychlostní počítačová síť určená pro vědu, výzkum, vývoj a vzdělávání). Její páteř propojuje největší univerzitní města České republiky okruhy s vysokými rychlostmi přenosu dat. Uživateli jsou vysoké školy, Akademie věd ČR, výzkumné ústavy, střední školy, nemocnice, úŘady státní správy, knihovny apod.

Lokální sítě

Lokální sítě - LAN (Local Area Network) jsou pak sítě firem, škol a poskytovatelů. LAN označuje počítačovou síť, která pokrývá malé geografické území (např. domácnosti, malé firmy). Přenosové rychlosti jsou vysoké, řádově Gb/s. Nejrozšířenějšími technologiemi v dnešních LAN sítích jsou Ethernet a Wi-Fi (nebo také WLAN).

IP adresa a doménová adresa

IP adresa

Aby počítače a počítačové sítě mohly v rámci sítě internet vzájemně komunikovat, musí existovat mechanismus jednoznačné identifikace cílového počítače nebo počítačové sítě. Tento účel plní adresa IP, označovaná také jako "číselná adresa". Adresa IP je celosvětově jednoznačná. Má čtyři číselné složky, které navíc obsahují informaci o umístění v rámci počítačových sítí, např. 194.108.11.5.
Adresa IP může být statická (trvale přiřazená jednomu počítači) nebo dynamická (např. počítač připojený k Internetu komutovanou linkou ji získá dočasně na dobu připojení.

V současné době je nejrozšířenějsí IPv4, která používá 32bitové IP adresy, které jsou zapisovány dekadicky po jednotlivých oktetech (tj. po osmicích bitů), například 192.168.0.2. Adresa IPv4 se dělí na tři základní části: číslo sítě, číslo podsítě a číslo síťového rozhraní. Tyto tři části umožňují, aby bylo snadné určit umístění IP adresy na světě. Jedná se o obdobu poštovní adresy (stát, ulice, jméno adresáta). Hranici mezi adresou síťového rozhraní a počítače určuje maska sítě, která v binárním tvaru obsahuje jedničky tam, kde se v adrese nachází číslo sítě a podsítě, a nuly tam, kde je číslo sířového rozhraní (počítače).

Z důvodu nedostatku adres je IPv4 postupně nahrazován protokolem IPv6, který používá 128bitové IP adresy zapsané hexadecimálně, například 2001:db8:0:1234:0:567:8:1.

Doménová adresa

Adresy IP nejsou z hlediska používání uživateli příliš vhodné, jejich zapamatovatelnost je totiž poměrně nízká. Proto mají některé počítače (zejména servery a směrovače) přiřazenou i doménovou adresu (jmenná adresa, jméno počítače), která je dobře zapamatovatelná a navíc poměrně dobře vypovídá o zařazení počítače do sítě.

Systém domén je hierarchický:
Vrcholová doména (top level domain) odpovídá umístění v rámci země (Česká republika - .cz, Slovensko - .sk, Německo - .de). V USA se místo zeměpisné vrcholové domény používá dělení do sfér (komerční - .com, vzdělávací - .edu, vládní - .gov, armádní - .mil atd.).
Doména druhé úrovně bývá přidělena určitému subjektu (Univerzice Parubice - upce, Univerzita Karlova - cuni). počítač se jmennou adresou student.upce.cz je tedy umístěn v České republice v síti Univerzity Pardubice.
Převod doménové adresy na adresu IP zajištuje systém DNS (Domain Name System).

Doménové jméno se skládá z několika částí oddělených tečkami. Na jeho konci se nacházejí domény nejobecnější, směrem doleva se postupně konkretizuje.
Část nejvíce vpravo je doména nejvyšší úrovně, např. wikipedia.org má TLD org.
Jednotlivé částí (subdomény) mohou mít až 63 znaků a skládat se mohou až do celkové délky doménového jména 255 znaků. Doména může mít až 127 úrovní. Bohužel některé implementace jsou omezeny více.

Pakety a protokol TCP/IP

Mapa internetu. Internet je celosvětový systém navzájem propojených počítačových sítí, ve kterých mezi sebou počítače komunikují pomocí rodiny protokolů TCP/IP.

Pakety

Informace přenášené v internetu (zprávy) jsou "rozkouskovány" na tzv. pakety, které mají informace o tom, jak za sebou následují, kdo je příjemcem a odesílatelem. Pakety jedné zprávy se mohou k příjemci dostat různými cestami a pak se opět spojí. Cestu mezi dvěma komunikujícími počítači určují tzv. routery (směrovače). Jsou to specializované počítače, které zajišťují, že se informace dostanou na správné místo a nedojde tak k "zahlcení" ostatních uživatelů obrovským množstvím dat.

Paket se skládá z řídících dat (metadat) a z uživatelských dat. Řídící data poskytují síti potřebná data k doručení paketu, například adresu zdroje a cíle, kódy pro detekci chyb - kontrolní součty a informace o pořadí. Obvykle se řídící data nalézají v hlavičkách paketů a na jejich konci, přičemž uživatelská data jsou mezi nimi. Dobrý způsob jak pochopit paket je představit si ho jako dopis: hlavička je jako obálka a oblast dat je cokoliv, co se dá dovnitř obálky. Rozdíl je však v tom, že některé sítě mohou rozdělit větší pakety na menší, pokud je to nutné (menší části zůstávají ve formátu paketů).

TCP/IP

Rodina protokolů TCP/IP obsahuje sadu protokolů pro komunikaci v počítačové síti a je hlavním protokolem celosvětové sítě Internet. Komunikační protokol je množina pravidel, která určují syntaxi a význam jednotlivých zpráv při komunikaci.
TCP (Transmission Control Protocol = primární přenosový protokol) - definuje datové toky, potvrzení příjmu dat, zajišťuje opakování vysílání ztracených nebo poškozených dat.
IP (Internet Protocol = protokol síťové vrstvy) - definuje základní jednotu přenosu (paket) a požadovaný formát veškerých dat přenášených v síti.

WAP

WAP(Wireless Application Protocol) je sada protokolů vyvinutých organizací Wap Forum v roce 1998, jejímž cílem bylo umožnit jednodušším mobilním telefonům a obdobným zařízením přístup k Internetu. WAP zajišťuje pouze některé služby. Zatímco vyspělejší zařízení (počítače, tablety a většina moderních mobilních telefonů) mohou používat přímo internetové protokoly (případně rozšířené o vlastnosti, které přinášejí větši spolehlivost, bezpečnost a autenticitu), byl WAP vytvořen, aby mohl fungovat na zařízeních s podstatně horšími parametry (malá paměř, slabý procesor, malé rozlišení obrazovky, pouze číselná klávesnice). V roce 2002 přešel vývoj WAP pod organizaci Open Mobile Alliance (OMA).

Odkazy

Použitá literatura

• Architektura internetu. In: Univerzita Pardubice [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: http://ct.upce.cz/machalik/puitk-stare/internet/internet_2_architektura.pdf
• Princip a architektura internetu. In: COPTEL: Internetový portál [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: http://coptel.coptkm.cz/reposit.php?action=0&id=38660&revision=-1&instance=1
• Local Area Network. In: Wikipedie: Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Local_Area_Network
• IP adresa. In: Wikipedie: Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/IP_adresa
• Domain Name System. In: Wikipedie: Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System
• Paket. In: Wikipedie: Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Paket
• TCP/IP. In: Wikipedie: Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/TCP/IP
• Wireless Application Protocol. In: Wikipedie: Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2017-01-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Wireless_Application_Protocol

Externí odkazy

• Báječný svět počítačových sítí
• Wikipedie - Kategorie:Architektura sítě Internet
• Wikipadia - Category:Internet architecture

Související články

• Internet
• World Wide Web
• Počítačová síť
• Počítačová síť - internet
• IP adresa
• Data

Klíčová slova

páteřní sítě, NAP, dílčí sítě, ISP, IP adresa, DNS, TCP/IP, WAP