4. Internet

Vlastnosti Internetu

  • Celosvětová počítačová síť
  • Jádro tvoří servery komunikačních firem propojené rychlými propustnými spoji
  • K jádru se připojují uživatelé využívající služeb serverů
  • Komunikace probíhá podle jednotných pravidel – protokolu TCP/IP
    – Národní akademická síť CESNET2
    – Evropská síť GÉANT2
    – Americká akademická síť INTERNET2

Historie Internetu

  • 1970 – experimentální síť ARPANET – 50 PC, protokol NCP
  • 1980 – testování komunikačního protokolu TCP/IP
  • 1987 – vznik pojmu INTERNET – propojeno 27.000 PC
  • 1992 – 1 milion uživatelů
  • 1994 – počátky služby WWW a vznik prvních prohlížečů – Netscape Navigator
  • 1998 – 100 milionů uživatelů
  • 2002 – 500 milionů uživatelů
  • 2006 – 1000 milionů uživatelů
  • 2012 – 2,27 miliardy uživatelů
  • 2016 – 3,2 miliardy uživatelů
  • 2020 – 4,66 miliardy uživatelů

Architektura sítí – vrstvy a protokoly

  • Vrstvový princip sítí
    Aplikační vrstva – provoz síťových aplikací – služeb
    Transportní vrstva – přenos dat mazi szdrojem a cílem
    Síťová vrstva – adresaci a směrování dat
    Hardwarová vrstva – parametry el. signálu
  • Protokol TCP/IP – Transmission Control Protocol / Internet Protocol
    • skupina pravidel pro komunikaci v sítích
    • každá vrsta pracuje podle specifických pravidel
  • Schema přenosu dat
 

Adresy uzlů sítě

    • MAC adresa – Medium Acces Control

fyzická adresa PC daná výrobcem adaptéru, 48 bitů – 6 x 8 bit hexadecimální prezentace 00-0A-48-0A-E5-44
Start -cmd -> ipconfig /all

    • IPadresa –  IPv4

logická adresa PC daná administrátorem, 32(128) bitů – 4 x 8 bit
číselná prezentace 202.195.82.164
Start -> Spustit -> cmd -> tracert server

Druhy IP adres
  1. Dynamická IP adresa je měnná IP adresa, poskytovatel připojení k internetu přiděluje svým zákazníkům IP adresy dynamicky, což znamená, že se při restartu počítače nebo modemu tato IP adresa mění – je odlišná. Dynamická IP adresa je považována za podstatně bezpečnější než statická IP adresa, protože je při každém připojení k internetu odlišná, čímž se podstatně eliminuje počet hackerských útoků na počítač
  2. Statická IP adresa je pevná, unikátní IP adresa, pod kterou vystupuje na internetu pouze jediný počítač. Velkým záporem statické IP adresy je to, že je považována za méně bezpečnou, protože dochází k přímé, stálé identifikaci majitelele počítače a tím pádem dochází k častým hackerským útokům na počítač. Pro hackeři je totiž IP adresa velice relevantní prvek, protože touto IP adresou identifikují oběť, respektive její počítač, pokud má oběť statickou – stálou IP adresu, tak je to živná půda pro hackera – kdykoliv se může připojit na počítač oběti.
pokud se načítá IP adresa automaticky z DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol – automatické přidělování IP adres) , tak to ještě vůbec nemusí znamenat, že vám váš poskytovatel připojení k internetu přiděluje dynamickou IP adresu. Bývá to tak, že z DHCP se načítá stejná IP adresa pro konkrétní počítač, pro který je relevantní jeho MAC adresa.

Přístupnost – identifikaci IP adres na internetu určují dva druhy IP adres:

Veřejná (vnější, externí) IP adresa

je jedinečná IP adresa (tuto IP adresu může vlastnit pouze jeden uživatel), která je v síti internet (nebo domácí síti) viditelná, proto je považována za méně bezpečnou, protože je zde větší riziko hackerských útoků atp. .

Neveřejná (vnitřní, interní) IP adresa

znamená, že váš počítač není síti internet neviditelný a sdílí veřejnou IP adresu s ostatními uživateli sítě poskytovatele připojení k internetu, proto je považována za bezpečnější. Za neveřejnou IP adresu lze považovat např. IP adresu schovanou za anonymním proxy serverem.

Adresy 127.x.x.x (tzv. localhost, nejčastěji se používá adresa 127.0.0.1) jsou rezervovány pro tzv. loopback, logickou smyčku umožňující posílat pakety sám sobě.

Dále jsou vyčleněny rozsahy tzv. interních (neveřejných) IP adres (tzv. privátní IP adresy), které se používají pouze pro adresování vnitřních sítí (např. lokálních), na Internetu se nikdy nemohou objevit. Jako neveřejné jsou určeny adresy:

  • ve třídě A: 10.0.0.0 až 10.255.255.255 (celkem 1krát 16 777 216 adres; tj. 16 777 216 adres, z nichž je použitelných jen 16 777 214)
  • ve třídě B: 172.16.0.0 až 172.31.255.255 (celkem 16krát 65 536 adres; tj. 1 048 576 adres, z nichž je použitelných jen 1 048 544)
  • ve třídě C: 192.168.0.0 až 192.168.255.255 (celkem 256krát 256 adres; tj. 65 536 adres, z nichž je použitelných jen 65 024)
  • DN adresa – Domain Name – doménová adresa např. http://www.gymvla.cz
  • DNS server – převádí Domain Name na IP adresu a naopak

Připojení k Internetu

Telefonní linka
    • Vytáčené připojení

– dnes již zastaralé – max. 56 kb/s, blokovaná stavice

    • ADSL, ADSL2/2

digitální telefonní přípojka s dvěma kanálydostupné a rozšířené, vysoké rychlosti od 2 do 25 Mbit/s
ADSL (anglicky Asymmetric Digital Subscriber Line) je v současnosti nejčastěji využívaný typ DSL[zdroj?]. Vyznačuje se asymetrickým připojením, kdy je rychlost dat přenášených k uživateli (anglicky download) vyšší, než rychlost dat odcházejících od uživatele směrem do Internetu (anglicky upload). Asymetrie naprosté většině uživatelů vyhovuje, protože odpovídá jejich běžným potřebám. Na druhou stranu může bránit rozvoji Webu 2.0 nebo videotelefonování, kde je nutné přenášet více dat oběma směry.

Dnešní technologie ADSL2 a ADSL2+ nabízejí rychlosti připojení až do 28 Mbit/s pro downstream a kolem 3,5 Mbit/s pro downstream. V praxi je však této plné rychlosti dosaženo málokdy. Kvalitu ADSL připojení totiž výrazně ovlivňuje vzdálenost od ústředny a kvalita rozvodů.

    • VDSL

VDSL nebo VHDSL (anglicky Very High Speed DSL) je DSL technologie umožňující rychlejší datový přenos přes existující telefonní vedení (plochý nekroucený kabel nebo kroucená dvojlinka), což zjednodušuje její nasazení, protože není nutné pokládat nové kabely. Druhá generace VDSL2 (ITU-T G.993.2) využívá šířky pásma až do 30 MHz, což zajišťuje velmi vysokou přenosovou rychlost až 100 Mbit/s současně v obou směrech. Ovšem tato maximální přenosová rychlost je dosažitelná při délce vedení maximálně do 300 metrů. S delším vedením nebo jeho nižší kvalitou se přenosová rychlost snižuje.

Pořizovat si kvůli ADSL a VDSL pevnou linku nemusíte

Zpočátku bylo ADSL úzce navázáno na balíčky s voláním skrze pevnou linku, což se postupem času změnilo a vzniklo tzv. nahé ADSL. Díky němu došlo k výraznému snížení cen a připojení se stalo dostupné běžnému zákazníkovi.

Jsou modemy pro ADSL/VDSL kompatibilní?

Starší určené pro ADSL si s VDSL většinou neporadí. V případě přechodu na VDSL připojení je nutné pořídit modem nový. Často jej nabízí k odkoupení či pronájmu sám poskytovatel připojení. Naproti tomu moderní VDSL modemy často nabízí i podporu pro ADSL, ADSL2 a ADSL2+.

Co je to agregace připojení?

Operátoři ve svých nabídkách často uvádí rychlosti připojení společně se zmínkou o tzv. agregaci (shlukování). Jedná se o sdílení linky s dalšími uživateli ve vaší lokalitě. Pokud tak u 20 Mbit připojení vidíte agregaci 1:4 a budete připojeni společně s ostatními uživateli ve stejný okamžik, může vaše rychlost klesnout až na 5 Mbit/s nebo níže.

 

Bezdrátové (WiFi) připojení
– dnes značně rozšířené a levné
– vyšší pořizovací náklady, přímá viditelnost, omezený dosah, závislost na počasí
– dva základní standardy – 2,4 (standardy 802.11b/g/n) a 5,0 GHz (standardy 802.11a/n)
Bezdrátová Wi-Fi síť může pracovat na několika standardech IEEE, které postupně vznikaly od roku 1997, kdy přišel základní 802.11 s datovou propustností maximálně 2 Mb/s (reálně 120 kB/s). O dva roky později byly schváleny standardy 802.11a (5 GHz, maximálně 54 Mb/s, reálně 3,1 MB/s) a 802.11b (2,4 GHz, maximálně 11 Mb/s, reálně 700 kB/s). Až standard 802.11g přinesl v roce 2003 rychlost 54 Mb/s i do 2,4GHz pásma, a Wi-Fi síť se tak stala jak cenově dostupnou, tak i použitelnou pro plnohodnotné surfování.
Maximální reálná rychlost přenosu dat je u 802.11g přibližně 3,1 MB/s (25 Mb/s). Skutečně vysoké rychlosti přenosu ale přinesl standard 802.11n v roce 2009 s maximální fyzickou rychlostí 600 Mb/s (reálně až 25 MB/s).

Představujeme Wi-Fi 7: další revoluce Wi-Fi?

Síťové prvky

Od vytvoření prvního standardu 802.11 (802.11-1997) v roce 1997 urazila Wi-Fi dlouhou cestu. Přestože nyní již můžeme využívat výhod vysokých rychlostí a vynikající stability díky Wi-Fi 6 a 6E, stále je co zlepšovat. Toto zlepšení k nám přichází v podobě Wi-Fi 7 neboli standardu 802.11be.

Než ale prozkoumáme Wi-Fi 7, podívejme se, jak si vedou moderní bezdrátové standardy.

Wi-Fi 6 a Wi-Fi 6E: Moderní bezdrátové standardy pro náročné aplikace

Wi-Fi 6: dvoupásmové připojení, OFDMA a další funkce

Standard Wi-Fi 6 (802.11ax) přinesl oproti svému předchůdci Wi-Fi 5 řadu vylepšení.

Podporuje vyšší rychlosti přenosu dat než předchozí verze Wi-Fi – maximální rychlost přenosu dat je 9,6 Gb/s (oproti 3,5 Gb/s u Wi-Fi 5). Toho je dosaženo kombinací širších kanálů (až 160 MHz), modulačních schémat vyššího řádu (až 1024-QAM) a inovativních funkcí exkluzivně pro Wi-Fi 6. Zde je několik z těchto funkcí:

Vícenásobný přístup s ortogonálním kmitočtovým dělením (OFDMA)

Nová modulační technika nazvaná ortogonální vícenásobný přístup s kmitočtovým dělením (OFDMA) umožňuje ještě vyšší přenosové rychlosti a efektivnější využití dostupného spektra. OFDMA umožňuje více zařízením přenášet data na stejném kanálu, což zvyšuje celkovou propustnost sítě.

OFDMA sice umožňuje vyšší rychlost přenosu dat, ale také přispívá ke stabilitě připojení k bezdrátové síti. Možnost současného přenosu dat z více zařízení snižuje konflikt v síti a zlepšuje celkovou stabilitu připojení.

Base Service Station (BSS) Color

Další funkcí Wi-Fi 6, která pomáhá s vyšší rychlostí přenosu dat, je Base Service Station (BSS) Color. Starší generace Wi-Fi se při bezdrátovém připojení spoléhají na přístup „poslouchání před mluvením“. Jakýkoli šum na bezdrátovém kanálu (i z jiné sítě) tak znamenal dlouhé čekání, než se kanál uvolní. Nyní BSS Color umožňuje přístupovým bodům Wi-Fi 6 „obarvit“ jejich vysílání, což zařízením umožňuje rozlišit vysílání ve vlastní síti oproti vysílání patřícímu do sousedních sítí.

Další funkce nazvaná Transmit Beamforming umožňuje přístupovému bodu (směrovači) inteligentně zaměřit přenos dat na konkrétní zařízení, která to potřebují. Nejenže se tím výrazně zlepší odstup signálu od šumu, ale také se zvýší dosah, a tím i stabilita.

Target Wake Time (TWT)

Zařízení tradičně přenášejí data, kdykoli mají co odeslat. To vede nejen k častému probouzení a využívání spektra, ale také ke zvýšení spotřeby energie.

Nová funkce nazvaná Target Wake Time (TWT) umožňuje zařízením efektivněji koordinovat svou komunikaci, což vede ke snížení spotřeby energie a prodloužení životnosti baterie zařízení připojených k síti. Je to užitečné zejména pro zařízení, která zůstávají připojena k síti a potřebují pravidelně přenášet data (například zařízení internetu věcí nebo chytré domácnosti).

Wi-Fi Protected Access 3 (WPA 3)

Wi-Fi 6 se také může pochlubit novou generací zabezpečení bezdrátové sítě WPA3, která konečně vylepšuje WPA2, používali jsme ji poměrně dlouho. Jedním z nejvýznamnějších vylepšení zde byla implementace systému Dragonfly Key Exchange System (neboli simultánního ověřování rovnocenných klíčů) – díky propracovanějšímu mechanismu handshake je obtížnější prolomit hesla.

Wi-Fi 6E: 6GHz vstupuje do chatu*

Přestože Wi-Fi 6 představovala z hlediska funkcí, rychlosti a funkčnosti zásadní inovaci, stále se spoléhá na 2,4 a 5GHz spektrum, které je již nyní plné bezdrátového provozu. Pro využití maximálních rychlostí, které Wi-Fi 6 umožňuje, by byl ideální přístup k méně přeplněnému frekvenčnímu pásmu.

V tomto okamžiku vstupuje do hry Wi-Fi 6E. Umožňuje zařízením využívat také frekvenční pásmo 6 GHz (šířka pásma 1200 MHz) k rychlému přenosu velkého množství dat na krátké vzdálenosti. Přesunutím náročného provozu z oblíbených pásem 2,4 a 5 GHz můžete pomoci zmírnit přetížení a rušení i u starších zařízení!

*Regional Laws

Ačkoli 41 zemí, které představují 54 % světového HDP, již povolilo používání 6GHz, mnoho zemí si stále není jisto.

Příčinou nejistoty může být jak využívání spektra pro jiné typy komunikací, tak byrokratická zátěž. V současné době je zde mapa zemí, které přijímají nebo zvažují využití tohoto spektra pro Wi-Fi:

Regional Laws
Zdroj obrázku – Wi-Fi Alliance

Wi-Fi 7 (802.11be): Umožňuje bezdrátové připojení nové generace

wifitabulka

Přestože Wi-Fi 6 nabízela téměř o 50 % vyšší rychlost přenosu dat a řadu dalších vylepšení, nejednalo se o generační skok ve skutečné rychlosti. Naproti tomu Wi-Fi 7 bude znamenat obrovský skok vpřed.

Standard IEEE 802.11be (Wi-Fi 7) zvyšuje teoretické maximum Wi-Fi 6 z 9,6 Gb/s na neuvěřitelných 46 Gb/s!

Mějte však na paměti, že produkty s tímto novým bezdrátovým standardem jsou v době psaní tohoto článku ještě více než rok vzdálené (včetně našeho v roce 2024). I tak je důležité dívat se do budoucnosti a zjistit, co Wi-Fi 7 přináší.

  • Quadruple the Throughput: With a data rate of up to 46Gbps (4.8 times Wi-Fi 6), Wi-Fi 7 is set to be the wireless standard of the future.
  • 100x Better Worst-Case Latencies: You can expect a whopping 100x improvement to worst-case Wi-Fi 6 latencies when using Wi-Fi 7. What’s more, it also improves latency by up to 15x when using AR/VR applications.
  • Expanded Capacity: Thanks to a combination of 320 MHz channels and Multi-Link Operation (MLO), Wi-Fi 7 boasts 5 times the network capacity of Wi-Fi 6.
  • Better Stability: Thanks to a host of features that allow devices to communicate over several bands and channels, wireless networking on Wi-Fi 7 is

Na těchto vylepšeních se podílí několik funkcí. Pojďme se dozvědět více o tom, co dělá Wi-Fi 7 skvělou, ano?

Široké kanály až 320 MHz

Předchozí generace Wi-Fi se musely spokojit s šířkou kanálu 160 MHz. Wi-Fi 7 tuto šířku zvyšuje na 320 MHz (pouze na 6 GHz) – což zajišťuje vyšší spolehlivost při souběžných přenosech maximální rychlostí. Představte si to jako jízdní pruhy na dálnici/rychlostní silnici.

Higher Order Modulation with 4K QAM

Standard Wi-Fi 6 se opírá o kvadraturní amplitudovou modulaci (1024-QAM). Čím vyšší je tato hodnota QAM, tím více dat může každý paket přenést. Wi-Fi 7 vylepšuje modulační schéma na 4096-QAM – zvyšuje špičkové přenosové rychlosti a kapacitu sítě.

Higher Order Modulation with 4K QAM

Multiple Resource Units (Multi-RU)

Starší generace Wi-Fi mohou odesílat nebo přijímat rámce pouze na přidělených jednotkách prostředků (RU). To však omezuje flexibilitu přidělování zdrojů spektra. S Wi-Fi 7 může být každému zařízení přiděleno více jednotek RU, což výrazně zlepšuje využití spektra.

Preamble Puncturing

Přestože v systému Wi-Fi 6 bylo Preamble Puncturing volitelnou funkcí, v systému Wi-Fi 7 se dostává do popředí a je podmínkou pro splnění standardu Wi-Fi 7. Stručně řečeno, tato funkce umožňuje bezdrátovým zařízením ukrojit si kousek „obsazených“ kanálů, pokud jsou k dispozici.

Preamble Puncturing

Předpokládejme, že zařízení nepřetržitě komunikuje přes 160 MHz kanál, ale využívá pouze 20 MHz. U předchozích generací Wi-Fi by to přístupovým bodům znemožnilo používat toto konkrétní spektrum. Prolamování předzvěstí umožní přístupovému bodu vyčlenit zbývající šířku pásma z tohoto kanálu pro použití bez jakéhokoli rušení.

Multi-Link Operation (MLO)

Zatímco starší Wi-Fi (dokonce i Wi-Fi 5/6) umožňuje dvoupásmový a třípásmový provoz, zařízení jsou nucena vybrat si konkrétní pásmo, které chtějí používat. Můžete si například vybrat pouze mezi 2,4 GHz a 5 GHz variantou sítě Wi-Fi. Tím však jedno pásmo v podstatě zůstává „zbytečné“.

Wi-Fi 7 to řeší využitím nové funkce nazvané MLO, která umožňuje zařízením Wi-Fi 7 současně odesílat a přijímat data v několika frekvenčních pásmech a kanálech.

Multi-Link Operation (MLO)

WiFi 7 vs. WiFi 6/6E vs. WiFi 5

 


Upgrade na Wi-Fi 7 s MSI!

S rostoucími nároky na streamování s vysokým datovým tokem a hraní online her se Wi-Fi 7 stane v budoucnu stále častějším požadavkem – zejména pro ty, kteří usilují o vysoce výkonné bezdrátové sítě.

Společnost MSI s hrdostí představuje na veletrhu CES 2023 zcela novou řadu herních routerů s Wi-Fi 6, 6E a Wi-Fi 7 – řadu MSI RadiX Gaming Router. Korunním klenotem této řady je velkolepý herní router MSI RadiX BE22000 Wi-Fi 7 Gaming Router.

Další podrobnosti o řadě RadiX najdete v našem zpravodajství z veletrhu CES 2023.!

Upgrade to Wi-Fi 7 with MSI
 
 
 
 
Kabelová televize
– využití stávajících rozvodů ve velkých městech, vysoké rychlosti
 
Síť mobilních telefonů
– využití sítě GSM
4G LTE internet je několikanásobně rychlejší než mobilní sítě 2G a 3G. Rychlost LTE je jako u ostatních technologií mobilního připojení ovlivněna několika faktory. Závisí např. na tom, jak daleko jste od vysílače, z jakého materiálu je postavena budova, v níž se právě nacházíte, nebo kolik lidí v okolí využívá LTE současně s vámi. Obecně se dá říct, že průměrná rychlost 4G LTE internetu se pohybuje okolo 25 Mb/s. U vyspělejšího 4G LTE+ je to 100-300 Mb/s v závislosti na typu telefonu a dostupných frekvencí.
– vhodné pro připojení nootebooků
Mobilní síť 5G je novým telekomunikačním standardem, který svými parametry převyšuje současné 4G a 4G LTE sítě. Sítě páté generace by měly přinést rapidní zvýšení přenosové rychlosti dat a mnohem nižší odezvu
 
Satelitní síť
– pro běžné uživatele zatím drahé, vysoká rychlost 10 Gbit/s
– využití v neobydlených a nepřístupných oblastech

Služby Internetu

    • Elektronická pošta

  • Odchozí pošta

        • SMTP -Simple Mail Transfer Protocol (zkratka SMTP) je internetový protokol určený pro přenos zpráv elektronické pošty (e-mailů) mezi přepravci elektronické pošty (MTA). Protokol zajišťuje doručení pošty pomocí přímého spojení mezi odesílatelem a adresátem; zpráva je doručena do tzv. poštovní schránky adresáta, ke které potom může uživatel kdykoli (off-line) přistupovat (vybírat zprávy) pomocí protokolů POP3 nebo IMAP.
  • Příchozí pošta

        • POP3 (Post Office Protocol) je internetový protokol, který se používá pro stahování emailových zpráv ze vzdáleného serveru na klienta (vlastní počítač).
        • IMAP (Internet Message Access Protocol) je internetový protokol pro vzdálený přístup k e-mailové schránce. Na rozdíl od protokolu POP3 umí IMAP pracovat v tzv. on-line i off-line režimu a nabízí pokročilé možnosti vzdálené správy (práce se složkami, přesouvání zpráv, prohledávání na straně serveru a podobně). V současné době se používá protokol IMAP4 (IMAP version 4 revision 1 – IMAP4rev1), který je definován v RFC 3501.
  • Vyhledávání a zobrazení informací – HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

      • je internetový protokol určený pro výměnu hypertextových dokumentů ve formátu HTML (HTTPS – zabezpečený protokol). Používá obvykle port TCP/80, verze 1.1 protokolu je definována v RFC 2616. Tento protokol je spolu s elektronickou poštou tím nejvíce používaným a zasloužil se o obrovský rozmach internetu v posledních letech.
  • Přenos souborů – FTP (anglicky File Transfer Protocol)

      • je v informatice protokol pro přenos souborů mezi počítači pomocí počítačové sítě. Využívá protokol TCP z rodiny TCP/IP a může být používán nezávisle na použitém operačním systému (je platformně nezávislý). Definován byl v roce 1985 v RFC 959 a rozšířen byl v roce 1997 v RFC 2228. Jeho podpora je součástí webových prohlížečů nebo specializovaných programů (tzv. FTP klientů).
  • Vzdálený přístup – Telnet(zkratka z Telecommunication Network)

      • je v informatice označení protokolu používaném v počítačových sítích, který pomocí stejnojmenné aplikace umožňuje uživateli připojení ke vzdálenému počítači.
        telnet://anonym@anezka.vc.cvut.cz – login : visitor

 

1 komentář

Napsat komentář: Jiří Lochman Zrušit odpověď na komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.


*