- Souborový systém- je součástí OS
- slouží ke správě velkokapacitních médií (FDD, HDD,…)
- Nejmenší jednotkou je sektor
- Sektory se sdružují do alokačních jednotek (clustrů)
- Adresářová položka- obsahuje všechny údaje o daném souboru
- každý soubor má svou vlastní adresářovou položku
HPFS
- Vyvinula společnost Microsoft pro OS2
- Velikost alokační jednotky = velikosti sektoru
- Adresářová položka umožňovala podporu dlouhých jmen (až 255 znaků)
- Rozlišuje velká a malá písmena
- Snažil se ukládat data tak, aby byli všechny za sebou
- Při otevírání souboru byly souborové informace načteny v OP – náročné na OP
- Adresářová položka je součástí datové sady (je hned za souborem)
- Podobně pracuje souborový systém Novellu
- Při výpadku proudu nastala ztráta neuložených dat
FAT 16 (Fat Alocation Table)
BOOT
FAT
ROOT
DATA
- BOOT- je zde zavaděč OS nebo jsou zde informace o OS
- zabírá vždy 30 sektorů
- FAT tabulka- obsahuje čísla alokačních jednotek
- odpovídá velikosti svazku
- ROOT- kořenový adresář
- obsahuje: údaje o uložených souborech, adresářové položky
- velikost podle typu média
- DATA- obsahují alokační jednotky
- Je jednoduchý a spolehlivý
- Při výpadku proudu nedocházelo ke ztrátě dat
- Často přistupoval na disk (byl pomalejší)
- Adresářové položky byly pohromadě
- Museli jsme provádět defragmentaci
- Délka názvu souboru byla pouze 8.3
- efektivnost= poměr alokační jednotky ku maximální velikosti adresování
Velikost AU Efektivnost Maximální velikost
0,5 kB 1/28 32 MB
1 kB 1/29 64 MB
2 kB 1/210 128 MB
4 kB 1/211 256 MB
8 kB 1/212 512 MB
16 kB 1/213 1024 MB
32 kB 1/214 2 GB
34 kB 1/215 4 GB
ADRESÁŘOVÁ POLOŽKA
Význam Počet B
Jméno 11 B
Atributy D/E 1 B
Datumová a časová složka vytvoření 4 B
Datumová a časová složka změny 4 B
Velikost souboru 3+1 B
Odkaz na 1.AU 2+2 B
Odkaz na předchozí adresář 2+2 B
32 B
- Adresářová položka zabírá vždy 32B= 25
VELIKOST ROOT PRO RŮZNÁ MÉDIA
Medium Velikost
DD- double densiti 360/720kB – 25 sektorů
Flopy 1,44MB – 24 sektorů
ostatní – 25 sektorů
ATRIBUTY D/E (složek/souborů)
Význam Nastavení v Bajtu
R read only 00000001
H hidden (skrytý) 00000010
S systém 00000100
VL volumeable 00001000
D dir 00010000
A archive 00100000
-voluamelable- nemůžeme ji upravit
- obsahuje info o svazku
- dir- nemůžeme ji ovlivnit
- zbývající můžeme ovlivňovat
Extent
VFAT
- Umožňuje přechod na dlouhé názvy
- Vzniká pro WIN 95
- Podporuje delší názvy- vytvoří na disk speciální oddíl EXTENT (je uložen v oblasti dat), který sice zabere místo na disku, ale ukládá do sebe názvy delších souborů
FAT 32
- Vzniká kvůli tomu, že se zvětšují velikosti disků
- Velikost AU=232- každé číslo může obsahovat až 4B
- Větší robustnost- je možnost přesouvat ROOT (nemá pevné místo ani pevnou velikost),záložní kopie FAT (nemá pevné místo),BOOT obsahuje zálohu svazku
- Větší pružnost ukládání dat na disk
- Můžu ukládat větší soubory (až 4GB)
- Kompatibilita s většinou aplikací
- Degradace výkonu (kvůli většímu objemu dat) max 5% proti FAT 16
- Na rozdělení disku musíme používat FDISK s podporou větších disků
- BOOT se zvětšil o 2 sektory (obsahují adresářové položky s odkazem na ROOT a na tabulky FAT1 a FAT2) na 32 sektorů
- Jednou konvertovaný systém do FAT 32 nelze bez formátování převést zpět do FAT 16
- Pokud je svazek s kompresí – nepřevádět do FAT 32
- Nekonvertovat výměnný disk!
- Na FAT 32 nefunguje hibernace(uspání) disku- protože ve volném čase (když nic nedělám) tak disk ukládá adresy (zálohu) do druhé FAT 1 nebo FAT 2 (je jedno do které protože si jsou rovny)
- Může selhávat DUAL BOOT
- Minimální velikost FAT 32 je 512kB
Velikost AU Velikost čísla Efektivnost Max velikost HDD
4 kB 2,5 B 2 GB*
8 kB 3 B 64 GB
16 kB 3,5 B 2 TB
32 kB 4 B 64 TB
34 kB 4 B 256 TB
- ROOT- nepočítáme protože v BOOT jsou 2 sektory odkazující na ROOT
- nemá pevnou velikost
NTFS (New Technologies File System)
- souborový systém
- umožňuje kompatibilitu se staršími OS
- místo ASCI používá UNICODE- unicode zabírá 2B,umožňuje více jazyčnou podporu
- podporuje růžné varianty multi-uživatelských bezpečnostních systémů
- vytváří se logfile- logfile si vytváří poznámky o provádějících se operacích
- podporuje svazkové sady- umožňuje sloučit dva fyzické disky jako jeden logický
- je pojat jako databáze B-TREE
- maximální adresovatelný prostor je 264=16EB
Velikost AU Max velikost HDD
0,5 kB od 0,5 GB
1 kB od 1 GB
2 kb od 2 GB
4 kB od 4 GB
BOOT- MBR
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
MFT
Rozšíření datové oblasti
metadatové soubory
BOOT- má maximálně 16 sektorů
MFT (Master File Table)- souborový systém
- obsahuje adresářové položky
- prvních 16 záznamů je rezervováno pro netafatové soubory (jsou to soubory k řízení a provozu souborového systému)
- metadatové soubory- 0- master file table- začíná $ → jsou skryté
- obsahuje samotnou tabulku NFT
1- master file table- obsahuje zálohu prvních 16-ti záznamů
2- log file- transakční soubor
3- volume descrition table- obsahuje informace o daném svazku
4- atribute definition table- obsahuje vlastnosti NTFS (když chce změnit nějaký nějký atribut tak se změní pouze tento soubor a nemusí se manit celá NTFS)
5- root directory folder- odkaz na ROOT
6- cluster alocation bitmap- tato oblast odkazuje na mapu alokačních jednotek (obsahuje pouze odkazy)
7- colume boot code- předzavaděč zavaděče
8- bad cluster file- odkazuje na vadné AU
- systém kontroluje AU při formátování
9- quota table- tablukta kvót→ omezený prostor pro uživatele
10- upper case table- je v ní uložena národní abeceda
11 až 15- volné metadatové soubory
- Položka v MFT mívá velikost AU- preferuje se 4kB
- Položka obsahuje atributy souborů a adresářů (vlastní jejich data)
- Jestliže je soubor menší než velikost položky MFT ukládá se do MFT položky (data souboru se berou jako atributy)
Rozšíření datové oblasti
- Obsahuje data nebo atributy z MFT
- rezidentní atributy- jsou součástí MFT tabulky (např. jméno souboru)
- jestliže je soubor větší než položka v MFT a musí být rezidentní sloučí se více MFT položek do jedné
- nerezidentní atributy- jsou obsaženy v rozšířené datové oblasti
Ovlivnění výkonu NTFS
- Obsahuje defragmentaci- Pokud zdefragmentujeme plný disk – výkon se zvýši
- nezdefragmentovaný disk snižuje výkon
Ukládání dat do NTFS
- pokud je soubor menší než MFT záznam uloží se do MFT tabulky
- pokud je soubor větší než MFT záznam ukládá se do místa na data (extent)
- pokud jsou atributy větší než MFT záznam ukládají se atributy na místo dat (extent)
= Na místo atributů (tabulka MFT) se mohou ukládat atributy a data a na místo dat (extent) se můžou ukládat rovněž data i atributy
Obsah MFT záznamu odkazující na adresář
- hlavička- index
- ukazatel na atributy
- volný prostor
- standardní informační atribut (SI)- datumové a časové značky vytvoření, změny a archivace
- další běžné atributy
- file name (FN)- kódování UNICODE
- index root atribut
- index alocation atribut- odkaz na další indexy
- security description (SD)- přístupová práva
Obsah MFT záznamu odkazující na soubor
- hlavička- index
- ukazatel na atributy
- volný prostor
- standardní informační atribut (SI)- datumové a časové značky vytvoření, změny a archivace
- další běžné atributy
- file name (FN)- kódování UNICODE
- DATA- datový atribut
- obsahuje aktuální data souboru
- security description (SD)- přístupová práva
Funkčnost NTFS
- reparse point- symbolický odkaz- umožňuje vytvořit odkaz souboru z jednoho místa na jiné
- spojovací uzly- umožňuje vytvořit odkaz adresáře z jednoho místa na jiné
- VMP- umožňuje vytvořit odkaz svazku z jednoho místa na jiné = umožňuje vytvořit jeden logický disk z více fyzických
- vzdálený server- málo používané soubory odkládá bokem
- šifrování EFS- používá se metoda asymetrického klíče
- PGP- když se soubor zašifruje tak se zašifruje veřejným klíčem
- k rozšifrování se používá klíč osobní
- diskové kvóty- vymezují prostory pro uživatele (prostory můžou být stejně velké nebo individuálně veliké)
- podpora práce s „řídkými“ soubory- ukládá důležitá data a u nedůležitých dat si udělá jen poznámky
- urychluje činnost databáze a šetří místo
2)Transciever, repeater, hub, spínací hub, bridge, switch (mosty a přepínače)
TRANSCEIVER Převodník
- Umožňuje měnit druh přenosového média
- Zesilovače pouze zesilují signály a nemohou měnit protokol ani fyzický druh přenosového kabelu.
- Pokud se mění druh kabelu na výstupu jedná se o převodník - tranciever. Protokol zůstává stejný.
- Maximální délka mezi krajními počítači je 185m. Pro kroucené dvojlinky je tato vzdálenost ještě menší. Proto na větší vzdálenosti se musí vkládat zesilovače a rozbočovače. U sítě Ethernet jsou nejjednodušší malé 2portové transievery, které se používají k zesílení nebo přechodu z jednoho kabelu na druhý. Pro větší počet napojených kabelů se používá Multiport Repeater. Pro propojení více kabelů nebo několika druhů kabelů se používají modulární rozbočovače vybavené zdrojem a řadou slotů. Pro třídění paketů jsou používány Bridges (mosty).
REPEATER Opakovač
- digitalizuje signál
- neboli repeatery či zesilovače jsou tedy určeny pro propojení na větší vzdálenosti.
- Pracují na úrovni fyzické vrstvy. Poněvadž jsou spolu s huby “neinteligentní” tzn., nerozebírají hlavičky paketů, jsou rychlé a nebufrují signál. Proto vzniklé zpoždění je rovno zlomkům bitového intervalu. Nemění charakter sdíleného přenosu. Spolu s huby se používají tam, kde většina komunikace se děje mezi serverem a stanicemi. Pokud je komunikace i mezi stanicemi je vhodné používat mosty, switche a routery.
- Opakovače mohou spojovat sítě o různých mediích, ale se stejným protokolem a rychlostí.
HUB Rozbočovač
- Aktivní prvek počítačové sítě, který umožňuje její větvení a je základem sítí s hvězdicovou topologií. Chová se jako opakovač. To znamená, že veškerá data, která přijdou na jeden z portů (zásuvek) zkopíruje na všechny ostatní porty, bez ohledu na to kterému portu (počítači a IP adrese) data náleží. To má za následek, že všechny počítače v síti „vidí“ všechna síťová data a u větších sítí to znamená zbytečné přetěžování těch segmentů, kterým data ve skutečnosti nejsou určena.
- Nepodporuje full duplex na rozdíl od switchů.
- Nástupcem síťových rozbočovačů jsou switche (přepínače), které síťový provoz inteligentně směrují.
PŘEPÍNANÉ HUBY (switching hub)
- Jsou vhodné zejména u virtuálních sítí a oddělených pracovních skupin. Pracuje stejně jako hub, ale síť je rozdělena do segmentů, z nichž každý obsahuje několik portů. Umí vyrovnávat zátěž změnou počtu portů na segmentu. Je laciný a podstatně výkonnější než hub.
Přepínání u hubů může být:
A) Statické- přepnutí potřebuje ruční zásah. Při přepínání dochází k přemístění jednoho uživatele z jedné sítě do druhé.
B) dynamické- přepnutí se provádí automaticky. Vytváří se virtuální spojení mezi sítěmi podle okamžitých požadavků. V současné době se používají 4 základní druhy dynamických přepínačů:
1. Hardwarové přepínací matice a křížové přepínače- Jsou velmi rychlé. Přepínají na základě cílové adresy.
2. Distribuované softwareově orientované přepínače používají architekturu známou z routerů. Mají vlastní procesory a komunikují na různých rychlostech s různými protokoly.
3. Centralizované softwareově orientované přepínače- mají stejné výhody jako distribuované.
4. Distribuované hardwareové přepínače s velmi rychlou páteřní sběrnicí. Jsou osazeny rychlými procesory a zákaznickými obvody.
- Rozbočovače jsou levnější a způsobují podstatně menší zpoždění než routery a jsou proto využívány ve virtuálních sítích.
- Stackable (stahovatelné) huby se chovají jako jeden aktivní prvek. Obvykle mohou rozdělit až 16 segmentů. Jsou propojeny speciální vysokorychlostní sběrnicí, která snižuje prodlevy.
- stahovatelné huby (stackable)- mají vlastní páteř a dá se více hubů propojit mezi sebou
- Stahované huby lze také zapojovat do kaskád, přes kaskádovací porty. Třída Class II povoluje pouze vzdálenost 5m, ale pro huby, mající kaskadovací porty fungující jako dvouportový přepínač, který odděluje kolizní domény, mohou být vzdálenosti mezi stohy až 100m, při maximálním počtu 6. Kaskádní propojení zkracuje povolené maximální vzdálenosti.
- huby se dají zapojovat kaskádově
- Rozbočovače rozlišujeme:
• třídy I- s omezením na 1 opakovač nebo stoh na segment (u 100Mb Ethernetu bez opakovače.
Opakovače třídy I se musí spojovat přes switche.
• třídy II- zvládnou dva opakovače nebo stohy na segment.
- V současné době jsou huby spíše levnější, avšak méně efektivní a bezpečnou, alternativou ke switchům. Používají se většinou v menších domácích nebo podnikových sítích.
BRIDGE
- pracuje na 2.vrstvě linkové
- jsou určeny pro spojení segmentů a brání jejich přetížení
- má dva vstupy
- provoz segmentů dělá podle MAC adres (vytváří si tabulku co kam poslal)
- Na základě linkové MAC adresy cílového uzlu rozhoduje most o další cestě rámce v síti. Nevýhodou této metody je , že síť je strukturovaná na podsítě s určitými skupinami linkových adres jen fyzicky. Nejedná se o logické sítě, ve kterých je možné směrování provozu podle logických adres a informací síťové vrstvy. Výhodou mostů je však jejich jednoduchost a protokolová transparentnost, tj. nezávislost na protokolech vyšších vrstev.
- Činnost mostu je založena na analýze přenášených rámců a vytváření filtrační tabulky podle principu samoučení (Self Learning)
- Tvorbu a aktualizaci tabulky zabezpečuje algoritmus TRA (Transport Roading Algoritmus).
- Učení- je základním mechanismem automatického budování filtrační tabulky. Most analyzuje zdrojovou MAC adresu každého přijatého rámce a porovnává jí s obsahem tabulky, pokud v tabulce není, zařadí jí do tabulky s číslem příslušného portu.
- Filtrace- se vykonává při příjmu rámců, ve kterých mají cílová a zdrojová MAC adresa ve filtrační tabulce přiřazené stejné číslo portů fyzické podsítě. V tomto případě most rámce jednoduše nepřenese.
- Přenos rámců- v případě příjmu rámce s neznámou cílovou adresou nebo adresou s jiným číslem portu fyzické podsítě, most rámec přenese buď na všechny ostatní porty nebo na konkrétní port mostu.
- Parametry: velikost filtrační tabulky (počet MAC adres), filtrační výkon (maximální počet načtených rámců za sekundu), přenosový výkon(počet přenesených rámců na jiný port za sekundu).
- Transparentní mosty mají topologii omezenu jen na stromové podsítě, protože jinak by docházelo k cyklickému oběhu rámců. Topologické omezení je částečně řešeno algoritmem výběru kostry STA.
- Funkcí algoritmu STA (Spanning Tree Algoritmus) podle normy IEEE 802.1d je definovat jednoznačné cesty v rámci libovolné síťové topologie. Výsledkem činnosti algoritmu je vytvoření stromové topologie, která by zabránila vzniku logických smyček a rámců v síti.
SWITCH
- Obecnou vlastností switchů je, že analyzují procházející packety a podle informací v nich obsažených (umí pracovat s MAC adresou) rozhodují, kam paket předat dál.
- Pracuje na 2. vrstvě ISO OSI- linkové vrstvě
- druhy přepínání- okruhové- fyzické spojování částí sítě
- packetové- propojuje se cesta jen pro určitý packet
Ethernet Switch
- Switch se používá jako aktivní prvek v síti Ethernet. Zde nahradil dříve používané huby, které signál jednoduše kopírovaly do všech ostatních rozhraní. Vedle vyššího výkonu se starají i o bezpečnost (nepřetěžování) sítě.
- Kdo je kde se switche učí automaticky z procházejícího provozu, konkrétně z adres odesilatelů uvedených v rámcích, které do switche přicházejí. Z těchto údajů si switch automaticky plní tabulku identifikující cílová rozhraní pro jednotlivé adresy. Pokud switch dostane k doručení rámec směřující na jemu dosud neznámou adresu, chová se jako hub a rozešle rámec do všech ostatních rozhraní. Lze očekávat, že oslovená stanice pravděpodobně odpoví a switch se tak vzápětí dozví, kde se nachází.
- Ethernetové switche mají problém s cykly v síti, vytvářenými za účelem redundance. Pokud síť obsahuje cyklus, mohou pakety od stejného odesílatele přicházet chaoticky z různých rozhraní a dokonce tentýž paket může do switche dorazit několikrát. Switch není v takovém prostředí schopen rozpoznat, kde se kdo nachází. Tento problém řeší switche mechanismem zvaným Spanning tree protokol, kterým se dohodnou na nepoužívání některých tras tak, aby ze sítě zmizely cykly. Vytvoří se kostra sítě dosahující do všech jejích míst. Když dojde ke změně v topologii (např. rozpojení některé linky), bude aktivována některá z dosud odstavených tras tak, aby nový strom nadále pokud možno pokrýval celou síť.
L3 Switch
- Když se pak objevily Ethernetové switche s rozšířenými funkcemi, které dokázaly analyzovat protokol IP a fungovat jako routry (na 3.síťové vrstvě, začal se pro ně používat pojem L3 switch.
- Původní L3 switche byly velmi rychlé, ale jednoduché. Typicky měly jen velmi omezenou podporu směrovacích protokolů a veškerých pokročilých funkcí. Postupem času se jejich schopnosti rozšiřovaly a v současnosti se pojem L3 switch používá víceméně jako synonymum pro router.
- Analogicky se můžete setkat s pojmem L4 switch pro zařízení, jež umí analyzovat protokol 4. vrstvy OSI modelu a zpracovávat pakety např. podle čísel portů.
Switche dnes často nabízejí i některé pokročilejší funkce, jako například:
- management- možnost řídit vlastnosti switche pomocí telnet nebo html protokolu
- VLAN- podpora virtuálních sítí
- SNMP- vzdálená správa zařízení, hlášení určitých stavů a situací apod
Parametry:- počet portů, přepínací kvalita, počet MAC adres, Flow Control (možnost přibrzdění příjmu dat na portu, tím se zamezí přeplnění bufferu a následné ztrátě packetu), Port Trunking (sdružování portů při nedostatečné kapacitě), Spanning tree protokol
Metody odesílání:
- cut-through- každý další packet se odesílá s určitým zpožděním
- store-forward- každý další packet se odesílá až se odešle předchozí
Žádné komentáře:
Okomentovat