\chapter{Počítačové sítě}

V~širším pojetí jsou počítačové sítě multidisciplinárním oborem zaměřujícím se na návrh, implementaci, správu a propojení technických prostředků umožňující navázání spojení a předávání dat mezi počítači a dalšími zařízeními.
V~užším pojetí je počítačová síť tvořena vzájemně propojenými počítači za účelem sdílení dat a zdrojů.

\textit{Nejdůležitější vlastností počítačových sítí je jejích obecné použití. Počítačové sítě jsou primárně budovány z~univerzálního programovatelného hardwaru a nejsou optimalizovány pro konkrétní aplikaci, jako je telefonování nebo přenos televizního signálu}\citep{Peterson_Davie_2022}
na rozdíl od telekomunikačních sítí (pevná telefonní síť nebo telegrafní síť), které jsou pevně spjaty se službou kterou poskytují.
Počítačové sítě dokáží přenášet širokou škálu dat včetně textu, obrazu, hlasu, videa různých souborů a dalších dat. Toto umožuje počítačových síťím podporovat mnoho aplikací a služeb.

Jedním z~požadavků na počítačové sítě je možnost dynamického navázání spojení a předávání dat s~jinými zařízeními k~tomu se uplatňuje princip přepínané sítě. Existují dva základní principy přepínané sítě. Přepínané sítě založeny na principu \textbf{přepojování okruhů} a sítě založeny na principu \textbf{přepojování paketů}. První z~jmenovaných principů je starší a běžný pro tradiční telefonní síť, kdy je na začátku spojení vytvořen přenosový okruh mezi zdrojovým a cílovým uzlem. Tento okruh má garantované přenosové pásmo a je rozpojen na konci spojení.
Princip \textbf{přepojování paketů} vymysleli nezávisle na sobě vědci Paul Baran a Donald Davies. Přenášená data se rozdělí na bloky o~určité délce. Každý blok se doplní o~informace o~zdroji, cíli, případně o~další informace potřebné pro přenos. Takový blok se nazývá paket a je odesílán po síti. Síťové prvky každý jeden paket na základě cílové adresy směrují k~dalšímu síťovému prvku nebo koncovému zařízení. Takto může každý každý paket cestovat po síti jinou cestou k~cíli v~závislosti na aktuálním stavu sítě. Na cílovém zařízení dojde k~příjmu a seřazení paketů do původního pořadí, následně jsou z~jednotlivých paketů sestavena původní data.

Koncové zařízení je zařízení vybavené komunikačním rozhraním (síťovým adaptérem), které využívá síťové služby a obvykle neposkytuje síťové služby jiným zařízením. Mezi typické koncové zařízaní patří počítač, síťové tiskárny, mobilní zařízení, herní konzole, IoT zařízení.
\section{Síťová architektura}

V~době vývoje počítačových sítí (v~70. letech 20. století) byly vyvynuty různé síťové technologie, které však nebyly vzájemně kompatibliní. Toto stěžovalo komunikaci mezi koncovými zařízeními různých výrobců. Snaha o~propojení různých sítí a požadavek na kompatibilitu koncových zařízení různých výrobců vyvolávala potřebu standardizace.
\textbf{Note:} z~duvodu vývoje různých počítačových sítí bylo potřeba standardizovat....

\section{Taxonomie počítačových sítí}

Protože, je pojem počítačové sítě zcela obecný (síť lze realizovat libovolnou technologií), lze počítačové sítě děli na základě celé řady aspektů.

\subsection{Podle způsobu přepojování}
\begin{itemize}
    \item Přepojování okruhů
    \item Přepojování packetů
\end{itemize}

\subsection{Podle rozsahu sítě}
\begin{itemize}
    \item PAN - Personal area network
jedná se o~osobní síť malého rozsahu (až v~řádech nízkých desítek metrů), slouží pro potřeby uživatele. Jaké PAN se označují sítě především tvořené nositelnou elektronikou. Bluetooth - přenost zvuku, dat

    \item LAN - Local area network
Jedná se o~lokální sítě 

    \item MAN - metropolitan area network


    \item WAN - wide area network
\end{itemize}


\section{Základní síťové prvky}

Počítačové sítě jsou tvořeny technickými prostředky (síťovými prvky). Existují síťové prvky pasivní a aktivní. Pasivní síťové prvky nemanipulují s~přenášenými daty a nezasahují do přenášených dat. Nevyžadují externí napájení. Aktivní síťové prvky vyžadují externí napájení a manipulují s~přenášenými daty a mohou do nich i zasahovat. Aktivní síťové prvky nabízejí různou funkcionalitu podle které se dále rozlišují.

\textbf{Aktivní síťové prvky:}
\begin{itemize}
    \item síťový adaptér
    \item switch

    \item access point

    \item router
\end{itemize}

Mezi dnes již málo používané aktivní síťové prvky lze zařadit:
\begin{itemize}
    \item opakovače
    \item most (bridge)
\end{itemize}

\textbf{Pasivní síťové prvky:}
\begin{itemize}
    \item Kabeláž
    \item Spojky
    \item Pasivní rozdělovače
    \item Konektory
    \item Filtry
\end{itemize}

\section{802.1X}
802.1X je standard vydaný IEEE\footnote{Institute of Electrical and Electronics Engineers} který v~obecné rovině zavádí a popisuje možnosti řízení přístupu k~přenosovému médiu. Nedefinuje žádné komunikační protokoly a celou problematiku popisuje pouze v~obecné rovině.