Kompendium Wiedzy — Sieci Komputerowe

Treści zgodne z wymaganiami CKE.

Topologie Sieciowe

Gwiazda (Star)

SWITCHPC 1PC 2PC 3PC 4
  • Centralny punkt — Switch (przełącznik)
  • Zaleta: awaria kabla = wyłączenie jednego PC
  • Wada: awaria Switcha = cała sieć pada

Magistrala (Bus)

PC APC BPC CTerminatorTerminator
  • Jeden wspólny kabel (koaksjalny)
  • Terminatory na końcach kabla
  • Wada: przerwanie kabla = cała sieć pada

Zasięg Sieci

Urządzenia Sieciowe

HubWarstwa 1 (fizyczna)Powiela sygnał nawszystkie portySwitch (Przełącznik)Warstwa 2 (łącza danych)Tablica MAC — wysyłaramkę do właściwego portuRouterWarstwa 3 (sieciowa)Routing po adresach IPŁączy różne sieciFirewall / APWarstwy wyższeFirewall filtruje pakietyAP umożliwia Wi-Fi

Model OSI vs TCP/IP

CKE wymaga znajomości obu modeli i umiejętności przypisywania protokołów/urządzeń do warstw.

Model OSI (7 warstw)Model TCP/IP (4 warstwy)7. Aplikacji6. Prezentacji5. Sesji4. Transportowa3. Sieciowa2. Łącza danych1. FizycznaAplikacjiTransportowaInternetuDostępu do sieci

Kluczowe informacje z CKE:

Budowa Adresu IPv4

Adres to 32 bity (4 oktety po 8 bitów). Maska podsieci dzieli adres na część sieciową i hostową.

Część Sieci (Network)Część Hosta (Host)← Granica ustalana przez maskę →

Kluczowe wzory i zasady:

Kalkulator IPv4

Budowa Adresu IPv6

Adres IPv6 to 128 bitów = 8 bloków po 4 cyfry szesnastkowe, oddzielonych dwukropkami.

20010db8000000000000ff0000428329Prefiks sieci (64b)Identyfikator interfejsu (64b)

Kluczowe zasady (CKE):

Kompresor IPv6

Protokoły Sieciowe — Przegląd CKE

TCP vs UDP — Porównanie

TCP✔ Niezawodny (potwierdzenia)✔ 3-way handshake✔ Kontrola kolejności✔ Retransmisja utraconychHTTP, FTP, SSH, SMTP, POP3UDP✘ Brak potwierdzeń✘ Brak gwarancji dostarczenia✔ Bardzo szybki✔ Niski narzut (mały nagłówek)DNS, DHCP, streaming, VoIP, gry

Polecenia diagnostyczne (CKE):

Zadania Otwarte

Rozwiń treść zadania, spróbuj rozwiązać samodzielnie, a potem kliknij „Pokaż rozwiązanie".

Zadanie 1: Obliczanie liczby hostów
Treść: Dla podsieci przydzielono maskę /26. Ile maksymalnie urządzeń można podłączyć?
Rozwiązanie: Maska /26 → na hosty zostaje 32−26 = 6 bitów.
26 − 2 = 64 − 2 = 62 hosty.
Odejmujemy 2: adres sieci (wszystkie bity hosta = 0) i broadcast (wszystkie = 1).
Zadanie 2: Wyznaczanie adresu sieci (AND)
Treść: IP: 192.168.10.45, maska /24. Podaj adres sieci, broadcast i zakres użytecznych IP.
Maska /24 → ostatni oktet to hosty.
Adres sieci: 192.168.10.0
Broadcast: 192.168.10.255
Użyteczne IP: 192.168.10.1 – 192.168.10.254
Zadanie 3: Diagnoza sieci (ping)
Treść: Ping do 8.8.8.8 działa, ale ping na wp.pl zwraca „nie znaleziono hosta". Jaka usługa jest uszkodzona?
Połączenie z Internetem działa (ping po IP OK). Brak tłumaczenia nazwy na IP = awaria serwera DNS.
Zadanie 4: TCP vs UDP
Treść: Dlaczego wideokonferencja (np. Zoom) używa UDP, a nie TCP?
TCP retransmituje utracone pakiety, co powoduje opóźnienia. W rozmowie wideo lepiej „zgubić" klatkę niż czekać na retransmisję — liczy się płynność przekazu, nie jego kompletność. UDP minimalizuje opóźnienia kosztem niezawodności.
Zadanie 5: Podział na podsieci (VLSM)
Treść: Masz sieć 192.168.1.0/24. Musisz utworzyć 4 podsieci. Jaka będzie nowa maska i ile hostów zmieści każda podsieć?
Potrzebujemy 4 podsieci → potrzebujemy 2 dodatkowych bitów (22 = 4).
Nowa maska: /24 + 2 = /26 (255.255.255.192).
Hosty na podsieć: 26 − 2 = 62.
Podsieci: .0, .64, .128, .192 (każda po 64 adresy).
Zadanie 6: Rola DNS i DHCP
Treść: Opisz, co się dzieje krok po kroku, gdy podłączasz laptopa do Wi-Fi i otwierasz stronę.
1. DHCP: laptop wysyła DHCP Discover. Serwer odpowiada Offer z adresem IP, maską, bramą i adresem DNS.
2. Laptop zatwierdza (Request → Ack).
3. Wpisujesz nazwę domeny → DNS tłumaczy ją na adres IP serwera.
4. Przeglądarka nawiązuje połączenie TCP (3-way handshake) z serwerem HTTP/HTTPS.
5. Serwer przesyła stronę HTML.
Zadanie 1: Skracanie adresu IPv6
Treść: Skróć adres: 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329
1. Usuwamy zera wiodące: 2001:db8:0:0:0:ff00:42:8329
2. Najdłuższy ciąg zer → :::
Wynik: 2001:db8::ff00:42:8329
Zadanie 2: Rozwijanie adresu IPv6
Treść: Rozwiń adres fe80::1 do pełnej postaci (8 bloków po 4 cyfry).
:: zastępuje brakujące bloki zer (musi być ich łącznie 8).
Mamy: fe80 i 0001 → brakuje 6 bloków.
Wynik: fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001
Zadanie 3: Typy adresów IPv6
Treść: Czym różni się adres Link-Local od Global Unicast? Podaj prefiksy obu typów.
Link-Local (fe80::/10) — używany wyłącznie w sieci lokalnej (jednym segmencie LAN), nierutowany w Internecie, konfiguruje się automatycznie.
Global Unicast (2000::/3) — odpowiednik publicznego IP w IPv4, rutowany globalnie.
Zadanie 4: SLAAC
Treść: Wyjaśnij, w jaki sposób urządzenie w sieci IPv6 może uzyskać adres IP bez serwera DHCP.
Mechanizm SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration):
1. Router wysyła komunikaty RA (Router Advertisement) z prefiksem sieci (np. 2001:db8:1::/64).
2. Urządzenie generuje identyfikator interfejsu (64 bity) — np. na podstawie adresu MAC (EUI-64) lub losowo.
3. Łączy prefiks + identyfikator = pełny adres 128-bitowy. Nie potrzeba serwera DHCP.

Zadania z Arkuszy Maturalnych CKE

Zweryfikowane zadania z oficjalnych arkuszy. Rozwiązanie pojawia się po kliknięciu przycisku.
Źródło: Archiwum arkuszy CKE (Formuła 2023) oraz Arkusze.pl.

Adresacja IP i podsieci
Matura Maj 2022 — Formuła 2015 — Poziom Rozszerzony

Treść: Sieć o adresie 10.11.12.0 z maską 255.255.255.0.
a) Podaj maksymalną liczbę hostów. b) Podaj adres broadcast.

a) Maska /24 → 8 bitów na hosty → 28 − 2 = 254.
b) Broadcast: 10.11.12.255.
Routing między podsieciami
Matura Maj 2019 — Formuła 2015 — Poziom Rozszerzony

Treść: PC o IP 192.168.1.15/24 chce wysłać pakiet do 192.168.2.15/24. Czy wystarczy switch?

Oba komputery są w różnych podsieciach (192.168.1.0 vs 192.168.2.0). Switch działa na warstwie 2 (MAC) i nie routuje pakietów między sieciami. Potrzebny jest router.
Topologia gwiazdy — awaria
Matura Maj 2017 — Zadanie Teoretyczne

Treść: Która topologia jest najbardziej wrażliwa na uszkodzenie centralnego punktu dystrybucyjnego?

Topologia gwiazdy. Wszystkie węzły łączą się przez centralny switch/hub. Jego awaria powoduje brak łączności w całej sieci.
Protokoły i porty
Matura Maj 2023 — Formuła 2023 — Poziom Rozszerzony

Treść: Wskaż protokół warstwy aplikacji odpowiedzialny za automatyczne przydzielanie adresu IP urządzeniu w sieci lokalnej. Podaj numery portów tego protokołu.

Protokół: DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
Porty: 67 (serwer) i 68 (klient).
Proces: Discover → Offer → Request → Acknowledge (DORA).
TTL i pętle routingowe
Matura Maj 2018 — Formuła 2015 — Poziom Rozszerzony

Treść: Wyjaśnij rolę pola TTL w nagłówku pakietu IP. Co się stanie, gdy TTL osiągnie wartość 0?

TTL (Time To Live) to licznik zmniejszany o 1 przez każdy router na trasie pakietu.
Gdy osiągnie 0, router odrzuca pakiet i wysyła nadawcy komunikat ICMP „Time Exceeded".
Cel: zapobieganie nieskończonemu krążeniu pakietów w pętlach routingowych.
Adres MAC i Switch
Matura Maj 2021 — Formuła 2015 — Poziom Rozszerzony

Treść: Na jakiej warstwie modelu OSI działa przełącznik (switch)? Na podstawie jakiego adresu podejmuje decyzje o przekazywaniu ramek?

Switch działa na warstwie 2 (łącza danych) modelu OSI.
Podejmuje decyzje na podstawie adresu MAC (48-bitowy, szesnastkowy, wbudowany w kartę sieciową przez producenta).
Buduje tablicę MAC i wysyła ramkę tylko do właściwego portu (a nie na wszystkie, jak hub).

Testy Interaktywne

Wybierz test. Przed sprawdzeniem musisz odpowiedzieć na wszystkie pytania.

IPv4 i Protokoły

IPv6