Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN

Az előadások a következő témára: "Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN"— Előadás másolata:

1 Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN
Különös tekintettel a LAN típusú hálózatokra Ember László 2008

2 Definíció Számítógépes hálózatról beszélhetünk már akkor is, ha legalább két számítógép valamilyen adatátviteli csatornán (pl. vezetéken, rádió vagy műholdas kapcsolaton keresztül) össze van kötve. A rendszer tényleges működéséhez szükség van még azonban valamilyen közös nyelvre (protokollra), amelyen kommunikálnak egymással a berendezések és egy hálózati operációs rendszerre, amely koordinálja, irányítja az adatok mozgását. A kommunikációban részt vevő gépek az un. Gazdagépek (Host illetve Hosts többesszámban). Ember László 2008

3 Elnevezések LAN: Local Area Network Helyi hálózat
MAN: Metropolitan Area Network Városi hálózat WAN: Wide Area Network Nagy kiterjedésű hálózat PAN: Personal Area Network Személyes (otthoni) hálózat CAN: Campus Area Network Iskolai (egyetemi) hálózat Ember László 2008

4 Elnevezések LAN Egy intézmény, vállalat telephelyén, telephelyein működő általában zárt, védett belső hálózat Kiterjedése néhányszor 10 m és néhányszor m között lehet Magánhálózat Ember László 2008

5 Elnevezések MAN Egy önkormányzat saját számítógépes hálózata nem csupán belső használatra, hanem a lakossági használatot is megengedve. Ember László 2008

6 Elnevezések WAN Nagy kiterjedésű, ha úgy tetszik világméretű hálózat
Legfontosabb mai megvalósítása az internet A teljes glóbuszra, sőt az űreszközökkel való kommunikációra is kiterjed A tengerek mélye még nem lefedett  Ember László 2008

7 Adatátviteli közegek Kábeles kapcsolatok
Elektromos jeleket továbbító kábel Telefonkábel Koaxiális kábel UTP/FTP kábelek USB kábel Optikai jeleket továbbító kábel Üvegszálas kábel Ember László 2008

8 Kábel nélküli kapcsolatok
Adatátviteli közegek Kábel nélküli kapcsolatok Infravörös kapcsolat Bluetooth kapcsolat WiFi vagy WLAN kapcsolat Mikrohullámú kapcsolat Műholdas kapcsolat Rádióamatőr kapcsolatok (pocket radio) GSM, GPRS, HSDPA kapcsolatok Ember László 2008

9 Adatátviteli közegek Koaxiális kábel
Sheath: Műanyag burkolat (szigetelő) Braided shielding: Árnyékoló harisnya (fém háló, jó esetben réz) Insulation: szigetelő (PVC vagy Teflon) Conducting core: vezető mag Ember László 2008

10 Adatátviteli közegek UTP kábel Mantle: köpeny Pair: érpár
Insulation: szigetelő Conductor: vezető Ember László 2008

11 Adatátviteli közegek UTP kábel
Tipikus bekötési módja (T-568B - T-568B) úgynevezett egyenes kábel (Straight-Through) Ember László 2008

12 Adatátviteli közegek UTP kábel
Tipikus bekötési módja (T-568B - T-568B) úgynevezett egyenes kábel (Straight-Through) Ember László 2008

13 Adatátviteli közegek UTP kábel
Tipikus bekötési módja (T-568A - T-568B) úgynevezett kereszt kábel (cross-cable) Ember László 2008

14 Adatátviteli közegek UTP kábel
Tipikus bekötési módja (T-568A - T-568B) úgynevezett kereszt kábel (cross-cable) Ember László 2008

15 Adatátviteli közegek UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése
- Latch – retesz (műanyag törőelem) Ember László 2008

16 UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése - „Crimper” – Krimpelő fogó
Adatátviteli közegek UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése - „Crimper” – Krimpelő fogó Ember László 2008

17 Adatátviteli közegek Optikai kábel (üvegszálas)
Szerelt optikai patch kábel és szereletlen optikai kábel Ember László 2008

18 Adatátviteli közegek Optikai kábel (üvegszálas) ember@vodafone.hu
Ember László 2008

19 Adatátviteli közegek Optikai kábel (üvegszálas)
Optic core with cladding – védőburkolatos optikai mag (szilikonban úszik) PVC inner sheath – belső PVC burkolat Strain relief made of aramid fibers – hőnek ellenálló, erős aramid burok (kevlár) Outer sheath – külső burok Ember László 2008

20 Adatátviteli közegek Adatátviteli közeg rádiós adatátvitelhez
Ember László 2008

21 Adatátviteli közegek Az előző dián rádiós hálózatok adatátviteli közege volt látható Ember László 2008

22 Hálózati adapterek - PCI 10/100 Mbps hálózati adapter - PCI 1000 Mbps hálózati adapter Ember László 2008

23 Hálózati adapterek - WiFi, WLAN PCI adapter (Wireless-G szabványú, Linksys típusú) Ember László 2008

24 Hálózati adapterek - WiFi, WLAN USB adapter (Wireless-G szabványú, D-Link és Belkin típusú) Ember László 2008

25 Hálózati adapterek - WiFi, WLAN USB adapter (Wireless-G szabványú, high-gain változat) Ember László 2008

26 D-Link Gigabit Ethernet Switch
Ember László 2008

27 Gigabit Ethernet Switch
Ember László 2008

28 WiFi Access Point és WiFi Router
Ember László 2008

29 Protokollok IPX/SPX NETBEUI TCP/IP Ember László 2008

30 Protokollok IPX/SPX: A Xerox cég XNS protokolljából fejlesztette ki a NOVELL az IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange – hálózatok közötti adatcsere) protokollját Az IPX datagram, azaz csomag-alapú hálózati kommunikációs protokoll. A protokoll a csomagok céljának ill. forrásának azonosítására egy 12-bájtos címzési sémát alkalmaz Ez a 12 bájt három részre bontható: a 4-bájtos hálózati címre (amely a hálózati szegmenst azonosítja), a 6-bájtos node-címre (ami a hálózaton belül a csomópontot azonosítja) valamint a 2-bájtos socket-címre Ez utóbbi funkciója annak meghatározása, hogy a célállomáson futó process-ek (folyamatok) közül melyik kapja ill. küldte a csomagot. (Ezek meghatározása elvileg teljesen önkényes lehet, de érdemes a Novell ill. más gyártók által fenntartottakon kívüli egyedi azonosítót használni a más programokkal történő ütközések kivédésére.) Ember László 2008

31 Protokollok NETBEUI: -NetBIOS Extended User Interface egy olyan hálózati protokoll, amelyet általában kisebb, számítógépet tartalmazó helyi hálózatokon (LAN) használnak. -A NetBEUI gyors, kicsi és jól működik helyi hálózatokon, de nem irányítható, ami azt jelenti, hogy azok a számítógépek amelyek nem ugyanazon a helyi hálózaton vagy alhálózaton vannak nem használhatják kommunikációra. -A NetBEUI helyettesítése többnyire a TCP/IP protokollal történik. -A NetBEUI támogatása a Windows XP rendszerben megszűnt. -A TCP/IP protokoll vagy a hálózat alapvető bemeneti/kimeneti rendszere (NetBIOS) is használható, amelyek alapértelmezésben telepíthetők a Windows jelenlegi verziójában. Ember László 2008

32 Protokollok TCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet Protocol (átviteli vezérlő protokoll/internet protokoll) A TCP/IP nem más, mint egy protokollkészlet, amelyet arra dolgoztak ki, hogy hálózatba kapcsolt számítógépek megoszthassák egymás között az erőforrásaikat. A fejlesztés az ARPAnet köré csoportosult kutatók munkája. Valószínűleg az ARPAnet a legismertebb TCP/IP alapú hálózat. Ember László 2008

33 Protokollok TCP/IP: Mindegy, hogy minek nevezzük, a TCP/IP egy protokollcsalád. Jó néhány tagja biztosít sok alkalmazás számára szükséges alacsony szintű szolgálatokat. Ilyen például az IP, a TCP és az UDP. Mások olyan meghatározott feladatokat látnak el, mint például a számítógépek közötti állománytovábbítás, az üzenetküldés, vagy éppen egy adott gépre bejelentkezett felhasználók lekérdezése. A TCP/IP-t kezdetben főleg kis- és nagyszámítógépek (mainframe-ek) körében alkalmazták. Ezek a gépek saját merevlemezzel rendelkeztek, és általában teljesen önállóak voltak. Ember László 2008

34 Protokollok TCP/IP szolgáltatások:
Az állománytovábbítási protokoll (File Transfer Protocol, azaz FTP) segítségével bármely számítógépen lévõ felhasználó bármelyik másik gépre küldhet és onnan beszerezhet állományokat. A hálózati terminál protokoll (TELNET) a felhasználók távoli gépekre való bejelentkezését kezeli. A távoli viszonyt (session) annak a gépnek a megadásával kell kezdeni, amelyhez csatlakozni szeretnénk. Attól kezdve bármit is gépelünk be, minden adat a megadott géphez kerül a viszony befejeződéséig. Ember László 2008

35 Protokollok TCP/IP szolgáltatások:
Számítógépes levelezés ( ): Ez a szolgáltatás arra való, hogy a felhasználók üzeneteket küldjenek egymásnak. Az emberek kezdetben csak egy-két számítógépet használtak. Ezeken a gépeken aztán mindenki a saját levelezési állományát tartotta fenn. Levél, illetve üzenet elküldésekor annyi történik, hogy az egyszerűen a címzett megfelelő állományához fűződik. Az olyan környezetben azonban, ahol mikroszámítógépeket használnak, ezzel gond van. A legalapvetőbb probléma abból fakad, hogy a mikroszámítógépek nem a legmegfelelőbbek üzenetek fogadására. Levél küldésekor a levelezést végző program kommunikációs csatornát akar megnyitni a címzett géppel. Ha ez a gép történetesen egy mikroszámítógép, akkor lehetséges, hogy éppen ki van kapcsolva, vagy esetleg nem az üzeneteket kezelő alkalmazást futtatja. Ennek a problémának a megoldására az üzeneteket kezelését egy állandóan futó kiszolgáló (mail server) végzi el. A mikro gépeken futó levelező program pedig egy felhasználói interfészt alkot a kiszolgáló felé. Ember László 2008

36 Protokollok TCP/IP szolgáltatások:
Hálózati állományrendszer (NFS - network file system) A hálózati állományrendszer azt az illúziót kelti, hogy az egyik rendszer lemezei vagy más egységei közvetlenül más rendszerekhez tartoznak. Nincs szükség külön hálózati alkalmazásra ahhoz, hogy az állományokhoz hozzá lehessen férni. Az adott számítógép egyszerűen úgy viselkedik, mintha plusz egységeket kapott volna. Távoli nyomtatás Itt arról van szó, hogy a más számítógépekhez csatlakoztatott nyomtatókat sajátként tudjuk elérni. Távoli futtatás A szolgáltatás megengedi programok másik gépen való végvégrehajtását. Ez akkor hasznos, ha a munka nagy részét kisebb teljesítményű gépen el lehet végezni, de néhány feladat nagyobb rendszer erőforrásait igényli. Ember László 2008

37 Protokollok TCP/IP szolgáltatások: Névkiszolgálók (name servers)
Nagy kiterjedésű rendszerek működése során rengeteg név keletkezik, amit valahogy adminisztrálni kell. Ide tartoznak a felhasználók és a jelszavaik, az azonosítók és a számítógépek nevei és hálózati címei. Ha mindezeket minden számítógépen naprakészen akarnánk tartani, akkor elvesznénk az információ dzsungelében. Ennek elkerülése végett az adatbázisokat nem mindegyik, hanem csak egy pár rendszeren tartják fenn. A többi rendszer az adatokhoz a hálózaton keresztül fér hozzá. -Terminál szerverek Rengeteg rendszerben előfordul, hogy a terminálokat nem csatlakoztatják közvetlenül a számítógépekhez. Ehelyett ezek úgynevezett terminálszerverekhez csatlakoznak. A terminálszerver nem más mint egy kisteljesítményű számítógép, amely csak a telnet (vagy más, bejelentkezést végrehajtó protokoll) futtatására hivatott. Ember László 2008

38 Protokollok TCP/IP szolgáltatások: Hálózat alapú ablakos rendszerek
A nagy teljesítményű grafikai programok régebben olyan számítógépeket igényeltek, amelyekhez közvetlenül csatlakozott bittérképes grafikus képernyő. A hálózati ablakos rendszerek megengedik, hogy az ilyen programok más számítógéphez csatlakoztatott kijelzőt használjanak. Ezek a rendszerek biztosítják, hogy a különböző feladatokat a legmegfelelőbb rendszerek végezzék, miközben végig egyetlen grafikus felületet mutatnak a felhasználó felé. A legelterjedtebb megvalósítás a UNIX / LINUX rendszereken futó X Window System Ember László 2008

39 X Window System Ember László 2008

40 X Window System Ember László 2008

41 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta: ember@vodafone.hu
Ember László 2008

42 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta: ember@vodafone.hu
Ember László 2008

43 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta: ember@vodafone.hu
Ember László 2008

44 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány „A” osztály: / – / privát címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a címtartomány egy privát tartomány. A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki. Példa a címkiosztásra: : a hálózat címe : a szerver címe : a munkaállomás 1 címe : a munkaállomás 2 címe : a munkaállomás 3 címe … : a munkaállomás „utolsó” címe : Gateway cím : Broadcast cím Ember László 2008

45 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta:
/ – / Localhost Loopback címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a cím csak a Loopback cím lehet (visszacsatolási cím), azaz a host saját címe, amely hálózati adapter nélkül is létező virtuális egység címe. Példa a címkiosztásra: : localhost vagy localhost.localdomain Ember László 2008

46 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta:
/ – / Zeroconf címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ezt a címet DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dinamikus állomáskonfiguráló protokoll használata eredményezheti sikertelen DHCP címkérés esetén. Példa a címkiosztásra: : nem sikerült a DHCP kérést teljesíteni Ember László 2008

47 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány „B” osztály: / – / privát címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a címtartomány egy privát tartomány. A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki. Példa a címkiosztásra: : a hálózat címe : a szerver címe : a munkaállomás 1 címe : a munkaállomás 2 címe : a munkaállomás 3 címe … : a munkaállomás „utolsó” címe : Gateway cím : Broadcast cím Ember László 2008

48 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány „C” osztály: / – / privát címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a címtartomány egy privát tartomány. A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki. Példa a címkiosztásra: : a hálózat címe : a szerver címe : a munkaállomás 1 címe : a munkaállomás 2 címe : a munkaállomás 3 címe … : a munkaállomás 252 címe (pl. Proxy szerver) : Gateway cím : Broadcast cím Ember László 2008

49 Protokollok Ember László 2008