Számítógépes hálózati alapismeretek - vázlat
Számítógépes hálózat építésének célja Erőforrás megosztás Kommunikáció
Arpanet Fejlesztésének ideje az 1960-as évek vége, USA Egyetemek, fontosabb intézmények közötti kapcsolat megteremtése A mai internetes hálózat őse Eleinte adatállományok küldése, később levelező rendszer, kommunikáció
Hálózat kapcsolatok szerint Kliens-szerver Host-terminal (vendéglátó terminál) Peer-to-peer (egyenrangú munkacsoportok)
Hálózati topológiák Pont-pont összeköttetés Csillag topológia - a számítógépek egyazon csomópontra csatlakoznak. Előnye: vonalszakadás esetén csak az adott gép válik használhatatlanná. Hátránya: a szerver túlterheltté válhat. Teljes topológia - a hálózatban részt vevő összes számítógép kapcsolatban van egymással. Előny: közvetlen címzéssel elérhető bármelyik gép. Hátrány: nagy kábeligény, magas költségek. Fa topológia - Egy gyökérszerverre kapcsolódnak kisebb szerverek, majd azokra tovább a munkaállomások. Előny: korábban kialakított kisebb hálózatokat be lehet építeni. Hátrány: költséges, a központi szerver leállásakor a hálózat nem működik. Hálós topológia - Minden gép mindegyikkel külön van összekötve. Üzenetszórásos topológia Sín topológia - Egyazon csatornát használ az összes gép, soros kapcsolással. Előny: olcsó. Hátrány:vonalszakadáskor a hálózat nem működik, könnyen leterhelődik. Gyűrűtopológia - Láncbaszervezett gépek, itt csak egy gyűrű található. Előny: olcsó, nincs csomópont, egyszeres vonalszakadás esetén is működik még. Hátrány: lassú adatátvitel, mivel a köztes gépeken is áthalad az adat.
Topológiák
Hálózati protokollok Számítógépes hálózati szabvány mely leírja, hogy a hálózatban a kommunikáció milyen szabályok szerint zajlik. Néhány példa: Zárt szabványok AppleTalk IPX/SPX SMB Nyílt szabványok Internet protokoll család (TCP/IP) Open Systems Interconnect OSI modell
Hálózati sebesség A számítógép-hálózatok adatátviteli sebességének a mértékegysége bit/sec (vagy bps), ami az egy másodperc alatt átvitt bitek számát határozza meg. 1 kbit/s = 1 000 bit/s 1 Mbit/s = 1 000 kbit/s = 1 000 000 bit/s
Hálózati átviteli közegek Vezetékes hálózatok BNC hálózat 10 Mbit/s UTP hálózat 1000 Mbit/s Optikia hálózat (multi, mono) >10 Gbit/s Vezeték nélküli hálózatok
Hálózatok osztályozása méret szerint Lokális hálózat (Local Area Network, LAN) Kis kiterjedésű, egyszerű szervezéssel létrehozott hálózat. A lokális hálózatban az eszközök a hálózat fizikai kialakítására telepített kábelen, vagy más átvivő közegen keresztül közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz. Nagyvárosi hálózat (Metropolitan Area Network, MAN) Nagyobb távolságra levő gépek, LAN hálózatok összeköttetéséből alakul ki. Felépítése a LAN-okhoz hasonlít. Összeköt egymáshoz közel fekvő vállalati irodákat vagy akár egy egész várost. Egyik tipikus alkalmazása a világhálózat kiinduló pontjaihoz való belépésének biztosítása. Hatótávolsága 1 és 50 km között van. Nagy kiterjedésű hálózat (Wide Area Network, WAN) Egymástól nagy távolságra elhelyezkedő hálózatokat köt össze, akár az egész világot behálózhatja. A helyi hálózatok több millió bit/s-os átviteli sebességéhez képest a nagy távolságokra szolgáló átviteli közeg, és az átviteli sebesség sokkal kisebb.
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol (átviteli vezérlő protokoll/internetprotokoll) rövidítése. Az internetet felépítő protokollstruktúra. Kifejlesztése az ARPANET-hez köthető, 1983-ban teljesen leváltotta az addig használt NCP (Network Control Protocol) protokolt.
TCP/IP protokoll felépítése A TCP/IP felépítése a rétegződési elven alapul. Minden egyes réteg egy jól definiált feladatot végez el. Minden réteg csak a vele szomszédos réteggel képes kommunikálni. Alkalmazási réteg Az alkalmazási réteg a felhasználó által indított program és a szállítási réteg között teremt kapcsolatot. Ha egy program hálózaton keresztül adatot szeretne küldeni, az alkalmazási réteg tovább küldi azt a szállítási rétegnek. Szállítási réteg Az alkalmazási rétegtől kapott adat elejére egy úgynevezett fejlécet (angolul: header) csatol, mely jelzi, hogy melyik szállítási réteg protokollal (leggyakrabban TCP vagy UDP) küldik az adatot. Hálózati (Internet) réteg A szállítási rétegtől kapott header-adat pároshoz hozzáteszi a saját fejlécét, amely arról tartalmaz információt, hogy az adatot melyik végpont kapja majd meg. Adatkapcsolati réteg Az adatkapcsolati réteg szintén hozzárakja a kapott adathoz a saját fejlécét, és az adatot keretekre bontja. Ha a kapott adat túl nagy ahhoz, hogy egy keretbe kerüljön, feldarabolja és az utolsó keret végére egy úgynevezett tail-t kapcsol, hogy a fogadó oldalon vissza lehessen állítani az eredeti adatot. Fizikai réteg A fizikai réteg továbbítja az adatkapcsolati rétegtől kapott kereteket a hálózaton.
IP Cím Az IP Cím egy egyedi hálózati azonosító. Minden egyes internetre kötött számítógép rendelkezik IP címmel. Előfordulhat hogy több gép osztozik egy IP címen (NAT). IP4 cím négy darab egybájtos számból áll, pontokkal elválasztva azaz 0 és 255 közé eső számok.
IP Cím osztályok „A” osztály – Az 1.0.0.0 és 127.0.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első szám a hálózat száma. Az „A” osztályban nem osztják ki a következő IP címeket Internetes hálózat céljára: 10.0.0.0 – belső hálózatokban lehet használni (Intranet); 127.0.0.0 – belső hálózati tesztelési címek (loopback). Az „A” osztályban így 125 darab hálózatot lehet létrehozni, melyekben egyenként 232-2, azaz 16,777,214 darab IP címet lehet kiosztani. Nem osztható ki gépeknek a x.0.0.0 és a x.255.255.255 IP cím. Az első a hálózat címe, a második az ú.n. „broadcast” cím. Ha erre a címre van egy üzenet címezve, akkor azt a hálózatban lévő összes gép megkapja. Az „A” osztályba tartozó hálózatok olyan nagyok lehetnek, hogy csak néhány ilyen hálózat létezik a világon (pl. IBM hálózata). „B” osztály - A 128.0.0.0 és a 191.255.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első két szám a hálózat száma. A „B” osztályban nem osztják ki a következő IP címeket Internet-es hálózat céljára: 172.16.0.0 – 172.31.0.0 – belső hálózatokban lehet használni (Intranet). Az „B” osztályban így 16384-16, azaz 16368 darab hálózatot lehet létrehozni, melyekben egyenként 216-2, azaz 65,534 darab IP címet lehet kiosztani. Nem osztható ki gépeknek a x.y.0.0 és a x.y.255.255 IP cím az „A” osztályhoz hasonlóan. „C” osztály - a 192.0.0.0 és a 223.255.255.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első három szám a hálózat száma. A „C” osztályban nem osztják ki a következő IP címeket Internet-es hálózat céljára: 192.168.1.0 – 192.168.255.0 – belső hálózatokban lehet használni (Intranet). Az „C” osztályban így 2,097,152-255, azaz 2,096,897 darab hálózatot lehet létrehozni, melyekben egyenként 28-2, azaz 254 darab IP címet lehet kiosztani. Nem osztható ki gépeknek a x.y.z.0 és a x.y.z.255 IP cím az „A” osztályhoz hasonlóan. A „D” és „E” osztályokban nem oszthatók ki IP címek: