A hálózati elemek együttműködése Hálózatok és Internet A hálózati elemek együttműködése Készítette: Pintér Norbert

Rétegek (layer) és protokollok halmaza Köztük: (réteg)interfészek Hálózati architektúra Hálózati architektúrák felépítése Rétegek (layer) és protokollok halmaza Köztük: (réteg)interfészek Elegendő információ az implementáláshoz Nem része sem a részletes implementáció, sem az interfészek meghatározása (a konkrét implementáció során tervezői döntés) A hálózati elemek együttműködése

Hálózati architektúra A rétegek tervezési kérdései minden rétegnek rendelkeznie kell a kapcsolat felépítését illetve annak lebontását biztosító eljárással adatátvitel szabályai - egyirányú (szimplex), váltakozóan kétirányú (half duplex), vagy egyszerre kétirányú (full duplex) hibavédelem, hibajelzés hogyan oldható meg a gyors adók-lassú vevők együttműködése? üzenetek darabolása, helyes összerakása sorrendhelyesség nagyon sokszor ugyanazon a fizikai csatornán több párbeszéd zajlik, hogyan kell ezt összekeveredés-mentesen megoldani? optimális útvonal kiválasztása A hálózati elemek együttműködése

Az ISO-OSI hálózati referencia modell Az OSI modell Az ISO-OSI hálózati referencia modell Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (International Standards Organization: ISO) ajánlása nyílt rendszerek összekapcsolása hivatkozási (referencia) modell (Open System Interconnection: OSI) A referencia modell 7 rétegű struktúra Az OSI modell nem hálózati architektúra! A hálózati elemek együttműködése

Az ISO-OSI rétegek kialakítása Az OSI modell Az ISO-OSI rétegek kialakítása Az OSI modell hét rétegből áll A kialakításnál figyelembe vett alapelvek: A rétegek különböző absztrakciós szinteket képviseljenek Minden réteg jól definiált feladatot hajtson végre A rétegek feladatának megválasztásakor nemzetközileg elfogadott szabványok kialakítására kell törekedni A réteghatárok megválasztásakor a rétegek közti információcsere minimalizálására kell törekedni A rétegek számának megfelelően nagynak kell lennie ahhoz, hogy különböző feladatok ne kerüljenek szükségtelenül egy rétegbe Ugyanakkor elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a szerkezet ne váljon nehezen kezelhetővé A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Az ajánlott 7 réteg A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek Fizikai réteg (physical layer) a bitek kommunikációs csatornán való áthaladásáért a felelős A közeg és csatlakozók fizikai kialakítása (milyen kábel, csatlakozó, stb.) Átviteli technológiák meghatározása Adatátviteli irányok meghatározása Kapcsolat felépítése, bontása A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek Adatkapcsolati réteg (data link layer) A hálózati réteg számára hibamentes átvitelt biztosít Keretképzés és behatárolás Kerethibák kezelése (elveszett keretek újraadása, kettőzött keretek kivonása) Forgalom szabályozása Az A-B irányú adatkeret forgalom, valamint a B-A irányú nyugtakeret forgalom szabályozása, kezelése Adatkapcsolati protokollok szabályozása (szimplex, half-duplex, full-duplex) Közeg hozzáférési módszerek szabályozása (véletlen-, osztott-, központosított – átvitelvezérlés) A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek Hálózati réteg (Network layer) A kommunikációs hálózat működését vezérli Csomagok forrás és célállomás közötti útvonalának meghatározása (forgalomirányítás) =>routing, routing tábla Torlódás vezérlés (szabadabb utak választása - ha van) Heterogén hálózatok összekapcsolására alkalmas csomópont Összetettsége függ a topológiától is A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek Szállítási réteg (transport layer) Feladata a viszonyréteg üzeneteinek továbbítása Valódi forrás-cél (end-to-end) réteg Üzenetek tördelése illetve összeállítása Hibakezelés Adatáramlás vezérlés (multiplex, demultiplex) A hálózati elemek együttműködése

párbeszédek szervezése szinkronizáció kölcsönhatás menedzselés Az OSI modell Logikai összeköttetéssel kapcsolatos rétegek Viszonyréteg (session layer) Különböző gépek között felhasználói viszonyok létesítése párbeszédek szervezése szinkronizáció kölcsönhatás menedzselés A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Logikai összeköttetéssel kapcsolatos rétegek Megjelenítési réteg (presentation layer) Az átvinni kívánt információ szintaktikájával és szemantikájával foglalkozik Adatábrázolás (kód konverzió) Adattömörítés Adattitkosítás A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Logikai összeköttetéssel kapcsolatos rétegek Alkalmazási réteg (application layer) A hálózaton használt alkalmazásokat tartalmazza Fájl-és nyomtatószolgáltatások Elektronikus levelezés Alkalmazás szolgáltatások A hálózati elemek együttműködése

Összeköttetés alapú hálózatszervezés Az OSI modell Szolgálatok a rétegek között Összeköttetés alapú hálózatszervezés Összeköttetés: virtuális áramkör Összeköttetés mentes hálózatszervezés Összeköttetés: áramló csomagok (datagrammok) A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Datagramhálózat és a virtuális áramköri hálózat összehasonlítása A hálózati elemek együttműködése

Sorrendet és felépítést határoz meg A protokollok rétegződnek Hálózati protokollok Protokoll Egyezmény, vagy szabvány, amely leírja, hogy a hálózat résztvevői miképp tudnak egymással kommunikálni Sorrendet és felépítést határoz meg A protokollok rétegződnek Különböző protokoll = különböző filozófia A hálózati elemek együttműködése

Tervezési szempontok Hatékonyság Megbízhatóság Skálázhatóság Hálózati protokollok Tervezési szempontok Hatékonyság Megbízhatóság Skálázhatóság A hálózati elemek együttműködése

Internet (TCP/IP) protokollok Hálózati protokollok Internet (TCP/IP) protokollok OSI modell rétegei alapján 1-2-es réteg (fizikai, kapcsolati réteg) protokolljai ARP, RARP 3-mas réteg (hálózati réteg) protokolljai IP, ICMP, IGMP 4-es réteg (szállítási réteg) protokolljai TCP, UDP 5-7 –es réteg (viszony, megjelenítési, alkalmazási) réteg protokolljai Telnet, SSH FTP SMTP, POP3 Gopher HTTP DHCP, DNS NFS, SMB A hálózati elemek együttműködése

Novell NetWare (SPX/IPX) protokollok Hálózati protokollok Novell NetWare (SPX/IPX) protokollok Szinte mind a 7 réteget (OSI) lefedi 1-2 –es réteg (fizikai, adatkapcsolati réteg) protokolljai LLC és MAC protokollok 3-as réteg (hálózati réteg) protokolljai IPX, SAP NLSP 4-es réteg (szállítási réteg) protokolljai NetBIOS, SAP, SPX 5-7 –es réteg (viszony, megjelenítési, alkalmazási réteg) protokolljai NetBIOS, SAP Netware és NetBIOS alkalmazások A hálózati elemek együttműködése

Az adott hálózati környezet határozza meg Hálózati protokollok Melyik protokoll? Az adott hálózati környezet határozza meg Lehetőség szerint TCP/IP-t használjunk Ha szükséges SPX/IPX is telepíthető mellé További protokollok funkció szerint A hálózati elemek együttműködése

Szabványosítás Az IEEE 802 szabványcsalád Oka: hálózatok megjelenésekor sok protokoll => kompatibilitási problémák Egységes kommunikáció Tömeggyártás Két fő kategória: de facto, de jure Több különböző szervezet végzi (ISO, IEEE, stb.) A hálózati elemek együttműködése

Az IEEE 802 szabványcsalád IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 a helyi hálózatokkal és a városi hálózatokkal foglalkozó szabványok egy csoportja Miért IEEE 802? Az IEEE 802 az OSI adatkapcsolati rétegét két al-rétegre osztotta => logikai kapcsolat vezérlés (LLC) és közeghozzáférés vezérlés (MAC) Legszélesebb körben használt szabványok: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.5 (Token Ring), IEEE 802.11 (Wireless LAN) A hálózati elemek együttműködése

Az IEEE 802 szabványcsalád IEE munkacsoportok A hálózati elemek együttműködése