A projekt az Európai Unió társfinanszírozásával, az Európa terv keretében valósul meg. Számítógép- hálózatok dr. Herdon Miklós dr. Kovács György Magó Zsolt DE AVK GAIT

A projekt az Európai Unió társfinanszírozásával, az Európa terv keretében valósul meg. 2 Számítógép- hálózatok A hálózati kapcsolatok rétegmodellje és gyakorlati megvalósítása

HEFOP 3.3.1–P /1.03 Közeg-hozzáférési technikák Közeghozzáférés alatt azt a kérdést vizsgáljuk, hogy melyik adó jogosult az adásra, azaz kisajátítani a csatornát adása idejére. Feltételezzük, hogy az egyes az állomásoknak van ütközésérzékelő mechanizmusa és az állomások képesek a csatorna foglaltságát figyelni Üzenetszórásos csatornával rendelkező alhálózatok esetében egyetlen csatornán osztozik az összes, hálózatba kapcsolt számítógép. A vétel nem jelent problémát, egyidejűleg minden állomás képes venni és a cím- információ alapján dönteni arról, hogy az üzenet neki szól-e.. Közeg-hozzáférés vezérlési módok: Véletlen vezérlés: Az átviteli közeget elvileg bármelyik állomás használhatja, de a használat előtt meg kell győződnie arról, hogy más állomás nem használja- e a csatornát. Osztott vezérlés: Ütközés itt elvileg nem fordulhat elő, mivel egy időpontban mindig csak egy állomásnak van joga adatátvitelre, és ez a jog halad állomásról- állomásra. Központosított vezérlés: Ilyenkor van egy kitüntetett állomás, amely vezérli a hálózatot, engedélyezi az állomások adási funkcióját. A többi állomásnak figyelnie kell, hogy mikor kapnak engedélyt a közeg használatára.

HEFOP 3.3.1–P /1.04 Közeg-hozzáférési módszerek

HEFOP 3.3.1–P /1.05 Véletlen hozzáférés(1) Ennél nincs külön eljárás az adási jog megadására, ezért nem adható felső időkorlát az üzenettovábbítás időbeli bekövetkezésére. Mindegyik állomás figyeli a csatornát, és amennyiben szabad, akkor az adás idejére kisajátítja. Ütközést jelző vivőérzékeléses többszörös hozzáférés (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) egy állomás adás előtt: Először ellenőrzi, hogy csendes-e a csatorna (vivőérzékelés, carrier sense). Ha egyik állomás sem használja, akkor az állomás elküldi az üzenetét. A küldött üzenet a minden állomáshoz eljut, és a vevő üzenet címrésze alapján eldönti, neki szólt-e. (feldolgozza, vagy eldobja) Adás közben az adó állandó figyeli is a csatornát, így el tudja dönteni, hogy az adott és a vett üzenetfolyam egyforma-e.. Ha ezek különbözők, akkor azt jelenti, hogy valaki más is “beszél”, azaz a küldött üzenet hibás, sérült. Ezt ütközésnek hívják, és ilyenkor az állomás megszakítja az üzenetküldést. Ezt követően mindkét adó véletlenszerűen megválasztott ideig várakozik.

HEFOP 3.3.1–P /1.06 Véletlen hozzáférés(2) Az várakozási idők a véletlenszerűség miatt eltérők, így a versengő állomások közül a legrövidebb várakozási idejű fog adni, mivel a többiek a várakozási idejük leteltével adás előtt a csatornába belehallgatva azt már foglaltnak fogják érzékelni. Az e protokoll szerint működő állomások a következő három állapot valamelyikében lehetnek: versengés, átvitel, és tétlen állapot. Jellmzői: Gyér forgalom esetén nagyon gyors, Nagy hálózati forgalom esetén az átvitel lelassul, mivel gyakoriak lesznek az ütközések. A széles körben elterjedt Ethernet hálózat ezt a módszert használja

HEFOP 3.3.1–P /1.07 Réselt gyűrű (slotted ring)(1)

HEFOP 3.3.1–P /1.08 Réselt gyűrű (slotted ring)(2) A gyűrűn felfűzött állomások rögzített hosszúságú kereteket adnak körbe, amelyet rés-eknek neveznek. Minden résben van egy jelző (marker) amelyik jelzi a rés foglaltságát. Mivel a rés hossza állandó, az állomásnak az üzeneteit akkora darabokra kell vágnia, hogy azok elférjenek a résben (az állomáscímekkel, és egyéb kiegészítő információval együtt). Ha egy állomáshoz egy nem foglalt (üres) rés érkezik, akkor az elhelyezi benne a saját adatait, és továbbadja az immár foglalt keretet. Az adatot elhelyező állomásnak a feladata a visszaérkezett keret kiürítése, azaz a foglaltságának a megszüntetése. Ha átviteli, vagy egyéb hibák miatt (pl. az állomás elromlik) ez nem történik meg, akkor ez a rés foglaltan tovább kering a gyűrűben. Ezért kijelölnek egy állomást, amely felügyelői feladatot is ellát: ez figyeli, hogy van-e olyan rés, amely a gyűrűben nem jut alaphelyzetbe, és ha ilyen van, egy idő múlva eltávolítja a gyűrűből.

HEFOP 3.3.1–P /1.09 Regiszter beszúrásos gyűrű (register insertion ring) A gyűrű topológiájú hálózatoknál a másik alkalmazott eljárás. Lényege, hogy az un. léptetőregiszter (órajel hatására a regiszter tartalmát egy helyiértékkel elléptető átmeneti tároló) késleltető funkcióján túl, annak tárolási képességét is kihasználja. A módszer előnye, hogy a gyűrű kisajátítást megakadályozza. Ha csak egy állomás aktív, akkor azonnal szinte állandóan adhat, ahogy ismét feltöltötte a kimeneti regiszterét. Ha azonban más állomás is használja a gyűrűt, akkor a keretének elküldése után valószínűleg nem küldhet újabbat, mert a be-kimeneti regiszterében nem lesz elég hely.

HEFOP 3.3.1–P /1.010 Osztott átvitelvezérlés Ezeknél a megoldásoknál közös, hogy minden állomás a közeghez való hozzáférés vezérlésének a funkcióját is betölti. Vezérjeles gyűrű (Token Ring) Vezérjeles sín (Tooken Bus) Ütközést elkerülő, vivőérzékeléses többszörös hozzáférés (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA)

HEFOP 3.3.1–P /1.011 Vezérjeles gyűrű (Token Ring)(1)

HEFOP 3.3.1–P /1.012 Vezérjeles gyűrű (Token Ring)(2) A gyűrűben egy speciális üzenet, a vezérjel (token) halad körbe-körbe a hosztok között. A vezérjel hordozza magában a hálózat foglaltságát. Amikor egy állomás veszi a tokent, megvizsgálja, hogy foglalt-e. Amennyiben szabad jelzést észlel, foglaltra állítja, majd az üzenetével együtt továbbküldi. Az üzenetet minden állomás veszi, majd megvizsgálja, hogy neki szól-e. Amennyiben igen, veszi az üzenetet, majd feldolgozza. Ha nem, egyszerűen továbbküldik. A küldő állomás veszi a saját üzenetét, kivonja azt a vezérjelből, szabadra állítja, majd továbbküldi. Így kerül a küldési jog ahhoz az állomáshoz, amely a küldést befejező után helyezkedik el. Előfordulhat, hogy a küldő meghibásodik, így nem tudja az üzenetét kivonni a gyűrűből. Ez dugulást eredményez, ezért kijelölnek egy aktív felügyelő állomást. Ez figyeli az ilyen árva üzeneteket, és kivonja a gyűrűből. A többi állomás egyszerűen figyeli ezt a tevékenységet. Amennyiben meghibásodik az aktív felügyelő állomás is, valamelyik átveszi a helyét. A módszerrel biztosítható, hogy minden állomás egy időtartamon belül küldési joghoz jusson. Lehetőség van fontossági sorrend (prioritás) felállítására is, ahol a fontosabb állomások előbb juthatnak küldési joghoz.

HEFOP 3.3.1–P /1.013 Vezérjeles sín (Tooken Bus)(1)

HEFOP 3.3.1–P /1.014 Vezérjeles sín (Tooken Bus)(2) A működése hasonlít a vezérjeles gyűrű működésére, azonban ez a sín topológiájú hálózatokra került kifejlesztésre. A sínre fűzött állomások egy logikai gyűrűt képeznek úgy, hogy az utolsó állomás után az első következik. A vezérjel ennek megfelelően halad a hosztok között körbe- körbe. Küldési joga annak van, aki a szabad jelzésű vezérjelet birtokolja.

HEFOP 3.3.1–P /1.015 Ütközést elkerülő, vivőérzékeléses többszörös hozzáférés (CSMA/CA) Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, (CSMA/CA) A CSMA/CD módszertől eltérően itt elvileg nem léphet fel ütközés: adás előtt minden állomás belehallgat a csatornába, (adás közben ez módszer nem tud hallgatni!) Ha csendesnek találja, akkor egy előre meghatározott ideig várakozik. Amennyiben ennek a leteltével sem használja más az átviteli közeget, megkezdheti adását

HEFOP 3.3.1–P /1.016 Központosított közeghozzáférés vezérlés Közös jellemző: a hálózatban van egy kitüntetett szerepű számítógép, amelynek a feladata a közeghozzáférés vezérlése. Lekérdezéses (Polling) vezérlés: A lekérdezéses vezérlést alkalmazó hálózatokban van egy főállomás (master) és vannak a mellékállomások (slave). A főállomás sorban kérdezi le a mellékállomásokat, hogy van-e küldenivalójuk. Amennyiben van küldenivalójuk, elküldik a főállomásnak, amely meghatározza a célállomást, majd továbbítja neki az üzenetet. A mellékállomások csak a főállomás közvetítésével képesek egymással kapcsolatot létesíteni. Ha nincs küldenivalója a megszólított állomásnak, akkor egy negatív választ küld a főállomásnak, amely ezt véve folytatja a lekérdezést a soron következő mellékállomással. A megoldás előnye, hogy működési elvéből fakadóan nem léphet fel ütközés, valamint megoldható, hogy akár több üzenetet is küldhessen egy állomás egymás után. Lehetőség van fontossági sorrend, prioritás meghatározására is, amivel biztosítani lehet a magasabb prioritású állomások gyakoribb adási jogosultságát. Hátrány a rendszernek, hogy a főállomás meghibásodása esetén az egész hálózat működése megbénul.

HEFOP 3.3.1–P /1.017 A lekérdezéses közeghozzáférés vezérlés működése