Hálózati ismeretek TANFOLYAMI SEGÉDLET.

Az előadások a következő témára: "Hálózati ismeretek TANFOLYAMI SEGÉDLET."— Előadás másolata:

1 Hálózati ismeretek TANFOLYAMI SEGÉDLET

2 Hálózat definíciója A számítógép hálózat egymással kapcsolatban lévő önálló számító-gépek rendszere.

3 Hálózatok előnyei erőforrások megosztása terhelés elosztása
programok adatok eszközök terhelés elosztása méretezhető teljesítmény

4 Hálózatok előnyei nagyobb megbízhatóság kommunikációs eszköz
alternatív erőforrások ugyanazon adat, program több helyen is elérhető több azonos funkciójú hardware kommunikációs eszköz költségmegtakarítás

5 Hálózatok csoportosítása

6 Két pont közötti, vagy közös csatornát használnak
Üzenetszórásos (multipont) Pont-pont

7 Területi kiterjedés alapján
LAN (Local Area Network) MAN (Metropolitan Area Network) WAN (Wide Area Network) MAN LAN WAN

8 Topológia alapján Busz, sín (bus) Gyűrű (ring) Fa (tree)
Csillag (star) Hópehely (snowflakes) Teljesen összefüggő Részben összefüggő …

9 Busz, sín Előnyök Hátrányok

10 Gyűrű Előnyök Hátrányok

11 Fa Előnyök Hátrányok

12 Csillag Előnyök Hátrányok

13 Hópehely Előnyök Hátrányok

14 Teljesen/részben összefüggő
Előnyök Hátrányok

15 Átviteli sebesség alapján
lassú közepes sebességű nagy sebességű bit/s; kbit/s; Mbit/s; Gbit/s

16 Átviteli módszer alapján
Alapsávú (baseband) Szélessávú (broadband)

17 Kommunikáció iránya alapján
Egyirányú (simplex) Váltakozó irányú (half duplex) Kétirányú (duplex)

18 Kapcsolási technika alapján
vonalkapcsolt – állandó kapcsolat épül ki üzenetkapcsolt – tárolva továbbító átvivő hálózat csomagkapcsolt – maximált méretű csomagokra bontás összeköttetés nélküli virtuális összeköttetés

19 Közeghozzáférés módja alapján
véletlen átvitelvezérlés osztott átvitelvezérlés központosított átvitelvezérlés

20 Rétegezett hálózati architektúrák

21 Általánosan… „A” állomás „B” állomás 2. réteg 1. réteg Protokoll 2
közeg interface 1-2 Protokoll 2 Protokoll 1

22 A réteges felépítés elvei
azonos szintű rétegek csak egymással kommunikálnak (protokollok) a rétegeken történő áthaladás során minden protokoll az üzenethez hozzáteszi a saját fejrészét a felsőbb réteg az alatta lévő réteg szolgáltatásait használja

23 ISO-OSI modell ISO (International Standards Organization)
OSI (Open System Interconnection) hivatkozási modell, nem szabvány

24 ISO-OSI rétegek Alkalmazási réteg Megjelenítési réteg Viszony réteg
Szállítási réteg Hálózati réteg Adatkapcsolati réteg Fizikai réteg Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Csomag Keret bit

25 ISO-OSI rétegek Alkalmazási réteg Megjelenítési réteg
Viszony réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Adatkapcsolati réteg Fizikai réteg Alkalmazói rétegek Hálózati rétegek

26 Fizikai réteg Továbbítja a csomagot bit-folyamként
gépek közötti fizikai kapcsolatot biztosítja fizikai jellemzők meghatározása kábel típusa, csatlakozók adatátviteli sebesség adatbit elektromos tulajdonságai logikai értékek fizikai mennyiséggé alakítása …

27 Adatkapcsolati réteg Előkészíti a csomagot a fizikai rétegen történő küldéshez és hibaellenőrző információkkal látja el a csomagot elindítja a kapcsolatot a másik számítógéppel csomagok előkészítése az átvitelhez – megfelelő méretű keretek (FRAME) készítése keretek fogadása a fizikai rétegről, hibavédelem adó és vevő nagy sebességkülönbsége esetén forgalom szabályozása átvitel befejezésekor a kapcsolat bontása előtt ellenőrzi, hogy az összes adat átjött-e

28 Hálózati réteg Sorrend és címinformációk hozzáadása
csomagok irányítása, útvonalválasztás különböző hálózatok közötti kapcsolat biztosítása hiba esetén, ha szükséges, értesíti a szállítási réteget a csomagok átvitelének leállításáról

29 Szállítási réteg Hibakezelő információk hozzáadása
már nem tud a topológiáról az adó oldalon szükség esetén az adatok csomagokra bontása, a vevő oldalon a csomagok újra egyesítése a hálózati réteg által igényelt szolgáltatások minőségét biztosítja, az adatátviteli hibákat észleli, szükség esetén a csomag újra kérése nyugta küldése csomagok sorrendhelyes elhelyezése

30 Viszony réteg Kapcsolat kiépítése és bontása párbeszéd megszervezése
a kapcsolat kiépítése a kapcsolat bontása szinkronizációs ellenőrző pontok beiktatása kapcsolati kérés visszautasítása, ha az hálózati torlódást eredményezhet

31 Megjelenítési réteg Megjelenítési, formátum és titkosítási információ-kat ad a csomaghoz az egyetlen réteg, amely megváltoztathatja az üzenet tartalmát adatok megjelenítése adott formátumban tömörítés titkosítás

32 Alkalmazási réteg Kéréseket kezdeményez és fogad
hálózaton futó alkalmazási kérések kezelése fájltranszfer, elektronikus adatcsere, terminál emuláció, … több, az alkalmazásokkal kapcsolatos protokoll

33 Csomag készítése Adat

34 Csomag készítése

35 LAN szabványok

36 LAN szabványok nem léteztek szabványok
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) IEEE 802 (ISO 8802) OSI 1. és 2. rétegére terjed ki a szabvány (LAN)

37 IEEE 802 802.1 A szabványhalmaz alapjai, interface primitívek (kérés, bejelentés, válasz, …) 802.2 Az adatkapcsolati réteg felső szintjét, az LLC-t definiálja (Logical Link Control) 802.3 CSMA/CD (ld. EtherNet) 802.4 Token Bus (vezérjeles sín) 802.5 Token Ring (vezérjeles gyűrű) 802.6… MAN, Broadband,Optikai kábelek, biztonság, vezeték nélküli átvitel, …

38 IEEE 802 Application Layer Presentation Layer Session Layer
Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Logical Link Control (LLC) Media Access Control (MAC)

39 IEEE 802 LLC – logikai kapcsolat vezérlése
2. Adatkapcsolati LLC 802.2 MAC 802.3 802.4 802.5 1. Fizikai CSMA/CD 1-20 Mbit/s (Intel, Xerox, Digital) Token Bus 1-10 Mbit/s sín (General Motors) Token Ring Mbit/s gyűrű (IBM) LLC – logikai kapcsolat vezérlése MAC – közeghozzáférés vezérlése

40 Átvivő közegek

41 Átvivő közegek fajtái vezeték nélküli vezetékes infravörös fény laser
rádióhullám mikrohullám vezetékes

42 Vezetékes átviteli közegek
Fémes vezető koaxális kábel csavart érpár Optikai kábel

43 Koaxális kábel hullámimpedancia
50 , 75 , 93  lezáró ellenállások alapsávú és szélessávú átvitelre is alkalmas megcsapolás T vagy Vámpír csatlakozóval RG 58, BNC

44 Koaxális kábel nagy sávszélesség nagy távolságra alkalmazható
zajérzéketlenség lehallgatható nehézkes szerelhetőség költségigényes

45 Csavart (sodort) érpár
Árnyékolt (STP) Shielded Twisted Pair Árnyékolatlan (UTP) Unshielded Twisted Pair Csavarás a jelkisugárzás ellen RJ 45

46 Csavart (sodort) érpár
könnyen szerelhető strukturált, egyszerűen bővíthető hálózat építhető zajérzékeny limitált sávszélesség lehallgatható

47 Csavart érpár kategóriák
Típus Felhasználás Cat 1 Analóg és digitális hang (telefon vonalak) Cat 2 4 Mbit/s adatvonalak (1,44 Mbit/s ISDN) Cat 3 10 Mbit/s adatvonalak (Ethernet) Cat 4 20 Mbit/s adatvonalak (Token Ring 16 Mbit/s) Cat 5 100 Mbit/s adatvonalak (Fast Ethernet)

48 Optikai kábel adatok fényimpulzusok formájában terjednek
nagyobb törésmutatójú belső mag nagy sávszélesség érzéketlen az elektro- mágneses zavarokra

49 Optikai kábel erősítés nélkül nagy távolság áthidalására képes
nem hallgatható le drága nehezen szerelhető és javítható  nehezen csapolható

50 Hálózati eszközök Modem NIC - Hálózati kártya, adapterkártya
Repeater – Jelismétlő HUB Bridge - Hálózati híd Switch - Kapcsoló Router - Forgalomirányító csomópont Gateway - Átjáró

51 Modem Soros vonal - telefonkábel közötti átalakító egység.

52 NIC hálózati kártya Közvetlenül a fizikai közeghez kapcsolódik
Keretek továbbítása/fogadása Egyes hálózati kártyák jelismétlőként és elosztóként is használhatók MAC adress Jellemzők (gyártó, buszrendszer, sebesség, Driver)

53 Repeater jelerősítést végez
jelek újradigitalizálása – torzulások megszűntetése időlimitek és forgalmi torlódások problémáit nem oldja meg OSI 1. szintjén dolgozik

54 HUB Az (UTP) ethernet kábel csak két eszközt (gépet) köthet össze. Több eszköz összekötésére használják a HUB-ot. A HUB-on van valamennyi port, mindegyiket egy (UTP) ethernet kábel köti össze valamely géppel. Az egyik kábelről jövő jelet felerősíti, és szétszórja a többi kábelre. Pontosan ugyanaz tehát, mint a repeater, csak több porta.

55 Bridge tárolva továbbító eszköz
célállomás címe alapján a megfelelő alhálózatba küldi a keretet feloldja az időlimitet (újraküldi a csomagot) csak azonos típusú hálózatok összekötésére használható OSI 2. szintjén dolgozik

56 Switch LAN nagyobb részeit összekötő intelligens doboz. Nem két, hanem több portja van. Két különböző LAN technika (pl. FDDI és Ethernet, vagy két különböző sebességű ethernet) között csak switch-el lehet LAN összeköttetést csinálni.

57 Router útvonal kiválasztása
saját protokollok az egymás közötti kommunikációra eltérő címzésű hálózatok összekötésére is alkalmas van saját címe OSI 3. szintjén dolgozik

58 Gateway protokoll átalakító hálózatpáronként más-más gateway
egymástól teljesen különböző hálózatok összekötésére használható ISO / OSI modell 4. szintjén is dolgozik

59 Eszközök az OSI szintjein
OSI modell Eszköz Alkalmazási Gateway Megjelenítési Viszony Szállítási Hálózati Router, Gateway Adatkapcsolati Bridge, Switch Gateway Fizikai Repeater, HUB, Gateway

60 Az Ethernet hálózat 1975 – Xerox (DEC, Intel) 2.94 Mbit/s
~ 100 számítógép ~ 1 km

61 Az Ethernet hálózat szervezési egysége a szegmens
több szegmens összeköthető repeater-ekkel sebessége: 10 Mbit/s (Fast Ethernet 100 Mbit/s) alapsávú átvitel véletlen közeghozzáférés (CSMA/CD) IEEE írja le

62 10 Mbps IEEE szabványok 10Base2 10Base5 10BaseT 10BaseFL

63 10Base2 Vékony (Thin) Ethernet
RG 58 50 , 0,2” koaxális kábel egyik oldali zárót földelni kell Max. szegmenshossz: 185 m Állomások száma/szegmens: max. 30

64 10Base5 Vastag (Thick) Ethernet
50 , 0,4” koaxális kábel (sárga) Csatlakozás transceiver használatával AUI kábel max. hossza: 50 m Max. szegmenshossz: 500 m Állomások száma/szegmens: max. 100

65 5-4-3 szabály 5 szegmens 4 repeater
3 állomásokat is tartalmazó szegmens

66 10BaseT Cat 3, 4, 5 UTP 2 érpárt használ fel RJ 45 csatlakozó
100 méter

67 100 Mbps IEEE szabványok 100VG-AnyLAN 100BaseX Ethernet 100BaseT4
100BaseTX 100BaseFX

68 100 Mbps IEEE szabványok 100BaseT4 4 pár Cat 3, 4, 5 UTP
100BaseTX 2 pár Cat 5 UTP 100BaseFX Optikai kábel

69 Közeghozzáférés módja
CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection résidő

70 Keretformátuma Előtag – Ethernet csomagot jelző bitsorozat (8 bájt)
CRC – adatellenőrzésre használható (4 bájt) Adat ( bájt) Típusmező – a beágyazott protokoll típusa (IP, IPX, …) (2 bájt) Forrás címe – a küldő állomás 6 bájtos MAC címe Célállomás címe – a célállomás 6 bájtos MAC címe Előtag – Ethernet csomagot jelző bitsorozat (8 bájt)

71 Címzés 6 byte Fizikai cím / MAC Address 00 69 7C A0 CC B1

72 Hálózatok szoftver oldalról
Host-terminal Peer-to peer (egyenrangú) Server-Client (kiszolgáló – ügyfél alapú)

73 Host – terminal nagygépes rendszerek
a központi gépekhez nem intelligens terminálok csatlakoznak bonyolult, nagy operációs rendszerek, melyek integrált része a hálózatkezelés komoly szaktudású operátorok szükségesek a működtetéshez

74 Peer – to – peer bármelyik gép lehet kiszolgáló és ügyfél
kialakítása olcsó és egyszerű kis kapacitás viszonylag gyenge védelmi rendszer Nehézkes felügyelet

75 Server – Client egy vagy több kiemelt szerepű állomás (szerverek)
nagy teljesítmény gyors kiszolgálás hatékony hálózati biztonság

76 Hálózatok szolgáltatásai (szerverek)
Fájl szerver Nyomtató szerver Web szerver FTP DNS DHCP POP3, SMTP, IMAP Adatbázis kiszolgáló