Informatikai alapismeretek

Az előadások a következő témára: "Informatikai alapismeretek"— Előadás másolata:

1 Informatikai alapismeretek
7. rész Számítógépes hálózatok

2 Miért kapcsolunk össze számítógépeket?
Erőforrások megosztása (adatbázisok, programok, hardver elemek) Kommunikációs eszköz (pl. elektronikus levelezés, on-line beszélgetés) Nagyobb megbízhatóság (központi ellenőrzés - hálózat menedzsment) Teljesítmény és sebességnövelés Terheléselosztás Költséghatékonyság Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

3 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Számítógép-hálózat Definíció: Számítógépek, perifériák, számítógépen futó programok és tárolt adatok olyan összefüggő rendszere, melyek egymással két- vagy többoldalú kapcsolatban vannak. Ahhoz, hogy ez a kapcsolat létrejöjjön, a számítógépeket megfelelő eszközökkel (hardver, szoftver) össze kell kötni. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

4 Hálózati architektúrák
Hoszt-terminál alapú hálózatok A hálózat magját egy vagy több, egymással összeköttetésben lévő központi számítógép (host) alkotja. Itt fut az operációs rendszer. Ehhez kapcsolódnak hozzá az intelligencia nélküli (buta) terminálok, amelyek egy billentyűzetből és egy képernyőből állnak. Nagy tudású, bonyolult, régi fejlesztésű rendszerek – szakképzett operátorokat igényel. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

5 Hálózati architektúrák
Egyenrangú (peer to peer) hálózatok A hálózatba kötött számítógépek közül bármelyik lehet kiszolgálója a többinek, amelyek a felajánlott erőforrást beépíthetik a saját rendszerükbe. Általában LAN-ok kialakításánál alkalmazzák, ahol viszonylag kevés a gép, a hálózati forgalom kicsi. Előnyei az olcsóság, egyszerűség. Hátránya a kis kapacitás, nagy feladatok elvégzéséhez nem vagy korlátozottan használhatók. Tipikus képviselője a Windows alapú rendszerek. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

6 Hálózati architektúrák
Szerver-kliens hálózatok Ötvözik a peer to peer hálózatok olcsóságát, egyszerűségét a host-terminál hálózatok nagy teljesítőképességével. Ebben a hálózatban találunk kiemelt számítógépet (szerver), amely csak a kérések kiszolgálásával van elfoglalva. Itt fut a hálózati operációs rendszer. Az alkalmazói programok futtatása a kliens gépek feladata. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

7 Hálózati architektúrák
A felhasználó által megfogalmazott kérések az alkalmazói programon keresztül eljutnak a szerver operációs rendszeréhez, amely ezen kéréseket kiszolgálja. Előnye: nem kíván nagyon komoly hardvert, gyors a kiszolgálás sebessége. Üzemeltetése olcsó. Nagy a szoftver ellátottság. Hátránya: Az alkalmazói program a kliens gépen fut, így nagy a hálózati forgalom. Tipikus képviselői: Novell Netware, Windows NT rendszerek. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

8 Kiszolgálók és ügyfelek
Attól függően, hogy milyen feladatot lát el, van: állomány-kiszolgáló (file server) nyomtatás-kiszolgáló (print server) alkalmazás-kiszolgáló (application server) Ügyfélnek (kliensnek) azt a szg-t nevezzük, amely elé ülve a felhasználó különböző feladatokat old meg, amellyel közvetlen kapcsolatban van. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

9 Hálózatok területi tagoltsága
LAN (Local Area Network) kis kiterjedésű hálózat, lokális hálózat jellemzője az egyedi kábelezés, gyors adatátvitel. kiterjedtsége az 1 szobától max. néhány kilométerig terjed. Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

10 Hálózatok területi tagoltsága
MAN (Metropolitan Area Network) városi méretű hálózat egész város(oka)t átölelő földrajzi kiterjedéssel rendelkezik, technológiailag mégis a LAN-hoz áll közelebb. erős túlzással a kábeltelevízió hálózat ilyen ma már nem jellemző! Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

11 Hálózatok területi tagoltsága
WAN (Wide Area Network) nagytávolságú hálózat kiterjedése pár kilométertől kezdve az egész Földre is kiterjedhet. általában több szervezet birtokában van. (GAN – Global Area Network) Internet, ARPANet Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

12 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Kapcsolási módok Vonalkapcsolt rögzített sávszélességű, dedikált vonal (csak a két számítógép használhatja) hasonlít a hagyományos telefonbeszélgetésre hátránya: folyamatos szállítási kapacitás lefoglalása előnye: gyors, biztonságos Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

13 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Kapcsolási módok Üzenetkapcsolt két állomás között az átviteli hálózat tárolva továbbító - store and forward - számítógépekből áll, ezek továbbítják az üzeneteket egy címinformáció alapján az üzenet hossza nem korlátozott hasonlít a postai csomagküldéshez előnye: jó kihasználtság hátránya: lassú feldolgozás Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

14 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Kapcsolási módok Csomagkapcsolt hasonlít az üzenetkapcsolthoz, csak a csomag mérete maximált, ezért az üzeneteket csomagokra (packet) kell darabolni minden csomag tartalmazza a küldő- és célállomás címét gyors továbbítás sérülés esetén egyszerű javítás a célállomás „rakja” össze a csomagokat Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

15 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Topológiák Topológia = elrendezés fizikai – ahogy össze vannak kötve logikai – ahogy a kapcsolatot felveszik pont-pont kapcsolat (két szg. között kialakított közvetlen csatorna) üzenetszórásos kapcsolat (minden szg. egy adatátviteli csatornára csatlakozik – egy beszél, többi hallgat) Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

16 Topológiák pont-pont kapcsolat
Csillag közvetlen kapcsolat nagy üzembiztonság (kábelhiba esetén csak egy esik ki) minden kommunikáció a szerveren keresztül – túlterheltség költséges Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

17 Topológiák pont-pont kapcsolat
Gyűrű adatforgalom egyirányú minden szg. megvizsgálja a csomagot, hogy neki szól-e, ha nem továbbadja kábelszakadásnál üzemképtelenné válik (kiküszöbölése dupla gyűrűvel) Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

18 Topológiák pont-pont kapcsolat
Fa hálózati terheléselosztás miatt a szg-ek csoportokra osztottak egymással sűrűbben kommunikáló gépek egy csoportban egy és csak egy kapcsolati útvonal van Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

19 Topológiák üzenetszórásos kapcsolat
„Egy beszél, többi hallgat…” És ha egyszerre ketten akarnak „beszélni”? vezérjel (token) versenyeztetés (ütközésfigyelés) (lehet ütközés, de mindkét gép leállítja a küldést, majd egy véletlenszám alapján megszabott idő után újrakezdik – most valamelyik hamarabb adhat) Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

20 Topológiák üzenetszórásos kapcsolat
Sín vagy busz közös gerincvezeték egyszerű felépítés kábelhibára érzékeny (Üzenetszórásos gyűrű) két végén összekötött sín (Üzenetszórásos csillag) minden munkaállomás egy aktív hálózati elosztóhoz (HUB) csatlakozik Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

21 Hálózati kapcsolóelemek
Híd (bridge) logikailag kettéosztott LAN-ök összekapcsolását végzi – saját hálózati kártyával és hálózati szoftverrel ellátott szg. képes felismerni, hogy a csomagot másik LAN-ba kell továbbítani szűri az üzeneteket – nincs keveredés a két rész között Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

22 Hálózati kapcsolóelemek
Útválasztó (router) több alhálózat között a legrövidebb elérési utat választó aktív eszköz (IP-címe van) Jelismétlő (repeater) fizikailag választja ketté a hálózatot nem tudja megkülönböztetni az üzeneteket nagyobb távolságra lévő alhálózatok közötti jelet erősíti Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

23 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Átviteli közegek Távoli számítógépek közötti kapcsolat lehet: modemes ISDN (integrated services digital network) ADSL (asymmetric digital subscriber line) Adattovábbítás történhet vezetékes (hálózati kártya - Ethernet) vezeték nélküli közegben Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

24 Átviteli közegek vezetékes
árnyékolatlan csavart érpár (UTP – unshielded twisted pair) műanyaggal bevont sodrott rézvezeték érzékeny a külső elektromos zavarokra 100 Mbit/sec néhány száz méteres távra használható árnyékolt csavart érpár (STP – shielded twisted pair) koaxiális kábel optikai kábel Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

25 Átviteli közegek vezetéknélküli
lézer infravörös (IrDA) mikrohullámú (WiFi) műholdas Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

26 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Protokollok azoknak az adatformátumoknak, szabályoknak és eljárásoknak az összessége, amelyeket a hálózati hardvereszközök, hálózati operációs rendszerek alkalmaznak az egymás közötti kommunikációban ezzel biztosítható, hogy a számítógépek „egy nyelven” beszéljenek Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

27 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell a hálózatok működése bonyolult → sok szabály → szabályok csoportosítása → könnyebb szabványosítás International Standard Organization (ISO) Open System Interconnection (OSI) – nyílt rendszerek összekapcsolása ISO-OSI modell → 7 kommunikációs réteg különböző gyártók eszközeinek kompatibilitása Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

28 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

29 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Fizikai réteg a számítógépeket összekötő fizikai közegek (vezetékek, csatlakozók, kapcsoló berendezések, hálózati kártyák, modemek, ISDN illesztők) jellemzőit tartalmazza az adatbitek fizikai közegre való hibátlan kibocsátásáért és a célállomáshoz való megérkezéséért felelős Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

30 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Adatkapcsolati réteg a hibátlan adattovábbítás a fő feladata az adatbit-folyamot egyforma hosszúságú szeletekre – adatkeret (data frame) - tördeli egyszerre egy keretet továbbít észleli a hálózati hibákat, szükség szerint újraküldi a csomagokat → hibajavító információk Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

31 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Hálózati réteg a küldő és a címzett közötti optimális útvonal (route) meghatározása figyelembe veszi az útvonalak terhelését több közbenső eszköz is részt vehet a folyamatban különböző protokollokat használó hálózatok esetében megoldja az átalakítást is Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

32 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Szállítási réteg a küldő hoszt csomagjai erre a szintre érkeznek meg a címzettnél feladata a beérkező csomagok összeállítása és továbbítása a viszonyréteg felé adásnál feldarabolja a küldeményt a hálózati réteg számára feldolgozható méretűre megbízható kapcsolatot épít ki a két végpont között Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

33 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Viszonyréteg (kapcsolatépítési) biztosítja és szinkronizálja a felhasználói szoftverek és a hálózat közötti kapcsolatot biztosítja a gépek közötti adatcsere hibamentességét jellegzetessége a kérdés-válasz típusú információcsere a kapcsolat lebontása csak mindkét fél megerősítésével jöhet létre Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

34 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Megjelenítési réteg kódolási és titkosítási módszereket tartalmaz fő feladata az eltérő adatábrázolással dolgozó gépek közötti kapcsolat biztosítása szintaktikai és szemantikai vizsgálatokat végez (pl. dátum, felhasználói név átalakítása) az információ hardvertől és szoftvertől függetlenül ugyanazon tartalommal jelenik meg Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

35 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
ISO – OSI modell Alkalmazási (felhasználói) réteg különböző operációs rendszerek és felhasználói programok egymás közötti kapcsolatát szabályozza fő feladata az állománytovábbítás, az eltérő terminálprotokollok támogatása, levelezés és távoli futtatás hálózati operációs rendszerekbe beépítve Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

36 Leggyakoribb protokollok
Ethernet LAN hálózatok többsége ezt használja 10 vagy 100 Mbit/s, koaxiális vagy UTP ütközésfigyeléses közeghozzáférés NETBEUI Microsoft operációs rendszerek hálózati kiterjesztése azonosítja és nyilvántartja a hálózat számítógépeit felépíti a 2 gép közötti kapcsolatot összeállítja, fogadja és nyugtázza a kimenő és bejövő adatcsomagokat a kommunikáció után bontja a kapcsoltot Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

37 Leggyakoribb protokollok
IPX/SPX Novell Netware által támogatott protokoll szoros, üzembiztos kapcsolat minden hálózati kérés nyugtázott → nagyobb terhelés → biztonság! TCP/IP az Internet hálózat csomagkapcsolt protokollja egyedi számítógépek és egyéb hálózati eszközök összekötésére is alkalmas hibajavítás a végrendszereken → gyors adatátvitel Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

38 Leggyakoribb protokollok
HTTP hypertext transfer protocol a webszerver és az ügyfél számítógép közötti párbeszédet szabályozza TCP/IP felett működik SMTP simple mail transfer protocol az elektronikus levelezőrendszerek kapcsolati szabályozása (kapcsolatnyitás-azonosítás-tranzakció-kapcsolatzárás) Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

39 Leggyakoribb protokollok
FTP file transfer protocol távoli számítógépek közötti fájlátvitel kétirányú kapcsolat, csak az átvitel idejére TCP/IP felett működik TelNet távoli számítógép elérés → hoszt-terminál időszakos kapcsolat → a távoli gépen a kapcsolat megszakítása után is futhat a program! Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

40 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
TCP/IP címzési módjai hálózatba között számítógépek, önálló hálózati eszközök – csomópontok (node) minden csomópontnak azonosíthatónak kell lennie → hálózati cím → IP-cím az IP-cím 32 bites pontozott tízes formájú 2 részből áll: az első a hálózatot, a második a csomópontot azonosítja ha a hálózat az Internethez csatlakozik, akkor az IP-címnek egyedinek kell lennie Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

41 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
TCP/IP címzési módjai INIC – InterNetwork Information Center → az IP-címtartományok kiosztása régióknak → további kiosztások alhálózatok kialakításával (alhálózati maszk alkalmazása) bővíthető a hálózatba köthető gépek száma válság! → a jelenlegi 32 bites rendszerrel csak 3,7 milliárd csomópont címezhető → gyorsabb a számítógépek terjedése Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

42 Megcímezhető hálózatok Hálózaton belül címezhető csomópontok
Címzési osztályok Osztály Az első 8 bit értéke Megcímezhető hálózatok Hálózaton belül címezhető csomópontok A 1-126 126 B 16384 65534 C 254 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

43 Domain Name System (DNS)
adott számítógépet azonosít számítógép neve a lokális hálózaton a szervezet neve, ami a hálózatot/szgépet üzemelteti az ország neve, ahol a számítógép üzemel (vagy szervezeti csoport) pl: math.klte.hu IP-cím megjegyzése nehézkes → URL, URI Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok

44 Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok
Fogalmak Informatikai alapismeretek - 7. rész: Számítógépes hálózatok