Halózatok

Hálózatok

A számítógépek megjelenésekor mindegyik egymástól elkülönülve önállóan dolgozott. Még a személyi számítógép, a "personal computer" nevében is hordozza az elkülönültségre utaló "személyi" jelzõt. A fejlõdéssel azonban megjelent az igény a számítógépek közti kommunikációra.

A számítógép-hálózatok alatt az egymással kommunikáló önálló számítógépek rendszerét értjük. A meghatározás nagyon egyszerû, de mint sok más dolog ez is bonyolultságot rejt magában.

Milyen elõnyökkel jár a gépek hálózatba kapcsolása? 

• Lehetõvé teszi a berendezések, perifériák, programok, adatok közös használatát, azaz a külön-külön meglévõ erõforrások megosztását. Ez azt jelenti, hogy ez 353f55d ek az erõforrások felhasználók fizikai helyétõl függetlenül bárki (ténylegesen a megfelelõ jogosultságokkal rendelkezõk) számára elérhetõk.
• A rendszerben lévõ eszközök teljesítményének egyenletesebb megosztására is lehetõséget biztosít ez a megoldás.
• A kialakított rendszer nagyobb megbízhatóságú mûködést eredményez. Például egy nyomtató hibája nem jelenti azonnal a nyomtatási lehetõségek megszûnését, mivel szerepét a rendszerben lévõ másik nyomtató is átveheti. A fontosabb programok, adatok a rendszer több számítógépének lemezegységén is tárolódhatnak és az egyik példány megsemmisülésével nem történik helyrehozhatatlan károsodás.
• A fenti elõnyök anyagi oldalról költségmegtakarítással járnak. Az eszközöket (pl. nyomtatókat, háttértárakat) kevesebb példányban kell megvásárolni.

Az ISO (Szabványügyi Szervezet) kidolgozta az OSI-modellt. Ez egy ajánlásgyűjtemény, e nélkül nincs hálózat. Felépítése a következő:

Eredetileg 7 rétegből állt, ezek közül kettő elavult.

Alkalmazási: a szállítási rétegben definiált szolgáltatási kapuk megvalósítása (ftp, http, dns) A felhasználó ezzel a réteggel áll kizárólag kapcsolatban a kommunikációs folyamat során.

2. Szállítási: Adatokat fogad az együttműködési rétegtől, majd azokat továbbítja a hálózati rétegnek és biztosítja a hibamentes adatátvitelt.
3. Hálózati: Meghatározza a jelcsomagok útvonalát a forrás- és célállomás között.
4. Adatkapcsolati: A bemenő jelsorozatot adatkeretekké tördeli, azokat sorrendhelyesen továbbítja és a visszaérkezett nyugtakereteket feldolgozza. A fizikai hibák kiszűrése is feladata.

4b Közeghozzáférési alréteg: (hogyan kezeli a fizikai réteget az adatkapcsolasti)

Fizikai: A bitek kommunikációs csatornára való kibocsátását végzi. Biztosítja, hogy az adó oldalán kibocsátott digitális jelsorozat hiba nélkül megérkezzen a megcímzett hálózati csomópontra.

A rétegek szolgáltatásokat tartalmaznak. Minden réteg a fölötte lévőnek szolgáltat úgy, hogy az alatta lévő réteg szolgáltatásait veszi igénybe. A rétegek között az adatok fizikai áramlása vertikális, a lényegi áramlása horizontális.

A                                             B

Az adatkapcsolati réteg tartalmazza a  közeghozzáférési alréteget. A közeghozzáférési alréget tartalmazza a Villamos és Elektromérnökök Intézete (IEEE) által kidolgozott 802-es szabványt. Ez a szabvány fejezetekre van osztva, a harmadik fejezete (IEEE 802.3) tartalmazza az ETHERNET szabványt, a helyi hálózatok e szabvány szerint vannak összekötve.

Az IEEE 802.3 - as szabvány működése:

A" kommunikálni szeretne "C" - vel. Megnézi szabad-e a csatorna, tud-e információt küldeni. Ha foglalt, visszavonul, ha nem, lefoglalja és elkezd adni.

Ha "A" és "B" egyszerre kezd el adni a "C" - nek, ütköznek, mind a kettő visszavonul és meghatározatlan t ideig várakozik mind a kettő, míg újra megnézik a hálózat foglaltságát.

Szabvány topológiája:

Sín : minden állomás egy közös vonalhoz kapcsolódik, könnyű kiépítést biztosít és egyszerűen megoldható több hálózat összekapcsolása sín: Ez a legelterjedtebb. Minden állomás egy közös vonalhoz kapcsolódik, könnyű kiépítést biztosít és egyszerűen megoldható több hálózat összekapcsolása.

Fa: több sín egymáshoz kötése.

Ismertebb hálózati topológiák az előzőeken kívül:

Csillag topológia: Középpontjában egy koncentrátor található, melyen keresztül minden információ keresztülmegy. Benne egy logikai kapcsoló található, mely az üzeneteket a megfelelő útra irányítja. Előnye, hogy egy vonal meghibásodása nem állítja le a hálózat többi elemének kommunikálását.

Gyűrű: Ritkábban alkalmazzák. Az információ általában egy megadott körben áramlik és csak az, vagy azok az állomások fogadják, akiknek szól. Hátránya, hogy egy vonal meghibásodása az egész hálón való kommunikációt leállítja.

A hálózatokat különböző szempontok szerint osztályozhatjuk:

A hálózatok lehetnek vonalkapcsoltak és csomagkapcsoltak.

A vonalkapcsolt hálózat a kommunikáció megkezdése előtt felépíti a kapcsolatot az adó és a vevő között és az így felépült csatornán keresztül történik a kommunikáció. Pl.: telefon

A csomagkapcsolt hálózatnál a csomagok egymás után kerülnek továbbításra egymástól függetlenül, így a csomagok mindegyike tartalmazza az adó és a vevő címét is. Előfordulhat, hogy a csomagok nem ugyanazon az úton jutnak el a címzetthez.

Egy másik osztályozás szerint lehetnek nyugtázottak és nyugtázatlanok.

Nyugtázott a hálózat, ha a vevő minden csomagról küld vételi elismervényt és nyugtázatlan, ha a vevő az információ érkezése után nem küld az adó számára átvételi elismervényt, nyugtát.

A hálózat kiterjedés szerint lehet LAN, MAN, WAN.

LAN: helyi hálózat, egy adott vállalaton, épületen belül teremt kapcsolatot. Kiterjedése néhány 100 m.

MAN: nagyvárosi hálózat, általában több helyi hálózatot köt össze és a kommunikációt vezérli.

WAN: világhálózat, államok, földrészek között teremt kapcsolatot.

A csatorna, amin a kommunikáció történik, az európai szabvány szerint lehet szimplex, duplex vagy fullduplex.

Szimplex: kizárólagosan egyirányú (televízió)

Duplex: egyidejűleg egyirányú (CB-rádió)

Fullduplex: egyidejűleg kétirányú (telefon)

Szabványos hálózati eszközök:

• Host: Végberendezésnek is hívják, tulajdonképpen ezek a szolgáltatók, vagy a szolgáltatást igénybe vevő gépek, másképp szerver és kliens. Minden réteget tartalmaz.
• Bridge: Intelligens eszköz a hálózatok szegmentálására, az alsó két réteggel dolgozik
• Router, vagy útvonal választó. Intelligens eszköz a hálózati réteggel dolgozik. Feladata meghatározni az adó és vevő között az adatok elküldési útját.
• Gateway (vagy átjáró): Feladat az illesztés a nem OSI szerint működő hálózatok felé. Ehhez az összes réteget használnia kell.
• Repeater: Jelismétlő, a jelek fizikai erősítését végzi. Nem inteligens eszköz, azaz csak fizikai jelerősítést végez
• Hub: az OSI-ban nem definiált eszköz, sokszor mondják, hogy sok portos repeater. Jelerősítést végez, az egyik portján bejövő csomagot az összes többi portjára kiteszi.
• Switch: Ez sem szabványos eszköz, de megfeleltethető a bridge-nek, egyes típusai akár útvonal-választási feladatokat is elláthatnak. Sok portos bridgeként értelmezhető. Az egyik portján bejövő adatcsomag csak a célállomáshoz tartozó portjára teszi ki. (Illetéktelen gép nem hallgathat bele a közlésfolyamba)

A TCP/IP protokoll

A TCP/IP az Internet alapprotokollja.

IP protokoll: A Internet Protokoll rövidítése. Az OSI-modell hálózat rétegének felel meg.

Csomagkapcsolt megvalósítás.

A gépek címzése IP-címmel történik, aminek az Internetre közvetlenül kötött számítógépek esetén egyedinek kell lennie.

Az IP-címeket osztályokba sorolhatjuk.

A osztályú: A legelső byte legelső bitje nulla. A többi 7 bit a hálózat azonosítására, a többi byte 24 bitje a hosztok azonosítására szolgál. 13.16.45.201

B osztályú: A legelső bit nulla, a második 1. A következő 6+8 bit a hálózat azonosítására, az azt követő16 bit a hosztok azonosítására szolgál. 76.45.23.103

C osztályú: Az első két bit 1-es, a harmadik nulla. A következő 21 bit a hálózat-, 8 bit pedig hoszt azonosításra szolgál. 193.224.56.3

Léteznek további osztályok is, gyakorlati jelentőségük kicsi.

Léteznek olyan IP címek is amelyek nem lehetnek az Internetre kötött számítógépek IP címei, minden osztályból kijelöltek egy ilyen tartományt, ezeket főleg intranetbe kötött gépeknél lehet felhasználni. Van még egy kitüntettet IP cím a 120.0.0.x. Ez nem a hálózati kártyához rendelt IP cím, hanem az IP protokoll saját IP címe. Ezzel ellenőrzik, hogy a számítógépre a TCP/IP protokoll helyesen van feltelepítve.

TCP protokoll: A TCP/IP protokoll vonalkapcsolt hálózati protokollja . Létezik csomagkapcsolt megvalósítás is, ez az UDP. Címzést használ a kapcsolat felépítéséhez és fenntartásához. A címek tulajdonképpen a portok, melyen keresztül a kommunikáció megvalósul. Megkülönböztetésükre 16 bites azonosítót használ.

Néhány jellemző port, a hozzátartozó jellemző szolgáltatással:

21. FTP - állománytovábbítási protokoll

22. SSH - távoli bejelentkezés biztonságos változat

23. TELNET - távoli bejelentkezés

25. SMTP - levéltovábbítási protokoll

53. DNS - tartománynév szolgáltatás

80. HTTP - world wide web