Távközlési informatika I.

Átírás

1 Dr. Beinschróth József Távközlési informatika I. 1.rész ÓE-KVK Budapest, 2018.

2 Tisztelettel köszönti Önöket a HTI!

3

4 Követelmények záróvizsga tárgy Nappali Időpontok: Neptun szerint SZE:13:30-17:00(TG204). Szünet: , Tanulmányi és vizsgaszabályzat Szakdolgozat: - KÖVESSÉK!!! TDK, önálló labor Követelmények: prezentáció (kiselőadás), aláírás, vizsga (írásbeli) ZH: , ; pót ZH: A ZH-k előtt konzultációs lehetőség. Megajánlott jegy: két db jeles ZH, aláírás pótlási lehetőség nincs a vizsgaidőszakban Módszertan: ea, visszakérdezés, tesztek, film, kiselőadás, ITNTERAKTIVITÁS! Prezentáció (pdf: Moodle), Hozzáállás? Whiplash Tanítás/tanulás Kooperatív képzés, gyakornoki program Levelező, távoktatás 4 Időpontok: Neptun szerint Nem előadás, hanem konzultáció, amire előre fel kell készülni Nincs prezentáció és ZH, valamint megajánlott jegy Módszertan: konzultációs kérdésekre válasz, INERAKTIVITÁS

5 Információforrás C. épület 5. emelet Facebook, szóbeszéd: nem!

6 Hallgatói prezentáció Cím Hallgató 6 Anyag: notebookon, vagy előzetesen levélben elküldve.

7 Követelmények: 5 ill. 8 kredit 7

8 Irodalom A slide-ok szerkezete Dr. Kovács Oszkár: Távközlési Informatika, BMF KVK 2028 Andrew S. Tanenbaum: Számítógép hálózatok, Panem Könyvkiadó Dr. Kovács Oszkár: Multimédia kommunikáció IP környezetben, Logonex, 2012 Kónya László: Számítógép-hálózatok, LSI Oktatóközpont 8

9 Tanulási módszer 9

10 Tartalom Hálózati architektúrák: szabványgyűjtemények A fizikai réteg: bitek továbbítása Az adatkapcsolati réteg: kapcsolatvezérlés és közeghozzáférés Példák az adatkapcsolati rétegre épülő technológiákra A hálózati réteg 1: funkciók és protokollok A hálózati réteg 2: Útvonalválasztás Példa hálózati rétegre épülő technológiára A szállítási réteg Az alkalmazási réteg Kriptográfia IPSec, VPN, határfelületi védelem QOS és multimédia Kiegészítő fejezetek 10

11 A fejezet tartalma Alapfogalmak Transzfer módok Felhasználás Osztályozás a hálózat mérete szerint Hálózati architektúrák és jellemzőik OSI alapelvek Az OSI rétegek funkciói TCP/IP internet A TCP/IP és az OSI A hibrid modell Szabványosítási szervezetek 11 Alapfogalmak

12 Információ kommunikáció (1) Adat Információ Információ rendszer (IR) Számos definíció létezik rá Az információ a világ egy megragadott aspektusának visszatükröződése, mentális reprezentációja az emberi tudatban. Olyan adat, közlés, hír, amely a címzett által értelmezhető, célja a bizonytalanság csökkentése, az alternatívák közötti döntés elősegítése. Jelentése és felhasználhatósága miatt értékkel bír, általában az adatsorozatból keletkezik. Értéke önmagában nehezen felbecsülhető, hiánya által okozott kár viszont sokszor mérhető. Az információ az anyag és az energia mellett megnyilvánuló harmadik alapszubsztancia (a világot felépítő és fenntartó elem). Az adat az információ absztrakt, egyezményes jelrendszerben rögzített reprezentációja. Olyan szimbólumsorozat, mely későbbi felhasználás céljából a meglévő állapotok jellemzőit továbbításra és megőrzésre alkalmas formában rögzíti. Megjelenhet szám, betű, jelek, hangok, stb. formájában. (Időnként szinonimájaként az információt használjuk.) A szervezeti tevékenységre szabott informatikai alkalmazások A termelő ill. szolgáltató kapacitás koordinációja és ellenőrzése Döntéstámogatás A szervezeti tudás terjesztése Információmenedzsment Szoftver - alkalmazások Adat és tudásbázisok Szervezeti működés (folyamatok) Humán erőforrás (felhasználók, szakértők) Funkcionális IR (termelés felügyelet, marketing, számvitel) Szervezeti IR (a szervezet összes funkcionális IR-je) Szervezetközi IR (több szervezet között pl. e-kereskedelem) 12 Alapfogalmak

13 Információ kommunikáció (2) Informatika A tudomány és technika azon területe, amely az információk keletkezésének, kezelésének és felhasználásának elméletével, gyakorlati megvalósításával és eszközrendszerével foglalkozik. Általános érvényű törvényszerűségek egyes szakterületeken eltérő törvényszerűségek Általános informatika és alkalmazott informatika (szakinformatika - könyvtári, katonai, oktatási stb. informatika) Például: Közlekedési informatika Intelligens közlekedési rendszerek Terepi eszközpark Integrált és szabványos közlekedés-informatikai, forgalomirányítási és adatbázis rendszerek Távközlési informatika: szakinformatika, témája a rendszerek közötti kommunikáció és adatátvitel Távközlési hálózat Közcélú vagy privát hálózat, amely kettő vagy több végberendezés között, az információ (hang, kép, adat stb ) áramlásához szükséges alapvető szükségleteket kielégíti és biztosítja a problémamentes adatáramlást. 13 Alapfogalmak

14 Információ - kommunikáció (3) A távközlés, a számítástechnika és az elektronikus média (együttesen infokommunikációs technológiák ) konvergenciája, illetve az ennek bázisán megjelenő információs hálózatok eredményeként kialakult integrálódó szakterület. Az infokommunikáció kifejezéssel elsősorban gyakorlat- és technológia-orientált értelemben találkozhatunk, kialakulását minden bizonnyal az 'informatika = számítástechnika' értelmezés meg-haladásának igénye indokolta. A tágan értelmezett informatika egy részterülete. Infokommunikáció Infokommunikációs hálózatok (rendszerek) Az integrált információs rendszerek (gyakran használt kifejezéssel "infokommunikációs = informatikai és kommunikációs" rendszerek), a multimédiás távközlési és informatikai infrastruktúrák, hálózatok és rendszerek Számítógép hálózatok, vezetékes és vezeték nélküli távközlési rendszerek, műholdas navigációs rendszerek stb. 14 Alapfogalmak

15 Információ - kommunikáció (4) Kliens-szerver kapcsolat Peer-to-peer hálózatok (P2P) Szerver: process - más processeknek szolgáltatást nyújt Kliens: process - más processek (szerverek) szolgáltatását igénybe veszi A kapcsolatot mindig a kliens kezdeményezi, sohasem a szerver A kliens (front-end) valamilyen kéréssel fordul a szerver (back-end) felé, amely a kért szolgáltatást nyújtja A kliens pl. egy felhasználói program (pl. levelezőprogram, a böngésző, stb)., a szerver pl. web szerver (Pl. fájl szerver, web szerver) Nincs kitüntetett csomópont (szerver), a résztvevők közvetlenül egymással kommunikálnak Nincsenek rögzített szerverek és kliensek, kliensszerver modell helyett mellérendelt modell (Pl. fájlcserélők, torrent, Skype) Logikai kapcsolatok Alapfogalmak 15 Alapfogalmak

16 Információ kommunikáció (5) Adatszóró és kétpontos hálózatok Adatszóró hálózat: egyetlen kommunikációs csatorna, amin osztozik az összes gép, minden címzett megkapja a kiküldött adategységeket (csomagokat) beállítható az adategységben, hogy a gépek mindegyike (adatszórás v. broadcasting ) vagy a gépeknek csak egy csoportja kapja meg ugyanazt (többesküldés v. multicasting) Kétpontos hálózatok (point-to-point networks): gép párok közötti kapcsolatok, útvonal választás, csak egy gép kapja meg a csomagot (egyesküldés, unicasting) Broadcast, multicast, unicast a címek lehetséges változatai (egy forráscím, többféle célcím) unicast (egyedi) célcím multicast (csoport) célcím broadcast (üzenetszórás) célcím pl.: gyűrű, sín, (rádiós kapcsolat) anycast (több címzett közül az egyik) 16 Alapfogalmak

17 Információ kommunikáció (7) Unicast Multicast Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Broadcast Vevő Vevő Vevő Vevő Vevő Adó Adó Adó 17 Alapfogalmak

18 Kapcsolatok, összeköttetések (1) Összeköttetés alapú és összeköttetés nélküli kapcsolatok Összeköttetés alapú kapcsolat: az elején egy kapcsolat épül fel, a végén pedig lebomlik (olyan mint a telefonálás), megelőzheti egy egyeztetési fázis, amiben a kapcsolat minőségét tisztázzák a hálózat egyes részei A szolgáltatás minősége garantálható, az erőforrások (sávszélesség, puffer, processzoridő) előre lefoglalhatók Ha nem áll rendelkezésre elegendő erőforrás: elutasítás Tipikusan időegység alapú számlázás Összeköttetés nélküli kapcsolat: az üzenet részei (adategységek, csomagok) egymástól függetlenül jutnak el a címzetthez A szolgáltatás minőség ingadozhat, torlódások, nagy késleltetések következhetnek be A számlázás tipikusan adategység alapú Megbízható/ nem megbízható összeköttetések Történnek-e nyugtázások? Megbízható: vannak nyugták Megbízható összeköttetés soha nem veszt adatot, minden üzenet megkapását nyugtázzák pl. fájlátvitel A nyugta vonatkozhat többféle adategységre (blokk, keret, csomag, fájl) Nem feltétlenül minden adategységet követ nyugta Nem megbízható: nincsenek nyugták 18 Alapfogalmak

19 Kapcsolatok, összeköttetések (2) Szimplex, duplex, félduplex összeköttetés Szimplex: egyirányú Duplex: kétirányú Félduplex: időben váltakozva egyirányú Pont-pont kapcsolat (point-to-point) A két kommunikációs végpont között egyetlen kapcsolat (pl. kábel) A vevő a nem neki szóló üzenetet továbbítja a következő pont-pont kapcsolaton keresztül (store-and-forward) Egyedi címzések (egy forráscím, egy célcím) Multipoint kapcsolat Üzenetszórásos elv: a küldött üzenetet minden (több) állomás veszi 19 Alapfogalmak

20 Adattovábbítás többféle alapelvre épülően történhet (1) Transzfer mód Az adatátvitel multiplexálási és kapcsolási tulajdonságai (Pl. egy fizikai csatornán több logikai csatorna kialakítása) Vonal Végpontok és hálózati elemek közötti összeköttetés. A jobb kihasználás érdekében tipikusan csatornákra van osztva. (Frekvencia ill. időosztásos multiplexelés.) Vonalkapcsolás (áramkörkapcsolás circuit switching) Konstans bitsebesség TDM (Time Division multiplex) Csomagkapcsolás (packet switching) Változó (tetszőleges) bitsebesség, változó hosszúságú csomagok Csomagmultiplexálás (statisztikus) 20 Transzfer módok

21 Adattovábbítás többféle alapelvre épülően történhet (2) Gyors csomagkapcsolás (fast packet switching) Változó (tetszőleges) bitsebesség, fix hosszúságú csomagok, cellák (cell) Cella multiplexálás (statisztikus) Cella kapcsolás Példa: ATM A transzfer módok fontos jellemzője: Transzparencia (átlátszóság) Szemantikus transzparencia Jellemzése a meghibásodott adategységek (bit, cella, keret, csomag) arányával Idő transzparencia (főképpen késleltetés) Jellemzése az adategységek (bit, cella, keret, csomag) állandó késleltetésével és a késleltetés ingadozásával 21 Transzfer módok

22 A vonal (áramkör) és a csomagkapcsolás időbeli jellemzői Vonalkapcsolás Csomagkapcsolás Hívásfelépítés 1 1 Nyugtázás Adattovábbítás Csomag Kapcsolat lebontás t A B C D A B C D Csomópontok Csomópontok 22 Transzfer módok

23 A vonalkapcsolás problémái? Külön összeköttetési, adatátviteli és lebontási fázis szükséges Az erőforrások le vannak foglalva a kapcsolat folyamán végig, akkor is, ha nincs kihasználva garantált minőség, minimális késleltetések Érzékeny a hibákra (berendezések, vonalszakaszok kiesése) Egyetlen csomópont kiesése esetén is megszakadhat az átvitel 23 Transzfer módok

24 A csomagkapcsolás problémái? Címzés Az üzenet küldő és vevő azonosítása Hibavédelem Az összekeveredett vagy megsérült üzenetek kezelése Forgalomszabályozás Az adó és a vevő közti sebesség különbség kezelése Multiplexálás Hogyan keverhetők össze majd szedhetők szét az üzenetek Forgalomirányítás Különböző lehetséges útvonalak kezelése Késleltetés A csomagkapcsolás alkalmazása a valós idejű átvitelekre problematikus 24 Transzfer módok

25 A vonal és a csomagkapcsolás eltérő jellemzőkkel rendelkezik Szempont Az adattovábbítástól elkülönült összeköttetési és lebontási fázis Minden adatelem azonos útvonalon került továbbításra Az adatelemek sorrendhelyesen érkeznek a címzetthez A kapcsolathoz rendelt adatátviteli kapacitás A kapcsolathoz rendelt adatátviteli kapacitás felhasználása Torlódások előfordulása Vonalkapcsolás (áramkör) kapcsolás Van Igen Igen Állandó Pazarlás lehetséges Csak a kapcsolat felépülésekor lehetséges Nincs Nem Nem Csomagkapcsolás Az igénynek megfelelően változik Optimális Minden csomag és csomópont esetén lehetséges Tárol és továbbít elv Nem érvényesül Érvényesül Idő transzparencia érvényesül Igen Nem A számlázás tipikus módja Idő alapon Továbbított adat alapon 25 Transzfer módok

26 A vonal és a csomagkapcsolás konkrét változatai PSTN: (Public Switched Telephone Network) Analóg hangátviteli távbeszélőrendszer nyilvános kapcsolt hálózatokon Az átviteli út a kapcsolat folyamán mindvégig megmarad A kapcsolás felépítésére szolgáló vezérlőinformációik az ún. jelzések ugyanabban csatornában kerül átvitelre, mint amelyben az emberi hang Modemek felhasználásával adatátvitelre is használták PSPDN (Pocket Switched Public Data Network) A küldő és a vevő között nem jön létre fizikai (rézvezetékes) összeköttetés Amikor a küldő egy adatblokkot akar továbbítani, akkor azt az első kapcsoló központ (router) eltárolja, majd valamikor később továbbküldi a következő központnak és így tovább. A központok minden adatblokknak megvárják a végét, a teljes beérkezését, ezután küldik tovább az adatblokkot CSPDN: (Circuit Switched Public Data Network) A PSTN-hez hasonló hálózat, de kifejezetten adatátviteli célokat szolgál 26 Transzfer módok

27 Az információs rendszerek kialakulása! Amerikában 1957-től megjelenik az informatika korszaka, ekkor haladja meg először az ipari termelésben dolgozók létszámát az információkezeléssel foglalkozók száma. Utóbbiak száma az 1970-es évekre megkétszereződik. Míg az IT kezdetben az információk gyűjtését és kezelését jelentette, később ezt a szerepet jelentősen túlnőtte: biztosítja a folyamatos üzletmenetet, segíti a döntéshozást és az IT-nek köszönhetően minden eddiginél gyorsabban lereagálhatók a piaci változások. (Kezdetben: ami korábban papíron volt, az számítógépre került. A keresés, gyűjtés, konzisztenciavizsgálat gyorsabb és megbízhatóbb lett. ) A számítástechnikát kezdetben kódfejtésre, majd ballisztikus pályák számítására használták, a vállalati szférába csak később került be. 27 Felhasználás

28 Az információs rendszerek fő funkciói A tudás és ismeret gyors terjesztése Az információ megszerzése, tárolása, elérhetősége A döntések meghozatalának támogatása A termelő kapacitás koordinációja és ellenőrzése 28 Felhasználás

29 Az információs rendszerek jelen vannak az élet minden területén Távoli erőforrások elérése, megosztása Üzlet: ERP, CAD, CAM, gyártás felügyelet, készlet nyilvántartás, könyvelés egyesítése, hogy minden érintett a számára szükséges módon elérhesse Tudomány: adatbázisok, könyvtárak, programok, tudományos publikációk, dokumentumok elérhetővé tétele Fizikai eszközök megosztott használata: nyomtató, CD író A tudás és az információ megosztása: adatok, dokumentumok, képek, weblapok, közösségi média Tipikus felhasználások Üzleti (tudományos) alkalmazások Otthoni alkalmazások Mozgó felhasználók Közösségi hálózatok Társadalmi vonatkozások nem egyértelműen pozitív hatás 29 Felhasználás

30 Számos üzleti és tudományos alkalmazás épül az információs rendszerekre E- alkalmazások Elektronikus üzlet (e-business) Elektronikus kereskedelem (e-commerce) Elektronikus tudomány (e-science) elektronikus hozzáférés tudományos adatbázisokhoz és infrastruktúrákhoz, virtuális obszervatóriumok, hálózaton keresztüli együttműködés, webinárok, konferenciák Elektronikus levelezés (electronic mail, ) Virtuális találkozás, video konferencia, telefon MIS - Vezetői információs rendszerek (VIR) SIS - Stratégiai információs rendszerek ERP - Vállalati erőforrás tervező rendszerek (értékesítés, emberi erőforrás gazdálkodás, logisztika, pénzügyi tranzakciók ) DSS - Döntéstámogató rendszerek CRM - Ügyfélkapcsolat kezelés CAD, CAM, CAAT (Computer Aided Audit Tool), CAE 30 Felhasználás

31 Az információs rendszerek az otthonokban is megjelentek Otthoni alkalmazások Szövegszerkesztés, számítógépes játékok, internet elérés Távoli információ elérése (újságok, művészet, zene, történelem, kormány intézmények.) a nyomtatás visszaszorulása, noteszgépek megjelenése, elterjedése Személyes kommunikáció (azonnali üzenetküldés, csevegő szoba, hírcsoportok) Hálózaton keresztüli telefonálás (VoIP, P2P telefonálás) TV és rádió adások a hálózaton Távtanulás, távegyetem Short Message Service (SMS) Földrajzilag hátrányos helyzetben levők távoktatása, távgyógyászat, betegfelügyelet Web kamera a lakásban, intelligens háztartási eszközök Számítógépek (asztali PC, noteszgép, megosztott perifériák) Szórakoztatás (TV, DVD, VCR, kamera, Hi-Fi, MP3) Távközlés (telefon, mobiltelefon, házi telefon, fax) Háztartási gépek (mikrosütő, hűtő, óra, világítás, légkondicionáló) Távmérés (fogyasztásmérő, tűz/betörés riasztó, termosztát, bébi kamera). Egy magánembernek semmi oka nincs arra, hogy személyi számítógép legyen az otthonában Ken lsen a DEC elnöke (1977) 31 Felhasználás

32 A mozgó felhasználók egyre nagyobb jelentőségűek Mozgásban Hordozható gépek Mozgó eszköz fix hálózaton, fix eszköz mozgó hálózaton Telepített (fixed) vezeték nélküli (wireless) hálózat Mozgó (mobile) vezeték nélküli hálózat PDA, WLAN, személyi hálózat (Personal Area Network) A vezeték nélküli hálózat és a mozgó számítástechnika különböző kombinációi 32 Felhasználás Mozgó felhasználók

33 A hálózatok széles körű elterjedése jelentős társadalmi hatásokat vált ki (1) Áldás vagy átok? piaci hatások: élesedő verseny, globalizáció, változó piacok és fogyasztói igények, a vásárlók nagyobb befolyása; technológiai hatások: gyors technológiai változás, ezzel párhuzamosan gyors avulás, információs túlterhelés, költség/teljesítmény hányados intenzív csökkenése; társadalmi hatások: etikai és jogi kérdések előtérbe helyeződése, politikai változások, megváltozott természetű munkaerő, társadalmi felelősségvállalás fontossága. 33 Felhasználás Társadalmi vonatkozások

34 A hálózatok széles körű elterjedése jelentős társadalmi hatásokat vált ki (2) Áldás vagy átok? Hírcsoportok (news groups), blog-ok Etikai kérdések: politika, vallás, szex, cenzúra? Magánélet/munkahely: ki olvashatja az alkalmazottak leveleit? Kormány hivatalok/állampolgárok viszonya: szabad-e az e- mailekben terroristák után nyomozni? Megnövekedett szólásszabadság az 500 éves nyomtatáshoz képest Az információ gyakran megbízhatatlan is, bárki, bármiről írhat Személyazonosság-tolvajlás Számítógépes ill. hálózati biztonság Felelősség a szoftver hibákért Digitális írástudatlanság Flusztráció Kissenger 34 Felhasználás Társadalmi vonatkozások

35 PAN - LAN MAN WAN: eltérő kiterjedésű hálózatok Rövidítés Név Jellemző méretek Jellemző elhelyezkedés PAN Personal Area Network 1m Testfelület, asztal Példa Pikohálózat, testfelületi hálózat LAN Local Area Network 10m Szoba, iroda Otthoni, irodai 100m Épület hálózat, vállalati hálózat 1km Telephely MAN Metropolitan Area Network 10km Város Városi hálózat WAN Wide Area Network 100km Ország Telefon hálózat, 1000km Földrész internet 10000km Bolygó 35 Osztályozás a hálózat mérete szerint

36 A hálózati működés sajátos fogalmakra épül Rendszer (System) Entitás (Entity) Összeköttetés (Connection) Fizikai közeg (Physical Media) Protokoll (Protocol) Szolgálat Hardver és szoftver elemekből áll, adatfeldolgozásra vagy továbbításra szolgál, fizikailag elkülöníthető, egy vagy több entitást tartalmaz (központ, számítógép, router ) A rendszer egy összetevője, absztrakt szerkezeti vagy programelem, amely képes egy feladatot vagy részfeladatot megoldani, kommunikációra képes (pl. futó processz, hardver elem chip) Két azonos hierarchiájú entitás közötti kapcsolat, a rétegek közötti kommunikáció egy vagy több összeköttetésen keresztül valósul meg Az a közeg, amelyen keresztül az információ valamilyen fizikai (pl. villamos) jelként terjed. (Sodort érpár, UTP, STP, éter ) Ugyanabban a rétegben levő két entitás közötti kommunikációt írja le szintaktikusan, szemantikusan és időben Műveletek, funkciók halmaza, amelyet egy réteg a fölötte levő rétegnek nyújt. (A rétegek közötti kommunikáció szolgálatok segítségével valósul meg.) Ezek a fogalmak a hálózati működés megértését, leírást szolgálják és rendszer leírása során alapvetően bottom up megközelítést használunk. A tervezés nem ezt az irányt követi, a tervezés alapvetően topdown: koncepcionális terv - logikai terv fizikai terv 36 Hálózati architektúrák és jellemzőik

37 A hálózati működés összetevői rétegekben jelennek meg Összeköttetés Szolgálat A rendszer 5.réteg 4/5 interfész 4.réteg 3/4 interfész 3.réteg 2/3 interfész 2.réteg 1/2 interfész 1.réteg 5. réteg protokollja 4. réteg protokollja 3. réteg protokollja 2. réteg protokollja 1. réteg protokollja B rendszer 5.réteg 4.réteg 3.réteg 2.réteg 1.réteg Fizikai közeg 37 Hálózati architektúrák és jellemzőik

38 A rétegekre bontás elve emlékeztet a hagyományos levélküldési modellre Dr. Kovács Oszkár : Távközlési informatika 38 Hálózati architektúrák és jellemzőik

39 Az egyes rétegek adminisztratív információval egészítik ki az adategységeket Egységbe foglalás (Encapsulation) PDU Protocol Data Unit PCI Protocol Control Information SDU Service Data Unit PCI(N+1) PDU(N+1) SDU(N+1) N n 39 Hálózati architektúrák és jellemzőik

40 Az adatok adminisztratív információval kiegészített adategységekben (keret, blokk, csomag) kerülnek továbbításra 40 Hálózati architektúrák és jellemzőik

41 A hálózat működése protokollokkal írható le, melyek sajátos funkciókkal rendelkeznek (1) Protokoll funkciók Léteznek tipikus protokoll funkciók, ezek gyakorlatilag minden hálózatban előfordulnak. Protokoll alapelvek Léteznek protokollokhoz kapcsolódó alapelvek, amelyek több rétegben is előfordulnak. Szegmentálás/Újraegyesítés (Segmantation/Reasambling) Az egyes rétegekben az adategységek különböznek, ezért átalakítás és visszaalakítás szükséges (az egyik oldalon feldaraboljuk, a másik oldalon összerakjuk) Kapcsolás vezérlés (Connection Control) Az alsóbb rétegi összeköttetéseknek létre kell jönni a felsőbb rétegek beli összeköttetés előtt Változatai: Kapcsolás típusú (Connection Type) (pl.telefon.) Nem kapcsolás típusú (Connectionless Type): Nem épül fel a kapcsolat a küldő és a címzett között. Ha pl. küldünk egy t, nem vizsgáljuk, hogy a címzett gépe be van-e kapcsolva. Ez esetben természetesen tárolási funkciók kellenek (Store and Forward elv) 41 Hálózati architektúrák és jellemzőik

42 A hálózat működése protokollokkal írható le, melyek sajátos funkciókkal rendelkeznek (2) Sorrend szerinti szállítás (Ordered Delivery)/ Datagram Fizikai csatornán történő továbbítás esetén a szállítás mindig sorrendhelyes Direkt kábeles összeköttetés ritka Multiplexálás (TDM, FDM) egy időrés pl. lehet egy fizikai csatorna Csomagkapcsolás esetén előfordulhat, hogy az n. csomagot megelőzi az n+1-edik Virtuális összeköttetés Valójában csomagkapcsolás, de a szolgáltató vállalja a sorrendhelyes szállítást, ugyanakkor kívülről úgy látszik, mintha fizikai összeköttetés lenne (Probléma lehet a késleltetés) Datagram szolgáltatás Nem biztosít sorrendhelyes szállítást 42 Hálózati architektúrák és jellemzőik

43 A hálózat működése protokollokkal írható le, melyek sajátos funkciókkal rendelkeznek (3) Forgalomvezérlés (Flow Control) Ha torlódás van (pl. a vevőnek betelik a memóriája), visszajelez és lassabb továbbítást vagy várakozást kér Tipikus: lassú vevő gyors adó Hibakezelés (Error Control) Algoritmus végrehajtásával képeznek a hibára vagy a hibamentességre utaló információt és azt is továbbítják A vevő oldalon is képezik ezt és összehasonlítják az elküldöttel Így lesz megállapítva, hogy hibátlanul került továbbításra vagy meg kell ismételni, esetleg a vétel helyén javítható FEC (Forward Error Control) ARQ (Automatic Repeate Request) 43 Hálózati architektúrák és jellemzőik

44 A hálózat működése protokollokkal írható le, melyek sajátos funkciókkal rendelkeznek (4) Multiplexing/Splitting Egy n-edik rétegbeli összekötetés több n+1-edik rétegbeli összeköttetésből áll (pl. egyszerre több internet alkalmazás) Browser Skype Ftp ADSL ISP Browser Skype Ftp n+1. réteg n. réteg ADSL: Az előfizető kapcsolódása az internethez ISP: internet szolgáltató (Internet Solution Provider) n-edik rétegbeli csomagok 44 Hálózati architektúrák és jellemzőik

45 A hálózati architektúrák egyes rétegeink tervezése során alapelveket kell betartani! Minden rétegnek rendelkeznie kell a kapcsolat felépítését illetve annak lebontását biztosító eljárással Meg kell határozni, hogy az átvitel egyirányú (szimplex), váltakozóan két irányú (fél duplex) vagy egyszerre két irányú (duplex) legyen Megkell határozni, hogy hogyan valósuljon meg a rendszerben a hibavédelem, hibajelzés El kell dönteni, hogy hogyan oldható meg a gyors adók-lassú vevők együttműködése Meg kell határozni, hogy ha bizonyos okok miatt az adategységek hossza korlátozott, és ezért a küldés előtt szét kell őket darabolni, akkor hogyan biztosítható a helyes összerakásuk Kezelni kell az adategységek sorrend szerinti továbbításának a kérdését Ha ugyanazon a fizikai csatornán több párbeszéd zajlik, akkor hogyan kell ezt összekeveredés mentesen kezelni Ha a cél és a forrás között több útvonal lehetséges, akkor meg kell határozni, hogy milyen elvek mentén történik az útvonal kiválasztása 45 Hálózati architektúrák és jellemzőik

46 A szolgálatok igénybevétele szolgálati primitívek segítségével történik (1) Primitívek A rétegek közötti kommunikáció ún. szolgálatok segítségével valósul meg a rétegek szolgálatokat nyújtanak ill. vesznek igénybe! Szolgálat: Műveletek, funkciók halmaza, amelyet egy réteg a fölötte levő rétegnek nyújt. A szolgálatok a rétegek ki/bemeneti pontján ún. SAP-ján (Service Access Point) keresztül érhetők el. A SAP-ok mindig két szomszédos réteg között találhatók, egy adott réteg a fölötte lévő réteg számára biztosítja a szolgálati primitíveket A szolgálati primitívek (alapműveletek, funkciók) általános típusai: Összeköttetés nélküli eset: Request Indication Response Confirmation Összeköttetés alapú eset: Listen Connect Receive Send Disconnect 46 Hálózati architektúrák és jellemzőik

47 A szolgálatok igénybevétele szolgálati primitívek segítségével történik (2) Szolgálati primitív Jelentés Összeköttetés nélküli eset Request (Kérés) Indication (Bejelentés) Response (Válasz) Confirmation (Megerősítés) Egy funkcionális elem kéri a szolgálatot nyújtó entitást, hogy tegyen valamit Bizonyos tevékenység végrehajtásának kérése az alatta levő entitástól A szolgálatot nyújtó entitás tájékoztatja a funkcionális elemet egy eseményről Információ adás egy eseményről a fölötte levő entitásnak A funkcionális elem válaszol egy eseményre Válaszadás az alsó entitásnak egy eseményre Egy funkcionális elem korábbi kérésre adott válasz megérkezett, és erről tájékoztatja őt a szolgálatot nyújtó entitás. A kérést kérő fölső entitás informálása 47 Hálózati architektúrák és jellemzőik

48 A szolgálatok igénybevétele szolgálati primitívek segítségével történik (3) Összeköttetés nélküli eset A Service Userek egymással kommunikálnak a Service Provideren keresztül n+1. réteg Request Service User A rendszer Service User B rendszer Indication Response Confirmation n. réteg Service Provider Fekete doboz elv 48 Hálózati architektúrák és jellemzőik

49 Példa: Öt szolgálati primitív egy egyszerű összeköttetés alapú szolgálat megvalósításához Szolgálati primitív Funkció Összeköttetés alapú eset LISTEN Várakozás bejövő kapcsolatfelvételre CONNECT Összeköttetés létrehozása a társentitással RECEIVE SEND DISCONNECT Várakozás bejövő üzenetre Üzenetküldés társentitásnak Összeköttetés lebontása 49 Hálózati architektúrák és jellemzőik

50 Az összetett hálózati működés szabványosítást igényel Jellemzők Hálózati architektúra = szabványgyűjtemény Minden, a témával kapcsolatos szabványt magába foglal Nemcsak szabványok halmaza, hanem hierarchikus (rétegekből álló) rendszer A rétegek és protokollok halmaza Történelem Távközlési hálózatok (telefon, telex) Terminálhálózatok (központi számítógéphez) Számítógép hálózatok Egyre bonyolultabbak lettek, a kapcsolatot szabályozni kellett Alapelv Szervezzük az átvinni kívánt információt jól definiált blokkokba számos szabály Ha a másik rendszer is ezt követi, együttműködés lehetséges A programírás során így már nem szükséges bit szinten kezelni az átvitelt. 50 Hálózati architektúrák és jellemzőik

51 Sokféle hálózati szabvány létezik - A nagy számítógépgyártók már korábban kidolgozták saját szabványaikat SNA (System Network Architecture) IBM 60-as évek Ma is létezik Nem nyitott, de rétegezett architektúra DNA (Digital Network Architecture) DEC rétegezett architektúra MAP (Manufacturers Automation Protocol) GM (General Motors) rétegezett architektúra 51 Hálózati architektúrák és jellemzőik

52 A sokféle szabvány létezése problémákat okoz Számos gyártó nagyon sok termékkel van jelen a piacon A különböző gyártók különböző szabályokat alkalmaztak Az egyes gyártók berendezései egymással nem voltak képesek együttműködni (Megoldási lehetőségek: vagy kidolgoznak valamilyen közöset vagy valamelyik gyártóé válik világszabvánnyá) Egyik sem lett világszabvány egy új hálózati architektúrát dolgoztak ki Gyártófüggetlen megoldás - OSI 52 Hálózati architektúrák és jellemzőik

53 Nemzetközi szabványosítási szervezet: ISO 53 OSI alapelvek, problémák

54 Nemzetközi szabvány: OSI (Open Systems Interconnections) (1) ISO (International Standardization Organization) Cél: Minimális műszaki egyetértés, szemlélet létrehozása, ezért nem avul el abban az értelemben, mint egy konkrét technológiai szabvány Kidolgozása a 70-es években történt Alapelv: Legyen nyitott, azaz más, ide tartozó rendszerekkel együttműködni képes Referenciamodell - Ez alapján lehet konkrét hálózati architektúrákat kialakítani Nem egy konkrét hálózat architektúrája, hanem koncepciót ad arra, hogy hogyan kell létrehozni egy konkrét architektúrát Az architektúra legfontosabb részei a rétegek (7 réteg) Alapvetően összeköttetés orientált hálózatokra lett kidolgozva, később lett kiterjesztve az összeköttetés mentes hálózatokra Magyar szabvány is - MSZ ISO OSI alapelvek, problémák

55 Nemzetközi szabvány: OSI (Open Systems Interconnections) (2) Az OSI célja, kialakításának szempontjai, tulajdonságai Egységes szemlélet kialakítása a hálózatok működéséhez A különböző berendezések együttműködésének biztosítása A fejlődés útjának biztosítása: keretet ad további igények kielégítésére Az alsó rétegekben még konkrétumok vannak, felfelé haladva egyre inkább absztrakt fogalmak jönnek elő A réteghatárok úgy lettek kialakítva, hogy az egyes rétegek között a kommunikáció minimális legyen A rétegek száma optimális 7 réteg (Kialakításakor ebben egyetértés volt, ma megkérdőjelezhető.) Jelentősége: Leginkább oktatási- didaktikai jelentősége van: más architektúrák megérthetők ez alapján állatorvosi beteg ló Az OSI hálózatok nem igazán terjedtek el, más architektúrák uralják a kommunikációt (LAN architektúrák, TCP/IP ) A meglevő OSI alapú rendszerek ma inkább visszafelé fejlődnek Abszrakt modell: Az egyes rendszerek konkrét megvalósításra nem tesz megkötést 55 OSI alapelvek, problémák

56 Az OSI elméleti modell, alapelvekre épül Alapelvek A rétegek különböző absztrakciós szinteket képviseljenek Minden réteg jól definiált feladatot hajtson létre A rétegek feladatának megválasztásakor a nemzetközileg már elfogadott szabványok figyelembe vételére kell törekedni A réteghatárok megválasztásakor a rétegek közötti információcsere minimalizálására kell törekedni A rétegek számának megfelelően nagynak kell lennie ahhoz, hogy lényegesen eltérő feladatok ne kerüljenek szükségtelenül egy rétegbe, ugyanakkor elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a szerkezet ne váljon nehezen kezelhetővé 56 OSI alapelvek, problémák

57 Az OSI nem terjedt el széleskörűen Problémák Túlzottan általános, túlzottan elméleti megközelítést alkalmaz Nem az optimális időpontban jelent meg A rétegek száma nem optimális Egyes rétegek majdnem üresek, mások túltelítettek Túlzottan bonyolult Kedvezőtlen kezdeti tapasztalatok, nem lett népszerű 57 OSI alapelvek, problémák

58 Az OSI hét rétegből áll Alkalm. réteg Megjel. réteg Viszony réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Adatk. réteg Fizikai réteg Fizikai közeg Alkalm. réteg Megjel. réteg Viszony réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Adatk. réteg Fizikai réteg 58 Az OSI rétegek funkciói

59 Az OSI rétegenek jól definiált funkciói vannak Alkalm. réteg Megjel. réteg Viszony réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Adatk. réteg Fizikai réteg Fizikai közeg Pl. levelezés, web Pl. tömörítés, titkosítás Pl. bejelentkezés Pl. üzenet csomagokra bontása, nyugtázások Pl. útvonalak meghatározása Pl. keretek kialakítása, hibajavítás Pl. villamos vagy optikai jelek Pl. sodrott érpár vagy koaxiális kábel 59 Az OSI rétegek funkciói

60 Adategység Az OSI rétegei hierarchikus rendszer alkotnak (1) A rendszer 7.réteg Alkalmazási protokoll B rendszer 7.réteg 6/7 interfész 6.réteg 5/6 interfész 5.réteg Megjelenítési protokoll Viszony protokoll 6.réteg 5.réteg Párbeszéd 4/5 interfész 4.réteg 3/4 interfész 3.réteg 2/3 interfész 2.réteg Szállítási protokoll Hálózati protokoll Adatkapcsolati protokoll 4.réteg 3.réteg 2.réteg Szegmens Csomag Keret/Blokk 1/2 interfész 1.réteg 1.réteg Bit Fizikai közeg Fizikai (villamos) jel 60 Az OSI rétegek funkciói

61 Az OSI rétegei hierarchikus rendszer alkotnak (2) A rendszer 7.réteg 6/7 interfész 6.réteg 5/6 interfész 5.réteg 4/5 interfész 4.réteg 3/4 interfész 3.réteg 2/3 interfész 2.réteg 1/2 interfész 1.réteg C rendszer 3.réteg 2.réteg 1.réteg Alkalmazási protokoll Megjelenítési protokoll Viszony protokoll Szállítási protokoll Csonka rendszerek D rendszer 3.réteg 2.réteg 1.réteg B rendszer 7.réteg 6.réteg 5.réteg 4.réteg 3.réteg 2.réteg 1.réteg Fizikai közeg 61 Az OSI rétegek funkciói

62 Az OSI egyes rétegeinek jól definiált funkciói vannak (1) Fizikai réteg (Physical Layer) A bitszintű átvitelért felelős az egyes biteket valamilyen fizikai (elektromos) tulajdonsághoz rendeljük (pl. 0 5V; 1 0V ) Továbbítjuk A vétel helyén a fizikai jeleket biteknek feleltetjük meg. Mechanikai, villamos, időzítésre vonatkozó előírások Adatkapcsolati réteg (Data Link Layer) Fő feladat: hibakezelés A Fizikai közegben mindig van zaj, zavar, torzítás, a Fizikai rétegben emiatt hibák lehetnek Az adatkapcsolati réteg kezeli a hibákat, a hálózati réteg számára hibamentes csatornát mutat Nyugtázások vannak, újraküldések lehetségesek További feladat: keretek kialakítása Hálózati réteg (Network Layer) Az egyes pontok között létrehozza az összeköttetést a későbbi kommunikáció céljából Útvonalválasztás, csomagtorlódás megakadályozása, szolgáltatás minőség (késleltetés, átviteli idő, sebesség ingadozás) kezelése; kapcsolat a más hálózatok más protokolljaival 62 Az OSI rétegek funkciói

63 Az OSI egyes rétegeinek jól definiált funkciói vannak (2) Szállítási réteg (Transport Layer) Elválasztja az alsó 3 réteget a felső 3 rétegtől Ez azt jelenti, hogy a konkrét hálózati technológiát (pl. ATM) leválasztja A hálózati technológiától függetlenné teszi a kommunikációt A viszonyrétegből érkező adatokat fogadja, feldarabolja és továbbítja a hálózati réteg felé Viszony réteg (Session Layer) Fokozódik az absztrakció: párbeszéd-irányítás, vezérjel kezelés, szinkronizáció A dialógusért felel (szimplex, duplex, félduplex: ekkor ki szólalhat meg, azaz token kezelés) Megjelenítési réteg (Presentation Layer) Közös transzfer szintaxis Konverziók Titkosítási funkciók Az átvitt információ szemantikáját kezeli (pl. banki adatlap definiálása) Alkalmazási réteg (Application Layer) Az alkalmazási folyamatok (processzek) számára hozzáférést nyújt az OSI környezethez Protokollok változatos sokasága, amit a felhasználó használ (pl. HyperText Transfer Protocol, HTTP) 63 Az OSI rétegek funkciói

64 Az OSI egyes rétegeinek jól definiált funkciói vannak (3) Réteg Név Feladat Példa Adat 7 Application 6 Presentation 3 Network 2 Data link 1 Physical Kommunikációs szolgáltatások a felhasználói alkalmazások számára Konverzió, tömörítés, kódolás A kommunikációs kapcsolat felépítése, vezérlése és lebontása. Hibavédett és nem hibavédett átvitel biztosítása, az adatok szegmentálása és összeállítása üzenetté. Strukturált logikai (hálózati) címzés, Végpontok közötti csomagátvitel, útvonalválasztás (routing) Fizikai címzés, keretek kialakítása, hibajavítás , ftp, www, kliensszerveralapú szolgáltatások ASCII, EBCDIC, MPEG, JPEG,WAV, MP3 Network File System, Remote Procedure Call, Session Control Protocol Transmission Control Protocol, User Datagram Protocol, Sequenced Packet Exchange Internet Protocol, IPX, XNS 802.X, FDDI, HDLC, SDLC, Frame Relay Bitszintű átvitel ITU-T V.x, RS232 Bit 5 Session Párbeszéd 4 Transport Segment Csomag Datagram Keret, Blokk 64 Az OSI rétegek funkciói

65 Széles körűen elterjedt hálózati architektúra: TCP/IP (1) TELNET FTP WWW SMTP Alkalmazási réteg UDP TCP Szállítási réteg IP Hálózati réteg Vezetékes (réz és optikai kábelekre épülő) és rádiós hálózatok Fizikai réteg 65 TCP/IP internet

66 Széles körűen elterjedt hálózati architektúra: TCP/IP (2) Történelem: ARPANET (U.S. Department of Defense, DoD) kísérleti hálózata, műholddal és rádiós részekkel is bővült; a routerek megsemmisülése esetén is működnie kellett (hidegháború) Az internet alapját képezi nem erre lett kidolgozva, ebből számos probléma adódik Két legjelentősebb protokollja a TCP és az IP ebből származik az elnevezése 66 TCP/IP internet

67 Széles körűen elterjedt hálózati architektúra: TCP/IP (3) IP IP: Internet Protocol Feladata, hogy kézbesítse a csomagokat a címzetthez. Feladta a címzés, az útvonal meghatározása, a torlódás elkerülése. Definiálja az IP csomagok formátumát. TCP TCP: Transmission Control Protocol Szállítási réteg átvitelvezérlő protokoll A beérkező adatfolyamot szabályos egységekre bontja Forgalom szabályozást is végez. Új alkalmazások Alkalmazási réteg: virtuális terminál (TELNET), file transzfer (FTP), elektronikus levelezés (SMTP), Domain Name Service (DNS) hoszt neve hálózati címe, HTTP 67 TCP/IP internet

68 A TCP/IP-t több, mint 50 éve kezdték el fejleszteni (1) Internet történelem 1957 (Szputnyik), Eisenhower megalakítja az Advanced Research Agency-t (ARPA) 1967 National Physical Laboratory (NPL) (Egyesült Királyság) létrejön az első számítógép hálózat és az ARPA igazgatója hall róla egy előadást - ARPANET ban, Honeywell DDP-316-os miniszámítógép, 56 kb/s-os telefon vonalak 1969-ben hálózati szoftver írás kezdődik egyetemeken 68 TCP/IP internet

69 A TCP/IP-t több, mint 50 éve kezdték el fejleszteni (2) Internet történelem Műholdas kísérlet: egy kaliforniai teherautón haladó számítógépből beléptek a londoni University College egyik gépére 1974-től a TCP/IP fejlesztése, hogy inhomogén hálózaton is működni tudjon, sok egyetem VAX-okat vásárol és LAN-okat épít 1980-ban létrehozták a Domain Naming System-et 90-es évek: Megjelennek speciális információ szervezésre épülő alkalmazások (gopher, web) 69 TCP/IP internet

70 A TCP/IP a hagyományos telefonhálózattól eltérő topológiát alkalmaz A klasszikus telefonhálózatban alkalmazott topológia A TCP/IP-ben alkalmazott topológia 70 TCP/IP internet

71 Az internet számos különböző hálózatból áll Eszközök, technológiák, felhasználói és üzemeltetési kultúrák Cinkler Tibor- Vida Rolland Hálózati technológiák fejlődése 71 TCP/IP internet

72 A TCP/IP számos problémát tartalmaz A TCP/IP messze nem tökéletes, számos problémája az alapelveiből származik nem arra használjuk, amire eredetileg ki lett találva Túlzottan gyakorlatias, nem általános érvényű, nem tesz megfelelő különbséget a szolgálat, interfész és protokoll fogalmak között Új technológiákon alapuló hálózatok tervezésénél nemigen lehet irányadó (nem különbözteti meg a specifikációt és implementációt) Saját magán túlmutató, más protokollkészletek leírására nem alkalmas Nem különbözetei meg a fizikai és az adatkapcsolati rétegeket Sok ad hoc jellegű protokoll szerepel benne 72 TCP/IP internet

73 A TCP/IP és az OSI rétegei nem feleltethetők meg egymásnak OSI Alkalmazási réteg Megjelenítési réteg Viszony réteg TCP/IP Alkalmazási réteg (Az OSI megjelenítési és viszony rétegének funkcióit a TCP/IP-ben az alkalmazási réteg valósítja meg.) Szállítási réteg Hálózati réteg Adatkapcsolati réteg Fizikai réteg Szállítási réteg (TCP) Hálózati réteg (IP) Fizikai réteg (Hordozó hálózat) Szakácskönyv A szakácskönyv alapján elkészült étel 73 A TCP/IP és az OSI

74 Hasonlóságok és különbségek egyaránt megtalálhatók (TCP/IP OSI) Mindkettő rétegezett, hierarchikusan egymásra épülő, egymástól független protokollokon alapul. Az OSI sokkal inkább elméleti általános megközelítést alkalmaz, a TCP/IP sokkal gyakorlatorientáltabb. OSI: előbb a modell lett kifejlesztve, azután a protokollok hiányzik a gyakorlati tapasztalat TCP/IP: előbb a protokollok lettek kifejlesztve, azután a modell, más modellek nem írhatók le vele. Az OSI-ban világosan elkülönülnek a szolgálat, interfész és protokoll fogalmak, a TCP/IP-ben ezek nem különülnek el élesen. Az OSI protokolljai jobban el vannak rejtve a modellben, könnyebb őket módosítani a technológiai fejlődés előre haladtával. 74 A TCP/IP és az OSI

75 Optimalizálás: a hibrid modell Az OSI módosított változata A TCP/IP-re és az újabb protokollokra fókuszál Alkalmazási réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Adatkapcsolati réteg Fizikai réteg 75 A hibrid modell

76 A szabványosítás jelentősége A szabványok lehetővé teszik, hogy különböző gyártók termékei kompatibilisek legyenek Szóhasználati probléma: szabvány - ajánlás Két szabvány típus De facto : konkrét megoldások, amelyeket igen elterjedten használnak. Alkalmazásuk nem kötelező, de célszerű De jure : Szabványosítási szervezetek által kiadott, dokumentált szabvány Fontosabb szervezetek ITU ISO ANSI IEEE IETF ATM Forum Az MPLS és Frame Relay szövetség Optical Interworking Forum DSL Forum 76 Szabványosítási szervezetek

77 A szabványosítás szervezetekhez kapcsolódik (1) NMHH anyag ISO (Open Systems Interconnections) Az OSI innen származik (ISO OSI) Nemzetközi Szabványosítási Hivatal ITU (International Telecommunication Union) A távközlésre vonatkozó munkacsoportja:itu-t (Telecommunication Standardization Sector) Korábban CCITT (1993-ig) Ide tartoznak pl. a V sorozatú szabványok V24 (interface), V34 (modem) ETSI (European Telecommunication Standardization Institute) ETS (European Telecommunication Standard) pl: ETS TBR (Technical Bases Regulation) pl. TBR 21 (telefon interface) CTR (Common Technical Regulation) pl. CTR 12 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Pl. IEEE 802.x szabványok 77 IETF (Internet Engineering Task Force) Szabványosítási szervezetek RFC-ket (Requests For Comments) ad ki (publikusak), Pl.: RFC 822

78 A szabványosítás szervezetekhez kapcsolódik (2) ANSI American National Standards Institute Képviseli az USA-t a nemzetközi szerveteken (ITU, ISO) A fizikai réteg feletti dolgokkal foglalkozik A fizikai réteggel az USA-ban az EIA foglalkozik MSZ MSZ (Magyar Szabvány) Általában nem lettek lefordítva, csak egy előlapot kaptak és megmaradt az eredeti angol szöveg Név: MSZ ETS 78 Szabványosítási szervezetek

79 Szabványosítási szervezet: 79 Szabványosítási szervezetek

80 Szabványosítási szervezet: 80 Szabványosítási szervezetek

81 Az rfc-k publikusak: 81 Szabványosítási szervezetek

82 ITU: International Telecomunication Union Az ENSZ egyik szervezete, három fő szekciója van ITU-R - rádiókommunikáció ITU-D fejlesztés ITU-T- távközlés Példák, az itt levő szabványok nem tartoznak a témánkhoz Az ITU-T feladata a távközlés világméretű szabványosítása Tanulmányozza a különböző problémákat és ajánlásokat készít a megoldásukra Az ITU-T a CCITT utóda Hierarchikus felépítésű: országos, regionális 15 csoport 2500 ajánlás Más szervezek szabványait is felhasználja Ismertebb ajánlások: I,Q,X (ATM, Frame Relay, DTE-DCE X.25) 82 Szabványosítási szervezetek

83 Példa: Az ITU-T honlapja 83 Szabványosítási szervezetek

84 Példa ITU-T szabványokra Sorozat F sorozat G sorozat I sorozat Q sorozat S sorozat T sorozat U sorozat V sorozat X sorozat Szabvány Távíró szabványok Digitális hálózatok (PCM) ISDN Digitális elérésű jelzési rendszer Távíró terminálok Teletex, fax Távíró kapcsolás-telex Telefon vonalakon történő adatkommunikáció Adatátvitel 84 Szabványosítási szervezetek

85 Bizonyos témakörökhöz kapcsolódóan fórumok is létezhetnek (1) Fórumok A szabványosítási szervezeteken kívül vannak bizonyos fórumok, amelyek egyes témakörökhöz szerveződnek. Előfordul, hogy ezek állásfoglalása irányadó. Pl. ATM Fórum FR Fórum WAP Fórum ADSL Fórum 85 Szabványosítási szervezetek

86 Bizonyos témakörökhöz kapcsolódóan fórumok is létezhetnek (2) 86 Szabványosítási szervezetek

87 5G szabványosítási folyamat: IMT 2020 A 3rd Generation Partnership Project (3GPP) a kommunikációs megvalósításra fókuszál végén véglegesítették a Release 15 elnevezésű, első 5G specifikációjukat, amelyben kidolgozásra került az 5G New Radio (NR) architektúra, amely alacsony késleltetést, nagy megbízhatóságot és új frekvenciasávok felhasználását jelenti a későbbiekben. A Release 16 további finomhangolás után várhatóan 2020-ban lesz elérhető. Az Internet Engineering Task Force (IETF) szervezet az IP protokollokkal, útválasztással, a kommunikáció biztonságával foglalkozik, valamint a különböző virtualizációs megoldásokra koncentrál. Számos munkacsoport dolgozik különböző hálózatmenedzsment, hálózati adatmodellek létrehozásán, útválasztási mechanizmus valamint a hálózati forgalom optimalizálásán. A szállítási rétegbeli TCP és UDP protokollok előnyeit kihasználva egy új, QUIC protokollt alkottak, amellyel alacsonyabb késleltetési idő, valamint kisebb hálózati forgalom érhető el, ami elengedhetetlen feltétele az új generációs hálózatnak. Hozzájuk fűződik továbbá a Service Function Chaining (SFC), amely az 5G architektúra virtualizált elemeit képes összekapcsolni, lehetővé téve a Virtual Network Functions (VNFs) dinamikus használatát. Az ITU az információs és kommunikációs területekkel foglalkozik. A szervezet ITU-T Y.3101 Requirements of the IMT-2020 network ajánlásában az 5G hálózattal szemben támasztott követelményeket írja le. Azonosította az 5G technológiára szánt három frekvenciasávot, illetve a hálózati architektúrák, a vezetékes és vezeték nélküli megvalósítás, és a hálózati menedzsment követelmények is hozzájuk köthetők. Az IEEE 802.X szabványaival kapcsolódik az új generációs hálózatokhoz, de az 5G vonatkozásában a rádiófrekvenciás mérésekre vonatkozó szabványai is elérhetőek, úgy mint az IEEE P149, IEEE P287.1, IEEE 1528, és az IEEE Szabványosítási szervezetek

88 Ellenőrző kérdések (1) 1. Mi a különbség az adat és az információ fogalmak között? 2. Mi a különbség a csomagkapcsolás és vonalkapcsolás között? 3. Mit értünk időosztásos ill. frekvenciaosztásos multiplexelésen? 4. Mit jelentenek a szemantikai és az idő transzparencia fogalmak? 5. Melyek az áramkör és a csomagkapcsolás problematikái? 6. Mit jelentenek a következő betűszavak: PSTN, PSPDN, CSPDN? 7. Mit jelentenek a következő betűszavak: ERP, CAD, CAM, CAE, MIS, DSS? Milyen funkcionalitást biztosítanak a megnevezett rendszerek? 8. Soroljon fel az infokommunikációs hálózatok gyors elterjedése okozta társadalmi hatásokat! 9. Mit jelentenek a LAN, MAN, WAN fogalmak? Jellemezze őket! 10. Értelmezze a hálózati architektúra fogalmat! 11. Mit jelent az, hogy a hálózati architektúra rétegezett felépítésű. 12. Mit jelentenek a következő fogalmak: rendszer, entitás, összeköttetés? 13. Mit jelent a fizikai közeg fogalom? 14. Mi értünk rendszeren? 88

89 Ellenőrző kérdések (2) 15. Értelmezze a következő fogalmakat: PDU, PCI, SDU! 16. Mit jelent a virtuális összeköttetés fogalom? 17. Mi a flow control és mi az error control? 18. Milyen szolgálati primitíveket ismer? 19. Miért volt szükség az OSI modell kialakítására? 20. Mi az OSI modell jelentősége? 21. Milyen előnytelen tulajdonságokkal rendelkezik az OSI? 22. Hogyan nevezzük az információs egységeket az OSI 1-5 rétegében? 23. Melyek az OSI fizikai rétegének funkciói? 24. Melyek az OSI adatkapcsolati rétegének funkciói? 25. Melyek az OSI hálózati rétegének funkciói? 26. Melyek az OSI szállítási rétegének funkciói? 27. Mit jelent az, hogy a TCP/IP különböző hálózatok integrációjaként valósul meg? 28. Milyen előnytelen tulajdonságokkal rendelkezik az TCP/IP? 89

90 Ellenőrző kérdések (4) 29. Hogyan feleltethetők meg egymásnak az OSI és a TCP/IP rétegei? 30. Melyek a hasonlóságok és különbségek az OSI és a TCP/IP hálózati architektúrák között? 31. Milyen nemzetközi szabványosítás szervezeteket ismer? +1: Írjon még öt ellenőrző kérdést! 90

91 Teszt feladatlap (1) 1. Transzfer módok esetén a. Megkülönböztethetünk csomag és vonalkapcsolást. b. A szemantikus transzparencia jellemzése az adategységek (bit, cella, keret, csomag) állandó késleltetésével és a késleltetés ingadozásával történik. c. Az idő transzparencia jellemzése a meghibásodott adategységek (bit, cella, keret, csomag) arányával történik. d. A vonal és áramkörkapcsolás ugyanazt jelentik: 2.Real-time átvitel esetén a. A vonalkapcsolás a nagy késleltetések miatt nem alkalmazható. b. Az esetlegesen elveszett csomagokat újraküldéssel pótolják. c. Kizárólag csomagkapcsolás alkalmazható. d. Csomagkapcsolás nem alkalmazható. 3.A hálózati architektúrák a. Szabványokat tartalmaznak. b. Hierarchikus rendszert alkotnak. c. Rétegei fizikai közeggel vannak összekötve. d. Kizárólag csomagkapcsolás esetén értelmezhetők. 91

92 Teszt feladatlap (2) 4. A hálózati architektúrák rendszerei a. Entitásokból állnak. b. Szoftver összetevőkből állnak. c. Egymással hierarchikus kapcsolatban levő rétegekből állnak. d. Az operációs rendszerek. 5.Csomagkapcsolás esetén a. A csomagok mindig sorrendhelyesen kerülnek továbbításra. b. Forgalomvezérlésre nincs szükség. c. A virtuális kapcsolat azt jelenti, hogy a csomagok megfelelő sorrendbe állítása is megtörténik. d. A store and forwarding átvitel valósul meg. 92

93 Teszt feladatlap (3) 6. Az OSI modell a. A gyakorlatban kevésbé használt, elméleti jellegű modell. b. Adatkapcsolati rétege a hibajavításért felelős. c. Megjelenítési rétege végzi a konverzió, tömörítés, kódolás feladatait. d. Hálózati rétege tartalmazza a mechanikai jellegű előírásokat. 7.Az OSI modellt követő rendszerek a. Mindegyike 7 rétegre bontható. b. Fizikai rétegébe tartozik a fizikai közeg. c. Minden rétege fejléccel egészíti ki a fölötte levő rétegből kapott adategységet d. Protokolljai entitásokból állnak. +1: Írjon még öt teszt kérdést! 93