Netacad notes 1..7 fejezet. 1

Átírás

1 Netacad notes 1..7 fejezet. 1 Az adatkommunikációban használt protokoll fogalom egyik definíciója a következő: olyan szabályok és egyezmények összessége, amelyek meghatározzák az adatok formátumát és továbbítási módját. Az egyik számítógép n. rétege a másik számítógép n. rétegével kommunikál. Az ebben a kommunikációban használt szabályokat és konvenciókat együttesen n. rétegbeli protokollnak nevezzük. 2: Az OSI modell Az OSI modell hét rétegének jellemzői. Minden OSI rétegnek előre meghatározott kommunikációs funkciókat kell ellátnia. Olvassuk el a rétegek rövid leírását a hétrétegű OSI modellt bemutató ábrán! A hét réteg és azok funkciói részletesebben a következőképpen definiálhatók: 7. réteg: Az alkalmazási réteg Az alkalmazási réteg a felhasználóhoz legközelebb álló OSI réteg: hálózati szolgálatokat biztosít a felhasználói alkalmazások számára. Abban különbözik a többi rétegtől, hogy más OSI réteg számára nem, hanem csak az OSI modellen kívül eső alkalmazási folyamatok számára nyújt szolgáltatásokat. Ilyen alkalmazási folyamatok például a táblázatkezelő és a szövegszerkesztő programok. Az alkalmazási réteg határozza meg, hogy a kívánt partnerrel lehetséges-e a kommunikáció. Ha igen, akkor előkészíti a kapcsolatot, szinkronizálja az együttműködő alkalmazásokat, és megegyezik a hibajavító és az adatintegritást vezérlő módszerekben. Meghatározza ezenkívül, hogy elegendő erőforrás áll-e rendelkezésre a kívánt kommunikációhoz. Ha fel akarjuk idézni a 7. réteget, legegyszerűbb példaként gondoljunk a böngészőre! 6. réteg: A megjelenítési réteg A megjelenítési réteg biztosítja, hogy egy rendszer alkalmazási rétege által küldött információ olvasható legyen egy másik rendszer alkalmazási rétege számára. Ha szükséges, a megjelenítési réteg kiküszöböli a különböző adatábrázolási módokat úgy, hogy egy egységes adatábrázolási módot használ. Az átalakítás (konverzió) úgy történik, hogy a küldő állomás megjelenítési rétege az alkalmazási rétegtől kapott adott formátumú adatokat először átalakítja egy közös, mindenki által elfogadott formára (ez a forma kerül továbbításra a hálózaton), majd a vevő állomás megjelenítési rétege ezt a formát átalakítja a vevő alkalmazási rétege által ismert formára. Ha fel akarjuk idézni a 6. réteget, akkor gondoljunk a következőkre: kódolás, adatábrázolás, ASCII kódkészlet!

2 Netacad notes 1..7 fejezet réteg: A viszonyréteg Mint a neve mutatja, a viszonyréteg viszonyokat (kapcsolatokat) épít ki, tart fenn és bont le alkalmazások között. Egy viszony két vagy több megjelenítési modul közötti párbeszédekből áll. A viszonyréteg szolgáltatásait a megjelenítési réteg használja. A viszonyréteg ezenkívül szinkronizálja a megjelenítési rétegbeli modulok közötti párbeszédet, és irányítja a köztük történő adatcserét. A párbeszédek (viszonyok) alapvető szabályozásán kívül a viszonyréteg gondoskodik az adatszállításról, a szolgáltatási osztályokról, és jelenti a viszonyrétegben, a megjelenítési rétegben és az alkalmazási rétegben bekövetkezett kivételes helyzeteket (problémákat). Ha fel akarjuk idézni az 5. réteget, akkor gondoljunk a párbeszédekre! 4. réteg: A szállítási réteg A szállítási réteg az adatokat kisebb darabokra tördeli, amennyiben nem lehetne egyben továbbítani az adatokat, illetve a vevő oldalon újra összeállítja az eredeti adatfolyamot. A viszonyréteg és a szállítási réteg határa, egyúttal az állomás- (hoszt-) és a hálózat protokolljai közötti határvonal is. Míg az alkalmazási, a megjelenítési és a viszonyréteg az alkalmazásokkal kapcsolatos kérdésekkel (állomás protokollokkal) foglalkozik, addig az alsó rétegek (hálózati protokollok) az adatszállítás kérdéseivel foglalkoznak. A szállítási réteg feladata egy olyan adatszállítási szolgáltatás biztosítása, ami elrejti a szállítás megvalósítási részleteit a felsőbb rétegek elől. A szállítási réteg feladata a megbízható adatszállítás megvalósítása egyik végponttól a másikig egy vagy több hálózaton keresztül. A megbízható szolgáltatás megvalósításához a szállítási réteg módszereket biztosít a virtuális áramkörök felépítésére, fenntartására és szabályos lebontására, észleli és kijavítja a szállítási hibákat, illetve szabályozza az információ áramlását, így az állomások nem árasztják el egymást adatokkal. Ha fel akarjuk idézni a 4. réteget, akkor gondoljunk a következőkre: végponttól végpontig történő adattovábbítás, szolgáltatásminőség és megbízhatóság!

3 Netacad notes 1..7 fejezet réteg: A hálózati réteg A hálózati réteg egy összetett réteg, ami két, különböző földrajzi helyen levő hálózat között biztosít kapcsolatot és útválasztást. A 3. réteget a "Hálózati eszközök" című 3. fejezet tárgyalja bővebben. Ha fel akarjuk idézni a 3. réteget, akkor gondoljunk a következőkre: forgalomirányítás és logikai címzés! 2. réteg: Az adatkapcsolati réteg Az adatkapcsolati réteg az adatok megbízható szállítását biztosítja egy fizikai összeköttetésen. Ennek megfelelően az adatkapcsolati rétegbe tartozik a fizikai (nem pedig hálózati vagy logikai) címzés, a hálózati topológia, az átviteli vonalon érvényes szabályok (a végrendszerek hogyan használhatják a hálózati összeköttetést), a hibajelzés, a keretek szabályos kézbesítése és az adatfolyamszabályozás. Ha fel akarjuk idézni a 2. réteget, akkor gondoljunk a következőkre: keretezés és közeghozzáférés-vezérlés! 1. réteg: A fizikai réteg A fizikai réteg írja elő a végrendszerek közti fizikai összeköttetések kialakításának, fenntartásának és lebontásának elektromos, mechanikus és funkcionális követelményeit. A fizikai réteg definiálja a feszültségszinteket, a feszültségváltozás időzítését, a fizikai adatsebességet, a maximális átviteli távolságot, a csatlakozókat és más hasonló paramétereket. Ha fel akarjuk idézni az 1. réteget, akkor gondoljunk az elektromos jelekre és az átviteli közegekre!

4 Netacad notes 1..7 fejezet A beágyazás fogalma. A beágyazás lehetővé teszi, hogy a számítógépek adatokat küldjenek egymásnak. Mint tudjuk, a hálózaton minden információátvitelnek van egy forrása és egy címzettje, valamint a továbbított információt adatnak vagy adatcsomagnak nevezzük. Ha egy számítógép (A állomás) adatot akar küldeni egy másik számítógépnek (B állomás), akkor a beágyazó folyamatnak először be kell csomagolnia az adatokat. Ezután, ahogy az adat halad lefelé az OSI modell rétegein, fej- és lábrészekkel, valamint más információkkal egészül ki. A rétegdiagramon látható, hogy miként történik a beágyazás. (Megjegyzés: A "fejrész" szó a cím hozzáadását jelenti.) Miközben a hálózatok különböző szolgáltatásokat nyújtanak a felhasználóknak, ezzel párhuzamosan az információ továbbításának és becsomagolásának módja is különböző változásokon megy keresztül. A beágyazás következő példája szemlélteti a hálózat által végrehajtandó öt konverziós lépést. 1. Az adat felépítése. Amikor egy felhasználó t küld, akkor az alfanumerikus karaktereket olyan adattá kell konvertálni, amit a hálózat képes továbbítani. 2. Adatok csomagolása a két végpont között szállításhoz. Az adatok csomagolása az összekapcsolt hálózatokon való átvitelhez. A szállítási funkció szegmensek segítségével biztosítja, hogy az t továbbító rendszer két végén levő állomás megbízhatóan kommunikálhasson. 3. A hálózati cím hozzáadása a fejrészhez. Az adat olyan csomagba vagy datagramba kerül, aminek a hálózati fejrésze tartalmazza a forrás és a cél logikai címét. A hálózati eszközök ezen címek alapján továbbítják a csomagokat a hálózat kiválasztott útvonalán. 4. A lokális cím hozzáadása az adatkapcsolati fejrészhez. Minden hálózati eszköznek keretbe kell helyeznie a csomagot. A keretek csak az egymással közvetlenül összeköttetésben lévő hálózati eszközök között biztosítanak kapcsolatot. A kiválasztott hálózati útvonalon levő minden eszköznek el kell végeznie a keretezési feladatot, hogy kapcsolatot tudjon kiépíteni a következő eszközzel. 5. Bitekké konvertálás az átvitelhez. A keretet egyesek és nullák (bitek) sorozatává kell alakítani, hogy áthaladhasson az átviteli közegen (általában vezetéken). A továbbító közegen áthaladó bitek egymástól való megkülönböztetését egy ún. szinkronizációs funkcióval (bitszinkron) lehet biztosítani. A fizikai átviteli közeg változhat az útvonal során. Például egy üzenet származhat egy LAN-ról, áthaladhat egy egyetemi gerinchálózaton, és egy WAN-on keresztül érhet célba, egy távoli LAN-on. Miközben az adat halad lefelé az OSI modell rétegein, fejrészek és lábrészek kapcsolódnak hozzá.

5 Netacad notes 1..7 fejezet Az OSI modell rétegeihez tartozó adategységek (szegmens, csomag, keret, bit). Az OSI modell rétegeket, rétegek közötti interfészeket, és minden rétegben protokoll adategységeket (PDU)) és protokollokat definiál. A forrásszámítógép minden kommunikációs rétege egy, az adott réteghez tartozó PDU segítségével kommunikál a célszámítógép azonos szintű rétegével. A hálózati adatcsomagok egy forrástól származnak, és egy cél felé haladnak. Minden réteg az alatta levő OSI réteg szolgáltatásait veszi igénybe. Az alsóbb réteg a szolgáltatásokat úgy biztosítja, hogy becsomagolja a felsőbb réteg PDU-ját az adatmezőjébe, és azt a funkciónak megfelelő fejrésszel és lábrésszel egészíti ki. Ezután ahogy az adatok lefelé haladnak az OSI modellben, újabb fejrészekkel és lábrészekkel egészülnek ki. Miután a 7., a 6. és az 5. rétegek hozzáfűzték információikat, a 4. réteg továbbiakat ad hozzá. Ezt az adatcsoportot, vagyis a 4. réteg PDU-ját szegmensnek nevezzük. A hálózati réteg például szolgáltatásokat biztosít a szállítási réteg számára, a szállítási réteg pedig adatokat ad át a hálózati (hálózatokat összekapcsoló) alrendszernek. A hálózati réteg feladata az adatok átvitele az egyes hálózatok között. Ez úgy történik, hogy egy fejrészt helyez az adatok elé. Ez a fejrész az átvitelhez szükséges információkat tartalmazza, például a forrás- és a célállomás logikai címét. A hálózati réteg a szállítási rétegnek úgy biztosítja a szolgáltatásait, hogy egy fejrészt helyez az adatok elé, és ezzel egy csomagot (3. rétegbeli PDUt) hoz létre. Az adatkapcsolati réteg a hálózati rétegnek biztosít szolgáltatásokat. A hálózati rétegből származó információkat keretbe (2. rétegbeli PDU-ba) szervezi. A keret fejrésze az adatkapcsolati funkciókhoz szükséges információkat (pl. a fizikai címet) tartalmazza. Az adatkapcsolati réteg a hálózati rétegnek úgy biztosít szolgáltatásokat, hogy a hálózati réteg információit egy keretbe foglalja. A fizikai réteg az adatkapcsolati rétegnek biztosít szolgáltatásokat. A fizikai réteg az adatkapcsolati réteg kereteit egyesek és nullák (bitek) sorozatára kódolja, és továbbítja az 1. rétegbeli átviteli közegen (ami rendszerint egy vezeték). Az átviteli közeg az 1. réteg alatt helyezkedik el, vagyis nem része az 1. rétegnek, noha a kommunikáció fizikailag ezen keresztül zajlik.

6 Netacad notes 1..7 fejezet A TCP/IP modell rétegei. A TCP/IP modell négy réteget tartalmaz: az alkalmazási réteget, a szállítási réteget, az Internet réteget és a hálózati réteget. Alkalmazási réteg A TCP/IP létrehozói úgy gondolták, hogy a magasabb szintű protokollok feladatkörébe tartoznak a viszony- és a megjelenítési réteg kérdései, ezért csak egy alkalmazási réteget hoztak létre, ami a magas szintű protokollok feladatait is tartalmazta, vagyis a megjelenítést, a kódolást és a párbeszéd-szabályozást. A TCP/IP minden alkalmazás szintű feladatot egy rétegbe foglal bele, és feltételezi, hogy az innen származó adatok megfelelő formátumban érkeznek az alatta levő réteghez. Szállítási réteg A szállítási réteg a szolgáltatás minőségi kérdéseivel foglalkozik, vagyis a megbízhatósággal, az adatfolyamvezérléssel és a hibajavítással. Az egyik ide tartozó protokoll, a Transmission Control Protocol (TCP) igen hatékony és rugalmas módon teszi lehetővé a megbízható, gyors, alacsony hibaarányú hálózati kommunikációt. A TCP egy kapcsolatorientált protokoll. Ez a protokoll az alkalmazási rétegből származó információkat szegmensekbe csomagolva a forrás- és a célállomás között párbeszédszerű kommunikációt tesz lehetővé. A kapcsolatorientáltság nem azt jelenti, hogy egy áramkör létezik a kommunikáló számítógépek között (ez áramkörkapcsolás lenne), hanem azt, hogy egy bizonyos ideig a két számítógép 4. rétegbeli szegmenseket cserélhet egymás között. Internet réteg Az Internet réteg feladata az, hogy az összekapcsolt hálózatok bármely részhálózatában levő forrásállomás csomagjait elküldje, és azokat a célállomáson fogadja, függetlenül a bejárt útvonaltól és hálózatoktól. Ennek a rétegnek a feladatát az Internet Protocol (IP) látja el. A legjobb útvonal kiválasztása és a csomagkapcsolás ebben a rétegben történik. Hasonlítsuk össze ezt a réteget a postai szolgálattal! Amikor feladunk egy levelet, nem tudjuk, az hogyan fog eljutni a címzetthez (több útvonal lehetséges), csak azt, hogy meg fog érkezni. Hálózati réteg Ennek a rétegnek a neve igen tág értelemmel bír, ezért némileg megtévesztő lehet. A réteget más néven állomások és hálózatok közötti rétegnek is nevezzük. Ez a réteg foglalkozik az összes kérdéssel, ami ahhoz szükséges, hogy egy IP-csomag különböző fizikai összeköttetéseken haladjon keresztül. Ide tartoznak a LAN- és WAN-technológiák részletei, valamint az OSI modell fizikai és adatkapcsolati rétegének minden részlete Az OSI modell és a TCP/IP modell rétegenkénti összehasonlítása. Az OSI modellt és a TCP/IP modellt összehasonlítva különbségeket és hasonlóságokat is felfedezhetünk. Hasonlóságok mindkettő rétegekből tevődik össze

7 Netacad notes 1..7 fejezet. 7 mindkettőben található egy alkalmazási réteg, bár funkciójuk igencsak különböző mindkettő hasonló funkciójú szállítási és hálózati réteggel rendelkezik csomagkapcsolt (nem pedig áramkörkapcsolt) technológiát vesznek alapul a hálózati szakembereknek mindkettőt ismerniük kell Különbségek A TCP/IP az alkalmazási rétegre hárítja a megjelenítési és a viszonyréteg funkcióit A TCP/IP az OSI modell adatkapcsolati rétegét és a fizikai réteget egy réteggé vonja össze A TCP/IP kevesebb rétege miatt egyszerűbbnek tűnik A TCP/IP protokolljaira épült az Internet, tehát a TCP/IP modell csak a protokolljai miatt nyert létjogosultságot. Ezzel szemben az OSI modellre épülő protokollokat egyetlen hálózat sem használja, bár mindenki az OSI modell alapján gondolkodik. : Helyi számítógép-hálózatok (LAN) A hálózati kártyák (NIC) szimbóluma, funkciói, céljai és OSI modellbeli helyük. A hálózati kártyáknak nincs szabványos szimbólumuk. Ha egy hálózati eszköz egy hálózati átviteli közeghez kapcsolódik, akkor abban biztosan található valamilyen hálózati kártya, jóllehet azt általában nem jelölik külön. A topológián levő pontokban található egy hálózati kártya vagy egy olyan interfész (port), ami legalább részben hálózati kártyaként működik. További információk található a filmben.. A hálózati kártyák (angol rövidítéssel NIC) nyomtatott áramköri lapok, amelyek a számítógépek alaplapján vagy perifériáján levő busz csatlakozójába illeszthetők. A hálózati kártyákat hálózati csatolóknak vagy adapter kártyáknak is szokták nevezni. Laptop és notebook gépeken a hálózati kártyák általában PCMCIA-kártya méretűek. Feladatuk a számítógép és a hálózat átviteli közeg összekapcsolása. A hálózati kártyák 2. rétegbeli eszközöknek tekinthetők, mivel az OSI modell két legalsó rétegének a funkcióit látják el. A világ minden hálózati kártyája egyedi azonosítóval, az ún. közegelérési (angolul Media Access Control, MAC) címmel rendelkezik. A későbbiekben részletesebben is lesz szó erről a speciális azonosítóról. Mint a neve is mutatja, a hálózati kártya vezérli a számítógép hozzáférését az átviteli közeghez. Egyes hálózati kártyákhoz külön adó-vevő eszköz tartozik, a modern hálózati kártyák azonban beépített adóvevővel rendelkeznek (ami az elektromos jeleket más típusú elektromos vagy optikai jellé alakítja). Ha egy adóvevő önmagában működik (pl. ha egy 15 tűs AUI interfészt egy RJ-45 jack csatlakozóhoz illeszt, vagy ha az elektromos jeleket optikai jelekké alakítja), akkor 1. rétegbeli eszköznek tekinthetjük, mert csak bitfolyamot érzékel, és nem foglalkozik sem a címekkel, sem a magasabb szintű protokollokkal A LAN-ok átviteli közegeinek szimbólumai, feladatai, megjelenési formái és helyük az OSI modellben. Az átviteli közegnek többféle jele lehet. Például: az Ethernet jele rendszerint egy egyenes vonal, amiből merőleges szakaszok ágaznak ki; a vezérjeles gyűrű (Token Ring) jele egy kör, amihez állomások csatlakoznak; az FDDI jele két koncentrikus kör, hozzá kapcsolódó eszközökkel. Az átviteli közeg legfontosabb feladata az információk átvitele a LAN-on bitek és bájtok formájában. A vezeték nélküli LAN-októl (amelyek a levegőt vagy az űrt használják átviteli közegként), illetve az új PAN-októl (személyes hálózatok [personal area networks], amelyek átviteli közege az emberi test!) eltekintve általában egy

8 Netacad notes 1..7 fejezet. 8 hálózat átviteli közege vezeték, kábel vagy fényvezető szál. A hálózati átviteli közegek a LAN-ok 1. rétegbeli komponenseinek tekinthetők. Számítógép-hálózatok többféle átviteli közeg felhasználásával készíthetők A hálózat jeleit szállíthatja koaxális kábel, optikai szál vagy akár vákuum is, azonban a tanfolyam során a legtöbbet az 5-ös kategóriájú csavart érpárról (CAT 5 UTP) fogunk tanulni A híd (bridge) szimbóluma, funkciói, megjelenési formái, OSI modellben elfoglalt helye és használata a LAN-okban. Az ismétlőnek nincs szabványos szimbóluma, ezért a CCNA tanfolyam során az itt látható jelet fogjuk használni. Ez a szimbólum a modulárisan beépíthető PC-s kártyákra hasonlít.. Az ismétlő szó eredete a vizuális kommunikáció korai szakaszára nyúlik vissza: képzeljük el azt az esetet, hogy egy ember áll egy hegy tetején, akinek az a feladata, hogy a tőle balra levő hegyen álló ember üzenetét a tőle jobbra levő hegyen álló ember felé továbbítsa (megismételje). A név utal a távíróra, a telefonra, a mikrohullámú és az optikai kommunikációra is, ahol nagy távolságok esetén jelismétlőkkel erősítik a jeleket, hogy azok ne haljanak el. Az ismétlő feladata a hálózati jelek bit szintű erősítése és újbóli időzítése. Az ismétlők lehetnek kétportosak, de a mai ismétlők már modulárisan bővíthetők vagy többportosak. Ez utóbbiakat gyakran "hub"-nak nevezik. Az angol "hub" szó kerékagyat jelent (kiejtése "hab"). Az ismétlők az OSI modell szerinti 1. rétegbeli eszközök, mert csak bit szinten működnek, és nem értelmeznek egyéb információkat A híd (bridge) szimbóluma, funkciói, megjelenési formái, OSI modellben elfoglalt helye és használata a LAN-okban. A hubnak nincs szabványos jele. A tanfolyam során az itt látható szimbólumot fogjuk használni. Ez az ikonnak nevezhető szimbólum a hub legfontosabb funkciójára, a kapcsolat biztosítására utal. A hubok, vagy más néven többportos ismétlők feladata a hálózati jelek bit szintű erősítése és újraidőzítése sok (pl. 4, 8 vagy akár 24) felhasználó számára. Ezt a funkciót koncentrálásnak nevezzük. Ha több eszközt (állomást) szeretnénk egy megosztott eszközhöz (kiszolgálóhoz) kapcsolni, és a kiszolgálóban csak egy hálózati kártyát szeretnénk elhelyezni, akkor ezt egy hubbal oldhatjuk meg. Megjegyzendő, hogy néhány hubnak a hátoldalán vannak az interfészei (portjai), míg másoknak az előlapon Egyes hubokat passzív eszközöknek neveznek, mert pusztán többfelé osztják a jelet. A legmodernebb hubok aktívak, vagyis az áramforrásból kapott energiával felerősítik a hálózati jeleket. Néhány hub konzolporttal is rendelkezik, így ezek vezérelhetők. Sok hubot egyszerű hubnak neveznek, mert a bejövő hálózati jeleket csupán minden porton megismétlik. A hubok 1. rétegbeli eszközök, mert csak bitfolyamot kezelnek, és nem használják az OSI modell más rétegeinek az információit. A hubok szerepét a vezérjeles gyűrűkben a közegelérési egység (Media Access Unit, MAU) tölti be. Külsőleg egy hubra hasonlít, de a vezérjeles gyűrű technológiája - mint azt később látni fogjuk - teljesen eltér ettől. Az FDDI gyűrűkben a MAU-t koncentrátornak hívják. A MAU-k szintén 1. rétegbeli eszközök A híd (bridge) szimbóluma, funkciói, megjelenési formái, OSI modellben elfoglalt helye és használata a LAN-okban. A híd függőhídra emlékeztető szimbóluma a hidak legelső alkalmazási körére utal: feladatuk az adatok eljuttatása a hálózat olyan részeire, amelyet csak a hídon keresztül lehet elérni, valamint bizonyos adatok következetes visszatartása volt. A híd feladata a forgalom szűrése a LAN-on. A híd nem továbbítja a lokális forgalmat, de a LAN más részeire (szegmenseire) tartó forgalmat átengedi. Joggal tehetjük fel a kérdést, hogy a híd honnan tudja megkülönböztetni a lokális forgalmat a kifelé irányuló forgalomtól. A válasz: onnan, ahonnan a posta is tudja, hogy mely küldemény helyi, vagyis a névből és a címből. Minden hálózati eszköz rendelkezik egy egyedi MAC-címmel; a híd ez alapján dönti el, hogy továbbítja-e az adatot.

9 Netacad notes 1..7 fejezet. 9 A hidak megjelenése típusuktól függően különböző. Noha a forgalomirányítók és a kapcsolók a hidak funkciói közül már sokat képesek ellátni, a hidak számos hálózatban még mindig fontos szerepet töltenek be. Ezenkívül a kapcsolás és a forgalomirányítás megértéséhez először a híd működését kell megértenünk. A híd egy 2. rétegbeli eszköz; az információ továbbítása vagy nem továbbítása egy 2. rétegbeli döntés eredménye. Az ábrán bővebb információ látható a 2. rétegről A kapcsoló (switch) szimbóluma, funkciói, megjelenési formái, OSI modellben elfoglalt helye és használata a LAN-okban. A kapcsoló szimbóluma kétirányú adatforgalomra utal. A forgalomirányító szimbúlumán befelé mutató (az irányítóba bejövő információ) és kifelé mutató (az irányító által irányított vagy átirányított információ) nyilak találhatók. A kapcsoló első látásra gyakran hubnak látszik, mert az egyik funkciója éppen az eszközök és a hálózat egy pontja közötti kapcsolat biztosítása. A kapcsoló előlapján interfészek (portok) találhatók, míg a hátlapján egy ON/OFF gomb, egy tápcsatlakozó és egy konzolport, mely a kapcsoló menedzselésére szolgál. A kapcsoló feladata a kapcsolat koncentrálása, és a sávszélesség garantálása. Egyelőre tekintsük úgy a kapcsolót, mint egy olyan eszközt, amely hubként biztosít kapcsolatot, és hídként szabályozza a fogalmat minden portján. A kapcsoló a bemenő portjaira (interfészeire) érkező csomagokat a kimenő portjaira irányítja, miközben minden portján teljes sávszélességet biztosít. Erről a későbbiek során bővebben lesz szó. A kapcsoló a MAC-címek alapján dönt a kapcsolás irányáról. A kapcsoló portjait egy-egy kis hídként is felfoghatjuk, ezért ez egy 2. rétegbeli eszköz A forgalomirányító (router) szimbóluma, funkciói, megjelenési formái, OSI modellben elfoglalt helye és használata a LAN-okban. Az irányító jele utal a két fő feladatára: az útválasztásra, valamint az útvonalak és a csomagok kapcsolására. (Ezt jelentik a befelé és a kifelé mutató nyilak.) Az irányítók megjelenése típusuktól függően igen különböző lehet, a legfontosabb külső jellemzőjük a hátoldalukon levő interfészek. Az irányító minden interfésze más-más hálózatra vagy hálózati szegmensre kapcsolódik, ezért tekintjük az irányítót hálózatokat összekapcsoló eszköznek. Az irányító feladata a bejövő csomagok megvizsgálása, a legjobb hálózati útvonal kiválasztása, és a csomagok átkapcsolása a megfelelő kimenő portra. Az irányítók a nagyméretű hálózatok legfontosabb forgalomirányító eszközei. Lehetővé teszik gyakorlatilag bármely típusú számítógép számára (a megfelelő protokollok segítségével), hogy kommunikálhasson a világ szinte bármelyik számítógépével. Ezen alapvető funkciók biztosítása mellett az irányítók számos más feladatot is elláthatnak. Az irányítók az útválasztást 3. rétegbeli információ - a hálózati cím - alapján végzik, ezért 3. rétegbeli eszközöknek tekinthetők. Az irányítók különböző 2. rétegbeli technológiák - például Ethernet, vezérjeles gyűrű vagy FDDI - összekapcsolására is képesek, de mivel 3. rétegbeli információk alapján irányítják a csomagokat, ezért az irányítók alkotják az IP protokollon alapuló Internet gerincét A felhő (cloud) szimbóluma, funkciói, megjelenési formái, OSI modellben elfoglalt helye. A felhő szimbólum egy másik hálózatot, esetleg a teljes Internetet jelenti. Arra utal, hogy valamilyen kapcsolat létezik ehhez a hálózathoz (az Internethez), de ennek a kapcsolatnak és a hálózatnak nem mutatja az összes részletét. A felhő fizikai jellemzői sokfélék lehetnek. Ennek megértéséhez képzeljük el mindazokat az eszközöket, amelyek a számítógépet egy - esetleg egy másik kontinensen levő - nagyon távoli számítógéphez kapcsolják. Nincs olyan szimbólum, amely az összes olyan folyamatot és eszközt jelezni tudná, amely egy ilyen kapcsolatban részt vesz. A felhő szimbólummal utalunk azokra a részletekre, amikkel egy téma tárgyalásának nem akarunk foglalkozni. Fontos megjegyezni, hogy a tanfolyam e pontján csak azzal foglalkozunk, hogy a LAN-ok hogyan kapcsolódnak

10 Netacad notes 1..7 fejezet. 10 nagyobb WAN-okhoz és az Internethez (a teljes WAN-hoz), hogy bármely számítógép bárhol és bármikor kommunikálni tudjon bármely más számítógéppel. Mivel a felhő valójában nem egy eszköz, hanem feltételezett komponensek összessége, ezért 1-7. rétegbeli eszközként kezeljük A hálózati szegmensek (network segments) szimbólumai, funkciói, megjelenési formái és OSI modellben elfoglalt helyük. A több LAN-technológiát tartalmazó hálózati diagramokon különböző jelek láthatók az egyes technológiák jelölésére. Ily módon a hálózat szegmensekre bontható. Szegmensek segítségével jobban kézben tartható a hálózati forgalom. A szegmensek maguktól kialakulnak, ha különböző, kisebb hálózatok összekapcsolásával hozunk létre egy nagyobb hálózatot egy vállalatban vagy iskolában. A szegmens egy fontos szó, sokszor fogunk találkozni vele. A szegmens szó a LAN-ok esetében teljesen mást jelent, mit amikor a 4. rétegbeli PDU szinonimájaként használjuk. Ebben az esetben a szegmens a hálózat szakaszait jelenti. Néhányan szegmens helyett a köznyelvi "vezeték" szót használják, noha az lehet optikai szál, vezeték nélküli átviteli közeg vagy rézkábel is. A hálózati szegmensek feladata az, hogy egy nagyobb LAN részeként hatékony lokális LAN-okként működjenek. Ezekben a hálózati szegmensekben számos vezetéktípus használható (pl. csavart érpár [árnyékolt és nem árnyékolt], koaxális kábel, optikai szál vagy akár vezeték nélküli átviteli közeg), ezért igen változatos jelük lehet a diagramokon. A diagramon látható szegmensek 1. és 2. rétegbeli technológiáknak tekinthetők. Noha a szegmensek minden rétegben ellátnak feladatokat, az Ethernet, a vezérjeles gyűrű és az FDDI az 1. és a 2. rétegbeli specifikációban különböznek Az ügyfélgépek és a kiszolgálók a 2-7. rétegben működnek; ezek a gépek végzik a beágyazást. Az adóvevők, a jelismétlők és a hubok 1. rétegbeli aktív eszközöknek tekinthetők, mert csak bitszinten végzik a feladatukat, és külső áramforrásra van szükségük. Az összekötő kábelek, összekötő panelek és más, kapcsolatot biztosító komponensek 1. rétegbeli eszközöknek tekinthetők, mert pusztán egy elektromos összeköttetést biztosítanak. A hálózati kártyák 2. rétegbeli eszközöknek tekinthetők, mert azok tartalmazzák a MAC-címeket; de mivel gyakran foglalkoznak a jelképzéssel és a kódolással is, ezért egyúttal 1. rétegbeli eszközök is. A hidak és a kapcsolók 2. rétegbeli eszközök, mert 2. rétegbeli információk (a MAC-címek) alapján döntik el, hogy továbbítsák-e az adott csomagot vagy sem. A forgalomirányítók 3. rétegbeli eszközök, mert 3. rétegbeli (hálózati) címek alapján választják ki a legjobb útvonalat, és továbbítják a csomagot abba az irányba. A felhők, amik tartalmazhatnak irányítókat, kapcsolókat, kiszolgálókat és más, nem tanult eszközöket, az 1-7. rétegben működnek. A hálózatok bonyolultságának megértéséhez képzeljük el, hogy az első számítógépek elkészítése után a gyártók az OSI modell minden szintjéhez elkészítették a megfelelő eszközöket annak érdekében, hogy a számítógépek bárhol, bármikor összekapcsolhatók legyenek. Ezt a technológiai csodát hívjuk ma Internetnek.

11 Netacad notes 1..7 fejezet Csomagok továbbítása 1. rétegbeli eszközökön keresztül. Egyes eszközök működése csak az 1. rétegre terjed ki. Az 1. rétegbeli eszközökön keresztül történő csomagtovábbítás egyszerű művelet. A fizikai átviteli közeget 1. rétegbeli komponensnek tekinthetjük. Az adatokat csak bitszinten (pl. a feszültség vagy a fényimpulzusok szintjén) kezelik. A passzív 1. rétegbeli eszközökön (pl. érintkezőkön, csatlakozókon, jackdugókon, csatlakozópaneleken, fizikai átviteli közegen), egyszerűen áthaladnak a bitek, lehetőleg a legkisebb torzulás árán. Az aktív 1. rétegbeli eszközök (pl. az ismétlők vagy a hubok ) a biteket felerősítik és újból időzítik. Az adóvevők is aktív eszközök, amik csatolóként (pl. AUI port és RJ-45-ös csatlakozó között), átalakítóként (pl. RJ-45 elektromos jel ST optikai jellé alakítása) vagy a hálózati kártya részeként működhetnek. Az adó-vevők minden esetben 1. rétegbeli eszközök. Az 1. rétegbeli eszközök nem vizsgálják meg a csomagok fejrészeit és adatait; csak bitekkel foglalkoznak (ez az A és a B ábrán látható). Számos hálózati probléma oka az 1. rétegben keresendő: rosszul lezárt kábelek, megrepedt jackdugók, rosszul beszerelt kábelek vagy be nem kötött ismétlők, hubok vagy adó-vevők. Mindezeken kívül az 1. rétegbeli eszközökben a visszaverődés, a közelvégi áthallás, a rövidzár, a szakadás, az elektromágneses interferencia (EMI) és a rádiófrekvenciás interferencia (RFI) is károsan módosíthatja, vagy akár meg is semmisítheti a csomagokat Csomagok továbbítása 2. rétegbeli eszközökön keresztül. Bizonyos eszközök 1. és 2. rétegbeli funkciókat is ellátnak. A hálózati kártyák, hidak és kapcsolók 2. rétegbeli (MAC) címek alapján irányítják a csomagokat, így ezek 2. rétegbeli eszközök. A hálózati kártyák tartalmazzák az egyedi MAC-címeket; ezért a diagramon 2. rétegbeli eszközként szerepelnek. Mint azt a tanfolyam során később látni fogjuk, a hálózati kártyák más rétegbeli feladatokat is ellátnak, de egyelőre a 2. rétegbeli eszközök közé soroljuk őket. A hidak megvizsgálják a beérkezett csomagok MAC-címét. Ha a csomag helyi (a híd bemeneti portjával azonos szegmenshez tartozó MAC-címmel rendelkezik), akkor a csomag nem jut át a hídon. Ha a csomag nem helyi (nem a híd bemeneti portjával azonos szegmenshez tartozó MAC-címmel rendelkezik), akkor a csomag átjut a másik hálózati szegmensre. A későbbiekben ezt is bővebben fogjuk tárgyalni. Mivel a híd áramkörei a MAC-cím alapján döntenek, ezért a híd működését a diagramon úgy ábrázoltuk, hogy a híd beolvas egy csomagot, lebontja a 2. réteg fejrészéig, megvizsgálja a MAC-címet, majd ennek megfelelően továbbítja vagy nem továbbítja a csomagot. A hidak 2. rétegbeli eszközök. A kapcsolók részleteit a 3. szemeszterben fogjuk tanulni; egyelőre úgy képzeljük el a kapcsolót, mint egy hubot, aminek minden portja egy-egy hídként működik. A kapcsoló a beolvasott csomagokat lebontja a 2. réteg fejrészéig, megvizsgálja a MAC-címet, majd a megfelelő portjára továbbítja (kapcsolja) a csomagot. Mivel a kapcsolók áramkörei a MAC-cím alapján döntenek, ezért a kapcsolók is 2. rétegbeli eszközöknek tekinthetők Csomagok továbbítása 3. rétegbeli eszközökön keresztül. Néhány eszköz - például az irányítók - 3., 2. és 1. rétegbeli funkciókat is ellátnak. Az irányítók a csomagok továbbításához (vagyis a legjobb út kiválasztásához és a megfelelő kimenő portra való kapcsoláshoz) a 3. rétegbeli hálózati és a 2. rétegbeli MAC-címeket (neveket) használják. Az irányítók 3. rétegbeli eszközöknek tekinthetők Csomagok továbbítása felhőkön és 1-7. rétegbeli eszközökön keresztül. Bizonyos eszközök mind a hét rétegben ellátnak funkciókat. Néhány eszköz (pl. a PC-k) 1-7. rétegbeli eszközök. Más szóval olyan folyamatokat hajtanak végre, amelyek az OSI modell összes rétegét érintik. Két példa erre a becsomagolás és a kicsomagolás. Az átjáró nevű eszköz (lényegében egy irányítóként működő számítógép) is egy 7. rétegbeli eszköz. Végül a felhő, ami többféle eszközt foglalhat magába - például hálózati kártyákat, hálózati eszközöket, hardvert és szoftvert -, 1-7. rétegbeli eszköz Milyen utat jár be egy adatcsomag, amíg egy LAN mind a hét rétegén átjut?