Alkalmazott számítástechnika

Átírás

1 Alkalmazott számítástechnika dr. Beinschróth József

2 Hálózati működés - alapelvek A hálózati architektúrák szükségesek! Architektúra szabványgyűjtemény SNA (IBM) System Nerwork Architecture DNA (DEC) Digital Nerwork Architecture MAP (GM) Manufacturers Automation Protocol OSI (ISO) Open Systems Interconnections

3 Hálózati működés - alapelvek Protokoll: Két pont közötti kapcsolat leírása Szintaktikusan Szemantikusan Időben Entitás: Kommunikációra képes absztrakt objektum, önállóan old meg egy feladatot Rendszer: Fizikailag elkülöníthető, entitásokból áll (hardver+szoftver+kezelő személyzet) (Vonalkapcsolás), csomagkapcsolás

4 Hálózati működés - alapelvek OSI referenciamodell rétegezett felépítés 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

5 Hálózati működés - alapelvek Headerek (fejléc, adminisztratív információ) rétegenként újabb header Az egyes rétegek a nekik szóló headert dolgozzák fel

6 Hálózati működés - alapelvek Repeater (jelismétlő) A jeleket erősíti, regenerálja (limitált kábelhossz, torzulások, csillapítások miatt) Fizikai réteg HUB, Switch (koncentrátor) Bridge (hálózati híd) Belelát az üzenetekbe, a fizikai címeket értelmezi, megállapítja, hogy ki küldte és kinek. Eldönti, hogy továbbítani kell-e az üzenetet a másik szegmensbe. Adatkapcsolati réteg

7 Hálózati működés - alapelvek Router (útvonalválasztó) Belelát az üzenetekbe, a logikai címeket értelmezi, meghatározza, hogy milyen úton kell továbbítani az üzenetet. A routerek egymással kommunikálnak. Hálózati réteg Gateway (hálózati zsilip) Különböző hálózati architektúrák között tolmácsol

8 Hálózati működés - TCP/IP Az üzenetet csomagokra bontjuk és így egymástól függetlenül, esetleg különböző úton továbbítjuk A címzett a vett csomagokból összeállítja az üzenetet Jelentése: protokollcsalád, közösség, szolgáltatások összessége, RFC

9 Hálózati működés OSI Alkalmazási réteg Megjelenítési réteg Viszony réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Adatkapcsolati réteg Fizikai réteg TCP/IP Alkalmazási réteg Szállítási réteg Hálózati réteg Fizikai réteg

10 Hálózati működés telnet rlogin ftp rcp rsh smtp dns http https UDP TCP ARP IP ICMP Ethernet Token ring Modem FDDI ATM

11 Hálózati működés fizikai réteg hálózati réteg szállítási réteg Ethernet mbps Bus topológia CSMA/CD MAC address ethernet cím Token ring Útvonalválasztás, route-olás IP protokoll IP címek Címosztályok Subnet mask IPV4, IPV6 Tűzfalon belüli címek TCP megbízható Nyugták Sorrendhelyes továbbítás UDP nem megbízható Egyszerűbb Nyugták nincsenek

12 Kliens-szerver (ügyfél-kiszolgáló) modell Alapelv: elosztott feldolgozás (megjelenítés, feldolgozás adatkezelés feladatainak elosztása a gépek között) A kliens valamilyen kéréssel fordul a szerver felé, amely a kért szolgáltatást nyújtja (A programozásban a főprogram-alprogram viszonynak feleltethető meg) A kommunikációt mindig a kliens kezdeményezi, sohasem a szerver Az kliens egy felhasználói program pl. levelezőprogram, a böngésző, stb. A felhasználóval kommunikáló gép: front-end A háttérben az adatbázis műveleteket végző gép backend

13 DNS (Domain Name System) Alapvető funkció: gépnév IP cím megfeleltetés (hostname resolution) Kiegészítő protokoll, amely az igazi alkalmazások működését teszi lehetővé rfc 1034, rfc 1035 UDP fölött, portszám: 53 Kliens-szerver alapú szolgáltatás A gépeknek neve (karakteres azonosítója) és IP címe is van A gépek IP címek alapján kommunikálnak Az IP címek megjegyzése, kezelése az emberek számára problémát jelent Ezért vezették be az ember számára megjegyezhető karakteres azonosítókat Központi adatbázis file egy pont fölött tarthatatlan (méret, terhelés, késleltetések, megbízhatóság stb.)

14 DNS Jellemzők Hierarchikus felépítésű, osztott adatbázis Domain tipusú gépnevek (pl. kvk.bmf.hu) Adatbázis bejegyzések Az egyes komponensek max. 63 karakter hosszúak lehetnek A teljes hivatkozás max. 255 karakter lehet A hivatkozásokban a kis és nagybetűk nem különböznek Bekerülés az adatbázisba Internet szolgáltatókon keresztül (az a domain engedélyezi amelyhez az adott aldomain tartozni fog) A már meglevő bejegyzésnek van prioritása Jelentéktelen díj fizetendő Cím brókerek!

15 DNS A hierarchia csúcsán: A.root_servers.net stb. (13 db) vannak (root domain) Az Internet elsődleges domainekre van osztva (.com,.edu,.mil,.net,.hu,.jp,.au,.de stb. típus ország (ISO3166)) Az egyes országoknak létezik ún. Top Level Domainje (TLD) elsődleges domain Minden elsődleges domain aldomainekre van osztva A DNS serverek egymással hierarchikus kapcsolatban vannak (fa struktúra) A hivatkozások a fa struktúrának megfelelően történnek (a könyvtárstuktúrához hasonlóan, de itt az irány fordított - pl. kvk.bmf.hu) Elvileg két elsődleges domainbe is be lehet jegyezni ugyanazt az objektumot (pl. sony.com, sony.nl) (Ellenpélda: a és a más site!)

16 DNS keresés az adatbázisban Rekurzív keresés au hu bmf.hu kvk.bmf.hu dns dns dns de dns com dns edu starwars.com mil PC2 PC1 www

17 DNS keresés az adatbázisban Nem rekurzív keresés au de com edu mil hu dns dns bmf.hu dns starwars.com kvk.bmf.hu dns dns PC2 PC1 www

18 WINS (Windows Internet Naming Service) Gépnév IP cím megfeleltetés (hostname resolution) automatizálása (Gyakran a DHCP-vel együtt alkalmazzák) Microsoft specifikus megoldás, nincs rá rfc Kliens-szerver alapú alkalmazás Minden WINS kliens a bootolás folyamán regisztrálja magát a WINS szerveren, név és IP címe bekerül az adatbázisba. A WINS kliens leállításkor leállítását jelzi a szervernek, az erre törli az adatbázisból. Ha egy gép keresi egy másik gép IP címét, akkor a WINS szerverhez fordul. A megkapott IP címmel történik meg a kommunikáció A WINS szerverek között létezhet replikációs kapcsolat Nagyobb hálózatok esetén van jelentősége A replikációs partnerek kicseréli egymással a WINS-beli információt

19 A DNS és a WINS összehasonlítása Hasonlóság Azonos funkció: névfeloldás Különbözőségek A WINS automatikus, a DNS feltöltése manuálisan történik A WINS nem hierarchikus, nincsenek benne domain típusú nevek, csak pl. vállalaton belül használható A DNS gyártófüggetlen (az Internet de facto névfeloldási szolgáltatása), a WINS MS specifikus megoldás A DNS és WINS egymásból elérhetők A WINS kliensen beállítható, hogy, ha egy név nem szerepel a WINS adatbázisban, akkor a kérés legyen továbbítva a DNS szerver felé A DNS szerveren beállítható, hogy, ha egy név nem szerepel a DNS adatbázisban, akkor a domain típusú név baloldali tagjára vonatkozó WINS keresés legyen kezdeményezve (dinamikus DNS)

20 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol ) Automatikus IP konfiguráció (Nem igazi alkalmazás, de mivel a gyakran a WINS-sel jár együtt, ezért itt tárgyaljuk) rfc1531 A kliensoldali IP konfiguráció bonyolult, összetett, változások esetén sok munkát jelent az új adatok átvezetése Ezért DHCP szervereket üzemeltetünk, egy DHCP kliens a konkrét IP konfigurációt tőle kapja meg Emiatt nem szükséges kliens gépeken az összes IP konfigurációra vonatkozó adatot manuálisan megadni, csak annyit kell megadni, hogy az illető gép DHCP kliens A kliensek IP konfigurációját a DHCP szerveren kell beállítani (címtartomány, subnet mask, default router, DNS, WINS szerver stb.) Változás esetén az átvezetést csak a DHCP szerveren kell megtenni, legkésőbb a következő bootoláskor az átkerül a kliensre (A szerver gépek általában statikus IP címmel rendelkeznek) Gyártófüggetlen megoldás, a legtöbb gyártó támogatja, heterogén rendszerek esetén is alkalmazható

21 DHCP Működés Ha egy DHCP kliens bootol, broadcast-tal keresi a DHCP szervert ui. nincs még IP címe sem (IP Lease Request-- DHCP Discovery) (Több hálózati szegmens esetén DHCP Relay Agent szükséges) A DHCP szerver(ek) elküldi(k) a megfelelő IP konfigurációt (IP Lease Offer). A kliens a legelső választ elfogadja és ezt egy broadcast-tal jelzi (IP Lease Selection) Az elfogadott IP címet/konfigurációt a szerver kiveszi a nyilvántartásból, másnak már nem ajánlja fel (IP Lease Acknovledgement) A DHCP szervertől kapott IP konfigurációhoz lejárati idő tartozik, ennek lejáratakor a kliens elveszti a adott IP konfigurációt Az érvényességi idő alatt a kliens kezdeményezheti a lejárati idő meghosszabbítását

22 Hálózati megosztások Széles körűen elterjedt kliens szerver kapcsolat Fájl szerver: Bizonyos diszk területeket és az azon levő adatokat megosztja klienseivel, share-el (megoszt). Egyúttal meghatározza, hogy mely állományokhoz kik milyen jogosultsággal férnek hozzá Kliens: Map-el vagy mountol: lokális file systemébe integrálja s share-t A felhasználók ugyanúgy érhetik el a távoli fájlokat, mint a lokálisakat, a felhasználó számára azt az igényt keltjük, mintha lokális objektumokkal dolgozna Előnyök Optimális diszk terület igény Kedvező licence-álás konstrukció lehetősége (nem kell az alkalmazást valamennyi gépre telepíteni, elegendő a konkurens felhasználók számának megfelelő licence) Az központi adatbázisok konzisztencája automatikusan teljesül Egyszerűbb mentési eljárások (pl. a munkakönyvtárak ugyanazon gépen vannak) A felhasználók tetszőleges gépet használva ugyanazon felhasználói környezetet kapják Stb.

23 Hálózati megosztások File szerver Kliens1 Kliens2 Kliens3 Unix: A szerver share-eli: a /export/home könyvtárát A kliensek ezt mountolják : /home könvtáraikhoz Szerver: /export/home/user1 Kliensek: /home/user1 Microsoft: A szerver share-eli: a D:\install\games könyvtárát A kliensek ezt mapelik : G: drive-jaikhoz Szerver: D:\install\games\flight_simulator Kliensek: G:\flight_simulator

24 Tulajdonságok Emlékeztet a hagyományos postai levelezésre- - nem kell bejelentkezve lennünk nem igényel online kapcsolatot Gyors, általában néhány másodperc a továbbítási idő Olcsó (Pl. olcsóbb. mint a fax) A kapott levelek automatikusan elektronikusan tárolódnak Nemcsak szöveg küldhető (hang, kép, futtatható állomány ) A felhasználónak rendelkeznie kell a következőkkel cím - user@dns_név (Pl.: president@whitehouse.gov) mailbox, hálózati hozzáférés Nemcsak egy címzettnek küldhető el egy levél, hanem címzettcsoportnak is Az internetes levelezésben minden felhasználó küldhet minden felhasználónak t Sokféle levelező kliens program létezik, ezek többnyire hasonló szolgáltatásokat nyújtanak (Outlook, Outlook Express, Solaris Mail Tool, Pegazus Mail, Lotus Notes stb.) Többféle megvalósítás (ELLA, BITNET, X400, smtp, )

25 Ékezetes karakterek problematikája Eredetileg angol nyelvterületen, szöveges információ átvitelére hozták létre ASCII 7 bites karakterek Bináris fájlok, ékezetes karakterek küldése problematikus Megoldás: (Ékezet nélküli karakterek) (Repülő ékezetes karakterek) UUENCODE/UUDECODE, atob/btoa (tetszőleges karaktersorozatot úgy kódolnak, hogy az átvitelre kerülő kódban csak 7 bites ASCII karakterek fordulnak elő MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) Automatikusan kódol ill. dekódol és felismer alkalmazásokat Pl.: gif, jpeg, mpeg, postscript stb.

26 SMTP kliens SMTP szerver DNS SMTP SMTP POP3/IMAP szerver queue szerver mailbox Feladó User agent Message transfer agent Message transfer agent Címzett User Agent

27 - POP3 Jellemzők rfc 1939 TCP fölött, portszám: 110 Kliens-szerver kapcsolat Ha nincs folyamatos Internet kapcsolat Időnként letöltjük a leveleket és alapvetően offline módon dolgozunk Felhasználói levelesládák a szerveren Fő szerver állapotok Authorization: azonosítás Transaction: levéltovábbítás Update: frissítés A POP3 egyszerű ASCII protokoll A levélletöltés menete A kliens kapcsolatot kezdeményez a szerver 110-es (pop3) portjával A szerveren ezt a portot egy daemon figyeli és kezeli a beérkező kéréseket A kliens elküldi a felhasználó nevét és jelszavát Sikeres azonosítás után a levelek listázása ill. letöltése (esetleg a szerverről történő törlése) Frissítés: az előző lépések időnként újra lejátszódnak

28 - IMAP A POP3 alternatívája rfc2060 A levelek a szerveren maradnak Egy felhasználó több mailbox-ot hozhat létre és használhat Letölthetők csak a fejlécek, ez alapján dönthetjük el, hogy letöltsük-e magát a levelet (lassú kapcsolat esetén előnyös)

29 WWW (World Wide Web) Jellemzők Az információ nem szervezhető hierarchikus rendbe- pókhálószerű szervezés Különböző szervereken óriási számú web oldal, egymáshoz linkekkel (hyperlink) vannak kapcsolva Hypertext Hypermedia TCP fölött, portszám: 80 Kliens-szerver alkalmazás Web szerver (Apache ), Browser (Internet Explorer, Netscape, Opera, Mozilla)

30 WWW Összetevők URL: Uniform Resource Locator Spec. címzés: protokoll+gépnév+útvonal+file Pl.: Protokoll: http, https, ftp, (gopher), telnet, mailto, news, file HTML (Hypertext Markup Language) Hypertext (hypermédia) dokumentumok előállítására alkalmas leíró nyelv: linkek kapcsolják össze a dokumentumokat Dokumentum: szöveg, kép, hang stb. HTTP (HyperText Transfer Protocol) Hypermédia dokumentumok gyors megjelenítése Több verziója és változata létezik (HTTPS)

31 WWW HTTP Hypertext dokumentumok elérésére szolgáló protokoll (rfc2616) Eljárásai: GET HEAD PUT POST DELETE TRACE CONNECT OPTIONS Kérés egy web oldal olvasására Kérés egy weboldal headerének olvasására Kérés egy web oldal tárolására Egy web oldalhoz történő hozzáfűzés Web oldal törlése A bejövő kérés visszaküldése Fenntartva továbbfejlesztési célokra Opciók lekérdezése Minden kérésre egy válasz érkezik

32 WWW HTTPS (Secure HTTP) Pl.: Az alkalmazási és szállítási réteg közé új réteg kerül: SSL (Secure Sokets Layer) Paraméterek egyeztetése Hitelesítés Titkosított átvitel Adatintegritás (sértetlenség) biztosítása (Az SSL nemcsak a web alkalmazást képes támogatni!) HTTPS: SSL fölött használt HTTP

33 WWW - HTML Hypertext A folyamatos sorokba rendezett ömlesztett szöveg végigolvasása helyett, a szöveg bizonyos pontjain kereszthivatkozásokat helyezhetünk el, amelyek segítségével könnyen elugorhatunk a szöveg egy másik részére vagy akár egy másik dokumentumra is, majd visszatérhetünk oda ahonnan elindultunk HTML A HTML (HyperText Markup Language), hypertext jelölő nyelv, a web alapvető nyelve Nem programozási nyelv, hanem leírásokat, szabályokat használó jelölő nyelv, melyek betartásával webes dokumentumok állíthatók elő platformfüggetlen módon HTML története 0-s verzió. 1990, formázatlan szöveg, hiperhivatkozások 1.0: szövegformázás (vastagítás, döntés, stb.) 2.0 felhasználói adatbevitel formok 3.0 táblázatok, képek, ábrák 4.0 applet, script, színek

34 WWW HTML dokumentum szerkezete Két részből áll Fejrész globális információk (dokumentum címe, dátum, készítő neve, stb.) Törzsrész formázott tartalom Jelentősebb HTML elemek <HTML> a dokumentum ezzel kezdődik, a böngésző számára jelzi kezdetét <HEAD> jelzi a fejrész kezdetét, végét <TITLE> a fejrészen belül helyezkedik el, jelzi a dokumentum címét <META> metainformációk a dokumentumról szerző neve, dátum <SCRIPT> Javascript, vagy Visual Basic programok helyezhetők el <BODY> a dokumentum törzsét jelöli. Ezek között található a dokumentum valódi tartalma.

35 WWW HTML - hiperhivatkozások - linkek A hivatkozások, vagy hiperlinkek a HTML dokumentum olyan speciális részei, amelyeket kiválasztva egy másik dokumentumra, vagy annak egy bizonyos részére ugorhatunk. <A HREF="URL">ide jön a klikkelhető szöveg </A> Linkek típusai Abszolút teljes URL-t adunk meg pl. Relatív hivatkozás nem adunk meg teljes URL-t, hanem a hivatkozott dokumentum olyan elérési útját, mely az éppen aktív dokumentum helyéhez viszonyítódik. Pl.../kep/1.gif Érdekességképpen mailto Az ilyen jellegű linkre kattintva kliens számítógépünk egy levelező programot indít el, mely segítségével a linkben szereplő mail címre üzenetet küldhetünk. <A HREF="mailto:jakab.gipsz@akarmi.hu">Írj levelet</a>