Hálózati ismeretek 1 1

Átírás

1 Hálózati ismeretek 1 1

2 Számítógépes hálózat A számítógépes hálózat olyan adatkommunikációs rendszer, amely lehetıvé teszi, hogy független eszközöket egymással összekapcsoljunk az erre a célra telepített, vagy már meglévı (pl. telefonvonal) fizikai kommunikációs csatornán. 2 2

3 Hálózatok kialakításának céljai1 1. Erıforrás megosztás (egyidejőleg több felhasználó elérhesse) közös tárolóterület használat közös nyomtató használat programok közös használata adatok közös használata 3 3

4 Hálózatok kialakításának céljai2 2. Sebesség növelés: a túlterhelt csomópontokról a munka egy része más gépekre irányítható 3. Megbízhatóság: ha egy rendszerbe elegendı redundanciát építenek be (mind hardver, mind szoftver szempontjából), egy vagy több gép kiesését a hálózat jól viseli. 4. Kommunikáció: pl. elektronikus levelezés 4 4

5 A számítógépes hálózatok típusai 1 PAN Personal Area Network Egyszemélyes hálózat, mobil kommunikációs eszköz Pl.: PDA, 3G mobil eszközök LAN Local Area Network A helyi hálózat tipikusan egy épületre vagy egymáshoz viszonylag közeli épületek csoportjára korlátozódik és általában egy cég igényeinek a kielégítésére szolgál. Kiterjedése nem haladja meg a 10 km átmérıt. Pl.: Premontrei Gimnázium hálózata 5 5

6 A számítógépes hálózatok típusai2 MAN Metropolitan Area Network A városokon ill. 100 km-en belüli kiterjedés esetén. Általában egymással összekapcsolt lokális hálózatokként kerül kialakításra PL.: Szent István Egyetem hálózata, Gödöllı város hálózata 6 6

7 A számítógépes hálózatok típusai3 WAN Wide Area Network Ezzel a hálózattal kötik össze az egy kontinensen belüli országokat vagy az országon belüli városokat. Az adatokat fém vagy üvegszálas kábel szállítja Pl.: Sulinet hálózat, HBone hálózat (Hungarnet) GAN Global Area Network Ez a hálózat átfogja az egész Földet, különbözı földrészek számítógépeit köti össze egymással. Ezek a hálózatok általában mőholdakat vagy tengerekbe fektetett optikai vagy réz kábeleket használnak az adatátvitelhez. PL.: Internet hálózat 7 7

8 Adatátviteli közeg vezetékes 8 8

9 Adatátviteli közeg vezetékes Koaxiális kábel: Ohm-os vezeték, a kábel belsejében tömör rézhuzal, ezt szigetelıréteg veszi körül. Vastag (15 mm) és vékony (6 mm) kábel, a vastag nagyobb távolságra vihetı. Egy kábelszegmensre maximum 100 gép csatlakozhat. A szegmens hossza legfeljebb 185 m. A kábelszegmenseket lezáró ellenállással kell zárni, ezek közül az egyiket földelni kell. A vastag kábellel 500 m- es szegmens is kialakítható. Egy hálózat több szegmensbıl is állhat. A szegmenseket erısítıkön, úgynevezett repeater-eken keresztül kell csatlakoztatni a gép hálózati kártyájához. Átviteli sebesség: Mbps. 9 9

10 Adatátviteli közeg vezetékes Csavart érpár: Általában 4 árnyékolt (STP) vagy árnyékolatlan (UTP) csavart érpár egy kábelharisnyában. Így kapcsolhatunk számítógépeket például egy SWITCH-hez. Átviteli sebesség: 100 Mbps (a csavarás sőrőségétıl függıen) 10 10

11 Adatátviteli közeg vezetékes Optikai (üvegszálas) kábel: dielektromos hullámvezetı, fényárnyékoló réteggel körülvett, hengeres vékony üvegszál. Helyi hálózatokban csak gerincvezetékként használják. Az Internet terjedésével egyre gyakoribb, az elızıeknél jobb, nagyobb átviteli sebességő, drágább megoldás (nehézkes szerelés, sérülékeny a vezeték). Átviteli sebesség: 10 Gbps

12 Adatátviteli közeg vezeték nélküli Mikrohullám a-b 11 Mb/s g 54 Mb/s infravörös sugár lézersugár mőhold (50 MB/s, ms késleltetési idı) 12 12

13 Vezeték nélküli hálózati eszközök 13 13

14 Hálózati topológia A számítógépek fizikai összekötésének rendszerét hálózati topológiának nevezzük. LAN hálózatok kiépítésekor többféle kábelezési mód közül választhatunk. A két legelterjedtebb a sín- és a csillagtopológia

15 Síntopológia A számítógépek összekötése sorosan, egyetlen kábel segítségével történik. A rendszer a karácsonyfaizzókhoz hasonlóan mőködik, kábelszakadáskor az egész hálózat mőködésképtelenné válik 15 15

16 Csillagtopológia A csillagtopológiás hálózatban minden számítógép külön kábellel csatlakozik egy hálózati eszközhöz, HUB-hoz vagy Switch-hez. Ez a hálózati rendszer a síntopológiánál jóval üzembiztosabb, bár drágább megoldás. Egy esetleges kábelszakadás csak egyetlen gép leállását vonja maga után

17 A győrőtopológia a síntopológiához hasonló módon mőködik, de a kábel megszakítás nélküli körbe van kötve. Győrőtopológia 17 17

18 A fatopológiájú hálózat bármely pontján bekövetkezett hálózati hiba az érintett hálózatrészhez kapcsolódó alhálózatokat is megbéníthatja. Fa topológia 18 18

19 NIC Network interface card (hálózati kártya). A számítógép hálózati kommunikáció funkcióit biztosító kártya. Korszerő alaplapoknál integrálják az alaplapra. Hálózati eszközök 19 19

20 Hálózati eszközök Modem (modulátor-demodulátor) a telefonhálózat analóg jeleit alakítja át a számítógép által értelmezhetı digitális jelekké és fordítva. Napjainkban a szélessávú internet hozzáférés alkalmazása során az ISDN, ADSL technológia használatához, illetve a kábel TV-s hálózatokon szolgáltatott internet hozzáférést biztosító eszközt is modemnek nevezzük: ISDN modem, ADSL modem, kábel modem. Ám míg a telefonos modem a számítógép soros portjára csatlakozik, addig a szélessávú modemek USB csatlakozóval, vagy szabványos Ethernet csatlakozóval rendelkeznek

21 Repeater (jelerısítı): felerısíti, szükség esetén átalakítja az átviteli közeg határán a jelet, hálózati szegmensek összekapcsolására, a hálózat bıvítésére szolgál. Hálózati eszközök 21 21

22 Hálózati eszközök Switch (kapcsoló) olyan hálózati eszköz, amely a portjaira csatlakoztatott számítógépek összekapcsolását teszi lehetıvé a gépek fizikai címe alapján

23 Hálózati eszközök Router (forgalomirányító): célszámítógép, ami két hálózat határán eldönti, hogy merre kell továbbhaladnia az üzenetnek

24 Hálózati eszközök UPS (szünetmentes tápegység): áramkimaradás esetén biztosítja a hálózat mőködését

25 Iskolai hálózat felépítése 25 25

26 Hálózati modellek A hálózati modelleket a hardver- és szoftverelemek együttesen határozzák meg. A három legjelentısebb modell a: kliens szerver host terminal peer to peer 26 26

27 Kliens-szerver modell A kliens szerver (ügyfél kiszolgáló) modell két számítógépes program közötti kapcsolatot ír le, ahol az egyik program valamilyen szolgáltatást kér a másiktól, amely eleget tesz a kérésnek. A szolgáltatást kérı programot kliensnek nevezzük, azt a programot pedig, amelyik a szolgáltatást nyújtja szervernek. A kliens-szerver kapcsolat szerepe fıként hálózati környezetben jelentıs, ahol a programok egymástól fizikailag is távol, különbözı számítógépeken futnak

28 Host-terminal modell A host terminal (vendéglátó terminál) modell két, általában telefonvonalon keresztül összeköttetésben lévı számítógép közötti kapcsolatot ír le. Azt a számítógépet, amely az elérhetı adatokat tárolja hostnak, míg az információt lekérı gépet távoli terminálnak nevezzük

29 Peer to peer modell A peer to peer modell lényege, hogy a hálózatot egyenrangú gépek alkotják. Mindenki szerver és munkaállomás egyszerre, az egyes perifériák minden felhasználó számára hozzáférhetıek, az adatok több helyen tárolhatóak. Ilyen hálózatot alakíthatunk ki például a Windows XP Home Edition operációs rendszerrel telepített számítógépekbıl

30 Hálózati protokoll A protokoll a hálózati kommunikációt leíró szabályok rendszere. Protokollokat használnak a hálózatokban egymással kommunikáló számítógépek és programok is. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) IPX/SPX (elsısorban Novelles környezetben használják) NetBEUI (általában kismérető, Windows-os hálózatok esetében alkalmazzák) 30 30

31 Internet hálózat felépítése Csomagkapcsolt-elven mőködı hálózati technológiának a létrehozásával nagy elınyhöz jutottak a korábbi, csak közvetlen fizikai kapcsolat esetén mőködı hálózati rendszerekkel szemben. A gépek közötti kommunikáció kismérető adatcsomagok formájában valósul meg. Ezek a csomagok tartalmazzák a feladó és a címzett adatait, de az útirány mindig az adott helyzettıl (például az útvonal terheltségétıl) függıen, az egyes hálózati csomópontokhoz érkezve dıl el

32 TCP/IP technológia alkalmazása Az intranet az internetes protokollokra és szoftverekre épülı, nem nyilvános, belsı (helyi) hálózatok összefoglaló neve, ahol a felhasználók internethez hasonló környezetben dolgozhatnak. Az extranet is egy olyan nem nyilvános belsı hálózat, amely internetes protokollokkal és szoftverekkel mőködik, de a mőködtetı intézményen kívül korlátozott mértékben kívülrıl mások is rákapcsolódhatnak

33 IP címzés Az internetre kötött számítógépek mindegyike rendelkezik egy egyedi azonosítóval, az úgynevezett IP címmel. Az IP cím az interneten való kommunikációhoz használt egyedi azonosító. Alakja 32 bites szám. Ez elméletileg 23 2 = különálló címet jelent. De a tartományokra osztás, valamint az különbözı osztályokba sorolás miatt nem használható ki. Mára kevésnek bizonyult a 32 bites logikai cím. Létezik ennek feloldására szabvány az IPv6 (48 bites szám), ám ez még nem terjedt el kötelezı jelleggel. A 32 bites szám bináris alakban nehezen olvasható; elterjedt jelölése 8 bites számcsoportokban tízes számrendszerben. Az egyes számok minden esetben a értéktartományba esnek. Pl. a IP cím a Premontrei Gimnázium levelezı szerverét azonosítja

34 Fizikai cím Fizikai cím, MAC address: a ma szinte egyeduralkodó Ethernet szabványon alapuló hálózatokban minden hálózati eszközhöz tartozik egy egyedi azonosító. Ez a MAC address (Media Access Control). 48 bites azonosító. Az elsı bites jelcsoport a gyártót azonosítja, a második bit pedig az eszköz egyedi azonosítója. A MAC address eredetileg fizikai cím, nem megváltoztatható, a korszerő eszközökben azonban át lehet írni! 34 34

35 Címkiosztás módja Dinamikus: a DHCP kiszolgálásra jelentkezı gép a sorban következı, éppen szabad IP-címet kapja. Statikus: a DHCP szolgáltatásért jelentkezı gép valamely azonosítója szerint kap a gép címet, praktikusan mindig ugyanazt! A gépet a hálózati interface-e, MAC adress-e alapján lehet azonosítani. E módszer sok IP-címet igényel: pontosan annyit, ahány a gép, de a kapott IP-cím alapján így a gépek késıbb is azonosíthatóak! 35 35

36 ipconfig Utasítás ping [állomáslista] nslookup [keresett számítógép] Windows TCP/IP kezelés Leírás Megjeleníti a TCP/IP-hálózat összes aktuális konfigurációs értékét, és frissíti a DHCP- és DNS-beállításokat. Paraméter nélkül használva az ipconfig parancs segítségével megjeleníthetı az összes adapter IP-címe, alhálózati maszkja és alapértelmezett átjárója Internet Control Message Protocol (ICMP) visszhangkérı üzeneteket küldve ellenırzi az IP-szintő kapcsolatot egy másik TCP/IP protokollos számítógéppel. A megfelelı visszhangválasz-üzenetek fogadását megjeleníti az oda-vissza út idejével együtt. A ping a kapcsolat, az elérhetıség és a névhozzárendelés hibaelhárításához használható elsıdleges TCP/IP parancs. Paraméterek nélkül a ping a súgót jeleníti meg. A DNS-infrastruktúra hibakereséséhez használható adatokat jelenít meg tracert [állomálista] Visszhangkérı Internet Control Message Protocol (ICMP) üzenetek küldésével meghatározza az adott célállomáshoz vezetı elérési utat. A célállomáshoz küldött sorozatüzenetek során az élettartam (Time to Live, TTL) mezık értéke apránként növekszik. A megjelenített elérési út valójában a forrásállomás és a célállomás közötti útvonalon található útválasztók forrásoldali kapcsolatainak listája

37 DNS szolgáltatás Mivel az interneten több százezer, állandóan elérhetı szerver mőködik, ezek csupán IP címmel történı azonosítása a felhasználók számára lehetetlen feladatot jelentene. Az interneten történı könnyebb eligazodás érdekében fejlesztették ki az úgynevezett DNS (Domain Name System) szolgáltatást. A rendszer segítségével nevükön szólíthatjuk az internetre kötött szervereket. A nevekhez tartozó IP címek kikeresése (névfeloldás) az internetszolgáltatók által fenntartott DNS szerverek feladata

38 TLD lista TLD Ország Tevékenység com Leggyakrabban USA Kereskedelmi tevékenységet végzı szervezetek gov Leggyakrabban USA Államigazgatási intézmények edu Leggyakrabban USA Oktatási intézmények mil Leggyakrabban USA Katonai szervezetek net Általánosan elterjedt Nagyobb Internet szolgáltatók, vagy hálózatok org Leggyakrabban USA Egyéb non-profit szervezetek vagy intézmények eu Európai UNIÓ Európai uniós szervezetek priv Személyes használatra Földrajzi tartománynevek Ország hu Magyarország at Ausztria sk Szlovákia ua Ukrajna ro Románia rs Szerbia hr Horvátország (Forrás:

39 Alkalmazási protokollok Protokoll telnet ftp gopher smtp/pop3 http news ssh sftp https Számítógépek távoli elérése terminál emulációs programmal Fájlok átvitelére szolgáló protokoll Csak szöveges oldalak leolvasására alkalmas protokoll. (Ma már egyáltalán nem használják) Levelezésben használt protokollok Hypertext rendszerő HTML dokumentumok adatátviteli protokollja A UseNeten található hírcsoportok tartalmának elérését szolgáló protokoll telnet titkosított változata Ftp titkosított változata http titkosított változata Elérhetı szolgáltatás 39 39

40 Címzés az interneten URL A webes dokumentumokat csak úgy érhetjük el, ha ismerjük azok címét. Az internetes erıforrások helyét meghatározó címet (útvonalat) URL-nek (Universal Resource Locator) nevezzük. Általános formája: protokoll://szerver.szervezet_neve.körzet/könyvtár/fájlnév:portszám Például: