Számítógép hálózatok I. Bevezetés

Átírás

1 Tartalom Bevezetés Készítette: Schubert Tamás (BMF) Definíció, a hálózatok célja Hálózatok kialakulásának története osztályozása A szabványok szükségessége A számítógép-hálózatok különféle alkalmazásai Az adatkommunikációs hálózatok különbözı típusai Az A TCP/IP protokoll készlet Irodalom Schubert Tamás Bevezetés/1 Schubert Tamás Bevezetés/2 Definíció Autonóm számítógépek összekapcsolt rendszere, amelyben a számítógépek valamilyen közös alkalmazásban vesznek részt. Célja Erıforrás-megosztás. A számítógépek kölcsönösen használják egymás erıforrásait: Adataikat Perifériáikat Processzoraikat Programjaikat Ezek az erıforrások a földrajzi helytıl függetlenül elérhetık. Nagyobb megbízhatóság elérése, alternatív erıforrások igénybe vételével. Takarékosság A kis számítógépek olcsóbbak, mint a nagyobbak. Önállóan is képesek feladatok megoldására, más alkalmazásokban együtt tudnak mőködni más számítógépekkel, pl. szerverekkel. Ezekkel ún. kliens-szerver modellben dolgoznak. A kliens gép valamely feladat elvégzését kéri a szervertıl, a szerver a feladat elvégzése után a feladat eredményének visszaküldésével válaszol. Skálázhatóság A rendszer teljesítménye újabb szerverek és kliensek beállításával, esetleg az átviteli kapacitás növelésével növelhetı. Kommunikációs eszköz , csevegés, telefon, videó konferencia Schubert Tamás Bevezetés/3 Schubert Tamás Bevezetés/4

2 Hálózatok kialakulásának története Hálózatok kialakulásának története Schubert Tamás Bevezetés/5 Schubert Tamás Bevezetés/6 Hálózatok kialakulásának története osztályozása Kiterjedés Helyi (Local Area Networks = LAN) Városi (Metropolitan Area Networks = MAN) Nagy kiterjedéső (Wide Area Networks = WAN) Sebesség N x 10 kbps (analóg modem, bérelt vonal, stb.) N x 1 Mbps (helyi hálózatok: Ethernet, Token Ring, Frame-Relay) N x 10 Mbps (helyi hálózatok: Ethernet) N x 100 Mbps (helyi hálózatok: Fast Ethernet) N x 1000 Mbps (helyi hálózatok: Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet) Tulajdonlás Magán (Private) Nyilvános (Public) Schubert Tamás Bevezetés/7 Schubert Tamás Bevezetés/8

3 Helyi hálózatok (LAN) Egymással adatkommunikációs kapcsolatban lévı számítógépek együttese. Kiterjedésük viszonylag kicsi (néhány km 2 ), egy-egy intézményre terjednek ki. Állandó hozzáférés a hálózati szolgáltatásokhoz A LAN kiépítését, menedzselését maga az intézmény végzi. A LAN-ok átviteli sebessége viszonylag nagy lehet (10-100(00) Mbps) a rövid távolságok miatt. Az adatátvitel biztonsága a rövid távolságok és a technológiából eredıen magas. LAN típusok: Összeköttetéssel mőködı (huzalozott, pl. csavart érpár, koaxiális kábel, optikai szál) Összeköttetés nélküli (nem huzalozott, pl. rádió hullámok) Helyi hálózatok (LAN) Tipikus LAN összetevık: Számítógépek Hálózati interfész kártyák Hálózati média (csavart érpár, koaxiális kábel, optikai szál, rádió hullámok) Hálózati eszközök: Ismétlı (Hub), Híd (Bridge), Kapcsoló (Switch), Forgalomirányító (Router) Néhány általánosan használt LAN technológia: Ethernet Token Ring FDDI Schubert Tamás Bevezetés/9 Schubert Tamás Bevezetés/10 Városi hálózatok (MAN) Kiterjedése egy város vagy néhány kerület Két vagy több LAN-t kapcsolnak össze Például egy bank, utazási iroda vagy egyetem több telephellyel, irodával Tipikusan egy szolgáltató bérelt vonalait veszik igénybe Technológiájuk leggyakrabban a LAN-okéval azonos Egyes esetekben vezeték nélküli híd technológiát alkalmaznak az összekapcsolásra Nagy kiterjedéső hálózatok (WAN) Nagy, földrajzilag elkülönített területen mőködnek A felhasználók együttmőködhetnek valós idejő alkalmazásokban Távoli erıforrások igénybevétele , World Wide Web, fájlátvitel és e-commerce szolgáltatások igénybevétele Néhány általánosan használt WAN technológia: Modem Integrated Services Digital Network (ISDN) Digital Subscriber Line (DSL) Frame Relay US (T) és Europe (E) Carrier Series T1, E1, T3, E3 Synchronous Optical Network (SONET) Néhány WAN eszközök: Forgalomirányító (router) Hozzáférési kiszolgáló (Access server) Modem, CSU/DSU, TA/NT1 Schubert Tamás Bevezetés/11 Schubert Tamás Bevezetés/12

4 A számítógép-hálózatok különféle alkalmazásai adatcsere számítógépek között fájl átvitel adatelérés távoli adatbázisból kapcsolt telefon hálózaton keresztül elektronikus levelezés cégen belül vagy cégek között banki tranzakciók helyfoglalás repülıgép járatokra számítógép erıforrásainak megosztása (diszk, nyomtató) nagygépek igénybevétele, tervezés, gyártás irányítása Különbözı típusú kommunikációs szolgáltatások léteznek különbözı jellegő alkalmazásokra. Választás a hálózatok között az alábbiak függvénye: az alkalmazás jellege a számítógépek száma a távolság költségek Az adatkommunikációs hálózatok különbözı típusai: Schubert Tamás Bevezetés/13 Schubert Tamás Bevezetés/14 A számítógép AP Felhsználó-felhasználó kommunikáció B számítógép AP Az alkalmazói folyamat (process) és a kommunikációs alrendszer közötti interfész különbözı lehet a két gépben a két gép eltérı sajátosságai (karakter készlet, stb.) miatt. Kommunikációs alrendszer Számítógép-számítógép kommunikáció Kommunikációs alrendszer Számítógép-hálózat kommunikáció Adatkommunikációs hálózat Számítógépek közötti kommunikáció vázlata AP alkalmazói process Schubert Tamás Bevezetés/15 Schubert Tamás Bevezetés/16

5 Huzalozott pont-pont összeköttetés A számítógép B számítógép PSTN + modem kapcsolat A számítógép B számítógép AP AP AP AP Kommunikációs alrendszer Kommunikációs alrendszer Kommunikációs alrendszer Kommunikációs alrendszer Modem PSTN Modem Számítógépek közötti kommunikáció vázlata AP alkalmazói process Schubert Tamás Bevezetés/17 Szabványos interfész PSTN = Public Switched Telephone Network Számítógépek közötti kommunikáció vázlata Schubert Tamás Bevezetés/18 Több gép érdekelt az alkalmazásban: Local Area Network (LAN) Wide Area Network (WAN) Közszolgáltatást kell igénybe venni: Bérelt vonalakkal felépített privát hálózat (nagy cégek, nagy forgalom) Public Switched Data Network (PSDN) Integrated Serviced Digital Network (ISDN): teljesen digitális, modemek használata nem szükséges Schubert Tamás Bevezetés/19 Schubert Tamás Bevezetés/20

6 Public carrier data network Közszolgáltatást igénybe vevı adathálózat Schubert Tamás Bevezetés/21 Public carrier data network Közszolgáltatást igénybe vevı adathálózat Schubert Tamás Bevezetés/22 Vállalati LAN Vállalati LAN Az adatkommunikációs szolgáltatástól függetlenül a következı problémákkal kell szembenéznünk: Nemzeti PSDN bit-soros átvitel (párhuzamos-soros átalakítás) hibakezelés (error control): az átvitel során fellépı hibák észlelése, javítása, az adatok újra adása az adattovábbítás ütemezése, az átviteli sebesség megválasztása (flow control) adatútvonal létesítése (ha közbensı adathálózat is van) Vállalati LAN Nemzeti PSDN Vállalati LAN Mőhold = Gateway Az egész világot átfogó hálózat; World wide internetwork Schubert Tamás Bevezetés/23 Schubert Tamás Bevezetés/24

7 Szabványok Gyári szabványok (proprietary standarts): zárt rendszerek Ajánlások a hálózatra kapcsolódásra: V - sorozat: DTE - PSTN (DTE : Data Terminal Equipment) X - sorozat: DTE - PSDN I - sorozat: DTE - ISDN Magasabb szintő szabványok foglalkoznak az adatok szintaxisával és a vezérlı információk cseréjével. Így különbözı HW és SW gyártók rendszerei alkalmazhatók a szolgáltatások igénybevételére. A szabványosítás eredménye: Open Systems - Nyitott Rendszerek Szabványosítási szervezetek ITU = International Telecommunications Union (korábban: Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique (CCITT)) ITU-T = International Telecommunications Union Telecommunication Sector ECMA = European Computer Manufacturer Association EIA = Electrical Industries Association TIA = Telecommunications Industry Association IEEE = Institution of Electrical and Electronics Engineers ISO = International Standards Organization CEPT = Conference European of Post and Telecommunications ANSI = American National Standards Institute Schubert Tamás Bevezetés/25 Schubert Tamás Bevezetés/26 ECMA EIA IEEE Számítógép ipar ISO ITU-T Gyári szabványok Zárt rendszerek ITU-T CEPT ANSI Távközlési ipar Interfész szabványok Sok gyártó ECMA = European Computer Manufacturer Association EIA = Electrical Industries Association IEEE = Institution of Electrical and Electronics Engineers ISO = International Standards Organization ITU-T = International Telecommunications Union Telecommunication Sector CEPT = Conference European of Post and Telecommunications ANSI = American National Standards Institute A nyitott rendszerek szabványai közül az elsı az összes számítógépen belül egy teljes kommunikációs alrendszer: ISO Reference Model for Open System Interconnection (OSI) Az ISO RM egy keret rendszer a szabványok fejlesztéséhez, amely lehetıvé teszi a már létezı és az új szabványok fejlesztésének egységes keretbe foglalását. A cél, hogy egy számítógépen futó alkalmazás, amely eleget tesz bizonyos szabványoknak, szabadon kommunikálhasson egy másikkal gyártótól függetlenül. Integrált számítógép és távközlési ipar Nemzetközi szabványok Nyílt rendszerek együttmőködése A szabványok fejlıdése és a fıbb szabványosítási szervezetek Schubert Tamás Bevezetés/27 Schubert Tamás Bevezetés/28

8 Néhány példa olyan alkalmazásokra, amelyek nyitott rendszerben kommunikálnak: program, amely távoli file rendszert használ; program (folyamat), amely központi file szolgáltatást biztosít (szerver) elosztott közösség számára (kliens); folyamat, amely elektronikus levelezést vesz igénybe; folyamat, amely elektronikus levelezést szolgáltat egy elszórtan elhelyezkedı közösség számára; egy felügyelı számítógépen futó folyamat, amely elszórtan elhelyezkedı számítógép alapú eszközöket (robot, gyártósor) irányít; egy berendezésen vagy robotvezérlın futó folyamat, amely parancsokat fogad és eredményeket továbbít a felügyelı rendszernek; folyamat egy bank számítógépén, amely banki tranzakciót kezdeményez egy távoli rendszerben A nyílt rendszerek összekapcsolása lehetıvé teszi ilyen folyamatok információcseréjét. Alkalmazói folyamatok együttmőködnek és bizonyos feladatot elvégeznek függetlenül attól, hogy milyen számítógépen futnak. ISO Referencia Modell Ez egy bonyolult kommunikációs alrendszer, amely rétegekre (layer) van felosztva Az egyes rétegek jól definiált feladatot hajtanak végre. Meghatározott protokoll szerint mőködnek és cserélnek adat- és vezérlı információt a neki megfelelı peer réteggel. A rétegek közötti interfész jól definiált, így azok megvalósítása független a többi rétegtıl. Schubert Tamás Bevezetés/29 Schubert Tamás Bevezetés/30 Az ISO Referencia Modell 7 rétegő: hálózat függı alkalmazás függı 4. a fenti két csoport közötti kapcsolatot teremti meg Az egyes rétegek protokollokként vannak specifikálva, amelyek egy csomó szabályt, konvenciót tartalmaznak, hogy a megfelelı peer réteggel kommunikálhassanak. Minden réteg egy szolgáltatáshalmazt biztosít, a fölötte lévı rétegnek, és felhasználja az alatta lévı réteg szolgáltatásait. Schubert Tamás Bevezetés/31 Schubert Tamás Bevezetés/32

9 7. Alkalmazói réteg Az alkalmazások számára biztosít elosztott hálózati szolgáltatásokhoz megfelelı interfészt Hálózati virtuális terminál kezelése Állomány továbbítás Elektronikus posta Távoli munka bevitel Katalógus kikeresés stb. Schubert Tamás Bevezetés/33 Schubert Tamás Bevezetés/34 6. Megjelenítési réteg Az átviendı adat szintaktikájával és szemantikájával is foglalkozik. A karaktereket, numerikus értékeket szabványos módon ábrázolja. Elvégzi az oda - vissza konvertálást. Ide tartozik az adattömörítés, hitelesítés, titkosítás. 5. Viszony réteg Lehetıvé teszi, hogy különbözı gépek felhasználói viszonyt létesítsenek egymással. A szállítási réteghez hasonlóan közönséges adatátvitelt tesz lehetıvé kiegészítve néhány szolgáltatással pl. távoli bejelentkezés vagy állomány továbbítás. Párbeszéd szervezése: egyszerre egy vagy kétirányú összeköttetés. Ha csak egyirányú, nyomon követi, hogy melyik fél következik. Schubert Tamás Bevezetés/35 Schubert Tamás Bevezetés/36

10 4. Szállítási réteg Adatokat fogad a viszony rétegtıl, kisebb darabokra tördeli (ha kell), majd továbbadja a hálózati rétegnek, és biztosítja, hogy minden darab hibátlanul megérkezzék a másik oldalra. Elfedi a hardver technikában bekövetkezı változásokat. A szállítási réteg - a viszony réteg kérésére - létrehozza a hálózati összeköttetést. A szállítási összeköttetés 3 típusa: hibamentes csatorna két pont között (pl. TCP protokoll) az üzenetek továbbítása nem sorrendhelyes (pl. UDP protokoll) célállomás csoportnak küldenek üzenetet 4. Szállítási réteg (folytatás) Ez egy valódi End to End réteg. Közvetlenül a partner számítógép szállítási rétegével társalog. Az alatta lévı rétegek még közbensı eszközöknek küldenek üzenetet. A szállítási réteg az összeköttetés létrehozásán kívül valamilyen névadási mechanizmussal is rendelkezik. Az egyik gépen futó folyamat megnevezi azt a folyamatot a másik gépen, amellyel társalogni kíván (folyamat-folyamat összekapcsolás). Információ áramlási mechanizmussal is rendelkezik. Schubert Tamás Bevezetés/37 Schubert Tamás Bevezetés/38 3. Hálózati réteg A kommunikációs alrendszer mőködését vezérli. A csomagok útvonalának meghatározása a forrástól a célig. Az útvonal lehet: behuzalozott, a kapcsolat felépülésekor jön létre, minden csomagra külön-külön lesz meghatározva További feladatok: torlódások elkerülése, Számlázás a forgalmazott csomagok, karakterek, bitek száma szerint 2. Adatkapcsolati réteg A hálózati réteg számára hibamentesnek tőnı vonalat mutat. A küldı az adatokat adatkeretekké tördeli, sorrendhelyesen továbbítja, végül a vevı nyugta keretét feldolgozza. Felismeri az adatkeretek határait. Hibás keret esetén újra adás. Sérült, elveszett, kettızött keretek miatt bekövetkezı problémák megoldása. Forgalom szabályozási mechanizmust biztosít (flow control) (gyors adó - lassú vevı probléma megoldása). Ha több, heterogén hálózaton megy keresztül az adat, eltérı lehet a hálózatok címzési módszere, maximális csomagmérete, protokolljai. Schubert Tamás Bevezetés/39 Schubert Tamás Bevezetés/40

11 1. Fizikai réteg A bit kommunikációért felelıs. Feszültség szintek, bithossz, egyszerre egyirányú vagy kétirányú átvitel. A kapcsolat hogyan épüljön föl és bomoljon le. Csatlakozók típusa, a tüskék funkciója, stb. Mechanikai és elektromos interfész, amelyek az átviteli közeggel is kapcsolatosak. Nyitott rendszerek szabványai Az ISO Referencia Modell egy keret rendszer. Nincs egyetlen szabványos protokoll hozzárendelve minden egyes réteghez, hanem több is van, mindegyik más-más szintő funkcionalitással. Egy bizonyos nyílt rendszerő környezetben egy sorozat protokollt valósítanak meg az összes rendszerben, pl. automatizált gyártásnál. Az OSI elıtt, illetve vele párhuzamosan jött létre az US Department of Defense kezdeményezésére a Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) révén az ARPANET internetwork. Késıbb kormányhivatalokkal, egyetemekkel kiegészülve létrejött az Internet A protokoll készlet (protocol suite, protocol stack) neve: Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Schubert Tamás Bevezetés/41 Schubert Tamás Bevezetés/42 A TCP/IP protokoll készlet Lényegében két gyártó független nyílt rendszerő szabvány létezik: TCP/IP protokol suite ISO szabványok Adott feladatra kiválasztott protokol stack: open system interconnection profile Pl. : TOP: Technical and Office Environment MAP: Manufacturing Automation Schubert Tamás Bevezetés/43 Schubert Tamás Bevezetés/44

12 Fogalmak Sávszélesség Protokoll készlet, protokoll Soros/párhuzamos átvitel Szimplex/duplex/félduplex átvitel Szinkron/aszinkron átvitel Hálózati készülék Topológia Vonal/csomag/cellakapcsolás Egyes küldés/többesküldés/adatszórás (Unicast/multicast/brodcast) Sávszélesség Analóg Az átviteli közeg vagy csatorna analóg átviteli kapacitását fejezi ki frekvenciában kifejezve. Mértékegysége: Hz, KHz, MHz, GHz, Digitális Az átviteli közeg vagy csatorna digitális átviteli kapacitását fejezi ki bit/s-ban kifejezve. Mértékegysége: bit/s, Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s (bps, kbps, mbps, gbps) Baud: A másodpercenkénti jelváltások száma. Egy-egy jelváltással gyakran több bit információt kódolnak. Ebben az esetben a bit/s-ban kifejezett sávszélesség többszöröse a baudban kifejezett sávszélességnek. Pl. amplitúdó moduláció esetén 8 jelszintet alkalmazva egy jelváltással 3 bit információt vihetünk át. Schubert Tamás Bevezetés/45 Schubert Tamás Bevezetés/46 Protokoll készlet, protokoll Egy protokoll készlet protokollok győjteménye, amelyek lehetıvé teszik a hálózati kommunikációt két számítógép között a hálózaton keresztül. A protokoll egy sor szabály és konvenció formális leírása, amely meghatározza azt a módot, ahogyan a hálózati eszközök kommunikálnak a hálózaton keresztül. A protokollok meghatározzák az adatok formáját, a jelek idızítését, sorrendjét, a hibák kezelését. Protokoll készlet, protokoll A protokollok az adatkommunikáció minden részletét átfogják. Ilyenek például: A fizikai hálózat felépítése A számítógépek hálózatra kapcsolásának módja Az adatok formája az adatátvitel idején Az adatok továbbításának módja A hibák kezelésének módja Stb. Protokollok nélkül nem lehetne kinyerni és értelmezni a küldı számítógép által továbbított információt a vételi oldalon. Schubert Tamás Bevezetés/47 Schubert Tamás Bevezetés/48

13 Soros/párhuzamos átvitel A számítógépen belül az adatok átvitele az egyes részegységek között többnyire párhuzamos. N x 8 jelvezetéken egyszerre egy vagy több bájt átvitele lehetséges. A számítógép-hálózatokban az adatok átvitele kizárólag bit-sorosan történik. Szimplex/duplex/félduplex átvitel Szimplex átvitelnek az egyirányú adatátvitelt nevezzük. A duplex átvitel egyszerre kétirányú kommunikációt tesz lehetıvé. A fél-duplex átvitel a kétirányú kommunikációt felváltva teszi lehetıvé. Schubert Tamás Bevezetés/49 Schubert Tamás Bevezetés/50 Szinkron/aszinkron átvitel Az adatátvitel egysége a keletkezésének helyén a bájt (karakter). Az adatátvitel során a bájtokat egyenként vagy többet összefogva ún. keretbe foglalva visszük át. Aszinkron átvitel esetén a bájtokat (karaktereket) külön-külön visszük át. A karakterek tetszıleges idıközönként követik egymást. A bit és karakter szinkronizációt kell végezni. Fel kell ismerni a karakterek kezdetét, és meg kell különböztetni a karakter egyes bitjeit. Szinkron átvitel esetén a bájtok egy technológiafüggı nagyobb sorozatát visszük át. Ezt keretnek nevezzük. A keret egyes bit/bájt csoportjai a protokolltól függı jelentéssel bírnak. A keret hossza általában változó lehet. Az átvitel során bit, bájt és keret szinkronizációt kell végezni, a vételi oldalon fel kell tudni ismerni ezek határait. Szinkron/aszinkron átvitel Szinkron átvitel (folytatás) A keretek szintén protokolltól függıen folyamatosan követik egymást, vagy tetszıleges idıközönként haladnak. A számítógép-hálózatok általában szinkron adatátvitelt használnak. A hasznos adattartalom a keretek adatrészében (payload) utazik, és szerkezetében szintén valamilyen protokoll szabályait követi. A keretek a hálózatban az adatátviteli közegnek megfelelı kódolással haladnak csomópontról csomópontra, míg el nem érik úti céljukat. Schubert Tamás Bevezetés/51 Schubert Tamás Bevezetés/52

14 Hálózati készülékek A hálózati készülékek, eszközök az adatkeretek továbbításában résztvevı elektronikus berendezések. Az adatkeretek a hálózatban csomópontról csomópontra haladnak, amíg elérnek a célállomásig. A hálózati eszközök lehetnek számítógépek, ismétlık, hidak, kapcsolók, forgalomirányítók, stb. A fenti készülékek különbözı szerepet játszanak a hálózatban, de közöz feladatuk a keretek továbbítása. Többségük kapcsolási vagy irányítási döntést hoz a keret következı csomópontjának kiválasztásához. Topológiák Csillag Győrő Fa Teljesen összekötött (Mesh) Részlegesen összekötött (Partial Mesh) Sín (Bus) Schubert Tamás Bevezetés/53 Schubert Tamás Bevezetés/54 Topológiák (folytatás) Az ábra a leggyakrabban használt hálózati topológiák láthatók. A csomópontok hálózati készülékeket jelentenek, függetlenül a hálózatban betöltött szerepüktıl. A hálózati eszközök lehetnek számítógépek, ismétlık, hidak, kapcsolók, forgalomirányítók, stb. Csilag Az eszközök csak a csillag középpontjában lévı eszközön keresztül kommunikálhatnak. Győrő A keretek a győrőn körben haladnak. Minden csomópont részt vesz a keretek továbbításában. Fa (kiterjesztett csillag) Bármely két eszköz között csak egyetlen út lehetséges. Topológiák (folytatás) Sín (Bus) Az állomások egy közös sínre kapcsolódnak. Minden eszköz látja a többi eszköz által a közös médiára küldött kereteket. Az állomások versengenek a közös átviteli közegért. Teljesen összekötött (Full mesh) Minden eszköz minden másik eszközzel kapcsolatban van. Ez a topológia biztosítja a leghatékonyabb adattovábbítást, de ritkán alkalmazzák, mivel az összeköttetések száma a csomópontok számával négyzetesen növekszik (n * (n-1)/2). Részlegesen összekötött (Partial Mesh) Nincs minden csomópont mindegyik másikkal összekötve, de hurkok vannak a hálózatban. Ez a topológia a (fa) kiterjesztett csillag és a teljesen összekötött hálózati topológia között helyezkedik el. Redundáns útvonalak vannak a hálózatban. Schubert Tamás Bevezetés/55 Schubert Tamás Bevezetés/56

15 Vonal/csomag/cellakapcsolás A hálózatokban az információs egységek többnyire rögzített vagy maximált mérető keretekben utaznak a forrás állomástól a célállomásig. Eközben számtalan csomóponton haladhatnak keresztül. A csomópontokban lévı eszközök a továbbítás irányára vonatkozó döntést hoznak, és esetleg protokoll és technológia függı átalakítást végeznek a kereten.? Forrásállomás Célállomás Vonal/csomag/cellakapcsolás Vonalkapcsolás Vonalkapcsolás esetén a kommunikáció megkezdése elıtt a hálózat a célállomás címe alapján elıre felépíti az összeköttetést. Keretek továbbításakor a csomópontokban lévı kapcsoló eszközök tudni fogják, hogy a keretet melyik másik eszköznek továbbítsák. A keretek meghatározott útvonalon haladnak, és az úton haladva dedikált sávszélesség áll rendelkezésre. Az átviteli csatornán csak a két végpont közötti forgalom halad. Ha éppen nincs továbbítandó adat, akkor a csatorna kihasználatlan. Az ISDN hálózat vonalkapcsolással mőködik. A kommunikáció befejezésekor a kapcsolatot le kell bontani. Schubert Tamás Bevezetés/57 Schubert Tamás Bevezetés/58 Vonal/csomag/cellakapcsolás Csomagkapcsolás Csomagkapcsolás esetén a kapcsoló eszközök közötti összeköttetéseket a csomópontba statisztikusan érkezı keretek továbbítására használják. A vonalak nem dedikáltak. A hálózati protokolltól függıen a csomagkapcsolt hálózat mőködhet: Összeköttetéssel Összeköttetés nélkül Összeköttetéssel mőködı hálózat esetén a kommunikáció megkezdése elıtt a hálózat a célállomás címe alapján elıre felépíti az összeköttetést. Keretek továbbításakor a csomópontokban lévı kapcsolóeszközök tudni fogják, hogy a keretet melyik másik eszköznek továbbítsák. A keretek meghatározott útvonalon haladnak. Az úton haladva azonban nem áll rendelkezésre dedikált sávszélesség. Az Frame-Relay összeköttetés alapú csomagkapcsolással mőködı hálózat. Vonal/csomag/cellakapcsolás Csomagkapcsolás (folytatás) Összeköttetés nélkül mőködı hálózat esetén a kommunikáció megkezdése elıtt nem épül fel kapcsolat. A keret továbbításakor a csomópont minden egyes keretrıl eldönti, hogy melyik következı csomópontnak továbbítsa. A keretek nem meghatározott útvonalon haladnak, és nem áll rendelkezésre dedikált sávszélesség. Az IP alapú hálózat összeköttetés nélküli csomagkapcsolással mőködı hálózat. Schubert Tamás Bevezetés/59 Schubert Tamás Bevezetés/60

16 Vonal/csomag/cellakapcsolás Cellakapcsolás A cellakapcsolású hálózat rögzített mérető, általában rövid kereteket alkalmazó, összeköttetés alapú csomagkapcsolt hálózat. Az ATM (Asyncronous Transfer Mode) cellakapcsolású hálózat. Az összeköttetés és a rögzített mérető, rövid cellák használata miatt az ilyen hálózat rögzített sávszélességet és szigorú minıségi paramétereket igénylı alkalmazások számára elınyös. Egyes küldés/többesküldés/adatszórás (Unicast/multicast/brodcast) Egyes küldés Egyes küldés esetén egy állomás a keretet egy meghatározott címő állomásnak küldi. Többesküldés Többesküldés esetén a keret feladója meghatározott címő, valamilyen alkalmazásban együttmőködı több állomásnak küldi a keretet. Az erre képes hálózat maga többszörözi a kereteket megfelelı hálózati eszközökben, minimálisra szorítva a hálózat összes terhelését. Ilyen alkalmazás például a video on demand vagy a videó konferencia. A többesküldést a hálózat maga is alkalmazza belsı mőködésének adminisztrációjára (routing). Adatszórás Schubert Tamás Bevezetés/61 Schubert Tamás Bevezetés/62 Egyes küldés/többesküldés/adatszórás (Unicast/multicast/brodcast) Adatszórás Az eszköz által feladott keretet a hálózat valamennyi készüléke megkapja. Általában a hálózat belsı mőködésének adminisztrációjára használják. Példa az Internet ARP protokollja, vagy a Novell szolgáltatásokat hirdetı SAP protokoll. Gyakori alkalmazása nagy terhelést jelent a hálózatra. Bizonyos hálózati készülék típusok (pl. router) nem továbbítják a szórásokat. Ha nem korlátoznánk a szórások terjedését, az egyes készülékek által generált szórásos keretek az Internet valamennyi hálózatára átterjednének, és ezáltal a hálózat használhatatlanná válna. Ajánlott irodalom Dr. Schubert Tamás: Segédlet (Winword, PDF) Andrew S. Tanenbaum: Számítógép Hálózatok. 3. kiad. Pretice Hall-Panem, 1999 Douglas E. Comer Internetworking With TCP/IP Volume I: principles, protocols and architectures. Third edition, 1995 Prentice-Hall Internationa, Inc. Fred Halsall. Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Fourth Edition. Addison-Wesley Publishers Ltd Schubert Tamás Bevezetés/63 Schubert Tamás Bevezetés/64