Beágyazott rendszerek vizsgakérdések

Átírás

1 1.Adja meg a számítógép hálózat fogalmát! Beágyazott rendszerek vizsgakérdések Autonóm számítógépek olyan együttesét jelenti, amelyet egyetlen technológia köt egymással össze. Két számítógépről akkor mondjuk, hogy összeköttetésben állnak, ha képesek információt cserélni egymással. 2.Adja meg a protokoll fogalmát A protokoll olyan megállapodás amely az egymással kommunikáló felek közötti párbeszéd szabályait rögzíti. 3.Milyen jellemzői vannak a szinkron átvitelnek? A szinkron adattovábbítás nagyobb adatátviteli sebességet biztosít, hiszen csak az adatbitek kerülnek a kommunikációs csatornára, miután az információ átvitel előtt külön szinkron jelekkel az adó és vevő oldal együttfutását biztosították. A szinkron átvitel esetén hagyományosan szimplex adatátviteli csatornákat használtak. A duplex csatorna négy vezetékes, ahol egy vezeték pár az adást, míg a másik pár a vételt szolgálja. Ma már léteznek jó minőségű kétvezetékes szinkron modem-ek is. Az aszinkron berendezések egy csatornán adnak és vesznek általában duplex üzemmódban, mivel a félduplex megoldás tovább lassítaná az átvitelt. A szinkron átvitel és az aszinkron átvitel között a fő különbség az, hogy az szinkron átvitel esetében, ha nincs küldendő információ, a küldés akkor sem áll le. A szinkronizáló jeleket ilyenkor is küldi az adó, és ezzel tartja fent a szinkront. 4.Milyen jellemzői vannak az aszinkron átvitelnek? Az aszinkron átvitel tipikus karakterátviteli módszer, azonban még a mai napig is használják nap, mint nap (egér). Általában ezt a módszert a soros átvitelnél használják. Az adatátvitel egyszerűsített idődiagramja a 20. ábrán látható. 20. ábra. Az aszinkron soros adatátvitel működése Mint az ábrán is felismerhető, az átvitel megkezdése előtt a vonal állapota állandó magas szint. Mikor a vevő szeretne csomagot küldeni, a vonalat egy bitnyi időtartamra alacsony szintre húzza. Ez jelzi a vevőnek az átvitel kezdetét, ezért nevezik ezt START bitnek. Ezt követően kerülnek elküldésre az adatbitek. A különböző szabványok 5, 6, 7 vagy 8 adatbitet használnak. Ezek után kerül továbbításra a paritásbit, amennyiben használunk ilyent az átvitelben. Ez egy védelmi eljárás, ami lehet páros és páratlan. Páros paritás alkalmazásakor a paritásbit olyan logikai értéket vesz fel, hogy az adatcsomagban vele együtt az 1 szintű bitek páros számban legyenek. A páratlan paritás használatakor az 1 szintű bitek páratlanok lesznek. A vétel során a paritás ellenőrzésével egybites hiba felismerhető. Sajnos a módszer nem teszi lehetővé sem a javítást, sem a hiba pontos behatárolását. Hiba esetén ismételten kérni kell az adótól az utolsó csomag küldését. A paritásbit után a csomagot és az átvitelt le kell zárni STOP bittel, amely logikai 1 szintű. Ennek hossza egy, másfél vagy két bit lehet. Ez biztosítja a vevőnek, hogy felkészüljön a következő csomag küldésére. Az aszinkron soros átvitelnél nincs követelmény arra vonatkozólag, hogy mikor kerülhet sor adatátvitelre. A START és a STOP bit biztosítja a csomag kezdetének és végének a felismerését.

2 Az aszinkron soros átvitel nagyon elterjedt a mikroszámítógépek terén, számos speciális áramkört alakítottak ki az átvitel megvalósításának egyszerűbbé tételére. A gyakorlatban a PC-s technikában az RS-232C (CCITT V.24), az ipari környezetben pedig az RS-485 interfészt használják. 5.Mi a jellemzője a következő átviteli módoknak: simplex, half duplex, full duplex? simplex: Az adtáramlás csak egy irányban valósul meg. half duplex: Az adatáramlás 2 irányban (oda-vissza) is megvalósulhat, de nem egy időben. duplex: Az adatáramlás mind a két irányban megvalósulhat, akár egy időben is. 6.Ismertesse a csillag, a busz és a gyűrű topológia jellemzőit! BUSZ topologia (sín topológia) (Internetről) Előnyök Egyszerűen megvalósítható és bővíthető. Jól megfelel ideiglenes hálózatnak (gyorsan beállítható). Általában a legolcsóbb a megvalósítása. Egy csomópont meghibásodása nincs hatással a többiekre. Hátrányok Nehézkes az adminisztráció, a hibakeresés. A csomópontok száma, és a közöttük lévő kábelhosszak korlátosak. Egy kábel szakadás megbéníthatja a teljes hálózatot. Hosszabb működés esetén a karbantartási költségek magasabbak lehetnek. Egy új csomóponttal (számítógép) való bővítés teljesítményromláshoz vezethet. Alacsony biztonság (minden számítógép a busz teljes adatforgalmát "látja"). Egy vírus a rendszerben az összes gépre szétterjedhet (jobb viszont, mint a csillag vagy gyűrű). Megfelelően le kell zárni a buszt (egy hurok mindig zárt). (a Tanenbaum féle ajánlott jegyzetből) A sín topológiájú hálózatban bármelyik gép lehet master, és küldhet üzenetet. A többi gépnek ezalatt tartózkodnia kell az üzenetküldéstől. Abban az esetben, ha egyszerre két vagy több gép is adni szeretne, akkor ezt a konfliktust valamilyen vezérlési mechanizmussal fel kell oldani. A vezérlési mechanizmus lehet központosított vagy elosztott. pl.: Az Ethernet(IEEE as szbván) például egy sín topológiájú elosztott vezérlésű hálózatot definiál, amelynek sebessége 10 Mb/s vagy 100 Mb/s. Egy Ethernet-hálózatban levő számítógép bármikor adhat, ha azonban két vagy több csomag ütközik, akkor mindkét számítógépnek várni kell véletlen hosszú ideig az újraküldés megkezdéséig. Gyűrű topológia (Internetről) A gépek közötti kommunikáció csomagokkal történik. Ez azt jelenti, hogy a küldő számítógép a küldendő információt szétbontja különböző csomagokra és ezeket egyenként adja fel. Minden egyes csomagon rajta van a feladó, a címzett, valamint az, hogy ez a küldemény összesen hány csomagból áll és ebből az illető csomag hányadik. Előny: Előnye, hogy minden gépnek csak a szomszédjával kell kapcsolatot teremtenie. Ennek kiépítése igen könnyű és olcsó.

3 Hátrányok A gyűrű bármely részén fellépő meghibásodás hatására a teljes adatátvitel megszakad. Ezenkívül hátránya az is, hogy az adat a hálózat minden számítógépén keresztülhalad. Ennek két következménye is van.: o Az egyik, hogy a felhasználók illetéktelenül is hozzájuthatnak az adatokhoz. o A másik, hogy ha a gyűrű két távoli gépe kezd el kommunikálni egymással, akkor nagyon lassú az információáramlás sebessége pontosan azért, mert túl sok állomás van a két gép között. (a Tanenbaum féle ajánlott jegyzetből) Egy gyűrűben minden bit egyedül halad, nem várja meg annak a csomagnak a többi részét amihez tartozik. Általában egy bit körbeér annyi idő alatt, amennyi néhány bit elküldéséhez kell, gyakran még mielőtt az egész csomagot leadták volna. Mint minden más adatszórásos rendszerben, itt is szükség van valamilyen szabályra, amivel a gyűrűhöz való egy idejű hozzáférést szabályozni lehet. Több módszer is elterjedt, ezek közül egy az, hogy a gépek felváltva férnek a gyűrűhöz. Az IEEE (Az IBM vezérjeles gyűrűje, token ring) egy olyan gyűrű lapú LAN, ami 4 és 16 Mb/s-os sebességgel üzemel. 7.Mi az adatátviteli sebesség definiciója és a mértékegysége? Az adatátvitel során egy adott időegység alatt átvitt információ mennyisége, Mértékegysége: bit/s (bps, bit/másodperc). Többszörösei: 1 Kbps (Kilobit/s) = 1000 bit/s 1 Mbps (Megabit/s) = 1000 Kbit/s 1 Gbps (Gigabit/s) = 1000 Mbit/s Az átvitelt jellemezhetjük a felhasznált jel értékében 1 másodperc alatt bekövetkezett változások számával is, amit Jelzési sebességnek, vagy közismert néven Baud-nak nevezünk. 8.Hogyan lehet a számítógép hálózatokat csoportosítani területi elhelyezkedés szerint? (Tanenbaum) 9.Hogyan működik a switch?(wikipedia) A hálózati kapcsoló vagy switch egy aktív számítógépes hálózati eszköz, amely a rá csatlakoztatott eszközök között adatáramlást valósít meg. Többnyire az OSI-modell adatkapcsolati rétegében (2. réteg, esetleg magasabb rétegekben) dolgozik.

4 A fizikai rétegbeli feladatokat ellátó hubokkal szemben az Ethernet switchek adatkapcsolati rétegben megvalósított funkciókra is támaszkodnak. A MAC címek vizsgálatával képesek közvetlenül a célnak megfelelő portra továbbítani az adott keretet; tekinthetők gyors működésű, többportos hálózati hídnak is. Portok között tehát nem fordul elő ütközés (mindegyikük külön ütközési tartományt alkot), ebből adódóan azok saját sávszélességgel gazdálkodhatnak, nem kell megosztaniuk azt a többiekkel. A broadcast és multicast kereteket természetesen a switchek is floodolják az összes többi portjukra. Egy switch képes full-duplex működésre is, míg egy hub csak half-duplex kapcsolatokat tud kezelni. Különbség még, hogy a switchek egy ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) nevű hardver elem segítségével jelentős sebességeket érhetnek el, míg a HUB nem más mint jelmásoló, ismétlő. A fontos funkciók közé tartozik még a hálózati hurkok elkerülésének megoldása (lásd STP), illetve a VLAN-ok kezelése. Ethernet switcheken kívül léteznek még például ATM, Frame Relay és Fibre Channel kapcsolók is. Fibre Channel kapcsolók SAN hálózatokban használatosak, általában optikai kábelezéssel. Feladata Alapvető feladata: csomagokban található MAC címek megállapítása MAC címek és portok összerendelése (kapcsoló-tábla felépítése) a kapcsoló-tábla alapján a címzésnek megfelelő port-port összekapcsolása adatok ütközésének elkerülése, adatok ideiglenes tárolása A programozható switchek további feladatokat is elláthatnak: Virtuális hálózat kezelése A végpontokra kötött eszközök MAC cím szerinti azonosítása A végpontok prioritásának meghatározása A végpontokhoz tartozó sávszélesség korlátozása A végpontok használatának időbeli korlátozása Ezen felül típustól függően szinte bármilyen adatáramlással kapcsolatos szabály beállítható lehet. Részei portok: itt lehet rácsatlakoztatni a hálózat további eszközeit dedikált-port(ok): kiemelt interface, amelyen további switchek összekapcsolására van lehetőség, többnyire nagyobb sávszélességű mint az általános portok. állapotjelző LED-ek 10.Hogyan működik a hub? A hub (ejtsd: háb) a számítógépes hálózatok egy hardvereleme, amely fizikailag összefogja a hálózati kapcsolatokat. Másképpen szólva a hub a hálózati szegmensek egy csoportját egy hálózati szegmensbe vonja össze, egyetlen ütközési tartományként láttatja a hálózat számára. Leegyszerűsítve: az egyik csatlakozóján érkező adatokat továbbítja az összes többi csatlakozója felé. Ez passzívan megy végbe, anélkül, hogy ténylegesen változtatna a rajta áthaladó adatforgalmon. A repeatertől eltérően jelerősítést nem végez. Típusok A hubok között 2 alaptípust különböztetünk meg: aktív hub: az állomások összefogásán kívül a jeleket is újragenerálja, erősíti. passzív hub: csupán fizikai összekötő pontként szolgál, nem módosítja vagy figyeli a rajta keresztülhaladó forgalmat.

5 A legelterjedtebbek a 8, 16, 24 portos eszközök, de találkozhatunk kisebb, 4 portossal is. A passzív hubok elektromos tápellátást nem igényelnek. Az intelligens hubok aktív hubként üzemelnek, mikroprocesszorral és hibakereső képességekkel rendelkeznek. 11.Hogyan működik a router? Az útválasztó vagy router[1] a számítógép-hálózatokban egy útválasztást végző eszköz, amelynek a feladata a különböző például egy otthoni vagy irodai hálózat és az internet, vagy egyes országok közötti hálózatok, vagy vállalaton belüli hálózatok összekapcsolása, azok közötti adatforgalom irányítása. A számítógépes hálózatok működésének leírására több elméleti modell is létezik, az általánosan elterjedt OSI (Open Systems Interconnection) modell réteges struktúrájában a router a harmadik hálózati rétegben helyezkedik el. Útvonalválasztási döntéseinek alapját az ezen rétegbeli általában IP- címek adják. Működése A számítógépes hálózatok forgalma különböző típusú adatcsomagokban zajlik. Ezen csomagok utaznak a feladótól a címzettig, akár több eszközön is keresztül, például az Internet esetében. Útjuk során minden érintett eszköznek ismernie kell, hogy merre továbbítsa a fogadott csomagot, hogy az eljusson a címzettig, és döntéseket kell hoznia amennyiben például több útvonal is ismert. A routerek végzik ezen csomagok megfelelő irányba való továbbítását, és végzik ezen döntéseket. A mai routerek nagy része az IP protokoll-alapú hálózatok forgalmát irányítják, de több más protokoll kezelésére is alkalmasak lehetnek. IP protokoll esetén egymás és a hálózatok azonosítására a harmadik rétegbeli IP-címet alkalmazzák. 12.Hogyan működik a gateway? Olyan gép vagy szoftver, amely a különböző hálózatok vagy hálózati információforrások között biztosít kapcsolatot, átjárási lehetőséget; ilyen átjáróra lehet szükség eltérő protokollokat használó hálózatok (pl. az X.25 és az Internet), vagy különböző szolgáltatások (pl. az FTP és az ) között. Az átjáró lehet számítógép, vagy program is. 13.Milyen jellemzői vannak az OSI modellnek?(tanenbaum) Nyílt rendszerek összekapcsolásával foglalkozik. A nyílt rendszerek olyan rendszerek, amelyek képesek más rendszerekkel való komunikációra. Nem hálózati architektúra, mivel nem specifikálja az egyes rétegek által használt szolgálatokat és protokollokat. Csak annyit mond, hogy mit kell tenniük a rétegeknek. 14.Mi a jellemzője a fizikai rétegnek?(tanenbaum) A fizikai réteg (physical layer) feladata az, hogy továbbítsa a biteket a kommunikációs csatornán. A rétegnek biztosítania kell azt, hogy az egyik oldalon elküldött 1 bit a másik oldalon is l-esként érkezzen meg, ne pedig 0- ként. Ez a rétegö tipikusan olyan kérdésekkel foglalkozik, hogy mekkora feszültséget kell használni a logikai és mekkorát a logikai 0 reprezentálásához, mennyi ideig tart egy bit továbbítása, az átvitel megvalósítható-e egyszerre mindkét irányban, miként jön létre az összeköttetés, hogyan bomlik le, ha már nincs szükség rá, hány érintkezője van a hálózati csatlakozóknak, mire lehet használni az egyes érintkezőket stb. A tervezési szempontok itt főleg az interfész mechanikai, elektromos és eljárási kérdéseire, valamint a fizikai réteg alatt elhelyezkedő fizikai átviteli közegre vonatkoznak.

6 15. Mi a jellemzője az adatkapcsolati rétegnek?(tanenbaum) Az adatkapcsolati réteg (data link layer) fő feladata az, hogy a fizikai átviteli rendszer szerény adottságait egy olyan vonallá alakítsa, amely a hálózati réteg számára felderítetlen átviteli hibáktól mentesnek látszik. Ezt a feladatot úgy oldja meg, hogy az átviendő adatokat küldő fél oldalán adatkeretekbe (data frame; általában néhány száz vagy néhány ezer bájt) tördeli, és ezeket sorrendben továbbítja. Ha a szolgáltatás megbízható, a fogadó fél egy nyugtázó kerettel (acknowledgement frame) nyugtázza minden egyes keret helyes vételét. Az adatkapcsolati rétegben (és a legtöbb felsőbb rétegben is) felmerül az a kérdés, hogy hogyan lehet megelőzni azt, hogy egy gyors adó annyi csomaggal árasszon el egy lassú vevőt, amennyit az már nem képes fogadni. Sokszor van szükség valamilyen forgalomszabályozó eszközre ahhoz, hogy az adót tájékoztatni lehessen a vevőben éppen rendelkezésre álló szabad pufferek méretéről. A forgalomszabályozást és a hibakezelést gyakran integrálva, ugyanúgy valósítják meg. Az adatszóró hálózatok adatkapcsolati rétegében még egy dolgot szabályozni kell: az osztott csatornához való hozzáférést. Az adatkapcsolati réteg egy alrétege foglalkozik ezzel a feladattal, amelyet közeg-hozzáférési alrétegnek (médium access sublayer) neveznek. 16. Mi a jellemzője a hálózati rétegnek?(tanenbaum) A hálózati réteg (network layer) az alhálózat működését irányítja. A legfontosabb kérdés itt az, hogy milyen útvonalon kell a csomagokat a forrásállomástól a célállomásig eljuttatni. Az útvonalak meghatározása történhet statikus táblázatok felhasználásával, amelyeket behuzaloznak" a hálózatba, és csak nagyon ritkán változtatnak. Az útvonalat minden egyes párbeszéd (pl. terminálviszony) előtt külön is meghatározhatjuk. Végül az útvonal kiválasztása lehet kifejezetten dinamikus: ilyenkor minden csomag számára a hálózat aktuális terhelésének ismeretében egyenként kerül kijelölésre az útvonal. Ha egyszerre túl sok csomag van jelen az alhálózatban, akkor azok akadályozhatják egymást, és ekkor torlódások alakulhatnak ki. Az ilyen torlódások szabályozása is a hálózati réteg feladatai közé tartozik. Még általánosabban: a nyújtott szolgáltatásminőség (késleltetés, átviteli idő, sebességingadozás stb.) a hálózati réteg hatáskörébe tartozik. Ha viszont a csomagnak az egyik hálózatból át kell mennie egy másikba ahhoz, hogy elérje a célállomást, akkor még több probléma jelentkezik: az első hálózatban használt címzési mód más, mint a második hálózatban; a második hálózat egyáltalán nem fogadja a csomagot, mert az túl hosszú; a két hálózat protokollja különbözik és így tovább. A hálózati rétegnek a feladata az, hogy legyőzze ezeket az akadályokat, és lehetővé tegye az egymástól eltérő hálózatok összekapcsolását. Az adatszóró hálózatokban az útvonalválasztás viszonylag egyszerű feladat, így ezekben a hálózatokban a hálózati réteg gyakran elég vékony, sőt van, amikor nem is létezik. 17. Mi a jellemzője a szállítási rétegnek? (Tanenbaum) A szállítási réteg (transport layer) legfontosabb feladata az, hogy adatokat fogadjon a viszonyrétegtől, - ha szükséges - feldarabolja azokat kisebb egységekre, továbbítsa ezeket a hálózati rétegnek, és biztosítsa azt, hogy minden kis egység hibátlanul megérkezzen a másik oldalra. Ráadásul, mindezt hatékonyan kell elvégezni és oly módon, hogy a felsőbb rétegek számára rejtve maradjanak a hardver technológiában jelentkező változások. A szállítási rétegben dől el az is, hogy milyen típusú szolgálatokat nyújt a viszonyrétegnek és ezzel tulajdonképpen az is, hogy milyen szolgáltatások állnak a hálózat felhasználóinak rendelkezésére. A szállítási összeköttetések legnépszerűbb fajtája egy olyan hibamentes kétpontos csatorna, amely a küldés sorrendjében továbbítja az üzeneteket és a bájtokat. Más lehetséges szállítási szolgálattípusok is vannak, mint például a különálló üzenetek továbbítása anélkül, hogy garanciát vállalnánk a kézbesítés sorrendjére, vagy az üzenetek adatszórásos szállítása egyszerre több címzetthez. A szolgálat típusa akkor dől el, amikor az összeköttetés felépül. (Tulajdonképpen egy ténylegesen hibamentes csatornát lehetetlen elérni; ez a kifejezés igazából azt jelenti, hogy a hibaarány olyan kicsi, hogy az a gyakorlatban figyelmen kívül hagyható.) A szállítási réteg egy igazi végpontok közötti réteg, egészen a forrás hoszttól a cél hosztig tart. Másképpen megfogalmazva: a forrásgépen futó egyik program beszélget egy hasonló programmal a célgépen, felhasználva

7 az üzenetek fejléceit és a vezérlő üzeneteket. Az alacsonyabb szintű rétegek protokolljait a gépek a közvetlen szomszédjukkal való kommunikációhoz használják, nem pedig a tényleges küldő és a fogadó kommunikál velük, hiszen ezeket több router is elválaszthatja egymástól. Az egymáshoz kapcsolódó 1-3. réteg és a végpontok közötti 4-7. réteg közötti különbség az ábrán látható. 18. Mi a jellemzője a viszony rétegnek? (Tanenbaum) A viszonyréteg (session layer) teszi lehetővé, hogy két gép egy viszonyt (session)hozzon létre egymás között. A viszonyok sokféle szolgálatot valósítanak meg, ml például a párbeszédirányítás (dialog control; az adás jogának kiosztása és nyomod követése), a vezérjel kezelés (token management; annak megakadályozására szolgál,hogy ketten egyszerre próbálják ugyanazt a kritikus műveletet végrehajtani) és a szinkronizáció (synchronization; ellenőrzési pontokat iktat a hosszú adásokba, hogyegy hiba esetén az ellenőrzési ponttól lehessen folytatni az adást). 19. Mi a jellemzője a megjelenítési rétegnek? (Tanenbaum) Szemben az alacsonyabb szintű rétegekkel, a megjelenítési réteg (presentation layer) nem a bitek mozgatásával foglalkozik, hanem az átvitt információ szintaktikájával és szemantikájával. Annak érdekében, hogy a különböző adatábrázolást használó gépek kommunikálni tudjanak, a párbeszéd során használt adatszerkezeteket és a vezetékeken" használandó szabványos kódolást absztrakt módon kell definiálni. A megjelenítési réteg ezekkel az absztrakt adatszerkezetekkel foglalkozik, és lehetővé teszi a magasabb szintű adatszerkezetek (pl. banki ügyféladatlap) definiálását, valamint a gépek közötti átvitelét. 20. Mi a jellemzője az alkalmazási rétegnek? (Tanenbaum) Az alkalmazási réteg (application layer) olyan protokollok változatos sokaságát tartalmazza, amelyekre a felhasználóknak gyakran szüksége van. Egy széleskörűen használt alkalmazási protokoll a HTTP (HyperText Transfer Protocol - hipertext átviteli protokoll), amely a világháló működésének alapja. Amikor egy böngésző meg akar szerezni egy weblapot, a HTTP segítségével küldi el a kért lap nevét a szervernek. A szerver erre visszaküldi neki a lapot. További alkalmazási protokollok léteznek állományok átvitelére, e-levelezésre és a hálózati hírcsoportok eléréséhez. 21. Milyen jellemzői vannak a TCP/IP IPv4 protokollnak? Nem úgy tervezték, hogy egyszer majd mindenhol jelen lesz a világon. 4 bájtos címeket használ. Ennek köszönhetően a hálózatba kapcsolható maximális gépek száma 2 32, ez megközelítően 4 milliárd.(a speciális címek miatt még kevesebb) OSI Alkalmazási réteg Megjelenítési réteg Viszony réteg Szállítási réteg Hálózati réteg TCP/IP Alkalmazái réteg Szállítási réteg Internet réteg Minden információ feldarabolódik, és apró 2 Adatkapcsolati réteg csomagok formájában, külön utakon közlekedik, a 1 Fizikai réteg Host és hálózat közötti réteg csomagok nem sorrendben érnek célba. Ez a tulajdonság főleg a videó-, és hang adatok real time továbbításakor hátrányos. 23. Milyen Ipv4 címek vannak? Egyedi cím. Az egyedi cím a hálózat egy adott alhálózatán elhelyezkedő egyetlen hálózati kapcsolathoz rendelt, és az egy-egy típusú kommunikációban használatos. Csoportos cím. A hálózat különböző alhálózatain elhelyezkedő egy vagy több hálózati kapcsolathoz rendelt cím, amelyet egy-több típusú kommunikációhoz használnak. Szórási cím. A hálózat egy alhálózatán elhelyezkedő valamennyi hálózati kapcsolathoz rendelt cím, amelyet az egy alhálózaton mindenkinek címzett kommunikációhoz használnak. 24. Mi a különbség a TCP és az UDP kapcsolat között?

8 Az interneten leggyakrabban használ a TCP. Ez azért van így, mert meg van oldva a hibajavítás, és forgalomszabályozás van. Ha egy csomag véletlenül nem érkezik meg, akkor a vevő addig kéri, amíg meg nem érkezik, és csak az után küldi a következőt, hogy az előző megérkezett, így az átvitel garantált. Az UDP ezzel ellentétben sebesség orientált, de nem ennyire pontos. Főleg streemeléshez használják, online média esetében. Nincs hibajavítás és forgalomszabályozás, ezért a hiba jelen lesz az átvitt adatokban. Ez az oka annak, hogy a streeming média nem jó minőségű. Fontos adatok küldésére ezért mindig TCP-t használnak. pl.: honlapok, adatbázisok stb. 25. Milyen vezetékes összeköttetési módok vannak?(tanenbaum) Sodrott érpár: Főleg távbeszélő rendszerekben használják.(telefon) Több kilométeres szakaszon is erősítés nélkül lehet használni. Ha nem lenne sodorva, akkor kábelkötegben zavarnák egymást a vezetékek, mert antennaként működnének. Pár kilométeres távolságban néhány Mb/s sebességet is el lehet velük érni. Koaxiális kábel: Jobb árnyékolással van ellátva, ezért nagyobb távolságot nagyobb sebességgel lehet vele áthidalni. 2 típusa van: 50Ω-os (főleg digitális jelek esetében) és 75Ω-os (főleg analóg jelek esetében). Sávszélessége közel 1GHz. Még mindig széleskörűen alkalmazzák kábeltelevíziózásban, és nagyvárosi hálózatokban. Fényvezető szálak: legnagyobb sávszélesség: Gb/s. A 10 Gb/s-os gyakorlati felső határ abból ered, hogy nem tudjuk ennél gyorsabban átalakítani a villamos jelet optikai jellé, és vissza. Bithiba majdnem nulla. 26. Milyen vezeték nélküli összeköttetések vannak? Rádiófrekvenciás átvitel A rádióhullámok terjedési tulajdonságai frekvenciafüggők. Alacsony frekvencián minden akadályon áthatolnak, de teljesítményük a forrástól távolodva jelentősen csökken. A nagyfrekvenciás jelek egyenes vonal mentén haladnak, és a tárgyakról visszaverődnek, az es elnyeli őket. Mikrohullámú átvitel A széles körű használat miatt komoly frekvenciahiány lépett fel. Fő előnye az optikai kábellel szemben, hogy nem kell áthaladási engedélyt szerezni, elég 50 km-enként egy kis földdarabot megvenni, és ráépíteni egy tornyot. Technológiája viszonylag nem drága. Infravörös és milliméteres hullámú átvitel Kistávolságú adatátvitelhez használják a leggyakrabban. - pl.:tv távirányító Egyik fontos tulajdonsága: nem hatol át szilárd testeken. Ez biztonsági okokból előny, és távolsági szempontból rossz. Nem fontos szereplő a távközlés világában. Látható fényhullámú átvitel A lézert alkalmazó koherens optikai adatátvitel alapvetően egyirányú, így mindkét épületnek külön fényforrásra, és fényérzékelőre van szüksége. Alapvetően olcsó, és igen nagy sávszélességgel rendelkezik. Időjárási, és hőmérsékleti tényezők elég jelentősen befolyásolják a kapcsolatot, így nem nevezhető túl biztonságosnak. 27. Milyen jellemzői vannak Wi-Fi-nek? Wi-Fi (WiFi, Wifi vagy wifi), az IEEE által kifejlesztett vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációt (WLAN) megvalósító, széleskörűen elterjedt szabvány (IEEE ) népszerű neve. A legelterjedtebb a g szabvány: szabvány Megjelenés ideje Működési frekvencia (GHz) Sebesség (jellemző) (Mbit/s) Sebesség (maximális) (Mbit/s) Hatótávolság beltéren (méter) Hatótávolság kültéren (méter) g , ~38 ~140

9 Manapság a WIFI, sebességben és költségben reális alternatívája a vezetékes hálózatnak. Hátránya, hogy a hatósugáron belüli állomások osztoznak a rendelkezésre álló sávszélességen. Több állomás kis területen a hálózati sebességet nagymértékben csökkenti. Az adatforgalmat a vezetékes hálózatokhoz képest jóval könnyebb lehalgatni, ezért a forgalmat kódolni és titkosítani célszerű. 28. Milyen kapcsolat kialakítást jelent az ad-hoc jellegű csatlakozás? Az ad-hoc jellegű topológia esetében a LAN-t maguk a vezeték nélküli eszközök hozzák létre központi ellenőr vagy hozzáférési pont nélkül minden egyes eszköz közvetlenül kommunikál más eszközökkel a hálózatban. 29. Milyen kapcsolat kialakítást jelent a struktúrális jellegű csatlakozás? Az infrastrukturális topológia egy meglévő vezetékes LAN-hálózatot terjeszt ki vezeték nélküli eszközökre úgy, hogy egy központi állomáshoz ún. hozzáférési pontot biztosít, amely összeköti a vezetékes és anélküli LAN-t, valamint központi ellenőrként működik az utóbbi számára. 30. Milyen jellemzői vannak Bluetooth-nak? A Bluetooth egy a vezeték nélküli elveken alapuló adatátviteli eljárás, rövid hatótávval, pont-több pont kapcsolattal. Hatótávolsága 10 cm-től néhányszor 10 m-ig terjed, épületeken belül és kívül is. Használható rövid távolságú adatkapcsolathoz mobil és telepített eszközök esetében. Kis távolságok esetén a falak sem jelentenek akadályt. Általános Bluetooth jellemzők: Működési tartománya a szabadon felhasználható, 2.4 GHz-es ún. ISM rádió sáv. Megvalósítása az ún. frekvencia ugrásos, szórt spektrumú technológiával történik. A frekvencia sávok ugró csatornákra vannak osztva, amelyeket a kapcsolat idején ál-véletlen módszerrel választanak ki az eszközök. A rendszer számára definiált un. piconet hálózatot egyszerre 8 eszköz használhatja a csatornákon megosztozva. 31. Milyen jellemzői vannak sodrott érpárnak? Főleg távbeszélő rendszerekben használják.(telefon) Több kilométeres szakaszon is erősítés nélkül lehet használni. Ha nem lenne sodorva, akkor kábelkötegben zavarnák egymást a vezetékek, mert antenna-ként működnének. Pár kilométeres távolságban néhány Mb/s sebességet is el lehet velük érni. 32. Milyen jellemzői vannak az optikai kábelnek? Legnagyobb sávszélesség: Gb/s. A 10 Gb/s-os gyakorlati felső határ abból ered, hogy nem tudjuk ennél gyorsabban átalakítani a villamos jelet optikai jellé, és vissza. Bithiba majdnem nulla. Könnyebb telepíteni, mert nagyon könnyű. Ezer darab 1 km hosszú sodrott érpár súlya 8000kg. Két optikai szálnak nagyobb a kapacitása, és csak 100 kg-ot nyom. 30 km-enként elég ismétlőt elhelyezni, mert kicsit a csillapítása. Nem érzékeny elektromágneses zavarokra, és a levegőben található korrodáló hatású vegyületek sem ártanak nekik. Nem lehet annyira hajlítani mint a rezet, mert károsul. 33. Milyen módjai és jellemzői vannak az üzenettovábbításnak? (vonalkapcsolt,üzenetkapcsolt,csomagkapcsolt)? vonalkapcsolás: A kapcsolatot (fizikai, rézvezetékes) a végpontok közötti még az adatok küldésének megkezdése előtt létre kell hozni, és ez a kapcsolat az adatküldés befejezéséig fenn is marad. Áramkörkapcsolásnak is nevezzük. üzenetkapcsolás: Fizikai kapcsolat nem jön létre a az adó és a vevő között, hanem az első kapcsolóközpont (router) eltárolja, és később küldi tovább a következő központnak. Az üzenetkapcsolás tárol-

10 és-továbbít kapcsolást valósít meg. A központ megvárja az egész üzenet beérkezését, és csak utána küldi tovább. csomagkapcsolás: Az adatcsomagok méretének felső korlátja van, így nem lehet kisajátítani a routert, és elég egy operatív tár, nincs szükség diszk-re. Az előbb érkező adatcsomagot rögtön lehet is továbbküldeni, nem szükséges megvárni a következő csomagot. Így a késleltetés csökken, az átbocsátóképesség pedig nő. Kevésbé érzékeny a hibákra mint a vonalkapcsolás, és nem kell megvárni a fizikai kapcsolat létrejöttét. A csomagkapcsolás tárol-és-továbbít kapcsolatot valósít meg. 34. Mi az a port? Csatlakozási pont. 35. Mi a tűzfal? A tűzfal (angolul firewall) célja a számítástechnikában annak biztosítása, hogy a hálózaton keresztül egy adott számítógépbe ne történhessen illetéktelen behatolás. Szoftver- és hardverkomponensekből áll. Hardverkomponensei olyan hálózatfelosztó eszközök, mint a router vagy a proxy. A szoftverkomponensek ezeknek az alkalmazási rendszerei tűzfalszoftverekkel, beleértve ezek csomag- vagy proxyszűrőit is. A tűzfalak általában folyamatosan jegyzik a forgalom bizonyos adatait, a bejelentkező gépek és felhasználók azonosítóit, a rendkívüli és kétes eseményeket, továbbá riasztásokat is adhatnak. 36. Milyen megoldásai vannak a tűzfalaknak? Külső tűzfal: A teljes helyi hálózatot részben elválasztja az internettől Belső tűzfal: A helyi hálózatnak egy különösen védendő részét zárja el annak többi részétől (így az internettől is) 37. Mit jelent az, hogy MAC szűrés? Mac címek azonosításával próbálja kiszűrni azt, hogy csak olyan adatok áramoljanak ki és be, ami szükséges. 38. Mit jelent az, hogy IP szűrés? Bizonyos IP címeket nem enged hozzáférni a számítógéphez. 39. Mit jelent az, hogy port szűrés? A tűzfalnak figyelnie kell az egyes portokon folyó forgalomra. Érzékelnie kell, ha valaki végigpásztázza a nyitott portokat (ún. port scanning), képesnek kell lennie az egyes portok lezárására, valamint fel kell tudni figyelnie az egyes portokon jelentkező gyanús forgalomra is. 40. Mit jelent az, hogy tartalomszűrés? Az eljárás lényege, hogy az adott adatfolyam tartalma alapján határozhatjuk meg, hogy mely állományok megtekintésére adunk engedélyt és melyeket tiltunk, legyen az egy adott szövegrészlet, egy weboldal címe, vagy akár a videó tartalmak. A tartalomszűrés azonban nem csak a weboldalak szűrésére alkalmazható, a kéretlen levelek úgynevezett SPAMek leválogatása is ezt a technológiát alkalmazza. 41. Hogyan működik a Network Address Tranlation (NAT)? A NAT protokoll által kiadott kimenő csomagok forrás IP-címét (magánhálózati cím) az internetszolgáltató által kijelölt címhez (nyilvános cím), a TCP/UDP-portszámokat pedig másik TCP/UDP-portszámhoz rendeli a rendszer.

11 A NAT protokoll által fogadott bejövő csomagok cél IP-címét (nyilvános cím) az eredeti intranetes címhez (magánhálózati cím), a TCP/UDP-portszámokat pedig az eredeti TCP/UDP-portszámokhoz rendeli a rendszer. 42. Mi a hálózati operációs rendszer fogalma?(???) Kezeli a hálózat erőforrásait. 43. Mi a fájlszerver szolgáltatás?(???) A szerver (kiszolgáló) gépek általában nagy teljesítményû és tárolókapacitású, folyamatos üzemû számítógépek, amelyek a hálózatba kapcsolt többi gép számára szolgáltatásokat nyújtanak. Ezek a szolgáltatások különfélék lehetnek, sõt gyakran elõfordul, hogy nem egy számítógépen koncentrálódnak, hanem a hálózatban több szerver található, egy vagy több saját funkcióval. Néha a szolgáltatást nyújtó programokat is szerverként szokták emlegetni, jó példa erre a web-szerver, amely a belsõ hálózat számára és a külvilág felé szolgáltatja az Internetes dokumentumokat. Nagy tárolókapacitású számítógépek. Feladatuk a közösen használt állományok, adatbázisok, alkalmazások, levelezés stb. biztosítása. 44. Mi a nyomtató szerver szolgáltatás?(???) A nyomtatószerverek végzik a hálózaton keresztüli nyomtatással kapcsolatos feladatokat, a hozzájuk kapcsolt nagy teljesítményû nyomtatók vezérlését. 45. Mi a hálózati névadás?(???) Az útválasztók és hozzáférési pontok egy vezeték nélküli hálózati nevet használnak, amelyet szolgáltatáskészletazonosítónak (SSID) nevezünk. A legtöbb gyártó ugyanazt az SSID-t használja az összes útválasztójához és hozzáférési pontjához. Ajánlott megváltoztatni az alapértelmezett SSID-t a vezeték nélküli hálózat más, ugyanazon alapértelmezett SSID-t használó vezeték nélküli hálózattal történő átfedésének elkerüléséhez. Ez megkönnyíti saját vezeték nélküli hálózatának azonosítását, ha több hálózat van a közelben, mert az SSID általában látható az elérhető hálózatok listájában. Olvassa el az eszközhöz tartozó leírást, amely leírja az alapértelmezett SSID megváltoztatásának menetét. 46. Hogyan lehet biztosítani más hálózatokkal történő kapcsolattartást? (???) 47. Hogyan működik a távoli hozzáférés? (???) 48. Beágyazott rendszerek fogalma Olyan számítógépes eszközök, amelyek alkalmazás-orientált célberendezésekkel, ill.komplex alkalmazói rendszerekkel szervesen egybeépülve azok autonóm működését biztosítják, vagy segítik. [IEE Guidelines]. A beágyazott rendszerek szerteágazó monitorozási, vezérlési, ill. szabályozásifeladatokat látnak el. Közös jellemzőjük a fizikai környezettel való intenzív információs kapcsolat. 49. Adja meg a real-time rendszerek jellemzőit! Az operációs rendszerek egy speciális fajtája, amelyben minden egyes rendszerhívás egyelőre meghatározott időn belül garantáltan végrehajtásra kerül, a konkrét körülményektőlfüggetlenül. A valós-idejű operációs rendszereket általában beágyazott eszközökben alkalmazzák,amelyek a helyes és megbízható működéséhez elengedhetetlenül szükségesek speciális jellemzői.

12 A beágyazott rendszerekkel szemben támasztott főbb követelmények: funkcionális, időzítési, megbízhatósági. Ezen követelmények hatása a tervezésre. 50. Adja meg a hard real-time rendszerek jellemzőit! Kemény valós idejű rendszer (hard real-time system (HRT)): katasztrofális következményekkel jár, ha nem tartjuk az időkorlátot (pl. járművek vezérlése). válaszidő (response time): HRT esetében ms, vagy annál kevesebb (pl. légzsák), az emberi beavatkozás lehetősége kizárt, a rendszer autonóm működésű és biztonságos kell, hogy legyen. viselkedés csúcsterhelés esetén (peak-load performance): HRT esetén jól definiált kell, hogy legyen. Tervezéskor biztosítani kell, hogy a számítógépes rendszer minden szituációban az időkorláton belül teljesítse feladatát, hiszen a HRT rendszerek éppen azáltal valósítják meg a velük szemben megfogalmazott elvárásokat, hogy még a ritkán előforduló csúcsterhelések idején is jósolható módon viselkednek. az ütem vezérlése (control of pace): A HRT rendszernek minden körülmények között szinkronban kell lennie környezetének (irányított objektum, ill. az emberi operátor) állapotával. az adatfájlok mérete (size of data files): HRT rendszerek kisméretű adatfájlokon dolgoznak, amelyek valós idejű adatbázist alkotnak. Ezek jellemzője az adatintegritás rövid idejűsége, mert az idő múlásával az adatok jelentős része aktualitását veszíti. a redundancia típusa (redundancy type): SRT rendszerekben (pl. tranzakciós rendszerek) hiba esetén a számításokat visszagörgetik a legutolsó ellenőrzési ponthoz, amikor még biztosan helyes volt a működés és onnan kezdik a talpra állítást. HRT rendszerek esetén ez a stratégia csak korlátozottan használható mert: az időkorlát tartása nehéz, mert a visszagörgetéshez szükséges idő nem, vagy nehezen jósolható, a környezetet befolyásoló utasítás nem tehető meg nem történtté, az ellenőrzési pontnál érvényes adatok az idő múlásával érvényüket veszítik. adat integritás (data integrity): HRT: rövid idejű. hibadetektálás (error detection): HRT: autonóm 51. Adja meg a soft real-time rendszerek jellemzőit! Puha valós idejű rendszer (soft real-time system (SRT), on-line system): Az eredmény értékes az időkorláton túl is, de az idővel degradálódik (pl. tranzakciós rendszerek). válaszidő (response time): SRT esetén a válaszidő másodperc nagyságrendű, az időkorlát túllépése nem okoz katasztrófát. viselkedés csúcsterhelés esetén (peak-load performance): Az SRT rendszereket átlagos teljesítményjellemzőkre tervezzük, a ritkán előforduló csúcsterhelések következményeit -gazdaságossági megfontolásból - elviseljük. az ütem vezérlése (control of pace): Az SRT rendszerek befolyásolják környezetüket, ha nem képesek eleget tenni feladatuknak (egy tranzakciós rendszer például megnöveli a válaszidejét). az adatfájlok mérete (size of data files): Az SRT rendszerekben éppen ellenkezőleg a hosszú idejű adatintegritás fontos. a redundancia típusa (redundancy type): SRT rendszerekben (pl. tranzakciós rendszerek) hiba esetén a számításokat visszagörgetik a legutolsó ellenőrzési ponthoz, amikor még biztosan helyes volt a működés és onnan kezdik a talpra állítást. adat integritás (data integrity): SRT: hosszú idejű. hibadetektálás (error detection): SRT: felhasználó által segített.

13 52. Harvard architectúra jellemzői A korszerű harvard architektúra alapú számítógépek az adatokat és a programutasításokat elkülönítve tárolják, ami teljesítmény növekedést (a párhuzamos adatutak miatt), illetve biztonsági előnyöket biztosít, az adatok, és programok elkülönítésével, így a vírusok írása nehezebb. A Harvard architektúrát gyakran használják mikrokontrollerekben 53. Neumann architeúra jellemzői Az adatmemória, és a programmemória megegyezik. 54. Multiprocesszoros rendszerek fajáti és jellemzői Egymástól független (rész)feladatok konkurens feldolgozását végző többprocesszoros rendszer. A mikroprocesszorok árának jelentős csökkenése lehetővé teszi, hogy azokat egy bonyolult rendszerben univerzális építőelemekként használjuk.két esemény konkurens, ha egyik sem tudja kauzálisan befolyásolni a másikat. A folyamatok ÜZENETeken keresztül látják egymást. p 3 és q 4 végrehajtási sorrendje tetszőleges lehet! Statikus feladathozzárendelés: Minden processzor egy meghatározott funkciót lát el. PROCESSZOR p 3 konkurens q 3 -al és q 4 -el. (q 3 és q 4 nem konkurensek.) Egyszerű: Meghibásodásra érzékeny PROCESSZOR Bonyolult operációs rendszer: Meghibásodások esetén átkonfigurálható Lazán csatolt rendszer: (egyszerű, lassú) üzenet kommunikáció minden processzornak saját op.rendszere van Szorosan csatolt rendszer: (bonyolult, gyors) kommunikáció közös erőforrásokon keresztül egyetlen op.rendszer van. 55. CISC és RISC processzorok jellemzői A CISC (a Complex Instruction Set Computer, vagyis "összetett utasításkészlettel rendelkező számítógép") Olyan processzorokat jelent, melyek utasításkészlete jóval több, bonyolultabb utasítást tartalmaz, mint a RISC processzorok utasításkészlete. A CISC processzorok utasításai általában több elemi műveletet végeznek egyszerre, így a gépi kódú programjaik rövidebbek, jobban átláthatóak egy ember számára A RISC (Reduced Instruction Set Computer, csökkentett utasításkészletű számítógép ) A bonyolult, lassú utasítások mellőzése és a címzési módok egyszerűsítése miatt a korábbinál jóval egyszerűbb felépítésű (vagyis könnyebben verifikálható) chipeket tudtak tervezni. A RISC architektúrának több jellemzője lehet: memóriaelérés csak load és store műveletek segítségével (aritmetika csak regisztereken végezhető)

14 egyszerűsített címzési módok minden utasítás ugyanolyan hosszúságú az utasításokat lehetőleg 1 órajelciklus alatt hajtsa végre nagyszámú általános célú regiszter Az egyszerűbb kialakítás miatt több hely áll rendelkezésre az áramköri lapkán, amit a RISC processzorok tervezésekor gyakran regisztertárak, cache-tárak elhelyezésére használnak fel. Érdemes megjegyezni, hogy manapság gyakori, hogy CISC utasításkészletű processzorok valójában egy RISC elvekre épülő magot használnak, valamint a RISC processzorok is gyakran rendelkeznek olyan jellemzőkkel, melyet amúgy a CISC világhoz sorolunk. 56. Lazán csatolt rendszerek jellemzői A kiadott anyag 12.oldalától 57. Szorosan csatolt rendszerek jellemzői a 18.-ig 58. Eszközszintű periféria kezelés(???) 59. Logikai perféria kezelés(???) 60. RS232 jellemzői TXD Trasmitted Data Továbbított adat RXD Received Data Vett adat DTR Data Terminal Ready Adatterminál kész DSR Data Set Ready Adatkészülék kész RTS Request To Send Adáskérés CTS Clear To Send Adáskérés a másik készüléktõl GND Ground Föld 61. RS485 jellemzői Füzet

15 62. CAN busz jellemzői füzet, illetve a kiadott anyag 19. oldalától 63. TWI jellemzői A TWI (Two-wire Serial Interface) protokoll 128 különböző eszköz csatlakoztatását teszi lehetővé pusztán kettő kétirányú buszvezeték segítségével; az egyik (SCL) az órajel, a másik (SDA) az adatok továbbítására szolgál. Minden egyes felcsatlakoztatott eszköznek egyedi címe van. A TWI terminológiája: Master: Az az eszköz, amely előkészíti és végrehajtja az adat küldését; ez állítja elő az órajelet is Slave: Az az eszköz, amelyet a Master címez Transmitter: Az az eszköz, amely adatot helyez a buszra Receiver: Az az eszköz, amely adatot olvas a buszról Minden adatbitet egy órajel impulzus kíséretében küldünk. Az adatátvitel azzal kezdődik, hogy a Master egy ún. START feltételt küld, és egy STOP feltétellel végződik. A START és a STOP feltétel között a buszt foglaltnak tekintjük, ilyenkor más Masterek várakoznak. Ha egy START és egy STOP között megjelenik egy újabb START, azt ISMÉTELT START -nak nevezzük. Olyankor alkalmazzuk, amikor a Master új átvitelt akar elindítani anélkül, hogy átengedné a buszt másoknak. A START és STOP feltételeket úgy állítjuk elı, hogy megváltoztatjuk az SDA vonal szintjét, míg az SCL-t a magas szinten tartjuk.[9] 64. SPI jellemzői Az SPI (Serial Peripheral Interface) egy nagy sebességű soros szinkron I/O rendszer. Az SPI alkalmas egy CPU és kiegészítő áramkörei összekapcsolására, de több processzor együttműködését is lehetővé teszi. Az órajel fázisa és polaritása szoftverrel választható, így különféle megoldású soros elemek is összekapcsolhatók az SPI rendszerrel. A kiegészítő áramkörökben a Slave jelleg rögzített. A rendszer működését a 2.2. ábra mutatja be, a jelvezetékek: MOSI (Master kimenet, Slave bemenet), MISO (Master bemenet, Slave kimenet), SCK (soros órajel, a Master küldi ki), SS (Slave kiválasztás). Nyolc SCK óraciklus valósít meg egy adattranszfert. Miközben a Master eszköz kiküld egy adatot a Slave-hez (MOSI), a Slave is kiléptet egy másikat a Master számára (MISO). Ezt a kétirányú folyamatot az egyetlen órajelsorozat szinkronizálja. Általában 2 MHz-ig használják. 65. CAN keretek, MOB 66. CAN hibakezelése 67. Ipari hálózatok felépítése