Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN

Átírás

1 Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN Különös tekintettel a LAN típusú hálózatokra 1

2 Definíció Számítógépes hálózatról beszélhetünk már akkor is, ha legalább két számítógép valamilyen adatátviteli csatornán (pl. vezetéken, rádió vagy műholdas kapcsolaton keresztül) össze van kötve. A rendszer tényleges működéséhez szükség van még azonban valamilyen közös nyelvre (protokollra), amelyen kommunikálnak egymással a berendezések és egy hálózati operációs rendszerre, amely koordinálja, irányítja az adatok mozgását. A kommunikációban részt vevő gépek az un. Gazdagépek (Host illetve Hosts többesszámban). 2

3 Elnevezések LAN: MAN: WAN: PAN: CAN: Local Area Network Helyi hálózat Metropolitan Area Network Városi hálózat Wide Area Network Nagy kiterjedésű hálózat Personal Area Network Személyes (otthoni) hálózat Campus Area Network Iskolai (egyetemi) hálózat 3

4 Elnevezések LAN - Egy intézmény, vállalat telephelyén, telephelyein működő általában zárt, védett belső hálózat - Kiterjedése néhányszor 10 m és néhányszor 1000 m között lehet - Magánhálózat 4

5 Elnevezések MAN - Egy önkormányzat saját számítógépes hálózata nem csupán belső használatra, hanem a lakossági használatot is megengedve. 5

6 Elnevezések WAN - Nagy kiterjedésű, ha úgy tetszik világméretű hálózat -Legfontosabb mai megvalósítása az internet - A teljes glóbuszra, sőt az űreszközökkel való kommunikációra is kiterjed -A tengerek mélye még nem lefedett 6

7 Adatátviteli közegek Kábeles kapcsolatok -Elektromos jeleket továbbító kábel - Telefonkábel -Koaxiális kábel - UTP/FTP kábelek -USB kábel -Optikai jeleket továbbító kábel - Üvegszálas kábel 7

8 Adatátviteli közegek Kábel nélküli kapcsolatok - Infravörös kapcsolat -Bluetooth kapcsolat -WiFi vagy WLAN kapcsolat -Mikrohullámú kapcsolat -Műholdas kapcsolat -Rádióamatőr kapcsolatok (pocket radio) -GSM, GPRS, HSDPA kapcsolatok 8

9 Adatátviteli közegek Koaxiális kábel -Sheath: Műanyag burkolat (szigetelő) -Braided shielding: Árnyékoló harisnya (fém háló, jó esetben réz) -Insulation: szigetelő (PVC vagy Teflon) -Conducting core: vezető mag 9

10 UTP kábel -Mantle: köpeny -Pair: érpár -Insulation: szigetelő -Conductor: vezető Adatátviteli közegek 10

11 Adatátviteli közegek UTP kábel -Tipikus bekötési módja (T-568B - T-568B) úgynevezett egyenes kábel (Straight-Through) 11

12 Adatátviteli közegek UTP kábel -Tipikus bekötési módja (T-568B - T-568B) úgynevezett egyenes kábel (Straight-Through) 12

13 Adatátviteli közegek UTP kábel -Tipikus bekötési módja (T-568A - T-568B) úgynevezett kereszt kábel (cross-cable) 13

14 Adatátviteli közegek UTP kábel -Tipikus bekötési módja (T-568A - T-568B) úgynevezett kereszt kábel (cross-cable) 14

15 Adatátviteli közegek UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése - Latch retesz (műanyag törőelem) 15

16 Adatátviteli közegek UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése - Crimper Krimpelő fogó 16

17 Adatátviteli közegek Optikai kábel (üvegszálas) -Szerelt optikai patch kábel és szereletlen optikai kábel 17

18 Adatátviteli közegek Optikai kábel (üvegszálas) 18

19 Adatátviteli közegek Optikai kábel (üvegszálas) - Optic core with cladding védőburkolatos optikai mag (szilikonban úszik) - PVC inner sheath belső PVC burkolat - Strain relief made of aramid fibers hőnek ellenálló, erős aramid burok (kevlár) - Outer sheath külső burok 19

20 Adatátviteli közegek Adatátviteli közeg rádiós adatátvitelhez 20

21 Adatátviteli közegek Az előző dián rádiós hálózatok adatátviteli közege volt látható 21

22 Hálózati adapterek - PCI 10/100 Mbps hálózati adapter - PCI 1000 Mbps hálózati adapter 22

23 Hálózati adapterek - WiFi, WLAN PCI adapter (Wireless-G szabványú, Linksys típusú) 23

24 Hálózati adapterek - WiFi, WLAN USB adapter (Wireless-G szabványú, D-Link és Belkin típusú) 24

25 Hálózati adapterek - WiFi, WLAN USB adapter (Wireless-G szabványú, high-gain változat) 25

26 D-Link Gigabit Ethernet Switch 26

27 Gigabit Ethernet Switch 27

28 WiFi Access Point és WiFi Router 28

29 Protokollok IPX/SPX NETBEUI TCP/IP 29

30 IPX/SPX: Protokollok -A Xerox cég XNS protokolljából fejlesztette ki a NOVELL az IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange hálózatok közötti adatcsere) protokollját -Az IPX datagram, azaz csomag-alapú hálózati kommunikációs protokoll. -A protokoll a csomagok céljának ill. forrásának azonosítására egy 12-bájtos címzési sémát alkalmaz -Ez a 12 bájt három részre bontható: a 4-bájtos hálózati címre (amely a hálózati szegmenst azonosítja), a 6-bájtos node-címre (ami a hálózaton belül a csomópontot azonosítja) valamint a 2-bájtos socket-címre -Ez utóbbi funkciója annak meghatározása, hogy a célállomáson futó process-ek (folyamatok) közül melyik kapja ill. küldte a csomagot. (Ezek meghatározása elvileg teljesen önkényes lehet, de érdemes a Novell ill. más gyártók által fenntartottakon kívüli egyedi azonosítót használni a más programokkal történő ütközések kivédésére.) 30

31 NETBEUI: Protokollok -NetBIOS Extended User Interface egy olyan hálózati protokoll, amelyet általában kisebb, számítógépet tartalmazó helyi hálózatokon (LAN) használnak. -A NetBEUI gyors, kicsi és jól működik helyi hálózatokon, de nem irányítható, ami azt jelenti, hogy azok a számítógépek amelyek nem ugyanazon a helyi hálózaton vagy alhálózaton vannak nem használhatják kommunikációra. -A NetBEUI helyettesítése többnyire a TCP/IP protokollal történik. -A NetBEUI támogatása a Windows XP rendszerben megszűnt. -A TCP/IP protokoll vagy a hálózat alapvető bemeneti/kimeneti rendszere (NetBIOS) is használható, amelyek alapértelmezésben telepíthetők a Windows jelenlegi verziójában. 31

32 TCP/IP: Protokollok -Transmission Control Protocol/Internet Protocol (átviteli vezérlő protokoll/internet protokoll) -A TCP/IP nem más, mint egy protokollkészlet, amelyet arra dolgoztak ki, hogy hálózatba kapcsolt számítógépek megoszthassák egymás között az erőforrásaikat. -A fejlesztés az ARPAnet köré csoportosult kutatók munkája. Valószínűleg az ARPAnet a legismertebb TCP/IP alapú hálózat. 32

33 TCP/IP: Protokollok -Mindegy, hogy minek nevezzük, a TCP/IP egy protokollcsalád. Jó néhány tagja biztosít sok alkalmazás számára szükséges alacsony szintű szolgálatokat. Ilyen például az IP, a TCP és az UDP. -Mások olyan meghatározott feladatokat látnak el, mint például a számítógépek közötti állománytovábbítás, az üzenetküldés, vagy éppen egy adott gépre bejelentkezett felhasználók lekérdezése. -A TCP/IP-t kezdetben főleg kis- és nagyszámítógépek (mainframe-ek) körében alkalmazták. Ezek a gépek saját merevlemezzel rendelkeztek, és általában teljesen önállóak voltak. 33

34 TCP/IP szolgáltatások: Protokollok -Az állománytovábbítási protokoll (File Transfer Protocol, azaz FTP) segítségével bármely számítógépen lévõ felhasználó bármelyik másik gépre küldhet és onnan beszerezhet állományokat. -A hálózati terminál protokoll (TELNET) a felhasználók távoli gépekre való bejelentkezését kezeli. A távoli viszonyt (session) annak a gépnek a megadásával kell kezdeni, amelyhez csatlakozni szeretnénk. Attól kezdve bármit is gépelünk be, minden adat a megadott géphez kerül a viszony befejeződéséig. 34

35 TCP/IP szolgáltatások: Protokollok -Számítógépes levelezés ( ): Ez a szolgáltatás arra való, hogy a felhasználók üzeneteket küldjenek egymásnak. Az emberek kezdetben csak egy-két számítógépet használtak. Ezeken a gépeken aztán mindenki a saját levelezési állományát tartotta fenn. Levél, illetve üzenet elküldésekor annyi történik, hogy az egyszerűen a címzett megfelelő állományához fűződik. Az olyan környezetben azonban, ahol mikroszámítógépeket használnak, ezzel gond van. A legalapvetőbb probléma abból fakad, hogy a mikroszámítógépek nem a legmegfelelőbbek üzenetek fogadására. Levél küldésekor a levelezést végző program kommunikációs csatornát akar megnyitni a címzett géppel. Ha ez a gép történetesen egy mikroszámítógép, akkor lehetséges, hogy éppen ki van kapcsolva, vagy esetleg nem az üzeneteket kezelő alkalmazást futtatja. Ennek a problémának a megoldására az üzeneteket kezelését egy állandóan futó kiszolgáló (mail server) végzi el. A mikro gépeken futó levelező program pedig egy felhasználói interfészt alkot a kiszolgáló felé. 35

36 TCP/IP szolgáltatások: Protokollok -Hálózati állományrendszer (NFS - network file system) A hálózati állományrendszer azt az illúziót kelti, hogy az egyik rendszer lemezei vagy más egységei közvetlenül más rendszerekhez tartoznak. Nincs szükség külön hálózati alkalmazásra ahhoz, hogy az állományokhoz hozzá lehessen férni. Az adott számítógép egyszerűen úgy viselkedik, mintha plusz egységeket kapott volna. -Távoli nyomtatás Itt arról van szó, hogy a más számítógépekhez csatlakoztatott nyomtatókat sajátként tudjuk elérni. -Távoli futtatás A szolgáltatás megengedi programok másik gépen való végvégrehajtását. Ez akkor hasznos, ha a munka nagy részét kisebb teljesítményű gépen el lehet végezni, de néhány feladat nagyobb rendszer erőforrásait igényli. 36

37 TCP/IP szolgáltatások: Protokollok -Névkiszolgálók (name servers) Nagy kiterjedésű rendszerek működése során rengeteg név keletkezik, amit valahogy adminisztrálni kell. Ide tartoznak a felhasználók és a jelszavaik, az azonosítók és a számítógépek nevei és hálózati címei. Ha mindezeket minden számítógépen naprakészen akarnánk tartani, akkor elvesznénk az információ dzsungelében. Ennek elkerülése végett az adatbázisokat nem mindegyik, hanem csak egy pár rendszeren tartják fenn. A többi rendszer az adatokhoz a hálózaton keresztül fér hozzá. -Terminál szerverek Rengeteg rendszerben előfordul, hogy a terminálokat nem csatlakoztatják közvetlenül a számítógépekhez. Ehelyett ezek úgynevezett terminálszerverekhez csatlakoznak. A terminálszerver nem más mint egy kisteljesítményű számítógép, amely csak a telnet (vagy más, bejelentkezést végrehajtó protokoll) futtatására hivatott. 37

38 TCP/IP szolgáltatások: Protokollok -Hálózat alapú ablakos rendszerek A nagy teljesítményű grafikai programok régebben olyan számítógépeket igényeltek, amelyekhez közvetlenül csatlakozott bittérképes grafikus képernyő. A hálózati ablakos rendszerek megengedik, hogy az ilyen programok más számítógéphez csatlakoztatott kijelzőt használjanak. Ezek a rendszerek biztosítják, hogy a különböző feladatokat a legmegfelelőbb rendszerek végezzék, miközben végig egyetlen grafikus felületet mutatnak a felhasználó felé. A legelterjedtebb megvalósítás a UNIX / LINUX rendszereken futó X Window System 38

39 X Window System 39

40 X Window System 40

41 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta: 41

44 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány A osztály: / / privát címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a címtartomány egy privát tartomány. A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki. Példa a címkiosztásra: : a hálózat címe : a szerver címe : a munkaállomás 1 címe : a munkaállomás 2 címe : a munkaállomás 3 címe : a munkaállomás utolsó címe : Gateway cím : Broadcast cím 44

45 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta: / / Localhost Loopback címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a cím csak a Loopback cím lehet (visszacsatolási cím), azaz a host saját címe, amely hálózati adapter nélkül is létező virtuális egység címe. Példa a címkiosztásra: : localhost vagy localhost.localdomain 45

46 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta: / / Zeroconf címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ezt a címet DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dinamikus állomáskonfiguráló protokoll használata eredményezheti sikertelen DHCP címkérés esetén. Példa a címkiosztásra: : nem sikerült a DHCP kérést teljesíteni 46

47 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány B osztály: / / privát címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a címtartomány egy privát tartomány. A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki. Példa a címkiosztásra: : a hálózat címe : a szerver címe : a munkaállomás 1 címe : a munkaállomás 2 címe : a munkaállomás 3 címe : a munkaállomás utolsó címe : Gateway cím : Broadcast cím 47

48 Protokollok TCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány C osztály: / / privát címek, ahol a és a az IP cím (IP address), míg a az alhálózati maszk (Mask) Ez a címtartomány egy privát tartomány. A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki. Példa a címkiosztásra: : a hálózat címe : a szerver címe : a munkaállomás 1 címe : a munkaállomás 2 címe : a munkaállomás 3 címe : a munkaállomás 252 címe (pl. Proxy szerver) : Gateway cím : Broadcast cím 48

49 Protokollok 49