Hálózati alapismeretek

Átírás

1 Hálózati alapismeretek 5. LAN-ok és WAN-ok kábelezése

2 1. LAN-ok kábelezése 2. A WAN-ok kábelezése

3 A LAN-ok fizikai rétege Átviteli közeg Token Ring, FDDI, Ethernet vonal, Soros vonal Kábel, optikai szál, levegő, űr Az átviteli közegtípusokat különféle szimbólumokkal jelezzük. A Token Ringet egy kör, az FDDI-t két koncentrikus kör, az Ethernetet pedig egy egyenes vonal szimbolizálja. A soros kapcsolatokat villámmal jelezzük. Az átviteli közeg feladata az információk LAN-on belüli áramlásának lehetővé tétele. A hálózati átviteli közegek a LAN-ok első, vagyis fizikai rétegbeli összetevőinek tekinthetők. Előnyök, hátrányok Kábelhossz, költség, telepítési nehézségek interferencia érzékenység Megoldások Különbözőek Többféle fizikai átviteli közeget is támogatnak

4 A LAN-ok fizikai rétege Fizikai rétegbeli megoldások egy része, amelyek alkalmasak Ethernet hálózatok építésére. Koaxiális UTP Üvegszálas

5 Ethernet hálózat telephelyi környezetben Az Ethernet a legszélesebb körben használt LAN-technológia. Az Ethernet első megvalósítását a Digitalt, az Intelt és a Xeroxot összefogó csoport, a DIX készítette el. A DIX hozta létre az első Ethernet LAN specifikációkat is, amelyek alapján az IEEE 1980-ban összeállította a szabványt. Szabványok Digital, Intel, Xerox (DIX) u Fast Ethernet 802.3z optikai szál, Gigabit Ethernet 802.3ab UTP feletti Gigabit Ethernet Ethernet 10BASE-T Végfelhasználók Fast Ethernet Felhasználók-munkacsoportok, munkacsoportok-gerinchálózat Gigabit Ethernet Gerinchálózat-hálózati készülékek

6 Ethernet hálózat telephelyi környezetben Egy telephelyi hálózatban számos Ethernet technológia használható:

7 Követelmények Az Ethernet hálózati átviteli közegeire és csatlakozóira vonatkozó követelmények Átviteli közeg Maximális szegmenshossz Topológia Csatlakozó 10BASE2 50 ohmos (vékony) koaxiális kábel 185 m Busz BNC 10BASE5 50 ohmos (vastag) koaxiális kábel 500 m Busz AUI 10BASE-T EIA/TIA 3,4,5 UTP két érpár 100 m Csillag RJ BASE-TX EIA/TIA 5 UTP két érpár 100 m Csillag RJ BASE-FX Többmódusú optikai szál (62.5/125μm) 400 m Csillag 1000BASE-CX STP 25 m Csillag RJ BASE-T EIA/TIA 5 UTP két érpár 100 m Csillag RJ BASE-SX Többmódusú optikai szál (62.5/50μm) 275m/62,5;550m/50 Csillag 1000BASE-LX Többmódusú optikai szál (62.5/50μm) 440m/62,5;550m/50 Csillag Egymódusú optikai szál (9/125μm) 3-10km egymódusú

8 Csatlakozások RJ-45 AUI (attachment unit interface, csatolóegység-illesztő) Előfordulhat, hogy egy hálózati kártya csatlakozója nem egyezik meg annak az átviteli közegnek a csatlakozótípusával, amelyhez csatlakoztatni szeretnénk. Az ilyen esetekben egy az ábrán látható 15 tűs AUI (attachment unit interface, csatolóegység-illesztő) csatlakozót lehet használni. Az AUI csatlakozó megfelelő médiakonverterrel kiegészítve különböző átviteli közegek összekapcsolását teszi lehetővé. A médiakonverterek általában AUI csatlakozót alakítanak RJ-45-ösre, koaxiálisra vagy optikai szálasra. különböző átviteli közegek összekapcsolása Optikai szálas

9 UTP kábeles hálózatok RJ-45 registered jack (bejegyzett aljzat) 45, bekötési sémára utal T568A T568B

10 UTP kábeles hálózatok RJ-45 Fázis Jel T1 T2 T3 T4 Bekötési sorrend: R1 R2 R3 R4 Gyűrű Árnyékolás EIA/TIA-568A illetve EIA/TIA-568B (narancs) szabvány szerint Alacsonyabb kategóriájú kábelt bármikor helyettesíthetünk magasabb kategóriájúval. Ezután határozzuk meg, hogy egyenes- vagy keresztkötésű kábelre van szükség.

11 UTP kábeles hálózatok Egyeneskötés Keresztkötés A vezetékek sorrendje a kábel két végén azonosak. A narancsszínű és a zöld vezeték pár helye fele van cserélve. Az egyik dugó 1-es és 2-es érintkezőjére csatlakozó vezetékek a másik dugó 3-as és 6-os érintkezőjére vezetnek. Jelölésük:

12 UTP kábeles hálózatok Egyeneskötésű kábelek alkalmazása Kapcsoló forgalomirányító Kapcsoló PC vagy kiszolgáló Hub PC vagy kiszolgáló Keresztkötésű kábelek alkalmazása Kapcsoló kapcsoló Kapcsoló hub Hub hub Forgalomirányító forgalomirányító PC PC Forgalomirányító PC

13 Ismétlők (repeaters) Feladata - Az ismétlő a jelek újragenerálására használt hálózati készülék. Az ismétlő újragenerálja az átvitel közbeni csillapítás miatt eltorzult analóg vagy digitális jeleket, így azok nagyobb távolságra továbbíthatók az átviteli közegen keresztül. Általában 2 porttal rendelkeznek. A jeleket: Fogadja, újra előállítja, továbbítja szabály 5 szegmens 4 ismétlő max. 3 szegmenshez kapcsolódhatnak felhasználók Az szabály a hálózatokat kétféle fizikai szegmensre osztja: lakott", felhasználói és lakatlan", összekötő szegmensekre. A felhasználói készülékek a felhasználói szegmensekhez csatlakoznak. Az összekötő szegmensek a hálózati ismétlőket kapcsolják össze egymással. A szabály kimondja, hogy a hálózat bármely két csomópontja között legfeljebb öt szegmens lehet, ezeket legfeljebb négy ismétlő vagy koncentrátor kötheti össze, és az ötből legfeljebb három szegmenshez kapcsolódhatnak felhasználók. A LAN-ra kiküldött jelek meghatározott időn belül a LAN összes területét el CISCO Hálózati kell érjék!ezt Akadémia biztosítja Program az szabály!

14 Ismétlők (repeaters) szabály kábelszegmens 4 ismétlő 3 aktív szegmens 2 passzív szegmens (nincs gép) 1 ütközési tartomány 4. 3.

15 Hubok (többportos ismétlők) Hub A hub összefogja a hálózati kapcsolatokat. A hub lényegében több portos ismétlő. A hubok és az ismétlők között különbség általában csak a portok számában van. Egy átlagos ismétlő két porttal rendelkezik, míg a huboknak általában 4 24 portjuk van. A fizikai topológia csillag, de a logikai topológia továbbra is busz! A kábeleken keresztül a hubba érkező adatok az elektromos jelismétlés után a hálózati szegmensbe tartozó portok mindegyikén kiküldésre kerülnek. A hubok az OSI modell fizikai (1.) rétegében működnek

16 Hubok típusai Passzív A passzív hubok csupán fizikai összekötő pontként szolgálnak. Nem módosítják vagy figyelik a rajtuk keresztülhaladó forgalmat. A jeleket nem javítják, nem teszik őket tisztábbá. A passzív hubok csupán a fizikai átviteli közeg megosztását végzik el. A passzív hubok elektromos tápellátást nem igényelnek Aktív Az aktív hubok elektromos tápellátást igényelnek, ugyanis energiára van szükségük a jelek felerősítéséhez, mielőtt kiküldenék őket a többi portjukon. Intelligens Aktív hubként üzemelnek, mikroprocesszorral és hibakereső képességekkel rendelkeznek. Az intelligens hubok drágábbak az aktív huboknál, de hibakeresési szempontból többet is érnek náluk. Az azonos hálózati szegmenshez csatlakozó készülékek ugyanabba az ütközési tartományba tartoznak.

17 Hidak (Bridges) Feladatai LAN kisebb szegmensekre történő osztása Hálózati szegmensek egymáshoz csatolására alkalmas Döntést hozz arról, hogy a jeleket továbbítja-e a következő szegmens felé vagy sem A híd a LAN-ok között teremt kapcsolatot. Ellenőrzi is az adatokat, hogy megállapítsa, át kell-e haladniuk a hídon. A hidak a bejövő keretben található MAC-címtől függően szűrik, továbbítják vagy elárasztással küldik tovább a kereteket. Az átlagos hidakon sokszor csak két port található, ezekkel két hálózati szegmenst lehet összekapcsolni. A hidak az OSI modell adatkapcsolati (2.) rétegében működnek A döntési folyamat Szűrés: ha a cél a kerettel megegyező szegmensen van Továbbít: ha különböző szegmensen akkor továbbít Elárasztás: ha a célcím ismeretlen

18 Hidak (Bridges) Döntési folyamat Híd nélkül az ütközési tartomány! Hiddal kialakult ütközési tartományok A cél azonos szegmensen van, a híd nem engedi át a jelet szűr A cél különböző szegmensen van a híd átenged A cél ismeretlen, minden portján átengedi, kivéve azt, amelyiken bejött a kérés. A hidak intelligens döntéseket hoznak, megtanulják az eszközök MAC címeit! Csökkenthető a LAN forgalma, kiterjeszthető a lefedési terület.

19 Kapcsolók (switches) Feladatai A kapcsolókat többportos hidaknak is nevezik. Egy kapcsoló több porttal rendelkezik, ezekre több hálózati szegmens is kapcsolódik. Olyan hálózati készülék, amely a célcím alapján szűri, továbbítja, vagy minden portján kiküldi a kereteket. Csak annak a készüléknek továbbítja a keretet akinek szól! Kifinomultabb készülék, mint a híd Kiválasztja azt a portot, amelyre a célkészülék csatlakozik Egyszerre nagyobb számú felhasználó kommunikálhat virtuális áramkörök és dedikált hálózati szegmensek használatával, gyakorlatilag ütközésmentes környezetben Növelhető a hálózatok: sebessége, sávszélessége és teljesítménye Mérsékli a forgalmat A switchek az OSI modell adatkapcsolati (2.) rétegében működnek Műveletek Adatkeretek kapcsolása a keret beérkezik egy bemeneti átviteli közegen és továbbítódik egy kimeneti átviteli közegre. Kapcsolási műveletek karbantartása - kapcsolók táblázatokat építenek fel és tartanak karban, illetve hurkokat keresnek bennük.

20 Vezeték nélküli hálózatok (wireless) A jel Rádiófrekvenciás (RF), lézer-, infravörös (IR), műholdas vagy mikrohullámú Adó vevő kapcsolat Adó: az adatok elektromágneses hullámokká alakítása Vevő: az elektromágneses jeleket újra adatokká alakítja Adó+vevő médiakonverter Infravörös technológia Közvetlen rálátás, egy helyiségben a készülékek, a levegőben szálló porszemcsék a jelek meggyengülését okozhatják, gyorsan üzembehelyezhetők Rádiófrekvenciás technológia Rádiójelek korlátozott hatósugara Egyes készülékek különböző helyiségekben is lehetnek Egy vagy több frekvenciát (szórt) is használhatnak A szórt spektrumú megoldások több frekvenciát is használnak, így ellenállóbbak a zajokkal szemben Szórt spektrum: több frekvenciát is használ (FHSS, DSSS) Frekvenciaugrásos szórt spektrum (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) Közvetlen sorozatú szórt spektrum (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)

21 Állomások csatlakoztatása Hálózati kártya Az állomásokat hálózati kártyák csatlakoztatják fizikailag a hálózat átviteli közegéhez. A hálózati kártyát hálózati adapternek is szokták hívni. A notebook-k hálózati kártyája általában egy PCMCIA kártya. Minden hálózati kártyát egy egyedi kód azonosít, amelynek neve MAC-cím (Media Access Controll, közeghozzáférés-vezérlés). Ezt a címet az állomás által a hálózaton folytatott kommunikáció vezérlésére használjuk MAC cím: az állomás által a hálózaton folytatott kommunikáció szabályozására A gazdakészülék és a hálózati átviteli közeg kapcsolatának megteremtése OSI modell második rétegbeli eleme Médiakonverterek Adott típusú jelet vagy csatlakozót más típusúra alakít Pl.: AUI -> RJ-45 OSI modell első rétegbeli eleme

22 Egyenrangú hálózatok A hálózatba kötött számítógépek különféle szerepeket és funkciókat töltenek Ha összekötünk két számítógépet, azok általában kérés- és válaszprotokollok segítségével kommunikálnak egymással. Az egyik számítógép egy adott szolgáltatásra vonatkozó kérést küld a másiknak, a másik pedig fogadja a kérést, majd válaszol rá. A kérést kibocsátó az ügyfél, a választ adó pedig a kiszolgáló. Egymással egyenrangú partnerekként viselkednek

23 Peer to peer hálózatok Egyaránt játszhatnak ügyfél és kiszolgáló szerepet (szerepek felcserélhetődnek) A felhasználók rendelkeznek saját erőforrásaik felett Nincs központi felügyeleti pont, biztonsági mentésekről maguk gondoskodnak Legfeljebb tíz számítógéppel lehet hatékonyan üzemeltetni Hatékonyságuk fordítottan arányos a csatlakozó számítógépek számával

24 Ügyfél-kiszolgáló hálózatok A kiszolgáló feladata a válaszadás az ügyfelek kéréseire A hálózati szolgáltatásokat egy kiszolgálónak nevezett dedikált számítógép futtatja. A kiszolgáló feladata a válaszadás az ügyfelek kéréseire. A kiszolgáló egy központi számítógép, amely folyamatosan rendelkezésre áll az ügyfelektől érkező szolgáltatásokra vonatkozó kérések fogadására.

25 Ügyfél-kiszolgáló hálózatok Munkaállomás ügyfél Nagyobb számítási teljesítményű számítógép kiszolgáló A kiszolgálókat úgy tervezik, hogy sok ügyfél kéréseit is képesek legyenek egyszerre teljesíteni. Azonosítási és jogosultság-hozzárendelés Fióknév és egy jelszó hozzáférés szabályozása Az erőforrások dedikált, speciális kiszolgálókra helyezve könnyebben elérhetők. Megkönnyíti az adatok karbantartását, mentését Kiszolgáló hibája esetén a teljes hálózat üzemképtelenné válásával járhat

26 1. LAN-ok kábelezése 2. A WAN-ok kábelezése

27 A WAN-ok fizikai rétege Jellege függ A szolgáltatások és a készülékek egymástól mért távolságától A szolgáltatás sebességétől és típusától Használata Soros összeköttetésként Sebesség 2400 bit/s 1,544 Mbit/s (T1) 2,048 Mbit/s (E1) ISDN Az ISDN igény szerinti tárcsázás alapú szolgáltatásokat vagy tartalék összeköttetéseket biztosít. Egy ISDN alapsebességű interfész (Basic Rate Interface, BRI) Két 64 kbit/s sebességű hordozó B (bearer) csatornából PPP-n keresztül Egy 16 kbit/s sebességű delta (D)csatornából áll jelzéskezelés,összeköttetés-kezelő DSL A digitális előfizetői vonal (Digital Subscriber Line, DSL) egy olyan szélessávú technológia, amely a meglévő csavart érpáras telefonvonalakat használja nagysebességű adattovábbításra az előfizetők felé. Az otthoni szélessávú hozzáférések iránti igény nőtt, egyre népszerűbbé váltak a DSL és kábelmodemes szolgáltatások. DSL szolgáltatás telefonvonalon T1/E1 sebesség elérése A kábeles szolgáltatók a koaxiális TV-kábeleket használják. A koaxiális kábelek nagysebességű kapcsolatok létesítésére is alkalmasak, ezek sebessége nemcsak elérheti, de meg is haladhatja a DSL-hozzáférésekét.

28 A WAN-ok fizikai rétege Soros kapcsolat Nagysebességű hálózatok

29 Soros WAN-kapcsolatok Nagy távolságú kommunikációhoz a WAN-ok soros összeköttetéseket használnak. Adatbitek továbbítása egy csatornán történik Megbízhatóbb nagy távolságú kommunikációt biztosítanak Csatlakoztatás Az előfizetői oldalon a fizikai összeköttetést kétféle soros kapcsolat biztosíthatja. Az egyik típus a 60 tűs csatlakozó. A másik egy kisebb méretű Smart Serial ( intelligens soros") csatlakozó. A szolgáltató által használt csatlakozó típusa a szolgáltatói berendezés típusától függ. Összekapcsolás DTE: a WAN-nak a felhasználói berendezés felé eső végpontja Ha az órajel biztosított: adat-végberendezés (Data Terminal Equipment), soros kábel DCE: az a pont, ahol az adatok továbbításának feladata a szolgáltató hatókörébe megy át Ha az órajelet a forgalomirányító (router) biztosítja: DCE (Data Communications Equipment adatkommunikációs berendezés) kábel

30 Soros WAN-kapcsolatok

31 Forgalomirányítók és soros kapcsolatok A forgalomirányító feladatai Csomagok forrástól célig való irányítása a LAN-okon belül WAN-kapcsolat biztosítása LAN-környezetben a forgalomirányító korlátozza a szórások hatókörét Helyi címfeloldó szolgáltatásokat (ARP, RARP) biztosít Szegmentálja a hálózatot alhálózati struktúra használatával A DTE a WAN-nak a felhasználói berendezés felé eső végpontja. Tesztkörnyezetben forgalomirányítók közötti közvetlen kapcsolatot hozunk létre, akkor ezek egyike DTE lesz, míg a másik DCE szerepet fog betölteni Fix és moduláris portok Fix soros port: porttípus- és portszám azonosítóval rendelkezik Moduláris soros port: porttípus, foglalat és portszám azonosító

32 Forgalomirányítók és soros kapcsolatok A használt port típusa befolyásolhatja az interfészek későbbi konfigurálásakor használt parancsok szintaxisát. Moduláris routerek, pl as Porttípus- és portszám-azonosító Pl.: E0, Fa1, S0, S1, Br0 Porttípus- és foglalatszám/portszám -azonosító Pl.: E0/0, Fa1/2, S0/0, S1/2, Br0/0

33 Forgalomirányítók és ISDN BRI kapcsolatok Kétféle interfész Az ISDN BRI esetében kétféle interfésszel találkozhatunk, BRI S/T-vel és BRI U-val. Azt, hogy milyen típusú interfészre van szükségünk, annak alapján dönthetjük el, hogy az 1-es típusú hálózati végberendezést (Network Termination 1, NT1) melyik fél biztosítja. Az NT1 egy köztes készülék, amely a forgalomirányító és a szolgáltató ISDN kapcsolója között található. Az NT1 feladata a négyeres előfizetői kábel és a hagyományos, kéteres helyi hurok kapcsolatának megteremtése. Észak-Amerikában általában az előfizető feladata az NT1 biztosítása, a világ egyéb részein viszont a szolgáltatóé. Külső NT1 használatára akkor van szükség, ha az nincs beépítve a forgalomirányítóba. A beépített NT1 egységgel rendelkező BRI interfészeket BRI U jelöléssel látják el. A beépített NT1 nélküli interfészek jele BRI S/T. Az ISDN BRI port és a szolgáltató eszköze közötti kapcsolatot egyeneskötésű, 5-ös kategóriájú UTP kábellel lehet létrehozni.

34 Forgalomirányítók és ISDN BRI kapcsolatok Ügyeljünk arra, hogy az ISDN BRI porthoz csatlakozó kábelt kizárólag ISDN aljzatba vagy ISDN kapcsolóhoz csatlakoztassuk. Az ISDN BRI által használt feszültség az egyéb típusú készülékekben komoly kárt okozhat.

35 Forgalomirányítók és ISDN BRI kapcsolatok Beépített NT1 egységgel rendelkező BRI interfészek az U interfészek! ISDN Komponensek BRI S/T-vel és BRI U-val Terminálok, Terminal adapterek (TA), USA-ban Hálózat határoló berendezés (NT) hálózati végberendezés, Vonal és központ határoló berendezés

36 Forgalomirányítók és DSL-kapcsolatok ADSL (asymmetric digital subscriber line, aszimmetrikus digitális előfizetői vonal) interfésszel rendelkezik. Forgalomirányítóhoz ADSL vonal csatlakoztatása A forgalomirányító és a DSL szolgáltatás kapcsolatának létrehozásához RJ-11-es csatlakozókkal ellátott kábelt kell használni. A DSL kapcsolatok normál telefonvonalakon működnek A szabványos RJ-11-es csatlakozók 3-as és 4-es érintkezőit használják. Csatlakoztassuk a telefonkábelt a forgalomirányító ADSL portjához A kábel másik végét csatlakoztassuk a telefonos aljzathoz Cisco 827

37 Forgalomirányítók és kábeles kapcsolatok Kisméretű irodai és otthoni használatra - Cisco ubr905 / SOHO - Small Office Home Office / Telepítsünk jelosztót/iránycsatolót, amely a tévés és a számítógépes jeleket elkülöníti egymástól. Ha szükséges, felüláteresztő szűrő segítségével előzzük meg a tévés és a számítógépes jelek közötti interferenciákat Csatlakoztassuk a koaxiális kábelt a forgalomirányító F-csatlakozójához. Szorítsuk meg (kézzel) a csatlakozót, majd fogóval további egyhatod fordulatnyit húzzunk rajta. A csatlakozókat nem szabad túlságosan megszorítani! Ha túlhúzzuk a csatlakozókat, eltörhetnek. Ne használjunk nyomatékkulcsot, mert előfordulhat, hogy a kézzel való megszorítás után szükséges egyhatod fordulatnyi szorításhoz képest így is túlfeszítjük a csatlakozót.

38 Konzolkapcsolatok létrehozása Kezdő konfiguráció megadásához a készülékkel közvetlen felügyeleti kapcsolatot kell létesíteni konzolport Terminál konzolport A PC vagy a terminál oldalán szükség lehet egy RJ-45 DB-9 vagy RJ-45 DB-25 adapterre. Konzolkábel vagy rolloverkábel bekötése 1 8, 2 7, 3 6, 4 5, 5 4, 6 3, 7 2, 8 1 Lépések Forgalomirányító konzolport munkaállomás soros port Terminálemuláció: 9600 bit/s, 8 adatbit, nincs paritás, 1 stopbit, nincs adatfolyam-vezérlés AUX port beállításai: 9600 bit/s, 8 adatbit, nincs paritás, 1 stopbit, nincs adatfolyam-vezérlés

39 Köszönöm a figyelmet!