Tartalom 1. és 2. rétegű eszközök Kábelek és aktív eszközök első rétegű eszközök passzív eszköz: kábel és csatlakozó síntopológiás eszköz: ismétlő (repeater) csillag topológiás aktív eszköz: hub második rétegű eszközök síntopológiás eszköz: híd (bridge) csillag topológiás aktív eszköz: kapcsoló (switch) 1 2 Hálózati kábelek Első réteg Passzív eszközök koax kábel (a számítógépes hálózatokban ma már nem használatos, ezért nem tárgyaljuk) UTP kábel és az RJ45-ös csatlakozó optikai kábel 3 4 UTP kábel Az UTP kábel felépítése 5 6 1
UTP kábel Árnyékolatlan csavart érpáras kábel (Unshielded twisted-pair cable - UTP) 4 pár vezeték minden vezetéket szigetelő anyag borít minden vezetékpárat összecsavarnak a hosszegységenkénti sodrások száma csökkenti az elektromágneses (EMI) és rádiófrekvenciás (RFI) interferencia jeltorzító hatását UTP kábel Előnyei olcsóbb, mint a többi hálózati közeg kis mérete egyszerű az installálása Hátrányai érzékeny az elektromos zajokra és az interferenciára rövidebb távolságot képes áthidalni erősítés nélkül, mint a koax vagy az üvegkábel 7 8 Kontraszt: az STP Az STP kábel felépítése elnevezési alternatívák: Shielded Twisted Pair (STP) vagy Screened Twisted Pair (ScTP) vagy Foil screened Twisted Pair, FTP) alkalmazása: csak zajos környezetben indokolt drágább és vastagabb, mint az UTP 9 10 Az UTP kábelek típusai Szabvány szerint, a ma használatosak: Cat. 5. 100 ohm 100 Mbit/s 100 m (Fast Ethernet) Cat. 6. 100 ohm 1000 Mbit/s 100 m Cat. 7. 100 ohm 1200 Mbit/s 100 m Bekötésük szerint egyenes kötésű (straight-through) keresztkötésű (crossover) konzol (rollover) Anyaguk szerint fali kábel toldó vagy patch kábel 11 Egyenes kötésű kábel mindkét végén azonos a színek sorrendje: ökölszabály: különböző készülékek között például: egy számítógép és egy kapcsoló, vagy egy kapcsoló és egy forgalomirányító között 12 2
Keresztkötésű kábel az egyik végen az 1-es és a 2-es érintkezőre csatlakozó vezetékek a másik végen a 3-as és a 6-os érintkezőre vezetnek és viszont Ennek oka az, hogy a küldésre és a vételre használt érintkezők eltérő pozíciókon találhatók ökölszabály: egyforma készülékek között, például: két számítógépet kötünk össze, vagy két kapcsolót kötünk össze 13 Konzol kábel a színsorrendnek balról jobbra nézve a kábel túlsó végén pontosan fordítottnak kell lennie például: A számítógép soros portja és router/switch konzol portja (DB-9 - RJ-45 átalakító) közötti átvitelhez 14 Az UTP kábelek anyaguk szerinti csoportosítása A vezetékekben használt réz technológiája szerint megkülönböztetünk: Fali kábelt, melynél a rézvezeték tömör fém, ezért merevebb és olcsóbb, Toldó vagy patch kábelt, melynél a vezetékekben rézfonatot használnak, ezért hajlékony és drágább (mintegy kétszer annyiba kerül, mint a fali kábel). RJ45-ös csatlakozó Az UTP kábel végein RJ-45-nek nevezett csatlakozók találhatók, amellyel a kábel a hálózati interfészekhez csatlakozik 15 16 RJ45-ös csatlakozó Fiber optic 17 18 3
Optikai kábel minden hálózati célra alkalmazott optikai kábel két üvegszálból áll, ezek külön burkolattal rendelkeznek az egyik szál az A készülék felől B készülék felé, a másik pedig ellenkező irányba továbbítja az adatokat. A két szálat úgy tekinthetjük, mint ellentétes irányba vezető egyirányú utcákat ezzel a megoldással duplex kommunikációs csatornát nyerünk Többmódusú optikai szál többmódusú optikai szál Az optikai szálnak ténylegesen a fénysugár vezetésére használt része a mag. ha a mag átmérője elég nagy ahhoz, hogy benne a fénysugarak több útvonalon is haladhassanak, akkor többmódusú optikai szálról beszélünk. egymódusú optikai szál magja kisebb, ebben a fénysugarak csak egy móduson utazhatnak 19 20 Többmódusú szálak (62.5/125) Egymódusú szálak Az optikai kábelek általában öt részből állnak, ezek a következők: mag, héj, védőburkolat, teherviselő réteg, külső köpeny. Az ugyanazokból a rétegekből állnak, mint a többmódusúak. Az egymódusú optikai kábelek külső köpenye általában sárga. Ha egy egymódusú kábelen 9/125 jelölést látunk, akkor az azt jelenti, hogy a központi mag átmérője 9 mikron, az azt körülvevő héjé pedig 125 mikron. Az egymódusú szálaknál a fényforrás infravörös lézer. A többmódusú szálak (62,5/125) a jeleket legfeljebb 2000 méteres távolságra képesek továbbítani. (6,560 ft) Két példa a többmódusú optikai szálakkal használt fényforrásokra: Az infravörös fényt kibocsátó dióda (Light Emitting Diode, LED) és a függőleges nyílású felületsugárzó lézer (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL). 21 22 Egymódusú szálak Jellemzői: az egyetlen fény-átviteli módot tesz csupán lehetővé egy kisebb átmérőjű optikai magon keresztül 3000 méter drágább 23 Egymódusú szálak Figyelem: az egymódusú optikai szálakban továbbított lézerjelek hullámhossza a látható tartományon kívülre esik. A lézer fénye elég erős ahhoz, hogy maradandó károsodást okozzon az emberi szemben. Soha nem szabad olyan optikai szál végébe nézni, amelynek másik vége működő készülékhez csatlakozik. Soha nem szabad hálózati kártya, kapcsoló vagy forgalomirányító adóportjába nézni. Az optikai szálak végén mindig védősapkát kell tartani, illetve a kapcsoló vagy forgalomirányító optikai portjához csatlakoztatva kell hagyni őket. Mindig legyünk óvatosak! 24 4
25 26 Átviteli készülékek Az optikai kábelek az adattovábbításra fényt használnak A fény elektromos árammá konvertáláshoz adóra és vevőre van szükség A fényforrásnak két fajtája van: LED-ek és LASER-ek 27 Az optikai szálak végeire csatlakozókat szoktak szerelni, így nyílik mód a szálak és az adók és a vevők kapcsolatának megteremtésére: Az egymódusú szálakra általában ST (Straight Tip, egyenesvégű) csatlakozót szerelnek A többmódusú szálaknál leggyakrabban használt csatlakozótípus az SC (Subscriber Connector, előfizetői csatlakozó) 28 Sín topológiás eszköz Első réteg Aktív eszköz Ismétlő (repeater) első rétegű eszköz, két porttal rendelkezik koax kábelt használ már nincsen kereskedelmi forgalomban, a gyakorlatban is csak elvétve fordul elő 29 30 5
Csillag topológiás eszköz: hub első rétegű eszköz UTP kábelt használ lényegében többportos ismétlő: tipikusan 4, 24, 48 portos buta, nem hoz döntést a beérkező üzenetet és minden portján kiküldi, kivéve azt, amelyen beérkezett NEM erősít: a beérkezett jelet felismeri, majd teljesen új jelet generál, s azt küldi ki. Így újra indulhat a 100 méteres távolság Második réteg megosztott közeget használ: ütközések 31 32 Sín topológiás eszköz Híd (bridge) második rétegű eszköz két porttal rendelkezik koax kábelt használ ma már nincsen kereskedelmi forgalomban, a gyakorlatban is csak elvétve fordul elő Csillag topológiás eszköz: kapcsoló (switch) Második rétegű eszköz Csillag topológia: tipikusan 4, 24, 48 portos Intelligens: processzort és memóriát tartalmaz Intelligens: döntést hoz a fizikai cím alapján Igen gyors vezeték-szerű sebesség A hubok könnyen lecserélhetők kapcsolókra VLAN-ok kezelésére is alkalmas 33 34 A kapcsoló működési elve I. Döntési infrastruktúra kialakítása a bejövő keretek MAC-címeit feljegyzi a kapcsolótáblában, rögzítve azt is a táblában, hogy melyik interfészen érkezett 35 A kapcsoló működési elve II. Adatkapcsolás a kapcsoló bekapcsolásakor a kapcsolótábla üres: a beérkező üzenetet és minden portján kiküldi, kivéve azt, amelyen beérkezett ha a célcím nincs benne a kapcsolótáblában, akkor a beérkező üzenetet és minden portján kiküldi, kivéve azt, amelyen beérkezett ha a célcím benne van a kapcsolótáblában, amennyiben azonos szegmensen van a forrás és a célcím, akkor nem továbbítja: ez a szűrés amennyiben különböző szegmensen van a forrás és a célcím, akkor továbbítja 36 6
Például az E0 interfészhez csatlakoztathatok akár egy 24 portos hubot is: ekkor az E0 interfészhez akár 24 db MAC-cím is tartozhat, azaz akár 24 db MAC-cím is lehet egyetlen szegmensben 37 7