UTP vezeték A kábeleket kategóriákba sorolják és CAT+szám típusú jelzéssel látják el. A 10Base-T és 100Base-TX kábelek átvitelkor csak az 1, 2 (küldésre) és a 3, 6 (fogadásra) érpárokat alkalmazzák. 1000Base-TX szabványú átvitel esetén mind a 4 érpár részt vesz az adatátvitelben. Egy vezetéken maximum 125 Mb/s átviteli sebesség érhető el, duplex módon. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 1
UTP vezeték tulajdonságai Olcsósága, könnyű telepíthetősége Kis átmérője, mely által kevesebb helyet foglal Külső interferencia-források elleni viszonylagos védtelensége Kis átviteli távolsága Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 2
UTP vezeték típusok CAT1 - telefonkábel (hangátvitel, 2 érpár) CAT2 - maximum 4 Mb/s adatátviteli sebesség érhető el vele. CAT3-10 Mb/s az adatátviteli sebessége. Csillag topológiánál alkalmazzák, ethernet hálózatokban (Legacy Ethernet[10MB/sos] közege). CAT4 - max. 20 Mb/s adatátviteli sebességű. CAT5-100 Mb/s adatátviteli sebességű, csillag topológiánál alkalmazzák, ethernet hálózatokban. CAT5e, CAT6-1000 Mb/s átviteli sebesség. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 3
UTP átviteli sebességek Cat. 1 2 Mbit/s (telefonvonal) Cat. 2 84-113 ohm 4 Mbit/s (Local Talk) Cat. 3 100 ohm 10 Mbit/s 100 m (Ethernet) Cat. 4 100 ohm 20 Mbit/s 100 m (16 Mbit/s Token Ring) 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 Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 4
Twisted pair Unshielded twisted pair S/UTP Shielded twisted pair Screened twisted pair Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 5
Szerszámok, eszközök Kábel blankoló Krimpelő fogó Kábel teszter Betűző szerszám (krone) Kábel kereső Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 6
Cat5 Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 7
Színsorrend Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 8
Fizikai cím / IP címek Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 9
MAC (Media Access Control) address Minden kártyának saját MAC-címe van. A címet (címtartományokat) a szabványügyi hivatal adja ki a gyártónak, és ezt a gyártó fizikailag belesüti a kártyáiba. Az első hat hexadecimális számjegy kiosztását az IEEE felügyeli, ezek a gyártót vagy az eladót azonosítják. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 10
IP hálózati címzés Miért van szükség hálózati címekre? Miért nem elegendő a fizikai címek használata? A fizikai címek elhelyezkedése strukturálatlan Útvonalválasztást strukturálatlan címrendszerrel lehetetlen megoldani. A fizikai cím csak egy alhálózatba kapcsolt csomópontok kommunikációjához megfelelő. Szükség van egy másik, strukturált címrendszerre: a hálózati címekre. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 11
IP cím Pontozott decimális megjelenítés pl. 157.45.190.57 Az azonosítók kezelése - InterNIC. Nem egyedi címeket, hanem címtartományokat (hálózat azonosítókat) osztanak ki az intézményeknek. Az IP cím eleje a hálózat azonosítója, a vége a csomópont azonosítója (a hálózaton belül). Az IP forgalomirányítás a hálózati azonosítókra épül. Hány bit hosszú legyen a hálózat azonosítója? Ha túl kicsi, akkor a nagy tartományok kihasználatlanok. Ha túl nagy, akkor csak kis alhálózatok kezelhetők. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 12
IP címosztályok A osztály Az 1.0.0.0 és 127.0.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első szám a hálózat száma. Az A osztályban nem osztják ki a következő IP címeket Internetes hálózat céljára: 10.0.0.0 belső hálózatokban lehet használni (Intranet); 127.0.0.0 belső hálózati tesztelési címek (loopback). Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 13
IP címosztályok B osztály - A 128.0.0.0 és a 191.255.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első két szám a hálózat száma. A B osztályban nem osztják ki a következő IP címeket Internet-es hálózat céljára: 172.16.0.0 172.31.0.0 belső hálózatokban lehet használni (Intranet). Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 14
IP címosztályok C osztály - a 192.0.0.0 és a 223.255.255.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első három szám a hálózat száma. A C osztályban nem osztják ki a következő IP címeket Internet-es hálózat céljára: 192.168.1.0 192.168.255.0 belső hálózatokban lehet használni (Intranet). Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 15
IP címosztályok D osztály - a 224.0.0.0-239.0.0.0 közötti címek tartoznak hozzájuk, multicasting eljárás céljaira vannak fenntartva. E osztály - a 240.0.0.0-255.0.0.0 közötti címek tartoznak hozzájuk, melyek az Internet saját céljaira fenntartott címek. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 16
Kontinensek IP címtartományai Európa - 194.0.0.0 195.255.255.255 Észak-Amerika - 198.0.0.0 199.255.255.255 Közép- Dél-Amerika - 200.0.0.0 201.255.255.255 Ázsia, Ausztrália - 202.0.0.0 203.255.255.255 Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 17
Hálózati maszk A hálózati maszk (netmask): Egy olyan 32 bites maszk, mely 1-es bit értékeket tartalmaz a hálózat és alhálózat azonosításában résztvevő, bithelyeken és 0-ás bit értékeket tartalmaz a csomópont azonosítására szolgáló bithelyeken. A hálózati maszk segítségével az eredetileg az osztályba sorolás által (statikusan) meghatározott hálózat-gép határ módosítható. Prefix hossz: A hálózati maszkban szereplő, 1-es értékek darabszáma (a hálózat azonosító bithelyek darabszáma). Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 18
Alapértelmezett hálózati maszkok Az egyes osztályokhoz tartozó hálózati maszkok: A osztály: Hálózati maszk: 255.0.0.0 Prefix hossz: 8. B osztály: Hálózati maszk: 255.255.0.0 Prefix hossz: 16. C osztály: Hálózati maszk: 255.255.255.0 Prefix hossz: 24. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 19
Gateway, network, broadcast Network: 192.168.1.0 Broadcast: 192.168.1.255 Gateway: 192.168.1.254 Netmask: 255.255.255.0 Loopback: 127.0.0.1 Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 20
IP alhálózatok Miért van szükség alhálózatok létrehozására? Az intézmény logikai működése, felépítése, térbeli elhelyezkedése indokolja. Egy IP hálózaton több (tipikusan azonos méretű) üzenetszórási (broadcast) tartományt kell létrehozni. Hogyan hozunk létre alhálózatokat? Az IP cím host részének legmagasabb helyiértékű bitjeiből néhányat az alhálózat (subnet) azonosítására használunk. Az új hálózat-csomópont határt a hálózati maszk (netmask) értékkel jelöljük (hosszabb prefix-et alkalmazunk). Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 21
Alhálózatok - példa Hálózat IP címe: 197.45.112.0 Alapértelmezett hálózati maszk: 255.255.255.0 Használjunk 3 bitet alhálózat azonosításra. Hálózati maszk: 255.255.255.224 Összesen 8 alhálózat elkülönítésére van lehetőség. Általában a csupa 0 és a csupa 1 bit értékekből felépülő alhálózat azonosítókat nem használják (6 alhálózat építhető). Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 22
IP címosztályok problémái Az IP címosztályok statikus hálózat-gép határának problémái: A kb. ~5000 csomóponttal rendelkező intézmények számára a B osztály túl nagy a C osztály túl kicsi. Szükség van egy dinamikus határ meghatározásra (változó hosszúságú hálózati maszk). A 90 -es évek elején az időegység alatt kiosztott új hálózatcímek száma exponenciális növekedést mutatott. (A C osztályú címek száma 221!) A router-táblázatok mérete a hálózatok számával arányos. Meg kell akadályozni a router-táblák robbanásszerű növekedését. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 23
IP címosztály problémák - megoldás A megoldás: CIDR (Classless Inter-Domain Routing) RFC 1519. Folytonos C osztályú címek kiosztása ( B helyett). A hálózat-gép határ változó hosszúságú hálózati maszk segítségével tetszőleges bitszámmal balra (supernetting) illetve jobbra (subnetting) tolható. Területi elrendeződés szerinti címtartomány-zónák kialakítása. Összevont forgalomirányítási információk a hálózati maszkok segítségével. A hálózati címek reprezentációja: <Hálózat IP szám, Hálózati maszk> Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 24
IP calculator http://www.subnet-calculator.com/ http://www.subnetmask.info/ Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 25
IP címek beállítása / kiosztása Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 26
Statikus IP cím kiosztás auto eth0 iface eth0 inet static address 192.168.1.10 netmask 255.255.255.0 network 192.168.1.0 broadcast 192.168.1.255 gateway 192.168.1.254 Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 27
Statikus IP cím kiosztás Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 28
Dinamikus IP cím kiosztás auto eth0 iface eth0 inet dhcp Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 29
Fizikai cím > Hálózati cím (DHCP) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) RFC 1531 Egy IP címtartomány dinamikus kiosztását teszi lehetővé. Több DHCP szerver működése esetén a szerverek által kezelt címtartományok (alaphelyzetben) nem fedhetik át egymást. BOOTP-hez hasonló csomagszerkezet. A kliensek egy (megújítható) időszakra kapják az IP címet. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 30
Fizikai cím > Hálózati cím (DHCP) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) működési vázlata: 1. DHCP kérdés: Ki tud adni egy IP címet? (DHCPDISCOVER) 2. A kérdés keretét üzenetszórásos küldéssel az alhálózat valamennyi csomópontja megkapja (DHCP relay agent). 3. A DHCP szerverek feldolgozzák a kérdést: Ha a kezelt címtartományukban még van szabad IP cím, akkor azzal megválaszolják a DHCP kérdést. (DHCPOFFER) 4. A kliens a hozzá érkező DHCP válaszokból választ egyet, s visszajelzi a választását a megfelelő DHCP szervernek. (DHCPREQUEST) 5. A DHCP szerver könyveli a címválasztást (foglalt lett a cím), s a könyvelésről megerősítést küld a kliensnek. (DHCPACK/DHCPNAK) DHCPDECLINE: A szervertől kapott IP cím érvénytelen (használt). DHCPRELEASE: A kliensnek nincs tovább szüksége az IP címre. Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 31
DHCP szerver option domain-name "iskola-szeged.sulinet.hu"; option domain-name-servers 195.199.255.4, 195.199.255.57; default-lease-time 600; max-lease-time 7200; authoritative; subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 { range 10.1.1.240 10.1.1.245; option broadcast-address 10.1.1.255; } host fantasia { hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5; fixed-address 10.1.1.239; } Helyi hálózatok tervezése és üzemeltetése 32