12. tétel
Feladat: Cége, amely egy nagyvárosban működő - és több telephellyel rendelkező – vállalkozás, az informatikai hálózatának bővítését tervezi. Azt a feladatot kapja, hogy tegyen javaslatot a meglévő hálózat továbbfejlesztésének lehetőségeire. – Ismertesse azokat a szempontokat, amelyek alapján a jelenlegi, meglévő hálózat tulajdonságait csoportosíthatja illetve a fejlesztésükre javaslatot tehet. – Milyen segédszoftvereket használna fel a hálózati dokumentáció elkészítéséhez?
Kulcsszavak, fogalmak: – A hálózat fizikai méretei, kiterjedése (LAN, MAN,WAN). – Az adatátvitelt megvalósító fizikai kapcsolat jellege (vezetékes, vezeték nélküli). – Hálózati topológia. – Az adatátvitel technológiájának alapvető jellemzője (adatszóró, pont-pont kapcsolat). – Az adatátvitelt megvalósító technológia. – Hálózati szolgáltatás elérhetősége (kliens-szerver, peer-to-peer).
Kidolgozás: Adott egy nagyvárosi cég, melynek több telephelye van, és ezt kellene bővíteni, fejleszteni. A fizikai méretek kiterjesztése a LAN (Helyi hálózatok), WAN (Nagytávolságú hálózatok), És MAN (Nagyvárosi hálózatok) szintjein mozoghatnak. A LAN-ok a következő összetevőkből állnak: • Számítógépek • Hálózati kártyák • Perifériás készülékek • Hálózati átviteli közeg • Hálózati készülékek A LAN-ok segítségével mód nyílik a számítógépes fájlok és a nyomtatók hatékony megosztására, lehetővé válik a belső kommunikáció. Jó példa erre a technológiára az e-mail. A helyi hálózatok kezelik az adatokat, a helyi kommunikációt és a hálózati berendezéseket. Az alábbiak a gyakori helyi hálózati technológiák közé tartoznak: • Ethernet • Token Ring • FDDI A WAN-ok összekötik a LAN-okat, biztosítva ezzel a távoli számítógépek és fájlkiszolgálók elérhetőségét.
Mivel a WAN-ok nagy földrajzi területet fednek le, az egymástól nagy távolságra lévő vállalatok közti kommunikáció is lehetővé válik. A WAN-ok lehetővé teszik a távoli helyek között is a számítógépek, a nyomtatók és az egyéb készülékek megosztását. A WAN-ok nagy földrajzi területen belül azonnali kommunikációra adnak módot. A WAN-októl a következő feladatok ellátását szoktuk elvárni: • Nagy földrajzi terület lefedése • Valós idejű kommunikáció biztosítása a felhasználók között • Nonstop hozzáférés a helyi szolgáltatásokhoz csatlakoztatott távoli erőforrásokhoz • Elektronikus levelezési, internetes, fájlátviteli és e-kereskedelmi szolgáltatások biztosítása Az alábbiak a gyakori WAN technológiák közé tartoznak: • Modemek • Integrált szolgáltatású digitális hálózat • Digitális előfizetői vonal (DSL, Digital Subscriber Line) • Frame Relay • T1, E1, T3 és E3 • SONET vagy SDH (az USA-ban SONET, Synchronous Optical Network, Szinkron Optikai Hálózat, Európában SDH, Synchronous Digital Hierarchy, Szinkron Digitális Hierarchia) Nagyvárosi hálózatok (MAN-ok) A MAN olyan hálózat, amely egy nagyvárosnyi méretű területet fog át, például összekapcsolja a belvárost a külvárosokkal. A MAN általában legalább két, azonos földrajzi területen található LANból áll. Például a több fiókirodát működtető bankok működtethetnek MAN-t. Általában szolgáltatót használnak arra, hogy magántulajdonú kommunikációs vonal vagy optikai szolgáltatás segítségével összekössék a két vagy több LAN helyet. A nyilvános területen át történő jelküldésre képes vezeték nélküli hídtechnológiák is alkalmasak MAN kialakítására Javaslatok az adatátvitelt megvalósító fizikai kapcsolatok megvalósítására, azaz vezetékes, és vezeték nélküli kivitelezések: Vezetékes: Vezetékes adatátviteli közegek • Csavart érpár • Koaxiális kábelek • Üvegszálas kábelek Koaxiális kábel A koaxiális kábelek egy réz vezetőt tartalmaznak, amelyet egy rugalmas szigetelőréteg vesz körül.A szigetelőanyagot egy rézfonat vagy fémfólia borítja, ami egyrészt második jelvezetékként funkcionál az áramkörben, másrészt árnyékolja a belső vezetőt. A második réteg, vagyis az árnyékolás révén a kívülről származó elektromágneses interferenciák hatása is mérsékelhető. Az árnyékoló réteget védőköpeny borítja. Koaxiális kábellel, ha nincs ismétlő, nagyobb távolság hidalható át, mint árnyékolt csavart érpáras (STP) kábellel, árnyékolatlan csavart érpáras kábellel (UTP) vagy árnyékolófonatos csavart érpáras (ScTP) kábellel. A koaxiális kábel olcsóbb, mint az optikai kábel, és
technológiája is széles körben ismert és elterjedt. A koaxiális kábelre épülő hálózatokban az árnyékolás gyenge kapcsolata a leggyakoribb hibaforrás. A kapcsolat rossz minősége elektromos zajok létrejöttéhez vezet, amelyek viszont zavarják a jeltovábbítást. Lehet továbbá: STP kábel Az STP kábel az árnyékolási, kioltási és csavart érpáras megoldások előnyeit ötvözi. Minden vezetékpár fémfóliával van burkolva. A két érpárt emellett egy közös fémszövet vagy fémes fólia is körbefogja. A kábel általában 150 ohmos. Az elsősorban Token Ring hálózatokban használt STP kábelek csökkentik a kábelen belüli elektromos zajokat, mint amilyen az érpárok közötti csatolás és áthallás. Az STP a kábelen kívülről eredő elektromos zajok – mint az elektromágneses interferencia (EMI) és a rádiófrekvenciás interferencia (RFI) – hatását is csökkenti. Az STP kábelek az UTP kábelek számos előnyével és hátrányával rendelkeznek. Az STP minden külső interferenciatípus ellen hatásosabb védelmet biztosít. Az STP ugyanakkor drágább és nehezebben telepíthető, mint az UTP.
UTP kábel Az UTP kábel számos hálózatban használt, négy érpárból álló átviteli közeg. Az UTP kábeleknek mind a nyolc rézvezetéke szigetelőanyaggal van körbevéve. Emellett a vezetékek párosával össze vannak sodorva. Ennél a kábeltípusnál a vezetékek páronkénti összesodrásával csökkentik az elektromágneses (EMI) és rádiófrekvenciás (RFI) interferencia jeltorzító hatását. Az árnyékolatlan érpárok közötti áthallást úgy csökkentik, hogy az egyes érpárokat eltérő mértékben sodorják. Az UTP kábel rengeteg előnnyel rendelkezik. Könnyű telepíteni, és más adatátviteli közegekhez képest olcsó. A méterre vetített költség tekintetében az UTP számít a legolcsóbb LANkábelezésnek. Legfontosabb előnye a mérete. A csavart érpáras kábel használatának hátrányai is vannak. Az UTP kábel más hálózati adatátviteli közegeknél érzékenyebb az elektromos zajra és interferenciára, emellett a jelerősítők közötti távolság az UTP kábelek esetében kisebb, mint a koaxiális kábeleknél. Esetleg Optikai átviteli közeg (Üvegszálas optikai kábel) A hosszabb, nagyobb sávszélességű összeköttetéseken, például a LAN-ok gerinchálózati pont-pont kapcsolatainak létrehozásához és a WAN-okban elsősorban optikai szálakat használunk. Fény segítségével nagymennyiségű adatot lehet biztonságosan, nagy távolságra továbbítani. Az optikai szálak által továbbított fényjeleket olyan adó állítja elő, amely az elektromos jeleket fényimpulzusokká alakítja. A túlvégen található vevő a beérkező fényjelekből helyreállítja az eredeti elektromos jeleket. Minden hálózati célra alkalmazott optikai kábel két optikai szálból áll, ezek külön burkolattal rendelkeznek. Ahogy a rézkábeleken is külön érpárt használunk a küldésre és a fogadásra, úgy az optikai hálózatokban is külön szálon történik az adás és a vétel. Vezeték nélküli kivitelezési javaslatok: Vezeték nélküli adatátviteli közegek • Infravörös, lézer átvitel • Rádióhullám • Szórt spektrumú sugárzás
• Műholdas átvitel • bluetooth Általában minden munkahelyen több számítógép van. Ezeket hálózatban tudjuk összekötni, amely egy olyan speciális rendszer, ami számítógépek egymás közötti kommunikációját biztosítja. Ez lehet: fix (kábel alapú) vagy ideiglenes (modem) Ruteren keresztüli sugárzás: Wifi: Nincs plusz kábel a hálózaton is. Szabad mozgást biztosít a hatókörön belül. Viszonylag biztonságos titkosítással használható elfogadható sebesség mellett. Gyorsan kiépíthető a hálózat Infravörös, lézer, mikrohullámú, műholdas átvitel: Általában speciális igényeket elégítenek ki, mint pl.: földrajzi akadályok (folyó), távolságok (földrészek) áthidalása. Itt az esetleges távolságok áthidalása a fő szempont.
Védelmi módszerek: • Felhasználó hitelesítés – Csak hitelesített felhasználók számára teszi lehetővé a vezeték nélküli hálózaton keresztüli adatküldést és -fogadást. • Titkosítás – Titkosítási szolgáltatásokkal növeli az adatok védettségét a behatolók ellen. • Adathitelesítés – A forrás- és a célkészülék hitelesítésével biztosítja az adatok sértetlenségét. Hálózati Topológiák: A számítógépek közti összekapcsolás logikai szerkezetét nevezzük a hálózat topológiájának. Majdnem azt mondhatjuk, hogy ahány hálózat, annyifajta topológia létezik, azonban van néhány alapvető topológia, amelyekre épülve, azok összekapcsolásával tetszőleges hálózat kialakítható. Ezek az alap topológia-típusok a következők:
Javasolt Topológiák nagyvárosi cégnél: Csillag-topológia: A háló- zatra kapcsolt munkaállomások (kis zöld téglalapok) mind közvetlenül kapcsolódnak a kiszolgálóhoz (középső nagy téglalap), idegen szóval szerverhez. Előnye ennek a megoldásnak, hogy nagyon biztonságos, mivel bárhol következik is be vonalsérülés, az csupán egy munkaállomást érint, míg a többi munkaállomás továbbra is hozzáfér a kiszolgálóhoz. Hátránya is van
ennek a topológiának: a közvetlen kapcsolat sok kábelt igényel, ami a kiépítést jelentősen megdrágítja. Gyűrű-topológia: • Általában a jelet egy vivőjel szállítja, amit tokennek neveznek. Amikor ez a token valamelyik géphez ér, az adott gép tudja azt felhasználni. Ha a token üres, akkor üzenetet küldhet vele, míg ha neki szóló üzenetet szállít, akkor kiveszi azt belőle, kiürítve a tokent. Ha általa küldött üzenet érkezett vissza a tokennel, az azt jelzi, hogy a címzett gép nem elérhető. Ekkor az üzenetet szintén törölni kell. Az ábrán látható kettős gyűrű alkalmazása esetén a két gyűrűben egymással ellentétes irányban haladnak a tokenek. Egy esetleges, kábelsérülés esetén, ha az csak az egyik gyűrűt érinti, a másik még gond nélkül fentartja a kapcsolatot. Ha ugyanazon a helyen mindkét gyűrű sérül, akkor a két vonalat egymásba kapcsolva, a sérülés előtti gépnél a tokent a másik gyűrűbe visszafordítva, egy ép gyűrűt lehet létrehozni az eredeti két gyűrű helyett, így még mindig működik a rendszer. További sérülések esetén a token visszafordítása még mindig alkalmas arra, hogy a megmaradt gyűrű-szegmensek tovább működhessenek, a kiszolgálót tartalmazó szegmens működése ekkor még mindig zavartalan lehet. Ha viszont egyenrangú gépek hálózatáról van szó, akkor a hálózat szegmensekre bomlása azt eredményezi, hogy a különböző szegmensekbe került gépek nem látják egymást, míg az azonos szegmenseken levő gépek között zavartalan a kommunikáció. Ebből látható, hogy a gyűrű-topológia kisebb sérülésekkel szemben is vé- dett, így rendkívül biztonságosnak tekinthető. Éppen ezért például banki rendszerekben előszeretettel alkalmazzák. Kliens szerver (peer-to-peer) A hálózatot egyforma gépek alkotják. Mindenki szerver és munkaállomás egyszerre, az egyes perifériák minden felhasználó számára hozzáférhetőek. Az adatok több helyen tárolhatóak. Paradigma lényege, hogy az informatikai hálózat végpontjai közvetlenül egymással kommunikálnak, központi kitüntetett csomópont nélkül. A peer-to-peer fogalom két hasonló, de célját tekintve mégis eltérő fogalomkört is takar: a számítógépek egyenrangú technológiai szintű kapcsolódási módját egy helyi hálózaton, valamint valamilyen célból közvetlenül kapcsolódó szoftver megoldások működési elvét. A közvetlen kapcsolat hibatűrőbb felépítést, skálázhatóságot jelent. Hátrányai: a nehezebb adminisztráció, az erőforrások pazarló használata, a nehezebb megvalósíthatóság. Ábrája a teljes topológiai hálózat.
Az adatátvitel technológiák
Adatszóró Pont-pont Kapcsolat Hálózati technológiák alapvetően két csoportba sorolhatók Adatszóró (broadcasting)hálózatok –Egyetlen kommunikációs csatornát használnak – a gépek egy csoportját címezzük meg (multicasting) kétpontos ( pont-pont ) hálózatok. –A gépek párosával kapcsolódnak egymáshoz. használat jellege szerint: nyilvános ( public ) Zárt hálózatok vannak. Nyilvános hálózat akkor, ha ahhoz (megfelelő díjazás mellett) bárki hozzáférhet. Az átvitel jellege szerint: vezetékes Rádiós megkülönböztetés szokásos. Az üvegszálas kábelek, vagy a lézeres pont – pont összeköttetések használat szempontjából vezetékes jellegűek. –A rádiós rendszerek jellemzője, hogy nincs fizikailag kitüntetett cél, üzenetszórás jellegűek. Segédszoftverek hálózati dokumentáció elkészítéséhez: Diagram készítő, legeneráló program, mely segítségével topológiai ábrákat lehet elkészíteni. Prezentáció elkészítéséhez Microsoft Office PPT (Power Point) Prezentáció, és diakészítőt.
