Hálózati ismeretek
1
1
Számítógépes hálózat A számítógépes hálózat olyan adatkommunikációs rendszer, amely lehetıvé teszi, hogy független eszközöket egymással összekapcsoljunk az erre a célra telepített, vagy már meglévı (pl. telefonvonal) fizikai kommunikációs csatornán.
2
2
Hálózatok kialakításának céljai1 1. Erıforrás megosztás (egyidejőleg több felhasználó elérhesse) – – – –
közös tárolóterület használat közös nyomtató használat programok közös használata adatok közös használata
3
3
Hálózatok kialakításának céljai2 2. Sebesség növelés: a túlterhelt csomópontokról a munka egy része más gépekre irányítható 3. Megbízhatóság: ha egy rendszerbe elegendı redundanciát építenek be (mind hardver, mind szoftver szempontjából), egy vagy több gép kiesését a hálózat jól viseli. 4. Kommunikáció: pl. elektronikus levelezés
4
4
A számítógépes hálózatok típusai 1 • PAN – Personal Area Network – Egyszemélyes hálózat, mobil kommunikációs eszköz – Pl.: PDA, 3G mobil eszközök
• LAN – Local Area Network – A helyi hálózat tipikusan egy épületre vagy egymáshoz viszonylag közeli épületek csoportjára korlátozódik és általában egy cég igényeinek a kielégítésére szolgál. Kiterjedése nem haladja meg a 10 km átmérıt. – Pl.: Premontrei Gimnázium hálózata 5
5
A számítógépes hálózatok típusai2 • MAN – Metropolitan Area Network – A városokon ill. 100 km-en belüli kiterjedés esetén. Általában egymással összekapcsolt lokális hálózatokként kerül kialakításra – PL.: Szent István Egyetem hálózata, Gödöllı város hálózata
6
6
A számítógépes hálózatok típusai3 • WAN – Wide Area Network – Ezzel a hálózattal kötik össze az egy kontinensen belüli országokat vagy az országon belüli városokat. Az adatokat fém vagy üvegszálas kábel szállítja – Pl.: Sulinet hálózat, HBone hálózat (Hungarnet)
• GAN – Global Area Network – Ez a hálózat átfogja az egész Földet, különbözı földrészek számítógépeit köti össze egymással. Ezek a hálózatok általában mőholdakat vagy tengerekbe fektetett optikai vagy réz kábeleket használnak az adatátvitelhez. – PL.: Internet hálózat 7
7
Adatátviteli közeg vezetékes
8
8
Adatátviteli közeg vezetékes •
Koaxiális kábel: 30-300 Ohm-os vezeték, a kábel belsejében tömör rézhuzal, ezt szigetelıréteg veszi körül. Vastag (15 mm) és vékony (6 mm) kábel, a vastag nagyobb távolságra vihetı. Egy kábelszegmensre maximum 100 gép csatlakozhat. A szegmens hossza legfeljebb 185 m. A kábelszegmenseket lezáró ellenállással kell zárni, ezek közül az egyiket földelni kell. A vastag kábellel 500 mes szegmens is kialakítható. Egy hálózat több szegmensbıl is állhat. A szegmenseket erısítıkön, úgynevezett repeater-eken keresztül kell csatlakoztatni a gép hálózati kártyájához. Átviteli sebesség: 10100Mbps.
9
9
Adatátviteli közeg vezetékes • Csavart érpár: Általában 4 árnyékolt (STP) vagy árnyékolatlan (UTP) csavart érpár egy kábelharisnyában. Így kapcsolhatunk számítógépeket például egy SWITCH-hez. • Átviteli sebesség: 100 Mbps (a csavarás sőrőségétıl függıen) 10
10
Adatátviteli közeg vezetékes •
•
Optikai (üvegszálas) kábel: dielektromos hullámvezetı, fényárnyékoló réteggel körülvett, hengeres vékony üvegszál. Helyi hálózatokban csak gerincvezetékként használják. Az Internet terjedésével egyre gyakoribb, az elızıeknél jobb, nagyobb átviteli sebességő, drágább megoldás (nehézkes szerelés, sérülékeny a vezeték). Átviteli sebesség: 10 Gbps.
11
11
Adatátviteli közeg vezeték nélküli • Mikrohullám – 802.11a-b 11 Mb/s – 802.11.g 54 Mb/s
• infravörös sugár • lézersugár • mőhold (50 MB/s, 250-300 ms késleltetési idı) 12
12
Vezeték nélküli hálózati eszközök
13
13
Hálózati topológia • A számítógépek fizikai összekötésének rendszerét hálózati topológiának nevezzük. LAN hálózatok kiépítésekor többféle kábelezési mód közül választhatunk. A két legelterjedtebb a sín- és a csillagtopológia.
14
14
Síntopológia • A számítógépek összekötése sorosan, egyetlen kábel segítségével történik. A rendszer a karácsonyfaizzókhoz hasonlóan mőködik, kábelszakadáskor az egész hálózat mőködésképtelenné válik 15
15
Csillagtopológia • A csillagtopológiás hálózatban minden számítógép külön kábellel csatlakozik egy hálózati eszközhöz, HUB-hoz vagy Switch-hez. Ez a hálózati rendszer a síntopológiánál jóval üzembiztosabb, bár drágább megoldás. Egy esetleges kábelszakadás csak egyetlen gép leállását vonja maga után. 16
16
Győrőtopológia • A győrőtopológia a síntopológiához hasonló módon mőködik, de a kábel megszakítás nélküli körbe van kötve.
17
17
Fa topológia • A fatopológiájú hálózat bármely pontján bekövetkezett hálózati hiba az érintett hálózatrészhez kapcsolódó alhálózatokat is megbéníthatja.
18
18
Hálózati eszközök • NIC Network interface card (hálózati kártya). A számítógép hálózati kommunikáció funkcióit biztosító kártya. Korszerő alaplapoknál integrálják az alaplapra. 19
19
Hálózati eszközök •
Modem (modulátor-demodulátor) a telefonhálózat analóg jeleit alakítja át a számítógép által értelmezhetı digitális jelekké és fordítva. Napjainkban a szélessávú internet hozzáférés alkalmazása során az ISDN, ADSL technológia használatához, illetve a kábel TV-s hálózatokon szolgáltatott internet hozzáférést biztosító eszközt is modemnek nevezzük: ISDN modem, ADSL modem, kábel modem. Ám míg a telefonos modem a számítógép soros portjára csatlakozik, addig a szélessávú modemek USB csatlakozóval, vagy szabványos Ethernet csatlakozóval rendelkeznek. 20
20
Hálózati eszközök • Repeater (jelerısítı): felerısíti , szükség esetén átalakítja az átviteli közeg határán a jelet, hálózati szegmensek összekapcsolására, a hálózat bıvítésére szolgál. 21
21
Hálózati eszközök • Switch (kapcsoló) olyan hálózati eszköz, amely a portjaira csatlakoztatott számítógépek összekapcsolását teszi lehetıvé a gépek fizikai címe alapján.
22
22
Hálózati eszközök • Router (forgalomirányító): célszámítógép, ami két hálózat határán eldönti, hogy merre kell továbbhaladnia az üzenetnek.
23
23
Hálózati eszközök • UPS (szünetmentes tápegység): áramkimaradás esetén biztosítja a hálózat mőködését.
24
24
Iskolai hálózat felépítése
25
25
Hálózati modellek A hálózati modelleket a hardver- és szoftverelemek együttesen határozzák meg. A három legjelentısebb modell a: – kliens–szerver – host–terminal – peer to peer
26
26
Kliens-szerver modell • A kliens–szerver (ügyfél–kiszolgáló) modell két számítógépes program közötti kapcsolatot ír le, ahol az egyik program valamilyen szolgáltatást kér a másiktól, amely eleget tesz a kérésnek. A szolgáltatást kérı programot kliensnek nevezzük, azt a programot pedig, amelyik a szolgáltatást nyújtja szervernek. A kliens-szerver kapcsolat szerepe fıként hálózati környezetben jelentıs, ahol a programok egymástól fizikailag is távol, különbözı számítógépeken futnak. 27
27
Host-terminal modell • A host–terminal (vendéglátó–terminál) modell két, általában telefonvonalon keresztül összeköttetésben lévı számítógép közötti kapcsolatot ír le. Azt a számítógépet, amely az elérhetı adatokat tárolja hostnak, míg az információt lekérı gépet távoli terminálnak nevezzük. 28
28
Peer to peer modell • A peer to peer modell lényege, hogy a hálózatot egyenrangú gépek alkotják. Mindenki szerver és munkaállomás egyszerre, az egyes perifériák minden felhasználó számára hozzáférhetıek, az adatok több helyen tárolhatóak. Ilyen hálózatot alakíthatunk ki például a Windows XP Home Edition operációs rendszerrel telepített számítógépekbıl. 29
29
Hálózati protokoll • A protokoll a hálózati kommunikációt leíró szabályok rendszere. Protokollokat használnak a hálózatokban egymással kommunikáló számítógépek és programok is. – TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) – IPX/SPX (elsısorban Novelles környezetben használják) – NetBEUI (általában kismérető, Windows-os hálózatok esetében alkalmazzák) 30
30
Internet hálózat felépítése • Csomagkapcsolt-elven mőködı hálózati technológiának a létrehozásával nagy elınyhöz jutottak a korábbi, csak közvetlen fizikai kapcsolat esetén mőködı hálózati rendszerekkel szemben. • A gépek közötti kommunikáció kismérető adatcsomagok formájában valósul meg. Ezek a csomagok tartalmazzák a feladó és a címzett adatait, de az útirány mindig az adott helyzettıl (például az útvonal terheltségétıl) függıen, az egyes hálózati csomópontokhoz érkezve dıl el. 31
31
TCP/IP technológia alkalmazása • Az intranet az internetes protokollokra és szoftverekre épülı, nem nyilvános, belsı (helyi) hálózatok összefoglaló neve, ahol a felhasználók internethez hasonló környezetben dolgozhatnak. • Az extranet is egy olyan nem nyilvános belsı hálózat, amely internetes protokollokkal és szoftverekkel mőködik, de a mőködtetı intézményen kívül korlátozott mértékben kívülrıl mások is rákapcsolódhatnak. 32
32
IP címzés Az internetre kötött számítógépek mindegyike rendelkezik egy egyedi azonosítóval, az úgynevezett IP címmel. Az IP cím az interneten való kommunikációhoz használt egyedi azonosító. Alakja 32 bites szám. Ez elméletileg 232 = 4 294 967 296 különálló címet jelent. De a tartományokra osztás, valamint az különbözı osztályokba sorolás miatt nem használható ki. Mára kevésnek bizonyult a 32 bites logikai cím. Létezik ennek feloldására szabvány az IPv6 (48 bites szám), ám ez még nem terjedt el kötelezı jelleggel. A 32 bites szám bináris alakban nehezen olvasható; elterjedt jelölése 8 bites számcsoportokban tízes számrendszerben. Az egyes számok minden esetben a 0-255 értéktartományba esnek. Pl. a 193.225.206.28 IP cím a Premontrei Gimnázium levelezı szerverét azonosítja. 33
33
Fizikai cím • Fizikai cím, MAC address: a ma szinte egyeduralkodó Ethernet szabványon alapuló hálózatokban minden hálózati eszközhöz tartozik egy egyedi azonosító. Ez a MAC address (Media Access Control). 48 bites azonosító. Az elsı bites jelcsoport a gyártót azonosítja, a második bit pedig az eszköz egyedi azonosítója. A MAC address eredetileg fizikai cím, nem megváltoztatható, a korszerő eszközökben azonban át lehet írni! 34
34
Címkiosztás módja • Dinamikus: a DHCP kiszolgálásra jelentkezı gép a sorban következı, éppen szabad IP-címet kapja. • Statikus: a DHCP szolgáltatásért jelentkezı gép valamely azonosítója szerint kap a gép címet, praktikusan mindig ugyanazt! A gépet a hálózati interface-e, MAC adress-e alapján lehet azonosítani. E módszer sok IP-címet igényel: pontosan annyit, ahány a gép, de a kapott IP-cím alapján így a gépek késıbb is azonosíthatóak! 35
35
Windows TCP/IP kezelés Utasítás
Leírás
ipconfig
Megjeleníti a TCP/IP-hálózat összes aktuális konfigurációs értékét, és frissíti a DHCP- és DNS-beállításokat. Paraméter nélkül használva az ipconfig parancs segítségével megjeleníthetı az összes adapter IP-címe, alhálózati maszkja és alapértelmezett átjárója
ping [állomáslista]
Internet Control Message Protocol (ICMP) visszhangkérı üzeneteket küldve ellenırzi az IP-szintő kapcsolatot egy másik TCP/IP protokollos számítógéppel. A megfelelı visszhangválasz-üzenetek fogadását megjeleníti az oda-vissza út idejével együtt. A ping a kapcsolat, az elérhetıség és a névhozzárendelés hibaelhárításához használható elsıdleges TCP/IP parancs. Paraméterek nélkül a ping a súgót jeleníti meg.
nslookup [keresett számítógép]
A DNS-infrastruktúra hibakereséséhez használható adatokat jelenít meg
tracert [állomálista]
Visszhangkérı Internet Control Message Protocol (ICMP) üzenetek küldésével meghatározza az adott célállomáshoz vezetı elérési utat. A célállomáshoz küldött sorozatüzenetek során az élettartam (Time to Live, TTL) mezık értéke apránként növekszik. A megjelenített elérési út valójában a forrásállomás és a célállomás közötti útvonalon található útválasztók forrásoldali kapcsolatainak listája. 36
36
DNS szolgáltatás Mivel az interneten több százezer, állandóan elérhetı szerver mőködik, ezek csupán IP címmel történı azonosítása a felhasználók számára lehetetlen feladatot jelentene. Az interneten történı könnyebb eligazodás érdekében fejlesztették ki az úgynevezett DNS (Domain Name System) szolgáltatást. A rendszer segítségével „nevükön szólíthatjuk” az internetre kötött szervereket. A nevekhez tartozó IP címek kikeresése (névfeloldás) az internetszolgáltatók által fenntartott DNS szerverek feladata. 37
37
TLD lista TLD
Ország
Tevékenység
com
Leggyakrabban USA
Kereskedelmi tevékenységet végzı szervezetek
gov
Leggyakrabban USA
Államigazgatási intézmények
edu
Leggyakrabban USA
Oktatási intézmények
mil
Leggyakrabban USA
Katonai szervezetek
net
Általánosan elterjedt
Nagyobb Internet szolgáltatók, vagy hálózatok
org
Leggyakrabban USA
Egyéb non-profit szervezetek vagy intézmények
eu
Európai UNIÓ
Európai uniós szervezetek
priv
Személyes használatra
Földrajzi tartománynevek
Ország
hu
Magyarország
at
Ausztria
sk
Szlovákia
ua
Ukrajna
ro
Románia
rs
Szerbia
hr
Horvátország (Forrás: http://www.iana.org)
38
38
Alkalmazási protokollok Protokoll
Elérhetı szolgáltatás
telnet
Számítógépek távoli elérése terminál emulációs programmal
ftp
Fájlok átvitelére szolgáló protokoll
gopher
Csak szöveges oldalak leolvasására alkalmas protokoll. (Ma már egyáltalán nem használják)
smtp/pop3
Levelezésben használt protokollok
http
Hypertext rendszerő protokollja
news
A UseNeten található hírcsoportok tartalmának elérését szolgáló protokoll
ssh
telnet titkosított változata
sftp
Ftp titkosított változata
https
http titkosított változata
HTML
dokumentumok
adatátviteli
39
39
Címzés az interneten URL A webes dokumentumokat csak úgy érhetjük el, ha ismerjük azok címét. Az internetes erıforrások helyét meghatározó címet (útvonalat) URL-nek (Universal Resource Locator) nevezzük. Általános formája: protokoll://szerver.szervezet_neve.körzet/könyvtár/fájlnév:portszám
Például: http://www.prem.hu/adatok/folap.php 40
40
