Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN

[email protected] Ember László2008

1

Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN

Különös tekintettel a LAN típusú hálózatokra


2

Definíció

Számítógépes hálózatról beszélhetünk már akkor is, ha legalább két számítógép valamilyen adatátviteli csatornán (pl. vezetéken, rádió vagy műholdas kapcsolaton keresztül) össze van kötve.

A rendszer tényleges működéséhez szükség van még azonban valamilyen közös nyelvre (protokollra), amelyen kommunikálnak egymással a berendezések és egy hálózati operációs rendszerre, amely koordinálja, irányítja az adatok mozgását.

A kommunikációban részt vevő gépek az un. Gazdagépek (Host illetve Hosts többesszámban).


3

Elnevezések

LAN: Local Area NetworkHelyi hálózat

MAN: Metropolitan Area NetworkVárosi hálózat

WAN: Wide Area NetworkNagy kiterjedésű hálózat

PAN: Personal Area NetworkSzemélyes (otthoni) hálózat

CAN: Campus Area NetworkIskolai (egyetemi) hálózat


4

Elnevezések

LAN

-Egy intézmény, vállalat telephelyén, telephelyein működő általában zárt, védett belső hálózat

-Kiterjedése néhányszor 10 m és néhányszor 1000 m között lehet

-Magánhálózat


5

Elnevezések

MAN

-Egy önkormányzat saját számítógépes hálózata nem csupán belső használatra, hanem a lakossági használatot is megengedve.


6

Elnevezések

WAN

-Nagy kiterjedésű, ha úgy tetszik világméretű hálózat-Legfontosabb mai megvalósítása az internet-A teljes glóbuszra, sőt az űreszközökkel való kommunikációra is kiterjed-A tengerek mélye még nem lefedett


7

Adatátviteli közegek

Kábeles kapcsolatok

-Elektromos jeleket továbbító kábel-Telefonkábel-Koaxiális kábel-UTP/FTP kábelek-USB kábel

-Optikai jeleket továbbító kábel-Üvegszálas kábel


8


Kábel nélküli kapcsolatok

-Infravörös kapcsolat-Bluetooth kapcsolat-WiFi vagy WLAN kapcsolat-Mikrohullámú kapcsolat-Műholdas kapcsolat-Rádióamatőr kapcsolatok (pocket radio)-GSM, GPRS, HSDPA kapcsolatok


9


Koaxiális kábel-Sheath: Műanyag burkolat (szigetelő)-Braided shielding: Árnyékoló harisnya (fém háló, jó esetben réz)-Insulation: szigetelő (PVC vagy Teflon)-Conducting core: vezető mag


10


UTP kábel-Mantle: köpeny-Pair: érpár-Insulation: szigetelő-Conductor: vezető


11


UTP kábel-Tipikus bekötési módja (T-568B - T-568B) úgynevezett egyenes kábel (Straight-Through)


12


UTP kábel-Tipikus bekötési módja (T-568B - T-568B) úgynevezett egyenes kábel (Straight-Through)


13


UTP kábel-Tipikus bekötési módja (T-568A - T-568B) úgynevezett kereszt kábel (cross-cable)


14


UTP kábel-Tipikus bekötési módja (T-568A - T-568B) úgynevezett kereszt kábel (cross-cable)


15


UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése- Latch – retesz (műanyag törőelem)


16


UTP kábel - RJ-45 dugó szerelése- „Crimper” – Krimpelő fogó


17


Optikai kábel (üvegszálas)-Szerelt optikai patch kábel és szereletlen optikai kábel


18


Optikai kábel (üvegszálas)


19


Optikai kábel (üvegszálas)-Optic core with cladding – védőburkolatos optikai mag (szilikonban úszik)-PVC inner sheath – belső PVC burkolat-Strain relief made of aramid fibers – hőnek ellenálló, erős aramid burok (kevlár)-Outer sheath – külső burok


20


Adatátviteli közeg rádiós adatátvitelhez


21


Az előző dián rádiós hálózatok adatátviteli közege volt látható


22

Hálózati adapterek

- PCI 10/100 Mbps hálózati adapter - PCI 1000 Mbps hálózati adapter


23


- WiFi, WLAN PCI adapter(Wireless-G szabványú, Linksys típusú)


24


- WiFi, WLAN USB adapter(Wireless-G szabványú, D-Link és Belkin típusú)


25


- WiFi, WLAN USB adapter(Wireless-G szabványú, high-gain változat)


26

D-Link Gigabit Ethernet Switch


27

Gigabit Ethernet Switch


28

WiFi Access Point és WiFi Router


29

Protokollok

IPX/SPXNETBEUITCP/IP


30

ProtokollokIPX/SPX:

-A Xerox cég XNS protokolljából fejlesztette ki a NOVELL az IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange – hálózatok közötti adatcsere) protokollját-Az IPX datagram, azaz csomag-alapú hálózati kommunikációs protokoll.-A protokoll a csomagok céljának ill. forrásának azonosítására egy 12-bájtos címzési sémát alkalmaz-Ez a 12 bájt három részre bontható: a 4-bájtos hálózati címre (amely a hálózati szegmenst azonosítja), a 6-bájtos node-címre (ami a hálózaton belül a csomópontot azonosítja) valamint a 2-bájtos socket-címre-Ez utóbbi funkciója annak meghatározása, hogy a célállomáson futó process-ek (folyamatok) közül melyik kapja ill. küldte a csomagot. (Ezek meghatározása elvileg teljesen önkényes lehet, de érdemes a Novell ill. más gyártók által fenntartottakon kívüli egyedi azonosítót használni a más programokkal történő ütközések kivédésére.)


31

ProtokollokNETBEUI:

-NetBIOS Extended User Interface egy olyan hálózati protokoll, amelyet általában kisebb, 1-100 számítógépet tartalmazó helyi hálózatokon (LAN) használnak.-A NetBEUI gyors, kicsi és jól működik helyi hálózatokon, de nem irányítható, ami azt jelenti, hogy azok a számítógépek amelyek nem ugyanazon a helyi hálózaton vagy alhálózaton vannak nem használhatják kommunikációra.-A NetBEUI helyettesítése többnyire a TCP/IP protokollal történik.-A NetBEUI támogatása a Windows XP rendszerben megszűnt.-A TCP/IP protokoll vagy a hálózat alapvető bemeneti/kimeneti rendszere (NetBIOS) is használható, amelyek alapértelmezésben telepíthetők a Windows jelenlegi verziójában.


32

ProtokollokTCP/IP:

-Transmission Control Protocol/Internet Protocol(átviteli vezérlő protokoll/internet protokoll)-A TCP/IP nem más, mint egy protokollkészlet, amelyet arra dolgoztak ki, hogy hálózatba kapcsolt számítógépek megoszthassák egymás között az erőforrásaikat.-A fejlesztés az ARPAnet köré csoportosult kutatók munkája. Valószínűleg az ARPAnet a legismertebb TCP/IP alapú hálózat.


33

ProtokollokTCP/IP:

-Mindegy, hogy minek nevezzük, a TCP/IP egy protokollcsalád. Jó néhány tagja biztosít sok alkalmazás számára szükséges alacsony szintű szolgálatokat. Ilyen például az IP, a TCP és az UDP.-Mások olyan meghatározott feladatokat látnak el, mint például a számítógépek közötti állománytovábbítás, az üzenetküldés, vagy éppen egy adott gépre bejelentkezett felhasználók lekérdezése.-A TCP/IP-t kezdetben főleg kis- és nagyszámítógépek (mainframe-ek) körében alkalmazták. Ezek a gépek saját merevlemezzel rendelkeztek, és általában teljesen önállóak voltak.


34

ProtokollokTCP/IP szolgáltatások:

-Az állománytovábbítási protokoll (File Transfer Protocol, azaz FTP) segítségével bármely számítógépen lévõ felhasználó bármelyik másik gépre küldhet és onnan beszerezhet állományokat.-A hálózati terminál protokoll (TELNET) a felhasználók távoli gépekre való bejelentkezését kezeli. A távoli viszonyt (session) annak a gépnek a megadásával kell kezdeni, amelyhez csatlakozni szeretnénk. Attól kezdve bármit is gépelünk be, minden adat a megadott géphez kerül a viszony befejeződéséig.


35


-Számítógépes levelezés (e-mail): Ez a szolgáltatás arra való, hogy a felhasználók üzeneteket küldjenek egymásnak. Az emberek kezdetben csak egy-két számítógépet használtak. Ezeken a gépeken aztán mindenki a saját levelezési állományát tartotta fenn. Levél, illetve üzenet elküldésekor annyi történik, hogy az egyszerűen a címzett megfelelő állományához fűződik. Az olyan környezetben azonban, ahol mikroszámítógépeket használnak, ezzel gond van. A legalapvetőbb probléma abból fakad, hogy a mikroszámítógépek nem a legmegfelelőbbek üzenetek fogadására. Levél küldésekor a levelezést végző program kommunikációs csatornát akar megnyitni a címzett géppel. Ha ez a gép történetesen egy mikroszámítógép, akkor lehetséges, hogy éppen ki van kapcsolva, vagy esetleg nem az üzeneteket kezelő alkalmazást futtatja. Ennek a problémának a megoldására az üzeneteket kezelését egy állandóan futó kiszolgáló (mail server) végzi el. A mikro gépeken futó levelező program pedig egy felhasználói interfészt alkot a kiszolgáló felé.


36


-Hálózati állományrendszer (NFS - network file system) A hálózati állományrendszer azt az illúziót kelti, hogy az egyik rendszer lemezei vagy más egységei közvetlenül más rendszerekhez tartoznak. Nincs szükség külön hálózati alkalmazásra ahhoz, hogy az állományokhoz hozzá lehessen férni. Az adott számítógép egyszerűen úgy viselkedik, mintha plusz egységeket kapott volna.

-Távoli nyomtatás Itt arról van szó, hogy a más számítógépekhez csatlakoztatott nyomtatókat sajátként tudjuk elérni.

-Távoli futtatás A szolgáltatás megengedi programok másik gépen való végvégrehajtását. Ez akkor hasznos, ha a munka nagy részét kisebb teljesítményű gépen el lehet végezni, de néhány feladat nagyobb rendszer erőforrásait igényli.


37


-Névkiszolgálók (name servers) Nagy kiterjedésű rendszerek működése során rengeteg név keletkezik, amit valahogy adminisztrálni kell. Ide tartoznak a felhasználók és a jelszavaik, az azonosítók és a számítógépek nevei és hálózati címei. Ha mindezeket minden számítógépen naprakészen akarnánk tartani, akkor elvesznénk az információ dzsungelében. Ennek elkerülése végett az adatbázisokat nem mindegyik, hanem csak egy pár rendszeren tartják fenn. A többi rendszer az adatokhoz a hálózaton keresztül fér hozzá.

-Terminál szerverek Rengeteg rendszerben előfordul, hogy a terminálokat nem csatlakoztatják közvetlenül a számítógépekhez. Ehelyett ezek úgynevezett terminálszerverekhez csatlakoznak. A terminálszerver nem más mint egy kisteljesítményű számítógép, amely csak a telnet (vagy más, bejelentkezést végrehajtó protokoll) futtatására hivatott.


38


-Hálózat alapú ablakos rendszerek A nagy teljesítményű grafikai programok régebben olyan számítógépeket igényeltek, amelyekhez közvetlenül csatlakozott bittérképes grafikus képernyő. A hálózati ablakos rendszerek megengedik, hogy az ilyen programok más számítógéphez csatlakoztatott kijelzőt használjanak. Ezek a rendszerek biztosítják, hogy a különböző feladatokat a legmegfelelőbb rendszerek végezzék, miközben végig egyetlen grafikus felületet mutatnak a felhasználó felé.

A legelterjedtebb megvalósítás a UNIX / LINUX rendszereken futóX Window System


39

X Window System


40

X Window System


41

ProtokollokTCP/IP cím osztályok 1981 óta:


42



43



44

ProtokollokTCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány „A” osztály:

10.0.0.0/255.0.0.0 – 10.255.255.255/255.0.0.0 privát címek, ahol a 10.0.0.0 és a 10.255.255.255 az IP cím (IP address), míg a 255.0.0.0 az alhálózati maszk (Mask)

Ez a címtartomány egy privát tartomány.A címek csakis helyi hálózatban fordulhatnak elő, az internetre nem kerülhetnek ki.

Példa a címkiosztásra:

10.0.0.0 : a hálózat címe10.0.0.1 : a szerver címe10.0.0.128 : a munkaállomás 1 címe10.0.0.129 : a munkaállomás 2 címe10.0.0.130 : a munkaállomás 3 címe…10.255.255.253 : a munkaállomás „utolsó” címe10.255.255.254 : Gateway cím10.255.255.255 : Broadcast cím


45


127.0.0.0/255.0.0.0 – 127.255.255.255/255.0.0.0 Localhost Loopback címek, ahol a 127.0.0.0 és a 127.255.255.255 az IP cím (IP address), míg a 255.0.0.0 az alhálózati maszk (Mask)

Ez a cím csak a Loopback cím lehet (visszacsatolási cím), azaz a host saját címe, amely hálózati adapter nélkül is létező virtuális egység címe.


127.0.0.0 : localhost vagy localhost.localdomain


46


169.254.0.0/255.255.0.0–169.254.255.255/255.255.0.0 Zeroconf címek, ahol a 169.254.0.0 és a 169.254.255.255 az IP cím (IP address), míg a 255.255.0.0 az alhálózati maszk (Mask)

Ezt a címet DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dinamikus állomáskonfiguráló protokoll használata eredményezheti sikertelen DHCP címkérés esetén.


169.254.0.0 : nem sikerült a DHCP kérést teljesíteni


47

ProtokollokTCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány „B” osztály:




172.16.0.0 : a hálózat címe172.16.0.1 : a szerver címe172.16.0.128 : a munkaállomás 1 címe172.16.0.129 : a munkaállomás 2 címe172.16.0.130 : a munkaállomás 3 címe…172.31.255.253 : a munkaállomás „utolsó” címe172.31.255.254 : Gateway cím172.31.255.255 : Broadcast cím


48

ProtokollokTCP/IP cím osztályok 1981 óta, privát tartomány „C” osztály:




192.168.0.0 : a hálózat címe192.168.0.1 : a szerver címe192.168.0.128 : a munkaállomás 1 címe192.168.0.129 : a munkaállomás 2 címe192.168.0.130 : a munkaállomás 3 címe…192.168.0.253 : a munkaállomás 252 címe (pl. Proxy szerver)192.168.0.254 : Gateway cím192.168.0.255 : Broadcast cím


49

Protokollok

Documents

Számítógépes hálózatok: LAN, MAN, WAN