2018. január 1., hétfő

Kérdések és válaszok 13_A osztály


1. Sorolja fel miért elõnyös a számítógépeket hálózatba kapcsolni!

Lehetõséget ad a különbözõ berendezések, perifériák, programok és az adatok közös használatára, vagyis a külön-külön is meglévõ erõforrások megosztására. Tehát ezek az erõforrások a hálózati felhasználók fizikai helyétõl függetlenül bárki (valójában a megfelelõ jogosultságokkal rendelkezõk) számára elérhetõekké válnak.

Lehetõséget ad a rendszerben lévõ eszközök teljesítményének egyenletesebb megosztására.

A kialakított rendszer nagyobb megbízhatósággal mûködik. Például egy nyomtató hibája nem azonos egyúttal a nyomtatási lehetõségek megszûnésével, mivel szerepét a rendszerben lévõ másik nyomtató is átveheti. A fontosabb programok, adatok a rendszer több számítógépének lemezegységén is tárolódhatnak és így az egyik tárolt példány megszûnésével nem történik helyrehozhatatlan károsodás.

Anyagi vonzata a költségmegtakarítás. Az eszközöket (nyomtatók, háttértárak,stb...) elég így kevesebb példányban megvásárolni.

Ezen elõnyök mellett a hálózatba kapcsolás a számítógépek használati körének kibõvülését sõt kiterjesztését is lehetõvé teszi.

Lehetõvé válik adatbázisok elérése, a benne lévõ adatok felhasználása, sõt az adatbázis sok pontról történõ bõvítése. Erre példa lehet egy multinacionális vállalat rendelési rendszere. Olyan programok is futtathatók ilyen módon, amelyek erõforrásigénye nagyobb mint ami egy gépen rendelkezésre áll.

A jelenlegi egyik legizgalmasabb kibõvítés az, amikor a hálózati rendszert kommunikációs közegként használjuk. Ez azt jelenti, hogy a rendszer használói egymásnak üzeneteket, leveleket vagy egyéb információt tudnak küldeni. Jelenleg a számítástechnika fejlõdése ebbe az irányba mutat. A hálózati kapcsolatok egyre bõvülõ lehetõsége azt is lehetõvé teszi, hogy olyan számítógépeket készítsünk, amely a futtatandó programjait, adatait nem saját maga tárolja, hanem a hálózat valamelyik kiszolgáló gépén van elhelyezve. Ez a megoldás nagymértékben csökkenti egy számítógépben elhelyezett egységek számát, és ezért nagyon olcsó. Érdekes kérdés ennek, a két betûvel NC-nek nevezett (Network Computer) hálózati számítógépnek a jövõje.



2. Melyek a számítógépes hálózatok legfontosabb jellemzõi?

A számítógép-hálózatok alatt az egymással kapcsolatban lévõ önálló számítógépek rendszerét értjük.

erõforrások megosztása
teljesítmény egyenletesebb megosztása
nagyobb megbízhatóságú mûködés
költségmegtakarítás
adatbázisok elérése
hosztok
kommunikációs alhálózatok
csatornák
kapcsolóelemek
üzenetek(csomagok)


3. Mi az a hoszt?

Azokat a számítógépeket amelyeket egy számítógépes rendszerben összekötünk hosztoknak (host) nevezzük. Ezt magyarul gazdagépnek hívjuk, itt futnak a felhasználói programok, helyezkednek el az adatbázisok. Ezeket a gépeket kommunikációs alhálózatok kötik össze, amelyek feladata a hosztok közötti kommunikáció megvalósítása, azaz üzenetek továbbítása.



4. Magyarázza meg, hogy mit takar az IMP fogalma!

Általában ezek az alhálózatok két jól szétválasztható részbõl: az átvitelt biztosító vonalakból más néven csatornákból (ahol a bitek “áramlanak”, szokták még vonalnak, áramkörnek, vagy trönknek nevezni) és a kapcsolóelemekbõl állnak.

Ez utóbbi elterjedt neve IMP (Interface Message Processor) azaz interfész üzenet feldolgozó. Az IMP-ek vagy a hoszt részei (pl. hálózati kártya és a programja) de sokszor valójában speciális számítógépek, amelyek a vonalak kapcsolását végzik, az a bemenetükre jutó adatot valamelyik meghatározott kimenetre kapcsolják (pl. routerek, hálózati átjárók).



5. Az összeköttetés kialakítása alapján hogyan csoportosíthatjuk az alhálózatokat?

Az alhálózatokat alapvetõen két nagy csoportra oszthatjuk: két pont közötti, illetve közös csatornát használó alhálózatok.



6. Rajzolja fel a pont-pont kialakítás megoldási lehetõségeit!





7. Mi az a csoportcímzés?

Csoportcímzés (multicasting) segítségével több gépnek (csoportnak) szóló üzenetet csak egy példányban kell elküldeni.



 8. Rajzolja fel az üzenetszórásos kialakítás megoldási lehetõségeit!



9. Mi a topográfia és a topológia közötti különbség?

A topográfia kifejezés arra utal hogy a hálózat fizikailag (és pl. a térképen) hogyan helyezkedik el, míg a topológia az összekapcsolás struktúráját jelenti.



10. Határozza meg a protokoll fogalmát!

A kommunikációnál használt szabályok és megállapodások összességét protokollnak (protocol) nevezzük.



11. Mik azok a hálózati rétegek?

A mai modern számítógép-hálózatok tervezését struktúrális módszerrel végzik, azaz a hálózat egyes részeit réteg-ekbe (layer) vagy más néven szint-ekbe (level) szervezik, amelyik mindegyike az elõzõre épül.

Hálózati kapcsolatnál az egyik gép k.-adik rétege a másik gép ugyanilyen szintû rétegével kommunikál. Ezt olyan módon teszi, hogy minden egyes réteg az alatta lévõ elhelyezkedõ rétegnek vezérlõinformációkat és adatokat ad át egészen a legalsó rétegig, ami már a kapcsolatot megvalósító fizikai közeghez kapcsolódik.

A szomszédos rétegek között egy réteginterfész húzódik, amely az alsóbb réteg által a felsõnek nyújtott elemi mûveleteket és szolgálatokat határozza meg. A legfontosabb, hogy ez az interfész minden réteg között tiszta legyen olyan értelemben, hogy az egyes rétegek egyértelmûen definiált funkcióhalmazból álljanak. Ez egyszerûvé teszi az adott réteg különbözõ megoldásainak a cseréjét, hiszen a megoldások az elõbbiek alapján ugyanazt a szolgáltatást nyújtják a felettük levõ rétegnek, segítve a nyílt rendszerek kialakítását.



12. Mi a hálózati architektúra?

A rétegek és protokollok halmazát nevezzük hálózati architektúrá-nak.

Az architektúra kialakításakor meg kell tervezni az egyes rétegeket a következõ elvek alapján:

minden rétegnek rendelkeznie kell a kapcsolat felépítését illetve annak lebontását biztosító eljárással,
döntést kell hozni az adatátvitel szabályairól: az átvitel egyirányú (szimplex), váltakozóan két irányú (fél duplex) vagy egyszerre két irányú (duplex) legyen.
milyen legyen a rendszerben a hibavédelem, hibajelzés,
hogyan oldható meg a gyors adók-lassú vevõk együttmûködése,
ha bizonyos okok miatt az üzenetek hossza korlátozott, és ezért a küldés elõtt szét kell darabolni, felmerül a kérdés, hogy hogyan biztosítható a helye összerakásuk,
az elõbbi esetben biztosított-e az üzenetek sorrendjének a helyessége,
nagyon sokszor ugyanazon a fizikai csatornán több párbeszéd zajlik. Hogyan kell ezt összekeveredés mentesen megoldani,
ha a cél és a forrás között több útvonal lehetséges, fontos a valamilyen szempontból optimális útvonal kiválasztása.


13. Adja meg a szimplex, félduplex és duplex átvitel meghatározását!

Szimplex átvitel esetén a csatornán áramló információ csak egy irányú lehet, mindig van adó és van vevõ a rendszerben, ezek szerepet nem cserélnek. Ilyen kommunikáció a szokásos rádió vagy TV adás (nem tudunk visszabeszélni...).

Fél duplex átvitel esetén a csatornán az információáramlás már kétirányú, felváltva történik, úgy hogy egyszerre mindig csak az egyik irány foglalja a csatornát. Ilyen átvitel valósul meg nagyon sok rádiós kapcsolatban (pl. CB rádió)

Duplex átvitel esetén egyidejû két irányban történõ átvitel valósul meg, hasonlóan az emberi beszélgetéshez, és technikai példaként a telefont említhetjük meg.

Megjegyzés: egyes terminológiák esetén szokásos a fentiekre a szimplex-duplex-full duplex elnevezéseket használni, ami elég zavaró az ugyanazon duplex szó eltérõ értelmezése miatt.



14. Miért fontos a hálózatok szabványosítása? Mik azok a de-jure és a de-facto szabványok?

A hálózatok kialakításában (de ez igaz minden mûszaki tudományra) alapvetõ szerepet játszik a szabványosítás. A szabványok központi szerepet játszanak a fejlõdésben, ez teszi a rendszereket nyíltakká, egységeit cserélhetõvé. Minden új dolog kialakulását megelõzi a kutatás, az ehhez kapcsolódó írásos és szóbeli információcserék (cikkek, konferenciák), majd az új dolgot gyártó rendszerek kialakítása.

Felmerül a kérdés, hogy mikor célszerû az új dolgokkal kapcsolatos információhalmazt a szabványok által meghatározott útra terelni.

Ha ez a kutatási szakaszban következik be, ez azt jelenti, hogy az esetleg a még nem alapos ismeretek miatt a szabvány nem lesz megfelelõ, mivel az új, késõbbi kutatási eredményeket már nem lehet beilleszteni, kedvezõ megoldásokat kell elhagyni.
Ha viszont túl késõn következik be a szabványosítás, akkor a gyakorlatban már számos egymástól eltérõ megoldás kerül megvalósításra, ami az ellenérdekek miatt nehézzé teszi az egységességet igénylõ szabványosítást.

Sajnos a mûszaki fejlõdés számos esete bizonyítja az állításunkat. Ezért a gyakorlatban a szabványok két családja létezik: a de-jure szabványok, amelyeket bizottságok deklarálnak, és hivatalos dokumentumokban rögzítenek és de-facto szabványok, amelyek elterjedését már egy-egy konkrét megoldás széleskörû használata biztosítja. Példa ez utóbbira a nyomtatók Centronics interfésze, vagy az IBM-PC-ben alkalmazott számos megoldás.

Természetesen számos esetben a de facto szabványokat célszerû utólagosan de jure szabványokká alakítani.

A számítógép-hálózatok esetében sem volt másképp. Megjelenésükkor néhány vezetõ cég termékeivel de-facto szabványokat teremtett, és a késõbbi ezeket figyelembe vevõ de-jure szabványosítási törekvések kompromisszumos megoldásokat eredményeztek, azaz adott mûszaki problémára több szabványos megoldás tettek szabványossá.



15. Fogalmazza meg az OSI-modell filozófiáját!

Az OSI az Open System Interconnect - nyílt rendszerek összekapcsolása kifejezés angol eredetijébõl alkotott betûszó. Nyílt rendszereknek az olyan rendszereket hívjuk, amelyek nyitottak a más rendszerekkel való kommunikációra. Az OSI modell hét rétegbõl áll, és a kialakításuknál a következõ elveket vették figyelembe:

minden réteg feladata jól definiált legyen, és ez a nemzetközileg elfogadott szabványok figyelembe vételével történjen,
a rétegek közötti információcsere minimalizálásával kell a rétegek határait megállapítani,
elegendõ számú réteget kell definiálni, hogy a különbözõ feladatok ne kerüljenek feleslegesen egy rétegbe.


16. Milyen rétegekbõl épül fel az OSI modell?

A modell alsó három rétege a hálózattól függ, míg a felsõ négy réteg mindig alkalmazásfüggõ, és mindig az alkalmazást futtató hosztokban történik a megvalósításuk (implementálásuk).

Fizikai réteg (physical layer)

Adatkapcsolati réteg (data link layer)

Hálózati réteg (network layer)

Szállítási réteg (transport layer)

Együttmûködési réteg (session layer)

Megjelenítési réteg (presentation layer)

Alkalmazási réteg (application layer)



17. Mi a fizikai réteg feladata?

Valójában ezen a rétegen zajlik a tényleges fizikai kommunikáció. Biteket juttat a kommunikációs csatornára, olyan módon, hogy az adó oldali bitet a vevõ is helyesen értelmezze ( a 0-át 0-nak, az 1-et, 1-nek). A fizikai közeg, és az információ tényleges megjelenési formája igen változó lehet: pl. elektromos vezeték esetén, a rajta lévõ feszültség értéke, vagy a feszültség változásának iránya. Információhordozó és közeg más és más lehet még: fénykábel, rádióhullám, stb. Itt kell azt is meghatározni, hogy mennyi legyen egy bit átvitelének idõtartama, egy vagy kétirányú kapcsolat. A kétirányú kapcsolat egyszerre történhet-e? Hogyan épüljön fel egy kapcsolat és hogyan szûnjön meg. Milyen legyen az alkalmazott csatlakozó fizikai, mechanikai kialakítása?



18. Mi az adatkapcsolati réteg szerepe?

Feladata az adatok megbízható továbbítása az adó és fogadó között. Ez általában úgy történik, hogy az átviendõ adatokat (amelyek általában bitcsoportba kódolt formában - pl. bájtokban jelennek meg ) adatkeretekké (data frame) tördeli, ellátja kiegészítõ cím, egyéb és ellenõrzõ információval, ezeket sorrendhelyesen továbbítja, majd a vevõ által visszaküldött nyugtakereteket (acknowledgement frame) véve ezeket feldolgozza.

Az elsõ pillanatban egyszerûnek és teljesnek tekinthetõ megoldást a gyakorlatban számos kialakuló esemény kezelésével is ki kell egészíteni. Hogyan jelezzük a keretek kezdetét és a végét? Mi történjék akkor ha egy keret elveszik? Mi történjék akkor ha a nyugtakeret vész el? Ilyenkor, ha az adó újra adja, kettõzött keretek jelennek meg a rendszerben. Mi legyen akkor, ha az adó adási sebessége jelentõsen nagyobb, mint a vevõké?

Ha a csatorna kétirányú adatátvitelre használt, felmerülhet problémaként, hogy mennyire legyen szimmetrikus a két különbözõ irányban történõ adatátvitel, és ezt milyen megoldással lehet biztosítani azt, hogy az egyik irányú átvitel ne kerüljön túlsúlyba.



19. Mit biztosít a hálózati réteg?

Lényegében a kommunikációs alhálózatok mûködését vezérli. Nagyobb hálózatok esetén a keretek vevõtõl a célba juttatása elvileg több útvonalon is lehetséges, feladat a bizonyos szempontból optimális útvonalnak a kiválasztása. Ez a tevékenység az útvonalválasztás (routing), és több megoldása lehetséges:

a rendszer kialakításakor alakítjuk ki az útvonalakat,
a kommunikáció kezdetén döntünk arról, hogy a teljes üzenet csomagjai milyen útvonalon jussanak el a rendeltetési helyükre,
csomagonként változó, a hálózat vonalainak terhelését figyelembe vevõ alternatív útvonalválasztás lehetséges.
Itt kell megoldani a túl sok csomag hálózatban való tartózkodása okozta torlódást, valamint különbözõ (heterogén) hálózatok összekapcsolását.



20. Milyen célokat valósít meg a szállítási réteg?

Feladata a hosztok közötti átvitel megvalósítása. A kapott adatokat szükség esetén kisebb darabokra vágja, átadja a hálózati rétegnek. Fontos része a címzések kezelése. Egy viszonyréteg által igényelt összeköttetési kérés általában egy hálózati összeköttetést hoz létre, ha azonban nagyobb hálózati sebesség szükséges akkor több hálózati kapcsolatot is igénybe vehet. Fordítva, ha kisebb átviteli sebesség is elegendõ, akkor egy hálózati összeköttetést lehet felhasználni több viszonyréteg kapcsolat lebonyolítására. Ezt a szállítási rétegnek a felsõbb rétegek felé nem érzékelhetõ módon kell megvalósítania. További feladatai: Több üzenetfolyam egyetlen csatornára nyalábolása, illetve forrás-cél összeköttetések létrehozása a névadási mechanizmus felhasználásával.



21. Mire használják az együttmûködési rétegeket?

Más néven: viszony réteg. A különbözõ gépek felhasználói viszonyt létesítenek egymással, például bejelentkezés egy távoli operációs rendszerbe, állománytovábbítás két gép között. Átvitt adatfolyamokba szinkronizációs ellenõrzési pontok beiktatása. Ez azt biztosítja, hogy hosszú átvitt adatfolyam átvitele alatt bekövetkezõ hiba esetén elegendõ az utolsó ellenõrzési ponttól ismételni az elvesztett adatokat.



22. Milyen feladatokat lát el a megjelenítési réteg?

A feladata az adatok egységes kezelése. A legtöbb alkalmazói program nem egy csupán egy bitfolyamot, hanem neveket, dátumokat, szövegeket küld. Ezeket általában adatstruktúrákban ábrázolják. A kódolás sem minden esetben egységes, pl. a karakterek kódolására az ASCII mellett az EBCDIC kód is használt. Más lehet egy több bájtos kód esetén az egyes bájtok sorrendje. Ezért egységes, absztrakt adatstruktúrákat kell kialakítani, amelyek kezelését a megjelenítési réteg végzi. További, e réteg által kezelt vonatkozások: az adattömörítés, illetve az átvitt adatok titkosítása.



23. Ismertesse az alkalmazási réteg szerepét az OSI modellben!

Mivel ez kapcsolódik legszorosabban a felhasználóhoz, itt kell a hálózati felhasználói kapcsolatok megoldásait megvalósítani. Mivel számos termináltípust használnak a hálózati kapcsolatokban, amelyek természetesen kisebb-nagyobb mértékben egymástól eltérnek, ezért egy hálózati virtuális terminált definiálnak, és a programokat úgy írják meg, hogy ezt tudja kezelni. A különbözõ típusú terminálok kezelését ezek után egy olyan kis — a valódi és e hálózati absztrakt terminál közötti megfeleltetését végzõ — programrészlet végzi. Másik tipikus, e réteg által megvalósítandó feladat a fájlok átvitelekor az eltérõ névkonvenciók kezelése, az elektronikus levelezés, és mindazon feladat, amit internet szolgáltatásként ismerünk.



24. Mi az az entitás?

Minden rétegben vannak aktív, mûködõ elemek ún. funkcionális elem-ek (más, elterjedt néven: entititás-ok), amelyek a rétegtõl várt funkciókat megvalósítják. Ez lehet egy program, vagy egy hardver elem (pl. egy be-kimeneti áramkör).



25. Határozza meg a rétegszolgálat fogalmát!

A rétegek közötti kommunikáció ún. szolgálatok segítségével valósul meg. A szolgálatok a rétegek ki/bemeneti pontján ún. SAP-ján (Sevice Access Point) keresztül érhetõk el.

Általánosan fogalmazva az N+1 rétegbeli entitás (funkcionális elem) kapcsolati adatelemet (IDU-t) küld a SAP-on keresztül az N rétegben lévõ entitásnak.







A kommunikációt biztosító szolgálatoknak alapvetõen két különbözõ típusa lehetséges: az összeköttetés alapú és az összeköttetés mentes szolgálat.



26. Mi az a SAP? Hol helyezkedik el?

A szolgálatok a rétegek ki/bemeneti pontján ún. SAP-ján (Sevice Access Point) keresztül érhetõk el. Ezek mindig két szomszédos réteg között találhatók. Lényegében a két réteg közötti kommunikáció ténylegesen ezeken a pontokon keresztül valósul meg. Például egy telefonrendszerben a SAP telefon fali csatlakozója, és a SAP címe az a telefonszám, amelyen keresztül a csatlakozóba dugott telefon hívható.



27. Milyen részekbõl áll egy kapcsolati adatelem?

Az IDU két részbõl, a vezérlõinformációból (ICI) és az adatelembõl (SDU) áll. Az ICI csak az interfész megfelelõ mûködéséhez szükséges, a tényleges információt az SDU hordozza. Elképzelhetõ, hogy az adatelemet a N.-edik rétegbeli entitás még szétdarabolja és független protokoll-adatelemként küldi tovább. A szállítási, viszony és alkalmazási protokoll adategységekre (PDU-kra) rendre TPDU, (T=Transport), SPDU (S=Session), és APDU (A=Application) néven hivatkoznak.



28. Ismertesse az összeköttetés alapú szolgálat lényegét! Milyen részekbõl áll a folyamat? Mikor célszerû alkalmazni?

A lényegét a telefonrendszer segítségével érthetjük meg. Ha valakivel beszélni akarunk akkor felemeljük a kagylót, a tárcsázás segítségével a telefonközponton keresztül kapcsolatot létesítünk (azaz felépítjük az összeköttetést) információt cserélünk (azaz használjuk) majd a beszélgetés végeztével letesszük a kagylót (vagyis bontjuk a kapcsolatot). Tehát a folyamat a kapcsolat felépítése, használata, majd bontása, és az információ átvitel sorrendjét szigorúan az adó határozza meg. Ez azt jelenti, hogy amilyen sorrendben küldjük az információt, a vevõ pontosan ebben a sorrendben kapja meg. Az összeköttetés kialakítása idõt vesz igénybe, így sok esetben csak akkor célszerû alkalmazni ha nagyobb mennyiségû információt akarunk átvinni.



29. Ismertesse az összeköttetés mentes szolgálat lényegét! Milyen részekbõl áll a folyamat? Mikor célszerû alkalmazni?

Az információ ilyenkor az adó és a vevõ között a vevõ címét is tartalmazó információrészek (csomagok) segítségével kerül átvitelre, a levélkézbesítõ rendszer mûködéséhez hasonlító módon. Ilyenkor elképzelhetõ, hogy a részekre bontott információt a vevõ nem az adó által küldött sorrendben kapja meg, felmerül a csomagok helyes sorrendben történõ összerakásának a szükségessége is.

Melyik a jobb megoldás? — kérdezhetnénk. Mindkét megoldást annak megbízhatóságával minõsíthetünk, ami azt jelenti, hogy az átvitel során nem vesztünk adatot. A megbízhatóság megvalósításának az a módja, hogy a vevõ az információvétel tényét visszajelzi a küldõnek, azaz nyugtázza (nyugtát küld).

Ez természetesen nem minden esetben engedhetõ meg (például digitális hang- vagy képátvitel esetén), hiszen a nyugtázási megoldás késleltetést és külön adminisztrációt igényel.

A gyakorlatban a megbízhatatlan (azaz nem nyugtázott) összeköttetés mentes szolgálatot datagram szolgálatnak (datagram service) nevezik. A megbízható összeköttetés mentes szolgálat neve: nyugtázott datagram szolgálat (acknowledged datagram service).

Természetesen összeköttetés alapú szolgálatok esetén is megkülönböztethetünk megbízható és a nyugtázást nélkülözõ megbízhatatlan szolgálatokat.



30. Mit jelent egy szolgálat megbízhatósága?

Azt jelenti, hogy az átvitel során nem vesztünk adatot. A megbízhatóság megvalósításának az a módja, hogy a vevõ az információvétel tényét visszajelzi a küldõnek, azaz nyugtázza (nyugtát küld).

Ez természetesen nem minden esetben engedhetõ meg (például digitális hang- vagy képátvitel esetén), hiszen a nyugtázási megoldás késleltetést és külön adminisztrációt igényel.

A gyakorlatban a megbízhatatlan (azaz nem nyugtázott) összeköttetés mentes szolgálatot datagram szolgálatnak (datagram service) nevezik. A megbízható összeköttetés mentes szolgálat neve: nyugtázott datagram szolgálat (acknowledged datagram service).

Természetesen összeköttetés alapú szolgálatok esetén is megkülönböztethetünk megbízható és a nyugtázást nélkülözõ megbízhatatlan szolgálatokat.



31. Mik azok a szolgálati primitívek? Milyen primitívosztályokat defináltak az OSI modellben?

Egy szolgálatot bizonyos alapmûveletek (primitívek) segítségével írhatunk le. Ezekkel definiáljuk, hogy egy szolgálat milyen tevékenységet végez el, és milyen jelzést ad tovább egy másik primitívnek. Az OSI modellben a primitívek négy osztálya lehetséges:

Primitív

Mit csinál

Kérés

Valamilyen tevékenység végrehajtásának kérése

Bejelentés

Információ adás eseményrõl

Válasz

Egy eseményre való válaszadás

Megerõsítés

A kérést kérõ informálása

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése