Emeltszintű érettségire felkészítés informatikából; Kapcsolódás a hálózathoz

3.1 Bevezetés a hálózatokba
3.1.1 Mi a hálózat?
Sokféle hálózat létezik, melyek különböző szolgáltatásokat biztosítanak számunkra. A nap folyamán valaki telefonál, megnéz egy TV műsort, rádiót hallgat, megkeres valamit az Interneten vagy videojátékot játszik egy másik országban tartózkodó személlyel. Ezeket a tevékenységeket robusztus és megbízható hálózatok teszik lehetővé. A hálózatok biztosítják, hogy emberek és eszközök kapcsolódjanak össze, függetlenül attól, hogy a világ mely pontján vannak. A legtöbben anélkül használják a hálózatokat, hogy ismernék a működésük módját, vagy belegondolnának abba, hogy mi lenne, ha nem léteznének.
Az 1990-es években és azt megelőzően, a kommunikációs technológia különálló, dedikált hálózatokat használt a hang-, videó- és adat kommunikációra. Mindegyik hálózatban másfajta eszköz biztosította a kapcsolódást. A telefonok, a televíziók és a számítógépek sajátos technológiákat és különálló, dedikált hálózatokat használtak a kommunikációhoz. De mi van akkor, ha az emberek azonos időben szeretnének hozzáférni ezekhez a hálózati szolgáltatásokhoz, esetleg egyetlen eszközt akarnak csak használni?
Az új technológiák egy olyan újfajta hálózatot hoztak létre, amely nem korlátozódik egyetlen szolgáltatás biztosítására. A dedikált hálózatokkal szemben, ezek az új konvergált hálózatok képesek hangot, videót és adatokat is szállítani ugyanazon a kommunikációs csatornán vagy hálózaton keresztül.
A piacon új termékek jelennek meg, amelyek kihasználják a konvergált információs hálózatok képességeit. Ma már az emberek élő videó adásokat nézhetnek a számítógépeiken, telefonálhatnak az Interneten, vagy televíziójukat használva kereshetnek az Interneten. A konvergált hálózatok teszik lehetővé mindezt.
Ebben a tananyagban a hálózat fogalma alatt mindvégig ezt az új, többcélú, konvergált információs hálózatot fogjuk érteni.
3.1.2 A hálózatok előnyei
A hálózatok mérete a legegyszerűbb két számítógépes hálózattól egészen a több millió eszközt tartalmazó hálózatokig terjedhet. A kisméretű irodákban, az otthoni irodákban és az otthonokban telepített hálózatokat SOHO hálózatoknak nevezik. A SOHO hálózatok lehetővé teszik, hogy néhány számítógép között erőforrásokat (nyomtatókat, dokumentumokat, képeket, zenéket stb.) osszunk meg.
Az üzleti életben kiterjedt hálózatokat használnak hirdetési célra, termékek eladásához, alapanyag rendeléshez vagy az ügyfelekkel történő kommunikációhoz. A hálózatokon keresztüli kommunikáció általában jóval hatékonyabb és olcsóbb, mint a hagyományos levelezéshez vagy a nagy távolságú telefonhíváshoz hasonló tradicionális kommunikációs megoldások. A hálózatok gyors kommunikációt


tesznek lehetővé (példaként az elektronikus levelezést vagy az azonnali üzenetküldést említhetjük), és megfelelő kiszolgálókon keresztül biztosítják az információ tárolását, az adatok elérését is.
Az üzleti és SOHO hálózatok általában egyetlen kapcsolattal rendelkeznek az Internet felé. Ezt a megosztott kapcsolatot használják közösen az egyes állomások az Interneten történő kommunikációhoz. Az Internetet a "hálózatok hálózatának" tartják, mivel szó szerint sok-sok ezer egymáshoz kapcsolt hálózatból épül fel.
A hálózatok és az Internet használatának módjai:
• Zene- és videó-megosztás
• Kutatás és on-line tanulás
• Barátokkal való társalgás
• Vakációtervezés
• Ajándék és áruvásárlás
Milyen további módokon használhatják az emberek a hálózatokat és az Internetet a mindennapi életükben?
3.1.3 Alapvető hálózati összetevők
A hálózatok sokfajta összetevőből épülnek fel. Ezek közé sorolhatjuk például a személyi számítógépeket, a kiszolgálókat, a hálózati eszközöket és a kábeleket. Az összetevőket négy nagy csoportba sorolhatjuk:
• Állomások
• Megosztott perifériák
• Hálózati készülékek
• Hálózati átviteli közegek
A legismertebb hálózati összetevők az állomások és a megosztott perifériák. Az állomások azok az eszközök, melyek üzenetet küldenek és fogadnak közvetlenül a hálózaton keresztül.
A megosztott perifériák nem közvetlenül, hanem az állomásokon keresztül kapcsolódnak a hálózathoz. Ebben a helyzetben az állomás a felelős a periféria hálózaton történő megosztásáért. Az állomáson futó speciális szoftver teszi lehetővé, hogy a felhasználók a hálózaton keresztül használják az állomáshoz kapcsolt perifériát.
A hálózati eszközöket, éppúgy mint a hálózati átviteli közegeket, az állomások összekapcsolására használják.
Néhány eszköztípus több szerepben is megjelenhet, attól függően, hogy miként van csatlakoztatva. Az állomáshoz csatlakoztatott helyi nyomtatót például perifériaként emlegetjük, de a hálózathoz direkt módon csatlakoztatott, és a hálózati kommunikációban közvetlenül résztvevő nyomtatót már állomásnak tekintjük.


3.1.4 Számítógépes szerepek a hálózatban
Minden olyan számítógépet állomásnak nevezünk, amely csatlakozik a hálózathoz és közvetlenül részt vesz a hálózati kommunikációban. Az állomások üzeneteket küldhetnek és fogadhatnak a hálózaton keresztül. A modern hálózatokban az állomások lehetnek ügyfelek, kiszolgálók vagy mind a kettő egyszerre. A számítógépre telepített program határozza meg, hogy milyen szerepet játszhat a számítógép.
A kiszolgálók azok az állomások, melyekre olyan program van telepítve, mely lehetővé teszi, hogy más hálózati állomásoknak olyan jellegű információk elérését biztosítsák, mint például elektronikus levelek vagy web oldalak. Minden szolgáltatás egy különálló kiszolgálóprogramot igényel. Web kiszolgálóprogramra van szükség például ahhoz, hogy egy állomás web-szolgáltatást tudjon nyújtani a hálózat számára.
Az ügyfelek azok az állomások, melyekre olyan szoftver van telepítve, ami lehetővé teszi, hogy információt kérjen a kiszolgálóktól, majd megjelenítse azt. Az ügyfélprogramra példa a web böngészők közé tartozó Internet Explorer.
A kiszolgálóprogrammal ellátott számítógép szolgáltatásokat biztosíthat egyszerre egy vagy több ügyfélnek.
Egy számítógép több különböző típusú kiszolgálóprogramot tud futtatni egyszerre. Otthoni- vagy kisvállalati környezetben szükség lehet arra, hogy ugyanaz a számítógép legyen a fájlkiszolgáló, webkiszolgáló és az elektronikus levelezés kiszolgálója is egyben.
Egyetlen számítógép többféle ügyfélprogramot is tud futtatni. Minden igényelt szolgáltatáshoz szükség van egy ügyfélprogramra (kliensprogramra). Több feltelepített ügyfélprogrammal egy állomás több kiszolgálóhoz tud kapcsolódni egyszerre. Egy felhasználó például megnézheti az elektronikus leveleit, és letölthet egy weboldalt, miközben azonnali üzenetküldőn beszél, és internetes rádiót hallgat.
3.1.5 Egyenrangú (peer-to-peer) hálózatok
Az ügyfél- és kiszolgálóprogramok általában külön számítógépeken futnak, de az is lehetséges, hogy egy számítógép mind a két szerepet egyszerre töltse be. Kisvállalati és otthoni hálózatokban sok számítógép működik kiszolgálóként és ügyfélként is egyben. Az ilyen hálózatot egyenrangú hálózatnak nevezzük.
A legegyszerűbb egyenrangú hálózat két számítógépet tartalmaz, melyek vezetékkel vagy vezeték nélküli technológiával közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz.
Több PC-ből álló, nagyobb egyenrangú hálózatot is létrehozhatunk, de ekkor a számítógépek összekapcsolásához szükség van egy hálózati eszközre, például hub-ra.
A fő hátránya az egyenrangú hálózati környezetnek az, hogy ha az állomás ügyfélként és kiszolgálóként is működik egyszerre, akkor a teljesítménye lecsökkenhet.
Nagyobb vállalatoknál gyakran előfordul, hogy a komoly hálózati forgalmat generáló nagyszámú ügyfélkérés miatt dedikált kiszolgálót kell üzembe állítani.













Az egyenrangú hálózatok előnyei:
• Könnyen konfigurálható
• Kevésbé összetett
• Alacsonyabb költségű, mivel hálózati eszközökre és dedikált kiszolgálókra nincs szükség
• Egyszerű feladatok elvégzésére alkalmas, mint például fájlátvitel és nyomtatómegosztás
Az egyenrangú hálózatok hátrányai:
• Nincs központosított adminisztráció
• Nem biztonságos
• Nem skálázható
• Minden eszköz működhet egyszerre kliensként és kiszolgálóként is, ami csökkentheti a teljesítményüket
3.1.6 Hálózati topológiák
Egy egyszerű, néhány számítógépet tartalmazó hálózatban egyszerű elképzelni, hogy a különböző összetevők hogy csatlakoznak. Ahogy a hálózat nő, egyre bonyolultabb lesz nyomon követni a hálózati összetevők helyét és a hálózati kapcsolódásukat. A vezetékes hálózatokban az összes hálózati állomás összekapcsolásához sok kábelre és hálózati eszközre van szükség.
Amikor a hálózatot telepítik, fizikai topológiai térkép készül, hogy rögzítse, hol és hogyan csatlakoznak az egyes állomások a hálózathoz. A fizikai topológiai térkép azt is megmutatja, hogy a kábelezés hol fut, és az állomásokat csatlakoztató hálózati eszközök hol találhatóak. A topológiai térképen ikonokat használunk a valódi fizikai eszközök ábrázolására. Nagyon fontos a fizikai topológiai térkép karbantartása és frissítése, mivel a naprakész térkép megkönnyíti a hibaelhárítást és a későbbi bővítést.
A fizikai topológiai térképen kívül néha szükséges a hálózati topológia logikai nézete is. A logikai topológiai térképen az alapján csoportosítjuk az állomásokat, ahogyan használják a hálózatot, tekintet nélkül a fizikai elhelyezkedésükre. Állomásneveket, címeket, csoportinformációkat és alkalmazásokat rögzíthetünk a logikai topológiai térképen.
Az ábrák a logikai és a fizikai topológiai térképek közötti különbséget szemlélteti. 







3.2 Kommunikációs alapelvek
3.2.1 Forrás, csatorna, cél
Minden hálózat elsődleges célja hogy biztosítsa az információáramlást. A nagyon korai, primitív emberektől kezdve napjaink legjobb tudósaiig bezárólag, mindenki számára döntő fontosságú az információ másokkal történő megosztása, mivel ez az egyik alapja az emberi előrehaladásnak.
Minden kommunikáció egy üzenettel, másképp nevezve információval kezdődik, amit egy egyén vagy eszköz küld egy másiknak. A technológia fejlődésével folyamatosan változik a módszer, ahogyan az üzeneteket küldjük, fogadjuk és értelmezzük.
Minden kommunikációs módszerben van három közös alkotóelem. Ezek közül az első az üzenet forrása vagy másképpen küldője. Az üzenet forrásai emberek vagy elektronikai eszközök lehetnek, akik vagy amik üzenetet közölnek más egyénekkel vagy eszközökkel. A kommunikáció második alkotóeleme az üzenet célállomása vagy vevője. A célállomás fogadja és értelmezi az üzenetet. A harmadik alkotóelem a csatorna, ami a forrástól a célig biztosítja az utat az üzenet számára.
3.2.2 Kommunikációs szabályok
Két ember közötti tetszőleges kommunikáció esetén rengeteg olyan szabály vagy protokoll van, amit mind a kettőjüknek követni kell ahhoz, hogy az egymásnak küldött üzenetek eljussanak a másik félhez, és a fogadó megértse azokat. A sikeres emberi kommunikációhoz szükséges protokollok az alábbiak:
• A küldő és a fogadó azonosítása
• Megállapodás szerinti közeg vagy csatorna (szemtől szembe, telefon, levél, fénykép)
• Megfelelő kommunikációs mód (beszélt, írásbeli, képekkel ellátott, interaktív, egyirányú)
• Közös nyelv
• Nyelvtani és mondattani struktúra
• A sebesség és a kézbesítés időzítése
Képzelje el, mi történne, ha nem lennének protokollok és szabályok, melyek szabályozzák az emberek közötti kommunikációt! Képesek lennénk megérteni egymást? Képesek lennénk elolvasni azt a bekezdést, ami nem követi a közösen elfogadott protokollokat?
A protokollokat az üzenet forrásának, vevőjének és átvivő csatornájának jellemzői határozzák meg. A szabályok, amit egy adott közegen történő kommunikációhoz alkalmazunk, nem feltétlenül azonosak, ha más közeget használunk. Más szabályok érvényesek például telefonhívás esetén, mint levélváltáskor.
A protokollok definiálják az üzenetküldés és a szállítás részleteit. Ezek a következők:
• Üzenetformátum
• Üzenetméret
• Időzítés
• Beágyazás
• Kódolás
• Szabványos üzenetminta


A számítógépes kommunikációnál is alkalmazzuk azokat a fogalmakat és szabályokat, amelyek megbízhatóvá és érthetővé teszik az emberi kommunikációt.
3.2.3 Üzenetkódolás
Az első lépés az üzenetküldéshez az üzenet kódolása. Az írott szavak, a képek, a beszélt nyelvek mind egyedi kódkészletet, hangokat, gesztusokat, és/vagy szimbólumokat használnak a megosztani kívánt gondolat kifejezésére. A kódolás az a folyamat, melynek során a gondolatokat átalakítjuk az átvitelhez szükséges nyelvre, szimbólumokra vagy hangokra. A dekódolás megfordítja ezt a folyamatot, annak érdekében, hogy értelmezni tudjuk a gondolatot.
Képzeljen el egy személyt, aki a naplementét nézi, és felhív valakit, hogy elmondja neki, milyen szép az elé táruló látvány. Az üzenet közléséhez a küldőnek a gondolatait és észleléseit a naplementéről először szavakká kell konvertálnia, vagyis kódolnia kell. A beszélt nyelv ragozásait és az emberi hangot használva a küldő a szavakat az üzenet továbbítását végző telefonba mondja. A telefonvonal másik végén egy másik ember hallgatja a leírást, fogadja és dekódolja a hangokat, hogy végül maga elé képzelhesse a küldő által leírt naplementét.
A számítógépes kommunikációban is történik kódolás. Két állomás közötti kódolásnak az átviteli közegnek megfelelő formátumúnak kell lennie. A hálózaton át küldött üzenetet először a küldő állomás bitekké konvertálja. Minden bitet hangmintává, fényhullámmá vagy elektromos impulzussá kódol, annak függvényében, hogy milyen hálózati közegen fogja a biteket továbbítani. A célállomás fogadja, és az üzenet értelmezéséhez dekódolja a jeleket.
3.2.4 Üzenetformázás
Meghatározott formátumot és szerkezetet kell használni, amikor egy üzenetet a forrástól a célig akarunk eljuttatni. Az üzenet formátuma az üzenet típusától és az átvitelhez használt csatornától függ.
Az egyik leggyakoribb formája az emberi írásbeli kommunikációnak az írott betű. A magánlevelek egyezményes formája évszázadok óta nem változott. A legtöbb kultúrában a magánlevelek a következő alkotóelemeket tartalmazzák:
• a fogadó azonosítása
• megszólítás vagy üdvözlés
• az üzenet tartalma
• záró mondat
• a küldő azonosítása
A szállításhoz megfelelő formátumot kell alkalmazni, ami levelek esetén a becsomagolás vagy a borítékba helyezés. A borítékon rögzített helyen van a küldő és a fogadó címe. Ha a célcím vagy a formátum helytelen, a levelet nem szállítják el.
Beágyazásnak hívjuk azt a folyamatot, amikor egy üzenetformátumot (levél) egy másik üzenetformátumba (boríték) helyezünk. Amikor a fogadó a folyamatot megfordítja, kicsomagolás történik, a levelet kivesszük a borítékból.
A levél írója megegyezés szerinti formátumot használ annak érdekében, hogy a levelet elszállítsák, és a fogadó megértse az üzenetet. Hasonlóképpen a számítógép-hálózaton küldött üzenet is egy


speciális formázási szabályt követ, hogy elszállítsák és feldolgozzák. Ahogy a levelet borítékba ágyaztuk a szállításhoz, ehhez hasonlóan a számítógépes üzeneteket is beágyazzuk. A hálózaton való továbbítás előtt minden számítógépes üzenetet beágyazunk egy keretnek nevezett speciális formátumba. A keret borítékként funkcionál, tartalmazza a cél- és a forrásállomás címét.
A keret formátumát és tartalmát a küldött üzenet típusa és a közlésre használt csatorna határozza meg. A nem megfelelően formázott üzenetek továbbítása általában nem lehetséges, de az is előfordulhat, hogy megérkezés után a célállomás nem tudja feldolgozni azt.
Cél (fizikai / hardver cím) Forrás
(fizikai / hardver cím) Start Flag (üzenet kezdet jelző) Fogadó (cél azonosítója) Küldő (forrás
azonosítója) Beágyazott adat (bitek) Keret vége (üzenet vége jelző)
Keret címzés Beágyazott üzenet


3.2.5 Üzenet méret
Képzelje el, hogy milyen lenne ezt a tananyagot úgy olvasni, hogy az egész csak egyetlen hosszú mondatból állna. Egy ilyen szöveget nem lenne könnyű olvasni és megérteni. Amikor az emberek egymással kommunikálnak, a küldendő üzenetet általában kisebb részekre, rendszerint mondatokra tördelik. A mondatok nem haladhatják meg azt a méretet, amit a fogadó személy egyszerre fel tud dolgozni. Az egyéni kommunikáció sok kisebb mondatból áll, ezzel biztosítva, hogy az üzenet minden részét fogadja és megértse a címzett.
A fentiekhez hasonlóan, amikor az egyik állomás hosszabb üzenetet küld egy másik állomásnak a hálózaton, szükséges az üzenet kisebb részekre darabolása. A hálózaton érvényben levő, a darabok (keretek) méretét szabályozó szabályok nagyon szigorúak, és a használt csatornától függően eltérőek lehetnek. A túlságosan hosszú vagy rövid keretek nem kerülnek szállításra.
A keretek méretkorlátozásai megkívánják, hogy a forrásállomás a hosszú üzeneteket olyan darabokra tördelje, amik megfelelnek a minimális és a maximális méretre vonatkozó követelményeknek. Minden egyes darabot címzési információval ellátott külön keretbe ágyaznak, majd továbbítják a hálózaton. A fogadó állomás a feldolgozás és az értelmezés előtt az üzeneteket kicsomagolja és összeilleszti.
3.2.6 Üzenetidőzítés
Az egyik tényező, ami hatással van arra, hogy milyen eredményesen lehet fogadni és értelmezni az üzenetet, az időzítés. Az emberek az időzítést arra használják, hogy megállapítsák mikor és milyen gyorsan vagy lassan beszéljenek, valamint hogy mennyit várjanak a válaszra. Ezek megegyezésen alapuló szabályok.


Hozzáférési mód
A hozzáférési mód meghatározza, hogy mikor küldhet valaki üzenetet. Ezek az időzítési szabályok a környezethez igazodnak. Egy ember bármikor képes elkezdeni beszélni. Ebben a környezetben, a beszéd előtt azonban várni kell addig, amíg mindenki más befejezi a beszédet. Ha két ember beszél egyszerre, információütközés történik, és szükséges, hogy mind a ketten abbahagyják és később újrakezdjék a folyamatot. Ezek a szabályok biztosítják a kommunikáció sikerét. Hasonlóképpen ehhez, a számítógépek számára is definiálni kell a hozzáférési módot. A hálózaton az állomásoknak ismerniük kell a hozzáférési módot, hogy tudják mikor kezdhetik az üzenet küldését, és hogyan viselkedjenek, ha hiba történik.
Adatfolyam-vezérlés
Az időzítés arra is hatással van, hogy mennyi információt lehet küldeni és milyen gyorsan. Ha egy ember túlságosan gyorsan beszél, a többieknek nehéz hallani és megérteni az üzenetet. A fogadó személynek ebben az esetben meg kell kérnie a küldőt, hogy lassítson. A hálózati kommunikáció során is előfordulhat, hogy a küldő állomás gyorsabban küld üzenetet, mint ahogyan a célállomás fogadni és feldolgozni tudná azt. A forrás- és célállomások adatfolyam-vezérlést használnak a helyes időzítés jelzésére, ezáltal biztosítva a sikeres kommunikációt.
Válaszidő túllépése
Ha valaki feltesz egy kérdést, és nem hallja a választ elfogadható időn belül, akkor feltételezi, hogy már nem is jön válasz, és ennek megfelelően reagál. Lehet, hogy megismétli a kérdést, de az is lehet, hogy folytatja a párbeszédet. A hálózati állomásoknak szintén vannak szabályai, amik meghatározzák, hogy mennyit kell várni a válaszra, és mit kell csinálni, ha válaszidő túllépés történik.
3.2.7 Üzenet sémák
Vannak olyan helyzetek, mikor csupán egyetlen emberrel szeretnénk valamilyen információt megosztani. Máskor előfordulhat, hogy emberek egy csoportjával, vagy akár egy adott területen lévő összes emberrel szeretnénk egyszerre közölni valamit. A két ember közötti párbeszéd példa az egy- az-egyhez kommunikációs sémára. Amikor fogadók egy csoportjának kell ugyanazt az üzenetet fogadnia, akkor egy-a-többhöz vagy egy-a-mindenkihez üzenetséma érvényesül.
Néha az üzenet küldőjének meg kell győződnie arról, hogy a célnak küldött üzenetét sikeresen kézbesítették. Ebben az esetben elvárás, hogy a fogadó egy nyugtát küldjön vissza a küldőnek. Ha nincs szükség nyugtára, akkor nyugtázatlan üzenetsémáról beszélünk.
A hálózaton az állomások hasonló üzenetsémákat használnak a kommunikációhoz.
Az egy-az-egyhez üzenetsémára az egyedi (unicast) kifejezést használjuk, ami jelzi, hogy csak egyetlen célja van az üzenetnek.
Amikor az állomás egy-a-többhöz sémát használ az üzenetküldéshez, akkor csoportos (multicast) küldésről beszélünk. A csoportos küldés esetén az üzenetet egyszerre továbbítjuk a célállomások egy csoportjának.
Ha a hálózaton egy időben az összes állomásnak meg kell kapnia az üzenetet, akkor ezt az esetet szórásnak (broadcast) nevezzük. A szórás az egy-a-mindenkihez sémát valósítja meg. A fenti sémák
mellett egyes esetekben a fogadónak nem kell megerősítést küldenie (nyugtázatlan üzenetküldés), míg máskor a küldő elvárhatja, hogy visszajelzést kapjon a sikeres kézbesítésről (nyugtázott üzenetküldés).
3.2.8 A kommunikációban használt protokollok
Minden kommunikációt - akár emberi, akár számítógépes - előre lefektetett szabályok, a protokollok irányítják. A protokollokat a forrás, a csatorna, és a cél jellemzői határozzák meg. A fentiek alapján a protokollok definiálják az üzenet formátumára, az üzenet méretére, az időzítésre, a beágyazási módra, a kódolásra és a szabványos üzenetsémára vonatkozó követelményeket.
3.3 Kommunikáció a helyi vezetékes hálózaton keresztül
3.3.1 A protokollok fontossága
A számítógépek, az emberekhez hasonlóan, szabályokat vagy protokollokat használnak a kommunikációhoz.
A protokollok különösen fontosak a helyi hálózaton. Vezetékes környezetben a helyi hálózat alatt egy olyan területet értünk, ahol minden állomásnak „ugyanazt a nyelvet kell beszélnie" vagy számítógépes terminológiát használva „ugyanazt a protokollt kell használnia".
Ha egy szobában mindenki más nyelven beszél, nem fogják megérteni egymást. Hasonlóképpen, ha a helyi hálózatban levő eszközök nem ugyanazokat a protokollokat használják, nem lesznek képesek kommunikálni egymással.
A vezetékes helyi hálózatban a leggyakrabban használt protokollkészlet az Ethernet.
Az Ethernet protokoll a helyi hálózaton keresztüli kommunikáció számos összetevőjét határozza meg, úgymint az üzenet formátumát, az üzenet méretét, az időzítést, a kódolást és az üzenetsémákat.
3.3.2 A protokollok szabványosítása
A korai hálózatok idejében minden gyártó a saját módszerét használta a hálózati eszközök összekapcsolására és a hálózati protokollokra. Az egyik gyártótól származó eszköz nem tudott kommunikálni egy másik gyártó eszközével.
Ahogy a hálózatok egyre jobban elterjedtek, szabványokat dolgoztak ki, amik olyan szabályokat definiáltak, amivel a különböző gyártóktól származó hálózati eszközök együtt tudtak működni. A szabványok sokféle előnyt nyújtanak a hálózatok számára:
• Elősegítik a tervezést.
• Egyszerűsítik a termékfejlesztést.
• Támogatják a versenyt.
• Következetes összekapcsolódást biztosítanak.
• Elősegítik az oktatást.
• Biztosítják az ügyfelek számára, hogy több gyártó közül választhassanak.
Helyi hálózatos környezetben nem létezik hivatalos szabványos protokoll, de idővel az egyik technológia, az Ethernet, a többinél gyakoribbá vált, azaz de facto szabvány lett. 
A Villamos- és Elektronikai Mérnökök Intézete (IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers) az a szervezet, ami kezeli a hálózati szabványokat, így az Ethernet és a vezeték nélküli szabványokat is. Az IEEE bizottságok a felelősök a kapcsolatokra, az átviteli közegek követelményeire és a kommunikációs protokollokra vonatkozó szabványok jóváhagyásáért és karbantartásáért. Minden technológiai szabvány kap egy számot, ami azt a bizottságot jelzi, amelyik felelős az adott szabványért. Az Ethernet szabvány a 802.3-as számú bizottsághoz tartozik.
Az Ethernet 1973-as megszületése óta számos új szabvány jött létre a gyorsabb és rugalmasabb technológiai verziók érdekében. Az Ethernet folyamatos fejlődési képessége a fő oka annak, hogy ilyen népszerű lett. Minden Ethernet verzióhoz tartozik egy szabvány. Például a 802.3 100BASE-T a 100 megabites csavart érpárt használó Ethernet szabványt jelöli. A szabvány rövidítése az alábbiakat jelöli:
A 100 a sebességet jelöli Mbit/s-ban.
A BASE mutatja, hogy alapsávi átvitelről van szó.
T jelzi a kábel típusát, ebben az esetben a csavart érpárt.
Az Ethernet korai változatai relatíve lassúak, 10 Mbit/s-ok voltak. A legújabb Ethernet verziók 10 Gbit/s vagy még ennél is nagyobb sebességgel működnek. Hasonlítsa össze, hogy mennyivel gyorsabbak a mai verziók, mint a hagyományos Ethernet hálózatok!


Év 1973 1980 1983
Szabvány Ethernet DIX szabvány IEEE 802.3
Leírás A Xerox corp.-nál dolgozó Dr Robert Metcalf találta fel az Ethernetét. A Digital Equipment Corp, az Intel és a Xerox (DIX) kiadta a koaxiális kábelen 10 Mbit/s sebességgel működő Ethernet szabványt. 10 Mbps Ethernet vastag koaxiális kábelen


Év 1985 1990 1993
Szabvány IEEE 802.3a IEEE 802.3Í IEEE 802.3j
Leírás 10 Mbps Ethernet vékony 10 Mbps Ethernet csavart 10 Mbps Ethernet optikai
koaxiális kábelen érpáron (TP) szálon


Év 1995 1998 1999
Szabvány IEEE 802.3U IEEE 802.3z IEEE 802.3ab
Leírás Fast Ethernet: 100 Mbps Ethernet csavart érpáron (TP) vagy optikai szálon (különböző szabványok) Gigabit Ethernet optikai szálon Gigabit Ethernet csavart érpáron


Év 1999 2002 2006
Szabvány IEEE 802.3ab IEEE 802.3ae IEEE 802,3an
Leírás Gigabit Ethernet csavart érpáron 10 Gigabit Ethernet optikai szálon (változó szabványok) 10 Gigabit Ethernet csavart érpáron (TP)


3.3.3 Fizikai címzés
Minden kommunikációban a forrást és célt valamilyen módon azonosítani kell. Az emberi kommunikációban a forrást és a célt a nevek azonosítják.
Amikor egy nevet valahol kimondanak, a név tulajdonosa meghallgatja az utána következő üzenetet és válaszol rá. Lehet, hogy a szobában lévő többi ember is hallja az üzenetet, de figyelmen kívül hagyják azt, mivel nem nekik címezték.
Az Ethernet hálózatokban hasonló módszer létezik a forrás- és a célállomás azonosítására. Minden Ethernet hálózathoz csatlakoztatott állomáshoz egy fizikai cím van hozzárendelve, ez szolgál az állomás azonosítására a hálózaton.
Minden Ethernet hálózati interfésznek egyedi fizikai címe van, amit a gyártáskor rendelnek hozzá. Ezt a címet közeghozzáférés-vezérlési (MAC - Media Access Control) címként ismerjük. A hálózat valamennyi forrás- és célállomását egy-egy MAC-cím azonosítja.


Az Ethernet hálózatok kábel alapúak, ami azt jelenti, hogy rézvezeték, vagy optikai kábel köti össze az állomásokat és a hálózati eszközöket. Ez az a csatorna, amit az állomások közötti kommunikációhoz használunk.
Amikor egy állomás kommunikál az Ethernet hálózaton, kereteket küld, amiben megtalálható a saját MAC-címe, mint forráscím és a kívánt célállomás MAC-címe. Bármelyik állomás, amelyik fogad egy keretet, dekódolja azt, majd kiolvassa a cél MAC-címet. Ha ez a cím egyezik a hálózati csatolóján konfigurálttal, akkor feldolgozza és továbbítja a megfelelő alkalmazás számára. Ha a cél MAC-cím nem egyezik meg az állomás MAC-címével, akkor a hálózati csatoló figyelmen kívül hagyja az üzenetet.
3.3.4 Ethernet kommunikáció
Az Ethernet protokoll szabványa a hálózati kommunikáció számos jellemzőjét meghatározza, úgy mint a keret formátumát, a keret méretét, az időzítést és a kódolást.
Amikor az Ethernet hálózaton az állomások üzeneteket küldenek egymásnak, akkor a szabványban meghatározott keretnek megfelelő szerkezetre formázzák az üzeneteket. A kereteket Protokoll Adat Egységeknek (PDUs - Protocol Data Units) is nevezik.
Az Ethernet keret formátumában meghatározott helye van a cél és a forrás MAC-címének, valamint az alábbi kiegészítő információknak:
• Szekvencia és időzítő előtag
• Kezdetjelző
• Keret hossz és típus
• Keret ellenőrző sorozat az átviteli hibák detektálásához
Az Ethernet keret mérete korlátozott: maximum 1528 bájt, minimum 64 bájt. A fogadóállomás nem dolgozza fel azokat a kereteket, amiknek a mérete nem fér bele ebbe az intervallumba. A keretformátumokon, a méreteken és az időzítéseken kívül az Ethernet szabvány definiálja, hogy a kereteket felépítő bitek hogyan legyenek kódolva a csatornára. A bitek a rézvezetéken elektromos impulzusok formájában, míg optikai kábelen fényimpulzusok formájában továbbítódnak.


Az Ethernet keret felépítése
Előtag SFD a cél a forrás Hossz/tipus Beágyazott adat Keretellenörzö
MAC- MAC címe összeg
címe
7 1 6 6 2 46-től 1500-ig 4



IEEE 802.3 Ethernet keret mezői
í Ráit-nL' nőt/
uajiuPi IVIO/.U i IÖV
7 Előtag
1 Keret kezdet
6 a cél MAC címe
6 a forrás MAC címe
2 Hossz/típus mező
46-töl 1500-ig Beágyazott adat
4 Keretellenörzö összeg (CRC)


3.3.5 Ethernet hálózatok hierarchikus felépítése
Képzeljük el, hogy milyen nehéz lenne a kommunikáció, ha az egyetlen mód, hogy üzenetet küldjünk valakinek az lenne, hogy a személy nevét használjuk. Ha a címzésben nem használhatnánk utca-, város és ország nevet, szinte lehetetlen lenne üzenetet küldeni valakinek a nagyvilágban.
Az Ethernet hálózat egy állomásának MAC-címe a személynévhez hasonló. A MAC-cím egyértelműen azonosítja a címet viselő állomást, de semmit sem mond arról, hogy az állomás hol található a hálózaton. Ha az Internet összes állomását (több mint 4 millió) csupán az egyedi MAC-címük azonosítaná, akkor borzasztóan nehéz lenne bármelyiket is megtalálni közülük.
Az Ethernet technológia ráadásul nagy mennyiségű szórásos forgalmat generál az állomások kommunikációjához. A szórásos üzenetet az egy hálózatban lévő összes állomás megkapja. A szórásos üzenetek sávszélességet emésztenek fel, és lassítják a hálózat teljesítményét. Mi történne, ha az Internetre kapcsolt állomások milliói egy Ethernet hálózatban lennének, és szórásos üzeneteket használnának?
E két ok miatt a sok állomást tartalmazó nagy Ethernet hálózatok nem hatékonyak. Jobban megéri a nagy hálózatokat kisebb, jobban kezelhető részekre osztani. A nagy hálózatok felosztásának egyik módja a hierarchikus tervezési modell használata.
A hálózattervezés hierarchikusan rétegezett felépítésű csoportosítással szervezi az eszközöket egymásra épülő kisebb hálózatokba. Az így kialakított rendszer kisebb és jobban kezelhető eszközcsoportokból épül fel, ezáltal biztosítható, hogy a helyi forgalom helyi maradjon, és csak a más hálózatokba irányuló forgalom továbbítódjon a felsőbb rétegek felé.


A hierarchikusan rétegezett kialakítás biztosítja a hatékonyságot és a sebesség növekedését, a funkciók optimalizálását. Lehetővé teszi, hogy a hálózat igény szerint bővíthető legyen, vagyis további helyi hálózatokat adhatunk hozzá anélkül, hogy ez befolyásolná a meglévő teljesítményét.
A hierarchikus tervezésnek három alaprétege van:
• Hozzáférési réteg - a helyi Ethernet hálózaton az állomásoknak biztosít kapcsolódást.
• Elosztási réteg - kisebb helyi hálózatokat kapcsol össze.
• Központi réteg - nagy sebességű kapcsolat teremt az elosztási réteg eszközei között.
Ebben az új, hierarchikus tervezéssel létrehozott rendszerben olyan logikai címzési sémára van szükségünk, amivel azonosítani tudjuk az állomások helyét. Az Internet Protokoll (IP) címzési sémája megfelel ennek a célnak.


3.3.6 Logikai címzés
Egy személy neve általában nem változik, de a személy címe a lakóhelyéhez kötődik, és ezért változhat. Egy állomás esetén a fizikai címként is ismert MAC-cím nem változik; fizikailag hozzá van rendelve a hálózati csatolójához. A fizikai cím ugyanaz marad, függetlenül attól, hogy az állomás hol helyezkedik el a hálózaton belül.
Az IP-cím hasonló egy személy címéhez. Logikai címként ismert, mivel az állomás helye alapján logikailag van kijelölve. Az IP-címet (hálózati cím), a helyi hálózat címzéséhez illeszkedően a hálózati rendszergazda jelöli ki minden állomáshoz.
Az IP-cím két részből áll. Az egyik rész azonosítja a helyi hálózatot. Az IP-cím hálózati része megegyezik az összes, azonos hálózatban található állomásnál. Az IP-cím másik része azonosítja az állomást. Egy helyi hálózaton az IP-cím állomás része minden állomás esetén egyedi.
Hasonlóan, ahogy szükség van névre és címre ahhoz, hogy levelet küldjünk valakinek, úgy a fizikai MAC- és a logikai IP-cím is szükséges a számítógépek számára, hogy kommunikálni tudjanak egy hierarchikus hálózaton keresztül.
3.3.7 Hozzáférési és Elosztási rétegek és Eszközök
Az IP forgalom irányítása a hozzáférési, az elosztási és a központi réteghez rendelt eszközök és jellemzők alapján történik. Az IP címet annak eldöntésére használjuk, hogy a hálózati forgalmat helyben vagy a hálózat hierarchikus rétegein keresztül mozgatva kezeljük.
Hozzáférési réteg
A hozzáférési réteg minden végfelhasználói eszköz számára egy csatlakozási pontot biztosít, és lehetővé teszi több állomás számára, hogy hálózati eszközökön - rendszerint hubon vagy kapcsolón - keresztül kapcsolódjanak más állomásokhoz. A hozzáférési réteg egy elkülönített hálózatában jellemzően minden eszköz IP címének hálózati része azonos.
Ha az üzenetet a cél IP címének hálózati része szerint egy helyi állomásnak címezték akkor az üzenet helyi marad. Ha azonban a címzett más hálózatban helyezkedik el, akkor az üzenet az elosztási réteg felé továbbítódik. A hubok és a kapcsolók az elosztási rétegbeli eszközökhöz biztosítanak kapcsolatot. Az elosztási rétegben használt leggyakoribb eszköz a forgalomirányító.
Elosztási réteg
Az elosztási réteg csatlakozási pontot biztosít az elkülönített hálózatokhoz és szabályozza a hálózatok közötti információáramlást. Az elosztási rétegben találhatók a hozzáférési réteg kapcsolóinál nagyobb teljesítményű kapcsolók, csakúgy, mint a hálózatok közötti forgalomirányítást végző 
forgalomirányítók . Az elosztási réteg eszközei szabályozzák a hozzáférési réteg irányából a központi réteg irányába folyó forgalom típusát és mennyiségét.
Központi réteg
A központi réteg egy nagysebességű gerinc, redundáns (tartalék) kapcsolatokkal. Ez a réteg több végfelhasználói hálózat közötti nagymennyiségű adat szállításáért felelős. A központi réteg elsődleges célja az adatok gyors szállítása.
A hubokat, a kapcsolókat és a forgalomirányítókat a következő két részben fogjuk részletesebben tárgyalni.
3.4 Egy Ethernet hálózatban a hozzáférési réteg (Acces Layer) építése
3.4.1 Hozzáférési réteg
A hozzáférési réteg a hálózat alapvető része, amelyben a felhasználók más állomásokhoz, megosztott fájlokhoz és nyomtatókhoz férnek hozzá. A hozzáférési réteg állomásokból és azok összekapcsolását biztosító hálózati eszközökből épül fel.
A hálózati eszközök lehetővé teszik számunkra, hogy több állomást kapcsoljunk össze, továbbá biztosítják a hálózaton keresztül elérhető szolgáltatásokhoz való hozzáférést. A kábellel közvetlenül összekötött, két állomásból álló egyszerű hálózatokkal ellentétben, a hozzáférési rétegben minden állomás egy hálózati eszközhöz csatlakozik. Ezt a csatlakozási típust mutatja az ábra.
Egy Ethernet hálózatban minden állomás egy kábel segítségével tud közvetlenül csatlakozni egy hozzáférési rétegbeli hálózati eszközhöz. Ezeket a kábeleket az Ethernet szabványoknak megfelelően gyártják. A kábel egyik végét az állomás hálózati csatolójához, míg a másikat a hálózati eszköz egy portjához kell csatlakoztatni. Többfajta olyan hálózati eszköz létezik, amit az állomások elérési réteghez történő csatlakoztatására használunk. A két legjellemzőbb ilyen eszköz a hub és a kapcsoló.
3.4.2 Hubok feladatai
A hub a hálózati eszközök egyik típusa, amely az Ethernet hálózatok hozzáférési rétegében helyezkedik el. A hub több porttal rendelkezik, ezeken keresztül állomásokat kapcsolhatunk a hálózathoz. A hubok egyszerű eszközök, nem rendelkeznek a hálózati állomások között küldött üzenetek dekódolásához szükséges elektronikával, nem képesek meghatározni, hogy melyik üzenetet melyik állomásnak kell megkapnia. A hub az egyik portján veszi az ektronikus jeleket, ezeket regenerálja és az összes többi portjára továbbítja.
Emlékezzünk rá, hogy egy állomás hálózati csatolója csak a saját MAC-címével címzett üzenetet fogadja. Az állomások figyelmen kívül hagyják a nem nekik szóló üzeneteket. Az üzenetet csak a célcímben megadott állomás dolgozza fel és válaszolja meg a küldőnek.
Az Ethernet hub összes portja egyetlen közös csatornán végzi az üzenetek küldését és fogadását. Mivel minden állomásnak osztoznia kell az elérhető csatorna sávszélességén, a hubra osztott- sávszélességű eszközként szoktak hivatkozni.


Az Ethernet hubon keresztül egyszerre csak egy üzenet küldhető. Előfordulhat, hogy a hubhoz kapcsolódó két vagy több állomás egyszerre próbál üzenetet küldeni. Ha ez bekövetkezik, az üzenetet hordozó elektronikus jel a hubon belül ütközik a többi üzenet jelével.
Az ütközés hatására az üzenetek sérülnek, és az állomások számára olvashatatlanná válnak. A hub nem dekódolja az üzenetet, így nem érzékeli ha az üzenet sérült, ezért ilyenkor is továbbítja azt az összes portján. Azt a területet, amelyhez tartozó állomások az ütközés következtében sérült üzenetet kaphatnak, ütközési tartománynak nevezzük.
Ütközés esetén az ütközési tartományon belül elhelyezkedő állomások képesek észlelni, hogy a beérkezett üzenet sérült. Ilyenkor mindegyik küldő állomás vár egy rövid ideig, majd megpróbálja újraküldeni az üzenetet. Amint egyre több állomást csatlakoztatunk az ütközés tartományhoz, úgy nő az ütközések esélye. Sok ütközés sok újraküldést okoz. A nagy mennyiségű újraküldés torlódást okozhat, és lelassíthatja a hálózati forgalmat. A fentiek miatt az ütközési tartományok méretét lehetőség szerint korlátozni kell.
3.4.3 A kapcsolók feladatai
Az Ethernet kapcsoló (switch) a hozzáférési rétegben használt eszköz. Csakúgy, mint a hub, a kapcsoló is több állomást tud a hálózathoz csatlakoztatni. A hub-bal ellentétben, a kapcsoló képes arra is, hogy csak egy meghatározott állomásnak továbbítson egy üzenetet. Amikor az állomás egy másik állomásnak a kapcsolón keresztül küld üzenetet, a kapcsoló fogadja és dekódolja a keretet, majd kiolvassa belőle a fizikai (MAC) címet.
A kapcsolók által használt tábla, melyet MAC-cím táblának hívnak, tartalmaz egy listát az aktív portokról és a hozzájuk csatlakoztatott állomások MAC-címéről. Amikor egyik állomás üzenetet küld a másiknak, a kapcsoló ellenőrzi, hogy a cél MAC-cím megtalálható-e a táblázatban. Ha igen, akkor egy áramkörnek nevezett átmeneti kapcsolatot épít fel a forrás- és a célport között. Az új áramkör egy dedikált csatornát biztosít, amin keresztül a két állomás kommunikálhat. A kapcsolóhoz csatlakozó többi állomás nem osztozik ennek a csatornának a sávszélességén, és nem kapja meg a nem neki címzett üzeneteket. Az állomások között minden egyes új párbeszédnél egy új áramkör épül fel. Ezek a különálló áramkörök lehetővé tesznek egyidejűleg több párbeszédet, anélkül, hogy ütközés történne.
Mi történik olyankor, ha a kapcsoló egy olyan keretet kap, melynek címzettje a MAC-cím táblában nem szereplő állomás? Ha a cél MAC-cím nincs benne a táblában, a kapcsoló nem rendelkezik az egyedi áramkör kialakításához szükséges információval. Amikor a kapcsoló nem tudja eldönteni, hogy merre található a célállomás, egy elárasztásnak nevezett eljárást alkalmaz, mellyel az összes csatlakozott állomásnak továbbítja a keretet. Mindegyik állomás összehasonlítja az üzenet cél MAC- címét a saját címével, és csak a megfelelő célcímmel rendelkező állomás dolgozza fel az üzenetet, és válaszol a küldőnek.
Hogyan kerül be egy új állomás címe a MAC-cím táblába? A kapcsoló az állomások között küldött összes kereteket megvizsgálva építi fel a MAC-cím táblát. Amikor egy új állomás küld üzenetet, vagy egy elárasztásos üzenetre válaszol, a kapcsoló azonnal megtanulja az állomás MAC-címét és azt a portot amelyhez az állomás csatlakozik. A tábla dinamikusan frissül, minden alkalommal amikor új forrás MAC-című keret érkezik be, így a kapcsoló gyorsan megtanulja az összes hozzá csatlakoztatott állomás MAC-címét.


Néha szükség lehet arra, hogy a kapcsoló egyik portjához egy másik hálózati eszközt, például hub-ot csatlakoztassunk, így növelve meg a hálózathoz kapcsolható állomások számát. Amikor a kapcsoló egy portjához hub-ot csatlakoztatunk, a kapcsoló ahhoz a porthoz rendeli a hub-hoz csatlakoztatott összes állomás MAC-címét. Esetenként ugyanahhoz a hub-hoz tartozó két állomás akar kommunikálni. Ebben az esetben a kapcsoló fogadja a keretet, és a tábla alapján megállapítja, hogy a célállomás hol helyezkedik el. Ha mind a forrás, mind pedig a célállomás azonos porton található, a kapcsoló figyelmen kívül hagyja az üzenetet.
Amikor a kapcsoló portjához egy hub csatlakozik, ütközés történhet a hubon. A hub továbbítja az összes portjára az ütközés következtében sérült üzenetet. A kapcsoló fogadja ezt, de a hub-bal ellentétben nem továbbítja az ütközés következtében megsérült üzeneteket. Összességében a kapcsolónak megvan az a pozitív tulajdonsága, hogy minden portja különálló ütközési tartományt hoz létre. Minél kevesebb állomás van az ütközési tartományban, annál kisebb az esélye annak, hogy ütközés következik be.
3.4.4 Szórásos üzenetküldés
Ha az állomásokat hubon vagy kapcsolón keresztül kötjük össze, egy helyi hálózat jön létre. A helyi hálózaton belül gyakran szükséges, hogy egy állomás az összes többi állomásnak egyszerre tudjon üzenetet küldeni. Azt az üzenettípust, amivel ez megvalósítható, szórásnak (broadcast) nevezzük. A szórásos üzenet hasznos, ha egy állomás úgy próbál információt szerezni, hogy nem tudja a választ birtokló állomás címét, vagy amikor egy állomás egyszerre akarja eljuttatni ugyanazt az információt a hálózat összes többi állomásához.
Egy üzenet csak egy cél MAC-címet tartalmazhat. Vajon hogyan lehetséges egy állomás számára, hogy a helyi hálózaton belül kapcsolatba lépjen mindegyik állomással, anélkül, hogy mindegyiknek külön üzenetet küldene az egyedi MAC-címeket használva?
A probléma megoldásához a szórásos üzeneteket egy minden állomás által sajátjaként felismert egyedi MAC-címre küldik. A szórásos fizikai cím valójában egy 48-bites cím, amely csak egyesből áll. A hosszuk miatt a MAC-címeket általában hexadecimális jelöléssel ábrázoljuk. A szórásos üzenet hexadecimális jelölése: FFFF.FFFF.FFFF. Mindegyik hexadecimális F négy darab bináris egyest jelöl.
Amikor egy állomás egy szórási címre küldött üzenetet kap, fogadja azt, és úgy dolgozza fel, mintha közvetlenül neki címezték volna. Amikor egy állomás szórásos üzenetet küld, a hubok és kapcsolók továbbítják az üzenetet az azonos hálózatba tartozó minden állomásnak. Ebből a viselkedésből kifolyólag a helyi hálózatot szórási tartománynak is szokták nevezni.
Ha túl sok állomás csatlakozik egyazon szórási tartományhoz, a szórásos forgalom mértéke túlságosan is megnövekedhet. A helyi hálózat által kiszolgált állomások számát és a hálózati forgalmat korlátozzák az összekapcsolás során használt hubok és kapcsolók képességei. Újabb állomások hozzáadásával a hálózat növekszik, ami egyre nagyobb hálózati- és ezzel együtt szórásos forgalmat is jelenthet. A teljesítmény javítása érdekében gyakran szükség van egy helyi hálózatot vagy szórási tartományt több hálózatra bontani.
3.4.6 MAC és IP
Egy helyi Ethernet hálózatban a hálózati csatoló csak akkor fogadja a keretet, ha annak célcíme megegyezik a szórásos MAC-címmel vagy a csatoló saját MAC-címével.
A legtöbb hálózati alkalmazás azonban logikai IP-címet használ a kiszolgálók és ügyfelek helyének meghatározásához.
Mi van akkor, ha a küldő állomás a célállomásnak csak a logikai IP-címét ismeri? Hogyan határozza meg a küldő állomás, hogy melyik MAC-címet kell a keretbe helyeznie?
A küldő állomás egy címfeloldó protokollnak (ARP - Address Resolution Protocol) nevezett IP protokollt használhat annak érdekében, hogy kiderítse az azonos hálózatban található célállomás MAC-címét.
3.4.7 Címmeghatározó protokoll (ARP)
Ha egy állomásnak csak az IP címe ismert, az ARP egy három lépésből álló folyamattal deríti ki és tárolja le az állomás MAC-címét.
1. A küldő állomás létrehoz és elküld egy keretet a szórásos fizikai címre. A keret egy speciális üzenet mellett tartalmazza a célállomás IP-címét.
2. A hálózatban található összes állomás megkapja a szórásos keretet, és összehasonlítja az üzenetben található IP-címet a saját IP-címével. Az az állomás, ami egyezést talál, visszaküldi a MAC- címét az ARP-kérést megfogalmazó állomásnak.
3. A küldő állomás megkapja a válaszüzenetet, és az ARP-táblának nevezett táblázatban eltárolja az összetartozó MAC- és IP-címet.
Ha a küldő állomás ARP-táblájában szerepel a célállomás MAC-címe, akkor ARP-kérés nélkül, közvetlenül is tud a célállomásnak kereteket küldeni.
3.5 A hálózat Elosztási rétegének építése
3.5.1 Elosztási réteg
Ahogy növekszik a hálózat, gyakran szükséges, hogy egy helyi hálózatot több hozzáférési rétegbeli hálózatra bontsunk. Egyebek mellett az alábbi szempontok alapján oszthatunk fel egy hálózatot több részre:
• Fizikai elhelyezkedés
• Logikai funkció
• Biztonságra vonatkozó követelmények
• Alkalmazásokra vonatkozó követelmények
Az elosztási réteg összekapcsolja a hozzáférési réteg független helyi hálózatait, és szabályozza a köztük zajló forgalmat. Ez a réteg a felelős azért, hogy az azonos hálózaton belüli állomások közötti forgalom megmaradjon helyi forgalomnak, mivel csak a más hálózatokba címzett forgalmat továbbítja. Az elosztási réteg egyaránt szűrheti a bejövő és a kimenő forgalmat biztonsági és forgalom-szabályozási célból.
Az elosztási rétegbe tartozó eszközöket hálózatok, és nem egyéni állomások összekapcsolására tervezték. Az egyéni állomások hozzáférési rétegbeli eszközökkel, például hubok vagy kapcsolók


segítségével csatlakoznak a hálózathoz. A hozzáférési rétegbeli eszközök elosztási rétegbeli eszközökkel, például forgalomirányítókkal, vannak egymáshoz kapcsolva.
3.5.2 A forgalomirányítók feladatai
A forgalomirányító olyan hálózati eszköz, amely egy helyi hálózatot más helyi hálózatokhoz kapcsol. Az elosztási rétegben a forgalomirányítók irányítják a forgalmat, és a hatékony hálózati működéshez szükséges egyéb feladatokat is végrehajtanak. A forgalomirányítók, a kapcsolókhoz hasonlóan, dekódolják és elolvassák az általuk vett üzenetet. A kapcsolókkal ellentétben azonban, melyek csak a MAC-címet tartalmazó keretet értelmezik, a forgalomirányítók dekódolják a keretekbe beágyazott csomagokat is.
A csomagformátum tartalmazza a küldő- és forrásállomás IP-címét, valamint az adatüzenetet. A forgalomirányító kiolvassa a cél IP-cím hálózati részét, és ezt felhasználva keresi meg a csatlakoztatott hálózatok közül azt, amelyiken keresztül a legjobb út vezet a célhoz.
Minden esetben, amikor a forrás- és a célállomás IP-címének hálózati része nem egyezik meg, az üzenet továbbításához forgalomirányítót kell használni. Ha egy állomásnak, mely az 1.1.1.0 hálózatban található, üzenetet kell küldenie az 5.5.5.0 hálózatban található állomásnak, a küldő először a forgalomirányítónak továbbítja az üzenetet. A forgalomirányító fogadja azt, majd a cél IP- címének kiolvasásához kicsomagolja. Ezt követően eldönti, hogy merre továbbítsa az üzenetet, majd újra beágyazza a csomagot egy keretbe, és továbbítja a cél irányába.
Hogyan határozza meg a forgalomirányító, hogy melyik úton küldje az üzenetet, hogy az eljusson a célhálózatba?
A forgalomirányító mindegyik portja (interfésze) különböző helyi hálózathoz csatlakozik. Minden forgalomirányító tartalmaz egy táblát az összes közvetlenül csatlakoztatott hálózatról és az interfészekről, melyekkel csatlakoznak ezekhez a hálózatokhoz. Ezek az irányítótáblák tartalmazhatnak még információt olyan útvonalakról is, melyeket a forgalomirányító nem helyileg csatlakoztatott, távoli hálózatok eléréséhez használ.
Amikor a forgalomirányító egy keretet kap, dekódolja azt, hogy megvizsgálhassa a cél IP-címet tartalmazó csomagot. A forgalomirányító összehasonlítja a cél címet és az irányítótáblában található hálózatcímeket. Ha a célhálózat címe szerepel az irányítótáblában, a forgalomirányító a továbbküldéshez beágyazza a csomagot egy új keretbe, majd továbbítja azt a célhálózat felé vezető interfészen. A keretek célhálózat felé történő továbbításának folyamatát forgalomirányításnak nevezzük.
A forgalomirányító interfészei nem továbbítják azokat az üzeneteket, melyek célcíme szórásos fizikai cím. Ennek eredményeként a helyi hálózatok szórásos üzenetei nem jutnak át másik helyi hálózatba a forgalomirányítón keresztül.
3.5.3 Alapértelmezett átjáró
Hogyan határozza meg a forgalomirányító, hogy melyik úton küldje az üzenetet, hogy az eljusson a célhálózatba?
A forgalomirányító mindegyik portja (interfésze) különböző helyi hálózathoz csatlakozik. Minden forgalomirányító tartalmaz egy táblát az összes közvetlenül csatlakoztatott hálózatról és az


interfészekről, melyekkel csatlakoznak ezekhez a hálózatokhoz. Ezek az irányítótáblák tartalmazhatnak még információt olyan útvonalakról is, melyeket a forgalomirányító nem helyileg csatlakoztatott, távoli hálózatok eléréséhez használ.
Amikor a forgalomirányító egy keretet kap, dekódolja azt, hogy megvizsgálhassa a cél IP-címet tartalmazó csomagot. A forgalomirányító összehasonlítja a cél címet és az irányítótáblában található hálózatcímeket. Ha a célhálózat címe szerepel az irányítótáblában, a forgalomirányító a továbbküldéshez beágyazza a csomagot egy új keretbe, majd továbbítja azt a célhálózat felé vezető interfészen. A keretek célhálózat felé történő továbbításának folyamatát forgalomirányításnak nevezzük.
A forgalomirányító interfészei nem továbbítják azokat az üzeneteket, melyek célcíme szórásos fizikai cím. Ennek eredményeként a helyi hálózatok szórásos üzenetei nem jutnak át másik helyi hálózatba a forgalomirányítón keresztül.
3.5.4 A forgalomirányítók által karbantartott táblák
A forgalomirányítók a helyi és a távoli hálózatok között mozgatják az információt. Ehhez, mind az ARP-, mind pedig az irányítótáblákban tárolt információt használniuk kell. Az irányítótáblák nem foglalkoznak az állomások egyedi címeivel, csupán a hálózatok címeit és a hozzájuk vezető legjobb utat tartalmazzák. Az irányítótáblák bejegyzései kétféleképpen keletkezhetnek: a hálózatban található más forgalomirányítók információi alapján dinamikusan frissülnek, vagy a hálózati rendszergazda írja be őket kézzel. A forgalomirányítók az irányítótáblájukat használják annak eldöntésére, hogy melyik interfészen kell továbbítani az üzenetet, hogy az elérje a célját.
Ha a forgalomirányító nem tudja meghatározni, hogy merre küldje az üzenetet, akkor eldobja azt. A hálózati rendszergazdák egy alapértelmezett útvonalat állíthatnak be annak érdekében, hogy az irányítótáblában nem szereplő célcímek esetén a forgalomirányító ne dobja el a csomagot. Az alapértelmezett útvonal az az interfész, melyen keresztül a forgalomirányító az ismeretlen cél IP- hálózati címet tartalmazó csomagokat továbbítja. Az alapértelmezett útvonal általában egy másik forgalomirányítóhoz csatlakozik, amely képes a csomagot annak célhálózata felé továbbítani.




Egy forgalomirányító a következő két helyre továbbíthat kereteket: a célállomást tartalmazó közvetlenül csatlakoztatott hálózatba, vagy a célállomáshoz vezető útvonalon szereplő másik forgalomirányítóhoz. Mielőtt a forgalomirányító az Ethernet interfészén keresztül továbbítaná az üzenetet, létre kell hoznia a keretet, amiben el kell helyeznie a cél MAC-címet.
Abban az esetben, ha a célállomás a forgalomirányítóhoz csatlakoztatott helyi hálózatban található, a fenti cím a célállomás MAC-címe. Ha azonban egy másik forgalomirányítónak kell továbbítani a keretet, akkor ennek a szomszédos forgalomirányítónak a MAC-címe kerül a keretbe. A forgalomirányítók az ARP táblájuk alapján határozzák meg ezeket a címeket.
A forgalomirányító mindegyik interfésze tagja annak a helyi hálózatnak, amelyhez csatlakoztatva van, és mindegyik ilyen hálózathoz saját ARP táblát tart fent. Az ARP tábla tartalmazza a hálózatban található összes egyedi állomás MAC- és IP-címét.
3.5.5 Helyi számítógép hálózat(LAN)
A helyi hálózat (LAN - Local Area Network) kifejezés vagy egy önálló helyi hálózatra utal, vagy egy csoport, közös adminisztratív irányítás alatt álló, egymással összekötött helyi hálózatra. A hálózatok kezdeti időszakában a helyi hálózatokat fizikailag egy területen elhelyezkedő, kisméretű hálózatként határozták meg. Amíg helyi hálózatnak tekintjük az egyszerű otthoni vagy kisebb irodai hálózatokat, addig a több száz állomást tartalmazó, egymással összekötött, több épületet és helyet magában foglaló helyi hálózatokra is kiterjed a LAN fogalma.
Fontos szem előtt tartani, hogy minden helyi hálózat azonos adminisztratív irányítás alatt áll. A helyi hálózatok másik közös tulajdonsága, hogy jellemzően Ethernet vagy vezeték nélküli protokollokat használnak, és nagy átviteli sebesség jellemzi őket.


Az Intranet kifejezés gyakran egy szervezethez tartozó privát LAN-t jelöl, amit úgy terveztek, hogy csak a szervezet tagjai, alkalmazottai vagy más felhatalmazással rendelkezők férhessenek hozzá.
3.5.6 Állomások felvétele, helyi és távoli hálózatokba
A LAN-on belül az összes állomást elhelyezhetjük egyetlen helyi hálózatba, de szét is oszthatjuk őket több, az elosztási réteggel összekapcsolt hálózatba. A megfelelő eljárás az elvárt eredménytől függ. Ha az állomásokat egyetlen helyi hálózatba tesszük, lehetővé válik, hogy mindenki közvetlenül kommunikálhasson egymással. Ebben az esetben csak egy szórási tartomány van, és az állomások ARP protokollt tudnak használni egymás megkereséséhez.
Egy egyszerű hálózati tervben előnyös lehet minden állomást egyetlen helyi hálózatba tenni. Ahogy a hálózat növekszik, a megnövekedett forgalom lecsökkenti a hálózat teljesítményét és sebességét. Ebben az esetben szükségszerű lehet az állomások egy részét egy másik hálózatba áthelyezni.
Ha az új hálózatba további állomásokat helyezünk ennek az eredeti hálózat forgalmára gyakorolt hatása csökkeni fog. Ugyanakkor az egyik hálózatban található állomás forgalomirányító nélkül már nem fog tudni kommunikálni a másik hálózatban található állomásokkal. A forgalomirányítók bonyolultabbá teszik a hálózati konfigurációt, és késleltetést eredményeznek a helyi hálózatból egy másik hálózatba küldött csomag továbbításában.







3.6 Egy helyi hálózat tervezése és csatlakoztatása 3.61. Tervezz meg és dokumentálj egy Ethernet hálózatot
A legtöbb helyi hálózat Ethernet technológián alapul. Ez a technológia gyors és hatékony ha megfelelően tervezett és összeállított hálózatban használják. A jó hálózat megvalósításának kulcsa a hálózat megépítését megelőző tervezés.
Egy hálózat tervezése a hálózat használatára vonatkozó információk gyűjtésével kezdődik. Ez a következőket jelenti:
• A hálózathoz csatlakoztatandó állomások száma és típusa
• A használandó alkalmazások
• Megosztási és Internet kapcsolat követelményei
• Biztonsági és titoktartási megfontolások
• Megbízhatósági és rendelkezésre állási elvárások
• Vezetékes és vezeték nélküli kapcsolódási követelmények
A hálózat telepítésének tervezése során számos tényezőt kell figyelembe venni. Mielőtt a hálózati eszközöket megvásárolnánk és csatlakoztatnánk az állomásokat, meg kell tervezni és dokumentálni kell a hálózat logikai és fizikai topológiai térképét. Néhány szempont, amit érdemes megfontolni:
A telepítendő hálózat fizikai környezete:
• Hőmérsékletszabályzás (a megfelelő működés érdekében minden eszköznek egy meghatározott hőmérsékletet és páratartalmat kell biztosítani)
• Hozzáférhetőség és az áramforrás elhelyezkedése
A hálózat fizikai kiépítése:
• Az eszközök (forgalomirányítók, kapcsolók, állomások) fizikai elhelyezkedése
• Az eszközök csatlakoztatásának módja
• A kábelek helye és elhelyezkedése
• A végberendezések (állomások, kiszolgálók) hardverbeállítása A hálózat logikai konfigurációja:
• A szórási és ütközési tartományok helye és mérete
• IP-címzési séma
• Elnevezési séma
• Megosztási beállítások
• Jogok
3.6.2 Prototípusok
Az állomások száma és típusa - Hol vannak a végfelhasználók? Milyen típusú hardvert használnak? Hol vannak a kiszolgálók, a nyomtatók és a többi hálózati eszközök?
Alkalmazások - Milyen alkalmazásokat futtatnak a hálózaton?
Megosztandó adatok és eszközök - Ki akar hozzáférni fájlhoz és hálózati erőforrásokhoz, például nyomtatókhoz?
Sávszélesség követelmények (sebesség) - Mi az elfogadható sebesség a végfelhasználók számára? Az összes felhasználó igényli ezt a áteresztőképességet? Milyen hatása van az alkalmazásoknak az áteresztőképességre?
Biztonság - A hálózaton mozgatott adat személyes vagy érzékeny jellegű? Ezen információkhoz való jogosulatlan hozzáférés káros lehet valakire?
Megbízhatóság - Milyen fontos a hálózat? Szükséges a 100%-os rendelkezésre állás? (ez működési időként ismert) Mennyi leállási idő tolerált?
Követelmények a vezeték nélküli hálózathoz - Egy vagy minden végfelhasználó igényel vezeték nélküli kapcsolatot?
Miután a hálózati követelményeket dokumentáltuk, és elkészült a fizikai és logikai topológiai térkép is, a végrehajtási folyamat következő lépése a hálózati terv tesztelése. A hálózati terv tesztelésének egyik módja, hogy a hálózatról készítünk egy működő modellt vagy prototípust.
A prototípuskészítés elengedhetetlenné válik, amint a hálózat növekszik és egyre bonyolultabb lesz. A prototípus megmutatja a hálózati rendszergazda számára, hogy a tervezett hálózat a vártnak megfelelően működik-e, még mielőtt az eszközökre és az üzembe helyezésükre pénzt költenénk. A dokumentációnak a prototípuskészítés folyamatának minden szempontját magában kell foglalnia.


Különböző eszközök és technikák állnak rendelkezésre a hálózati prototípus készítéséhez; köztük a valódi eszközök laborkörnyezetben történő összeállításának lehetősége, vagy a modellező és szimulációs eszközök használata. A Packet Tracer példaként szolgál a prototípus készítéséhez használható szimulációs és modellező eszközre.


3.6.3 Multi funkciós eszköz
A legtöbb otthoni és kisebb irodai hálózatban nincs szükség az üzleti környezetben használt nagy teljesítményű eszközökre. Ebben a helyzetben ugyan a kisebb tudású eszközök is megfelelhetnek, ugyanakkor forgalomirányítási és kapcsolási funkciókra ugyanúgy szükség lehet, mint a nagy hálózatoknál. Ez a szükséglet több hálózati eszköz funkcióját magába foglaló eszközök kifejlesztéséhez vezetett. Ilyen eszköz például az a forgalomirányító, amely rendelkezik kapcsoló és vezeték nélküli hozzáférési pont funkciókkal is. A tananyag további részében ezekre a multifunkciós eszközökre integrált forgalomirányítókként fogunk hivatkozni. Az integrált forgalomirányítók skálája az otthoni és kisebb üzleti felhasználásra tervezett eszközöktől egészen a komolyabb teljesítményű, nagyobb vállalati fiókokat is kiszolgáló eszközökig terjedhet.


Az integrált forgalomirányító olyan, mintha számos különböző eszközt kapcsolnánk egymáshoz. Az eszközben működő kapcsoló és forgalomirányító között például összeköttetés van, de ez a kapcsolat az eszközön belül valósul meg. Amikor egy szórásos üzenet érkezik a kapcsoló egy portjára, az integrált forgalomirányító továbbítja a szórásos üzenetet minden kapcsolóportra, beleértve a belső forgalomirányító csatlakozást is. A forgalomirányító részegység megakadályozza a szórásos üzenet továbbhaladását.
Az otthoni és kisebb irodai hálózatok számára léteznek olcsó multifunkciós eszközök, melyek integrált forgalomirányítást, kapcsolást, vezeték nélküli és biztonsági lehetőségeket kínálnak. Egy ilyen integrált forgalomirányító típusra példa a Linksys vezeték nélküli forgalomirányító. Ez az eszköz egyszerűen tervezett és az alkotóelemek jellemzően nem különülnek el. Meghibásodás esetén nem lehetséges az elromlott egység kicserélése. Ezek az eszközök, mint integrált forgalomirányítók nem egy funkcióra lettek optimalizálva, esetleges meghibásodásuk az eszköz összes funkcióját érinti.
Az integrált forgalomirányítókra egy másik példa a Cisco integrált szolgáltatási forgalomirányító vagy más néven ISR. A Cisco ISR termékcsalád széles palettán kínál termékeket, ideértve a kisebb irodai és otthoni irodai környezetbe tervezett eszközöket, csakúgy mint a nagyobb hálózatokba szánt berendezéseket. Számos ISR kínál modularitást. Ezekben a típusokban minden funkció (kapcsoló, forgalomirányító stb.) különálló komponensből áll, ami lehetővé teszi az igényekhez illeszkedő egyedi komponensek hozzáadását, kicserélését és fejlesztését.
3.6.4 Linksys forgalomirányító csatlakoztatás
Egy kapcsoló portjaihoz csatlakoztatott összes eszköznek ugyanabban a szórási tartományban kell lennie. Ez azt jelenti, hogy minden ilyen eszköz IP-címének azonos hálózatba kell tartoznia. Az olyan eszközök, melyek IP-címének hálózati része eltérő, nem fognak tudni kommunikálni a többi eszközzel.
A Microsoft Windows operációs rendszerei számítógép-neveket használnak az eszközök azonosítására a hálózaton. Ezeket a neveket, csakúgy mint az IP-címeket, érdemes szerepeltetni a tervezési dokumentációban, hiszen ezzel megkönnyíthetjük a jövőbeli hibaelhárítást.
A Microsoft Windows aktuális IP beállításának megjelenítéséhez használjuk az ipconfig parancsot. Részletesebb információ, beleértve az állomás nevet is, az ipconfig /all paranccsal érhető el. Dokumentáljunk minden információt a kapcsolatról és a beállítási folyamatról!
Miután az állomások már kommunikálnak a hálózaton, dokumentálni kell a hálózati teljesítményre vonatkozó adatokat is. A normális működés során végzett teljesítményadatok rögzítését hálózati alapszint meghatározásnak hívják. Amikor később a hálózat teljesítményét összehasonlítjuk a viszonyítási ponttal, az eltérések rávilágíthatnak a lehetséges problémákra.
3.6.5 Erőforrás megosztás
A hálózatok egyik leggyakoribb célja az olyan jellegű erőforrások megosztása, mint a fájlok és a nyomtatók. A Windows XP lehetővé teszi távoli felhasználók számára, hogy a megosztási funkción keresztül hozzáférjenek a helyi géphez és annak erőforrásaihoz. Érdemes az ezzel kapcsolatos biztonsági kérdéseket átgondolni, és a megosztott erőforrásokhoz a jogosultságot körültekintően szabályozni.




Alapértelmezetten a Windows XP egy egyszerű fájlmegosztás néven ismert folyamatot használ. Egyszerű fájlmegosztással nem akadályozhatjuk meg, hogy a megosztott fájlokat adott felhasználók és csoportok ne érjék el.
Az egyszerű fájlmegosztás kikapcsolható, így sokkal specifikusabb biztonsági hozzáférési szintet állíthatunk be. Amikor ezt elvégeztük, a következő jogokat lehet az erőforrásokhoz rendelni:
• Teljes hozzáférés
• Módosítás
• Olvasás és végrehajtás
• Mappa tartalmának listázása
• Olvasás
• Írás
Amikor egy felhasználó hozzáfér egy távoli eszközön levő fájlokhoz, a Windows Explorer lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy egy meghajtót rendeljen a távoli könyvtárhoz vagy erőforráshoz. Ez az eljárás egy adott meghajtó-betűjelet (például M:), rendel a távoli erőforráshoz, ami lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy az erőforrást úgy kezelje, mintha az helyben lenne csatlakoztatva.
3.7 A fejezet összefoglalása
3.7.1 Összegzés



• Minden kommunikációnak van forrása, célja és csatornája.
• A számítógépes kommunikációk speciális szabályok alapján működnek, ezeket hívják protokolloknak.
• A protokollok definiálják az üzenet jellemzőit, mint: kódolás, formázás, beágyazás, méret, időzítés és minták.

Ez a fejezet az alapvető fogalmakkal, a hálózatok előnyeivel, és a helyi Ethernet hálózatok jellemzőivel foglalkozik.
• Az Információs hálózatok hangot, videót és adatot tudnak szállítani.
• Az információs hálózatok perifériákból, állomásokból, hálózati eszközökből és átviteli közegekből állnak.
• A topológiai ábrákat a logikai és a fizika hálózattervek leírására használjuk.
• Az állomások lehetnek kliensek, kiszolgálok vagy mind a kettő.
Időzítés
1 ^

■ Protokollok
Üzenet formátum















 

Gyakran nagyobb hálózatokat kisebbekre, jobban menedzselhető részekre osztunk réteges hierarchikus tervezést használva, ami a következő rétegekből áll:
• Hozzáférési
• Elosztási
• Központi
Minden rétegnek van egy elsődleges funkciója és hozzárendelt eszközei.



A hierarchikus modellben az állomások azonosítására logikai IP- címeket használunk.
Ahhoz, hogy egy független állomásnak csomagot küldjenek, szükséges annak fizikai MAC-címe és a logikai IP-cime.
A helyi továbbítás esetén, az IP-cimek MAC-címre történő feloldásához az ARP protokollt használják.




Hozzáférési rétég:
Az állomások a hozzáférési retegben lepnek be a hálózatba.
Az a omasok a ta aban kozvet en Ethernet kabe ek haszna atava
csatlakoznak egy hozzáférési rétég eszközhöz, mint például hub vagy


A hozzáférési retegben mind a MAC-cimet mind az IP-cimet használjuk
Elosztási rétég:
Az elosztási rétég független helyi hálózatokat kapcsol össze es közöttük irányítja a forgalmat
Egyem állomások altalaban nem csatlakoznak közvetlenül elosztás retegben eszközökhöz
Az elosztási retegben a fo hálózati eszközök a forgalomiranyitok melyek a hálózatok közötti csomagküldéshez az IP-cimeket használjak
A hálózattervezés első lépése az információgyűjtés a hálózat tervezett használatáról. Ez az információ tartalmazza:
• A hálózathoz csatlakoztatandó állomások száma és típusa
• A használandó alkalmazások
• Megosztási és Internet kapcsolat követelményei
• Biztonsági és titoktartási megfontolások
• Megbízhatósági és rendelkezésre állási elvárások
• Vezetékes és vezeték nélküli kapcsolódási követelmények
• A Cisco ISR-ek és más multifunkciós hálózati eszközök otthoni és kisvállalati hálózatokat kapcsolnak össze azon célból, hogy több állomás erőforrást oszthasson meg és csatlakozhasson az Internethez.
• Egy otthoni hálózati eszköz egy egyszerűsített, olcsó berendezés, amit általában kis hálózatoknál használnak.
• Ezek az eszközök tipikusan egy eszközben biztosítják a kapcsoló, forgalomirányító és vezeték nélküli hozzáférési pont funkciókat.
4. Csatlakozás az internethez
4.1 Az internet fogalma és hogy miként tudunk kapcsolódni hozzá
4.1.1 Mi az internet?
Minden nap emberek milliói cserélnek információt egymással az Interneten keresztül - de mi is pontosan az Internet? Az Internet számítógépes hálózatok világméretű összessége, melyek az információk cseréjéhez egységes szabványokat használva, együttműködnek egymással. Az Internetes felhasználók számára számos mód létezik az információ cseréjéhez: telefonos vezetékeken, optikai kábeleken keresztül, vezeték nélküli átvitellel vagy műholdas kapcsolat segítségével.
Az Internet, a hálózatok hálózata, amely kapcsolatot teremt a világ minden országának felhasználói között. Jelenleg körülbelül egymilliárd Internet felhasználót tartanak számon világszerte.
Az eddigi hálózatok, melyekről beszéltünk, egy személy vagy szervezet irányítása alatt állnak. Az internet hálózatok összessége, és nem tartozik egy személyhez vagy szervezethez sem. Azonban léteznek nagy nemzetközi szervezetek, melyek közreműködnek az Internet irányításában, így mindenki azonos feltételek mellett használhatja azt.
4.1.2 Az internetszolgáltatók
Bármely otthoni, üzleti vagy szervezeti környezet, amely csatlakozni szeretne az Internethez, valamilyen internetszolgáltató ISP segítségével teheti meg ezt. Az ISP egy vállalat, mely kapcsolatot és támogatást biztosít az Internet eléréséhez. Nyújthatnak egyéb szolgáltatásokat is, úgymint az elektronikus levelezés és webes tárhelyszolgáltatás.
Az ISP-k nélkülözhetetlenek az Internethez való csatlakozáshoz. Senki nem mehet fel az Internetre egy hálózati számítógép használata, illetve egy ISP közreműködése nélkül.
Az internetszolgáltatók méreteikben az egészen kicsitől a nagyon nagyig terjedhetnek, és különbözhetnek a szolgáltatási területek számára nyújtott feltételekben is egymástól. Az ISP-k kisebb földrajzi területeknek is biztosíthatnak korlátozott szolgáltatásokat vagy nyújthatják szolgáltatások széles választékát, melyekkel elláthatnak több millió felhasználóval rendelkező országokat is. Az ISP-k az általuk ajánlott csatlakozási technológiákban és sebességekben is különböznek. A jól ismert ISP-k közé tartoznak például: AOL, EarthLink és Roadrunner. 
4.1.3 Az ISP-k kapcsolata az internettel
Az önálló számítógépek és helyi hálózatok a szolgáltatás-elérési ponton (Point of Presence) (POP) kapcsolódnak az internetszolgáltatóhoz. A POP a kapcsolódási pont az ISP hálózata, és a POP által kiszolgált, speciális földrajzi terület között.
Egy ISP-nek több elérési pontja is lehet, a méretének és a kiszolgált terület függvényében. Az ISP-n belül nagysebességű forgalomirányítók és kapcsolók hálózata továbbítja az adatokat a különböző POP-ok között. Többszörös kapcsolat köti össze a különböző elérési pontokat azért, hogy egy kapcsolat meghibásodása vagy túlterheltsége és torlódás esetén másik alternatívát biztosítsanak az adatok áramlásának.
Az ISP-k összeköttetésben vannak más internetszolgáltatókkal annak érdekében, hogy információt tudjanak küldeni a saját hálózatuk határain kívülre. Az Internet nagyon nagy sebességű összeköttetésekből áll, melyek összekapcsolják az ISP-k szolgáltatás-elérési pontjait, illetve a különböző internet-szolgáltatókat egymással. Ezek az összekapcsolódások részei annak a nagyon nagyméretű, és nagykapacitású hálózatnak, amit az Internet Gerinchálózatának nevezünk.
Az elérési ponton csatlakozva az ISP-hez, lehetővé teszi számunkra az általuk nyújtott szolgáltatások igénybevételét és az Internet használatát.
4.1.4 Az
internetszolgáltatóhoz való kapcsolódási formák
Az internet-szolgáltatók (ISP) a földrajzi hely és a kívánt sebesség függvényében számos kapcsolódási lehetőséget biztosítanak az Internethez.
A vidéki területekkel szemben, egy jelentősebb városban általában több lehetőségünk van szolgáltatót és kapcsolódási módot választani. Például, a kábeles internet-hozzáférés csak bizonyos nagyvárosi körzetekben lehetséges, ahol a kábeltelevíziós szolgáltatás elérhető. A távoleső helyeken csak betárcsázós vagy műholdas hozzáférésre van lehetőség.
Minden internet-hozzáférési technológia egy bizonyos hálózati eszközt használ, például modemet, az internet-szolgáltatóhoz való csatlakozáshoz. Elképzelhető, hogy ez az eszköz be van építve a számítógépünkbe vagy az ISP külön biztosítja számunkra.
A leggyakoribb esetben egy modemet használunk, amely közvetlen kapcsolatot biztosít egy számítógép és az ISP között. 
Azonban, ha több számítógép csatlakozik egyetlen internet-kapcsolathoz, akkor további hálózati eszközökre lesz szükségünk. Ezek közé tartoznak a kapcsolók (switch), melyek több állomást (host) kötnek egy helyi hálózatba és a forgalomirányítók (router), melyek a helyi hálózatunkból az internet-szolgáltatóhoz irányítják a hálózati csomagokat. Egy otthoni hálózati eszköz, például egy integrált forgalomirányító, önmagában képes lehet ezen funkciók ellátására, és vezeték nélküli csatlakozásra is.
A választott internet-elérési technológia számos dologtól függ: kiépítettség, költség, használandó eszköz, átviteli közeg, valamint a kapcsolat sebessége.
A legtöbb bemutatott technológiát mind otthoni, mind kisvállalati környezetben használják. Bérelt vonalakat, tipikusan, üzleti környezetekben, vagy nagyobb szervezetek esetén használnak, de segítségükkel kábel vagy DSL eléréssel nem rendelkező területeknek nyújthatunk nagysebességű hozzáférést.
Betárcsázós
• A leglassabb és legtöbb helyen elérhető szolgáltatás
• Hagyományos, hang-alapú vonalakat használ
Mobiltelefonos modem
• A mobilszolgáltatók által biztosított szolgáltatás
• Aránylag lassú elérésű sebességű, de egyre elterjedtebb
Digitális előfizetési vonal (DSL)
• A legtöbb teflontársaságnál elérhető szolgáltatás
• Nagysebességű digitális vonalat biztosít, telefonvonalakat használva
Kábelmodem
• A legtöbb kábeltelevíziós szolgáltatónál megtalálható
• Nagysebességű kapcsolatot biztosít, kábeltelevíziós hálózatok segítségével
Bérelt vonalak
• A legtöbb telefontársaság által igénybe vehető szolgáltatás
• Nagysebességű kapcsolatot biztosít, dedikált digitális vonalak segítségével
• A bérelt volna leggyakoribb példája a T1
• Elsődlegesen üzleti felhasználásra
Műholdas
• Internetes műholdvevő antennával fogható szolgáltatás
• Közepes nagyságú sebesség érhető el vele, műholdas kapcsolaton keresztül
• Némely vidéki területen a műholdas kapcsolat lehet az egyetlen, betárcsázósnál gyorsabb lehetőség
4.1.5 Az internetszolgálók szolgáltatási szintjei
Internetszolgáltatótól és kapcsolódási típustól függően számos szolgáltatás igénybevételére van lehetőség, például, víruskeresés videó- és tárhelyszolgáltatás. Az ISP-vel kötött szerződés meghatározza az igénybe vehető szolgáltatások típusát és szintjét. A legtöbb internetszolgáltató két különböző szerződési szintet nyújt: otthoni szolgáltatás és üzleti célú szolgáltatás.
Az otthoni szolgáltatások általában nem olyan drágák, mint az üzleti szolgáltatások, és alapvetően korlátozottabb szolgáltatásokat nyújtanak, mint a lassabb kapcsolódási sebesség, csökkentett web tárhely és kevesebb e-mail postafiók. Egy tipikus otthoni szolgáltatás legalább 5 darab E-mail címet foglal magában és további címeket többletköltség esetén vehetünk igénybe.
Az üzleti célú szolgáltatások jóval drágábbak, de gyorsabb kapcsolódási sebességet biztosítanak, továbbá nagyobb webtárhelyet és több használható e-mail postafiókot. Egy ilyen szolgáltatás esetén akár 20, 50 vagy ennél is több e-mail cím használható. Az üzleti szolgáltatások esetén a szolgáltató és az ügyfelek között lehetőség van olyan szerződés kötésére, melyben meghatározzák a hálózat rendelkezésre állásának és a szolgáltatás válaszidejének feltételeit. Ezt a Szolgáltatás Szintje szerződésnek nevezzük (SLA).
Email postafiókok
Adattárolás 
Víruskeresés
Kapcsolódási sebesség
A hálózati adatátvitel során, az adatot vagy feltöltjük, vagy letöltjük. A letöltés azt jelenti, hogy információ érkezik az Internetről a számítógépünkre, miközben a feltöltés ellentétes irányú folyamatot jelent: az információ számítógépünk felől az Internet felé halad. Amikor a letöltés sebessége különbözik a feltöltés sebességétől, azt aszimmetrikus kapcsolatnak nevezzük. Amikor az átvitel mértéke megegyezik mindkét irányban, szimmetrikus kapcsolatról beszélünk. Az ISP-k aszimmetrikus és szimmetrikus szolgáltatásokat is nyújthatnak.
Aszimmetrikus:
• Leggyakrabban otthoni kapcsolatok esetén használják.
• A letöltési sebességek gyorsabbak, mint a feltöltés sebességek.
• Olyan felhasználóknak szükséges, akik jelentősen többet töltenek lefelé, mint felfelé.
• A legtöbb Internet felhasználónak, különösen azoknak, akik grafikai vagy multimédiás adatokat használnak az Interneten, nagy letöltési sávszélességre van szükségük. 
Szimmetrikus:
• Leggyakrabban üzleti felhasználásra vagy az Interneten egyénileg üzemeltetett kiszolgálók esetén használják.
• Akkor használják, amikor nagy mennyiségű grafikai, multimédiás vagy videó anyagokat kell feltölteni.
• Mindkét irányban, egyenlő mértékben képes továbbítani nagy mennyiségű adatot.
4.2 Információ küldése az interneten keresztül
4.2.1 Az internet protokoll (IP) jelentősége
Az állomásoknak, az interneten való kommunikációjukhoz, Internet Protokollt (IP) használó szoftvert kell futtatniuk. Az IP protokoll tagja egy olyan protokoll készletnek, amelyet egységesen TCP/IP-nek (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) hívunk. Az Internet Protokoll (IP) csomagokat használ az adatok szállításához. Akár egy Internetes videójátékot játszunk, csevegünk egy barátunkkal, levelet küldünk vagy keresünk a weben, az információ, melyet küldünk és fogadunk, IP csomagok formájában kerül átvitelre.
Minden IP csomagnak érvényes forrás és cél IP címmel kell rendelkeznie. Érvényes cím információ nélkül a küldött csomagok nem érik el a célállomást. Illetve, a visszatérő csomagok nem találnak vissza a kiindulási helyükre.
Az IP meghatározza a forrás és cél IP címek szerkezetét.
Megadja, hogyan kell kell használni ezeket a címeket a csomagok irányításához, egyik állomásból vagy hálózatból a másikba.
Minden, az interneten használt protokollt, beleértve az IP-t, számozott szabvány dokumentumokban határoztak meg, melyeket RFC (Request for Comments) dokumentumoknak hívnak.
Egy IP csomag elején a fejrész van, ami a forrás- és célcimeket tartalmazza. Valamint vezérlő információkat is tartalmaz, melyek leírják az útvonalába kerülő hálózati eszközök (például forgalomirányítók) számára a csomag rendeltetését, és segítik annak irányítását a hálózaton. Az IP csomagot néha datagramnak is nevezik.
Az IP címnek egyedinek kell lennie az Interneten. Léteznek olyan szervezetek, melyek az IP címek kiosztásának irányításáért felelősek, így nincs ismétlődés a címek között. Az Internetszolgáltatók IP 
címek tartományait, blokkjait kapják egy helyi, nemzeti vagy regionális Internetes hivataltól. A szolgáltató felelőssége a kapott címek kezelése és az egyes végfelhasználókhoz rendelése.
Az otthoni számítógépek, kisvállalatok és más szervezetek az Intemetszolgáltatójuktól kapják az IP címüket. Általában ezt a beállítást automatikusan kapják, amikor a felhasználók csatlakoznak az ISP- hez Internet elérés végett.
4.2.2 Hogyan kezelik az adatokat az internetszolgáltatók
Mielőtt küldésre kerülnének az Interneten, az üzeneteket csomagokra osztják. Az IP csomag mérete 64 és 1500 bájt között lehet az Ethernet hálózatokban, és nagyrészt felhasználói adatokat tartalmaznak. Egy egyszerű 1 MB méretű zeneszám letöltéséhez több mint 600 darab 1500 bájtos csomagra van szükségünk. Minden egyes csomagnak rendelkeznie kell egy forrás- és egy célcímmel.
Amikor egy csomagküldésre kerül az Interneten, az ISP meghatározza, vajon a csomagot egy, az ISP hálózatában lévő, helyi szolgáltatáshoz címezték, vagy egy másik hálózat távoli szolgáltatásához.
Minden ISP rendelkezik egy vezérlő létesítménnyel, melyet Hálózatüzemeltető Központnak (NOC) neveznek. Az NOC általában a hálózati forgalom vezérléséért felelős, és helyet ad olyan szolgáltatásoknak, mint az E-mail vagy web üzemeltetés. Az NOC vagy valamelyik szolgáltatás-elérési pontnál található, vagy egy teljesen különálló létesítményben foglal helyet az ISP hálózatán belül. Az olyan csomagok, melyek helyi szolgáltatásokat akarnak igénybe venni, általában a NOC-hez továbbítódnak és soha nem hagyják el az ISP hálózatát.
Az ISP-k minden egyes szolgáltatás-elérési pontján megtalálható forgalomirányítók a csomagok célcímeit használják az Interneten való áthaladás legjobb útvonalának kiválasztásához. Az ISP POP felé küldött csomagjainkat forgalomirányítók továbbítják az ISP-nk hálózatán keresztül, azután más ISP-k hálózatain is. Egyik forgalomirányítótól a másikhoz kerülnek, míg végül elérik a végső céljukat.
4.2.3 Csomagok továbbítása az Interneten keresztül
Léteznek hálózati segédprogramok, melyekkel tesztelni lehet a cél-eszközzel való kapcsolódást.
A ping segédprogramot végpontól végpontig terjedő kapcsolat tesztelésére használhatjuk a forrás- és cél állomás között. Megméri a tesztcsomag oda-vissza útja közben eltelt időt, és megállapítja az átvitel sikerességét. Azonban, ha a csomag nem éri el a célállomást, vagy túl nagy késleltetést szenved az útja során, nincs mód arra, hogy kiderüljön a probléma helye.
Hogyan lehetséges megállapítani, mely forgalomirányítókat hagyta el a csomag és melyek az útvonal problémás helyei?
A traceroute segédprogram lenyomozza, végigköveti a forrástól a célhelyig bejárt útvonalat. Minden egyes forgalomirányító, melyen a csomag áthalad, egy-egy ugrásnak felel meg. A Traceroute megjeleníti az egyes ugrásokat az út során, és az ugrásokhoz szükséges időt is. Ha probléma következik be, a megjelenített idő és a csomag által addig bejárt út segít megállapítani, hol veszett el,
vagy szenvedett késleltetést csomagunk. A traceroute segédprogramot tracert-nek nevezzük a Windows-os környezetben.
Ezenkívül létezik néhány vizuális traceroute program, amelyek képesek grafikusan megjeleníteni a csomag által bejárt utat.
4.3 Hálózati eszközök egy NOC-ban
4.3.1 Internetes felhő
Amikor a csomagok az Interneten keresztül utaznak, számos hálózati eszközön haladnak keresztül.
Az Internetet forgalomirányítók hálózatának is elképzelhetjük, melyek egymással összeköttetésben állnak. Nagyon gyakran alternatív útvonalak is léteznek a forgalomirányítók között, ezért elképzelhető, hogy a csomagok különböző útvonalakat használnak ugyanazon forrás és a cél között.
Ha probléma lép fel a forgalomban a hálózat bármely pontján, a csomagok az alternatív útvonalakat automatikusan igénybe veszik.
Egy diagram, amelyen minden hálózati eszköz és a köztük lévő összeköttetések szerepelnének, nagyon összetett lenne. Ráadásul, a forrás és cél közötti végleges útvonal általában nem fontos, csak az, hogy a forrás képes legyen kommunikálni a célállomással. Emiatt, egy hálózati diagramon egy felhő gyakran jelenti az Internetet vagy más összetett hálózatot, a bennük lévő kapcsolatok részleteit elfedve. A felhő lehetővé teszi az egyszerű ábrák esetén, hogy az csak a forrás és a cél állomásokra összpontosítson, még akkor is, ha számos eszköz szerepelne az útvonalon.
4.3.2 Eszközök az internetfelhőben
Sem az Internet felhő esetében, sem az ISP-knél található eszközök között, nem a forgalomirányítók az egyedüli eszközök. Az Internetszolgáltatóknak fogadni és kézbesíteni kell a végfelhasználók információit, valamint részt kell venniük az Internet működésében.
Azon eszközöknél használt technológiának, melyek kapcsolódást biztosítanak a végfelhasználóknak, meg kell egyeznie a végfelhasználó által használt eszköz technológiájával, a sikeres csatlakozás érdekében. Például, ha a végfelhasználó DSL technológiát használ a kapcsolódáshoz, akkor az ISP-nek rendelkeznie kell egy DSL Access Multiplexerrel DSLAM, ezen kapcsolat fogadásához. A kábel modemes csatlakozáshoz, az ISP-nek rendelkeznie kell egy Cable Modem Termination Rendszerrel CMTS. Némely ISP még fogad modemen keresztül indított analóg hívásokat és ezen felhasználók támogatásához rendelkeznek modemek blokkjaival. Azon internetszolgáltatóknak, melyek vezeték nélküli szolgáltatásokat nyújtanak, vannak vezeték nélküli híd berendezéseik.
Az internet-szolgáltatónak képeseknek kell lenniük más szolgáltatókkal való csatlakozásra és adattovábbításra is. Számos különböző technológiát használnak ezen célok eléréséhez, mindegyik különleges berendezést és konfigurációt igényel a működéséhez.
• 11 < • 111 • CISCO


Egy ISP-nél használt készülékek típusa attól függ, milyen technológiájú hálózatban vesznek részt. A forgalomirányítók és kapcsolók teszik ki ezen eszközök nagy részét. De ezen eszközök sokban különböznek az otthoni vagy kisvállalati környezetekben találhatóaktól.
Az ISP-k által használt hálózati eszközök képesek nagyon gyorsan kezelni óriási mennyiségű hálózati fogalmat is. Közel 100%-os üzemidőben kell működniük, mivel egy kulcsfontosságú ISP berendezés meghibásodása katasztrofális következményekkel járhat a hálózati forgalomban. Ezen okból, a legtöbb ISP által használt eszköz csúcstechnológiás, nagysebességű és redundáns (tartalék) működésű.
Ezzel szemben, az otthoni vagy kisvállalati környezetben használt eszközök kevésbé fejlettek, alacsonyabb sebességűek és nem képesek kezelni nagyméretű hálózati forgalmat. Az integrált forgalomirányítók a következő funkciókra lehetnek képesek: Vezeték nélküli LAN hozzáférési pont, forgalomirányítás, tűzfal és többféle címzési lehetőség. Egy integrált forgalomirányító képes ezen feladatok közül némely, vagy az összes ellátására.
4.3.3 Fizikai és környezeti követelmények
Az internet-szolgáltatóknál és az otthoni vagy kisválalkozásoknál található hálózatok felépítése nagyon különböző.
Egy otthoni vagy kisvállalati hálózat viszonylag kevés felhasználónak biztosít kevés szolgáltatást. Az Internet-csatlakozást egy szolgáltatótól vásárolják. A hálózati forgalom kis mennyiségű, és nem biztosítottak szállítási szolgáltatások.


Az Internetszolgáltatók a felhasználók széles körének biztosítanak szállítási és egyéb szolgáltatásokat. Több különböző eszközre van szükség a felhasználókkal való kommunikáció biztosítása érdekében. Ahhoz, hogy részt vegyenek egy szállítási hálózatban, tudniuk kell kapcsolódni más Internetszolgáltatókhoz. Nagyméretű hálózati forgalmat bonyolítanak, a terhelés kezeléséhez nagyon megbízható eszközökre van szükségük.
Annak ellenére, hogy ezen hálózatok nagyon különbözőnek tűnnek, mindkettőnek szüksége van olyan környezetre, ahol a berendezések megbízhatóan és megszakítás nélkül üzemelhetnek. A követelmények ugyanazok, de a működés mértéke eltér: az otthonokban egyetlen fali konnektor képes ellátni az eszközöket, ellenben egy szolgáltatónál az energia szükségleteket előre meg kell tervezni és megfelelően kivitelezni.
Az egyik fő különbség a szolgáltatók és az otthoni hálózatok között, a kiszolgálók jelenléte. A legtöbb otthoni felhasználó nem üzemeltet kiszolgálót, még a kisvállalatok esetében is csak elenyésző számú fordul elő. Az ISP-k szolgáltatásaira támaszkodnak, mint például e-mail, webcím-hozzárendelés és webtárhely. Egy Internetszolgáltatónak nem csak a hálózati eszközök fizikai követelményeit kell figyelembe vennie, hanem a kiszolgálókét is, melyeket üzemeltetnek.
Az egyik legfontosabb tényező az elektromos eszközök esetében a megbízható és állandó áramellátás biztosítása. Sajnos, a rendelkezésre álló áramellátás nem mindig megbízható, ami a hálózati eszközök problémájához vezethet. Az ISP-k áramellátás szabályozó berendezéseket telepítenek, melyek tartalék biztonsági akkumulátorokat tartalmaznak, így fenntartják a folyamatos tápellátást a fő áramhálózat meghibásodása esetén is. Az otthoni és kisvállalatok esetében, az olcsó szünetmentes tápegységek (UPS) és biztonsági akkumulátorok általában elegendőek a hozzájuk csatlakoztatott viszonylag kevés eszköz ellátására.
A környezeti tényezőket, úgymint a hőmérséklet és a páratartalom, ugyancsak figyelembe kell vennünk egy hálózat tervezésekor. Éppen azért, az ISP-k által használt nagyszámú eszköz és a felhasznált energia miatt, a legfejlettebb légkondicionáló berendezésekre van szükség a hőmérséklet szabályozásához. Az otthonokban és kisvállalati környezetekben általában elegendő a szokványos légkondicionálás, fűtés és páratartalom-szabályozás.
A kábelmenedzsment egy másik olyan terület, melyet mind az otthonok/kisvállalatok, mind az internet-szolgáltatók esetében figyelembe kell venni. A kábeleknek védelmet kell nyújtani a fizikai sérülések ellen, és oly módon kell őket rendezni, hogy az segítse az esetleges hibaelhárítási folyamatokat. A kisebb hálózatoknál csekély számú kábel van jelen, ám az ISP hálózatokban több ezer kábel kezelésével kell számolni. Ezen kábelek közé a rézkábeleken kívül, még az optikai szálas és a tápellátásért felelős kábelek is beletartoznak.
Mindezen tényezőkre, úgymint az áramellátás, környezet és kábelmenedzsment tekintettel kell lenni bármilyen méretű hálózat építésekor. Egy ISP és egy otthoni hálózatban nagy különbségek vannak a méretekben, emiatt a követelményekben is. A legtöbb hálózat ezen két szélsőség közé sorolható.
4.4 Kábelek és csatlakozók
4.4.1 Gyakori hálózati kábelek
Annak érdekében, hogy a kommunikáció létrejöjjön, egy forrásnak, egy célnak és valamilyen csatornának kell lennie. Egy csatorna vagy átviteli közeg útvonalat biztosít, melyen információ küldhető. A hálózatok világában az átviteli közeg általában valamilyen fizikai kábel. A vezeték nélküli hálózatok esetében az elektromágneses sugárzás az átviteli közeg. A forrás és cél közötti kapcsolat lehet direkt (közvetlen) és indirekt, illetve, többféle típusú átviteli közeget is érinthet.
Többféle különböző típusú hálózati kábel létezik a hálózati központok (NOC) vagy helyi hálózatok eszközeinek összekötésére.
Két fajta fizikai kábelezés létezik. A fém alapú kábelek, általában rézből készülnek, és a rájuk adott elektromos impulzusok hordozzák az információt. Az optikai szálas kábelek, melyek üvegből vagy műanyagból készülnek, fény impulzusokat használnak az információ átviteléhez.
Csavart érpár
A korszerű Ethernet technológiában általában egy bizonyos típusú réz kábelt használnak az eszközök összeköttetéséhez, melyet csavart érpárként (TP) ismerünk. Mivel az Ethernet a legtöbb helyi hálózat alapvető szabványa, a csavart érpár a legtöbbször előforduló hálózati kábeltípus.
Koaxiális kábel
A koaxiális kábelt általában rézből vagy alumíniumból készítik és a kábeltelevíziós társaságok használják őket a szolgáltatásaik biztosításához. Használják őket a műholdas kommunikációs rendszerek eszközeinek összekötéséhez is.
Optikai kábel
Az optikai szálas kábelek üvegből vagy műanyagból készülnek. Nagyon nagy sávszélességgel bírnak, így hatalmas mennyiségű adat átvitelére képesek. Ezeket gerinchálózatokban, nagyméretű vállalati környezetekben és adattároló központok esetében használják. A telefonos vállalatok is számos területen alkalmazzák.
4.4.2 Csavart érpáras kábelek
A csavart érpáras kábelek egy vagy több szigetelt rézvezetékből állnak, melyeket páronként egymással összecsavartak és egy külső védőburkolattal láttak el. Mint minden réz alapú kábel, a csavart érpáras kábelek is elektromos impulzusokat használnak az adatátvitelhez.
Az adatátvitel érzékeny az úgynevezett interferenciára vagy zajra, amely csökkentheti a kábel által nyújtott adatátvitel mértékét. A csavart érpáras kábelek bizonyos típusú zajokra érzékenyek, például az elektromágneses interferenciára (EMI).
Az egyik interferencia forrás, melyet áthallásként ismerünk, akkor lép fel, amikor különböző kábelek nagy távolságon keresztül vannak egymáshoz kötegelve. Az egyik kábelen haladó jel kiszivárog és belép a szomszédos kábelekbe.
Amikor az adatátvitel interferencia, például áthallás, következtében sérül, újra kell küldeni az adatokat. Ez csökkentheti a közeg adatátviteli kapacitását.
A csavart érpáras kábeleknél, az egységnyi hosszon mérhető csavarások száma befolyásolja a kábel, interferenciával szemben való ellenállását. A kevésbé ellenálló, de a telefonos átvitelnek megfelelő csavart érpáras kábeleket CAT 3 kábeleknek nevezik, és 1 láb hossz alatt 3-4 csavarást végeznek rajtuk. Az adatátvitelnek megfelelő kábel, melyet CAT5-ként ismerünk, 3-4 csavarással rendelkezik egyhüvelyknyi hosszon, így jóval ellenállóbb az interferenciával szemben.
Háromféle típusú csavart érpáras kábelt különböztetünk meg: árnyékolatlan csavart érpáras kábel, érpáronként árnyékolt csavart érpáras kábel, csak közösen árnyékolt csavart érpáras kábel.
Az árnyékolatlan csavart érpár (UTP) a leggyakrabban előforduló hálózati kábeltípus Észak Amerikában és sok más területen egyaránt. Az árnyékolt kábelek (ScTP és F-UTP) szinte kizárólag csak európai országokban használtak.
Az UTP kábel olcsó, nagy sávszélességű és könnyen telepíthető. Ezt a kábelt munkaállomások, számítógépek és hálózati eszközök összekötésére használják. A kábel burkolatában lévő érpárok száma változhat, de a leggyakrabban 4 érpárral találkozunk. Az egyes érpárak különböző színkóddal vannak jelölve.
Az évek alatt több különböző kategóriájú UTP kábelt fejlesztettek ki. Minden kategóriát azért fejlesztettek ki, hogy bizonyos technológiát támogasson és legtöbbjükkel már nem találkozunk az otthoni vagy irodai környezetekben. A leggyakrabban előforduló kábelketegóriák, a 3, 5, 5e, és 6. Elektromos környezetek esetén, mint egy zajos gyártelep, ahol az EMI és az RFI erős, árnyékolás szükséges a kommunikáció biztosításához. Ebben az esetben olyan kábelt szükséges használnunk, mint a csak közösen árnyékolt érpár (STP) vagy az egyenként árnyékolt érpár (ScTP). Sajnos, mind az STP, mind az ScTP nagyon drágák és kevésbé rugalmasak, valamint további intézkedéseket igényelnek, mivel az árnyékolás nehezebbé teszi használatukat.
Minden adatszállításra alkalmas kategóriájú UTP kábel hagyományosan egy RJ-45-ös csatlakozóval végződik.








































4.4.3 Koaxális kábel
Akár a csavart érpárak esetében, a koaxiális kábel (vagy koax) is elektromos jelek segítségével hordozza az adatokat. Jobb árnyékolást biztosít az UTP-vel szemben, így alacsonyabb a jel-zaj aránya, ami által több adat vihető át rajta. Gyakran használják arra, hogy a televíziót összekössék a jelforrással, legyen az fali kábel-TV aljzat, műholdas TV vagy hagyományos antenna. Szintén használják NOC-kban internet fejállomások (CMTS) és nagysebességű interfészek csatlakoztatására.
Annak ellenére, hogy a koax jobb adatátviteli tulajdonságokkal rendelkezik, a helyi hálózati felhasználás esetében a csavart érpáras kábelezés váltotta fel. A váltás okai között szerepel - az UTP- vel szemben - a koax fizikailag nehezebben telepíthető, jóval drágább és a hibaelhárítása is körülményesebb.
Kábelcsatlakozók:
• A koax kábelt általában BNC vagy F-tlpusú csatlakozókkal zárjuk le.
• A BNC egy betekerhető csatlakozás, mely erős összeköttetést biztosít.
• Az F-típusú csatlakozókat rá kell csavarni a megfelelő aljzatra.

Szigetelő

A szigetelő, mely általában műanyagból készül, védelmet nyújt az interferencia ellen, és szilárdságot ad a kábelnek, rugalmassá téve azt.
Vezető
• Egy önálló központi vezető, amelyet általában rézből készítenek, bár alumíniumot is használhatnak hozzá.
4.4.4 Optikai szálas kábelek
A csavart érpárral és a koaxiális kábellel ellentétben, az optikai kábelek fényimpulzusok segítségével továbbítják az adatokat. Bár normális esetben az otthoni vagy kisvállalkozási környezetekben az optikai kábel nem lelhető fel, a vállalati területeken és nagy adattároló központokban elég széles körben alkalmazzák.
Ezek a kábelek vagy üvegből vagy műanyagból készülnek, és nem vezetik az elektromosságot. Ez azt jelenti, hogy teljesen érzéketlenek az elektromágneses impulzusokra (EMI), és alkalmasak, olyan környezetekben való telepítésre, ahol az interferencia problémát okoz.
Ezenkívül, az optikai kábelek nagy hálózati-sávszélességgel bírnak, amely ideálissá teszi őket a nagysebességű gerinchálózatok kialakítására. Az optikai kábeles gerinchálózatokat a legtöbb vállalatnál, illetve az ISP-k Internetes gerinchálózata esetén találhatunk.
Minden optikai "aramkör" ténylegesen két optikai kábelből áll. Az egyiket az adatok küldésére, a másikat vételére használják.


Kétféle típusú optikai kábel van: a többmódusú és az egymódusú.
Többmódusú
A két típus közül, a többmódusú a kevésbé költséges és szélesebb körben használt. A fényforrás, amely a fényimpulzusokat állítja elő, általában egy LED. Azért nevezik többmódusúnak, mert egyidejűleg több fénysugár halad át rajta, adatokat hordozva. Az egyes fénysugarak másféle utat járnak be a többmódusú kábel magjában. A többmódusú kábelek általában 2000 méter távolságig alkalmasak kapcsolatok kialakítására. Azonban, a technológia állandó fejlesztése folyamán, ez a távolság növekszik.
Egymódusú
Az egymódusú kábeleket oly módon tervezik, hogy a fény kizárólag egy utat bejárva haladhat végig az optikai szálon. Az egymódusú kábelek esetén használt fényforrás általában egy LED lézer, amely jóval költségesebb és intenzívebb jelet biztosít, mint a hagyományos LED-ek. A LED lézer erőssége miatt, sokkal nagyobb adatátviteli rátával rendelkezik és nagyobb távolságok áthidalására alkalmas. Az egymódusú kábelek körülbelül 3000 méter távolságig működnek és a gerinchálózati kábelezésben fordulnak elő, például a különböző NOC központok összekötésénél. Itt is meg kell említenünk, hogy a technológia fejlesztése folyamatosan növeli az áthidalható távolságot.
4.5 Csavart érpáras kábelek használata
4.5.1 Kábelezési szabványok
A kábelezés bármely hálózat szerves részét képezi. Kábelek telepítésekor fontos követni a kábelezési szabványokat, melyeket azért fejlesztettek ki, hogy az adathálózatok kölcsönösen megállapított teljesítmény szintek között tudjanak működni.
A kábelezési szabványok előírások sorozata, melyeket a telepítésnél és a tesztelésnél kell követni. A szabványok előírják az egyes környezetekben használandó kábeltípusokat, vezető anyagokat, bekötési módokat, a vezetékek méretét,
árnyékolást, kábelhosszt, a csatlakozók típusát és a teljesítmény-korlátokat.
Több különböző szervezetet érint a kábelezési szabványok létrehozása. Míg ezen szervezetek közül néhánynak csak helyi hatásköre van, számos más szervezet szabványát világszerte használják.
Néhány szervezet és az általuk irányított területek listája a képen látható.
ITU (Nemzetközi
National Quality
4.5.2 UTP kábelek
A csavart érpár a leggyakrabban használt kábeltípus hálózatok építésekor. A TIA/EIA szervezet két különböző mintát, bekötési sémát határozott meg: T568A és T568B. Mindegyik huzalozási rendszer meghatározza a kábelvégek csatlakozási pontjait, vagy azok sorrendjét.
A két séma hasonló, kivéve, hogy a négy érpárból kettő, fordítva van bekötve. Az ábrán láthatók a kábel színkódjai és az érpárak fordított bekötési sorrendje.
Egy hálózati telepítés során az egyik kábelezési sémát (T568A vagy T568B) érdemes választani, és aszerint dolgozni. Nagyon fontos, hogy munkánk során ugyanazon sémát kövessük minden kábelvégnél. Ha egy meglévő hálózatban kell dolgoznunk, kövessük a már használt kábelezési sémát.
A T568A és T568B sémákat használva, két különböző típusú kábel készíthető: egyeneskötésű illetve keresztkötésű. Mindkét kábeltípus megtalálható az adathálózatokban.
Egyeneskötésű Kábelek
Az egyeneskötésű kábel a leggyakrabban előforduló típus. A kábel mindkét végén azonos kötési sorrendet használ. Más szavakkal, ha egy kábel egyik vége T568A szabványú, akkor a másik vége is T568A. Ha T568B használ az egyik végen, T568B-nek kell lennie a másik végen is. Ez a vezetékek sorrendje szempontjából azt jelenti, hogy minden egyes szín ugyan abban sorrendben van mindkét kábelvégen. 
Azt, hogy melyik típusú egyeneskötésű kábelt (T568A vagy T568B) használják a hálózatban, a hálózat által használt kábelezési séma határozza meg.
Keresztkötésű kábel
Egy keresztkötésű kábel mindkét sémát használja. Ugyanazon kábel egyik végén T568A, a másikon T568B a használt séma. Ez azt jelenti, hogy az egyik végen található bekötési sorrend nem egyezik meg a másik vég bekötési sorrendjével.
Mind az egyeneskötésű, mind a keresztkötésű kábelt más-más céllal használják a hálózatokban. Két eszköz összekötéséhez használandó kábel típusa függ attól, hogy az eszközök mely érpárakat használják adásra és vételre.
Az adási és vételi funkciók a csatlakozó meghatározott pontjaihoz vannak rendelve. Az ellenoldalnak megfelelő adási és vételi csatlakozópontokat az eszköz határozza meg.
Két összekötött eszköz, melyek nem ugyanazon érintkezőket használják adásra és vételre, ellentétes jelkiosztással csatlakozó eszközöknek nevezzük. Egyeneskötésű kábelre van szükségük az adatok forgalmazásához. Az olyan eszközök, melyek közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz, és ugyanazon érintkezőket használják adásra és vételre, azonos jelkiosztással csatlakozó eszközöknek nevezzük. Keresztkötésű kábelre van szükségük az adattovábbítás érdekében.
Ellentétes jelkiosztással csatlakozó eszközök
Egy személyi számítógép RJ-45-ös csatlakozóján az 1-2 érintkezők felelnek a küldésért, a 3-as és a 6- os a fogadásért. Egy kapcsoló hálózati csatlakozóján az 1-2-es érintkezők fogadnak, a 3-as és a 6-os érintkezők küldenek. A számítógépnél küldésre használt érintkezők, a kapcsoló esetén fogadásra használtak. Így egyeneskötésű kábelre van szükség.
A kábel egyik végén, a számítógép 1-es érintkezőjére kötött vezeték (adó érintkező) össze van kötve a kapcsoló 1-es érintkezőjével (vevő érintkező).
Másik példák, melynél a Ellentétes jelkiosztássalos csatlakozó eszközök egyeneskötésű kábelt igényelnek:
• Kapcsoló - Forgalomirányító
• Hub - Személyi számítógép

Azonos jelkiosztásos csatlakozójú eszközöknek
 
Ha egy számítógép közvetlenül csatlakozik egy másik számítógéphez, mindkét eszköznél az 1-2-es érintkezőket küldésre, míg a 3-as és a 6-os érintkezőket vételre használják.
Egy keresztkötésű kábel biztosítja azt, hogy az egyik számítógép 1-es és 2-es érintkezőire (adó érintkezők) kötött zöld vezeték a másik számítógép 3-as és 6-os érintkezőihez (vevő érintkezők) kapcsolódjon.
Ha egyeneskötésű kábelt használnánk, a PC1 1-es adó érintkezőjére kötött vezeték a PC2 1-es adó érintkezőjével lenne összekötve. Nem lehetséges egy adó érintkezőn információt fogadni.
Egyéb példák hasonló eszközökre, melyek keresztkötésű kábelt igényelnek:
Kapcsoló port - Kapcsoló port Kapcsoló port - hub port Hub port - hub port
Forgalomirányító port - forgalomirányító port PC - forgalomirányító port
PC - PC
Ha helytelen típusú kábelt használunk, a két hálózati eszköz közötti kapcsolat nem lesz működőképes.
Némely eszköz képes automatikusan érzékelni, mely érintkezőket kell adásra és vételre használni, ennek megfelelően állítják be belső áramköreiket.
4.5.3 UTP kábelek végződése
AZ UTP és STP kábeleket rendszerint RJ-45-ös csatlakozókkal látják el.
Az RJ-45-ös csatlakozó egy olyan "apa" csatlakozó, melyet a kábel végére kell krimpelni (préselni). Amikor ezt a csatlakozót a fém érintkezőivel felfelé nézzük, látható, hogy az érintkezők helyei balról jobbra 8-tól 1-ig vannak számozva.
Az aljzat a csatlakozás "anya" résztvevője, és a hálózati eszközökön, fali kimeneteken, vagy patch paneleken található meg. A vezeték RJ-45-ös csatlakozóját az aljzatba kell dugni. 
Forgalomban vannak olyan kábelek, melyekre gyárilag fel vannak szerelve az RJ-45-ös csatlakozók. Ezenkívül, a helyszínen magunk is elvégezhetjük a kábelek lezárását , egy krimpelő fogót használva. Mikor RJ-45-ös csatlakozót akarunk felhelyezni egy UTP kábelre, csak rövid kábelrészt csavarjunk szét, ezzel is minimalizálva az áthallást. Valamint győződjünk meg arról, hogy a vezetékek teljesen be vannak tolva a csatlakozó végébe, és az RJ-45-ös csatlakozót a kábel burkolatára préseltük. Ez a csatlakozás jó elektromos összeköttetést és stabil rögzítési lehetőséget biztosít.
4.5.4 UTP kábelek végződése Patch panelekbe és fali ajzatokba
Egy hálózati központban a hálózati eszközöket általában patch panelekhez csatlakoztatják. A patch panelek kapcsolótáblaként funkcionálnak, összekötve a munkaállomások kábeleit a többi hálózati eszközzel. A patch panelek használata lehetővé teszi a fizikai kábelezés gyors áthelyezhetőségét a hálózati eszközök hozzáadása vagy áthelyezése esetén. Ezek a panelek az előlapjukon RJ-45-ös csatlakozókat használnak a gyors csatlakoztathatóság végett, de ehhez az RJ-45 aljzat hátulján, a kábelek betűzése szükséges.
Manapság patch paneleket már nem csak nagyvállalati hálózatoknál használnak. Megtaláljuk őket számos kisvállalati környezetben, vagy akár otthonokban is, ahol központi kapcsolódási pontot nyújtanak az adat és telefonos hálózatok, valamint hangrendszerek esetén.
Az RJ-45-ös csatlakozó 8 érintkezővel rendelkezik, és a T568A vagy T568B séma szerint kell bekötni. A patch panel szerelésekor egy eszköz szükséges, melyet betűző szerszámként (punchdown tool) ismerünk, a vezetékek csatlakozóba való préseléséhez. Az egyes vezetékeket színük szerint helyezzük a megfelelő önblankoló csatlakozóhoz (IDC), mielőtt betűzzük őket. A betűző szerszám levágja a felesleges kábeldarabot is.
A legtöbb fali csatlakozó szerelése nem igényel betűző eszközt. Az ilyen típusú aljzatok szerelésekor a kábeleket szét kell csavarni egymástól, és a megfelelő IDC fölé kell helyezni. A csatlakozókra ráhelyezett fedél benyomja a kábelt az IDC-be, és átvágja a vezeték szigetelését. Ebben az esetben a szakember feladata a felesleges kábeldarabok eltávolítása.
Minden esetben, az érpároknak a szükségesnél hosszabb szétcsavarása, növeli az áthallás mértékét, és csökkenti az egész hálózat teljesítményét.
4.5.5 A kábelek tesztelése
Amikor egy új vagy javított kábelt szerelünk, nagyon fontos meggyőződni arról, hogy a kábel megfelelően működik, és megfelel az összekapcsolhatósági szabványoknak. Ezekről különböző tesztek elvégzésével győződhetünk meg.
Az első teszt a vizuális vizsgálat, mely által meggyőződünk arról, hogy minden vezeték a T568A vagy B szerint van összekötve.
Valamint ellenőrizzük elektronikusan is a kábelt, a szerelvény hibáinak vagy sérüléseinek kiderítéséhez. A következő eszközöket használhatjuk kábelek vizsgálatához:
• Kábel tesztelők
• Kábel hitelesítők
• Multiméterek
Multiméter
A kábeltesztereket kezdeti kábelvizsgálatokhoz használják. Az első tesztet általában folytonossági vizsgálatnak hívják, amely igazolja a végponttól-végpontig terjedő kapcsolódást. Képes a gyakori kábelezési hibák felismerésére is, mint például, a szakadások (nyitott áramkör) és rövidzárak.
Egy áramkör akkor nyitott, amikor egy vezeték nem megfelelően van belenyomva a csatlakozóba és nincs elektromos érintkezés. Szakadás akkor is létrejöhet, ha vezetékben törés következett be.
Rövidzárlat akkor áll elő, ha a réz vezetők érintkeznek egymással. Miképp az elektromos impulzus végighalad a vezetéken, egy másik érintkező vezeték kerül az útjába. Ez a jelenség egy nem tervezett útvonalat hoz létre a jel terjedésében.
Egy kábelteszter képes vezeték térképek létrehozására, mellyel megállapítható a kábel megfelelő érintkezése. A vezetéktérkép megmutatja, melyik érpár melyik érintkezőkhöz csatlakozik a csatlakozón és az aljzaton. A vezeték térkép teszt bizonyítja, hogy minden vezeték a megfelelő érintkezőre van kötve, és jelzi, ha kábelezési hibák merültek fel, úgymint osztott vagy felcserélt érpárak.
Ha ezek közül bármelyik előfordul, a legegyszerűbb, ha újraszereljük a kábelvég csatlakozóit.




A speciális kábelteszterek további információkat képesek szolgáltatni, például a csillapítás és az áthallás szintje.
Csillapítás
A csillapítást gyakran nevezik beiktatási veszteségnek, ami egy általános fogalom, és a jel erősségének csökkenését jelenti. A csillapítás természetes következménye bármely közegen történő jelátvitelnek. A csillapítás korlátozza a hálózati kábel hosszát, melyen még küldhetők az üzenetek. Egy kábel teszter úgy méri a csillapítást, hogy jelet küld a kábel egyik végéről, és megméri a jel erősségét a kábel másik végén.
Áthallás
Az áthallás az érpárak közötti jelek szivárgását jelenti. Ha ezt a jel adásához közeli helyen mérik, akkor közelvégi áthallásról beszélünk (NEXT). Ha a kábel fogadó oldalán mérik ezt az értéket, akkor távolvégi áthallásnak (FEXT) nevezzük. Az áthallás mindkét formája csökkenti a hálózati teljesítményt, és gyakran az okozza, hogy túl hosszan csavarták szét a kábelt a csatlakozók szerelésénél. Ha magas áthallási értékeket mértünk, a legjobb dolog, amit tehetünk, hogy ellenőrizzük a kábelcsatlakozókat, és újraszereljük őket, ha szükséges.
4.5.6 Hasznos kábelezési tanácsok
A következő hasznos kábelezési lépések segítségével megbizonyosodhatunk afelől, hogy sikeresen végződtetjük a kábelt.
1. Nagyon fontos, hogy a hálózatban használt kábeltípusok és összetevők, következetesen megfeleljenek a hálózatban használandó szabványoknak. A korszerű konvergált hálózatok képesek egyazon vezetéken hang, videó és adat alapú információkat forgalmazni; így a konvergált hálózatokban használt kábeleknek támogatniuk kell ezen felhasználási területeket.
2. A kábelszabányok meghatározzák a különböző kábelek maximális hosszúságát. Mindig ragaszkodjunk a hosszúság-korlátozásokhoz az adott kábeltípus használata esetén.
3. Az UTP is, mint minden réz alapú kábel, érzékeny az elektromágneses interferenciára (EMI). Nagyon fontos, hogy a különböző interferencia forrásoktól, úgymint a nagyfeszültségű vezetékektől és fluoreszkáló világításoktól, távol telepítsünk ilyen kábeleket. A televíziók, számítógépes monitorok és mikrohullámú sütők ugyancsak jó példák egyéb interferencia-forrásokra. Néhány esetben szükség van arra, hogy az adatkábeleket egy külön vezetőcsőben telepítsük, megvédve így az EMI és RFI zavaroktól.
4. A helytelen kivégződtetések, rossz minőségű kábelek és csatlakozók használata okozhatja a kábel adatátviteli kapacitásának csökkenését. Mindig kövessük a kábelek lezárására vonatkozó szabályokat, és teszteléssel ellenőrizzük, hogy a lezárás megfelelő.
5. Teszteljünk le minden kábel szerelvényt a megfelelő csatlakozások és működés érdekében.
5. Minden kábelt címkézzünk fel, amint azokat lefektettük, és jegyezzük le a kábelek helyét a hálózat dokumentációjában.
A strukturált kábelezés egy olyan eljárás, mely egy szervezett kábelezési rendszert hoz létre, ez könnyen megérthető a hálózati telepítők, rendszergazdák és bármely más kábelekkel foglalkozó szakemberek számára. A strukturált kábelezés egyik összetevője a kábelmenedzsment.
A kábelmenedzsment többféle feladatot lát el. Először is rendezett és szervezett rendszert biztosít, mely segít elkülöníteni a kábelek esetleges problémáit. Másod sorban, a kábelmenedzsment által előírt lépéseket követve, a kábelek védettek lesznek a fizikai sérülésektől, ami nagyban csökkenti a tapasztalható problémák számát.
A kábeleket hosszú távú befektetésként kell kezelni. De, ami ma elegendő, a jövőben már nem biztos, hogy az lesz. Mindig vegyük számításba a jövő igényeit, a jelen szabványok betartásával. Emlékezzünk arra, hogy szabványok segítenek abban, hogy a technológia fejlődése során, a kábelek képesek legyenek elfogadható teljesítményt nyújtani.
Minden környezetben nagyon fontos a hasznos kábelezési tanácsok betartása. Szorosan ragaszkodjunk ezekhez a módszerekhez, az otthoni és kisvállalati hálózatoknál is, így csökkentve a lehetséges problémák előfordulását. Sok időt, pénzt és idegességet spórolhatunk meg betartásukkal.
4.6 Összefoglalás
Ez a fejezet bemutatja az Internetet, mint számítógépes hálózatok világméretű gyűjteményét, melyek közös szabványokat használva működnek együtt az információk cseréjéhez. Az Internet hozzáférés érdekében csatlakozni kell egy Internetszolgáltatóhoz (ISP).
■ Egy ISP olyan vállalat, mely kapcsolatokat nyújt és támogatást biztosít az Internethez.
■ Az ISPk kis- és nagyméretű földrajzi területeket is ellátnak.
■ Olyan szolgáltatásokat nyújtanak, mint elektronikus levelezés, webkiszolgálás, IP telefónia és DNS szolgáltatás.
■ A különálló számítógépek és helyi hálózatok a szolgáltatás-elérési ponton (POP) csatlakoznak az ISP-hez.
■ Az ISP-hez kapcsolódhatunk betárcsázós, DSL, Kábeles, vezeték nélküli vagy műholdas kapcsolaton keresztül.
• Az Internet legfontosabb protokollja az Internet Protokoll (IP).
• Az Internet protokoll csomagokra tördeli az adatokat, melyek 500 - 1500 byte méretűek lehetnek és érvényes forrás és cél IP-címmel kell rendelkezniük.
• Az IP-címeknek egyedinek kell lenniük az Interneten.
• Minden ISP rendelkezik egy hálózati-vezérlő létesítménnyel, ezt Hálózatüzemeltető Központnak (NOC) nevezünk, amely vezérli a hálózati forgalmat, és helyet ad a különböző kiszolgálóknak, mint a levelezőkiszolgáló és webkiszolgáló.
■ A ping és tracert olyan segédprogramok, melyekkel tesztelhető az eszközök között kapcsolat.
• A hálózati diagramokon a felhő ábra általában az Internetet jelképezi, a kapcsolatok részletezése nélkül.
• Az Internet felhőben forgalomirányítókat használnak a cél és forrás közötti különböző útvonalak biztosításához.
• Az ISP-k elfogadják és kézbesítik a végfelhasználók és más Intemetszolgáltatók információit, számos technológia felhasználásával.
• Az Intemetszolgáltatóknál megtalálható hálózati eszközök korszerűek és nagysebességűek, valamint hibatűrési lehetőséggel (redundancia) is rendelkeznek.
• Egy szolgáltatónak számolnia kell a hálózati eszközök és kiszolgálók fizikai szükségleteivel, úgymint energiaellátás és légkondicionálás.
A kommunikáció végbemeneteléhez valamilyen átviteli közegnek jelen kell lennie a jelek hordozása
végett. A hálózatok világában az átviteli közeg általában fizikai kábelezés:
• A hálózati kábeleket két nagy csoportra oszthatjuk: réz alapú kábelek, melyek elektromos impulzusokat szállítanak, és az üvegszálas kábelek, melyek fényhullámokat használnak.
• A réz kábelezés, például UTP és koaxiális kábel, nagyon érzékeny mind az elektromágneses (EMI), mind a rádiófrekvenciás (RFI) interferenciára. Az üvegből vagy műanyagból készült optikai kábelek immunisak az EMI és RFI zavarokra.
• Az árnyékolatlan csavart érpáras (UTP) kábeleket használják a legtöbb Ethernet hálózatban.
• A koaxiális kábeleket gyakran használják kábeltelevíziós és Internetes kapcsolatokhoz, nagy sávszélességgel rendelkeznek, mely lehetővé teszi többjei kombinálását vagy multiplexelését.
• Az üvegszálas kábelek hatalmas sávszélességgel bírnak és alkalmasak gerinchálózati kábelezésre.
• A kábelezési szabványok útmutatást adnak a kábelek telepítéséhez és teszteléséhez, hogy a technológia fejlődésével biztosítsák az elfogadható teljesítményt.
• TIA/EIA csavart érpáras bekötési sémák a T568A és T568B.
• A különböző kábeltípusok különböző bekötési sémákkal rendelkeznek. Gyakori UTP kábeltípusok az egyeneskötésű, keresztkötésű és rollover (konzol) kábelek.
• A kábelteszterek ellenőrzik a kábelek folytonosságát, hibás csatlakozásait, osztott és felcserélt érpárjait. Egy kábelteszter képes megmérni a vezeték csillapítását és áthallását.
• A hasznos kábelezési tanácsok segítenek az előforduló kábelezési hibák és problémák számának csökkentésében, valamint alkalmazásukkal sok időt, pénzt és fáradságot takaríthatunk meg.