A modellt OSI-modell-nek hívják. Az OSI az Open System Interconnect - nyílt rendszerek összekapcsolása kifejezés angol eredetijébõl alkotott betûszó. Nyílt rendszereknek olyan rendszereket hívjuk amelyek nyitottak a más rendszerekkel való kommunikációra.
Az OSI modell hét rétegbõl áll, és a kialakításuknál a következõ elveket vették figyelembe:
A rétegek egymásra épülnek
Csak az érintkezési felületek (interface-ek) definiáltak, a belsõ megvalósítás módja nem. (Bármelyik összetevõ lecserélhetõ egy más belsõ megvalósítást követõ összetevõre anélkül, hogy a többi rétegbeli elemet módosítani kellene)
Minden réteg konkrét feladatot lát el (a hálózati kommunikáció valamely részfeladatát)
Bármely réteg az alatta levõ réteg szolgáltatásait igénybe véve nyújt jól definiált szolgáltatást a feleltte levõ réteg számára.
Logikailag a kommunikáció az egyik fél n. rétege és másik fél n. rétege között valósul meg
1. Fizikai réteg (physical layer): Valójában ezen a rétegen zajlik a tényleges fizikai kommunikáció. Biteket juttat a kommunikációs csatornára, olyan módon, hogy az adó oldali bitet a vevõ is helyesen értelmezze ( a 0-át 0-nak, az 1-et, 1-nek). A fizikai közeg, és az információ tényleges megjelenési formája igen változó lehet: pl. elektromos vezeték esetén, a rajta lévõ feszültség értéke, vagy a feszültség változásának iránya. Információhordozó és közeg más és más lehet még: fénykábel, rádióhullám, stb. Itt kell azt is meghatározni, hogy mennyi legyen egy bit átvitelének idõtartama, egy vagy kétirányú kapcsolat. A kétirányú kapcsolat egyszerre történhet-e? Hogyan épüljön fel egy kapcsolat és hogyan szûnjön meg. Milyen legyen az alkalmazott csatlakozó fizikai, mechanikai kialakítása?
2. Adatkapcsolati réteg (data link layer): feladata adatok megbízható továbbítása az adó és fogadó között. Ez általában úgy történik, hogy az átviendõ adatokat (amelyek általában bitcsoportba kódolt formában - pl. bájtokban jelennek meg ) adatkeretekké (data frame) tördeli, ellátja kiegészítõ cím, egyéb és ellenõrzõ információval, ezeket sorrendhelyesen továbbítja, majd a vevõ által visszaküldött nyugtakereteket (acknowledgement frame) véve ezeket feldolgozza.
Az elsõ pillanatban egyszerûnek és teljesnek tekinthetõ megoldást a gyakorlatban számos kialakuló esemény kezelésével is ki kell egészíteni. Hogyan jelezzük a keretek kezdetét és a végét? Mi történjék akkor ha egy keret elveszik? Mi történjék akkor ha a nyugtakeret vész el? Ilyenkor, ha az adó újra adja, kettõzött keretek jelennek meg a rendszerben. Mi legyen akkor, ha az adó adási sebessége jelentõsen nagyobb, mint a vevõké?
Ha a csatorna kétirányú adatátvitelre használt, felmerülhet problémaként, hogy mennyire legyen szimmetrikus a két különbözõ irányban történõ adatátvitel, és ezt milyen megoldással lehet biztosítani azt, hogy az egyik irányú átvitel ne kerüljön túlsúlyba.
3. Hálózati réteg (network layer): lényegében a kommunikációs alhálózatok mûködését vezérli. Nagyobb hálózatok esetén a keretek vevõtõl a célba juttatása elvileg több útvonalon is lehetséges, feladat a bizonyos szempontból optimális útvonalnak a kiválasztása. Ez a tevékenység az útvonalválasztás (routing), és több megoldása lehetséges:
a rendszer kialakításakor alakítjuk ki az útvonalakat,
a kommunikáció kezdetén döntünk arról, hogy a teljes üzenet csomagjai milyen útvonalon jussanak el a
rendeltetési helyükre,
csomagonként változó, a hálózat vonalainak terhelését figyelembe vevõ alternatív útvonalválasztás lehetséges.
Itt kell megoldani a túl sok csomag hálózatban való tartózkodása okozta torlódást, valamint különbözõ (heterogén) hálózatok összekapcsolását.
4. Szállítási réteg (transport layer): Feladata a hosztok közötti átvitel megvalósítása. A kapott adatokat szükség esetén kisebb darabokra vágja, átadja a hálózati rétegnek. Fontos része a címzések kezelése. Egy viszonyréteg által igényelt összeköttetési kérés általában egy hálózati összeköttetést hoz létre, ha azonban nagyobb hálózati sebesség szükséges akkor több hálózati kapcsolatot is igénybe vehet. Fordítva, ha kisebb átviteli sebesség is elegendõ, akkor egy hálózati összeköttetést lehet felhasználni több viszonyréteg kapcsolat lebonyolítására. Ezt a szállítási rétegnek a felsõbb rétegek felé nem érzékelhetõ módon kell megvalósítania. További feladatai: Több üzenetfolyam egyetlen csatornára nyalábolása, illetve forrás-cél összeköttetések létrehozása a névadási mechanizmus felhasználásával.
5. Viszony réteg (session layer): A különbözõ gépek felhasználói viszonyt létesítenek egymással, például bejelentkezés egy távoli operációs rendszerbe, állománytovábbítás két gép között. Átvitt adatfolyamokba szinkronizációs ellenõrzési pontok beiktatása. Ez azt biztosítja, hogy hosszú átvitt adatfolyam átvitele alatt bekövetkezõ hiba esetén elegendõ az utolsó ellenõrzési ponttól ismételni az elvesztett adatokat.
6. Megjelenítési réteg (presentation layer): a feladata az adatok egységes kezelése. A legtöbb alkalmazói program nem egy csupán egy bitfolyamot, hanem neveket, dátumokat, szövegeket küld. Ezeket általában adatstruktúrákban ábrázolják. A kódolás sem minden esetben egységes, pl. a karakterek kódolására az ASCII mellett az EBCDIC kód is használt. Más lehet egy több bájtos kód esetén az egyes bájtok sorrendje. Ezért egységes, absztrakt adatstruktúrákat kell kialakítani, amelyek kezelését a megjelenítési réteg végzi. További, e réteg által kezelt vonatkozások: az adattömörítés, illetve az átvitt adatok titkosítása.
7. Alkalmazási réteg (application layer): Mivel ez kapcsolódik legszorosabban a felhasználóhoz, itt kell a hálózati felhasználói kapcsolatok megoldásait megvalósítani. Mivel számos termináltípust használnak a hálózati kapcsolatokban, amelyek természetesen kisebb-nagyobb mértékben egymástól eltérnek, ezért egy hálózati virtuális terminált definiálnak, és a programokat úgy írják meg, hogy ezt tudja kezelni. A különbözõ típusú terminálok kezelését ezek után egy olyan kis - a valódi és e hálózati absztrakt terminál közötti megfeleltetését végzõ - programrészlet végzi. Másik tipikus, e réteg által megvalósítandó feladat a fájlok átvitelekor az eltérõ névkonvenciók kezelése, az elektronikus levelezés, és mindazon feladat, amit internet szolgáltatásként ismerünk.
Az Ethernet hálózat
A TCP/IP protokoll bemutatása
A TCP/IP protokollt 1969-ben hozta létre az amerikai védelmi minisztérium ARPA (Advanced Research Projects Agency) hivatala. Ez egy kísérleti hálózat volt, 1975-ben rendszeresítették.
Az új TCP/IP protokollt 1975-ben szabványosították.
A név magyarázata:
a TCP jelentése Transmission Cotrol Protocol, Az üzenetek széttördelését, összeállítását, az elveszett részek újraadását, a datagrammok helyes sorrendjének visszaállítását mind a TCP (transmission control protocol - átvitelvezérlési protokoll) végzi.
az IP-é pedig Internet Protocol, ami egy teljes protokollcsaládot jelent. A TCP az általa feldolgozott datagrammokat átadja az IP-nek. Persze ezzel együtt közölnie kell a rendeltetési hely Internet címét is. Az IP-t ezeken kívül nem érdekli más: nem számít, hogy mi található a datagrammban vagy, hogy hogyan néz ki a TCP fejléc. Az IP feladata abban áll, hogy a datagramm számára megkeresse a megfelelõ útvonalat és azt a másik oldalhoz eljuttassa.
Egy IP csomag két részbõl áll:
fejléc információk - a küldõ és a cél címét tartalmazza,
adatrész.
Az IP-re épülõ protokollok az adatrészt használhatják felsõbb szintû fejlécek és az adat számára. Az alkalmazások részérõl nehézkes lenne az IP kezelése, mert sok mindennel kellene foglalkoznia az alkalmazásnak. Hogy ne kelljen minden alkalmazásban ezeket a dolgokat megvalósítani, létrehozták a TCP-t, ami gondoskodik a problémákról az alkalmazások helyett (csomagok sorrendbe állítása, az elveszett csomagok újraküldése).
Az IP címzésnél a fizikai eszközön logikai cím jelenik meg, és a logikai-fizikai cím közti összerendelést a protokoll végzi el. Az IP cím és a hálózati eszköz fizikai címe között nincs semmilyen összefüggés.
Az IP által értelmezett hálózatkezelési protokollok 32 bitesek. Minden géphez hozzá kell rendelni (legalább) egy egyedi számot a hálózati környezet számára. Az IP címeket négy 8-bites számmal írjuk le, például: 192.168.1.1 . A cím tartalmazza a hálózatszámot, és a gép számát. Az, hogy hány szám ebbõl a négybõl a hálózatszám, az határozza meg, hogy milyen osztályba tartozik a hálózatunk.
A osztály - az 1.0.0.0 és a 127.0.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az elsõ szám a hálózat száma. Ez kb. 1,6 millió gép megcímzését teszi lehetõvé.
B osztály - a 128.0.0.0 és a 191.255.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az elsõ két szám a hálózat száma. Ez 16320 db, 65024 gépes hálózat megcímzését teszi lehetõvé.
C osztály - a 192.0.0.0 és a 223.255.255.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az elsõ három szám a hálózat száma. Ez közel 2 millió, legfeljebb 254 gépes hálózat megcímzését teszi lehetõvé.
D, E és F osztályok - a 224.0.0.0 - 254.0.0.0 tartományba esõ címek tartoznak hozzájuk, de nem határoznak meg semmilyen hálózatot, mert vagy kísérletiek, vagy késõbbi felhasználásra vannak fenntartva.
A PPP protokoll bemutatása
Teljes nevén Point-to-Point protokoll, azaz pont-pont kapcsolat. Soros vonalon alkalmazott protokoll (soros vonal alatt értjük a modemes kapcsolatot, de soros kábelen is lehet PPP protokollt használni).
A TCP/IP mellett számos protokollt támogat, lehetõvé teszi például Novell IPX és Appletalk protokollok átvitelét is.
Sok protokollból épül fel a PPP. A legalsó szint a HDLC (High-Level Data Link) protokoll, amely definiálja a PPP keretek körüli határokat, és ellenõrzõ összeget biztosít. A HDLC fölött helyezkedik el az LCP (Link Control Protocol), adatkapcsolathoz tartozó protokollok egyeztetésére. Minden hálózati protokollt, ami a kapcsolaton keresztülmegy, dinamikusan konfigurálunk egy hozzátartozó NCP (Network Control Protocol) használatával. Az IP adatgrammoknak a kapcsolaton keresztül történö küldéséhez elõször a két PPP-nek egyeztetnie kell az általuk használt IP címeket. Erre a célra használják a IPCP-t (Internet Protocol Control Protocol). A PPP képes az IP adatgrammok fejcének a tömörítésére.
A POP3 protokoll bemutatása
Ez a protokoll azokon a gépeken alkalmazható, amelyek vagy hardverszûke miatt, vagy pedig a nem folyamatos internet kapcsolat miatt nem üzemeltethetnek valamilyen Message Transport System-et (MTS), például STMP servert. Ezek a gépek ezzel az egyszerû és kevés szolgáltatást nyújtó protokollal érhetik el levelesládáikat. Mivel a POP3 egy egyszerü protokoll - az elöbb említett okok miatt -, így nem nyújt túl sok szolgáltatást leveleink eléréséhez.
A szerver a 110-es port folyamatos figyelésével várja a kapcsolat felvételét. Amikor egy kliens a szolgáltatás szeretné használni, kiépít egy TCP kapcsolatot a szerverrel.
Amikor a kapcsolat felépült, a POP3 szerver egy üdvözletet küld. Ezek után kezdõdhet az üzenetváltás a kliens és a szerver között, amíg a kapcsolatot valamelyik fél le nem zárja.
SMTP
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - egyszerû levéltovábbítási protokoll), azaz a levelezést megvalósító protokoll
az angolszász nyelvterület eredeti (7-bites) levelezési protokollja; egykori alkotói nem gondoltak a 8 (mint a magyar) vagy több bitet igénylõ betükészletek átvitelére; idõközben az SMTP-nek egy újabb, 8 bites változatát is szabványosították: ESMTP, de alkalmazása még csak most terjed;
a 7 bites rendszer egyenes következményei a mai magyar levelezésben is sokszor még ékezet nélkülire nyomorított magyar szövegek;
fenti problémát újabban megoldja a levelek MIME kódolása, mely a mai levelezõprogramoknál szinte kivétel nélkül beállítható;
UDP protokol
mikor egy felhasználó egy másik rendszerrel kapcsolatba akar lépni, akkor általában az adott rendszer nevét fogja megadni, és nem az IP címét. Mielõtt bármit is kezdhetne vele, a felhasználó rendszerének ezt a nevet le kell fordítania IP címre. Az erre a célra szolgáló adatbázissal viszont nem minden rendszer rendelkezik, ezért a felhasználó rendszere az adatbázissal bírót kéri meg a fordításra. A kérés annyira rövid, hogy biztosan elfér egyetlen datagrammban. Ugyanez mondható el a válaszról is. Úgy látszik, hogy nem érdemes a TCP-t használni. Persze a TCP az üzenetek darabolásán kívül még mást is csinál. Biztosítja, hogy az üzenetek megérkezzenek: ahol szükséges, ott a datagrammokat újraadja. Viszont az olyan kérdéshez, amely egyetlen datagrammban elfér, nincs szükség a TCP teljes bonyolultságára. Ha egy pár másodpercen belül nem kapunk választ, akkor egyszerûen megismételjük a kérdést. Az ilyen alkalmazásokra a TCP mellett létezik más alternatíva.
A legszélesebb körben használt ilyen protokoll az UDP (user datagram protocol - felhasználói datagrammprotokoll), amelyet olyan alkalmazásokhoz találtak ki, ahol nincs szükség datagramok sorozatba állítására. Az UDP nem végez annyi feladatot, mint a TCP: nem tördeli szét az üzenetet datagrammokra, nem figyeli a már elküldött adatokat, hogy majd esetleg újraadja õket. Az UDP csak portszámokat biztosít, hogy egyszerre több program is használhassa a protokollt. Az UDP portszámok ugyanúgy használatosak, mint a TCP portszámok. Az UDP-t használó kiszolgálókhoz is léteznek jól ismert portszámok. Megjegyezzük még, hogy az UDP fejléc sokkal rövidebb, mint a TCP fejléce. Ebben is szerepel a forrás- és a célport száma, valamint egy ellenõrzõ összeg, de ennyi az egész. Nincs benne sorszám, mert nincs szükség rá.
ICMP
Egy másik alternatív protokoll az ICMP (Internet control message protocol - internet vezérlõ üzenet protokoll) nevet viseli. Az ICMP-t a hibaüzenetek és a TCP/IP-t megvalósító szoftvernek szánt üzenetek kezelésére használják. Kapcsolat kérésekor a kezdeményezõ rendszer kaphat például olyan ICMP üzenetet, hogy "host unreachable" (elérhetetlen gép). Az ICMP-t használják még arra is, hogy magáról a hálózatról információkat gyûjtsenek. Az ICMP abban hasonlít az UDP-hez, hogy mindketten olyan üzenetekkel foglalkoznak, amelyek egyetlen datagrammban elférnek. Az ICMP azonban annál is egyszerûbb. Még csak portszámok sincsenek a fejlécében. Mivel minden egyes ICMP üzenetet maga a hálózati szoftver értelmez, ezért nincs szükség olyan portszámokra, amelyek megmondják, hogy egy adott ICMP üzenet hova menjen.
HTTP
A HTTP ügyfél-kiszolgáló protokollt hypertext dokumentumok gyors és hatékony megjelenítésére tervezték. A protokoll állapotmentes, vagyis az ügyfélprogram több kérést is küldhet a kiszolgálónak, amely ezeket a kéréseket egymástól teljesen függetlenül kezeli, és minden dokumentum elküldése után le is zárja a kapcsolatot. Ez az állapotmentesség biztosítja, hogy a kiszolgáló mindenki számára egyformán elérhetõ és gyors.
A HTTP-kapcsolat négy lépése:
A kapcsolat megnyitása.
A kérés elküldése.
A válasz.
A kapcsolat lezárása.
Ez az eljárás azt jelenti, hogy a kapcsolat során csak egy dokumentumot lehet átadni, illetve egyetlen feldolgozás megy végbe. Az állapotmentesség miatt a kapcsolatok semmit nem tudnak az elõzõ kérésekrõl, mivel a kiszolgáló minden dokumentum elküldése után lezárja a kapcsolódást, és minden kérést egyenként, külön-külön kezel.
Ha egy dokumentum több képet vagy grafikát tartalmaz, akkor ezek megjelenítéséhez az ügyfél annyiszor építi fel a kapcsolatot, ahány hivatkozást talál: egyet magának a dokumentumnak, és a többit egyenként a grafikáknak, illetve képeknek.
SHTTP
Secure Hypertext Transfer Protocol (Secure-HTTP) S-HTTP néven is ismert. Az S-HTTP nem önálló protokoll, hanem a szabványos HTTP kiterjesztése. Az S-HTTP képes az adatforgalom mindkét irányú titkosítását, digitális aláírás alkalmazását és hitelesítést biztosítani a kliens és szerver között. A választható titkosítási eljárásokra nem ad megkötést (támogatja a nyilvános kulcsok használatát is), megengedi nem-S-HTTP tudatú kliensek alkalmazását is (sõt kényesebb igényeknek is eleget tesz).
FTP
FTP: (File Transfer Protocol) Az ftp protokoll a hálózatban lévõ gépeken megtalálható fájlok átvitelére használható. Használata az Email-el szemben már folyamatos hálózati kapcsolatot igényel. Adatátviteli sebesség igénye is jelentõsebb, hiszen elfogadható idõn belül kell átvinnünk esetleg több száz kilobájtnyi adatot. Néhány kbit/s-os átviteli sebesség már elfogadható.
Az ftp protokoll két átviteli módban mûködhet: ascii és binary. Az elõbbi, mivel 7 bites kódokat használ, szövegállományok átvitelére alkalmas, az utóbbi bármilyen általános fájlra. Fontos továbbá, hogy egyes rendszerek (pl. Unix) különbséget tesznek kis és nagybetûk közt, azaz a fájl nevében tetszõlegesen lehetnek kis és nagybetûk.
Telnet
Egy távoli gépre úgy lehet belépni, mintha egy terminálja elõtt ülnénk. Azaz a Telnet a gépek közti távoli bejelentkezést lehetõvé tevõ protokoll neve. Ez is folyamatos (on-line) hálózati kapcsolatot igényel, és sebességigénye hasonló az ftp-hez, (persze csak ha azt szeretnénk, hogy egy leütött billentyû ne 10 másodperc múlva jelenjen meg...).
Telnettel csak akkor tudunk egy másik gépre belépni, ha azon a gépen is van accountunk. Bejelentkezés után a rendszer úgy viselkedik, mintha ott ülnénk a távoli gép elõtt, azaz a távoli gép operációs rendszerének konvenciói érvényesek, parancsainkat a telnet protokoll adja át a távoli gép operációs rendszerének, és az távoli operációs rendszer hajtja végre. Így a távoli gépen programokat futtathatunk, megnézhetjük az odaérkezett leveleinket, stb.
Ezen lehetõség a hálózati gépek biztonságának egy sebezhetõ pontja. Ha ugyanis egy távoli gépre rendszeradminisztrátori jogokkal tudunk belépni (felhasználói név: root, a jelszót automatikus próbálkozási módszerrel ?kitaláljuk?), akkor a géppel mindent megtehetünk. Az ilyen behatolás módot nyújt arra is, hogy a távoli gépet felhasználva (a Telnetet ott elindítva) lépjünk be egy ?kényesebb? gépre. Ez utóbbi behatolás felderítésekor a behatoló címe az erre használt gép címe, és ha az oda történõ behatolás nyomait eltüntetjük , akkor nem lehet kideríteni a kényesebb gépre behatolót.
ARP
Minden számítógépnek a hálózaton van egy táblázata, amelyben felsorolja, hogy milyen Ethernet cím milyen Internet címnek felel meg. Ennek a táblázatnak a karbantartását a rendszer egy protokoll, az ARP (Address Resolution Protocol - címleképezési protokoll) segítségével végzi.
Üzenetszórásos hálózatokon broadcast (minden gépnek szóló) üzenetet használ
A megszerzett információt (IP cím - fizikai cím összerendelés) elraktározza (cache)
A címmeghatározás lépései
A küldõ eszköz broadcast üzenetként elküldi a célállomás IP címét
Az üzenetet minden kapcsolódó eszköz veszi, s azt összehasonlítja a saját IP címével
Amelyik eszköz egyezést tapasztal, az válaszul elküldi a saját fizikai azonosítóját
A fizikai azonosító alapján a küldõ megkezdi a csomagok továbbítását
A számítástechnika hajnalán, valamikor az 1940-50-es évek fordulóján voltak számítógépek, valamint voltak adat ki-beviteli eszközök. A két rendszer össze volt hangolva. De két különböző számítógép nem értette egymást, sőt gyakori volt az is, hogy a ki-beviteli eszközök sem voltak hasonlóak. Pár év múlva, amikor már előfordult az is, hogy egy vállalatnál egynél több gép volt, jogosan felmerült az az igény, hogy a gépek értsék meg egymás adatait és ne kelljen több embernek az átfordítással bajmolódnia. Ekkor született meg az egységes (szabványos) lyukkártya, valamint a lyukszalag gondolata. De nem sok idő múlva kiderült, hogy ez nem elég gyors. Ugyanis hatalmas adatbázis feldolgozásához egy gép igen kicsinek bizonyult. Így több gépet kellett ráállítani a feladatra, de ezen gépek egymással csak kézzel átvitt eszközök útján tudtak kommunikálni. Nyilvánvaló a módszer lassúsága. Meg kellett oldani, hogy az egyre olcsósodó és sokasodó géppark számítógépei egymással a kézi adatátvitelnél sokkal gyorsabban, elektronikus úton tudjanak adatokat-impulzusokat cserélni. Ezt eleinte úgy sikerült megoldani, hogy azonos gyártó által készített azonos típusú gépek egymással tudtak elektronikus úton egy speciális kábel segítségével adatokat cserélni. De a fejlődés nyilvánvalóan nem állhatott meg!
Hálózati struktúrák
Hamarosan felmerült az az igény is, hogy ne csak két gép tudjon adatokat cserélni, hanem minél több. Gyakorlatilag ne legyen korlátozás a gépek darabszámára! Valamint az is egyre fontosabb lett, hogy legalább az egy gyártótól származó gépek meg tudják egymást érteni. Nos, ezt hamarosan sikerült is megoldani! Létrejött a helyi hálózat ( LAN = Local Area Network ), ami gyakorlatilag néhány, egymáshoz fizikailag közel lévő számítógép összeköttetését jelenti. A rendszereknek több lehetséges fizikai és logikai felépítése is van.
Teljes összeköttetésű hálózat (Full contact)
16. kép: Full contact hálózati struktúra
Lényege, hogy minden gép minden géppel össze van kötve egy-egy különálló huzallal. Így bármely gépből bármely másikba közvetlen összekötő út van. Előnye, hogy 2-3 gépes hálózatnál a lehető leggyorsabb összeköttetés. Nem kell bajmolódni különböző logikai, vagy fizikai megoldásokkal. Közvetlen címzéssel lehet bárkivel kommunikálni. Hátránya, hogy nagyobb gépszám esetén mérhetetlenül megnő a kábel-igény. A szükséges kábelek számát az alábbi összehasonlító táblázat tartalmazza:
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kábelek száma 1 3 6 10 15 21 28 36 45
8.2.b.) Gyűrű-kapcsolt hálózat (Ring)
17. kép: Ring hálózati struktúra
A gépek egy gyűrű mintájára egymáshoz vannak láncolva és minden gép csak a két szomszédjával van kapcsolatban. Előnye, hogy minden gépnek csak a szomszédjával kell kapcsolatot teremtenie. Ennek kiépítése igen könnyű és olcsó. A gépek közötti kommunikáció itt már csomag-kapcsolt módon lehetséges. Ez azt jelenti, hogy a küldő számítógép a küldendő információt szétbontja különböző csomagokra és eme csomagokat egyenként adja fel. Minden egyes csomagon rajta van a feladó, a címzett, valamint az, hogy ez a küldemény összesen hány csomagból áll és ebből az illető csomag hányadik.
Gyakori megoldás, hogy a csomagok egységnyi hosszúak (például: 1 kilobyte), de ez nem feltétlen előírás. A vevő számítógép ezután összegyűjti az érkezett csomagokat, majd sorbarakás után kicsomagolja őket és így a vevőoldalon is összeáll a teljes információs anyag. A gyűrű-hálózat olcsóbb, de lassabb megoldása, hogy csak egyirányú a forgalom. Magyarul minden számítógép csak a tőle logikailag jobbra lévőnek postáz. A postaforgalom nem jelent komoly leterheltséget, hiszen egy mai számítógépen több program is fut egyszerre, ezek közül csak az egyik foglalkozik a postával. A program ébresztő jelzést kap, ha érkezik csomag. Ha a csomag címzettje ez a számítógép, akkor elraktározza az információt, ellenben ha nem ő a címzett, akkor továbbadja. A gyűrűhálózat óriási előnye, hogy nagyon kevés kábel kell hozzá. A kiépítése igen egyszerű. Hátránya viszont, hogy ha a gyűrű két távoli gépe kezd el kommunikálni egymással, akkor nagyon lassú az információáramlás sebessége pontosan azért, mert túl sok állomás van a két gép között.
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Egyirányú kábel-szám 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kétirányú kábel-szám 2 6 8 10 12 14 16 18 20
Star hálózati struktúra
Van egy központi gép, amelyre közvetlenül kapcsolódik minden gép. A gépek kommunikációját a központi gép hangolja össze. Gyakorlatban több megvalósítás is lehetséges. Az egyik az, hogy a központi gép egy igen rövid időre megnyitja az 1. kapcsolt gép csatornáját. Ha a gépnek van mondandója, vagy a központi gép akar valamit küldeni, akkor ez megtörténik. Ha semmit sem akarnak egymástól, akkor a kapcsolat gyakorlatilag azonnal megszakad és a központi gép megy tovább a következő, a 2. számú gépre. Itt is hasonlóképpen történik a kommunikáció.
Ugyanígy a 3., majd a 4., majd valamennyi géppel. Ha mindenkivel végzett, akkor újra kezdi a sort. Nem feltétlenül kell csomag-kapcsolt módon megoldani az adást, mivel nem ez a legegyszerűbb, ellenben ez a legcélszerűbb, mivel így egyik gép sem foglal le a túl sok időt a központi géppel való kommunikációban. További megvalósítási lehetőség, hogy az egyes felhasználói gépek (kliens PC-k, userek) fenntartanak egy igen vékony állandó kapcsolatot a központi géppel (szerver), de ezen csak egy figyelemfelkeltő impulzus jöhet a szerver felől. A szerver ezzel figyelmezteti a kliens PC-t, hogy adás következik, így nyissa meg a széles sávú beérkezési vonalait. Visszafelé a dolog hasonlóan működik, azaz a kliens gép jelez a szervernek, hogy adni szeretne. A szerver ekkor feléje fordul és egy előre meghatározott hosszúságú időszeletet nyit meg a kliens felé, amikor csak vele foglalkozik. Ha ennyi idő alatt végzett az adással, akkor minden rendben. Ha nem, akkor az adás végén egy újabb időszeletet kér. Ezzel a látszólag bonyolult módszerrel a szerver sokkal hasznosabb munkával tudja tölteni az idejét, mint a kliensgépek állandó hívogatása, valamint a kliensgépeknek sem kell állandóan a szerver felé nyitni tartani a(z egyik) széles sávú kommunikációs csatornáját, csak a kis szélességű figyelő-csatornát. Eme időmegosztásos módszer angol neve: Time-sharing.
Előnye, hogy csak egy másik géppel kell megteremteni a kapcsolatot, valamint a kapcsolat igen gyorsan megoldható. További előnye, hogy viszonylag kevés kábellel megoldható a kapcsolat. Hátránya ellenben, hogy ha több gép van fizikailag közel egymáshoz, akkor igen vastag ércsomag fog abba az irányba menni. Pont az a legnagyobb hátrány, hogy időnként elkerülhetetlen a majdnem teljesen párhuzamosan bekapcsolt kábelek vezetése.
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kábelek száma 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8.2.d.) Fa-struktúrás hálózat (tree)
A módszer hasonlít a DOS-ban megismert klasszikus fa-struktúrára. Magyarul van egy gyökér. Erre közvetlenül rákapcsolódhatnak a kliens gépek, vagy más kisebb központok. Aztán a kisebb rangú szerverekre megint rákapcsolódhatnak kliens gépek, vagy még kisebb rangú szerverek, és így tovább. Ezt a felépítést egyes nagyvállalatokban érdemes felépíteni, ahol több száz, esetleg több ezer kliens gép van és a központi nagyszerverre nincs mindenkinek égetően szüksége. Itt ugyanis megvalósítható az is, hogy szervezeti és/vagy logikai egységenként legyen egy-egy szerver és erre a kisebb rangú szerverre kapcsolódhatnak rá közvetlenül a kliens gépek. Ha valami olyan információra van a kliens gépet használó usernek szüksége, amit ott helyben, az ő gépén, vagy az ő szerverén nem talál, akkor persze a gépe elektronikus úton megkeresi az információigénnyel a központi szervert, aki viszont leosztja a megfelelő gép számára az igényt.
Tree struktúra
Vigyázat! Ezen struktúra kialakítása igen nagy szaktudást és abszolút profi munkát igényel, így semmiképpen nem szabad amatőrre, vagy a legalacsonyabb árat kínáló nem profi cégre bízni a hálózat kialakítását. A hálózat óriási előnye, hogy korábban kialakított kisebb hálózatok után is ki lehet építeni, amikor is csak a régi hálózatokat akarjuk összekötni.
Előnye továbbá, hogy a közelebbi kapcsolatban lévő, tehát kvázi együtt dolgozó munkatársak gépei egy hálózaton vannak rajta, így gyorsan elérik egymást, és szükség esetén a másik osztályon lévővel is fel lehet venni az elektronikus kapcsolatot. Szintén a dolog pozitív oldala, hogy az egyes alhálózatokon belül a gépek tetszőleges struktúrával össze lehetnek kötve, a nagy rendszer erre nem allergiás. A hálózat hátránya, hogy kiépítése hihetetlenül költséges, valamint az, hogy a központi nagyszerver leállása óriási gondokat, esetenként az adatforgalom teljes leállását is, okozhatja.
8.2.e.) Jelgyűrűs hálózat (Token Ring)
Ez a mai egyik legjobb hálózat-építési mód. Tény, hogy nem a legolcsóbb, de az egyik leghatékonyabb. A módszer nagyon hasonlít a gyűrűs felépítésű hálózatra, gyakorlatilag annak a továbbfejlesztése. Az alap itt két gyűrű: az egyiken csak a jelek futnak, míg a másikon az adatok. A jelek számára elegendő egy vékony szinkroncsatorna. A jelek tartalma:
- A címzett gép jellemzése, leírása, esetleg elektronikus címe
- A csomag nagysága, tartalma és sürgőssége.
Token Ring hálózati struktúra
A Token Ringen lógó gépek nem foglalkoznak adat-továbbítással, mint a klasszikus gyűrűs megoldásban, hanem csak a szinkroncsatornát figyelik. Ha a szinkroncsatornán jön egy neki címzett csomag jele, akkor megnyitja a Token Ring adatgyűrűje felé a széles adat-továbbító csatornát és így leszívja az adatokat a gyűrűről. Ha egy adott gépnek van elküldendő csomagja a Token Ring egy másik gépe számára, akkor kinéz a szinkroncsatornára, hogy éppen szabad-e az út. Ha van forgalom, akkor vár egy kicsit és majd újra próbálkozik. Ha nincs akadály, akkor kitesz egy szinkronjelet, majd kirakja a csomagot is a gyűrűre.
A modern megvalósítású Token Ring-ben nincs szükség két kábelre, mivel egyetlen éren fut a szinkron-, és az adatcsatorna.
Gyakorlati megvalósításban a szinkronjel tartalmaz egy elavulási, vagy egy visszajelzési részt is. Az elavulási rész azt jelenti, hogy a jel egy adott idő múlva automatikusan törli magát, ha előbb nem szedi le semelyik gép sem a gyűrűről. A visszajelzési rész azt jelenti, hogy a feladó gép a csomag sikeres postázása esetén kap visszajelzést a sikeres munkáról, illetve sikertelenség esetén is kap egy visszajelzést, hogy nem található a csomag címzettje (Postai módon: a címzett ismeretlen => Vissza a feladónak!)
A Token Ring módszer óriási előnye, hogy gyakorlatilag végtelenül lehet bővíteni újabb és újabb gépek gyűrűbe építésével. Ha a Token Ring kétirányú (az esetek többségében ez a helyzet), akkor a gyűrű egy helyen megszakításakor az adatforgalom nem áll le. Gyakorlatban ez azt jelenti, hogy működés közben is lehet a rendszert javítani! További előnye, hogy gyors kiépítésű gyűrű esetén a hálózati sebesség hihetetlenül magas értékeket is elérhet, mivel nincs gépenkénti továbbítgatás. Szintén előny, hogy nincs megszabva a Token Ringen ülő szereplők számára, hogy ők kliens-gépek, vagy hálózati szerverek legyenek, így a módszer több hálózat összeköttetésére is kiváló.
Hátrány, hogy a szinkronizáció igen nehéz, így a rendszer nagyon költség-igényes. A baj akkor lép fel igazán a Token Ringben, ha egyszerre két helyen is megszakad a gyűrű, mivel így az adatforgalom megbénul.
Polimorf gráf-hálózat (polimorf graf)
21. kép: Polimorf gráf hálózati struktúra
Ez a felépítés tette azzá az Internetet, ami ma! Ez a jelenleg ismert legjobb felépítés! A felépítést az Internet mai felépítésén magyarázom el.
A struktúra alapja pár tucat óriásgép, amik a világon elszórva találhatók, bár döntő többségük az USA területén. Eme gépek között vannak szupergyors utak. Előfordul, hogy egy adot szupergép 10 másikhoz van közvetlenül hozzákötve, de előfordul az is, hogy hogy egy másik gép csak 3-hoz. A gépek egymással csomag-kapcsolt módon cserélnek adatokat.
Tegyük fel, hogy az A gép szeretne egy csomagot küldeni a Z gépnek. Ha közvetlenül össze van vele kötve, akkor egyből átküldi a közvetlen vonalon. Ha nincsenek összekötve ilyen szupersztrádával, akkor az A gép összeállít egy útitervet, amelyen az A-tól Z-ig terjedő út állomási találhatók és átküldi az útitervben található első ilyen gépnek, B-nek. az eredeti útitervben C, D, E, Z útvonal szerepel, de ezt a B gép túl körülményesnek találja, így megváltoztatja. A csomagot nem C-nek küldi, hanem F-nek, aki egyből átadja a csomagot a címzett Z-nek.
A következő csomag, ami A-tól megy Z-nek már egészen más úton is mehet, mivel az A-tól B-ig vivő út most éppen túlterhelt, így az A gép a csomagot először G-nek adja át, majd onnan F-be kerül, végül onnan Z-be. Ha pedig hirtelen túlterhelődik az F-Z út, akkor a csomag kerülővel ugyan, de eljuthat Z-be az F-C-D-E-Z úton.
Eme küldési módszer óriási előnye, hogy pillanatokon belül tud alkalmazkodni az éppen aktuális helyzethez és a csomag mindig megtalálja az éppen szabad utat. Ha véletlenül tönkremegy az egyik információs szupersztráda két óriásgép között, akkor sincsen baj, hiszen a többi út át tudja venni a forgalmat. Ha pedig valamelyik nagygép esik ki, akkor csak azon a gépen lévő hálózatok és felhasználók esnek ki a forgalom alól ideiglenesen, hiszen a felhasználók számára nincsen megkötve, hogy melyik nagygép alá tartoznak. Bárki, bárhová felkapcsolódhat. Szó esett róla, de szeretném megismételni, hogy az egyes non-stop üzemelő óriásgépekhez csatlakoznak kisebb-nagyobb hálózatok, de ez a kapcsolat nem kizárólagos jellegű. Lehetőség van bármelyik nagygéphez csatlakozni, ha valaki kifizeti a nagygéphez csatlakozási jogdíjat.
Mai, 1998 eleji árakon számolva egy egyszerű, otthoni felhasználó 2-5 ezer forintért teljes körű Internet hozzáférést kap, ami magyarra lefordítva azt jelenti, hogy a nap bármely részében egy telefonhívás segítségével rákapcsolódhat a saját szolgáltatójának gépére, amelyik gép segítségével már barangolhat a világban bárhol. Ez a bizonyos telefonhívás többnyire helyi tarifás hívás, mivel a szolgáltatók többsége a magyar kereseti viszonyokat figyelembe véve vidékre is telepített kiszolgáló szervereket, amik ugyanolyan jogosítványokkal vannak felszerelve, mint bármelyik budapesti nagygép. Ezzel a helyi hívással bárki rákapcsolódhat a világ bármely szerverére - ez az Internet nagyszerűsége!
Ezt igyekszem lefordítani a gyakorlatba - pénzösszegekkel együtt:
(Az árak 1998 ősziek, de csak becslések, de ÁFA nélkül értendőek!)
Eszköz vagy szolgáltatás: Összeg:
Számítógép megfelelően felszerelve 120,000 Ft - egyszeri
Telefonmodem 12,000 Ft - egyszeri
Egyszeri becsült költség: 132,000 Ft - egyszeri
Teljes Internet hozzáférés 3,000 Ft / hó
Telefonszámla napi 1-2 órás munkával 10,000 Ft / hó
Havi becsült költség: 13,000 Ft
Gyakorlatban ez úgy nézett ki, hogy amikor a székesfehérvári irodámból hívtam a helyi Internet szolgáltatót, akkor a kapcsolat megteremtése kb. 1-2 perc volt. Amint létrejött a kapcsolat a helyi szolgáltató szerverével, onnan például az Amerikai Űrkutatási Hivatal, a NASA szerverére a rákapcsolódás alig volt 10-20 másodperc. (A szerver címe: http://www.nasa.gov/). Hasonlóan az Amerikai Profi Kosárlabdaliga (NBA) szerverére is legfeljebb fél perc volt a rákapcsolódási idő. (A szerver címe: http://www.nba.com/)
A fenti kimutatásban látható, hogy a havi rendszeres költségek oroszlánrészét a telefonszámla teszi ki. Ez a helyzet ma, Magyarországon és Európában mindenhol. Tudjuk, hogy az Internet őshazája és mind a mai napig legnépszerűbb helye: az USA. Az egyik igen fontos körülmény ennek megértéséhez: az USA-ban a helyi hívások az otthoni telefonvonalról ingyenesek.
Magyarországon azért van némi segítség: a Művelődésügyi Minisztérium 1998. augusztus 31.-re befejezte az úgynevezett “Sulinet” projectet, amelyben minden magyar középiskola és sok általános iskola kap 6-8 multimédiás gépet, valamint teljes körű, ISDN sebességű Internetes kapcsolatot. Ez egy óriási segítség és lökés az egész magyar informatika számára, ha az illető iskolákban a gépek nem a lezárt termekben porosodnak, hanem a diákok rendelkezésére állnak. Nálunk az iskolában sikerült megvalósítani, hogy minden délután legyen számítógépes terem nyitva és az iskola gépparkja az érdeklődő ifjúság rendelkezésére áll. Az egész magyar Internetes társadalom számára fontos! Akik otthonról tudnak rákapcsolódni a világhálóra, azok számára igen nagy segítség a MATÁV éjszakai telefontarifa-rendszere. 1998. májusában este 10-től reggel 5-ig a teljes beszélgetés egy tetszőleges partnerrel (!) csupán 100 Ft + 25% ÁFA, azaz mindösszesen 125 forint. Ez nagyszerű!
Viszont tudjuk, hogy mindenki ilyenkor akar internetezni, mivel ekkor igazán olcsó. Valamint az USA területén az időeltolódás miatt ilyenkor van az Internetes csúcsszezon. Tehát ebben az időben egyrészt a magyar, másrészt a nemzetközi vonalak is igen zsúfoltak.
8.3.) Hálózati eszközök
8.3.a.) Személyi számítógép
Más neveken: kliens-gép, vagy user
1 db PC - különleges megkötöttség nélkül, egy (vagy ritkábban több) felhasználóval.
Típusai: (rákapcsolódási gyakoriság szerint)
állandóan hálózatra kapcsolt gép (igen ritka),
naponta adott időben rákapcsolódó gép (ritka),
csak időnként, igény szerint hálózatra kapcsolt gép (nagyon gyakori),
csak kivételes alkalmakkor rákapcsolt gép (ritka).
Kiépítési követelmények:
Egy darab PC - különösebb megkötöttség nélkül.
Egy PC-be épített hálózati csatoló (kártya).
Stabil PC esetén: Megfelelő kábel a csatlakozáshoz.
Mobil PC esetén: Megfelelő frekvencia és adó-vevő készülék(ek).
Megfelelő szoftver a hálózatra kapcsolódáshoz.
Hálózati szerver
1 db hagyományos PC - általában nagy teljesítményű, de ha nincs rá állandóan szükség, akkor megfelel egy kisebb gép is. Előfordulhat, hogy az állandó óriás felhasználás miatt a hálózat "kinövi" a régi szerverét és nagyságrendekkel újítani kell. Ilyenkor - ha a teljesítmény és a megbízhatóság fontosabb, mint az ár - érdemes fontolóra venni egy nem-PC vásárlását. Ezek a gépek direkt csak szervereknek valók, de arra kiválóak. (Például: Compaq Proliant Server, Alpha Station, Sun Servers,...) A komolyabb szervereknél alapelőírás, hogy állandó üzemeltetésűek legyenek - áramkimaradás esetén komoly teljesítményű szünetmentes tápegység.
Típusai: (felhasználási mód szerint)
Dedikált szerver - a szerver csak a többi gépet szolgálja ki.
Nem-dedikált szerver- a szerver hagyományos PC-ként is működik.
Kiépítési követelmények:
Egy darab számítógép - igény szerinti erősségű.
Megfelelő számú és fajtájú csatlakozó, valamint kártya. (elég egy is!)
Megfelelő szoftver a hálózat irányításához és kiszolgálásához.
8.3.c.) Adatátviteli lehetőségek
- Kábelek: Őket jól kell megválasztani! Van olyan kábel, ami olcsó ugyan, de nem nagy az átviteli sebessége. Ez a leghagyományosabb sodrott, árnyékolt érpár. 1-2 km-es távolságra jó, átviteli sebessége: 10 ezer Baud. (Ahol 1 Baud = 1 bit/sec)
A következő típus a hagyományos koax-kábel, fém-alapú. Hátránya, hogy csak 5-6 száz méterre jó, viszont az átviteli sebessége 10-100 MBaud, azaz 10-100 millió Baud. További hátránya, hogy jóval drágább, mint a sodrott érpár. Gyakorlati tapasztalatom azt mondja, hogy kisebb távolságokon, pár szobás helyi hálózatokon belül érdemesebb a koax-kábelt használni, mivel jóval nagyobb az átviteli sebessége.
Az még eggyel drágább módszer az optikai kábel, amely igen kemény ára mellett rendelkezik pár igen hasznos tulajdonsággal. Átviteli sebessége legalább 100 MBaud. Az eddigi fém-kábelekkel ellentétben nem korrodál, a többcsatornás kábelek esetén sincs áthallás, valamint az áthidalható távolság sok-sok km is lehet, lévén, hogy gyakorlatilag nincsen ellenállás.
- Égi (rádiós) adatátvitel: A földi átviteli módszerek után jöjjön néhány égi átviteli módszer is! A legegyszerűbb módszer a rádiófrekvenciás átvitel. Erre elméletileg bármilyen frekvenciát lehet használni, gyakorlatban viszont csak az URH sávot használják rá. Az átvitellel az esetleges elektromos zavarokon, az időjárási kellemetlenségeken kívül még az a probléma is felmerülhet, hogy az adást lehallgatják és így titkosítás nélkül az egész nem sokat ér.
A következő égi átviteli mód a kisenergiájú mikrohullám. Frekvenciája: 1 - 40 GHz. Ez óriási sebességű adatátvitelt jelent. Ezzel viszont az a baj, hogy nagyon könnyű leárnyékolni az adást. Például egy vékony betonfal, vagy pár ablaküveg is már az adás erősségét le tudja csökkenteni 90-99 %-kal.
- Infravörös, illetve a lézeres jeltovábbítás: Ezek a módszerek is óriási sebességűek. Ellenben mindkét módszer óriási hátránya, hogy az adónak és a vevőnek látnia kell egymást. Ráadásul az infravörös jeltovábbítás további baja, hogy igen érzékeny a hőre, illetve a zajokra.
11.3.d.) Egyéb adatátviteli eszközök
- Erősítő: Ha nagyobb távolságot kell áthidalni, akkor egy, vagy több erősítőt érdemes közbeiktatni, ami semmi mást nem csinál, csak a hálózati jeleket erősíti fel.
- Hub: Olyan speciális eszköz, amely a jelek megosztására és erősítésére szolgál. Oda-vissza alapon tud kiszolgálni. Hajlandó arra is, hogy különösebb kapcsolgatások és egyebek nélkül csak erősítőként szolgáljon egy, vagy több gép esetén. (Passzív hub) Ha több gépet köt össze a hub a központi szerverrel, akkor megoldható az is, hogy a hubtól egy kábelkötegben fusson valamennyi jel a szerverhez. A dolog problematikája az, hogy ha a szerveren kevés a csatlakozási hely, akkor nem tud egyszerre sok kábelt fogadni.
A másik típusú a szerver előtt igen gyakran használt aktív hub. A szerepe hasonló, mint az aktív hubé. A különbség mindössze annyi, hogy az aktív hubtól egyetlen egy kábel visz el a szerverig. Ezen a kábelen viszont minden valamennyi gép igénye egyszerre fut, időmegosztásos (time-sharing) módszerrel. Gyakorlatban a fizikailag kiterjedt, nagy hálózatokon több passzív és egy, de legfeljebb két aktív hub van.
- Router (Jelátvivő): Olyan egyszerű eszköz, amely az egyik hálózat egy tetszőleges csatlakozási pontjától egy (nem feltétlenül) másik hálózat egy adott pontjáig viszi át a jeleket. A routernek nem feltétlenül feladata, hogy a két hálózat esetlegesen eltérő protokollja (szokás-, és jogrendszere) között fordítson, de szükség esetén ezt is megteszi.
- Bridge (Híd): Két, esetlegesen teljesen különböző protokollú hálózat, vagy gép között oldja meg az oda-vissza fordítást.
Ethernet hálózati minta
Az egyik legelterjedtebb megvalósítási lehetőség. Valamennyi eszköz egy sínre van felfűzve, amelyre minden eszköz kirakja a maga információs csomagja, ha ez a sín éppen üres. Adatátviteli sebessége meglehetősen lassú, de egy iskolai oktató-jellegű hálózatnak éppen elég. Előnye viszont az olcsósága és az, hogy jóval egyszerűbb megvalósítani, mint a másik szabványt. Vonalhossza megfelelő kivitelezés esetén száz méter körüli is lehet. Természetesen erre is lehet telepíteni az összes létező hálózati software-szabványt!
8.4.b.) Arcnet
Fa-topológiájú, de gyűrű-logikájú rendszer. A fa-struktúrával összekötött állomások sorszámmal rendelkeznek, így az adási jog a továbbításos protokollnak felel meg. Minden, a hálózatba bekapcsolódott állomás sorra kerül a forgalmazásban. A gépeket aktív és passzív hubok segítségével kötik össze koaxiális kábelek. Az adatátviteli sebessége: 1-8 Mbaud, de megfelelő kábelezés esetén nagyságrendileg több is lehet!
A jelenleg elterjedt hálózati szoftverek
- Novell Netware: Most, 1997 legelején a Magyarországon hivatalosan megvett rendszerek kb. 70-80 %-a Novell. A Novellek általam ismert verziószámai: 2.0 ; 2.15 ; 2.2 ; 3.11; és 4.1.
Tapasztalatom szerint a Novell hálózati szoftverei nagyon jól megírtak és igen jól bírják a "gyűrődést", magyarul nem egykönnyen könnyen omlanak össze. Ez a hálózat később önálló fejezetben is szerepel, így most nem szeretném túlragozni! Feltétlenül érdemes jogtisztán megvenni, mivel nem a többi hálózati szoftverhez képest megfelelő az ára és nem túl bonyolult a használata, valamint nem kell használatához egetverően modern géppark kiépítése.
- Microsoft Netware: Csak pár éve jelentette be a Microsoft, hogy egy önálló hálózati operációs rendszert csinál. Ez lett a Microsoft Netware. Mivel a Microsoft csinálja a Windowst is, így a Windows újabb verziói (Windows 3.11, Windows '95) már automatikusan felajánlják, hogy hálózati alkalmazás esetén felrakják magukat a Microsoft Netware hálózati protokoll alá.
- Microsoft Windows NT: Egy teljesen önálló, Windows alapú operációs rendszer. Ez a rendszer csak a kifejezetten jó gépekkel felszerelt, nagyon gyors összeköttetésű hálózatokon működik. Ráadásul az alapja minimum a Windows for Workgroups 3.11 programnak kell lennie, de jobb, ha Windows'95 a hálózat alapszoftvere!
- Egyéb hálózatok: Csak a teljesség igénye nélkül: Mac' Network, SunNet,...
8.6.) A hálózatok csoportosítása nagyságuk szerint
8.6.a.) Helyi hálózat
LAN = Local Area Network
Általában egy-két termen belül, esetleg pár épületen belül működő kis hálózat.
Felhasználók száma: 5-500. Szerverek száma: 1-2, esetleg több.
8.6.b.) Városi hálózat
MAN = Metropolitan Area Network
Általában egy településen belüli hálózatok és szóló felhasználók összekötése egy nagy hálózattá. Székesfehérváron például ilyen hálózattá növi ki magát a “DigitalRegia”, melyben az összes városi közintézmény automatikusan részt vesz és a magánszemélyek is beléphetnek némi díjért. A cég Internetes címe: http://www.digitalregia.hu/
Felhasználók száma: 1-20 ezer. Szerverek száma: 10-100.
8.6.c.) Nyitott hálózat
WAN = Wide Area Network
Egy olyan hálózat, amelyre minden joggal rendelkező szerver, vagy munkaállomás valamilyen típusú összeköttetéssel szabadon rákapcsolódhat. Az összeköttetés egyéni felhasználók esetén leggyakrabban normál telefonvonal. Olyan felhasználók esetén, ahol nagyon gyakori lenne a telefonhívás érdemes a telefonszolgáltatótól bérelni egy állandó vonalat.
Ez a bérelt vonal csak az adott felhasználó és az ő kiszolgáló szervere közötti összeköttetést teszi lehetővé; gyakorlatilag teljes biztonsággal. Így olcsóbb, mint majdnem 24 órán keresztül telefonálnánk. Ha egyszerre több telefonvonalon kellene összeköttetést teremteni ugyanazzal a szolgáltatóval, akkor megéri a szélessávú összeköttetést lehetővé tevő ISDN-vonalat bérelni. Ezt is a helyi távközlési szolgáltatótól lehet igényelni, de csak igen nagy sebességű és óriási adatátviteli igényű összeköttetések esetén érdemes rá pénzt költeni, lévén, hogy az ISDN-vonal meglehetősen drága. Az ISDN-vonal bérlése jelen helyzetben már elfogadható áron lehetséges! Az ISDN-átvitelre jellemző, hogy tökéletes minőségű televíziós képet lehet vele átvinni, valamint jelenleg így valósítják meg a videótelefonálást.
A WAN-okban a felhasználók száma: 1-100 ezer. Szerverek száma: 2-1000.
Vállalati hálózat (IntraNet)
Egy olyan nemzetközi óriásvállalat, mint például a holland Philips, vagy az amerikai IBM teljesen jogosan nagyon kényes arra, hogy a vállalati titkai ne forogjanak közkézen. Főleg ne kerülhessenek a vetélytársak kezébe! A titkok megvédésére több lehetőség van: az egyik, hogy minden külső hozzáférést szigorúan megtiltanak a vállalati székház rendszeréhez. Ez ma, az Internet korában már nyilván nem működik, mivel nagyon sokan rá akarnak csatlakozni a vállalat Web-szerverére.
Az OSI modell hét rétegbõl áll, és a kialakításuknál a következõ elveket vették figyelembe:
A rétegek egymásra épülnek
Csak az érintkezési felületek (interface-ek) definiáltak, a belsõ megvalósítás módja nem. (Bármelyik összetevõ lecserélhetõ egy más belsõ megvalósítást követõ összetevõre anélkül, hogy a többi rétegbeli elemet módosítani kellene)
Minden réteg konkrét feladatot lát el (a hálózati kommunikáció valamely részfeladatát)
Bármely réteg az alatta levõ réteg szolgáltatásait igénybe véve nyújt jól definiált szolgáltatást a feleltte levõ réteg számára.
Logikailag a kommunikáció az egyik fél n. rétege és másik fél n. rétege között valósul meg
1. Fizikai réteg (physical layer): Valójában ezen a rétegen zajlik a tényleges fizikai kommunikáció. Biteket juttat a kommunikációs csatornára, olyan módon, hogy az adó oldali bitet a vevõ is helyesen értelmezze ( a 0-át 0-nak, az 1-et, 1-nek). A fizikai közeg, és az információ tényleges megjelenési formája igen változó lehet: pl. elektromos vezeték esetén, a rajta lévõ feszültség értéke, vagy a feszültség változásának iránya. Információhordozó és közeg más és más lehet még: fénykábel, rádióhullám, stb. Itt kell azt is meghatározni, hogy mennyi legyen egy bit átvitelének idõtartama, egy vagy kétirányú kapcsolat. A kétirányú kapcsolat egyszerre történhet-e? Hogyan épüljön fel egy kapcsolat és hogyan szûnjön meg. Milyen legyen az alkalmazott csatlakozó fizikai, mechanikai kialakítása?
2. Adatkapcsolati réteg (data link layer): feladata adatok megbízható továbbítása az adó és fogadó között. Ez általában úgy történik, hogy az átviendõ adatokat (amelyek általában bitcsoportba kódolt formában - pl. bájtokban jelennek meg ) adatkeretekké (data frame) tördeli, ellátja kiegészítõ cím, egyéb és ellenõrzõ információval, ezeket sorrendhelyesen továbbítja, majd a vevõ által visszaküldött nyugtakereteket (acknowledgement frame) véve ezeket feldolgozza.
Az elsõ pillanatban egyszerûnek és teljesnek tekinthetõ megoldást a gyakorlatban számos kialakuló esemény kezelésével is ki kell egészíteni. Hogyan jelezzük a keretek kezdetét és a végét? Mi történjék akkor ha egy keret elveszik? Mi történjék akkor ha a nyugtakeret vész el? Ilyenkor, ha az adó újra adja, kettõzött keretek jelennek meg a rendszerben. Mi legyen akkor, ha az adó adási sebessége jelentõsen nagyobb, mint a vevõké?
Ha a csatorna kétirányú adatátvitelre használt, felmerülhet problémaként, hogy mennyire legyen szimmetrikus a két különbözõ irányban történõ adatátvitel, és ezt milyen megoldással lehet biztosítani azt, hogy az egyik irányú átvitel ne kerüljön túlsúlyba.
3. Hálózati réteg (network layer): lényegében a kommunikációs alhálózatok mûködését vezérli. Nagyobb hálózatok esetén a keretek vevõtõl a célba juttatása elvileg több útvonalon is lehetséges, feladat a bizonyos szempontból optimális útvonalnak a kiválasztása. Ez a tevékenység az útvonalválasztás (routing), és több megoldása lehetséges:
a rendszer kialakításakor alakítjuk ki az útvonalakat,
a kommunikáció kezdetén döntünk arról, hogy a teljes üzenet csomagjai milyen útvonalon jussanak el a
rendeltetési helyükre,
csomagonként változó, a hálózat vonalainak terhelését figyelembe vevõ alternatív útvonalválasztás lehetséges.
Itt kell megoldani a túl sok csomag hálózatban való tartózkodása okozta torlódást, valamint különbözõ (heterogén) hálózatok összekapcsolását.
4. Szállítási réteg (transport layer): Feladata a hosztok közötti átvitel megvalósítása. A kapott adatokat szükség esetén kisebb darabokra vágja, átadja a hálózati rétegnek. Fontos része a címzések kezelése. Egy viszonyréteg által igényelt összeköttetési kérés általában egy hálózati összeköttetést hoz létre, ha azonban nagyobb hálózati sebesség szükséges akkor több hálózati kapcsolatot is igénybe vehet. Fordítva, ha kisebb átviteli sebesség is elegendõ, akkor egy hálózati összeköttetést lehet felhasználni több viszonyréteg kapcsolat lebonyolítására. Ezt a szállítási rétegnek a felsõbb rétegek felé nem érzékelhetõ módon kell megvalósítania. További feladatai: Több üzenetfolyam egyetlen csatornára nyalábolása, illetve forrás-cél összeköttetések létrehozása a névadási mechanizmus felhasználásával.
5. Viszony réteg (session layer): A különbözõ gépek felhasználói viszonyt létesítenek egymással, például bejelentkezés egy távoli operációs rendszerbe, állománytovábbítás két gép között. Átvitt adatfolyamokba szinkronizációs ellenõrzési pontok beiktatása. Ez azt biztosítja, hogy hosszú átvitt adatfolyam átvitele alatt bekövetkezõ hiba esetén elegendõ az utolsó ellenõrzési ponttól ismételni az elvesztett adatokat.
6. Megjelenítési réteg (presentation layer): a feladata az adatok egységes kezelése. A legtöbb alkalmazói program nem egy csupán egy bitfolyamot, hanem neveket, dátumokat, szövegeket küld. Ezeket általában adatstruktúrákban ábrázolják. A kódolás sem minden esetben egységes, pl. a karakterek kódolására az ASCII mellett az EBCDIC kód is használt. Más lehet egy több bájtos kód esetén az egyes bájtok sorrendje. Ezért egységes, absztrakt adatstruktúrákat kell kialakítani, amelyek kezelését a megjelenítési réteg végzi. További, e réteg által kezelt vonatkozások: az adattömörítés, illetve az átvitt adatok titkosítása.
7. Alkalmazási réteg (application layer): Mivel ez kapcsolódik legszorosabban a felhasználóhoz, itt kell a hálózati felhasználói kapcsolatok megoldásait megvalósítani. Mivel számos termináltípust használnak a hálózati kapcsolatokban, amelyek természetesen kisebb-nagyobb mértékben egymástól eltérnek, ezért egy hálózati virtuális terminált definiálnak, és a programokat úgy írják meg, hogy ezt tudja kezelni. A különbözõ típusú terminálok kezelését ezek után egy olyan kis - a valódi és e hálózati absztrakt terminál közötti megfeleltetését végzõ - programrészlet végzi. Másik tipikus, e réteg által megvalósítandó feladat a fájlok átvitelekor az eltérõ névkonvenciók kezelése, az elektronikus levelezés, és mindazon feladat, amit internet szolgáltatásként ismerünk.
Az Ethernet hálózat
A TCP/IP protokoll bemutatása
A TCP/IP protokollt 1969-ben hozta létre az amerikai védelmi minisztérium ARPA (Advanced Research Projects Agency) hivatala. Ez egy kísérleti hálózat volt, 1975-ben rendszeresítették.
Az új TCP/IP protokollt 1975-ben szabványosították.
A név magyarázata:
a TCP jelentése Transmission Cotrol Protocol, Az üzenetek széttördelését, összeállítását, az elveszett részek újraadását, a datagrammok helyes sorrendjének visszaállítását mind a TCP (transmission control protocol - átvitelvezérlési protokoll) végzi.
az IP-é pedig Internet Protocol, ami egy teljes protokollcsaládot jelent. A TCP az általa feldolgozott datagrammokat átadja az IP-nek. Persze ezzel együtt közölnie kell a rendeltetési hely Internet címét is. Az IP-t ezeken kívül nem érdekli más: nem számít, hogy mi található a datagrammban vagy, hogy hogyan néz ki a TCP fejléc. Az IP feladata abban áll, hogy a datagramm számára megkeresse a megfelelõ útvonalat és azt a másik oldalhoz eljuttassa.
Egy IP csomag két részbõl áll:
fejléc információk - a küldõ és a cél címét tartalmazza,
adatrész.
Az IP-re épülõ protokollok az adatrészt használhatják felsõbb szintû fejlécek és az adat számára. Az alkalmazások részérõl nehézkes lenne az IP kezelése, mert sok mindennel kellene foglalkoznia az alkalmazásnak. Hogy ne kelljen minden alkalmazásban ezeket a dolgokat megvalósítani, létrehozták a TCP-t, ami gondoskodik a problémákról az alkalmazások helyett (csomagok sorrendbe állítása, az elveszett csomagok újraküldése).
Az IP címzésnél a fizikai eszközön logikai cím jelenik meg, és a logikai-fizikai cím közti összerendelést a protokoll végzi el. Az IP cím és a hálózati eszköz fizikai címe között nincs semmilyen összefüggés.
Az IP által értelmezett hálózatkezelési protokollok 32 bitesek. Minden géphez hozzá kell rendelni (legalább) egy egyedi számot a hálózati környezet számára. Az IP címeket négy 8-bites számmal írjuk le, például: 192.168.1.1 . A cím tartalmazza a hálózatszámot, és a gép számát. Az, hogy hány szám ebbõl a négybõl a hálózatszám, az határozza meg, hogy milyen osztályba tartozik a hálózatunk.
A osztály - az 1.0.0.0 és a 127.0.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az elsõ szám a hálózat száma. Ez kb. 1,6 millió gép megcímzését teszi lehetõvé.
B osztály - a 128.0.0.0 és a 191.255.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az elsõ két szám a hálózat száma. Ez 16320 db, 65024 gépes hálózat megcímzését teszi lehetõvé.
C osztály - a 192.0.0.0 és a 223.255.255.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az elsõ három szám a hálózat száma. Ez közel 2 millió, legfeljebb 254 gépes hálózat megcímzését teszi lehetõvé.
D, E és F osztályok - a 224.0.0.0 - 254.0.0.0 tartományba esõ címek tartoznak hozzájuk, de nem határoznak meg semmilyen hálózatot, mert vagy kísérletiek, vagy késõbbi felhasználásra vannak fenntartva.
A PPP protokoll bemutatása
Teljes nevén Point-to-Point protokoll, azaz pont-pont kapcsolat. Soros vonalon alkalmazott protokoll (soros vonal alatt értjük a modemes kapcsolatot, de soros kábelen is lehet PPP protokollt használni).
A TCP/IP mellett számos protokollt támogat, lehetõvé teszi például Novell IPX és Appletalk protokollok átvitelét is.
Sok protokollból épül fel a PPP. A legalsó szint a HDLC (High-Level Data Link) protokoll, amely definiálja a PPP keretek körüli határokat, és ellenõrzõ összeget biztosít. A HDLC fölött helyezkedik el az LCP (Link Control Protocol), adatkapcsolathoz tartozó protokollok egyeztetésére. Minden hálózati protokollt, ami a kapcsolaton keresztülmegy, dinamikusan konfigurálunk egy hozzátartozó NCP (Network Control Protocol) használatával. Az IP adatgrammoknak a kapcsolaton keresztül történö küldéséhez elõször a két PPP-nek egyeztetnie kell az általuk használt IP címeket. Erre a célra használják a IPCP-t (Internet Protocol Control Protocol). A PPP képes az IP adatgrammok fejcének a tömörítésére.
A POP3 protokoll bemutatása
Ez a protokoll azokon a gépeken alkalmazható, amelyek vagy hardverszûke miatt, vagy pedig a nem folyamatos internet kapcsolat miatt nem üzemeltethetnek valamilyen Message Transport System-et (MTS), például STMP servert. Ezek a gépek ezzel az egyszerû és kevés szolgáltatást nyújtó protokollal érhetik el levelesládáikat. Mivel a POP3 egy egyszerü protokoll - az elöbb említett okok miatt -, így nem nyújt túl sok szolgáltatást leveleink eléréséhez.
A szerver a 110-es port folyamatos figyelésével várja a kapcsolat felvételét. Amikor egy kliens a szolgáltatás szeretné használni, kiépít egy TCP kapcsolatot a szerverrel.
Amikor a kapcsolat felépült, a POP3 szerver egy üdvözletet küld. Ezek után kezdõdhet az üzenetváltás a kliens és a szerver között, amíg a kapcsolatot valamelyik fél le nem zárja.
SMTP
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - egyszerû levéltovábbítási protokoll), azaz a levelezést megvalósító protokoll
az angolszász nyelvterület eredeti (7-bites) levelezési protokollja; egykori alkotói nem gondoltak a 8 (mint a magyar) vagy több bitet igénylõ betükészletek átvitelére; idõközben az SMTP-nek egy újabb, 8 bites változatát is szabványosították: ESMTP, de alkalmazása még csak most terjed;
a 7 bites rendszer egyenes következményei a mai magyar levelezésben is sokszor még ékezet nélkülire nyomorított magyar szövegek;
fenti problémát újabban megoldja a levelek MIME kódolása, mely a mai levelezõprogramoknál szinte kivétel nélkül beállítható;
UDP protokol
mikor egy felhasználó egy másik rendszerrel kapcsolatba akar lépni, akkor általában az adott rendszer nevét fogja megadni, és nem az IP címét. Mielõtt bármit is kezdhetne vele, a felhasználó rendszerének ezt a nevet le kell fordítania IP címre. Az erre a célra szolgáló adatbázissal viszont nem minden rendszer rendelkezik, ezért a felhasználó rendszere az adatbázissal bírót kéri meg a fordításra. A kérés annyira rövid, hogy biztosan elfér egyetlen datagrammban. Ugyanez mondható el a válaszról is. Úgy látszik, hogy nem érdemes a TCP-t használni. Persze a TCP az üzenetek darabolásán kívül még mást is csinál. Biztosítja, hogy az üzenetek megérkezzenek: ahol szükséges, ott a datagrammokat újraadja. Viszont az olyan kérdéshez, amely egyetlen datagrammban elfér, nincs szükség a TCP teljes bonyolultságára. Ha egy pár másodpercen belül nem kapunk választ, akkor egyszerûen megismételjük a kérdést. Az ilyen alkalmazásokra a TCP mellett létezik más alternatíva.
A legszélesebb körben használt ilyen protokoll az UDP (user datagram protocol - felhasználói datagrammprotokoll), amelyet olyan alkalmazásokhoz találtak ki, ahol nincs szükség datagramok sorozatba állítására. Az UDP nem végez annyi feladatot, mint a TCP: nem tördeli szét az üzenetet datagrammokra, nem figyeli a már elküldött adatokat, hogy majd esetleg újraadja õket. Az UDP csak portszámokat biztosít, hogy egyszerre több program is használhassa a protokollt. Az UDP portszámok ugyanúgy használatosak, mint a TCP portszámok. Az UDP-t használó kiszolgálókhoz is léteznek jól ismert portszámok. Megjegyezzük még, hogy az UDP fejléc sokkal rövidebb, mint a TCP fejléce. Ebben is szerepel a forrás- és a célport száma, valamint egy ellenõrzõ összeg, de ennyi az egész. Nincs benne sorszám, mert nincs szükség rá.
ICMP
Egy másik alternatív protokoll az ICMP (Internet control message protocol - internet vezérlõ üzenet protokoll) nevet viseli. Az ICMP-t a hibaüzenetek és a TCP/IP-t megvalósító szoftvernek szánt üzenetek kezelésére használják. Kapcsolat kérésekor a kezdeményezõ rendszer kaphat például olyan ICMP üzenetet, hogy "host unreachable" (elérhetetlen gép). Az ICMP-t használják még arra is, hogy magáról a hálózatról információkat gyûjtsenek. Az ICMP abban hasonlít az UDP-hez, hogy mindketten olyan üzenetekkel foglalkoznak, amelyek egyetlen datagrammban elférnek. Az ICMP azonban annál is egyszerûbb. Még csak portszámok sincsenek a fejlécében. Mivel minden egyes ICMP üzenetet maga a hálózati szoftver értelmez, ezért nincs szükség olyan portszámokra, amelyek megmondják, hogy egy adott ICMP üzenet hova menjen.
HTTP
A HTTP ügyfél-kiszolgáló protokollt hypertext dokumentumok gyors és hatékony megjelenítésére tervezték. A protokoll állapotmentes, vagyis az ügyfélprogram több kérést is küldhet a kiszolgálónak, amely ezeket a kéréseket egymástól teljesen függetlenül kezeli, és minden dokumentum elküldése után le is zárja a kapcsolatot. Ez az állapotmentesség biztosítja, hogy a kiszolgáló mindenki számára egyformán elérhetõ és gyors.
A HTTP-kapcsolat négy lépése:
A kapcsolat megnyitása.
A kérés elküldése.
A válasz.
A kapcsolat lezárása.
Ez az eljárás azt jelenti, hogy a kapcsolat során csak egy dokumentumot lehet átadni, illetve egyetlen feldolgozás megy végbe. Az állapotmentesség miatt a kapcsolatok semmit nem tudnak az elõzõ kérésekrõl, mivel a kiszolgáló minden dokumentum elküldése után lezárja a kapcsolódást, és minden kérést egyenként, külön-külön kezel.
Ha egy dokumentum több képet vagy grafikát tartalmaz, akkor ezek megjelenítéséhez az ügyfél annyiszor építi fel a kapcsolatot, ahány hivatkozást talál: egyet magának a dokumentumnak, és a többit egyenként a grafikáknak, illetve képeknek.
SHTTP
Secure Hypertext Transfer Protocol (Secure-HTTP) S-HTTP néven is ismert. Az S-HTTP nem önálló protokoll, hanem a szabványos HTTP kiterjesztése. Az S-HTTP képes az adatforgalom mindkét irányú titkosítását, digitális aláírás alkalmazását és hitelesítést biztosítani a kliens és szerver között. A választható titkosítási eljárásokra nem ad megkötést (támogatja a nyilvános kulcsok használatát is), megengedi nem-S-HTTP tudatú kliensek alkalmazását is (sõt kényesebb igényeknek is eleget tesz).
FTP
FTP: (File Transfer Protocol) Az ftp protokoll a hálózatban lévõ gépeken megtalálható fájlok átvitelére használható. Használata az Email-el szemben már folyamatos hálózati kapcsolatot igényel. Adatátviteli sebesség igénye is jelentõsebb, hiszen elfogadható idõn belül kell átvinnünk esetleg több száz kilobájtnyi adatot. Néhány kbit/s-os átviteli sebesség már elfogadható.
Az ftp protokoll két átviteli módban mûködhet: ascii és binary. Az elõbbi, mivel 7 bites kódokat használ, szövegállományok átvitelére alkalmas, az utóbbi bármilyen általános fájlra. Fontos továbbá, hogy egyes rendszerek (pl. Unix) különbséget tesznek kis és nagybetûk közt, azaz a fájl nevében tetszõlegesen lehetnek kis és nagybetûk.
Telnet
Egy távoli gépre úgy lehet belépni, mintha egy terminálja elõtt ülnénk. Azaz a Telnet a gépek közti távoli bejelentkezést lehetõvé tevõ protokoll neve. Ez is folyamatos (on-line) hálózati kapcsolatot igényel, és sebességigénye hasonló az ftp-hez, (persze csak ha azt szeretnénk, hogy egy leütött billentyû ne 10 másodperc múlva jelenjen meg...).
Telnettel csak akkor tudunk egy másik gépre belépni, ha azon a gépen is van accountunk. Bejelentkezés után a rendszer úgy viselkedik, mintha ott ülnénk a távoli gép elõtt, azaz a távoli gép operációs rendszerének konvenciói érvényesek, parancsainkat a telnet protokoll adja át a távoli gép operációs rendszerének, és az távoli operációs rendszer hajtja végre. Így a távoli gépen programokat futtathatunk, megnézhetjük az odaérkezett leveleinket, stb.
Ezen lehetõség a hálózati gépek biztonságának egy sebezhetõ pontja. Ha ugyanis egy távoli gépre rendszeradminisztrátori jogokkal tudunk belépni (felhasználói név: root, a jelszót automatikus próbálkozási módszerrel ?kitaláljuk?), akkor a géppel mindent megtehetünk. Az ilyen behatolás módot nyújt arra is, hogy a távoli gépet felhasználva (a Telnetet ott elindítva) lépjünk be egy ?kényesebb? gépre. Ez utóbbi behatolás felderítésekor a behatoló címe az erre használt gép címe, és ha az oda történõ behatolás nyomait eltüntetjük , akkor nem lehet kideríteni a kényesebb gépre behatolót.
ARP
Minden számítógépnek a hálózaton van egy táblázata, amelyben felsorolja, hogy milyen Ethernet cím milyen Internet címnek felel meg. Ennek a táblázatnak a karbantartását a rendszer egy protokoll, az ARP (Address Resolution Protocol - címleképezési protokoll) segítségével végzi.
Üzenetszórásos hálózatokon broadcast (minden gépnek szóló) üzenetet használ
A megszerzett információt (IP cím - fizikai cím összerendelés) elraktározza (cache)
A címmeghatározás lépései
A küldõ eszköz broadcast üzenetként elküldi a célállomás IP címét
Az üzenetet minden kapcsolódó eszköz veszi, s azt összehasonlítja a saját IP címével
Amelyik eszköz egyezést tapasztal, az válaszul elküldi a saját fizikai azonosítóját
A fizikai azonosító alapján a küldõ megkezdi a csomagok továbbítását
A számítástechnika hajnalán, valamikor az 1940-50-es évek fordulóján voltak számítógépek, valamint voltak adat ki-beviteli eszközök. A két rendszer össze volt hangolva. De két különböző számítógép nem értette egymást, sőt gyakori volt az is, hogy a ki-beviteli eszközök sem voltak hasonlóak. Pár év múlva, amikor már előfordult az is, hogy egy vállalatnál egynél több gép volt, jogosan felmerült az az igény, hogy a gépek értsék meg egymás adatait és ne kelljen több embernek az átfordítással bajmolódnia. Ekkor született meg az egységes (szabványos) lyukkártya, valamint a lyukszalag gondolata. De nem sok idő múlva kiderült, hogy ez nem elég gyors. Ugyanis hatalmas adatbázis feldolgozásához egy gép igen kicsinek bizonyult. Így több gépet kellett ráállítani a feladatra, de ezen gépek egymással csak kézzel átvitt eszközök útján tudtak kommunikálni. Nyilvánvaló a módszer lassúsága. Meg kellett oldani, hogy az egyre olcsósodó és sokasodó géppark számítógépei egymással a kézi adatátvitelnél sokkal gyorsabban, elektronikus úton tudjanak adatokat-impulzusokat cserélni. Ezt eleinte úgy sikerült megoldani, hogy azonos gyártó által készített azonos típusú gépek egymással tudtak elektronikus úton egy speciális kábel segítségével adatokat cserélni. De a fejlődés nyilvánvalóan nem állhatott meg!
Hálózati struktúrák
Hamarosan felmerült az az igény is, hogy ne csak két gép tudjon adatokat cserélni, hanem minél több. Gyakorlatilag ne legyen korlátozás a gépek darabszámára! Valamint az is egyre fontosabb lett, hogy legalább az egy gyártótól származó gépek meg tudják egymást érteni. Nos, ezt hamarosan sikerült is megoldani! Létrejött a helyi hálózat ( LAN = Local Area Network ), ami gyakorlatilag néhány, egymáshoz fizikailag közel lévő számítógép összeköttetését jelenti. A rendszereknek több lehetséges fizikai és logikai felépítése is van.
Teljes összeköttetésű hálózat (Full contact)
16. kép: Full contact hálózati struktúra
Lényege, hogy minden gép minden géppel össze van kötve egy-egy különálló huzallal. Így bármely gépből bármely másikba közvetlen összekötő út van. Előnye, hogy 2-3 gépes hálózatnál a lehető leggyorsabb összeköttetés. Nem kell bajmolódni különböző logikai, vagy fizikai megoldásokkal. Közvetlen címzéssel lehet bárkivel kommunikálni. Hátránya, hogy nagyobb gépszám esetén mérhetetlenül megnő a kábel-igény. A szükséges kábelek számát az alábbi összehasonlító táblázat tartalmazza:
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kábelek száma 1 3 6 10 15 21 28 36 45
8.2.b.) Gyűrű-kapcsolt hálózat (Ring)
17. kép: Ring hálózati struktúra
A gépek egy gyűrű mintájára egymáshoz vannak láncolva és minden gép csak a két szomszédjával van kapcsolatban. Előnye, hogy minden gépnek csak a szomszédjával kell kapcsolatot teremtenie. Ennek kiépítése igen könnyű és olcsó. A gépek közötti kommunikáció itt már csomag-kapcsolt módon lehetséges. Ez azt jelenti, hogy a küldő számítógép a küldendő információt szétbontja különböző csomagokra és eme csomagokat egyenként adja fel. Minden egyes csomagon rajta van a feladó, a címzett, valamint az, hogy ez a küldemény összesen hány csomagból áll és ebből az illető csomag hányadik.
Gyakori megoldás, hogy a csomagok egységnyi hosszúak (például: 1 kilobyte), de ez nem feltétlen előírás. A vevő számítógép ezután összegyűjti az érkezett csomagokat, majd sorbarakás után kicsomagolja őket és így a vevőoldalon is összeáll a teljes információs anyag. A gyűrű-hálózat olcsóbb, de lassabb megoldása, hogy csak egyirányú a forgalom. Magyarul minden számítógép csak a tőle logikailag jobbra lévőnek postáz. A postaforgalom nem jelent komoly leterheltséget, hiszen egy mai számítógépen több program is fut egyszerre, ezek közül csak az egyik foglalkozik a postával. A program ébresztő jelzést kap, ha érkezik csomag. Ha a csomag címzettje ez a számítógép, akkor elraktározza az információt, ellenben ha nem ő a címzett, akkor továbbadja. A gyűrűhálózat óriási előnye, hogy nagyon kevés kábel kell hozzá. A kiépítése igen egyszerű. Hátránya viszont, hogy ha a gyűrű két távoli gépe kezd el kommunikálni egymással, akkor nagyon lassú az információáramlás sebessége pontosan azért, mert túl sok állomás van a két gép között.
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Egyirányú kábel-szám 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kétirányú kábel-szám 2 6 8 10 12 14 16 18 20
Star hálózati struktúra
Van egy központi gép, amelyre közvetlenül kapcsolódik minden gép. A gépek kommunikációját a központi gép hangolja össze. Gyakorlatban több megvalósítás is lehetséges. Az egyik az, hogy a központi gép egy igen rövid időre megnyitja az 1. kapcsolt gép csatornáját. Ha a gépnek van mondandója, vagy a központi gép akar valamit küldeni, akkor ez megtörténik. Ha semmit sem akarnak egymástól, akkor a kapcsolat gyakorlatilag azonnal megszakad és a központi gép megy tovább a következő, a 2. számú gépre. Itt is hasonlóképpen történik a kommunikáció.
Ugyanígy a 3., majd a 4., majd valamennyi géppel. Ha mindenkivel végzett, akkor újra kezdi a sort. Nem feltétlenül kell csomag-kapcsolt módon megoldani az adást, mivel nem ez a legegyszerűbb, ellenben ez a legcélszerűbb, mivel így egyik gép sem foglal le a túl sok időt a központi géppel való kommunikációban. További megvalósítási lehetőség, hogy az egyes felhasználói gépek (kliens PC-k, userek) fenntartanak egy igen vékony állandó kapcsolatot a központi géppel (szerver), de ezen csak egy figyelemfelkeltő impulzus jöhet a szerver felől. A szerver ezzel figyelmezteti a kliens PC-t, hogy adás következik, így nyissa meg a széles sávú beérkezési vonalait. Visszafelé a dolog hasonlóan működik, azaz a kliens gép jelez a szervernek, hogy adni szeretne. A szerver ekkor feléje fordul és egy előre meghatározott hosszúságú időszeletet nyit meg a kliens felé, amikor csak vele foglalkozik. Ha ennyi idő alatt végzett az adással, akkor minden rendben. Ha nem, akkor az adás végén egy újabb időszeletet kér. Ezzel a látszólag bonyolult módszerrel a szerver sokkal hasznosabb munkával tudja tölteni az idejét, mint a kliensgépek állandó hívogatása, valamint a kliensgépeknek sem kell állandóan a szerver felé nyitni tartani a(z egyik) széles sávú kommunikációs csatornáját, csak a kis szélességű figyelő-csatornát. Eme időmegosztásos módszer angol neve: Time-sharing.
Előnye, hogy csak egy másik géppel kell megteremteni a kapcsolatot, valamint a kapcsolat igen gyorsan megoldható. További előnye, hogy viszonylag kevés kábellel megoldható a kapcsolat. Hátránya ellenben, hogy ha több gép van fizikailag közel egymáshoz, akkor igen vastag ércsomag fog abba az irányba menni. Pont az a legnagyobb hátrány, hogy időnként elkerülhetetlen a majdnem teljesen párhuzamosan bekapcsolt kábelek vezetése.
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kábelek száma 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8.2.d.) Fa-struktúrás hálózat (tree)
A módszer hasonlít a DOS-ban megismert klasszikus fa-struktúrára. Magyarul van egy gyökér. Erre közvetlenül rákapcsolódhatnak a kliens gépek, vagy más kisebb központok. Aztán a kisebb rangú szerverekre megint rákapcsolódhatnak kliens gépek, vagy még kisebb rangú szerverek, és így tovább. Ezt a felépítést egyes nagyvállalatokban érdemes felépíteni, ahol több száz, esetleg több ezer kliens gép van és a központi nagyszerverre nincs mindenkinek égetően szüksége. Itt ugyanis megvalósítható az is, hogy szervezeti és/vagy logikai egységenként legyen egy-egy szerver és erre a kisebb rangú szerverre kapcsolódhatnak rá közvetlenül a kliens gépek. Ha valami olyan információra van a kliens gépet használó usernek szüksége, amit ott helyben, az ő gépén, vagy az ő szerverén nem talál, akkor persze a gépe elektronikus úton megkeresi az információigénnyel a központi szervert, aki viszont leosztja a megfelelő gép számára az igényt.
Tree struktúra
Vigyázat! Ezen struktúra kialakítása igen nagy szaktudást és abszolút profi munkát igényel, így semmiképpen nem szabad amatőrre, vagy a legalacsonyabb árat kínáló nem profi cégre bízni a hálózat kialakítását. A hálózat óriási előnye, hogy korábban kialakított kisebb hálózatok után is ki lehet építeni, amikor is csak a régi hálózatokat akarjuk összekötni.
Előnye továbbá, hogy a közelebbi kapcsolatban lévő, tehát kvázi együtt dolgozó munkatársak gépei egy hálózaton vannak rajta, így gyorsan elérik egymást, és szükség esetén a másik osztályon lévővel is fel lehet venni az elektronikus kapcsolatot. Szintén a dolog pozitív oldala, hogy az egyes alhálózatokon belül a gépek tetszőleges struktúrával össze lehetnek kötve, a nagy rendszer erre nem allergiás. A hálózat hátránya, hogy kiépítése hihetetlenül költséges, valamint az, hogy a központi nagyszerver leállása óriási gondokat, esetenként az adatforgalom teljes leállását is, okozhatja.
8.2.e.) Jelgyűrűs hálózat (Token Ring)
Ez a mai egyik legjobb hálózat-építési mód. Tény, hogy nem a legolcsóbb, de az egyik leghatékonyabb. A módszer nagyon hasonlít a gyűrűs felépítésű hálózatra, gyakorlatilag annak a továbbfejlesztése. Az alap itt két gyűrű: az egyiken csak a jelek futnak, míg a másikon az adatok. A jelek számára elegendő egy vékony szinkroncsatorna. A jelek tartalma:
- A címzett gép jellemzése, leírása, esetleg elektronikus címe
- A csomag nagysága, tartalma és sürgőssége.
Token Ring hálózati struktúra
A Token Ringen lógó gépek nem foglalkoznak adat-továbbítással, mint a klasszikus gyűrűs megoldásban, hanem csak a szinkroncsatornát figyelik. Ha a szinkroncsatornán jön egy neki címzett csomag jele, akkor megnyitja a Token Ring adatgyűrűje felé a széles adat-továbbító csatornát és így leszívja az adatokat a gyűrűről. Ha egy adott gépnek van elküldendő csomagja a Token Ring egy másik gépe számára, akkor kinéz a szinkroncsatornára, hogy éppen szabad-e az út. Ha van forgalom, akkor vár egy kicsit és majd újra próbálkozik. Ha nincs akadály, akkor kitesz egy szinkronjelet, majd kirakja a csomagot is a gyűrűre.
A modern megvalósítású Token Ring-ben nincs szükség két kábelre, mivel egyetlen éren fut a szinkron-, és az adatcsatorna.
Gyakorlati megvalósításban a szinkronjel tartalmaz egy elavulási, vagy egy visszajelzési részt is. Az elavulási rész azt jelenti, hogy a jel egy adott idő múlva automatikusan törli magát, ha előbb nem szedi le semelyik gép sem a gyűrűről. A visszajelzési rész azt jelenti, hogy a feladó gép a csomag sikeres postázása esetén kap visszajelzést a sikeres munkáról, illetve sikertelenség esetén is kap egy visszajelzést, hogy nem található a csomag címzettje (Postai módon: a címzett ismeretlen => Vissza a feladónak!)
A Token Ring módszer óriási előnye, hogy gyakorlatilag végtelenül lehet bővíteni újabb és újabb gépek gyűrűbe építésével. Ha a Token Ring kétirányú (az esetek többségében ez a helyzet), akkor a gyűrű egy helyen megszakításakor az adatforgalom nem áll le. Gyakorlatban ez azt jelenti, hogy működés közben is lehet a rendszert javítani! További előnye, hogy gyors kiépítésű gyűrű esetén a hálózati sebesség hihetetlenül magas értékeket is elérhet, mivel nincs gépenkénti továbbítgatás. Szintén előny, hogy nincs megszabva a Token Ringen ülő szereplők számára, hogy ők kliens-gépek, vagy hálózati szerverek legyenek, így a módszer több hálózat összeköttetésére is kiváló.
Hátrány, hogy a szinkronizáció igen nehéz, így a rendszer nagyon költség-igényes. A baj akkor lép fel igazán a Token Ringben, ha egyszerre két helyen is megszakad a gyűrű, mivel így az adatforgalom megbénul.
Polimorf gráf-hálózat (polimorf graf)
21. kép: Polimorf gráf hálózati struktúra
Ez a felépítés tette azzá az Internetet, ami ma! Ez a jelenleg ismert legjobb felépítés! A felépítést az Internet mai felépítésén magyarázom el.
A struktúra alapja pár tucat óriásgép, amik a világon elszórva találhatók, bár döntő többségük az USA területén. Eme gépek között vannak szupergyors utak. Előfordul, hogy egy adot szupergép 10 másikhoz van közvetlenül hozzákötve, de előfordul az is, hogy hogy egy másik gép csak 3-hoz. A gépek egymással csomag-kapcsolt módon cserélnek adatokat.
Tegyük fel, hogy az A gép szeretne egy csomagot küldeni a Z gépnek. Ha közvetlenül össze van vele kötve, akkor egyből átküldi a közvetlen vonalon. Ha nincsenek összekötve ilyen szupersztrádával, akkor az A gép összeállít egy útitervet, amelyen az A-tól Z-ig terjedő út állomási találhatók és átküldi az útitervben található első ilyen gépnek, B-nek. az eredeti útitervben C, D, E, Z útvonal szerepel, de ezt a B gép túl körülményesnek találja, így megváltoztatja. A csomagot nem C-nek küldi, hanem F-nek, aki egyből átadja a csomagot a címzett Z-nek.
A következő csomag, ami A-tól megy Z-nek már egészen más úton is mehet, mivel az A-tól B-ig vivő út most éppen túlterhelt, így az A gép a csomagot először G-nek adja át, majd onnan F-be kerül, végül onnan Z-be. Ha pedig hirtelen túlterhelődik az F-Z út, akkor a csomag kerülővel ugyan, de eljuthat Z-be az F-C-D-E-Z úton.
Eme küldési módszer óriási előnye, hogy pillanatokon belül tud alkalmazkodni az éppen aktuális helyzethez és a csomag mindig megtalálja az éppen szabad utat. Ha véletlenül tönkremegy az egyik információs szupersztráda két óriásgép között, akkor sincsen baj, hiszen a többi út át tudja venni a forgalmat. Ha pedig valamelyik nagygép esik ki, akkor csak azon a gépen lévő hálózatok és felhasználók esnek ki a forgalom alól ideiglenesen, hiszen a felhasználók számára nincsen megkötve, hogy melyik nagygép alá tartoznak. Bárki, bárhová felkapcsolódhat. Szó esett róla, de szeretném megismételni, hogy az egyes non-stop üzemelő óriásgépekhez csatlakoznak kisebb-nagyobb hálózatok, de ez a kapcsolat nem kizárólagos jellegű. Lehetőség van bármelyik nagygéphez csatlakozni, ha valaki kifizeti a nagygéphez csatlakozási jogdíjat.
Mai, 1998 eleji árakon számolva egy egyszerű, otthoni felhasználó 2-5 ezer forintért teljes körű Internet hozzáférést kap, ami magyarra lefordítva azt jelenti, hogy a nap bármely részében egy telefonhívás segítségével rákapcsolódhat a saját szolgáltatójának gépére, amelyik gép segítségével már barangolhat a világban bárhol. Ez a bizonyos telefonhívás többnyire helyi tarifás hívás, mivel a szolgáltatók többsége a magyar kereseti viszonyokat figyelembe véve vidékre is telepített kiszolgáló szervereket, amik ugyanolyan jogosítványokkal vannak felszerelve, mint bármelyik budapesti nagygép. Ezzel a helyi hívással bárki rákapcsolódhat a világ bármely szerverére - ez az Internet nagyszerűsége!
Ezt igyekszem lefordítani a gyakorlatba - pénzösszegekkel együtt:
(Az árak 1998 ősziek, de csak becslések, de ÁFA nélkül értendőek!)
Eszköz vagy szolgáltatás: Összeg:
Számítógép megfelelően felszerelve 120,000 Ft - egyszeri
Telefonmodem 12,000 Ft - egyszeri
Egyszeri becsült költség: 132,000 Ft - egyszeri
Teljes Internet hozzáférés 3,000 Ft / hó
Telefonszámla napi 1-2 órás munkával 10,000 Ft / hó
Havi becsült költség: 13,000 Ft
Gyakorlatban ez úgy nézett ki, hogy amikor a székesfehérvári irodámból hívtam a helyi Internet szolgáltatót, akkor a kapcsolat megteremtése kb. 1-2 perc volt. Amint létrejött a kapcsolat a helyi szolgáltató szerverével, onnan például az Amerikai Űrkutatási Hivatal, a NASA szerverére a rákapcsolódás alig volt 10-20 másodperc. (A szerver címe: http://www.nasa.gov/). Hasonlóan az Amerikai Profi Kosárlabdaliga (NBA) szerverére is legfeljebb fél perc volt a rákapcsolódási idő. (A szerver címe: http://www.nba.com/)
A fenti kimutatásban látható, hogy a havi rendszeres költségek oroszlánrészét a telefonszámla teszi ki. Ez a helyzet ma, Magyarországon és Európában mindenhol. Tudjuk, hogy az Internet őshazája és mind a mai napig legnépszerűbb helye: az USA. Az egyik igen fontos körülmény ennek megértéséhez: az USA-ban a helyi hívások az otthoni telefonvonalról ingyenesek.
Magyarországon azért van némi segítség: a Művelődésügyi Minisztérium 1998. augusztus 31.-re befejezte az úgynevezett “Sulinet” projectet, amelyben minden magyar középiskola és sok általános iskola kap 6-8 multimédiás gépet, valamint teljes körű, ISDN sebességű Internetes kapcsolatot. Ez egy óriási segítség és lökés az egész magyar informatika számára, ha az illető iskolákban a gépek nem a lezárt termekben porosodnak, hanem a diákok rendelkezésére állnak. Nálunk az iskolában sikerült megvalósítani, hogy minden délután legyen számítógépes terem nyitva és az iskola gépparkja az érdeklődő ifjúság rendelkezésére áll. Az egész magyar Internetes társadalom számára fontos! Akik otthonról tudnak rákapcsolódni a világhálóra, azok számára igen nagy segítség a MATÁV éjszakai telefontarifa-rendszere. 1998. májusában este 10-től reggel 5-ig a teljes beszélgetés egy tetszőleges partnerrel (!) csupán 100 Ft + 25% ÁFA, azaz mindösszesen 125 forint. Ez nagyszerű!
Viszont tudjuk, hogy mindenki ilyenkor akar internetezni, mivel ekkor igazán olcsó. Valamint az USA területén az időeltolódás miatt ilyenkor van az Internetes csúcsszezon. Tehát ebben az időben egyrészt a magyar, másrészt a nemzetközi vonalak is igen zsúfoltak.
8.3.) Hálózati eszközök
8.3.a.) Személyi számítógép
Más neveken: kliens-gép, vagy user
1 db PC - különleges megkötöttség nélkül, egy (vagy ritkábban több) felhasználóval.
Típusai: (rákapcsolódási gyakoriság szerint)
állandóan hálózatra kapcsolt gép (igen ritka),
naponta adott időben rákapcsolódó gép (ritka),
csak időnként, igény szerint hálózatra kapcsolt gép (nagyon gyakori),
csak kivételes alkalmakkor rákapcsolt gép (ritka).
Kiépítési követelmények:
Egy darab PC - különösebb megkötöttség nélkül.
Egy PC-be épített hálózati csatoló (kártya).
Stabil PC esetén: Megfelelő kábel a csatlakozáshoz.
Mobil PC esetén: Megfelelő frekvencia és adó-vevő készülék(ek).
Megfelelő szoftver a hálózatra kapcsolódáshoz.
Hálózati szerver
1 db hagyományos PC - általában nagy teljesítményű, de ha nincs rá állandóan szükség, akkor megfelel egy kisebb gép is. Előfordulhat, hogy az állandó óriás felhasználás miatt a hálózat "kinövi" a régi szerverét és nagyságrendekkel újítani kell. Ilyenkor - ha a teljesítmény és a megbízhatóság fontosabb, mint az ár - érdemes fontolóra venni egy nem-PC vásárlását. Ezek a gépek direkt csak szervereknek valók, de arra kiválóak. (Például: Compaq Proliant Server, Alpha Station, Sun Servers,...) A komolyabb szervereknél alapelőírás, hogy állandó üzemeltetésűek legyenek - áramkimaradás esetén komoly teljesítményű szünetmentes tápegység.
Típusai: (felhasználási mód szerint)
Dedikált szerver - a szerver csak a többi gépet szolgálja ki.
Nem-dedikált szerver- a szerver hagyományos PC-ként is működik.
Kiépítési követelmények:
Egy darab számítógép - igény szerinti erősségű.
Megfelelő számú és fajtájú csatlakozó, valamint kártya. (elég egy is!)
Megfelelő szoftver a hálózat irányításához és kiszolgálásához.
8.3.c.) Adatátviteli lehetőségek
- Kábelek: Őket jól kell megválasztani! Van olyan kábel, ami olcsó ugyan, de nem nagy az átviteli sebessége. Ez a leghagyományosabb sodrott, árnyékolt érpár. 1-2 km-es távolságra jó, átviteli sebessége: 10 ezer Baud. (Ahol 1 Baud = 1 bit/sec)
A következő típus a hagyományos koax-kábel, fém-alapú. Hátránya, hogy csak 5-6 száz méterre jó, viszont az átviteli sebessége 10-100 MBaud, azaz 10-100 millió Baud. További hátránya, hogy jóval drágább, mint a sodrott érpár. Gyakorlati tapasztalatom azt mondja, hogy kisebb távolságokon, pár szobás helyi hálózatokon belül érdemesebb a koax-kábelt használni, mivel jóval nagyobb az átviteli sebessége.
Az még eggyel drágább módszer az optikai kábel, amely igen kemény ára mellett rendelkezik pár igen hasznos tulajdonsággal. Átviteli sebessége legalább 100 MBaud. Az eddigi fém-kábelekkel ellentétben nem korrodál, a többcsatornás kábelek esetén sincs áthallás, valamint az áthidalható távolság sok-sok km is lehet, lévén, hogy gyakorlatilag nincsen ellenállás.
- Égi (rádiós) adatátvitel: A földi átviteli módszerek után jöjjön néhány égi átviteli módszer is! A legegyszerűbb módszer a rádiófrekvenciás átvitel. Erre elméletileg bármilyen frekvenciát lehet használni, gyakorlatban viszont csak az URH sávot használják rá. Az átvitellel az esetleges elektromos zavarokon, az időjárási kellemetlenségeken kívül még az a probléma is felmerülhet, hogy az adást lehallgatják és így titkosítás nélkül az egész nem sokat ér.
A következő égi átviteli mód a kisenergiájú mikrohullám. Frekvenciája: 1 - 40 GHz. Ez óriási sebességű adatátvitelt jelent. Ezzel viszont az a baj, hogy nagyon könnyű leárnyékolni az adást. Például egy vékony betonfal, vagy pár ablaküveg is már az adás erősségét le tudja csökkenteni 90-99 %-kal.
- Infravörös, illetve a lézeres jeltovábbítás: Ezek a módszerek is óriási sebességűek. Ellenben mindkét módszer óriási hátránya, hogy az adónak és a vevőnek látnia kell egymást. Ráadásul az infravörös jeltovábbítás további baja, hogy igen érzékeny a hőre, illetve a zajokra.
11.3.d.) Egyéb adatátviteli eszközök
- Erősítő: Ha nagyobb távolságot kell áthidalni, akkor egy, vagy több erősítőt érdemes közbeiktatni, ami semmi mást nem csinál, csak a hálózati jeleket erősíti fel.
- Hub: Olyan speciális eszköz, amely a jelek megosztására és erősítésére szolgál. Oda-vissza alapon tud kiszolgálni. Hajlandó arra is, hogy különösebb kapcsolgatások és egyebek nélkül csak erősítőként szolgáljon egy, vagy több gép esetén. (Passzív hub) Ha több gépet köt össze a hub a központi szerverrel, akkor megoldható az is, hogy a hubtól egy kábelkötegben fusson valamennyi jel a szerverhez. A dolog problematikája az, hogy ha a szerveren kevés a csatlakozási hely, akkor nem tud egyszerre sok kábelt fogadni.
A másik típusú a szerver előtt igen gyakran használt aktív hub. A szerepe hasonló, mint az aktív hubé. A különbség mindössze annyi, hogy az aktív hubtól egyetlen egy kábel visz el a szerverig. Ezen a kábelen viszont minden valamennyi gép igénye egyszerre fut, időmegosztásos (time-sharing) módszerrel. Gyakorlatban a fizikailag kiterjedt, nagy hálózatokon több passzív és egy, de legfeljebb két aktív hub van.
- Router (Jelátvivő): Olyan egyszerű eszköz, amely az egyik hálózat egy tetszőleges csatlakozási pontjától egy (nem feltétlenül) másik hálózat egy adott pontjáig viszi át a jeleket. A routernek nem feltétlenül feladata, hogy a két hálózat esetlegesen eltérő protokollja (szokás-, és jogrendszere) között fordítson, de szükség esetén ezt is megteszi.
- Bridge (Híd): Két, esetlegesen teljesen különböző protokollú hálózat, vagy gép között oldja meg az oda-vissza fordítást.
Ethernet hálózati minta
Az egyik legelterjedtebb megvalósítási lehetőség. Valamennyi eszköz egy sínre van felfűzve, amelyre minden eszköz kirakja a maga információs csomagja, ha ez a sín éppen üres. Adatátviteli sebessége meglehetősen lassú, de egy iskolai oktató-jellegű hálózatnak éppen elég. Előnye viszont az olcsósága és az, hogy jóval egyszerűbb megvalósítani, mint a másik szabványt. Vonalhossza megfelelő kivitelezés esetén száz méter körüli is lehet. Természetesen erre is lehet telepíteni az összes létező hálózati software-szabványt!
8.4.b.) Arcnet
Fa-topológiájú, de gyűrű-logikájú rendszer. A fa-struktúrával összekötött állomások sorszámmal rendelkeznek, így az adási jog a továbbításos protokollnak felel meg. Minden, a hálózatba bekapcsolódott állomás sorra kerül a forgalmazásban. A gépeket aktív és passzív hubok segítségével kötik össze koaxiális kábelek. Az adatátviteli sebessége: 1-8 Mbaud, de megfelelő kábelezés esetén nagyságrendileg több is lehet!
A jelenleg elterjedt hálózati szoftverek
- Novell Netware: Most, 1997 legelején a Magyarországon hivatalosan megvett rendszerek kb. 70-80 %-a Novell. A Novellek általam ismert verziószámai: 2.0 ; 2.15 ; 2.2 ; 3.11; és 4.1.
Tapasztalatom szerint a Novell hálózati szoftverei nagyon jól megírtak és igen jól bírják a "gyűrődést", magyarul nem egykönnyen könnyen omlanak össze. Ez a hálózat később önálló fejezetben is szerepel, így most nem szeretném túlragozni! Feltétlenül érdemes jogtisztán megvenni, mivel nem a többi hálózati szoftverhez képest megfelelő az ára és nem túl bonyolult a használata, valamint nem kell használatához egetverően modern géppark kiépítése.
- Microsoft Netware: Csak pár éve jelentette be a Microsoft, hogy egy önálló hálózati operációs rendszert csinál. Ez lett a Microsoft Netware. Mivel a Microsoft csinálja a Windowst is, így a Windows újabb verziói (Windows 3.11, Windows '95) már automatikusan felajánlják, hogy hálózati alkalmazás esetén felrakják magukat a Microsoft Netware hálózati protokoll alá.
- Microsoft Windows NT: Egy teljesen önálló, Windows alapú operációs rendszer. Ez a rendszer csak a kifejezetten jó gépekkel felszerelt, nagyon gyors összeköttetésű hálózatokon működik. Ráadásul az alapja minimum a Windows for Workgroups 3.11 programnak kell lennie, de jobb, ha Windows'95 a hálózat alapszoftvere!
- Egyéb hálózatok: Csak a teljesség igénye nélkül: Mac' Network, SunNet,...
8.6.) A hálózatok csoportosítása nagyságuk szerint
8.6.a.) Helyi hálózat
LAN = Local Area Network
Általában egy-két termen belül, esetleg pár épületen belül működő kis hálózat.
Felhasználók száma: 5-500. Szerverek száma: 1-2, esetleg több.
8.6.b.) Városi hálózat
MAN = Metropolitan Area Network
Általában egy településen belüli hálózatok és szóló felhasználók összekötése egy nagy hálózattá. Székesfehérváron például ilyen hálózattá növi ki magát a “DigitalRegia”, melyben az összes városi közintézmény automatikusan részt vesz és a magánszemélyek is beléphetnek némi díjért. A cég Internetes címe: http://www.digitalregia.hu/
Felhasználók száma: 1-20 ezer. Szerverek száma: 10-100.
8.6.c.) Nyitott hálózat
WAN = Wide Area Network
Egy olyan hálózat, amelyre minden joggal rendelkező szerver, vagy munkaállomás valamilyen típusú összeköttetéssel szabadon rákapcsolódhat. Az összeköttetés egyéni felhasználók esetén leggyakrabban normál telefonvonal. Olyan felhasználók esetén, ahol nagyon gyakori lenne a telefonhívás érdemes a telefonszolgáltatótól bérelni egy állandó vonalat.
Ez a bérelt vonal csak az adott felhasználó és az ő kiszolgáló szervere közötti összeköttetést teszi lehetővé; gyakorlatilag teljes biztonsággal. Így olcsóbb, mint majdnem 24 órán keresztül telefonálnánk. Ha egyszerre több telefonvonalon kellene összeköttetést teremteni ugyanazzal a szolgáltatóval, akkor megéri a szélessávú összeköttetést lehetővé tevő ISDN-vonalat bérelni. Ezt is a helyi távközlési szolgáltatótól lehet igényelni, de csak igen nagy sebességű és óriási adatátviteli igényű összeköttetések esetén érdemes rá pénzt költeni, lévén, hogy az ISDN-vonal meglehetősen drága. Az ISDN-vonal bérlése jelen helyzetben már elfogadható áron lehetséges! Az ISDN-átvitelre jellemző, hogy tökéletes minőségű televíziós képet lehet vele átvinni, valamint jelenleg így valósítják meg a videótelefonálást.
A WAN-okban a felhasználók száma: 1-100 ezer. Szerverek száma: 2-1000.
Vállalati hálózat (IntraNet)
Egy olyan nemzetközi óriásvállalat, mint például a holland Philips, vagy az amerikai IBM teljesen jogosan nagyon kényes arra, hogy a vállalati titkai ne forogjanak közkézen. Főleg ne kerülhessenek a vetélytársak kezébe! A titkok megvédésére több lehetőség van: az egyik, hogy minden külső hozzáférést szigorúan megtiltanak a vállalati székház rendszeréhez. Ez ma, az Internet korában már nyilván nem működik, mivel nagyon sokan rá akarnak csatlakozni a vállalat Web-szerverére.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése