Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe

3.1. Otthoni és kisvállalati hálózatok

2018.06.09

A hálózati kommunikáció megvalósulása és lehetőségei. A hálózatok csoportosítása kiterjedtség szerint (PAN, LAN, MAN, WAN). A hálózati megvalósításához szükséges összetevők (forgalomirányító, kapcsoló, hozzáférési pont, hálózati kártya, stb.).

 

A számítógépes hálózat fogalma

A hálózatok önállóan is működőképes számítógépek elektronikus összekapcsolása, ahol az egyes gépek külső beavatkozás nélkül képesek kommunikációra.

A számítógépes hálózat olyan függőségben lévő vagy független számítógépek egymással összekapcsolt együttese, amelyek abból a célból kommunikálnak egymással, hogy bizonyos erőforrásokon osztozkodhassanak, egymásnak üzeneteket küldhessenek, illetve terhelésmegosztást vagy megbízhatóság-növekedést érjenek el.

Egy hálózati kommunikáció nagymértékben hasonlít az emberek közötti kommunikációra. 5 fő tényezője van:

  • Adó, az üzenet forrása
  • Csatorna, a közvetítő közeg amin keresztül az inf. áramlik (vezeték, rádióhullám, stb.)
  • Üzenet, a továbbított inf. tárgya
  • Kód, az üzenet küldését, szabályok irányítják, amiket protokolloknak hívunk
  • Vevő, akinek az információt szánták

Ezeken kívül egyéb más tényezők is megjelennek, mint például a zaj, ami egy hálózatban lehet két vezeték érintkezése miatti áthallás.

A hálózatok alkalmazásának előnyei

  1. Közös erőforrás használat
  2. Osztott háttértár használat
  3. Gyors adatátvitel
  4. Párhuzamos munkavégzés

Hálózatok összekapcsolása

Manapság LAN-jainkat egy nagyobb hálózathoz, általában egy WAN-hoz kapcsoljuk, ezért szükségessé válik olyan eszközök használata, amelyek ezen kapcsolatokat magvalósítják.

  • Repeater (jelismétlõ)

Egyszerû jelerõsítést végez, azaz a fizikai méretkorlátok átlépését oldja meg. A beérkezõ jeleket újra digitalizálja, így a jeltorzulást is kiküszöböli. Nem oldja meg viszont az idõkorlátok (távolságból adódó) és a forgalomtorlódás problémáját. Az OSI modell 1. szintjén dolgozik.

  • Bridge (híd)

Egy tárolva továbbító eszköz. Beolvassa a teljes keretet, ellenõrzi, majd a célállomás hálózatába továbbítja és így nem terheli a többi hálózati részt. Feloldja az idõkorlát problémáját. Csak azonos típusú hálózatok köthetõk össze vele, mint pl.: Ethernet Ethernettel. Az OSI modell 2. szintjén dolgozik.

  • Router (forgalomirányító)

Ellátja a bridge funkcióját, emellett azonban útvonalválasztást is végez. Emiatt képes eltérõ típusú hálózatokat is összekapcsolni. Az OSI modell 3. szintjén dolgozik.

  • Gateway (átjáró)

A teljes OSI modellt átfogja és bármelyik szinten képes protokoll átalakítást végezni. 

 Kiterjedés szerinti csoportosítás

A számítógép-hálózat általában egy térben jó körülhatárolható területen elhelyezkedő gépeket köt össze. Amikor a hálózat kiterjedéséről beszélünk, akkor valójában azt fogalmazzuk meg, hogy mekkora területen helyezkednek el az egymással összekapcsolt hostok.

Kiterjedés alapján három csoportot állíthatunk fel.

  • LAN (Local Area Network): E kategóriába a legkisebb hálózatok tartoznak. A hálózat által összekapcsolt hostok egy teremben, vagy egy épület helyiségeiben, esetleg egymástól néhány kilométernyi távolságra helyezkednek el.
  • MAN (Metropolitan Area Network): A nagyvárosi hálózat méretét az elnevezés is sugallja. Általában néhány tíz kilométeres sugarú körben elhelyezkedő hálózatok.
  • WAN (Wide Area Network): A széles vagy nagykiterjedésű hálózatok csoportja.
  • Olyan hálózatok tartoznak ide, amelyek több, esetleg eltérő földrészeken elhelyezkedő ország gépeit kapcsolják hálózatba. Kiterjedése pár kilométertől kezdve az egész Földre is kiterjedhet. Jobbára több szervezet birtokában van.
  • GAN (Global Area Network): Az egész világot átölelő hálózat. A hálózatok kiterjedtségével kapcsolatban gyakran használatosak még az alábbi elnevezésekés fogalmak is:
  1. Internet: az egész Földet átfogó hálózat, mint ilyen a WAN-ok közé tartozik
  2. Intranet: internetes technológiát alkalmazó zárt, kisebb kiterjedésű (általában vállalati) hálózatok. Az intranetek hozzáférhetővé teszik az arra felhatalmazott felhasználók számára a szervezet belső LAN-ját. Az intranetes webkiszolgálók abban különböznek a nyilvános webkiszolgálóktól, hogy kívülállók csak a szükséges engedélyek és jelszavak birtokában érhetik el.
  3. Extranet: Az intézményi intraneteket szabályozottan – azaz megfelelő hozzáférési-biztonsági megszorításokkal – összekapcsoló hálózatszakaszok. Két vagy több intranet stratégiai kiterjesztése, amely biztonságos kommunikációt tesz lehetővé a résztvevő vállalatok és intraneteik között. A hozzáférés általában jelszavakkal, felhasználó-azonosítókkal, illetve egyéb, alkalmazási szintű biztonsági funkciókkal valósul meg.

Hálózati Eszközök

  • Személyi számítógép más néven munkaállomás, kiépítési követelménye egy PC, egy hálózati csatoló, egy megfelelő kábel és egy program.
  • Szerver, kiépítési követelménye egy PC, egy, megfelelő csatlakozó, hálózati kártya valamint szoftver a hálózat kiszolgálásához.
  • Hálózati kártyák: olyan vezérlőelemek amelyek a többi vezérlőkártyához hasonlóan a számítógépbe vannak építve
  • Hub: olyan speciális eszköz, amely a jelek megosztására és erősítésére szolgál
  • Router: olyan egyszerű eszköz, amely az egyik csatlakozóponttól a másikig viszi a jeleket
  • Repeater: a torzult jelek felismerését, helyreállítását végzi
  • Bridge: két különböző protokklú hálózat közti kapcsolat közt oldja meg az oda-vissza fordítást
  • Switch: útvonalszegmensek egymáshoz rendelésével kommunikációs útvonalat épít fel
  • Modem: az adatátvitelt teszi lehetővé
  • Csatlakozási felületek: a csatlakozókártyákon és kábeleken kialakított felületek
  • Kábel: manapság a koaxiális és sodrott érpárú kábeleket használják, mivel a csatlakozófelületekre kell kapcsolni őket ezért a csatlakozás típusát figyelni kell
  • T elágazó: leágazást biztosít a hálózati kábelről
  • Lezáró: soros hálózatnál a kábelek végét zárja le
  • Hálózati program: a hálózat működését szolgáló operációs rendszerek
  • Hálózati perifériák: nyomtatók…

 

LAN fogalma és megvalósítási lehetőségei. A LAN-ban használt technológiák. Az Ethernet fogalma, működése.

 

Helyi Hálózat (általánosan használt rövidítéssel: LAN az angol Local Area Network kifejezésből) olyan számítógépes hálózat, amely egyetlen épületen belül vagy néhányszor tíz méter kiterjedésű területen található. Többnyire irodákban, gyárakban, üzemekben található, és alkalmas szerverek, személyi számítógépek, munkaállomások összekapcsolására, ezzel lehetővé téve a nyomtatók megosztott használatát, a levelezést és az üzenetküldést. 

Megvalósítási lehetőségei

A LAN-ok használhatnak olyan technológiát, amelyben egyetlen olyan kábel van, amelyre minden gép kapcsolódik. A hagyományos LAN-ok 10Mb/s-os vagy 100Mb/s-os sebességgel üzemelnek, a késleltetésük pedig mindössze néhány mili- vagy nanoszekundum, és kevés hibát vétenek. Manapság már elérhető áron szerezhetők be a gigabites hálózati eszközök is, s a LAN-ok gerincét alkotó hálózati részeket már közepes méretű cégeknél is ezzel építik ki. Néhány újabb LAN sebessége eléri a 10Gb/s-os sebességet is.

Napjainkban terjedő technikai megoldás a vezeték nélküli, rádiós átvitelt használó, ún. wireless routerek használat. Ezeknek az eszközöknek az átviteli sebessége 20-50Mb/s.

Ethernet

  • “domináns” LAN technológia:
  • olcsó $20 egy 100Mbs átvitelre!
  • Egyszerőbb, olcsóbb, mint a Token Ring és az ATM
  • Folyamatosan nı az átviteli sebessége: 10, 100,
  • 1000 Mbps, 10 Gbps, 120 Gbps

Az Ethernet működése

Egy Ethernet rendszer alapvetően három eleméből (pontosabban ezeket definiálja a szabvány):

  • az Ethernet-jeleket a számítógépek között közvetítő fizikai médiumból,
  • a médiumhoz való hozzáférést meghatározó szabályokból, amik biztosítják, hogy minden résztvevő eszköz azonos eséllyel és sikerrel küldhessen adatokat az osztott csatornán keresztül
  • az Ethernet keretből, ami nem más, mint az átvitelhez felhasznált standardizált bitsorozatok

 

 

 

A LAN-ban használatos eszközök.

 

Minden ami otthoni vagy céges környezetben a helyi hálózatra csatlakozik.

Számítógép, laptop, telefon, tablet, hálózati nyomtató, NAS tárhely, szervergép, okoseszközök (lámpa, redöny, hangvezérelt asszisztens, bármi).

 

A hálózati közegek csoportosítása (vezetékes, vezeték nélküli). A hálózati közegek tulajdonságai, jellemzői.

 

Az adatátvitel közegei

Vezetékes adatátviteli közegek

  • A számítógép-hálózatok vonatkozásában az összekötõ átviteli közeg természetétõl függõen megkülönböztetünk fizikailag összekötött (bounded) és nem összekötött (unbounded) kapcsolatokat. Az elõbbihez tartoznak az elektromos jelvezetékek, az optikai kábel, míg az utóbbira jó példa a rádióhullám, (mikrohullámú) illetve az infravörös illetve lézeres összeköttetés.
  • A fizikailag nem összekötöttek könnyen mozgathatóak, mobilak, viszont mivel az adatszolgáltatás nem fedett, így a jeladás könnyen lehallgatható
  • A vezetékes rendszerek lehallgatás ellen védettebbek, viszont kiépítésük nehezebb, hosszadalmasabb feladat, bár kis távolságokban olcsóbb, mint a vezeték nélküli megoldás.
  • A visszaverődéseknél veszteségek adódnak - A csillapodás a megfelelő anyag választásával csökkenthető
    • Csavart érpár
    • Koaxiális kábelek
    • Üvegszálas kábelek

Vezeték nélküli adatátviteli közegek

  • Infravörös, lézer átvitel
    • Az IrDA (Infrared Data Association) egy ipari szabvány vezetéknélküli adatátvitelhez infravörös fény segítségével.
    • Nem kell számolni más eszköztől származó zavarással, így nem szükséges speciális biztonsági eljárás használata.
    • A vezetéknélküli lézeres eszközöket elsősorban nagy sávszélességük illetve kiváló adatbiztonságuk miatt szokták alkalmazni.
  • Rádióhullám
    • Előnye:

• Nagy távolságú átvitel

• Jel erősítés lehetséges további antenna oszlopok elhelyezésével („átjátszók”)

  • Hátránya:

• Időjárásnak kitett (viharok, villálcsapások)

• Lehallgatási veszély

• Frekvencia kiosztás állami hatáskör

  • Szórt spektrumú sugárzás
    • A vevő felismeri a széles spektrumú adást – Antennaként használható egy vezetődarab is akár
  • Műholdas átvitel
    • Műholdak keringési sebessége egyenlő a Föld forgási sebességével
    • A műholdon lévő transzponderek a felküldött mikrohullámú jeleket egy másik frekvencián felerősítve sugározzák vissza
    • Hátrány:

• Lehallgatható

• A jel késése nagy (nagy távolság)

  • bluetooth
    • A Bluetooth alacsony energiafogyasztása miatt különösen alkalmas hordozható eszközök számára. A Bluetoothnak nem jelentenek akadályt a falak.
    • rövid hatótávolságú, adatcseréhez használt, nyílt, vezetéknélküli szabvány

 

 

A hálózati modellek szerepe a hálózati kommunikációban. Az OSI modell és alapvető jellemzői. A TCP/IP modell és alapvető jellemzői.

 

OSI modell

A nemzetközi szabványügyi szervezet (ISO) által kidolgozott általános elv (OSI), amely lehetővé teszi az eltérő protokollszabályokat alkalmazó gépek összekötését is. Ez 7 részre osztja a protokollfunkciókat.

A mai modern számítógép-hálózatok tervezését strukturális módszerrel végzik, azaz a hálózat egyes egymásra illeszkedő részeit rétegekbe (layer) vagy más néven szintekbe (level) szervezik, amelyik mindegyike az előzőre (alatta lévő rétegre) épül. Modulokra való bontásra a tervezés bonyolultsága miatt van szükség.
Elvei:
•minimális, de egyben elégséges számú réteg (7)
•jól elkülönített feladatok
•minimális forgalom az interfészeken
•rétegek feladatának definiálásakor nemzetközi szabványosított protokollok figyelembe vétele
•a rétegek különböző absztrakciós szinteket képviseljenek

Az OSI-modell rétegei és azok feladatai:

  • Fizikai réteg: Hardverorientált. Biztosítania kell az elküldött bitek biztonságos célba juttatását.
  • Adatkapcsolati réteg: Fő feladata, hogy látszólag felderítetlen átviteli hibáktól mentes vonalat alakítson ki. Csomagokat ellenőrző összegekkel látja el, adatkereteket használ, tördel stb. Különféle algoritmusokat használhat. Ha valami nem stimmel, akkor újraküldi a csomagot/csomagokat.
  • Hálózati réteg: Az alhálózat működését irányítja. A küldő gép forrás- és cél címmel látja el a csomagokat, valamint megállapítja az útvonalat, gondoskodik a csomagok célba juttatásáról.
  • Szállítási réteg: Legfontosabb feladata, hogy adatokat fogadjon a viszonyrétegtől, - ha szükséges – feldarabolja azokat kisebb egységekre, továbbítsa ezeket a hálózati rétegnek. És biztosítsa azt, hogy minden kis egység hibátlanul megérkezzen a másik oldalra. Mindezt hatékonyan kell megvalósítani.
  • Viszony réteg: Ez a réteg teszi lehetővé, hogy két gép egy viszonyt (session) hozzon létre egymás között. A viszonyok sokféle szolgálatot valósítanak meg, például: párbeszéd irányítás, vezérjel kezelés, szinkronizáció.
  • Megjelenítési réteg: Az átvitt információ szintaktikájával és szemantikájával foglalkozik. Az adatokat egységesen kezeli.
  • Alkalmazási réteg: Olyan protokollok (pl.: http) változatos sokaságát tartalmazza, amelyekre a felhasználóknak gyakran szüksége van. Programokat futtat. Igénybe veszi a hálózati szolgáltatásokat, képes távoli gépeken lévő programokkal kommunikálni.

A TCP/IP modell:

A TCP/IP betűszó az angol Transmission Control Protocol/Internet Protocol(átviteli vezérlő protokoll/internet protokoll) rövidítése, mely az internetet felépítő protokollstruktúrát takarja.a TCP/IP felépítése a rétegződési elven alapul, minden egyes réteg egy jól definiált feladatot végez el, és a rétegek egymás között szolgálatelérési pontokon keresztül kommunikálnak. Minden réteg csak a vele szomszédos réteggel képes kommunikálni, mivel ezek egymásra épülnek. Alapvetően négy réteg alkotta, melyet ötre bővítettek

Rétegek:

  • Fizikai réteg PhysicalLayer

A fizikai réteg továbbítja az adatkapcsolati rétegtől kapott kereteket a hálózaton. A fogadó oldalon ugyanez a folyamat játszódik le visszafelé, míg az adat a fogadó gép alkalmazásához nem ér. Eredetileg a fizikai és az adatkapcsolati réteg egy réteg volt, neve Hoszt és hálózat közötti réteg.

  • Adatkapcsolati réteg Data-LinkLayer

Az adatkapcsolati réteg szintén hozzárakja a kapott adathoz a saját fejlécét, és az adatot keretekre bontja. Ha a kapott adat túl nagy ahhoz, hogy egy keretbe kerüljön, feldarabolja és az utolsó keret végére egy úgynevezett tail-t kapcsol, hogy a fogadó oldalon vissza lehessen állítani az eredeti adatot.

  • Hálózati (Internet)réteg Network layer

A szállítási rétegtől kapott header-adat pároshoz hozzáteszi a saját fejlécét, amely arról tartalmaz információt hogy az adatot melyik végpont kapja majd meg.

  • Szállítási réteg Transportlayer

Az alkalmazási rétegtől kapott adat elejére egy úgynevezett fejlécet (angolul: header) csatol, mely jelzi, hogy melyik szállítási rétegbeli protokollal (leggyakrabban TCP vagy UDP) küldik az adatot.

  • Alkalmazási réteg Applicationlayer

Az alkalmazási réteg a felhasználó által indított program és a szállítási réteg között teremt kapcsolatot. Ha egy program hálózaton keresztül adatot szeretne küldeni, az alkalmazási réteg továbbküldi azt a szállítási rétegnek.

Az OSI és TCP/IP modell összehasonlítása. Az alapvető hálózati protokollok szerepe és jellemzője (IP, TCP, UDP, alkalmazási réteg jellemző protokolljai).

 

Az OSI és TCP/IP modell összehasonlítása

Az OSI modellt és a TCP/IP modellt összehasonlítva különbségeket és hasonlóságokat is felfedezhetünk.

Hasonlóságok

  • mindkettő rétegekből tevődik össze
  • mindkettőben található egy alkalmazási réteg, bár funkciójuk igencsak különböző
  • mindkettő hasonló funkciójú szállítási és hálózati réteggel rendelkezik
  • csomagkapcsolt (nem pedig áramkörkapcsolt) technológiát vesznek alapul
  • a hálózati szakembereknek mindkettőt ismerniük kell.

Különbségek

  • a TCP/IP az alkalmazási rétegre hárítja a megjelenítési és a viszonyréteg funkcióit
  • a TCP/IP az OSI modell adatkapcsolati rétegét és a fizikai réteget egy réteggé vonja össze
  • a TCP/IP kevesebb rétege miatt egyszerűbbnek tűnik
  • a TCP/IP protokolljaira épült az Internet, tehát a TCP/IP modell csak a protokolljai miatt nyert létjogosultságot. Ezzel szemben az OSI modellre épülő protokollokat egyetlen hálózat sem használja, bár mindenki az OSI modell alapján gondolkodik.

IP:

  • Az internetprotokoll (angolul Internet Protocol, rövidítve: IP) az internet (és internetalapú) hálózat egyik alapvető szabványa (avagy protokollja). Ezen protokoll segítségével kommunikálnak egymással az internetre kötött csomópontok (számítógépek, hálózati eszközök, webkamerák stb.). A protokoll meghatározza az egymásnak küldhető üzenetek felépítését, sorrendjét stb.
  • Jellemzői: Az IP a klasszikus OSI besorolás alapján a 3., a hálózati rétegben helyezkedik el. Csomagkapcsolt hálózatot valósít meg, azaz nem építi fel a kapcsolatot a forrás és a cél között, hanem minden egyes csomagot külön irányít (route-ol). Hibadetektálást és hibajavítást nem végez (ezeket nevezzük „megbízhatatlan” protokollnak), ezeket a funkciókat főleg a szállítási rétegben elhelyezkedő protokollokra bízza (például TCP). Ennek a kialakításnak az oka az, hogy az egyszerűségre törekedtek. Így a hibajavítás terhe főképp a forrás és a cél számítógépeknél jelentkezik, és nem terheli feleslegesen az egyébként is leterhelt hálózati útirányválasztó csomópontokat (router).

TCP:

  • Transmission Control Protocol (TCP) az internet gerincét alkotó TCP/IP protokollcsalád egyik fő protokollja. A TCP a család két eredeti komponense közé tartozik, az Internet Protocolt (IP) egészíti ki, így együtt TCP/IP néven szokás hivatkozni rájuk. A TCP/IP protokollhierarchia szállítási rétegét valósítja meg. A TCP egy számítógépen futó program és egy másik számítógépen futó másik program között egy adatfolyam megbízható, sorrendhelyes átvitelét hivatott biztosítani. Az internet legfontosabb szolgáltatásainak nagy része TCP-n keresztül érhető el: ilyen pl. a World Wide Web és az e-mail. Más alkalmazások, melyeknél a kisebb késleltetés fontosabb a csomagvesztés elkerülésénél, a User Datagram Protocolt (UDP) használhatják.

UPD:

  • A User Datagram Protocol (UDP) az internet egyik alapprotokollja. Feladata datagram alapú szolgáltatás biztosítása, azaz rövid, gyors üzenetek küldése. Jellemzően akkor használják, amikor a gyorsaság fontosabb a megbízhatóságnál, mert az UDP nem garantálja a csomag megérkezését. Ilyen szolgáltatások például a DNS, a valós idejű multimédia átvitelek, vagy a hálózati játékok.

Alkalmazási Réteg:

Protokolljai

  • FTP – TFTP

A File Transfer Protocol, vagy rövid nevén FTP TCP/IP hálózatokon – mint amilyen az internet is – történő állományátvitelre szolgáló szabvány.Gyakran van szükség arra, hogy valamilyen állományt hálózaton keresztül töltsünk le saját gépünkre, vagy egy állományt mások számára hozzáférhetővé tegyünk. Erre alkalmas az FTP, ami lehetővé teszi a különböző operációs rendszerű gépek között is az információcserét.

  • HTTP

A hipertext oldalak továbbítására alkalmazott szabvány.  A hipertext egymással összekapcsolt (linkelt) szöveg-oldalakat jelent.  Az így összekapcsolt oldalakat (html oldalakat) váltakozva jeleníthetjük meg a képernyõn (az egérrel ráklikkelünk az ugrópontra).

  • IMAP

Az IMAP (Internet Message Access Protocol) alkalmazásrétegbeli protokoll, amely segítségével a leveleinkhez férhetünk hozzá. Mark Crispin fejlesztette ki 1986-ban. A POP3 mellett a legelterjedtebb levéllekérési internetszabvány. A legtöbb modern szerver és kliens is támogatja használatát.

  • NFS

A Network File System (NFS) állományok és könyvtárak megosztását teszi lehetővé a hálózaton keresztül. Az NFS alkalmazásával a programok és a felhasználók képesek szinte úgy elérni a távoli rendszereken található készleteket, mintha helyben lennének. Az NFS a fogyasztói réteg szolgáltatása, ami bármiféle kapcsolatrendszerben funkcionál, ami TCP és UDP protokollokat használ.

  • POP3

A Post Office Protocol version 3 (POP3) alkalmazás szintű protokoll, melynek segítségével az e-mail kliensek egy meglévő TCP/IP kapcsolaton keresztül letölthetik az elektronikus leveleket a kiszolgálóról.SMTP

  • SPDY

Az SMTP a Simple Mail Transfer Protocol rövidítése, ami egy de facto szabvány kommunikációs protokoll az e-mailek Interneten történő továbbítására.

Az SMTP egy viszonylag egyszerű, szövegalapú protokoll, ahol egy üzenetnek egy vagy több címzettje is lehet.

  • Telnet

A Telnet lényege, hogy a saját számítógépéről be tud jelentkezni egy másik (mindegy, hogy a világ melyik részén lévő) számítógépre. Az FTP-vel és a Gopher-rel csak az ott lévő adatokat érte el, Telnet esetében programokat is futtathat a távoli (remote) gépen.

  • SNMP

Az SNMP a Simple Network Management Protocol, azaz az egyszerű hálózat menedzsment protokoll rövidítése. A TCP/IP család része, az IETF hozta létre. AZ SNMP protokoll egy egyszerű "kérdezz-felelek" protokollnak tekinthető, ahol az NMS-en (Network Management System) futó alkalmazások folyamatosan vagy egy előre meghatározott időközönként lekérdezik a felügyeleti eszközökhöz rendelhető változókat, amelyek valamilyen választ fognak adni további feldolgozás céljából.

  • DNS

A Domain Name System (DNS), azaz a tartománynévrendszer egy hierarchikus, nagymértékben elosztott elnevezési rendszer számítógépek, szolgáltatások, illetve az internetre vagy egy magánhálózatra kötött bármilyen erőforrás számára. A részt vevő entitások számára kiosztott tartománynevekhez (doménekhez) különböző információkat társít. Legfontosabb funkciójaként az emberek számára értelmes tartományneveket a hálózati eszközök számára érthető numerikus azonosítókká „fordítja le”, „oldja fel”, melyek segítségével ezeket az eszközöket meg lehet találni, meg lehet címezni a hálózaton.

  • DHCP

A dinamikus állomáskonfiguráló protokoll (angolul Dynamic Host Configuration Protocol, rövidítve DHCP) egy számítógépes hálózati kommunikációs protokoll.

Az IETF RFC 1541, majd később a 2131 határozza meg.

Ez a protokoll azt oldja meg, hogy a TCP/IP hálózatra csatlakozó hálózati végpontok (például számítógépek) automatikusan megkapják a hálózat használatához szükséges beállításokat. Ilyen szokott lenni például az IP-cím, hálózati maszk, alapértelmezett átjáró stb.

 

 

Hálózati szolgáltatások csoportosítása, jellemzői, példák (egyenrangú, ügyfél/kiszolgáló típusú szolgáltatások).

 

A peer to peer modell lényege, hogy a hálózatot egyenrangú gépek alkotják. Mindenki szerver és munkaállomás egyszerre, az egyes perifériák minden felhasználó számára hozzáférhetők, az adatok több helyen tárolhatók. Ilyen hálózatot alakíthatunk ki a Windows operációs rendszerrel telepített számítógépekből.

A kliens–szerver (ügyfél-kiszolgáló) modell két számítógépes program közötti kapcsolatot ír le, ahol az egyik program valamilyen szolgáltatást kér a másiktól, amely eleget tesz a kérésnek. A szolgáltatást kérő programot kliensnek nevezzük, azt a programot pedig, amelyik a szolgáltatást nyújtja szervernek. A kliens-szerver kapcsolat szerepe főként hálózati környezetben jelentős, ahol a programok egymástól fizikailag is távol, különböző számítógépeken futnak.

Ha egy böngészőt tekintünk kliensprogramnak, amely szolgáltatásokat kér egy másik számítógépen futó web-szervertől, az interneten kliens-szerver kapcsolatról beszélünk.

A host–terminal (vendéglátó-terminál) modell két, általában telefonvonalon keresztül összeköttetésben lévő számítógép közötti kapcsolatot ír le. Azt a számítógépet, amely az elérhető adatokat tárolja hostnak, míg az információt lekérő gépet távoli terminálnak nevezzük.

 

Hálózati címzés jellemzői. A fizikai cím (MAC) felépítése, jellemzői és használata. A fizikai címzéshez kapcsolódó protokollok (ARP). A logikai címzés jelentősége és jellemzői. Az IPv4 cím felépítése, jellemzői. Az IPv4 címosztályok és azok jellemzői. Az IPv4-es címekkel kapcsolatos problémák és azokkal kapcsolatos megoldási javaslatok. Az IPv6 címek jellemzői és felépítése. Az IPv6 címek típusai.

 

A MAC-cím egy egyedi azonosító, amelyet a hálózati hardver (például vezeték nélküli vagy ethernet kártya) gyártója rendel az eszközhöz. A MAC a Media Access Control rövidítése, és minden azonosító egy adott eszközt azonosít.

 

A MAC-cím hat, két karakterből álló és kettősponttal elválasztott csoportból áll, például: 00:1B:44:11:3A:B7.

 

Az ARP a TCP/IP protokoll alatt működik. Ha két gép "közvetlenül" kommunikál egymással, azaz egy szegmensen találhatóak a kommunikáció alapja a MAC cím.

 

Az ARP segítségével tudja meg egyik gép a másik gép hardver címét. Amikor két gép kommunikálni szeretne IP-n keresztül az egyik ARP kérést küld, amelyben megadja melyik IP címhez tartozó hardver címre kíváncsi. Ezt a kérést az adott szegmensen minden számítógép veszi, és ha birtokában van az adott hardver cím - IP cím páros, a beállításaitól függően bármelyik válaszolhat is.

IPv4 szerinti IP-címek 32 bites egész számok, amelyeket hagyományosan négy darab egy bájtos, azaz 0 és 255 közé eső, ponttal elválasztott decimális számmal írunk le a könnyebb olvashatóság kedvéért.(pl: 192.168.1.0).

 

Az IP cím tartalmazza a hálózatszámot, és a gép számát is. Az, hogy milyen osztályba tartozik a hálózatunk, meghatározza, hogy hány szám ebből a négyből a hálózatszám.

 

IPv4 címek osztályai:

 

„A” osztály – Az 1.0.0.0 és 127.0.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első szám a hálózat száma.

„B” osztály - A 128.0.0.0 és a 191.255.0.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első két szám a hálózat száma.

„C” osztály - a 192.0.0.0 és a 223.255.255.0 közötti hálózatokat foglalja magában. Itt az első három szám a hálózat száma.

A „D” és „E” osztályokban nem oszthatók ki IP címek.

 

Azoknak a számítógépeknek, amelyek nincsenek direkt módon az internetre kapcsolva, például belső hálózatra kapcsolt vállalati gépek, nem szükséges globálisan egyedi IP-címmel rendelkezniük.

 

Ezeknek a gépeknek három IPv4 címtartomány van fenntartva:

 

•             10.0.0.0                10.255.255.255

•             172.16.0.0           172.31.255.255

•             192.168.0.0         192.168.255.255

 

Az IPv6-címeket hexadecimális alakban ábrázoljuk, nyolc négyes csoportra osztva. Minden csoport 16 bitet, azaz két oktetet ábrázol. A csoportokat kettősponttal választjuk el.

 

2001 : 0db8 : 85a3 : 0000 : 0000 : 8a2e : 0370 : 7334

 

Az IPv6-címek osztályozása az alapvető hálózati címzési és útválasztási módszertanok szerint történik: unicast (egyedi) címzés, anycast címzés, és multicast (többes-)címzés.

 

•             Egyedi címzés (unicast) - Az IPv6 egyedi cím egyedileg azonosítja egy IPv6-képes készülék valamely interfészét.

•             Bárki címzés (Anycast) - Az IPv6 anycast cím olyan IPv6-cím, amelyet több eszközhöz is hozzá lehet rendelni. Az anycast címre küldött csomagot ahhoz a legközelebbi eszközhöz irányítják, amelynek ez a címe.

•             Csoportos címzés (multicast) - Az IPv6 csoportcím arra való, hogy egyetlen IPv6 csomagot több címzettnek is elküldjünk.

 

A vezeték nélküli helyi hálózati technológiák, szabványok és azok fő jellemzői (802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac). A vezeték nélküli hálózatok megvalósításai (ad-hoc, infrastruktúrális).

A vezeték nélküli helyi hálózat összetevői és azok jellemzői (vezeték nélküli hálózati kártya, hozzáférési pont). A vezeték nélküli hálózatok biztonsági kérdései. Alapszintű biztonsági beállítások

a vezeték nélküli hálózat védelmében. Titkosítási és hitelesítési megvalósítások és azok fő jellemzői (nyílt, WEP, WPA, TKIP, AES).

 

A vezeték nélküli eszközök elektromágneses hullámokat használva cserélik az információkat egymás közt. Egy elektromágneses hullám ugyanaz a közeg, mint amely a rádiójeleket is szállítja az éteren keresztül.

 

A Wi-Fi, az IEEE által kifejlesztett vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációt (WLAN) megvalósító, széleskörűen elterjedt szabvány (IEEE 802.11) népszerű neve.

 

802.11a:

 

•             Az 5 GHz-es frekvencia tartományt használja.

•             Nem kompatibilis a 2.4 GHz-es sávot használó 802.11 b/g/n eszközökkel.

•             Hatótávolsága nagyjából ~35, ~120 méter

•             Más technológiákhoz képest viszonylag költségesebb a megvalósítása.

•             Egyre nehezebb 802.11a-nak megfelelő eszközt találni.

 

802.11b:

 

•             A 2.4 GHz-es technológiák első képviselője.

•             Maximális adatátviteli sebessége 11 Mbit/s.

•             Beltérben maximálisan 38 méter, kültéren 140 méter a hatótávolsága.

 

802.11g:

 

•             2,4 GHz-es technológia

•             54 Mbit/s a maximális adatátviteli sebessége

•             Hatótávolsága a 802.11b-val megegyezik

•             Felülről kompatibilis a 802.11b-vel

 

802.11n:

 

•             2,4 GHz-es technológia (a szabvány tervezet az 5 GHz támogatását is említi)

•             Megnövekedett hatótávolsággal (~70 - ~250 méter) és átbocsátóképességgel rendelkezik.

•             Felülről kompatibilis a meglévő 802.11g és 802.11b eszközökkel (a szabványtervezet a 802.11a támogatását is megemlíti)

 

802.11ac:

 

•             5 GHz-es technológia

•             1300 Mbit/s a maximális adatátviteli sebessége

•             Kompatibilis a meglévő 802.11a eszközökkel

•             Hatótávolsága ~140 méter (kültéren: ~350 méter)

 

A vezeték nélküli hálózatok legegyszerűbb formája, amikor két vagy több vezeték nélküli állomást kapcsolunk össze egyenrangú hálózatot létrehozva. Az ilyen hálózatokat ad-hoc vezeték nélküli hálózatoknak nevezzük, és hozzáférési pontot (AP) nem tartalmaznak. Egy ad-hoc hálózat minden állomása a hálózat egyenrangú résztvevője. A hálózat által lefedett terültet Független Alapvető Szolgáltatáskészletként (Independent Basic Service Set, IBSS) ismert. Az egyszerű ad-hoc hálózatokkal az eszközök állományokat és egyéb információkat cserélhetnek anélkül, hogy hozzáférési pont (AP) vásárlásának költségeivel és konfigurálásának bonyolultságával számolni kellene.

 

Bár az ad-hoc szervezés megfelelő lehet kisebb hálózatok esetén, nagyobb hálózatoknál egy önálló eszköz alkalmazása szükséges a vezeték nélküli cellában zajló kommunikáció irányításához. Ezt a szerepet a hozzáférési pont látja el, amely eldönti, ki és mikor kommunikálhat. Az infrastruktúrális módként ismert szervezési eljárást az otthoni és az üzleti környezetekben egyaránt a leggyakrabban használják. Egy ilyen típusú vezeték nélküli hálózatban, az egyes STA-k nem képesek egymással közvetlenül kommunikálni. A kommunikációhoz minden eszköznek engedélyt kell kérnie az AP-től. Az AP irányít minden kommunikációt és törekszik arra, hogy minden STA-nak egyenlő joga legyen a közeghez való hozzáféréshez. Egy egyedüli AP által lefedett terültetet alapvető szolgáltatáskészletként (Basic Service Set, BSS) vagy cellaként ismerünk.

 

A vezeték nélküli hálózat alapvetően két eszköztípusra épül. Az első az úgynevezett "elérési pont" (Access Point), amely a meglévő vezetékes hálózat és a vezeték nélküli hálózati kártyával rendelkező számítógépek kapcsolatát biztosítja. Természetesen ez gondoskodik a munkaállomások egymás közti kommunikációjáról is. A másik eszköztípus az előzőeknek megfelelően a hálózati kártya.

 

Biztonsági beállítások:

 

•             SSID szórás kikapcsolása

•             MAC cím szűrés

•             Hitelesítés (hitelesítési információk alapján dől el a belépés engedélyezése, pl: felh.név, jelszó)

•             Forgalomszűrés (MAC vagy IP cím alapján)

 

Nyílt hitelesítés

 

A nyílt hitelesítést közhasznú hálózatok esetén érdemes alkalmazni, például amelyek iskolákban vagy éttermekben találhatóak.

 

Vezetékessel egyenértékű protokoll (Wired Equivalency Protocol, WEP)

 

A Vezetékessel Egyenértékű titkosítási Protokoll (WEP) egy fejlett biztonsági lehetőség, mely a levegőben áthaladó hálózati forgalom titkosítását végzi. A WEP előre beállított kulcsok használatával kódolja és fejti vissza az adatokat.

 

A WEP-kulcsokat szám- vagy betűsorozat formájában használják, többnyire 64 vagy 128 bit hosszúsággal. Némely esetben a 256 bit hosszú kulcsok is támogatottak.

 

Wi-Fi Védett Hozzáférés (WPA)

 

A WPA is 64 és 256 bit közötti hosszúságú kulcsokat használ. A WPA azonban a WEP-pel ellentétben új, dinamikus kulcsokat hoz létre minden alkalommal, amikor egy állomás kapcsolódik a hozzáférési ponthoz.

 

A TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) egy titkosítási mód. A TKIP rendelkezik egy újrakulcsoló mechanizmussal, ami biztosítja, hogy minden adatcsomag egy egyedülálló titkosító kulccsal legyen elküldve.

 

Az AES (Advanced Encryption Standard) a Rijndael kódolás olyan változata, ahol a blokkméret szigorúan 128 bit, a kulcs pedig 128, 192 vagy 256 bit.

 

Otthoni és kisvállalati hálózatok sajátosságai, megvalósítási lehetőségek, problémák. Hibaelhárítási módszerek, lépések és azok jellemzői.

 

Milyen hibaelhárítási módszereket ismer?

Számos különböző strukturált hibaelhárítási technika létezik, úgymint:

Az összes felsorolt módszer a hálózat rétegelt modellezésén alapul. A rétegelt szemléletet tükrözi  például az OSI modell, melyben a kommunikáció minden funkciója hét különálló rétegbe van szétosztva. Ezen modell használatával, a hibaelhárító személy minden réteg működését ellenőrizheti, amíg a probléma helyét és határait meg nem határozza.

  1. A fentről lefelé módszer az alkalmazási réteget vizsgálja először, majd lefelé halad. A problémát a felhasználó és az alkalmazás szemszögéből nézi. Csak egy alkalmazás nem működik vagy egyik sem? Például: a felhasználó elér különböző weblapokat az Interneten, de az elektronikus levelezést nem? A többi állomáson is tapasztalhatóak hasonlóak?
  1. A lentről felfelé módszer a fizikai réteggel kezdi a vizsgálatot és így halad fölfelé. A fizikai réteg a hardverrel és vezetékes kapcsolatokkal foglalkozik. Nem húzódtak ki a kábelek a csatlakozókból? Ha az eszközön vannak jelzőfények, azok égnek vagy nem?
  2. Az oszd meg és uralkodj módszer jellemzően valamelyik középső rétegnél kezdi a vizsgálatot és lefelé vagy felfelé halad. Például: lehet, hogy a hibaelhárító személy a hálózati rétegnél kezdi az IP-cím beállítási információk ellenőrzésével. Ezek a hibaelhárítási módszerek tökéletesek lehetnek kezdő hibaelhárító személyeknek. A tapasztaltabb egyének gyakran mellőzik ezeket a strukturált módszereket és az ösztöneikbe és tapasztalataikban bíznak. Lehet, hogy kevésbé strukturált technikát pl. próbálgatás, csere- alkalmaznak.
  3. A próbálgatás egyéni tapasztalatra támaszkodik, hogy meghatározza a probléma legvalószínűbb okát. A hibaelhárító személy a hálózati struktúra ismeretét és a tapasztalatát felhasználva egy megalapozott feltételezést hoz. Amint a megoldást megvalósítottuk és nem működik, a hibaelhárító személy ezt az információt felhasználva, megállapítja a hiba második legvalószínűbb okát. A folyamatot addig ismétli, míg a  problémát be nem határolja, és meg nem oldja. Amíg a próbálgatás módszere lehet rendkívül gyors is, a hibaelhárító személy képességein és tapasztalatán múlik, helytelen feltételezésekhez vezethet és az egyszerű megoldások elkerülhetik a figyelmet.
  4. Helyettesítés

Ezen technika alkalmazása során feltételezzük, hogy a problémát egy bizonyos hardverkomponens vagy konfigurációs állomány okozza. A hibás alkatrészt vagy kódot kicseréljük egy biztosan jó eszközre vagy állományra. Bár nem feltétlenül határozzuk meg a probléma helyét, ezzel a technikával időt takaríthatunk meg és gyorsan helyreállíthatjuk a hálózat működését. Ehhez azonban a kicserélendő alkatrésznek,komponensnek és az állományokról egy biztonsági mentésnek kell elérhetőnek lenni, amit fenntartani nagyon költséges lehet. A helyettesítésestechnikára példa, amikor az internetszolgáltató kicseréli a valószínűleg meghibásodott eszközt, ahelyett, hogy egy szakembert küldene, aki elhárítaná a hibát és meghatározná a konkrét problémát. Ezt a technikát gyakran alkalmazzák még az olcsó alkatrészek esetén; mint például ahálózati kártya vagy patch kábelek cseréjét.

Milyen lépései vannak a fizikai problémák felismerésének és elhárításának?

Fizikai problémák felismerése

A hálózati problémák nagy része fizikai komponensekkel vagy a fizikai réteggel van kapcsolatban.A fizikai problémák főként a számítógépek, hálózati eszközök és az őket összekötő kábelek hardveres részével vannak kapcsolatban. A fizikai problémák nincsenek tekintettel az eszközök logikai (szoftveres) konfigurációjára. Fizikai problémák egyaránt jelentkezhetnek vezetékes és vezeték nélküli hálózatokban. A fizikai problémák felismerésének egyik legjobb módja az érzékszerveink használata - látás, szaglás, tapintás és hallás.

Látás

A szemrevételezést használjuk olyan problémák észlelésére, mint a nem megfelelően

csatlakoztatott vagy rosszul elkészített kábelek, ideértve:

  • a nem csatlakoztatott kábeleket
  • rossz portba csatlakoztatott kábeleket
  • megszakadt kábelkapcsolatok
  • sérült vezetékek és kapcsolók
  • Rossz kábeltípus használata

A szemrevételezés lehetővé teszi számunkra, hogy a LED-el ellátott különböző hálózati eszközök állapotait és működését megfigyeljük.

 

A szaglás figyelmezteti a hibaelhárító személyt túlmelegedő alkatrészre. A túlmelegedett szigetelés vagy alkatrész szaga nagyon egyértelmű és

komoly hiba biztos jele.

Tapintás A hibaelhárító személy tapintással érzékelheti a túlmelegedett alkatrészeket, és felismerheti az eszközök olyan mechanikai problémáit, mint a hűtőventilátorral kapcsolatos meghibásodások. Ezek az eszközök rendszerint egy kis rezgést okoznak a részegységben, melytapintással észlelhető. Az ilyen rezgés hiánya, vagy túlzott előfordulása jelzi, hogy a hűtőventilátor meghibásodott, vagy meg fog hibásodni.

A hallást használhatjuk az olyan, főbb problémás észlelésére, mint az elektromos hibák, és annak érzékelésére, hogy a hűtőventillátorok és adiszkek megfelelően működnek -e. Minden eszköz jellegzetes hangot bocsát ki és általában minden, a normálistól eltérő hang valamilyen problémára utal.

 

Néhány dolog, amire a kábelezésnél

figyelni kell:

1. Legyen biztos benne, hogy a megfelelő kábeltípust használja! Kétféle UTP kábellel találkozunk gyakran a hálózatokban: egyenes és keresztkötésű kábel. A rossz kábelhasználat megakadályozhatja a kapcsolódást.

2. A hálózatoknál az egyik fő probléma, amivel találkozhatunk, a nem megfelelően lezárt kábel. Ahhoz, hogy elkerüljük ezt, a kábeleket a szabványok szerint kell végződtetni. A kábeleket a 568A vagy 568B szabványok szerint végződtesse! A végződtetés során kerülje a vezetékek túlságos szétcsavarását! A csatlakozókat krimpelje rá a szigetelésre!

3. A különböző kábeltípusok jellemzői alapján, létezik egy maximum kábelhossz. Ezen hosszúságok túllépése komoly negatív hatással lehet a hálózat teljesítményére.

4. Kapcsolódási probléma esetén ellenőrizze, hogy a hálózati eszközök megfelelő portjait használja!5. Védje a kábeleket és a csatlakozókat a fizikai sérüléstől! Ügyeljen a kábelekre, hogy megakadályozza a feszülést a csatlakozóknál, és a kábelt olyan helyen vezesse végig, ahol nincsenek útban!