Számítógép-hálózatok

Számítógép-hálózatok A kép forrása: http://dreamteam.co.in/school-software/images/literom_network_diagram_new.gif (2005. december 3.)

Segédanyagok a felkészüléshez • Szabó Bálint: Számítógépes hálózatok. Hálózati alapismeretek. Távoktatási tankönyv.EKF Médiainformatika Intézet, 2001, Eger • lexikon • www.kfki.hu/chemonet/hun/olvaso/lexikon • Start/Súgó és támogatás/Alapvető tudnivalók a Windows rendszerről/Windows fogalmak • hu.wikipedia.org A kép forrása: http://battellemedia.com/images/book_open.jpg (2006. január 13.)

A számítógép-hálózatok elmélete Mi a számítógép-hálózat? Miért jó a számítógép-hálózat? Hálózatok csoportosítása A kép forrása: http://dreamteam.co.in/school-software/images/literom_network_diagram_new.gif (2005. december 3.)

17. Mi a számítógép-hálózat? • számítógépek és a hozzájuk kötődő eszközök meghatározott szabályok (protokoll) szerint együttműködő, összekapcsolt rendszere. (Magyar Nagylexikon 16.) • a számítógépek önmagukban is teljes értékűek • együttműködés az adatok és információk cseréje révén.- szabályok: az adat-, illetve információcserét adatátviteli eljárások (protokoll) rendszere vezérli • az összekapcsolt rendszer lehetővé teszi a hardver-, valamint a szoftver-erőforrások megosztott használatát. • A hálózat központi eleme(i) a szerver(ek). • A számítógép hálózat angolul: computer network

48. Fogalmak magyarázata 1. • protokoll (protocol) • a kommunikációs szabványok szoftverszintű leírását tartalmazó eljárásgyűjtemény, a kommunikáció kezdeményezéséhez és fenntartásához szükséges szigorúan kötött szabályok rendszere. • számítógép-hálózatban az egymásra épülő protokollok rendszere határozza meg az üzenetek, adatcsomagok felépítésésnek, továbbításának, lebontásának rendjét. • a széles körben elfogadott protokoll válhat szabvánnyá. • szerver (server) • speciális felépítésű, nagy teljesítményű és megbízhatóságú számítógép. • Kapcsolatot teremt a hálózat munkaállomásai között, • ki- és bemenetet képez más hálózatokba (pl. internet), • tárolja és szolgáltatja a közösen használt adatokat, programokat. • internet vagy „net” • a világ különböző pontjain lévő számítógépeit összekapcsoló, közöttük közvetlen kommunikációt létrehozó nyitott hálózat. • intranet: egy cég vagy intézmény belső hálózata.

19. Fogalmak magyarázata 2. • hálózati operációs rendszer: • több felhasználós • a nem hálózati (lokális) operációs rendszer feladatait ellátja (tárkezelés, program futtatás...) • a számítógépek kommunikációját biztosítja • vezérli a hálózati csatornáján az adatok áramlását • a felhasználók hozzáférési jogait tárolja és az adott felhasználónál alkalmazza. • példák: • LINUX (UNIX alapú) • Windows NT, Windows XP • Novell Netware

20. Miért jó a hálózat? I. • Erőforrás-megosztás - Az egész rendszer kiváltképp rugalmas, hiszen a feldolgozási kapacitás újabb számítógépek csatlakoztatásával növelhető, az hálózati erőforrások azonnal megoszthatók (nyomtató, tárterület - adatok, program stb.) • Költségkímélő - gazdaságilag előnyös, ugyanis a rendszer kiépítésekor és üzemeltetésekor (erőforrás-megosztás, kommunikáció költsége...)is takarékosabb megoldást jelent az önálló számítógépek helyett.

21. Miért jó a hálózat? II. • A számítógépek közötti kommunikáció segítségével a velük dolgozó emberek is képesek közvetlen vagy közvetett (levél) kommunikációra és lehetőség van azosztott munkavégzésre. • Az adatbiztonság jobb lehet hálózaton keresztül, hiszen így egyetlen szakember felügyelheti a rendszert, aki naprakészen alkalmazhatja az adatok biztonságos tárolását biztosító lehetőségeket.

21. Hálózatok csoportosítása • Gépek feladata szerint • Kiterjedés (méret) szerint • Nyilvánosság szerint • Az adatátvitel sebessége szerint • Átviteli közeg szerint • Topológia szerint • Adattovábbítás módja szerint A nyí forrása: http://www.iinet.com/~kellyb/owl.htm (2005. december 28.)

31. Szerver (kiszolgáló): - erőforrások megosztása- kliensek kommunikációja... Gépek feladata szerint • Kliens-szerver hálózatok • dedikált: felhasználói program nem futtathatópl.:Novell Netware 3.12 • nem dedikáltpl.: Windows XP • Peer to peer (egyenrangú) hálózatok Kliensek (munkaállomások)felhasználói és kommunikációskliens programok futtatása Minden számítógép szerver és kliens is egyszerre.

21. Kiterjedés (méret) szerint • LAN (Local Area Network) - helyi (lokális) hálózatlehet egy irodában, egy épületben, egy intézmény különböző épületeiben (peer to peer hálózat is) • MAN (Metropolitan Area Network) - nagyvárosi hálózategy városra vagy egy régióra (kistérség) kiterjedő hálózat • WAN (Wide Area Network) - nagy kiterjedésű hálózat a távolsági hálózat országot, földrészt fedhet le • GAN (Global Area Network) – világhálózataz egész világra kiterjedő, a teljes Földet behálózó, világméretű hálózat • pl.: internet Forrása: http://www.pnydegger.ch/schulprojekt/netzwerk/karten1.htm (2005. december 28.)

A LAN egy lehetséges felépítése Szerverek (kiszolgálók) Csatorna: adatátviteli közeg hálózati kártya kliensek (munkaállomások)

17. Egy WAN felépítése I. Csatorna: adatátviteli közeg kapcsolóelem Host (gazda):a (TCP/IP alapú) hálózat kiszolgáló számítógépe, amely valamilyen szolgáltatást nyújt (pl. adatokat, weboldalakat tárol stb.),illetve a hálózathoz kapcsolódó számítógépek • A számítógép-hálózatok lényegében • hostokból (gazdagép), • csatornából, illetve • kapcsolóelemekből épülnek fel.

18. Egy WAN felépítése II.Hálózatok összekapcsolása Csatorna intelligenskapcsolóelem kapcsolóelem Host Host Host Host kapcsolóelem Host Host Host Host

36. A hálózat nyilvánossága szerint Nyitottrendszerek Zárt rendszerek

22. Az adatátvitel sebessége szerint • ismertebb kifejezéssel: a sávszélesség szerinti csoportosítás • A másodpercenkénti adatmennyiség továbbítása(mai) alapján: bit/másodperc bps kilobit/másodperc Kbps megabit/másodperc Mbps gigabit/másodperc Gbps • Korábbi, mára részben elavult csoportosítása: • alacsony sebességű hálózatok: max. 19 Kbps • közepes sebességű hálózatok: max. 500 Kbps • nagy sebességű hálózatok: min. 500 Kbps

23. Az adatátviteli közeg szerint • Vezetékes • Koaxiális kábel (10-100 Mbps) • Sodrott érpár (10-100 Mbps) • STP, árnyékolt • UTP, árnyékolatlan • Optikai kábel (1000 Mbps felett) • Vezeték nélküli • rádiós (56 Mbps) • infravörös fény • lézer fény (1024 Mbps = 1 Gbps) A kép forrása: http://www.weethet.nl/english/network_wifi_intro.php (2005. december 27.)

25. Topológia szerint • Pont-pont: egy kommunikációs csatorna csak két gépet köt össze. Biztonságos, de kiépítése költséges. • Üzenetszórásos: a hostok közös kommunikációs csatornát használnak. Az adó üzenetét mindenki megkapja, de csak a címzett olvassa el. Ha a csatorna meghibásodik, akkor az egész hálózat működésképtelen lehet. A hostok, és az azokat összekötő kommunikációs csatornák kapcsolódásának rendszerét nevezzük topológiának. Két csoportra bonthatók:

26. Pont-pont topológiák • Teljes (részleges) • Fa • Csillag • Gyűrű

27. Üzenetszórásos topológiák • Sín • Gyűrű • Rádiós

33. Az adattovábbítás módja szerint • Vonalkapcsolt • a kommunikáció gyors és viszonylag olcsó a kialakítása • az adó és a vevő egy központhoz kapcsolódik • a központ sérülésével a kommunikáció megszakad • a használatban lévő vonalat más nem használhatja • nincs korlátozva az üzenet, vonalszakadáskor a teljes üzenetet újból kell küldeni. • Üzenetkapcsolt • teljes vagy részleges topológia estén alkalmazzák • nincs szükség központra, minden gép képes a továbbításra • üzenet sérülésekor újból kell küldeni az egész üzenetet • a használatban lévő vonalat más nem használhatja • Csomagkapcsolt • kialakítása költséges, teljes vagy részleges topológiát kíván • minden gépnek egyedi címe van • csomagokra bontja az üzeneteket, sérüléskor csak a hibás csomagot küldi el • nincs szükség központra, de néhány vonal sérülése sem gond • a csomagok több vonalon (úton) is eljuthatnak a célhoz

34. Központ A vonalkapcsolt adattovábbítás • a kommunikáció gyors és viszonylag olcsó a kialakítása • az adó és a vevő egy központhoz kapcsolódik • a központ sérülésével a kommunikáció megszakad • a használatban lévő vonalat más nem használhatja • nincs korlátozva az üzenet, így vonalszakadáskor a teljes üzenetet újból kell küldeni.

34. Az üzenetkapcsolt adattovábbítás • teljes vagy részleges topológia estén alkalmazzák • nincs szükség központra, minden gép képes a továbbításra • üzenet sérülésekor újból kell küldeni az egész üzenetet • a használatban lévő vonalat más nem használhatja Az üzenet útja Küldő Fogadó

35. 1 2 3 4 5 A csomagkapcsolt adattovábbítás I. • kialakítása költséges, teljes vagy részleges topológiát kíván • minden gépnek egyedi címe van • csomagokra bontjaaz üzeneteket Küldő Üzenet Csomagok egy csomag felépítése küldő gépcíme fogadó gépcíme csomagszáma adatok (üzenetrész)

35. 1 1 2 3 4 5 A csomagkapcsolt adattovábbítás II. • nincs szükség központra, de néhány vonal sérülése sem gond • csomagokra bontja az üzeneteket, sérüléskor csak a hibás csomagot küldi • a csomagok több vonalon (úton) is eljuthatnak a célhoz Fogadó 1 1 Küldő Üzenet

35. 1 2 2 3 4 5 A csomagkapcsolt adattovábbítás III. • nincs szükség központra, de néhány vonal sérülése sem gond • csomagokra bontja az üzeneteket, sérüléskor csak a hibás csomagot küldi • a csomagok több vonalon (úton) is eljuthatnak a célhoz Fogadó 2 2 Küldő Üzenet

35. 1 2 3 3 4 5 A csomagkapcsolt adattovábbítás IV. • nincs szükség központra, de néhány vonal sérülése sem gond • csomagokra bontja az üzeneteket, sérüléskor csak a hibás csomagot küldi • a csomagok több vonalon (úton) is eljuthatnak a célhoz Fogadó 3 3 Küldő Üzenet

35. 1 2 3 4 4 5 A csomagkapcsolt adattovábbítás V. • nincs szükség központra, de néhány vonal sérülése sem gond • csomagokra bontja az üzeneteket, sérüléskor csak a hibás csomagot küldi • a csomagok több vonalon (úton) is eljuthatnak a célhoz Fogadó 4 Küldő 4 4 4 Üzenet

35. 1 2 3 4 5 5 A csomagkapcsolt adattovábbítás VI. • nincs szükség központra, de néhány vonal sérülése sem gond • csomagokra bontja az üzeneteket, sérüléskor csak a hibás csomagot küldi • a csomagok több vonalon (úton) is eljuthatnak a célhoz Üzenet Fogadó 5 Küldő 5 5 5 Üzenet

Felhasznált irodalom • Adrew S. Tanenbaum: Számítógép-hálózatok. Panem-Prentice-Hall, 1999, Budapest. • Bálint Dezső – Varga Gábor: Hálózati ismeretek. Számítógép hálózatok.PC-Világ sorozat. Talentum, 1997, Budapest. • Hosszú Gábor, Dr.: Az internetes kommunikáció informatikai alapjai.Novella, 2005, Budapest. • Kónya László: Számítógép-hálózatok. Nyitott rendszerű képzés – távoktatás – oktatási segédlete. LSI, 1997, Budapest. • Szabó Bálint: Számítógépes hálózatok. Hálózati alapismeretek. Távoktatási tankönyv. Belső kiadvány.

Internet Elméleti alapismeretek

88. Mi az internet? • Hálózatok hálózata, hiszen sok tízezer lokális, és nagyvárosi hálózat gerinchálózatokkal összekapcsolt rendszere, a világ különböző pontjain lévő számítógépeit összekapcsoló, közöttük közvetlen kommunikációt létrehozó nyitott hálózat. • Adatátviteli alapvető protokollja: TCP/IP, azaz a csomagkapcsolt hálózati kommunikáció a megbízható TCP/IP modell szerint zajlik. • A gerinchálózat egy csomagkapcsolt, részleges kiépítésű globális hálózat (világhálózat). • Ma sok 100 millió személyi számítógép csatlakozik. • Helyesírása: • Internet (intézmény), de • internet (távközlési rendszer), internetcím, internetezik, internetkapcsolat, internetforgalom, internethasználat, internethasználó, internetszolgáltatás, internetszabvány... • internet-hozzáférés

Főiskola - alhálózat Magyarország: gerinchálózat szerverGemini Hálózatok hálózata Kontinensek, országok:gerinchálózat

88. Mi a TCP/IP protokoll? • TCP (Transmission Control Protocol) • az adatátvitelt felügyelő protokoll, amely ellenőrzi, hogy az IP szerint elindított adatcsomagok megérkeztek-e a megadott címre. • visszaigazolja valamennyi adatcsomog megérkezését az adott gateway-hez vagy routerhez. • ha nem érkezett meg egy csomag a TCP jelzésére a küldő ismételten elküldi. • adatcsomagok eredeti sorrendbe való visszaállítása • IP (Internet Protocol) • a hálózati szintű kapcsolatot megvalósító protokoll. • az adatcsomagküldés elindításának szabványa, voltaképpen az adatcsomagok célbajuttatásért felel • önmagában nem megbízható, a csomag elveszhet, elakadhat, ezért szükséges a TCP ellenőrző protokoll is.

A kommunikáció csoportosítása • Kommunikáció alatti hálózati kapcsolat szükségesége szerint • online: hálózat használatával elérhető, hálózatba kapcsolt • offline: hálózati kapcsolat nélkül, attól függetlenül elérhető • A kommunikáció résztvevői szerint • ember-ember: közvetlen emberi kommunikáció • ember-gép: ember kapcsolata egy gép erőforrásaival • Az adó-vevő száma szerinti ismertebb típusok: • pont-pont (point-point): adatközlés két pont között • többpont: egy adó több vevőt lát el adattal • üzenetszórásos (broadcasted): a többpont kapcsolat azon esete, amikor az adótól egy bizonyos vételi területen lévő vevők mindegyike megkapja az adatot Az utolsó csoportosítás forrása: Hosszú.

85. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 1. • 1960-as években az USA-ban nagygépek összekötettetése telefonvonalon, azaz már meglévő komunikációs hálózaton keresztül • A hidegháború miatt a vonalkapcsolt hálózatok nem voltak elég megbízhatóak a hadügy szemszögéből (telefonközpot) • A hálózatokkal kapcsolatos problémák: • Különböző hálózatok nem tudnak kapcsolatba lépni • Alacsony (felhasználói) kommunikációs szint • Nem egységes a felhasználói felület

86. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 2. • 1960-as évekA hálózatokkal szemben megfogalmazott elvárások • (telefon)központoktól mentes legyen, • a továbbított üzenetek csomagokra tagolva haladjanak, • a csomagok eltérő útvonalon juthassanak el a címzetthez, • a hostok több csatornát használhassanak kommunikációhoz, • ne a hálózat végezze el az adatok kódolását, kizárólag azok továbbítását oldja meg • A hálózat legyen garanciamentes, azaz a hostok ne feltételezzék annak hibátlan működését, hanem ők maguk gondoskodjanak az ellenőrzésről

86. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 3. • 1969.ARPANETAdvenced Research Project AgencyUSA Védelmi Hivatala (Pentagon) • szeptember az első kapcsolat a Kaliforniai Egyetemen • december telefonkapcsolattal 4 gép • adatkapcsolat • 1971. ARPANET15 nagyszámítógép (host) • első e-mail elküldése • 1972. ARPANET37 nagyszámítógép, melyekheztovábbi hostokat kapcsolnak • @ jel e-mailben • első online chat

86. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 3. • 1969. ARPANETAdvenced Research Project AgencyUSA Védelmi Hivatala (Pentagon) • szeptember az első kapcsolat a Kaliforniai Egyetemen • december telefonkapcsolattal 4 gép • adatkapcsolat • 1971.ARPANET15 nagyszámítógép (host) • első e-mail elküldése • 1972. ARPANET37 nagyszámítógép, melyekheztovábbi hostokat kapcsolnak • @ jel e-mailben • első online chat

86. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 3. • 1969. ARPANETAdvenced Research Project AgencyUSA Védelmi Hivatala (Pentagon) • szeptember az első kapcsolat a Kaliforniai Egyetemen • december telefonkapcsolattal 4 gép • adatkapcsolat • 1971. ARPANET15 nagyszámítógép (host) • első e-mail elküldése • 1972.ARPANET37 nagyszámítógép, melyekheztovábbi hostokat kapcsolnak • @ jel e-mailben • első online chat

87. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 4. • 1974.új, egységes protokoll TCP/IP a kommunikációs szabvány • egységes címzési rendszer (IP cím) • 1982. kapcsolat más hálózatokkal • MILNET, Bitnet, Usenet, NSFNET • 1983. január 1. az ARPANET átállítása TCP/IP protokollra • 1983. ARPANET-hez egyre több polgári felhasználó csatlakozik,MILNET néven a katonai célú hálózat kivált

87. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 4. • 1974. új, egységes protokoll TCP/IP a kommunikációs szabvány • egységes címzési rendszer (IP cím) • 1982. kapcsolat más hálózatokkal • MILNET, Bitnet, Usenet, NSFNET • 1983. január 1. az ARPANET átállítása TCP/IP protokollra • 1983. ARPANET-hez egyre több polgári felhasználó csatlakozik,MILNET néven a katonai célú hálózat kivált

87. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 4. • 1974. új, egységes protokoll TCP/IP a kommunikációs szabvány • egységes címzési rendszer (IP cím) • 1982. kapcsolat más hálózatokkal • MILNET, Bitnet, Usenet, NSFNET • 1983. január 1.az ARPANET átállítása TCP/IP protokollra • 1983.ARPANET-hez egyre több polgári felhasználó csatlakozik,MILNET néven a katonai célú hálózat kivált

88. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 5. • 1980-as évek közepe: domain nevek kialakulásaDomain Naming System (Területi elnevezési rendszer) • Általános domainek: GOV: USA kormányhivatalai MIL: az USA fegyveres erői EDU: oktatási intézmények NET: hálózati szolgáltatók COM: üzleti célú gépek INT: nemzetközi szervezetek ORG: non-profit szervezetek • Később országra vonatkozó domainek: HU – Magyarország DE – Németország UK – Egyesült Királyság FR – Franciaország ... • Napjaink új domainjei EU (2005. decembertől) (Forrás: ww.bruxinfo.hu (2005. november 21.)

88. 1960 1970 1980 1990 2000 Az internet története 5. • 1989.INTERNET lesz a hálózat neve, mivel az ARPANET támogatása megszűnik, az USA gerinchálózatához csatlakoznak a nemzeti gerinchálózatok is. • 1991. world wide web (www) feltaláló: Tim Berners-Lee Ajánlott olvasmány: www.sg.hu/cikk.php?cid=33546

90. Címek az interneten – IP cím • Az adatcsomag célbajuttatásához szükség van egy egyedi címre. • A TCP/IP modell az IP (Internet Protocol) címet használja. • 4 darab 1 byte-os (32 bites) szám pontokkal elválasztva (0-255) pl.: 193.225.32.14 • Az első rész a host hálózatát, míg a második rész a hostot azonosítja • pl.: 193.225.32.10 egy hosta hálózatban EKF hálózata

Címek az internetenSzámítógépek egyértelmű azonosítása • IP (Internet Protocol) • 4 darab 1 byte-os szám (0-255) pontokkal elválasztvapl.: 193.225.32.14 • DNS (Domain Naming System) • az IP címekhez hozzárendelt karaktercsoport, olyan hierarchikus rendszer, mely jobbról balra szűkülő tartományt azonosít (host.aldomain.domain).pl.: gemini.ektf.hu vagy www.ektf.hu • E-mail cím • általános alakja: postafióknév@gépcímpl.: botal@ektf.hu • URL (Universal Resource Locator) cím • általános alakja: szolgáltatás://gépcím[/útvonal/fájlnév]pl.: http://www.ektf.hu/nappali/teszt.htm • http: Web oldalak hálózaton történő átvitelének szabványa

Ismert kapcsolódási módok Modemes vagyrouteres hozzáférés Közvetlen kapcsolat Feltétel:gerinc-hálózathoz csatlakozószerver - vezetékes A kép forrása:www.fxis.co.jp/solution/network/security/case/internet_server.html Indirekt hozzáférés Feltétel: TCP/IP protokoll használata - vezeték nélküli- vezetékes - vezeték nélküli A kép forrása:www.osaka-c.ed.jp/yuhigaoka/images/LAN.JPG A képek forrása:www.totalise.co.uk/services/broadband/gaming.asp A következő forrás felhasználásával: Kónya, 200. oldal.

999 Szerverek speciális feladattal • proxy szerver (helyettesítő kiszolgáló) • szoftver, illetve azt futtató kisegítő gép, amelyet a felhasználó és egy távoli szerver közé helyeztek el, így részben átveszi a szerver feladatait • sokszor hamarabb érhető el, mint a távoli szerver • az interneten általában nagy kapacitású átmeneti tároló (cache) szerepe van, így a lekért adatok tárolásával időt takaríthat meg a felhasználónak • tűzfal (firewall) szerepet is elláthat egy lokális hálózat és az internet hálózata közé átjáróként (gateway) kapcsolva, így a lokális hálózat gépei biztonsági okokból nincsnek közvetlen kapcsolatban az internettel • web szerver, http szerver (web kiszolgáló) • egy webhelyhez tartozó weblapok összességét tartalmazó, szerverprogramot futtató számítógép...

Az internet sajátos szereplői • hacker (számítógépes kalóz): kitartó, rengetegprogramot ismerő és programokat készítőinternetező (napszámos), aki a hálózatban történő jelentősebb események minden szegmensét ismeri. A vírusok elterjedése után a gyanúsnak titulált tevékenységek miatt pejoratív értelmezésben használják, a cracker szó helyett (is) használják. • cracker (számítógépes betörő): hálózati eszközök védelmi rendszerén illetéktelenül behatoló, esetleg a rendszerben kárt okozó személy. • lamer ("ostoba"): a végletekig ügyefogyott személy, aki az informatikai eszközök kezelését – segítség ellenére is -nehezen, vagy egyáltalán nem képes megtanulni • (l)user (felhasználó): átvitt értelemben pejoratív, a laikus, hálózatokhoz nem értő embert jelent

Számítógép-hálózatok