Hálózatok
A
számítógép-hálózatok alatt az egymással kapcsolatban lévő számítógépek
rendszerét értjük.
Miért érdemes
hálózatot kialakítani?
¨ Azért mert így bizonyos hardvereszközöket és
szoftvereket tudunk megosztani, és több ember munkáját segíteni. Például egy
winchester tartalmát többen elérik.
¨ .Azzal, hogy nem kell bizonyos hardvereszközökből
többet venni, költséget lehet megtakarítani Egy nyomtató is elég lehet a
hálózatban, nem kell minden géphez külön.
¨ A gyorsabb információ áramlás a mai piacon rengeteg
pénzt jelent egy cégnek. A hálózat segítségével felgyorsul a kommunikáció az
egyes felek között. Illetve a kommunikáció új formái nyílnak meg.
¨ A hálózatokba olyan adatbázisok kapcsolódnak be,
amelyek tartalma napról napra frissül, bővül, így rengeteg információ lesz
könnyen, gyorsan elérhető.
Átviteli közeg
Az átviteli közeg feladata, hogy a hálózatba kötött
számítógépek között az adatokat és információkat szállítsa. Több fajtája van.
Lehet vezetékes vagy vezeték nélküli.
Vezetékes
A
vezeték fízikai felépítése alapján több fajtát különböztetünk meg. Ezek fizikai
tulajdonságai erőteljesen befolyásolják alkalmazhatóságukat. Elektromos jelek
továbbítására leggyakrabban a koaxiális
kábelt és a sodort érpárú kábelt
használják. Általában nagyobb adatátvitelt lehet elérni az optikai kábelek segítségével, de ezek kiépítése sokkal
költségesebb.
Térjünk vissza azokhoz a gépekhez, amelyek már össze
vannak kötve fémes vezetővel. A jelenleg legelterjedtebb, úgynevezett vékony
Ethernet kábelezésben egy aktív vezeték van, a másik az árnyékolás (elektromos
zavarok elleni védelem: a legtöbbször rézhuzalokból álló „harisnya", de
gyakori a fekekert alumíniumfólia is). A másik igen gyakori kábelezés az
árnyékolatlan csavart érpáros (Unshielded Twisted Pair, UTP), amelyben két-két,
valóban egymás köré tekert vezeték van, ezek egymást árnyékolják. Csatlakozója
a telefonéhoz hasonlít.
Fizikatanulmányaink
alapján megérthetjük, hogy ha több gép egy szál dróttal össze van kötve, és
ezek közül az egyik gép jeleket továbbít a drótra, akkor ezek a jelek
egyidejűleg az összes gépen megjelennek. (Idézzük fel: fémes vezetőben az
elektronok a fény 300000 km/s-os sebességével képesek haladni. A számítógépes
hálózatok általában ennél kisebbek, azaz a vezeték hossza nem okoz észlelhető
késleltetést.)
Az
eléggé nyilvánvaló, hogy az adatok feszültségimpulzusok formájaban j'elennek
meg, és ahhoz, hogy az adó géptől a vevőig eljuthassanak, nemcsak a
továbbítandó, hanem egyéb, azonosító, visszaigazoló stb. információkra is
szükség van. Ezt nevezik a hálózat belső terhelésének (overhead). Minél
magasabb a feszültségimpulzusok frekvenciája (minél több impulzus zajlik le
másodpercenként), annál több adatot lehet azon az egy szál vezetéken
továbbítani. Emiatt a hálózati technikában hasonló értelmű szó a frekvencia, a sávszélesség és az átbocsátó képesség. A fentebb említett vékony Ethernet típusú
hálózat sáv szélessége 10 Mb/s, de ez messze nem jelent 1,25 MB/s átviteli
képességet. (10 Mb/s: tízmillió impulzus másod percenként. Egy bájt: 8 bit;
10/8 = 1,25.)
Abelső
terhelés miatt sem, de leginkább azért nem, mert egyszerre több gép is akarhat
kommunikálni, és a sávszélesség elemi módon megoszlik közöttük. Ha öten
„beszélnek" egy dróton, legjobb esetben 120-150 kB/s átviteli sebességre
lehet számítani a 10 Mb/s-os Ethernet kábelezésen.
A 90-es évek cleje óta folyamatosan terjed a
csavart érpáras kábelezés, amellyel 100-150 Mb/s hálózati sávszélességet
(sebességet, átbocsátó képességet) lehet elérni. De nem csak fémes vezetővel
lehet a gépeket egymással öszszekötni. Az üvegszálas fénykapcsolat frekvenciája
(sávszélessége, sebessége, átbocsátó képessége) többszöröse a fémes vczecőn
lehetségesnek, de egyelőre költséges, úgy hogy elsősorban központi számítógépek
közötti, úgynevezett gerinchálózatok kiépítésére használják.
A
hálózat fízikai sebessége és a protokoll függetlenek egymástól. Ugyanúgy, ahogy az egyik ember gyorsabban, a másik
lassabban beszél.
Vezeték
nélküli
Ezt
az átviteli közeget sokan csak a mobil eszközökhöz kötik. Sokszor azonban csak
ez az átviteli közeg lehet megoldás egy hálózat kialakításához. Például: egy
olyan természeti közeg, ami megakadályozza vagy túl költségessé teszi a
vezetékes közeg telepítését. Idetartozik a rádiófrekvenciás
átvitel, mikrohullámú átvitel, infravörös átvitelű.
A hálózatok csoportosítása kiterjedésük szerint
- A helyi hálózatok (LAN: Local Area
Network) adatátviteli sebessége nagy, kiteredtsége viszonylag kicsi.
Általában egy vagy néhány épületet magában foglalÓ, legfeljebb néhány száz
méter kiterjedésű.
- A nagyvárosi hálózat (MAN: Metropolitan
Area Network) kiterjedtsége elérheti illetve meghaladhatja egy város
méretét. Megvalósításában hasonló a LAN-hoz de kiterjedése miatt másmilyen
fizikai megvalósítást alkalmaznak. Magyarországon már több település önkormányzata
fogott olyan fejlesztésekbe, amelyekkel a település összes közintézményét
egy egységes hálózatba lehet kapcsolni.
- A nagy kiterjedésű hálózat (WAN: Wide
Area Network) mérete egy ország területétől egészen a Föld teljes
felszínéig terjedhet. A kiterjedtség nagysága meghatározza az átviteli
közegeket. Általában nagy sebességű, szélessávú átviteli közegeket
használnak. A távolságok áthidalására, a nehezen megközelíthető helyek
elérésére itt már a műholdas adatatvitel is megjelenik.
- Az Internet az egész Földet átfogó
hálózat. Mint ilyen, a WAN-ok közé tartozik Átviteli közege és sebessége
változatos. Mindez a felépítésének alapgondolatából következik. Az
internetes technológiákat alkalmazó zárt, kisebb kiterjedésű (általában
vállalati) hálózatokat Intranetnek
nevezik. Az Extranet olyan
hálózat, ami az Intranethez hasonló méretű, de korlátozott mértékben külső
felhasználók számára is elérhető.
A hálózat topológiaja
A
hálózatokat nem csak kiterjedésük szerint lehet osztályozni. Az a mód ahogyan a
hálózat elemeit összekötjük, szintén sokféle lehet Ezeket - összekötési módokat
nevezzük a hálózat topológiájának. Ez lehet sín, gyűrű, csillag, fa, teljes,
vegyes, celluláris.
- A sín (busz) topológia esetén a
gépeket egy kábel segítségével kötjük össze. Ehhez kapcsoldnak az egyes
gépek. Amennyiben ezt koaxkábeles kialakítással valósítjuk meg,
gondoskodni kell a főkábel mindkét oldali lezárásáról.
- A gyűrű hasonló a sínhez. Itt a sín
két végpontja össze van kötve.
- A csillag topológiában a gépek
egyénileg csatlakoznak egy központi egységhez. Ha bármelyik kapcsolat
megsérül, akkor csak egy gép esik ki a kommunikációból. A hálózat a többi
gép számára elérhető.
- A fa
topológia a busz topológiához hasonló, azzal a különbséggel, hogy a fa
topológiájú hálózat több csomópontból álló ágakat is tartalmazhat.
- Teljes hálózatról akkor beszélünk, ha minden eszköz kapcsolódik
minden eszközhöz. A legbiztonságosabb elrendezés. Ennek csak néhány eszköz
esetében lehet létjogosultsága, mivel nagy kiterjedésű, sok eszközt
tartalmazó hálózatban mind gazdaságossági szempontból, mind fizikailag
kivitelezhetetlen.
- A mobil, vezeték
nélküli eszközök által létrehozott hálózat lehet celluláris hálózat. A mobiltelefon számára ilyen hálózat
biztosítja az elérhetőséget.
- Napjainkban, a
legtöbb hálózatban nem tudjuk egyértelműen megmondani, hogy a fentiek
közül melyik topológia lett kialakítva. A fent említett technológiák
keverékeként létrejött hálózatot nevezik vegyes topológiájú hálózatnak.
A hálózat logikai felépítése
A
gépek fizikai összekötése az első lépés. A második lépés, hogy a hálózat
logikai felépítését meghatározzuk. Két modell áll rendelkezésre.
·
Szerver-kliens modell
A szerver-kliens felépítésű hálózatnál van egy
kitüntetett szerepű számítógép. Ez a kiszolgáló vagy szerver. Minden
kérés rajta keresztül valósítható meg. Ez a gép szolgálja ki a hálózat többi
gépét. Ezeket klienseknek vagy munkaállomásoknak nevezzük.
A szerver egy kifejezetten erre a célra kialakított
operációs rendszert használ. Ilyenek például a Linux, a Novell Netware, a
Microsoft Windows NT/ 2000 és 2003 Server.
A kliensgépeken tulajdonképpen bármilyen operációs
rendszer lehet.
Hátránya, hogy a rendszer működtetéséhez egy, a hálózati
operációs rendszerhez értő szakember kell. A szerver kiesése esetén a hálózati
szolgáltatások nem működnek. A szerver hardverigénye sokkal nagyobb, mint egy
kliensé. Előny a hálózati erőforrások megosztása.
Ezeknél a hálózattípusoknál a szervernek az alábbi szolgáltatásokat
biztosíthatják a klienseknek:
a)
Fájl szerver:
a szerver a kliensek gépek számára az adatállományokat tárolja, elérésüket
biztosítása, jogokkal (felhasználónév és jelszó) védi
b)
Levelező szerver: a szerver biztosítja a felhasználók számára (felhasználónév és jelszó
megadása után) a e-mail szolgáltatást, azaz a felhasználók levelezéseiket ezen
a szerveren keresztül bonyolíthatják le. A szerver a leveleket fogadja
(megadott kapacitásig), tárolja és továbbítja
c)
Nyomtató szerver: a kliensekről indított nyomatásokat kezeli, megadott beállításoknak
megfelelően végrehajtja
d) Web szerver: a szerver a kliensek számára elérését biztosít az
Internethez
e)
Proxy szerver:
az Internet és a kliensek közötti web-elérést gyorsítja oly módon, hogy a
gyakran látogatott oldalakat egy cache-ben tárolja a szerver, így a ha
valamelyik munkaállomás ezt az oldalt kéri letöltésre, akkor innen szolgáltatja
az adatokat a szerver
f)
FTP szerver:
a szerver lehetővé teszi a kliensek számára, hogy állományokat töltsenek fel és
le
·
Egyenrangú hálózatok
Itt nincs kitüntetett szerepű számítógép a hálózaton.
Minden gépen beállítható, hogy milyen eszközöket oszt- meg a hálózat többi
tagjával. Mindenki a saját gépéért felelős. Nem kell külön rendszergazda. A
hátránya, hogy a hálózatban részt vevő gépek száma korlátozott. Nagyszámú gép
esetén már túl bonyolulttá válik a hálózat működése, működtetése.
A hálózat szabályainak gyűjteménye, vagyis a
protokollok
A protokoll a hálózati kommunikációt leíró
szabályok rendszere. Protokollokat használnak a hálózatokban egymással
kommunikáló számítógépek és programok is.
A legelterjedtebb hálózati protokoll, amelyet
kiterjedt hálózatok esetében használhatunk a TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol). Az átviteli ellenőrzőprotokoll/internetprotokoll
az internet szabványosított, leggyakrabban használt kommunikációs
protokolljainak az összessége.
Az internetalkalmazási protokollok közé soroljuk
még az SMTP és POP3 levelezési protokollokat, csakúgy, mint az FTP
adatlehívásra, valamint a HTTP webböngészésre használt protokollokat.
További protokollok az IPX/SPX (elsősorban
Novell-es környezetben használják) és a NetBEUI (általában kisméretű,
Windowsos hálózatok esetében alkalmazzák).
Két számítógép közötti adatcsere csak azonos
protokollok használata esetén valósítható meg.
1 megjegyzés:
Végre valaki, aki megtette ezt az emberiségért!
Megjegyzés küldése