Bejegyzések Jeti1 szerzőtől

Hirdetés

Hálózati rendszerek - az OSI modell

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.

Az egyes rétegek célja jól definiált szolgáltatások nyújtása a felette levő réteg számára, amihez igénybe veszi az alatta lévő réteg szolgáltatásait. A szolgáltatás típusa szintén jól definiált, de a megvalósítás mikéntje nem. A megvalósítás módja minden réteg belső ügye. A hálózati kommunikáció során egyik gép n-edik rétege a másik gép n-edik rétegével kommunikál.
Ennél a témánál lényeges fogalom a protokoll, ami gyakorlatilag a rétegkommunikáció során használt szabályok összessége (pl.: csomag mérete). A szomszédos rétegek között egy réteginterfész húzódik, amely az alsóbb réteg által a felsőnek nyújtott elemi műveleteket, és szolgálatokat határozza meg. Az interfészek a szolgáltatást eljárásokkal, rendszerhívásokkal valósítják meg. A rétegek és a rétegprotokollok halmazát nevezzük hálózati architektúrá-nak.
Fontos tudni, hogy az egymásra épülő rétegek elfedik az alattuk levő rétegeket a felettük lévőtől: azaz nem kell az alsó rétegek működését „tudni” a felsőbb rétegek szervezésekor.

Rétegek közötti kommunikáció lehet:
•Fizikai: Gyakorlatban mindig ezt használjuk. Itt minden szintet figyelembe veszünk.
•Virtuális: Akkor használjuk mikor különböző szintek között kommunikáció jön létre, de ez a szint nem az alapszint. Tehát bizonyos szintektől eltekinthetünk.

Az architektúra kialakításánál döntést kell hozni az adatátvitel szabályairól: az átvitel egyirányú (szimplex, pl.: TV adás), váltakozóam kétirányú (fél duplex, pl.: CB rádió) vagy egyszerre kétirányú (duplex, pl.: Telefon) legyen.

Eddigiek alapján, de amúgy is nyilvánvaló, hogy a hálózatok kialakításában alapvető szerepet játszik a szabványosítás. A szabványok központi szerepet játszanak a fejlődésben, ez teszi a rendszereket nyíltakká, egységeit cserélhetővé.

Gyakorlatban a szabványoknak két családja létezik:
•de-jure: Bizottságok deklarálják, hivatalos dokumentumokban rögzítik.
•de-facto: Elterjedését már egy-egy konkrét megoldás széleskörű használata biztosítja.

Természetesen számos esetben a de facto szabványokat célszerű utólagosan de-jure szabványokká alakítani.
A számítógép-hálózatok rétegzett struktúrájú modell segítségével írhatóak le. Ilyen az OSI (Open System Interconnect) modell. Ez egy ajánlás,de részeit szabványok írják le. Az OSI-modell elméleti dolog, mivel teljes egészében még nem valósították meg. Az 5-ös és a 6-os szint csak elméleti, a többi megvalósul a gyakorlatban is.

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:

1.Fizikai réteg: Hardverorientált. Biztosítania kell az elküldött bitek biztonságos célba juttatását.
2.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.
3.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.
4.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.
5.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.
6.Megjelenítési réteg: Az átvitt információ szintaktikájával és szemantikájával foglalkozik. Az adatokat egységesen kezeli.
7.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.

Tovább a teljes íráshoz...Tovább olvasom... Teszt 2007-01-26 17

Számítógép-hálózat alapfogalmak

Számítógép-hálózati alapfogalmak

Számítógép-hálózatok alatt az egymással kapcsolatban lévő önálló számítógépek rendszerét értjük. Ilyen hálózatok építésének célja többféle lehet:
•Erőforrás megosztás (pl.: nyomtató, plotter)
•Szoftver megosztás (adatbázis kezelés)
•Valami elérése, megosztása (leginkább szerver-kliens modell)
•Pénzmegtakarítás (pl.: winchestereken való spórolás)
•Hatékony kommunikáció

Hálózatok csoportosítása:

1.Terület kiterjedése alapján:
-LAN (Local Area Network)
-MAN (Metropolitan Area Network)
-WAN (Wide Area Network)

2.Zárt és nyílt rendszerű hálózatok:
Zárt: gyártó által előírt módon lehet bekötni /homogén/
Nyílt: szabványokat, előírásokat tartalmaznak /heterogén/

3.Topológia szerint:
-Sín (Bus)
A gépek egy közös átviteli közegre csatlakoznak.
-Csillag (Star)
Minden gép csak a központi géppel van összekötve.
-Gyűrű (Ring)
A gépek egy gyűrűre vannak felfűzve.
-Fa (Tree)
Bármely két összekötött gép között egy és csak egy útvonal van.

4.Átviteli sebesség alapján:
-Lassú (~30 kbit/s)
-Közepes (~1-20 Mbit/s)
-Gyors (~50 Mbit/s fölött)

5.Átviteli módszer alapján:
-Alapsávú (Baseband)
Modulálatlan jeleket továbbít, tehát az átviteli közegben haladó jel frekvenciája közel azonos a bitsorozat frekvenciájával. Telepítése olcsó, csak rövid távra alkalmazható.
-Szélessávú (Broadband)
Az adatátvitel modulált, a vivő frekvenciája jóval nagyobb, mint a bitsorozaté. Az átvitelre használható sávot több logikai csatornára osztják. Drága és nehéz kialakítani.

6.Kommunikáció iránya alapján:
-Szimplex (egyirányú)
Az egyik állomás csak az adó a másik csak a vevő. Pl.: rádió, tv
-Fél duplex (váltakozó irányú)
Mindkét irányban megengedett az adatátvitel, de egy időben csak az egyik irányban élhet. Pl.: CB rádió
-Duplex (kétirányú)
Mindkét állomás egyszerre lehet adó és vevő is.

7.Kapcsolási technika alapján:
-Vonal kapcsolt
A kommunikáló állomások között állandó kapcsolat épül ki az adás idejére. Pl.: telefon
-Üzenet kapcsolt
A két állomás között az átviteli hálózat tárolva továbbító - store and forward - számítógépekből áll, ezek továbbítják az üzeneteket egy címinformáció alapján. Az üzenet hossza nem korlátozott. Pl.: postai küldemény
-Csomag kapcsolt:
Hasonlít az üzenetkapcsolthoz, csak a csomag mérete maximált, ezért az üzeneteket csomagokra (packet) kell darabolni. Két fajtája:
-összeköttetés nélküli /DATAGRAM/
-virtuális összeköttetésű

8.Közeghozzáférés alapján:
-Véletlen
Egyik állomásnak sincs engedélyre szüksége az üzenettovábbításhoz, adás előtt csak az átvivő közeg szabad voltát ellenőrzi. Pl.: CSMA/CD
-Osztott
Csak egy állomásnak van joga adni, de ez a jog az állomások között körbe jár.
-Központosított
Egy kitüntetett állomás foglalkozik az átviteli jogok kiosztásával.

A kommunikációs hálózat egy hostokat összekötő alhálózati rendszer. A host egy olyan számítógép, amelyen felhasználói programok futnak.
HOST + KOMMUNIKÁCIÓS ALHÁLÓZAT = SZÁMÍTÓGÉPES HÁLÓZAT
Kommunikációs alhálózat részei az átviteli vonalak (kapcsolóelemeket és hostokat kötnek össze) és kapcsoló elemek (kettő vagy több vonalat összekapcsolnak).

Kommunikációs hálózat típusai:

•Pont-pont összeköttetés

Ebben az esetben a két kommunikációs végpontot például egy kábellel összekötik, és az üzenetek (vagy csomagok) ezen a kábelen keresztül haladnak. Amikor egy vevő megkapja a csomagot és az nem neki szól, akkor azt továbbadja egy következő pont-pont összeköttetésen keresztül. Az ilyen hálózatokat más néven szokták két pont közötti (point-to-point) vagy tárol és továbbít (store-and-forward) vagy csomagkapcsolt hálózatoknak nevezni.

•Üzenetszórásos (multipont) összeköttetés

Ilyen típusú hálózatoknál ténylegesen egy kommunikációs csatorna van, és ezen az egy csatornán osztozik az összes hálózatba kapcsolt számítógép. A források által küldött üzeneteket a hálózat minden állomása veszi, és azt hogy az üzenet kinek szól, az üzenetben elhelyezett címinformáció hordozza. A forráscím minden esetben egy egyedi cím. A célcím lehet egyedi, csoport vagy üzenetszórásos. Az üzenetet csak az a gép dolgozza fel akinek a számára szól az.

Csomagkapcsolt hálózatok
Két alapvető összetevőből állnak: a kapcsolóelemekből és az átviteli vonalakból. Ebben az esetben a tetszőleges hosszúságú üzenetek meghatározott terjedelmű csomagokban érkeznek meg, mivel a csomag hossza maximálva van. Amennyiben a csomagkapcsoló hálózatban a csomagméretet meghaladó üzenetet kell átvinni, akkor a forrásállomás az üzenetet részekre tördeli, és az egyes részeket egy-egy csomag alakjában továbbítja Az egyes üzenetdarabok így elszakadhatnak egymástól, és csak a célállomásnál áll össze belőlük a teljes egész eredeti üzenet. Egy csomagkapcsolásos hálózat egyidejűleg több üzenetet továbbít az átviteli vonalakon. Ezt az átviteli eljárást multiplexelés-nek nevezik. A csomagkapcsolás nagyon hatékonyan képes a vonalak kihasználására, mivel az adott két pont közötti összeköttetést több irányból érkező és továbbhaladó csomag is használja.
A csomagkapcsoló hálózatok jelentős része szintén a tárolva továbbítás elvét alkalmazza. E hálózatok az üzenetkapcsoló hálózatokhoz hasonlóan működnek, viszont a csomagkapcsolás az üzenetkapcsolásnál lényegesen gyorsabb és gazdaságosabb. Nem minden csomagkapcsoló hálózat tárolva továbbít; hanem létezik olyan módszer is, ahol a csomagkapcsoló hálózatban az állomásokat egyetlen többpontú vonal köti össze, amelynek mentén nincsenek kapcsolók.

Két jellegzetes változata létezik: az összeköttetés nélküli és a virtuális összeköttetést alkalmazó hálózat.

1.Az összeköttetés nélküli hálózatban a csomagok átvitelét az ún. datagramszolgálat (datagram service) végzi. Datagramnak a teljes rendeltetési címet tartalmazó csomagot nevezzük A csomagok külön továbbítódnak, és útközben a sorrendjük is változhat. Hátránya a bonyolult csomag-összeépítés.

2.Virtuális összeköttetés: a csomagok átvitelét egy virtuális adatáramkör (virtual circuit) biztosítja. Ez hívás útján jön létre, és a bontásig áll fenn. Ezen a rögzített adatúton kerülnek át a csomagok, amelyeknek csak az adatáramkör azonosítóját kell tartalmazniuk a teljes cím helyett. A virtuális összeköttetést az jellemzi, hogy a csomagok ugyanabban a sorrendben érkeznek meg rendeltetési helyükre, mint ahogyan elindultak.