szit

Ez az oldal csak olvasható. Megtekintheted a forrását, de nem változtathatod meg. Ha úgy gondolod, hogy ez helytelen, kérdezd az Adminisztrátorokat!
[[oktatas:Hálózat|< Hálózat]]

====== Hálózatok ======
  * **Szerző:** Sallai András
  * Copyright (c) Sallai András, 2011, 2014, 2022
  * Licenc: [[https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/|CC Attribution-Share Alike 4.0 International]]
  * Web: https://szit.hu


===== Bevezetés =====

==== A hálózat fogalma ====

Egymással összekapcsolt számítógépek és más informatikai eszközök rendszere.

Úgyis mondhatnánk: Egy speciális rendszer amely a számítógépek és más informatikai eszközök közötti kommunikációt biztosítja.


==== Történet ====

=== Elektromosság ===

Az 1700-1800-as években nagy szerepe volt az elektromosság felhasználásában
a következő embereknek:
  * [[wp>Luigi_Galvani|Luigi Galvani (1737-1798)]]
  * [[wp>Alessandro_Volta|Alessnadro Volta (1745-1827)]]
  * [[wp>Michael_Faraday|Michael Faraday (1791-1867)]]
  * [[wp>André-Marie_Ampère|André-Marie Ampère (1775–1836)]]
  * [[wp>Georg_Simon_Ohm|Georg Simon Ohm (1789-1854)]]

=== Távíró ===

Az elektromosságot, hírközlésre kezdték használni [[wp>Morzekód|Morzekódokkal]].
Így lett a [[wp>Távíró|távíró]].

=== Telefon ===

Felvetődött, hogy a hangot is átvihetnének az elektromos kábeleken.
Így lett a [[wp>Telefonkészülék|telefon]].

=== Telex ===

Morse kódok helyett billentyűt leütő hírközlő gépeket hoztak létre.
Ebből lett a telex. 



=== Számítógépes kezdet ===

A korai számítógépek közötti utasítások továbbítását kezdetben maguk az emberek végezték.



=== 1940 ===

  George Stibitz 1940-ben két távoli telexgépet köt össze. 

  New Hampshire <- -> New Yorkban

Kulcs szavak:
  * 1940
  * George Stibiz
  * telexgép
  * New Hampshire
  * New Yorkban


=== 1962 ===

A **számítógépek kimeneti perifériáinak (telexgépek perifériái) 
összekapcsolásán** először 1962-ben, az Advanced Research 
Projects Agency ARPA keretében végezet el [[wp>J._C._R._Licklider|J. C. R. Licklider (Joseph Carl Robnett Licklider)]]
az Intergalactic Network nevű munkacsoporttal.

Licklider szorgalmazza a következő három dolgot:
  * az egyetemeken legyenek informatikai osztályok
  * időosztásos rendszerek
  * hálózatok (Intergalactic Computer Network hálózat létrehozása)

=== 1964 ===

1964-ben megalkották az első kereskedelmileg sikeres **idő-osztásos rendszert**
**Dartmouth College**-ben. A neve  Dartmouth Time-Sharing Systemet (DTSS) lett.

Az időosztásos rendszerek lényege, hogy minden folyamat
nagyon kis időszeletet kap a futásra, amitől a felhasználók
úgy érzik, hogy több program folyamatosan fut és csak ők
használják a számítógépet.

Így lehetővé válik egy nagy számítógép szolgáltatásainak
nagyszámú felhasználó közötti megosztása.

Az idő-osztásos rendszert persze korábban már 1957-ben leírja Bob Bemer
az Automatic Control Magazine-ban.


Kulcsszavak:
  * időosztásos rendszer
  * Dartmouth



=== 1964 újból ===

MIT, valamint a General Electric és Bell Labs fejlesztőiből álló csoport egy számítógépével (a DEC PDP-8-as) megvalósította egy **telefonközpont vezérlését**.


=== 1968 ===

**Paul Alexander Baran** a Stanford University professzora, javaslatot tesz
egy olyan hálózat létrehozására, ahol az adatok **adatcsomagokban**, angolosan
**datagramokban** utaznak.

Kulcsszavak:
  * Paul A. Baran
  * adatcsomagok
  * datagramok

=== 1969 ===

ARPANET

A projektet négy egyetem kezdte megvalósítani:
  * UCLA - University of California, Los Angeles
  * SRI (Stanford)
  * UCSB - University of California, Santa Barbara
  * University of Utah ([[https://www.google.hu/maps/place/The+University+of+Utah/@40.764937,-111.842102,12z/data=!4m2!3m1!1s0x0:0xdd94fcd0de3a096e|Salt Lake City]])

Az akkori hálózat még 50 kbit/s hurok használatával működött.

[[http://som.csudh.edu/fac/lpress/history/arpamaps/|ARPANET térképek]]

{{:oktatas:hálózat:idovonal.png|}}


=== 1993 ===

TEN hálózatok

Az Európai Unió kezdeményezésére jött létre, az 1993-as Fehér Könyv alapján.
Ennek jogi alapja a 1992-es Maastrichti Szerződés.Célja a gazdaság működésének 
segítése. Tartalma közlekedési, energiaszállítási és telekommunikációs hálózatokra
terjed ki.

A TEN három része:
  * TEN-T: közlekedési folyosók hálózata
  * TEN-E: energiaszállítási hálózat
  * eTEN: telekommunikációs hálózat




==== Előnyei ====

A hálózatok előnyei:
  * erőforrások megosztása
  * teljesítmények egyenletesebb megosztása
  * nagyobb megbízhatóság
  * költség-hatékony
  * adatbázisok elérése
  * kommunikáció

==== Host ====

A hálózatban megjelenő számítógépeket hostoknak nevezzük. Minden hostot csatornákon keresztül kötünk össze.
==== Fogalmak ====

{{:oktatas:hálózat:halozatok_memoria_terkep.png|}}


==== Gyakorlat ====

Válaszoljon a következő kérdésekre:
  * Mit nevezünk hálózatnak?
  * Mit a host?
  * Az időosztásos rendszerek hol és mikor jelentek meg?

===== Hálózatok lerajzolva =====

{{:oktatas:hálózat:halozati_topologia_005.png?400|}}

{{:oktatas:hálózat:halozati_topologia_004.png?400|}}

{{:oktatas:hálózat:halozati_topologia_002.png?400|}}


{{:oktatas:hálózat:halozati_topologia_003.png?400|}}


{{:oktatas:hálózat:halozati_topografia_001.png?400|}}


===== Hálózatok csoportosítása =====


==== Összeköttetés ====


  * Fix
  * Ideiglenes
  * Cellás (mobil)
  * Wifi

==== Hálózati technológiák ====
  * Adatszórásos technológiák
    * Idegen szóval broadcasting vagy multipont összeköttetésű hálózat. Egyetlen kommunikációs csatorna, amelyet a hálózatra csatlakozó összes gép közösen használ.
  * Pont-pont hálózatok
    * Sok olyan kapcsolatból állnak, amelyek géppárokat kötnek össze

==== Hálózatok méret szerinti osztályozása ====
  * PAN 
    * Személyes hálózat 
    * 1 m
    * Asztalon
  * LAN
    * Helyi hálózat
    * 10 m
    * Szobában
  * LAN
    * Helyi hálózat
    * 100 m
    * Épületben
  * LAN 
    * Helyi hálózat
    * 1000 m
    * Üzemben, egyetemen
  * MAN
    * Városi hálózat
    * 10 km
    * Városban
  * WAN
    * Nagy kiterjedésű hálózat
    * 100 km
    * Ország
  * WAN
    * Nagy kiterjedésű hálózat
    * 1000 km
    * Földrész
  * Internet
    * Internet
    * 10000 km
    * Bolygó

=== Rövidítések ===

  * Személyi hálózat (az angol Personal Area Network alapján PAN hálózatok)
  * Helyi hálózat (az angol Local Area Network alapján elfogadott LAN hálózatok)
    * Otthoni hálózat
    * Elektromos hálózaton keresztüli kommunikáció (HomePlug)
  * Városi hálózat (az angol Metropolitan Area Network alapján MAN hálózatok)
  * Nagy kiterjedésű hálózat (az angol Wide Area Network alapján WAN hálózatok)


==== Funkcionális kapcsolatok szerint ====

Funkcionális kapcsolat, vagy viszony szerinti csoportosítás:

  * Kliens-szerver 
    * Mindig van egy kiemelt számítógép, amelyet szervernek nevezünk. A szerver szolgáltatásokat nyújt a többi számítógép számára, a klienseknek.
  * Peer-to-peer Egyenrangú munkacsoportok. Nincs kiemelt számítógép
  * Hoszt-terminál - központi számítógéphez billentyűzet és monitor páros csatlakozik


==== Kommunikáció iránya szerint ====
  * Szimplex
    * a hálózati kommunikáció egyirányú
  * Half-duplex
    * a hálózati kommunikáció váltakozó irányú
  * Duplex
    * a hálózati kommunikáció kétirányú

==== Egyéb hálózat típusok ====

  * VLAN - Virtuális hálózat - Hálózati eszközök, amelyek úgy tesznek mintha egy szórási tartományba esnének, fizikai elhelyezkedésüktől függetlenül.
  * WLAN - Wireless LAN - vezeték nélküli hálózat


==== Sebesség alapján ====

  * ~30 kbit/s - telefon vonal
  * ~50 kbit/s - ARPANET 1969
  * 9 kbit/s és 56 kbit/s között - Régi telefonos modemek
  * 64 kbit/s ISDN
  * 64 kbit/s és 1024 kbit/s között az ADSL feltöltés
  * 256 kbit/s és 8 Mbit/s között az ADSL letöltés
  * 1-20 Mbit/s - A legtöbb LAN
  * 10 Mbit/s Ethernet
  * 16 Mbit/s Token Ring
  * 100 Mbit/s-os Fast Ethernet - 1995-ben vezetik be
  * 1 Gbit/s Gigabit Ethernet (1 000 000 000 bit/másodperc)
  * 10 Gbit/s 10 gigabites Ethernet (10Gbase-X)	
===== Protokollok =====
A hálózathoz minimum két összekötött gépre van szükség. 
A két gép kommunikációjához kell valamilyen szabályrendszer,
előírás, amit mind a két gép betart. Az ilyen szabályok
gyűjteményét nevezzük protokollnak.

A protokollokból később szabványok lesznek, amelyet vagy a 
gyártó vagy egy adott szervezet hoz létre. 


A protokoll tehát, szabályok gyűjteménye, amit szabványba foglalunk.


==== ITU-T ====

Az ITU-T távközlési és telekommunikációval kapcsolatos nemzetközi szabványokkal
foglalkozik 1960 óta. 

Korábbi neve CCITT, amely francia elnevezése alapján kapta a nevét:
Comité consultatif international téléphonique et télégraphique.
Akkoriban magyar neve: Nemzetközi Távíró és Telefon (technikai) Konzultatív Bizottság.

Az ITU sorozatokat és ajánlásokat hoz létre. 
A sorozatok mindig egy betűjellel kezdődnek.

Számunkra az egyik fontos sorozat az X sorozat.
Az X adathálózatok és nyílt rendszerek közötti kommunikációval foglalkozik.

Néhány fontosabb szabvány:

  * X.21 végberendezések közötti interfész
  * X.25 hálózati végberendezések
  * V17-34 modemek

==== IEEE ====

Az IEEE egy szakmai szövetség, amelyet 1963-ban alapítottak.
Az IEEE is sorozatokat hoz létre. Ilyen sorozat az IEEE 802,
amely helyi hálózatokhoz tartalmaz szabványokat, úgymint
Ethernet, Token Ring stb.

{{:oktatas:hálózat:halozati_szabvanyok_ieee_802.png|}}

==== ISO ====

Az ISO a International Organization for Standardization angol szavak rövidítése.
Magyarul: Nemzetközi Szabványügyi Szervezet. A szervezet 1947-ben alakult. 



==== RFC ====

Az Internet protokolljait szabványokba foglaljuk, és úgynevezett RFC dokumentumban tároljuk.
Az RFC a Request For Comments szavak rövidítése.

Egy RFC egy protokollt adott verzióját írja le. Minden RFC számozva van. 


A példa kedvéért nézzük az FTP protokollt. Az FTP első RFC-je például 114.
Az 959-es RFC az FTP protokoll utolsó kiadása. De jelent meg kiegészítés, 
kiterjesztés is az FTP-hez. A 2228 RFC az FTP titkosított átviteléhez 
tartalmaz kiegészítéseket. Az 2428 RFC például az IPv6 és NAT-ról tartalmaz
kiegészítő leírt. 


  * http://tools.ietf.org/html/rfc114
  * http://tools.ietf.org/html/rfc959

Egy RFC a továbbiakban sosem változik. Ha hibás, akkor újabb RFC-t adnak ki.

==== IETF ====

Az Internetes szabványok szabályozása a feladata, az RFC-ken keresztül.
Az Internet legfelső szintű felügyeletét látják el.
Az IETF 1986-ban lett alapítva. Ezt a feladatot előtte a
DARPA részeként a  Internet Activities Board (IAB) látta el.

==== IANA ====

Az IANA az angol Assignment Number Authority szavak rövidítése.
Az Interneten belüli számok kiosztásáért felelős.


===== Adatátviteli/hálózati protokollok =====

==== A protokoll fogalma ====

A kommunikációnál használt szabályok és megállapodások összességét protokollnak (protocol) nevezzük.

==== Protokollok ====

Néhány protokoll mindenféle szempont nélkül felsorolva:
  * ARCNET
  * AppleTalk
  * ATM
  * Bluetooth
  * DECnet
  * Ethernet
  * FDDI
  * Frame relay
  * HIPPI
  * IEEE 1394 FireWire, iLink
  * IEEE 802.11
  * IEEE-488
  * IP
  * IPX
  * Myrinet
  * QsNet
  * RS-232 ((Az RS-232, a sorosport))
  * SPX
  * System Network Architecture
  * Token-Ring
  * TCP
  * TCP Tuning
  * USB
  * UDP
  * X.25 ((Az X.25, analóg csomagkapcsolt hálózat. Modemeknél találkozunk vele. A maga korában a legnépszerűbb protokoll. De az orosz TT-pisztoly, kínai másolatának egy verziója is. ))

===== Hálózat rétegek =====


A hálózat egyes részeit a megvalósított szolgáltatások alapján rétegekbe csoportosítjuk.

Minden réteg a saját szolgáltatásai megvalósításánál csak az alatta lévő réteg nyújtotta szolgáltatásokra támaszkodhat.

==== OSI rétegmodellje ====


  * Alkalmazási
  * Megjelenési
  * Viszonylati
  * Transzport
  * Hálózati
  * Adatkapcsolati
  * Fizikai

==== TCP/IP rétegei ====
  * Alkalmazási
  * Transzport
  * Internet
  * Hálózat-hozzáférés
==== Az OSI és a TCP/IP összevetése ====

^  OSI modell  ^  TCP/IP  ^
| Alkalmazási |  Alkalmazási  |
| Megjelenési | ::: |
| Viszonylati | ::: |
| Szállítás |  Szállítási  |
| Hálózati |  Hálózati  |
| Adatkapcsolat |  Adatkapcsolat  |
| Fizikai |  Fizikai  |


==== Közeghozzáférés ====
Előfordul, hogy egyszerre több számítógép szeretne hozzáférni egy üzenetszórásos csatornához.

=== Közeg-hozzáférési módok ===

  * véletlen átvitelvezérlés:
    * ha szabad a hálózat, akkor bármelyik állomás leadhat jelet (CSMA/CD)
  * osztott átvitelvezérlés
    * csak egy állomásnak van joga jelet adni (token busz)
  * központosított átvitelvezérlés
    * egy kitüntetett állomás foglalkozik az átviteli jogokkal (szerver)



===== Az adatátvitel alapjai =====

Cél
  * Az adatátvitel célja az információ eljuttatása egyik helyről a másikra.

Adat
  * Adatnak nevezzük az átadott üzenet elemeit.


Az egységnyi adat jelentésében a felek előzetesen megállapodnak.


Bináris adat: 0 és 1 állapotokból áll. Ezeket bináris számjegyeknek vagy biteknek hívjuk.


A bitek átvitele történhet elektromos és optikai jelként. 


Elektromos jel esetén a bit állapotát (1 vagy 0) a jelszint mutatja. 


Optikai jel esetén a bit állapotát a fény hiánya vagy megmléte mutatja.

Adatátvitel:

{{:oktatas:halozat:kommunikacios_modell.png|}}


Az adatátviteli csatorna lehet analóg vagy digitális


Analóg
  * Változó amplitúdó és frekvencia


Digitális
  * Állandó amplitúdó és frekvencia

Jelcsillapodás:
  * Ahogy a jel halad az adatátviteli csatornán amplitúdója folyamatosan csökken


===== ARP =====



Minden számítógépen van egy hardvercím-IP-cím összerendelési táblázat. Ennek karbantartását 
végzi az ARP protokoll.

Az ARP protokoll egy IP cím alapján kideríti a MAC címet.



===== DHCP =====

A DHCP a **Dynamic Host Configuration Protocol** angol szavakból alkotott betűszó.
Így fordíthatjuk: Dinamikus állomáskonfiguráló protokoll

A DHCP tulajdonképpen egy szerverszolgáltatás. 

Egy DHCP szerver a következőket szolgáltatja:
  * IP
  * DNS szerverek elérhetőségét
  * alapértelmezett átjárót
  * maszkot
  * hostnév

Megvalósítható benne a hardvercímek és az IP címek összerendelése.

^  Hardver cím  ^  IP cím  ^
|  00:c0:c3:45:bc:44  |  192.168.8.2  |

Milyen porton figyel a DHCP szerver?
  * Port: 67
  * Protkoll: UDP

==== Feladat ====

Készítsen egy alhálózatot:
  * 6 gép
  * IP cím tartomány. 172.16.x.x
  * 6-dik gép szerver, DHCP kiszolgálóval
  * minden gép DHCP szerverről kapja az IP címet.