Hlzatok s Internet A hlzati elemek egyttmkdse Ksztette

Hálózatok és Internet A hálózati elemek együttműködése Készítette: Pintér Norbert

Hálózati architektúra Hálózati architektúrák felépítése § Rétegek (layer) és protokollok halmaza § Köztük: (réteg)interfészek § Elegendő információ az implementáláshoz § Nem része sem a részletes implementáció, sem az interfészek meghatározása (a konkrét implementáció során tervezői döntés) A hálózati elemek együttműködése

Hálózati architektúra A rétegek tervezési kérdései § minden rétegnek rendelkeznie kell a kapcsolat felépítését illetve annak lebontását biztosító eljárással § adatátvitel szabályai - egyirányú (szimplex), váltakozóan kétirányú (half duplex), vagy egyszerre kétirányú (full duplex) § hibavédelem, hibajelzés § hogyan oldható meg a gyors adók-lassú vevők együttműködése? § üzenetek darabolása, helyes összerakása § sorrendhelyesség § nagyon sokszor ugyanazon a fizikai csatornán több párbeszéd zajlik, hogyan kell ezt összekeveredés-mentesen megoldani? § optimális útvonal kiválasztása A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Az ISO-OSI hálózati referencia modell § Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (International Standards Organization: ISO) ajánlása § nyílt rendszerek összekapcsolása hivatkozási (referencia) modell (Open System Interconnection: OSI) § A referencia modell 7 rétegű struktúra § Az OSI modell nem hálózati architektúra! A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Az ISO-OSI rétegek kialakítása Az OSI modell hét rétegből áll A kialakításnál figyelembe vett alapelvek: • A rétegek különböző absztrakciós szinteket képviseljenek • Minden réteg jól definiált feladatot hajtson végre • A rétegek feladatának megválasztásakor nemzetközileg elfogadott szabványok kialakítására kell törekedni • A réteghatárok megválasztásakor a rétegek közti információcsere minimalizálására kell törekedni • A rétegek számának megfelelően nagynak kell lennie ahhoz, hogy különböző feladatok ne kerüljenek szükségtelenül egy rétegbe • Ugyanakkor elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a szerkezet ne váljon nehezen kezelhetővé A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Az ajánlott 7 réteg A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek 1. Fizikai réteg (physical layer) a bitek kommunikációs csatornán való áthaladásáért a felelős • A közeg és csatlakozók fizikai kialakítása (milyen kábel, csatlakozó, stb. ) • Átviteli technológiák meghatározása • Adatátviteli irányok meghatározása • Kapcsolat felépítése, bontása A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek 2. Adatkapcsolati réteg (data link layer) A hálózati réteg számára hibamentes átvitelt biztosít • • • Keretképzés és behatárolás Kerethibák kezelése (elveszett keretek újraadása, kettőzött keretek kivonása) Forgalom szabályozása Az A-B irányú adatkeret forgalom, valamint a B-A irányú nyugtakeret forgalom szabályozása, kezelése Adatkapcsolati protokollok szabályozása (szimplex, half-duplex, fullduplex) Közeg hozzáférési módszerek szabályozása (véletlen-, osztott-, központosított – átvitelvezérlés) A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek 3. Hálózati réteg (Network layer) A kommunikációs hálózat működését vezérli • • Csomagok forrás és célállomás közötti útvonalának meghatározása (forgalomirányítás) =>routing, routing tábla Torlódás vezérlés (szabadabb utak választása - ha van) Heterogén hálózatok összekapcsolására alkalmas csomópont Összetettsége függ a topológiától is A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Adatátvitellel foglalkozó rétegek 4. Szállítási réteg (transport layer) Feladata a viszonyréteg üzeneteinek továbbítása • • Valódi forrás-cél (end-to-end) réteg Üzenetek tördelése illetve összeállítása Hibakezelés Adatáramlás vezérlés (multiplex, demultiplex) A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Logikai összeköttetéssel kapcsolatos rétegek 5. Viszonyréteg (session layer) Különböző gépek között felhasználói viszonyok létesítése • párbeszédek szervezése • szinkronizáció • kölcsönhatás menedzselés A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Logikai összeköttetéssel kapcsolatos rétegek 6. Megjelenítési réteg (presentation layer) Az átvinni kívánt információ szintaktikájával és szemantikájával foglalkozik • Adatábrázolás (kód konverzió) • Adattömörítés • Adattitkosítás A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Logikai összeköttetéssel kapcsolatos rétegek 7. Alkalmazási réteg (application layer) A hálózaton használt alkalmazásokat tartalmazza • Fájl-és nyomtatószolgáltatások • Elektronikus levelezés • Alkalmazás szolgáltatások A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Szolgálatok a rétegek között § Összeköttetés alapú hálózatszervezés • Összeköttetés: virtuális áramkör § Összeköttetés mentes hálózatszervezés • Összeköttetés: áramló csomagok (datagrammok) A hálózati elemek együttműködése

Az OSI modell Datagramhálózat és a virtuális áramköri hálózat összehasonlítása A hálózati elemek együttműködése

Hálózati protokollok Protokoll § Egyezmény, vagy szabvány, amely leírja, hogy a hálózat résztvevői miképp tudnak egymással kommunikálni § Sorrendet és felépítést határoz meg § A protokollok rétegződnek § Különböző protokoll = különböző filozófia A hálózati elemek együttműködése

Hálózati protokollok Tervezési szempontok § Hatékonyság § Megbízhatóság § Skálázhatóság A hálózati elemek együttműködése

Hálózati protokollok Internet (TCP/IP) protokollok OSI modell rétegei alapján § § 1 -2 -es réteg (fizikai, kapcsolati réteg) protokolljai • ARP, RARP 3 -mas réteg (hálózati réteg) protokolljai • IP, ICMP, IGMP 4 -es réteg (szállítási réteg) protokolljai • TCP, UDP 5 -7 –es réteg (viszony, megjelenítési, alkalmazási) réteg protokolljai • Telnet, SSH • FTP • SMTP, POP 3 • Gopher • HTTP • DHCP, DNS • NFS, SMB A hálózati elemek együttműködése

Hálózati protokollok Novell Net. Ware (SPX/IPX) protokollok Szinte mind a 7 réteget (OSI) lefedi § 1 -2 –es réteg (fizikai, adatkapcsolati réteg) protokolljai • LLC és MAC protokollok § 3 -as réteg (hálózati réteg) protokolljai • IPX, SAP • NLSP § 4 -es réteg (szállítási réteg) protokolljai • Net. BIOS, SAP, SPX § 5 -7 –es réteg (viszony, megjelenítési, alkalmazási réteg) protokolljai • Net. BIOS, SAP • Netware és Net. BIOS alkalmazások A hálózati elemek együttműködése

Hálózati protokollok Melyik protokoll? • • Az adott hálózati környezet határozza meg Lehetőség szerint TCP/IP-t használjunk Ha szükséges SPX/IPX is telepíthető mellé További protokollok funkció szerint A hálózati elemek együttműködése

Az IEEE 802 szabványcsalád Szabványosítás § Oka: hálózatok megjelenésekor sok protokoll => kompatibilitási problémák § Egységes kommunikáció § Tömeggyártás § Két fő kategória: de facto, de jure § Több különböző szervezet végzi (ISO, IEEE, stb. ) A hálózati elemek együttműködése

Az IEEE 802 szabványcsalád IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 § a helyi hálózatokkal és a városi hálózatokkal foglalkozó szabványok egy csoportja § Miért IEEE 802? § Az IEEE 802 az OSI adatkapcsolati rétegét két alrétegre osztotta => logikai kapcsolat vezérlés (LLC) és közeghozzáférés vezérlés (MAC) § Legszélesebb körben használt szabványok: IEEE 802. 3 (Ethernet), IEEE 802. 5 (Token Ring), IEEE 802. 11 (Wireless LAN) A hálózati elemek együttműködése

Az IEEE 802 szabványcsalád IEE munkacsoportok A hálózati elemek együttműködése