Számítógépes hálózatok, internet

1. Számítógépes hálózatok, internet Talata István

2. Hálózat • Kettő vagy több számítógépet adatátvitel szempontjából összekapcsolunk Alkalmazásának céljai: • hardvererőforrások megosztása • pl. merevlemez, processzor, internethozzáférés közös használata • szoftvererőforrások megosztása • pl. programok, adatok, fájlok közös használata • adatok továbbítása • pl. email, chat, telefon • központi felügyelet • pl. felhasználók, jelszavak, jogosultságok központi kezelése • közösen használható kiszolgálók • pl nyomtató, adatbázis-kezelő

3. Kapcsolat Adatátvitel • digitális átvitel • hibajavítás lehetősége Állomások közötti kapcsolat • csomagkapcsolt (packet switching) • adatokat rövid csomagok sorozataként továbbítják • üzenetkapcsolásos (message switching) • kapcsolat változó hosszúságú (néha igen nagy) üzenetek erejéig • vonalkapcsolt (switched line) • állandó kapcsolat: vonalszakasz foglalt a kapcsolat teljes idejében

4. Topológiák Lehetséges összekötési módok: • Busz topológia • gépek kábelen sorba kötve • olcsó, de vezetékszakadás esetén az egész hálózat lebénul, nehéz a hibakeresés • Csillag topológia • számítógépek központi elosztóba kötve • gyors, de drága • Gyűrű topológia • számítógépeket körbe kötik • gyorsabb, mint a busz, lassabb, mint a csillag • Háló topológia • minden gép közvetlen összeköttetésben áll az összes többivel • lehető legmegbízhatóbb, nagyön drága • Vegyes kialakítások • gyakori: csillag-busz, csillag-gyűrű vegyesen

5. Hálózati architektúrák I. • Hálózati felépítés (szerepek felosztása) Kiszolgáló központú felépítés • Gazda-terminál (host – terminal) felépítés • intelligencia nélküli terminálok • Ügyfél-kiszolgáló (client-server) felépítés • egy vagy több kitüntetett gép: a kiszolgáló (server), • szerveren kitüntetett program, amelynek feladata az ügyfél gépekről érkező kérések figyelése és kiszolgálása • ügyfelek közt nincs közvetlen kapcsolat, a szerveren keresztül kommunikálnak egymással • pl. ilyen a webkiszolgáló-böngésző kapcsolat • előnyei: központio felügyelet, gyorsabb hálózati kiszolgálás, olcsóbb üzemelés • hátrányai:egyszeri magasabb beruházás (kiszolgáló vásárlása), kiszolgáló kiesésével megállhat a munka

6. Hálózati architektúrák II. Kiszolgáló központú felépítés (folyt.) Különleges kiszolgálói szolgáltatások: • beléptető és hitelesítő kiszolgáló • fájlkiszolgáló • nyomtatókiszolgáló • alkalmazáskiszolgáló Egyenrangú (Peer to Peer) felépítés • a gépek egyenrangúak • ha egy gép kiesik, a hálózat még működni fog • gyorsabb az ügyfelek közötti kommunikáció • előnyei: egyszerű, olcsó a telepítése, operációs rendszerek beépítetten támogatják • hátrányai: nehéz karbantartani, mentés nehézkes, nem elég biztonságos, csak kisebb hálózatok (10 vagy kevesebb sz.gép) kiszolgálására alkalmas

7. Hálózatok típusai kiterjedés szerint • Helyi hálózat (LAN – Local Area Network) • egy vállalat, hivatal, lakás ellátására • Városi hálózat (MAN – Metropolitan Area Network) • egész városokat, kistérségeket átfogó • LAN-ok összeségeként előálló • Nagy kiterjedésű (világméretű) hálózat (WAN – Wide Area Network) • LAN-ok, esetleg egyedi gépek összekapcsolásával • legnagyobb kiterjedésű, világméretű hálózat a nyilvános Internet • léteznek akár földrészeket áthidaló magánhálózatok is (pl. vállalatcsoportoké) Másféle csoportosítás: • Internet – nyilvános világhálózat • Intranet (belső hálózat) – helyi, nem nyilvános hálózat • Extranet – intranetek összekapcsolásából felépülő nagyobb hálózat (pl. vállalatok összekapcsolt hálózatai)

8. Hálózati fogalmak • adatátviteli sebesség • időegység alatt átvitt bitek száma (bps – bit per second, Kbps, Mbps) • sávszélesség • a hálózati csatornára jellemző legnagyobb adatátviteli sebesség • két sávszélesség: letöltési, feltöltési sávszélesség, pl. 768/128 kbps • jogosultságok • írási, olvasási, végrehajtási jogok • titkosítás • célja: illetéktelenek ne férhassenek adatokhoz • gyakorlatilag minden adatátvitel titkosítható • legelterjedtebb: RSA kettős kulcsú aszimetrikus kódolás

9. Hálózatmodellek • Réteges felépítés • hálózati kapcsolatok megvalósítását részfeladatokra (kapcsolattípusokra) bontják, ezek a rétegek • a rétegek egymásra épülő részfeladatok • a rétegek ki- és bemeneti részeire szabványokat alakítottak ki • OSI modell (Open Systems Interconnection, az ISO - International Standards Organization ajánlása) Rétegei: • alkalmazási réteg: alkalmazói szolgáltatások biztosítása • ábrázolási réteg (presentation layer): tömörítés, adatvédelem • együttműködési réteg (session layer): két gép közötti logikai kapcsolat • szállítási réteg: csomagok sorrendbe állítása, hibajavítás • hálózati réteg: alhálózatok összekapcsolása, útvonalválasztás • adatkapcsolati réteg: adatátvitel biztosítása, hibajavítás • fizikai réteg: a bitek küldése

10. OSI modell:a rétegek és kapcsolataik EGYIK GÉP MÁSIK GÉP alkalmazási alkalmazási ábrázolási ábrázolási együttműködési együttműködési szállítási szállítási hálózati hálózati adatkapcsolati adatkapcsolati fizikai fizikai

11. Hálózatmodellek (folyt.) • a rétegek ki- és bemenete szabványos • ezért az egyes kapcsolattípusokat megvalósító eszközök cserélhetők • pl. modemes kapcsolatról kábeltévésre áttérés után az alkalmazói programok ugyanúgy használhatók továbbra is

12. Protokollok • az egyes kapcsolatoknál használt szabályok szabványosított összesége • a protokollok határozzák meg a kacsolattartás módját

13. TCP/IP protokollcsalád: a rétegek és kapcsolataik EGYIK GÉP MÁSIK GÉP alkalmazási alkalmazási szállítási szállítási hálózati hálózati hálózati csatoló hálózati csatoló

14. TCP/IP protokollcsalád • a legelterjedtebb protokollcsalád a világon • az Internet kizárólag ezzel működik • helyi hálózatokban is használják • adatcsomag elvi felépítése (rétegek kereteket fűznek az adathoz): • hálózati csatoló • hálózati • szállítási • alkalmazási • ADAT • alkalmazási • szállítási • hálózati • hálózati csatoló

15. A TCP/IP néhány alprotokollja • Alkalmazási réteg: HTTP, SMTP, POP3, FTP, NETBIOS, DNS, DHCP, RIP, ... stb. • Szállítási réteg: TCP, UDP • Hálózati réteg: IP, ARP, ICMP, IGMP • Hálózati csatoló réteg: Ethernet, PPP, hálózati kártya, kábel, telefonvonal, modem Portok (kapuk) • minden alkalmazás rétegbeli szolgáltatásnak van egy azonosító száma, ez a port (kapu) • forráskapuszámról célkapuszámra történik egy-egy adatcsomag továbbítása

16. TCP/IP: A szállítási réteg protokolljai • TCP – Transmission Control Protocol • csomagok azonosítószámot kapnak • ha a fogadó nem igazolja vissza a csomag vételét, a küldő ismét elküldi azt • UDP – User Datagram Protocol • TCP egyszerűsített változata • nem garantálja a csomagok megfelelő sorrendben történő átvételét (nincs sorszám és visszaigazolás)

17. TCP/IP: A hálózati réteg protokolljai • Főprotokoll: IP (Internet Protocol) • feladata a csomagok eljuttatása a a megfelelő hálózatba • hálózattól független, egységes címzés: négybájtos azonosító, pl. 195.199.0.125 • Alprotokolljai: • ICMP (Internet Control Message Protocol) • számítógépek és útválasztók közötti állapotinformációra, hibajelentésekre • IGMP (Internet Group Management Protocol) • csoportos üzenetküldéshez állomáscsoportok kialakítására • ARP (Address Resolution Protocol) • megkeresi, hogy az IP címhez melyik számítógép hálózati kártyája (annak MAC címe) tartozik

18. TCP/IP: A hálózati csatoló réteg fontosabb protokolljai • Ethernet protokoll • minden hálózati kártyának van úgy nevezett MAC címe (MAC – Media Access Control), • MAC cím 6 bájtos, 16-os számrendszerben szokás megadni • ezzel a protokollal viszik át a kereteket a részhálózatban • PPP protokoll (PPP – Point to Point Protocol) • elsősorban soros kapcsolatoknál (pl. ADSL, ISDN) használt • Ethernet környezetben PPPoE (PPP over Ethernet) használt • IP címzés • 4 darab 8 bites szám pontokkal elválasztva, általában 10-es számrendszerbeli alakot használják, pl. 195.199.0.125 • Alhálózati maszk • szintén 4 darab 8 bites szám, az IP cím azon részén vannak 1-esek benne (a kettes számrendszerbeli alakban), amely a hálózati azonosítójához tartozik, a gépcím helyén 0-k vannak pl. 255.255.255.0 • IP cím/maszk felírást is szokták használni, pl. 195.199.0.125/24

19. IP csomag továbbítása a részhálózaton • közvetlen továbbítás • ha a célszámítógép a küldő számítógéppel egy részhálózaton van • útvonalválasztó közbeiktatásával másik részhálózatra továbítás • ha a célszámítógép másik részhálózaton van • IP cím és alhálózati maszk együttese alapján meghatározható a részhálózat címe

20. Névszolgáltatás • Olyan szerver szolgáltatás, amely lehetővé teszi, hogy IP címek helyett neveket használjunk. • Minden névnek megfeleltethető egy IP cím • pl.: www. asz.ymmf.hu • .hu megmutatja, hogy magyarországi hálózat • ymmf megmutatja. hogy az ymmf alhálózat része • asz a számítógép neve • www = world wide web

21. Néhány internetes szolgáltatás I. • csoportmunka • elektronikus levelezés (e-mail) • lehetőségek: • weben át, böngésző segítségével • levelezőprogramok segítségével (pl. SMTP vagy POP3 protokollal) • mobiltelefonról WAP (Wireless Application Protocoll) segítségével • postafiók, e-mail cím • tárolóhely és címe internetes kiszolgálónál • mindig egyedi (nincs két egyforma a világon) • postaláda • számítógépen található levéltároló, számítógépes levelezóprogramok ide tölthetik le a postafiók tartalmát, ill. innen indíthatnak útjára levelet

22. Néhány internetes szolgáltatás II. • fájlátvitel (FTP – File Transfer Protocol) • komoly biztonsági kockázata van • cset, csevegés (pl.: ICQ, IRC, MSN) • Telnet • távoli gépre lehet ezzel a protokollal felhasználóként bejelentkezni és parancssorban dolgozni • nem biztonságos • SSH (Secure SHell) • mint Telnet, de ezmár titkosított adatátvitelre épül • internetes telefonálás • www • hiperszöveges oldalak (html) webkiszolgálókon megjelenő halmaza • az egyes oldalakat hivatkozások (linkek) kapcsolják össze • a böngészők a web ügyfélprogramjai