Számítógép hálózatok - Bevezető

1. Számítógép hálózatok -Bevezető Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés Tanszék

2. Számítógép Hálózatok Összefoglaló • Célok • Követelmények • Osztályzat • Háttér • Kitekintés: Internet, Ad-Hoc, … • A félév áttekintése

3. Számítógép Hálózatok Célok • Alapismeretek a hálózatról: • Milyen kihívások vannak? • Milyen megoldások vannak? • A technológia jelenlegi állásának ismertetése: • Hogyan működik egy helyi hálózat? • Hogyan működik egy városi hálózat? • Hogyan működik egy országos hálózat? • Hogyan működik az Internet?

4. Számítógép Hálózatok Segédanyagok • Elmélet: • Fóliák • Andrew s Tannenbaum: Számítógép hálózatok • IETF RFC-k • Gyakorlat: • Mérési összefoglalók • További anyagok

5. Számítógép Hálózatok Követelmények • A gyakorlatokon való résztvétel kötelező (3 hiányzás megengedett), de nem elégséges. Ahhoz, hogy valaki résztvegyen a gyakorlaton a gyakorlat első 5 percében egy rövid tesztet kell kitöltenie. Az előadás látogatása javasolt, de fakultatív. • A félévi teljesítéséhez teljesíteni kell a gyakorlatok 70%-át legalább 50%-os eredménnyel és a gyakorlaton megírandó ZH-t szintén legalább 50%-os eredménnyel.

6. Számítógép Hálózatok Osztályzat • Az év végi osztályzat 40%-ban a gyakorlatból és 60%-ban a félév végi vizsgából áll. • A max pontszám 100. • 0-49 elégtelen • 50-62 elégséges • 63-74 közepes • 75- 86 jó • 87 - kitűnő

7. Számítógép Hálózatok Háttér

8. Számítógép Hálózatok Számítógép hálózat • Közmű • Adat/Hang/Video/…. • Transzparens • Bármikor bárhonnan, bármit, bárkinek • Robosztus • Mert közműként kell működnie • Világméretű • Semleges

9. Számítógép Hálózatok Paradigmaváltás - Mobil eszközök • Tények: • 6,7 Milliárd mobil előfizető, 1.3 Milliárd okos telefon • 1,3 Milliárd 3G kapcsolaton, 1.1 Milliárd WiFi keresztül kapcsolódik az Internethez • A leggyorsabban növő iparág az emberiség történetében • A legnépszerűbb szolgáltatás az SMS • Az eszközök 2/3-án van kamera, a felhasználók 72%-a használja • A legnagyobb hirdetési platform (29%-os válaszarány) • Minden harmadik ember olvas híreket a telefonján • Több mint 1 Milliárd ember: • Tölt le alkalmazásokat • Játszik a telefonon • Használja a szociális háló alapú alkalmazásokra • Előrejelzések: • 2014 az Internet használók fele sohasem használt PC-t • 2014 az eladott telefonok fele érintőképernyős • 2014 Több az előfizetés mint amennyi ember él a földön

10. Számítógép Hálózatok Hálózat skálái

11. Számítógép Hálózatok Internet működése, topológiája • Az internet története • Network Access Point • Peering • Depeering • Az internet struktúrája

12. Számítógép Hálózatok Internet • RFC 1958; B. Carpenter; Architectural Principles of the Internet; June, 1996. • Senki sem tulajdonosa az Internetnek, nincs központi kontroll, senki sem tudja kikapcsolni. A fejlődése a technológiákkal kapcsolatos nyers konszenzuson és a futó kódon múlik. Sokkal fontosabb az aktuális visszajelzések szerinti tervezés mint bármilyen architektúrális elgondolások.

13. Számítógép Hálózatok Az Internet fizikai topológiája • http://www.caida.org/tools/visualization/mapnet/Backbones/

14. Számítógép Hálózatok Tenger alatti kábelek

15. Számítógép Hálózatok Az Internet térképe

16. Számítógép Hálózatok Forgalmi jellemzők • http://www.internettrafficreport.com/main.htm

17. Számítógép Hálózatok Az Internet története • 1957 Sputnik I -> ARPA (Advanced Research Project Agency) • 1962 IPTO (InformationProcessingTechniques Office) • SAGE (Semi-AutomaticGroundEnvironment) • SAGE központok (27, 250 tonna egy) • Igen fejlett funkciók • Hibatűrő számítógép hálózat a Pentagon, Cheyene hegység és a Stratégia légi parancsnokságot (SAC) kötötte össze (+100 egyéb helyet) • 1969 ARPANET • Csomagkapcsolt hálózat bérelt vonalakon • Stanford – University of Los Angeles (l,o,g-crash) (AT&T 50 kbit/s) • 1983 Milnet levált • 1979 National Science Fundation: CSNET • EUnet csatlakozás+ sok más hálózat • 1990 Arpanet leállt • Kereskedelmi hálózatok is megjelentek (NSFNET szigorúan kutatói) • Az NSF át szerette volna adni a hálózat működtetését: Network Access Point • 1994 4 NAP-ot hoztak létre (New York, Washington DC, Chicago, California) • 1997 Az NSFNET kereskedelmi üzemeltetésbe került (Internet2 kezdődött)

18. Számítógép Hálózatok Network Access Point • A kezdetekben egyfajta csatlakozási pontot jelentett a tengerentúli és nagysebességű vonalakhoz. • Később az egyetemi hálózatok csatlakoztak ilyen pontokon az NFSNET-hez • A NAP-ok regionálisan voltak elosztva • Ma Internet Exchange Point (IXP) az Internet csatlakozási pontjai • Autonóm rendszerek találkozási pontja • Forgalom és útvonal kicserélési pont • A forgalom kicserélés nem másik hálózaton, hanem ezeken a pontokon történik (ár, késleltetés, sávszélesség) • Itt tipikusan nem kell fizetni a forgalomért (a felső szolgáltatónak igen!) • A helyileg közel fekvő hálózatokat célszerű így összekötni (nem kontinensen keresztül) • Különböző peering egyezmények • Az Internet nem egy gerincű • Tipikusan kapcsolókat tartalmaz (egy vagy több) • Régebben ATM • Ma Ethernet • A sávszélesség • 10,100,1000,10000 MBit/s • Az IPX működtetése tipikusan a résztvevők feladata (a sávszélesség függvényében)

19. Számítógép Hálózatok Peering • Hálózatok önkéntes összekötése (mindkét oldalnak hasznos) • Forgalom és utak kicserélése • Az ISP-k igyekeznek alsó szinten megszabadulni a bejövő forgalomtól • Általában ingyenes (Settlement-Free Interconnection) • Típusai: • Privát • Telekommunikáció társaságon keresztül • Sötét kábelen keresztül • Publikus • ATM • Ethernet • FDDI • Peering Agreement PA • Multilateral Peering Agreement MLPA • Előnyei: • Nagy kapacitás • Csökken a függés más szolgáltatótól • Nagyobb sávszélesség

20. Számítógép Hálózatok Depeering • A kapcsolódás önkéntes így a lekapcsolódás is. • Okai: • Szeretnénk tranzit díjat szedni • A másik oldal profitál az ingyenes kapcsolódásból • A forgalmi arányok nem megfelelőek • Egy társ bennünket használ felfelé mutató szolgáltatóként • Instabilitás

21. Számítógép Hálózatok Az Internet struktúrája • Globális elérhetőség (a felhasználó nem veszi észre, hogy sok hálózat van, csak egyet lát) • Hierarchikus szerkezetű • TierI (kapcsolatot ad el vagy társul) • TierII (társul és fizet másnak a kapcsolatért) • Tier III. (fizet a kapcsolatért) • Rétegei • Felhasználók • Helyi Internet szolgáltatók • Regionális Internet szolgáltatók • Point of Presence – POP • Network Access Point • A hálózatok közötti viszonyok • Tranzit (mi fizetünk érte) • Társ (tipikusan ingyenes) • Szolgáltató (mások fizetnek nekünk) • Nem egészen hierarchikus • Az egyes cége külön NAP-okat hoztak létre • A különböző szintű szolgáltatók nem csak a saját szintjükön tevékenykednek

22. Számítógép Hálózatok Skála független jellemző • Barabási Albert • A csomópontok fokszám nem egyenletes eloszlású • Nagyon kevés nagyon nagy fokszámú (gyűjtők) • Az Internet nagyon ellenálló a véletlen hibákkal szemben • Az Internet sebezhető célzott támadásokkal • Kicsi világ jelenség

23. Számítógép Hálózatok GEANT

24. Számítógép Hálózatok Hungarnet

25. Számítógép Hálózatok Kapcsolat orientált/ kapcsolat mentes

26. Számítógép Hálózatok Szolgáltatások/Protokollok

27. Számítógép Hálózatok Referencia modellek • Oszd meg és uralkodj • A komplex problémák kezelését rétegezéssel lehet kezelhetővé tenni • OSI modell • TCP/IP modell

28. Számítógép Hálózatok OSI referencia modell

29. Számítógép Hálózatok TCP/IP referencia model

30. Számítógép Hálózatok 2. Fizikai réteg • Elméleti alapok • Vezetett hullámú átvitel • Vezetékmentes átvitel • Műholdas átvitel • PSTN • Mobil telefonos átvitel • Kábel televíziós átvitel

31. Számítógép Hálózatok 3. Adatkapcsolati réteg • Tervezési szempontok • Hiba detektálás és javítás • Elemi protokollok • Csúszóablakos protokollok

32. Számítógép Hálózatok 4. Közeghozzáférési alréteg • Csatornamegosztás • Többszörös hozzáférésű protokollok • Ethernet • WiFi • Szélessávú vezetékmentes megoldások • Bluetooth

33. Számítógép Hálózatok 5. Ethernet • Felépítése, szerepe • Kapcsoló • VLAN • Feszítőfa • Metro Ethernet • QinQ

34. Számítógép Hálózatok 6. WiFi • CSMA/CA • Megosztás • Biztonság • AP • AP hierachia • WDN

35. Számítógép Hálózatok 7. Hálózati réteg • Tervezési szempontok • Forgalomirányítás • Torlódásvezérlés • QoS • Címzés, tervezés

36. Számítógép Hálózatok A A A A D D D D B B B B C C C C 2+e 2+e 0 0 1 1 1+e 1+e 0 0 0 0 8. RIP, EIGRP • Feladatuk • RIP részletek • EIGRP részletek 1 1+e 0 2+e 0 0 0 0 e 0 1 1+e 1 1 e …átszámít … átszámít … átszámít kezdetben 36

37. Számítógép Hálózatok 9. OSPF • Feladata • OSPF részletek • Szomszédok és társak • A Hello protokoll • Hálózat típusok • Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók • OSPF interfészek • OSPF társak • Elárasztás • Körzetek • Forgalomirányító típusok • Partícionált körzetek • Virtuális linkek • Link állapot adatbázis • LSA típusok • Csonk körzetek • Forgalomirányító tábla • Azonosítás

38. Számítógép Hálózatok 10. BGP • BGP alapok • BGP üzenet típusok • Útvonal attribútumok • Adminisztratív súlyok • BGP döntési folyamat • iBGP IGP szinkronizálás • Nagy mennyiségű társ kapcsolat menedzselése

39. Számítógép Hálózatok 11. Átviteli réteg • Feladata • TCP • UDP

40. Számítógép Hálózatok “.” org. hu. edu. au. u-szeged.hu. inf.u-szeged.hu. inf.u-szeged.hu. Altartomány Második szintű tartomány Felső szintű tartomány Gyökér 12. Alkalmazás réteg • DNS • SMTP • HTTP/HTML/… • IM

41. Számítógép Hálózatok 13. Hálózati biztonság • PKI és társai • Problémák • Tűzfal • Topológiák • Proxy • IDS

42. Számítógép Hálózatok 14. Hálózat menedzsment • Adathálózat szemlélet • SNMP • MIB • Telekommunikációs szemlélet • OS • RIM,…