Forgalomirányítók és kapcsolók

1. Forgalomirányítók és kapcsolók Óravázlat Készítette: Toldi Miklós

2. A hálózati program A hálózatok alapja a hálózati program léte és működése. Praktikus okokból ezt részekre (rétegekre) szokás osztani. Minden rész egy feladat maradéktalan ellátásáért felel csak. A részek közti kommunikáció erősen szabályozott, a szabályokat protokollok írják le.

3. Hálózati kiépítés A használt hálózati program részei és az általuk alkalmazott protokoll pontosan meghatározza a hálózatot, ezért ezek együttesét hálózati kiépítésnek nevezzük.

4. Entitás Egy – egy réteg konkrét feladatát az entitás végzi el. Ez lehet egy folyamat, egy fizikai áramkör, vagy bármi egyéb. Ha két entitás ugyanabban a rétegben, ám különböző gépen helyezkedik el, akkor ők úgynevezett társentitások (peer entitied). Az entitások az alsóbb rétegeket un. szolgáltatás elérési pontokon (Service Access Point, SAP) keresztül éri el. Mindegyik SAP egyedi címmel rendelkezik, hogy konkrétan megnevezhetőek legyenek.

5. Csomagok - I Az egyes rétegek entitásai az alsóbb rétegek felé azok SAP –n keresztül csomagok formájában küldenek adatokat. Az így átküldött csomag csatolófelület-adategység (InterfaceData Unit, röviden IDU). Az IDU két részből áll: a vezérlőadatból és egy szolgáltatási adategységből (ServiceData Unit, azaz SDU). Az SDU tulajdonképpen maga az adat, amit a hálózaton – egész pontosan a társentitásnak –el szeretnénk küldeni.

6. Csomagok - II Az SDU továbbításának módja az alsó rétegre van bízva. Általában ellátják egy fejléccel az SDU –t, és így továbbítják.A fejléc vezérlőadatokból áll és az SDU elejére illesztik. Az ilyen fejléccel ellátott darabkákat protokoll- adategységeknek (Protocol Data Units, röviden PDU) nevezik. Fontos, hogy a PDU-k fejléce csak a társentitásokat érdekli, a felsőbb rétegekhez már nem jutnak el.

7. Alacsony szintű szolgáltatások Minden réteg képes elemi műveletek végrehajtására, amelyeket a felsőbb szint igényelhet. Ezek az elemi műveletek az alacsony szintű szolgáltatások.

8. Modell vagy hivatkozási modell A modellek nem mások, mint kézzelfogható példák arra, hogy milyen rétegekből állhatnak egyes hálózatok. Többféle modell létezik, amely használva van.

9. Az OSI modell - I Az OSI modell vagy bővebben Open Systems Interconnection Reference Model, Nyílt rendszerek Összekapcsolása referencia modell a leggyakrabban használt modell, amellyel a hálózatok felépítését szimulálják. Megjegyzendő, hogy az OSI modell elméleti modell, gyakorlatban nem nagyon használt.

10. Az OSI modell - II Az OSI modell egy hét rétegű modellt ír le. Ennél a modellnél minden réteg csak és kizárólag az alsóbb rétegek által nyújtott funkciókra támaszkodhat, és az általa megvalósított funkciókat pedig csak felette lévő réteg számára nyújthatja.

11. Az OSI modell - III

12. Az OSI modell - IV Az egyes rétegek felsorolva az alábbiak: • Fizikai réteg (Physical Layer) az 1. szint • Adatkapcsolati réteg (Data-Link Layer) a 2. szint • Hálózati réteg (Network layer) a 3. szint • Szállítási réteg (Transport layer) a 4. szint • Viszonylati réteg (Session layer) az 5. szint • Megjelenési réteg (Presentation layer) a 6. szint • Alkalmazási réteg (Application layer) a 7. szint

13. Az OSI modell - V A fizikai réteg (Physical Layer) valósítja meg a tényleges adatátvitelt. A fizikai réteg által megvalósított fő funkciók: • egy kapcsolat felépítése és lezárása • részt venni egy folyamatban, amelyben a kommunikációs erőforrások több felhasználó közötti hatékony megosztása történik • moduláció, vagy a digitális adatok olyan átalakítása, konverziója, jelátalakítása, ami biztosítja, hogy a felhasználó adatait a megfelelő kommunikációs csatorna továbbítani tudja

14. Az OSI modell - VI Adatkapcsolati réteg (Data-Link Layer) biztosítja azokat a funkciókat és eljárásokat, amelyek lehetővé teszik az adatok átvitelét két hálózati elem között. Jelzi, illetve lehetőség szerint korrigálja a fizikai szinten történt hibákat is. A használt egyszerű címzési séma fizikai szintű, azaz a használt címek fizikai címek (MAC címek).

15. Az OSI modell - VII A hálózati réteg (Network layer) biztosítja a változó hosszúságú adat sorozatoknak a küldőtől a címzetthez való továbbításához szükséges funkciókat és eljárásokat. Itt már logikai címzési sémát használ a modell.

16. Az OSI modell - VIII A szállítási réteg (Transport layer) biztosítja, hogy a felhasználók közötti adatátvitel transzparens legyen. A réteg biztosítja, és ellenőrzi egy adott kapcsolat megbízhatóságát.

17. Az OSI modell - IX Viszonylati réteg (Session layer) dolga, a végfelhasználói alkalmazások közötti dialógus menedzselésére alkalmas mechanizmust megvalósítása.

18. Az OSI modell - X A megjelenési réteg (Presentation layer) biztosítja az alkalmazási réteg számára, hogy az adatok a végfelhasználó rendszerének megfelelő formában álljon rendelkezésre.

19. Az OSI modell - XI Az alkalmazási réteg (Application layer) szolgáltatásai támogatják a szoftver alkalmazások közötti kommunikációt, és az alsóbb szintű hálózati szolgáltatások képesek értelmezni alkalmazásoktól jövő igényeket, illetve, az alkalmazások képesek a hálózaton küldött adatok igényenkénti értelmezésére.

20. Az OSI modell - XII

21. Az OSI modell - XIV

22. Az OSI modell - XV Az OSI modell problémái: • bonyolult • az egyes rétegek „üresek” • nehezen használható, mert rendszerhívásokra épít

23. A TCP/IP modell Míg elméleti modellnek kiváló volt az OSI modell, gyakorlatban nem igazán (nagyon nehezen) volt használható. Éppen ezért kezdett terjedni a TCP/IP modell, amely gyakorlatban jól használható, habár elméleti modellnek nem alkalmas.

24. OSI vs TCP/P

25. A TCP/IP modell rétegei - I Eme modell rétegei az alábbiak: • Alkalmazási réteg • Szállítási réteg • Hálózati (Internet) réteg • Gép és hálózat közti réteg

26. A TCP/IP modell rétegei - II A Gép és hálózat közti réteg igazából nem a TCP/IP protokoll része, csak annyi kikötés van deklarálva, hogy képes legyen IP csomagokat továbbítani. Nem fontos, hogy azonos legyen, hálózatonként vagy gépenként változhat. Mostanában több szerző ezt a réteget további kettő rétegre bontja fel: • Adatkapcsolati réteg • Fizikai réteg

27. A TCP/IP modell rétegei - III A Hálózati (Internet) réteg a TCP/IP modell első része. Feladata igazából „csak” annyi, hogy az IP csomagokat célba jutassa. (Erre az IP protokollt használja.) Ez azért sem egyszerű feladat, mert a cél bárhol is lehet, és eközben rengeteg rendszeren kell a csomagnak áthaladni. Az IP rétegnek a legfőbb célja tehát a csomagok biztonságos célba juttatása, de eközben a lehető legoptimálisabb útvonalat kell használnia, és el kell kerülnie a túlterhelt hálózatokat.

28. A TCP/IP modell rétegei - IV A Szállítási réteg feladata gyakorlatilag megegyezik a hasonló nevű OSI réteggel, vagyis ez a réteg teszi lehetővé, hogy a kapcsolatban részt vevő felek kommunikálni tudjanak egymással. A feladatai elvégzésére ez a réteg kettő protokollt használhat: a TCP –t, és az UDP –t.

29. A TCP/IP modell rétegei - V A TCP (Transmission Control Protocol, vagyis átvitelvezérlő protokoll) egy hibamentes átvitelt biztosító, összeköttetés alapú protokoll. Az adatátvitel során meghatározott méretű csomagok kerülnek továbbításra, amelyeknél az is szabályozva van, hogy milyen sebességgel követhetik egymást.

30. A TCP/IP modell rétegei - VI A másik használt protokoll az UDP (User datagram Protocol, azaz felhasználói üzenetek protokollja),amely a TCP-vel ellentétben nem összeköttetés alapú, és nem meghízható. Jelentősége mégis azért van, mert rövid üzeneteket gyorsan lehet általa továbbítani, és nem minden esetben követelmény az abszolút megbízhatóság.

31. A TCP/IP modell rétegei - VII Az Alkalmazási réteg azon protokollok gyűjtőhelye, amelyeken keresztül a felhasználók elérhetik a hálózat különböző szolgáltatásait. Ilyen például a DNS, FTP, SMTP, POP3, stb.

32. Gondok a TCP/IP modellel Az, hogy ez a modell elterjedt, még nem jelenti azt, hogy tökéletes és hibamentes. Pár jelentős probléma sajnos itt is akad: • a modell sokszor nem elég világos, gyakran nem tudható, hogy mi a szabvány, és mi a megvalósítás. • a fizikai réteg definiálásnak hiánya • az egyes alkalmazás szintű protokollok tervezési hibái