SZSZK11 - Hálózatok

Hálózati struktúrák
-------------------

- A hálózatban szereplő gazdagépeket hosztoknak nevezzük. Ezeken a gazdagépeken felhasználói programok futnak. Ezeket a gépeket úgyn. kommunikációs alhálózatok kötik össze. Ezeknek a hálózatoknak az a feladata, hogy a hostok közötti kommunikációt megvalósítsák, valamint üzeneteket továbbítsanak.

- Ezek az alhálózatok általában két jól elválasztható részből állnak:

1., Az átvitelt biztosító vonal (csatorna, trönk)
2., Kapcsolóelemek (IMP - Interface Message Processor - interfész üzenet feldolgozó)- Ezek az IMP-k lehetnek pl. Hostok részei (pl. hálózati kártya és annak a programja), de leginkább úgyn speciális számítógépek, amelyek a vonalak összekapcsolását végzik. (pl., routerek, switch-ek)

---> Hálózati kapcsoló pontok (Internal Network Switching Node)

Az alhálózatokat alapvetően két nagy csoportba foglalhatjuk:

1., Két pont közötti alhálózat
2., közös csatornát használó alhálózat

Két pont közötti csatornával rendelkező alhálózat
-------------------------------------------------

- Ebben az esetben két kommunikációs végpontot kötünk össze (pl. egy adatkábellel) és üzenetek, illetve csomagok (packet) ezen a kábelen továbbítódnak. Amikor egy vevő megkapja a csomagot és a csomag nem neki szól, akkor azt tovább adja egy következő pont-pont összeköttetésen keresztül. Ezért az ilyen típusú hálózatokat más néven két pont közötti, azaz point-to-point hálózatoknak szokták nevezni. (Megjegyzés: van olyan meghatározása az ilyen jellegű hálózatoknak, hogy tárol és továbbít -> Store-and-forward)

- Az ilyen kialakításnak az az előnye, hogy a két pont közötti kapcsolatból adódóan a kommunikációs problémákat elsődlegesen ezen pontok közötti csatorna hordozza. -> a hibák behatárolásánál előnyös.

- Hátránya az ilyen jellegű kiépítésnek, hogy több pontot tartalmazó hálózatban a pontok közötti kommunikáció csak a közvetlen összeköttetések kialakításával lehetséges.

A point-to-point kapcsolatok összekötése különféle módokon valósítható meg. Pl.: csillag topológia, gyűrű, fa, teljes

N*(N-1)/2 darab pont-pont összeköttetést kell alkalmazani, hogy minden állomás, minden állmással kommunikálni tudjon.


2., Üzenetszórásos csatornával rendelkező alhálózatok (multipont összeköttetés)

- Ilyen típusú hálózatoknál ténylegesen egy kommunikációs csatorna van, és ezen az egy csatornán osztozik az összes hálózatba kapcsolt számítógép. A küldött csomagokat a hálózati minden állomása veszi és azt, hogy a csomag kinek szól, a csomagban elhelyezett egyedi- gépet címző - címinformáció hordozza. -> A csatornán küldött csomagot, minden gép először olyan mértékben dolgozza fel, hogy a címmező értelmezésével eldönthesse, hogy a csomag neki szól-e.

Ezek után a csomag feldolgozását csak az az állomás folytatja, amelynek címe megyegyezik a csomagbeli címmel. Ez a kialakítás az egyedi gépcímek mellett csoportcímzés használatára is lehetőséget biztosít. (Multicasting) -> Így lehetőség van arra, hogy több gépnek (hostnak) szóló üzenetet csak egy példányban kelljen elküldeni.

Az ilyan módon működő hálózatok esetén a jellegzetes topológiák a következők: SÍN (busz), gyűrű, rádiós

Az ilyen kialakításnál a csatorna használata nem olyan egyszerűen kezelhető, mint pont-pont kapcsolatnál. -> Elképzelhető, hogy egyszerre egynél több állomás akar adni a csatornán, így kialakul egyfajta versenyhelyzet. -> Ki kell alakítani egy úgyn. közeghozzáférési eljárást, amely ezt a versenyhezetet feloldja.


Megjegyzés:

Topográfia: arra utal, hogy a hálózat fizikailag hol helyezkedik el. (pl. térképen)

Topológia: az összekapcsolás struktúrája

Halózati architektúrák
----------------------

A számítógép hálózatok tervezését struktúrális módszerekkel végezzük. -> A hálózat egyes részeit rétegekbe, vagy más néven szintekbe szervezzük, amelyek mindegyike az előzőre épül.

A hálózati kapcsolatoknál az egyik gép x-edik rétege a másik gép ugyanilyen szintű rétegével kommunikál. -> Minden egyes réteg az alatta elhelyezkedő rétegnek vezérlőinformációkat és adatokat adát egészen a legalsó rétegig, amely már a kapcsolatot megvalósító fizikai közeghez kapcsolódik.

A kommunikációnál használt szabályok és megállapodások összességét protokolloknak nevezzük.

A szomszédos rétegek között egy réteginterface húzódik, amely az alsóbb réteg által a felsőnek nyújtott elemi művelteket és szolgáltatásokat határozza meg. Fontos, hogy az interface minden réteg között egyértelműen definiált információhalmazból álljon.

A rétegek és a protokollok halmazát hálózati architektúrának nevezzük.

Az architektúra kialakításánál meg kell tervezni az egyes rétegeket a következő elvek alapján:

- minden rétegnek rendelkeznie kell a kapcsolat létesítését illetve annak lebontását biztosító eljárással.

- döntést kell hozni az adatátvitel szabályairól -> az átvitel egyirányú (szimplex), váltakozóan kétirányú (fél duplex), vagy egyszerre kétirányú (duplex) legyen.

- Szimplex: esetében a csatornán átáramló információ csak egyirányú lehet, mindig van adó és vevő a rendszerben, ezek szerepet nem cserélnek. Példa: TV adás, Rádió, stb.

- Fél duplex: esetében a csatornán az információ áramlás már kétirányú, felváltva történik, úgy hogy egyszerre mindig csak az egyik irány foglalja a csatornát. Példa: CB Rádió.

- Duplex: esetében egyidejű kétirányban történő átvitel valósul meg, hasonlóan az emberi beszélgetéshez.


- milyen legyen a rendszerben a hibavédelem, hibajelzés
- hogyan oldható meg a gyors adók-lassú vevők együttműködése -> ez a folyamat vezérlés (Flow Control)
- ha bizonyos okok miatt az üzenetek hossza korlátozott, és ezért a küldés előtt szét kell darabolni a csomagokat, akkor hogyan biztosítható a helyes összerakásuk.
- ütközések kezelése
- optimális útvonal választás