Számítógép-hálózatok

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A számítógép hálózat egy olyan speciális rendszer, amely a számítógépek egymás közötti kommunikációját biztosítják. A számítógép hálózatok lehetnek fix (kábel alapú, állandó) vagy ideiglenes (mint pl. a modemen vagy null modemen keresztüli kapcsolatok). A drótnélküli internet általában vagy a cellás (mobil) szolgáltásra vagy a wifi megoldásra épül.

A számoló gépek és a korai számítógépek közötti utasítások továbbítását kezdetben maguk az emberek végezték. 1940 szeptemberében George Stibitz telexgépet használt arra, hogy a K Model nevű gépével kapcsolatos problémákkal összefüggő utasításokat küldjön a New Hampshireben lévő Dartmouth College-ból a New Yorkban üzemelő Complex Number Calculator nevű gépéhez, illetve az eredményeket hasonló módon küldte vissza. A számítógépek kimeneti perifériáinak (telexgépek) összekapcsolását először 1962-ben, az "Advanced Research Projects Agency" ARPA keretében végezet el J.C.R. Licklider, az 'Intergalactic Network' nevű munkacsoporttal. A kutatók 1964-ben Dartmouth-ban kifejlesztették az időosztásos rendszert, ami lehetővé tette egy nagy számítógép szolgáltatásainak nagyszámú felhasználó közötti megosztását. Még ugyanebben az évben, az MIT, valamint a General Electric és Bell Labs fejlesztőiből álló csoport egy (a DEC PDP-8-as) számítógépével megvalósította egy telefonközpont vezérlését. Paul Baran 1968-ban tett javaslatot egy olyan hálózati rendszerre, amelyben adatcsomagokat, vagy ún. datagram-okat továbbítottak. Ez a rendszer lett az alapja a csomagkapcsolt számítógépes hálózatoknak. 1969-ben az University of California (Los Angeles), az SRI ( Stanford), a University of California (Santa Barbara) és a University of Utah kialakították a gépeik összekapcsolásával az ARPANET hálózatot, amely még 50 kbit/s hurok használatával működött.

A hálózatok és a technológiák fejlődése, a különféle összeköttetési lehetőségek bővülése, a számítógépek egymással és egymáson keresztüli kapcsolatai iránti igények növekedése ösztönözte az iparág egyes területeinek fejlesztéseit és fejlődését (számítógép hardware, szoftver, perifériák). Ez a fejlődés abban tükröződik ma, hogy ugrásszerűen megnőtt a hálózatot használók száma, mind az üzleti területeken, mind pedig az otthoni alkalmazásoknál, és napi gyakorlattá válik a hálózati szolgáltatások növekvő méretű használata.

Tartalomjegyzék 1 Hálózati technológiák 1.1 Adatszóró hálózatok 1.2 Pont-pont hálózatok 2 Kategóriák 2.1 Funkcionális kapcsolatok szerint 2.2 Hálózati topológia szerint 2.3 Speciális funkciók szerint 3 Adatátviteli/hálózati protokollok 4 Kapcsolódó területek 4.1 Kommunikációs rétegek 4.2 Adatátvitel 4.2.1 Kábeles átvitel 4.2.2 Drótnélküli átvitel 4.3 Egyéb 5 Lásd még 6 Lásd még 7 Egyéb, angol nyelvű információk

[szerkesztés] Hálózati technológiák

A számítógépes hálózatoknál használt technológiáknak két típusa van

• adatszórásos hálózatok
• pont-pont hálózatok

[szerkesztés] Adatszóró hálózatok

Az adatszórásos hálózatok (broadcasting) egyetlen kommunikációs csatornával rendelkeznek, amelyet a hálózatra csatlakozó összes gép közösen használ. Ez a gyakorlatban azt jelenti, ha egy gép – hálózatoknál használt terminológiában hoszt (az angol host után) – egy rövid üzenetet küld, akkor azt a hálózat összes gépe megkapja. Ezeket a rövid üzenetek a használt protokolltól függően

• csomagnak (packet)
• keretnek (frame)
• cellának (cell)

nevezik. A feladót és a címzettet a rövid üzeneten belüli címmezőben lehet azonosítani. Ha egy hoszt kap egy ilyen üzenetet, akkor megnézi a címmezőt. Ha az üzenet nem neki szól, akkor nem tesz vele semmit, ellenkező esetben viszont feldolgozza.

Az adatszóró rendszerek általában lehetővé teszik, hogy a címmező speciális beállításával az adott üzenetet minden gép megkapja és feldolgozza, ez az ’’’adatszóró’’’ (broadcasting) működési mód. Egyes rendszerek megengedik, hogy a hálózati gépek egy bizonyos csoportja kapja csak meg az üzenetet. Ez az üzemmód a ’’’többesküldés’’’ (multicasting). A hosztok „előfizethetnek” bizonyos címcsoportokra, de akár az összes címcsoportra is. Azok, akik nem „fizettek elő” egy címcsoportra, azok hiába kapják meg az üzenetet, az számukra olyan, mintha nem nekik szólna. A multicasting mód használata esetében a címmező n bitjéből 1-et fenntartunk az üzemmód jelzésére, n-1 bit pedig a csoport(ok) címzésére használható.

[szerkesztés] Pont-pont hálózatok

A pont-pont hálózatok (point-to-point network) sok olyan kapcsolatból állnak, amelyek gép párokat kötnek össze. Ez azt jelenti, hogy egy üzenet továbbítása egy, esetleg több csomóponton kersztül történik, és lehetséges, hogy egynél több lehetséges úton is eljuthat egy üzenet a céljához. Ezekben a hálózatokban a útvonal optimális megválasztása alpvető fontosságú. Ezt a hálózati technológiát nevezik még ’’’egyesküldés’’’nek (unicasting) is.

[szerkesztés] Kategóriák

A hálózatok másik lehetséges osztályzási szempontja a méretük. A következő táblázat a mértük szerint osztályozza a hálózatokat:

Processzorok közötti távolság	Processzorok elhelyezkedése ugyanazon	Példa
1 m	Asztalon	Személyi hálózatok (PAN)
10 m	Szobában	Helyi hálózatok (LAN)
100 m	Épületben	Helyi hálózatok (LAN)
1 km	Egyetemen, üzemben	Helyi hálózatok (LAN)
10 km	Városban	Városi hálózatok (MAN)
100 km	Országban	Nagykiterjedésű hálózatok (WAN)
1 000 km	Földrészen	Nagykiterjedésű hálózatok (WAN)
10 000 km	Bolygón	Internet

A hálózatok összekapcsolásával létrejött hálózatot összekapcsolt (internetwork)

• Személyi hálózatok (az angol Personal Area Network alapján PAN hálózatok)
• Helyi hálózatok (az angol Local Area Network alapján elfogadott LAN hálózatok)
  • Otthoni hálózatok
  • Elektromos hálózaton keresztüli kommunikáció (HomePlug)
• Városi hálózatok (az angol Metropolitan Area Network alapján MAN hálózatok)
• Nagykiterjedésű hálózatok (az angol Wide Area Network alapján WAN hálózatok)

[szerkesztés] Funkcionális kapcsolatok szerint

• Kliens-szerver
• Egyenrangú (peer-to-peer munkacsoportok)

[szerkesztés] Hálózati topológia szerint

• Busz topológia
• Csillag topológia
• Gyűrűs hálózat
• Hurkolt hálózat
• Csillag-busz hálózat

[szerkesztés] Speciális funkciók szerint

• Tároló hálózatok
• Szerver farmok
• Folyamat irányító hálózatok
• Értéknövelt hálózat
• SOHO hálózat
• Drótnélküli nyilvános hálózat
• XML appliance

[szerkesztés] Adatátviteli/hálózati protokollok

A számítógépes hálózatok számtalan adatátviteli/hálózati protokollt használnak, az átvitel, a hálózat, az átviteli közeg, a feladat, a gép architektúrájának függvényében. A leggyakrabban használt, és legismertebb protokollok (a teljesség igénye nélkül) a következők:

• ARCNET
• AppleTalk
• ATM
• Bluetooth
• DECnet
• Ethernet
• FDDI
• Frame relay
• HIPPI
• IEEE 1394 FireWire, iLink
• IEEE 802.11
• IEEE-488
• IP
• IPX
• Myrinet
• QsNet
• RS-232
• SPX
• System Network Architecture
• Token-Ring
• TCP
  • TCP Tuning
• USB
• UDP
• X.25

A használt protokolok listáját lásd: Hálózati protokolok.

Szabványok: IEEE 802.

[szerkesztés] Kapcsolódó területek

• Kommunikációs elmélet

[szerkesztés] Kommunikációs rétegek

Az adatátviteli/hálózati protokolokat a megvalósított szolgáltatásaik alapján 'rétegekbe csoportosították. Minden réteg a saját szolgáltatásai megvalósításánál csak az alatta lévő réteg nyújtotta szolgáltatásokra támaszkodhat. A rétegek által nyújtott szolgáltatásokat először az ISO/OSI (az OSI a Open System Interconnection, a nyílt rendszerek összekapcsolása rövidítése) szabvány modellje határozta meg, és réteg fogalmát is itt vezették be.

OSI model	TCP/IP modell
Alkalmazási réteg	Alkalmazási réteg
Megjelenítési réteg
Viszonylati réteg
Transzport réteg	Transzport réteg
Hálózati réteg Útvonalirányítás	Internet réteg
Adatkapcsolati réteg Kapcsolatok	Hálózati hozzáférési réteg
Fizikai réteg

[szerkesztés] Adatátvitel

[szerkesztés] Kábeles átvitel

• Nyilvános kapcsolt telefon hálózat
  • Modemek és behívás
• Fix adatátviteli vonalak – bérelt vonalak
• Időosztásos multiplexálás
• Csomagkapcsolás
• Frame relay
• PDH
• Ethernet
• RS-232
• Optikai kábeles átvitel
  • Szinkron optikai hálózatok
  • Fiber distributed data interface

[szerkesztés] Drótnélküli átvitel

• Kis távolságú
  • Bluetooth
• Közepes távolságú
  • IEEE 802.11
• Nagy távolságú
  • Műhold
  • MMDS többcsatornás multipontos elosztási szolgáltatás
  • SMDS
  • Mobil telefonon kerszetüli adatátvitel (csatorna hozzáférési módszerek)
    • CDMA kódosztásos többszörös hozzáférés
    • CDPD cellás digitális sdatcsomagok
    • GSM
    • TDMA
  • Paging networks
    • DataTAC
    • Mobitex
    • Motient

[szerkesztés] Egyéb

• Számítógép hálózatok egységei
  • Hálózati kártya
• Elnevezési sémák, koncepciók
• Hálózat monitorozása

[szerkesztés] Lásd még

• Számítástechnika
• Minimális feszítőfa
  • gráf elmélet
  • prím algoritmusok
    • Robert C. Prim
    • Vojtěch Jarník
    • Joseph Kruskal
• ARPANET
• BITNET
• Internet
  • Internet hálózatok:
    • Alaphálózat
    • SITA és eQuant
    • Transit
    • csonk
• Ambient network

[szerkesztés] Lásd még

• Tanenbaum, Andrew,S. "Számítógép-hálózatok", 1999, PANEM Kft. ISBN 9635452136.
• Kovács Péter, "Számítógép-hálózatok", 2003, Computerbooks Kiadói Kft. ISBN 9636183139.

[szerkesztés] Egyéb, angol nyelvű információk

• About Wireless / Computer Networking – drótnélküli és kábeles hálózatok ismertetése
• Hálózatok és mikroszámítógépek
• Networking: K-12
• Hogyan építhetünk ki otthoni hálózatot?
• Hálózatokkal kapcsolatos, nyilt forrású és nem jogilag védett könyvek elérése és/vagy letöltése
• Networking Lab Ken Vastola, Shiv Kalyanaraman , Biplab Sikdar, Koushik Kar és Alhussein Abouzeid profeszorok alapján
• Easy Network Concepts (Linux kernel specifikus)