1. Miért elõnyös a számítógépek helyi hálózatba kapcsolása?
2. Ismertesse a 802.1-802.5 szabványokat!
3. Miért osztotta a szabvány az adatkapcsolati réteget két alrétegre? Mi ezek feladata?
4. Milyen típusú kábelek használható a fizikai rétegben?
5. Melyek a közeghozzáférés-vezérlési alréteg funkciói ?
6. Mi a logikai kapcsolatvezérlési alréteg feladata?
7. Mi az a SAP? Milyen réteghatárom helyezkedik el?
8. Ismertesse a hálózati-LLC rétegek közötti szolgáltatási elõírásokat!
9. Ismertesse a LLC-MAC rétegek közötti szolgáltatási elõírásokat!
10. Milyen részekbõl állnak a lokális hálózatok fizikai egységei?
11. Ismertesse a 802.3 szabványt! Mi a közeghozzáférés módszere? Milyen a hálózat topológiája? Mi a kapcsolata az Ethernettel?
12. Mit takarnak a MAU és az AUI fogalmak?

Hatékonyabban lehet felhasználni a rendszer erõforrásait; nem kell minden programot és adatot egy gépen tartani a munkához, az adatokhoz, amennyiben ez szükséges mások is hozzáférnek.

A perifériák száma is csökkenthetõ: közös nyomtatók, közös CD meghajtók is használhatók.

A fentiek mellett ma már a hálózat a munkatársak közötti hatékony kommunikáció eszköze is, levelezésre, közös adatbázisok és egyéb információk kezelésére is felhasználható.

A 802.1-es szabvány a szabványhalmaz alapjait írja le, és az interfész primitíveket definiálja.

A 802.2-es az adatkapcsolati réteg felsõ részét, az ún. LLC (Logical Link Control - logikai kapcsolatvezérlés) alréteget definiálja. Sokáig vita volt arról, hogy az eltérõ közeg-hozzáférési módszerek miatt hová tartozzon a közeghozzáférés: a fizikai réteghez, vagy az adatkapcsolati réteghez. A vita lezárásaként az adatkapcsolati réteget osztották két részre: a közeg-hozzáférési alrétegre (MAC - Media Access Control - közegelérés vezérlés) és az LLC-re.

A 802.3-as szabvány a CSMA/CD (Ethernet) leírása. Nagyon fontos itt megjegyezni, hogy a 802.3 szabvány és az Ethernet nem azonos fogalmak. Az Ethernet egy termék, azaz a 802.3-as szabvány megvalósítása.

A 802.4-es szabvány a vezérjeles sín, és a

A 802.5-as szabvány a vezérjeles gyûrû leírása.

A 802.2-es az adatkapcsolati réteg felsõ részét, az ún. LLC (Logical Link Control - logikai kapcsolatvezérlés) alréteget definiálja. Sokáig vita volt arról, hogy az eltérõ közeg-hozzáférési módszerek miatt hová tartozzon a közeghozzáférés: a fizikai réteghez, vagy az adatkapcsolati réteghez. A vita lezárásaként az adatkapcsolati réteget osztották két részre: a közeg-hozzáférési alrétegre (MAC - Media Access Control - közegelérés vezérlés) és az LLC-re.

A sodrott érpár, a koaxiális kábel (alap- és szélessávú) és az optikai kábel.

Közeghozzáférés-irányítás A hálózati állomások szabályokat ill. eljárásokat használnak, hogy vezéreljék a fizikai csatorna megosztását.

Keretezés Kezdeti és záró információ jelzés hozzáadására van szükség ahhoz, hogy azonosítani lehessen az üzenetek elejét és végét, hogy az adó és a vevõ szinkronizálódjon, és felismerjék a hibákat.

Címzés A hálózat címzést használ, hogy azonosítani tudja az üzenet adásában és vételében résztvevõ eszközöket.

Hibafelismerés Célja a helyes üzenetadás és vétel ellenõrzése.

Az adatkapcsolati réteg logikai kapcsolatvezérlés szintjén az IEEE 802-es szabványt hozott létre: ezen a szinten minden IEEE 802-es szabvány közös, már amit a felsõbb rétegek felé mutat. Az alréteg szervezi az adatfolyamot, parancsokat értelmez, válaszokat generál, a hibákat ellenõrzi és helyreállítási funkciókat hajt végre.

A logikai kapcsolatvezérlés felel teljes mértékben az állomások közötti adatblokkok cseréjéért. A lokális hálózatban az adatblokkok cseréjéhez a hálózat állomásai között létesítendõ logikai kapcsolatra van szükség.

Ahhoz, hogy meg tudják különböztetni az ugyanazon állomás által létesített különbözõ cseretípusokat, bevezették a szolgáltatás-hozzáférési pont (Service Access Point — SAP) fogalmát, amelyet a hálózati állomásban az egyetlen adatcserében résztvevõ egyedi elem azonosítására használnak. (lásd 1. fejezet) A szolgáltatás-hozzáférési pontot úgy is értelmezhetjük, mintha egy port címe, vagy egy állomás magasabb rétegeihez való hozzáférési pont lenne.

Az alábbi ábrán látható két szolgáltatás-hozzáférési ponttal rendelkezõ eszköz különbözõ más eszközökkel történõ adatblokk cserére használhatja a SAP-jait. Az eszköz természetesen számos SAP-ot használhat. Azt a szolgáltatás-hozzáférési pontot, amelyik adatblokkot küld, forrás szolgáltatás-hozzáférési pontnak (Source SAP — SSAP), azt pedig, amelyik adatblokkot vesz rendeltetési szolgáltatás-hozzáférési pontnak (Destination SAP — DSAP) nevezik.

Azt az adatblokkot, amely a forrásállomás logikai kapcsolatvezérlési alrétegébõl eljut a célállomás logikai kapcsolatvezérlési alrétegéig, logikai kapcsolatvezérlési protokoll adatblokknak (LLC Protocol Date Unit — LLC PDU) nevezzük Az adás folyamán a forrásállomás logikai kapcsolatvezérlõ alrétege átadja az adatblokkot a közeghozzáférés-vezérlõ alrétegnek. Az átadott adatblokk felépítése is az ábrán látható.

Ezek az adatblokkok parancsokat és nyugtákat is hordozhatnak, azaz az üzenet feldolgozásának a vezérlésére használják.

A forrás SAP cím mindig egyedi, ami egyetlen olyan SAP-ot azonosít, amely az eredeti adatblokkot küldte. A rendeltetési SAP cím vagy egy egyetlen SAP-ot azonosító egyedi cím, vagy csoportcím. A csoport SAP cím a rendeltetési SAP-ok olyan csoportját határozza meg, amelybe tartozó rendeltetési állomás mindegyike veszi az adatblokkot.

A felsõbb hálózati réteg és a logikai kapcsolatvezérlési alréteg felületek közötti kapcsolat számára két mûveleti típust definiálnak: a kapcsolatmentes szolgáltatást, illetve a kapcsolatorientált szolgáltatást.

Az elsõ típus esetén nincs szükség logikai kapcsolat létrehozására az adó- és vevõállomás között, és minden elküldött adatblokkot közvetlenül dolgoznak fel. Nem végeznek sorszámellenõrzést (amivel biztosítanák, hogy az adatblokkot ugyanabban a szekvenciában vegyék, mint az a kiküldés, során volt), és a vevõállomás az adatblokk vétele után nem küld nyugtát. A kapcsolatmentes szolgáltatásoknál nincs folyamatvezérlés és hibajavítás. (azaz datagram szolgáltatás). Itt csak két szolgálati primitív van:

L_DATA.request : A hálózati réteg az LLC-hez az adatblokkot továbbítja, és kéri elküldését.

L_DATA.indication : Jelzi a hálózati rétegnek, hogy adatblokk érkezett, majd továbbítja is.

A második mûveleti típus kapcsolatorientált szolgáltatás: Az adó- és vevõállomás között kapcsolatot kell létesíteni a mûveletek megkezdése elõtt, összeköttetést kell fenntartani majd az összeköttetést bontani.

Itt öt primitív osztályt definiáltak: az L_CONNECT primitívek két SAP közötti logikai kapcsolat létesítésére szolgálnak, míg az L_DISCONNECT primitívek a kapcsolat bontására. Az L_DATA_CONNECT primitívek a felépített összeköttetésen keresztüli adatátvitelt vezérlik. Az L_RESET primitívekkel hozható alaphelyzetbe az összeköttetés. Az L_CONNECTION_FLOWCONTROL primitívek a két réteg közti adatcserét vezérlik, a sebességkülönbségeket egyenlítik ki.

Az LLC/MAC interfész szolgáltatások lehetõvé teszik, hogy az egyik állomás LLC alrétege adatot cseréljen a másik állomás ugyanezen alrétegével. Ezt három szolgálati primitív segítségével valósítják meg:

MA_DATA.request: Adatblokk küldésének kérése,

MA_DATA.indication: Adatblokk vétele és továbbítása megtörtént a MAC rétegbõl az LLC rétegbe,

MA_DATA.confirm: LLC jelzi, hogy elfogadta.

Az adapterkártya Ezt a speciális perifériakártyaként kapható eszközt, az adapterkártyát, a hálózat állomásaként használni kívánt valamennyi személyi számítógépbe beépítik. Az adapterkártya tartalmazza a logikai kapcsolatvezérlést, és a közeghozzáférést vezérlõ funkciókat megvalósító hardvert és förmvert (firmware).

A kábelrendszer A kábelrendszer azt a kábelt, ill. vezetéket jelenti, amelyet a hálózatban lévõ eszközök összekapcsolására használnak. Általában idetartoznak még azok a csatlakozószerelvények is, amelyek lehetõvé teszik, hogy az eszközök a kábelre csatlakozzanak. A legtöbb lokális hálózatnál használt alapvetõ vezetékválaszték a következõ: sodrott érpár kötegbõl álló kábel, koaxiális kábel és a fénykábel.

Koncentrátorok és erõsítõk Egyes lokális hálózati kialakítások koncentrátorokat, ill. hozzáférési egységeket használnak, hogy a hálózati jelek erõsítése és elosztása megoldott legyen, illetve a hálózatban levõ eszközök egy központi helyen kerüljenek összeköttetésbe egymással. Ezeket szokták HUB-oknak, jelismétlõknek is nevezni.

 11. Ismertesse a 802.3 szabványt! Mi a közeghozzáférés módszere? Milyen a hálózat topológiája? Mi a kapcsolata az Ethernettel?

Az Ethernet közeghozzáférésének alapgondolatát már bemutattuk. Mielõtt egy állomás adni akar, belehallgat a csatornába. Ha a kábel foglalt, akkor az állomás addig vár, amíg az üressé nem válik, máskülönben azonnal adni kezd. Ha egy üres kábelen két vagy több állomás egyszerre kezd el adni, ütközés következik be. Minden ütközést szenvedett keretû állomásnak be kell fejeznie adását, ezután véletlenszerû ideig várnia kell, majd az egész eljárást meg kell ismételnie.

Az Ethernet hálózatok átviteli sebessége 10 Mbit/s.(Ma már 100 Mbit/s is lehet!) Ez persze nem jelenti azt, hogy egy Ethernet hálózatnak minden körülmények között ez a maximális átviteli sebessége, hiszen egy ilyen hálózat a lehetséges terhelésének csak mintegy 60 %-án üzemeltethetõ ésszerûen. Tehát az Ethernet optimális sebessége mintegy 4.5 Mbit/s Ethernet hálózatokban többféle kábeltípus használható:

Vékony koax kábelezés esetén a jelek visszaverõdésének megakadályozására a végpontokat a kábel hullámellenállásával megegyezõ értékû 50 W -os ellenállással kell lezárni. Mivel a számítógépek sorosan fel vannak fûzve a kábelre, a csatlakoztatást oly módon lehet megvalósítani, hogy a koaxiális kábelt egyszerûen kettévágják a két végére ún. BNC csatlakozót szerelnek, és egy ún. T csatolót illesztenek be ez csatlakozik a számítógép hálózati kártyájára.

Az elõre kialakított hálózatoknál egy új csatlakozás létesítése egyszerûbb. A felszerelt fali csatlakozásról kell eltávolítani az ún. rövidzáró hurkot és a helyére kötni két darab elõre szerelt koaxiális kábelt mindkét végén BNC csatlakozóval, valamint egy T csatlakozás segítségével a számítógéphez illeszteni. Mindkét módszer hátránya, hogy a számítógép-hálózat mûködésének néhány percre való felfüggesztését kívánja. Nagy hálózatok esetén, ahol gyakran kell új felhasználót a rendszerhez kapcsolni, vagy a rendszer leállítása nehezen oldható meg ez az eljárás erõsen megkérdõjelezhetõ. Továbbá, minél több ilyen csatlakozás van a hálózatban annál valószínûbb, hogy valamelyiknél érintkezési hiba keletkezik. Újabban rendelkezése állnak ún. megszakítás-nélküli csatlakozók is, ám ezek telepítése meglehetõsen költséges.

A vastag Ethernet kábel többnyire sárga színû ( bár ezt semmilyen szabvány nem rögzíti), ezért gyakran yellow cable -nek is nevezik. A nagyfrekvenciás jelillesztés miatt a kábel borításán azonos távolságokra felfestett jelzések (gyûrûk) jelzik azokat a pontokat, ahol a kábelhez hozzá lehet csatlakozni. Ezt a kábelezési módszert a magasabb költségek, és a különleges szereléstechnikája miatt ( pl.: az ilyen kábelek csak meghatározott íveken hajlíthatók) csak olyan esetekben használják ahol az erõsebb külsõ zavarok miatt szükséges az erõsebb árnyékolás (pl.: ipari felhasználás), illetve nagyobb az áthidalandó távolság.

A vastag kábeleknél a számítógép-csatlakoztatás módja az ún. vámpír csatlakozó használata. Az ilyen rendszerû csatlakozás kialakítási módja a következõ: a kábelbe egy rendkívül pontos mélységû és szélességû lyukat fúrnak. A lyuknak a rézmagban kell végzõdnie. Ebbe a lyukba kell becsavarni egy speciális csatlakozót (ez a vámpír csatlakozó) , amelynek végül is ugyanaz a célja mint a T csatlakozónak, csak nem kell elvágni a kábelt. A vámpír csatlakozókat csak a kábel jelölt, meghatározott pontjain lehet elhelyezni.

Ilyenkor a kábelre egy adó-vevõt (transceiver vagy MAU - Media Attachment Unit) is illeszteni kell, amihez csatlakoztatott kábel köti össze az adó vevõt a számítógépben lévõ illesztõ kártyával. Az adó-vevõkábel (AUI=Attachment Unit Interface) legfeljebb 50 méter hosszú lehet, és öt különállóan árnyékolt sodrott érpárt tartalmaz. A MAU csatlakozója (Canon DB-15) négy szimmetrikus jeláramkört, tápellátást és földelést szolgáltató vezetéket tartalmaz. A jeláramkörök két jelvezetékbõl (A és B) és az árnyékolásukból (S) állnak.

Ethernet esetén vastag koax kábelhosszúsága max. 500 m, a vékony koaxé 185 m lehet. A hálózat által átfogott távolság növelése érdekében az egyes kábeleket ismétlõk (repeater) segítségével össze lehet kötni. Az ismétlõ egy fizikai rétegbeli eszköz, amely mindkét irányból veszi, felerõsíti és továbbítja a jeleket. A hálózat szemszögébõl az ismétlõkkel összekötött kábelszegmensek egyetlen kábelnek tekinthetõk (eltekintve az ismétlõ okozta plusz késleltetéstõl).

Egy rendszer több szegmenset és több ismétlõt tartalmazhat, de nem lehet két olyan adó-vevõ, amely 2,5 km-nél távolabbra helyezkedik el egymástól, ill. nem lehet olyan adó-vevõ közötti út, amely négynél több ismétlõn halad keresztül.

Csavart érpár alkalmazásakor minden ilyen módon bekötött számítógép lényegében pont-pont kapcsolatot valósít meg az elosztó eszközzel, az UTP több-portos jelismétlõvel. Ilyen eszközöknek 8...16 UTP csatlakozásuk van (RJ-11 jelû telefoncsatlakozó) a számítógépek felé, és bemenetükön UTP csatlakozó (ilyen módon fa struktúrájú UTP kábelezés valósítható meg), optikai kábel csatlakozó, BNC, vagy AUI csatlakozó található.

Hálózatépítésnél különféle épületkábelezési megoldás lehetséges. Lehet hogy csak egyetlen kábel kígyózik át az épület szobáin úgy, hogy az állomások a hozzájuk legközelebb esõ ponton csatlakoznak rá. Lehetséges egy, az alaptól a tetõig futó gerinckábel alkalmazása, amelyre az egyes emeleteken ismétlõk segítségével vízszintes kábelek csatlakoznak. Egyes megvalósításainál a függõleges gerincvezeték vastag, míg a vízszintesek vékony kábelek.

A jelenlegi Ethernet kábelezési technika az üvegszálas (egyre ritkábban koax) gerincvezetéket részesíti elõnyben, amelyhez jelismétlõkön (UTP multiport repeater) keresztül csavart érpárokkal csatlakoznak a számítógépek, csillag topológiát formálva. A különféle fizikai kábelezés megfelelõ csatlakozás-párokat tartalmazó egységek használatát követeli meg. Ezek lehetnek az üvegszálnál alkalmazott csatlakozók (ST, FC/PC, SMA, SC, FDDI), vékony koax BNC csatlakozója, a vastag koax-nál a AUI csatlakozót használnak, míg csavart érpárnál az RJ-11-es telefoncsatlakozót.

Bármilyen is legyen a közeg a szakadt kábelek, rossz megcsapolások, laza csatlakozók komoly adatátviteli problémákat okoznak. Lelassul a hálózat, sok “hálózati hiba” üzenet jelenik meg a rendszerben. Kinyomozásukra különbözõ technikákat fejlesztettek ki. Alapvetõen egy ismert alakú jelet bocsátanak a kábelre. Ha a jel akadályba vagy a kábel végébe ütközik, akkor visszhang keletkezik, amely a jellel ellenkezõ irányba terjed. A jel kibocsátási és a visszhang visszaérkezési idejét precízen mérve a visszhang keletkezési helye meghatározható. Ezt a technikát idõbeli reflektometriának (time domain reflectometry) nevezik.

Adó-vevõ (transceiver vagy MAU - Media Attachment Unit): amihez csatlakoztatott kábel köti össze az adó vevõt a számítógépben lévõ illesztõ kártyával. Az adó-vevõkábel (AUI=Attachment Unit Interface) legfeljebb 50 méter hosszú lehet, és öt különállóan árnyékolt sodrott érpárt tartalmaz. A MAU csatlakozója (Canon DB-15) négy szimmetrikus jeláramkört, tápellátást és földelést szolgáltató vezetéket tartalmaz. A jeláramkörök két jelvezetékbõl (A és B) és az árnyékolásukból (S) állnak.

7. fejezet: Ellenõrzõ kérdések és válaszok 11 - 20

7. fejezet: Ellenõrzõ kérdések és válaszok 21 - 28

Ábrajegyzék

Bevezetés

1.fejezet: A hálózatok célja, alkalmazása, alapfogalmak

2.fejezet: Fizikai átviteli jellemzõk és módszerek

3.fejezet: Közeg-hozzáférési módszerek

4.fejezet: Adatkapcsolati protokollok

5.fejezet: Hálózati réteg

6.fejezet: A felsõbb rétegek

7.fejezet: Lokális hálózatok

8.fejezet: A TCP/IP protokoll és az Internet

9. fejezet: Szótár

Tárgymutató