17. tétel Flashcards
(7 cards)
Fizikai réteg jellemzése, fontosabb feladatai
Az OSI modell 1. rétege a fizikai réteg, mely biztosítja az adatkapcsolati réteg kereteit alkotó bitek továbbítását a hálózati közegen. Ez a réteg egy teljes keretet fogad az adatkapcsolati rétegtől és olyan jelek sorozatává alakítja, amelyek továbbíthatók az átviteli közegen. A keretet alkotó bitek származhatnak végberendezésektől vagy közvetítő eszköztől egyaránt.
Átviteli közegek
Vezetékes:
o Réz kábel:
▪ Árnyékolatlan csavart érpár (UTP):
* A leggyakrabban használt típus
* RJ-45-ös csatlakozóban végződik
* Hálózati eszközök és állomások közti összeköttetésre
használják
* Négy pár, színkóddal jelölt, egymással összecsavart
vezetékből áll, melyet rugalmas műanyag köpeny vesz
körül.
* A vezetékek csavarása a más vezetékekről származó
jelinterferencia elleni védelemre szolgál.
▪ Árnyékolt csavart érpár (STP):
* RJ-45-ös csatlakozóban végződik
* Jobb zaj elleni védelmet biztosít az UTP kábeleknél
* UTP-hez képest lényegesen drágábbak
* STP esetében mind a 4 csavart érpár fóliaárnyékolással
van borítva, melyek aztán még egy plusz fémhálóval vagy
fóliával is be vannak burkolva.
* Kioltás: a vezetékpárokat egy áramkörként hozzák létre.
Ha az áramkörben ezt a két vezetéket közel helyezzük el
egymáshoz, a két vezeték által keltett mágneses mező
pontosan ellentétes irányú lesz. Emiatt a két mágneses
mező kioltja egymást, valamint a külső forrásból
származó EMI és RFI jeleket is
▪ Koaxiális:
* A középen lévő rézvezetőt körülöleli egy rugalmas
műanyag szigetelő réteg, majd ezt borít be egy rézfonat,
mely a vezeték második vezetőjeként működik.
* A rézfonat úgy viselkedik, mint egy Faraday-kalitka, így az
elektromágneses interferencia hatását is csökkenti.
* Ezen kívül az egész kábel kapott még egy külső műanyag
borítást.
o Optikai kábel:
▪ Hálózatok gerincét alkotó eszközök összekapcsolására szokták leginkább használni.
▪ Hosszabb távolságú és nagyobb sávszélességű adatátvitelt tesz lehetővé.
▪ Az optikai szál egy rugalmas és rendkívül vékony, átlátszó anyagú nagyon tiszta üveg (szilícium-dioxid).
▪ A bitek fényimpulzusként jelennek meg a szálon.
▪ Részei: mag (optikai szál), héj (körül veszi a magot, visszatükrözi a fényimpulzusokat), köpeny (műanyag külső burkolat)
- Vezeték nélküli:
o Rádió- és mikrohullámok használatával továbbítja az elektromágneses jeleket, melyek az adatkommunikáció bináris számjegyeinek felelnek meg.
o Néhány típusa:
* Wi-Fi:
IEEE 802.11 szabványra épül
WLAN hálózat: A vezeték nélküli hálózat közös
adatátviteli közege lehetővé teszi az eszközök
számára, hogy vezeték nélkül csatlakozzanak
egymáshoz egy LAN-on keresztül.
* Bluetooth:
IEEE 802.15 szabványra épül
WPAN hálózat: személyes hálózat, társított
eszközpárok közötti kommunikáció
* WiMAX:
IEEE 802.16 szabványra épül
Pont-multipont topológiát használ a szélessávú
vezeték nélküli hozzáférés biztosításához.
Adatkapcsolati réteg jellemzése, fontosabb feladatai
Az OSI modell következő, 2. rétege az adatkapcsolati réteg. Ez felelős a keretek csomópontok közötti továbbításáért a fizikai közegen. Lehetővé teszi a felsőbb rétegek számára az átviteli közeg elérését, valamint vezérli az adatok közegre helyezésének és fogadásának módját.
Az adatkapcsolati réteg két alrétegre tagolódik:
* Logikai kapcsolatvezérlés (LLC – Logical Link Control):
o Ez a felső alréteg határozza meg azokat a szoftveres folyamatokat, amelyek a hálózati réteg protokolljainak nyújtanak szolgáltatásokat.
o Információkat helyez a keretbe annak a hálózati rétegbeli protokollnak az azonosítására, mely a keretet használni fogja.
o Ez teszi lehetővé, hogy több, 3. rétegbeli protokoll is ugyazazt a hálózati interfészt és közeget használja.
* Közeghozzáférés-vezérlés (MAC – Media Access Control):
o Ez az alsó alréteg határozza meg a hardver által végzett közegkozzáférési folyamatokat.
o Biztosítja az adatkapcsolati szintű címzést, valamint az átviteli közeg jelzési rendszerének és a használatban lévő adatkapcsolati protokollnak megfelelő adatcsomag keretezését.
Az adatkapcsolati réteg alrétegekre bontása teszi lehetővé, hogy a felső rétegekben létrehozott valamely típusú keret az alsó réteg bármely közegtípusához hozzáférjen.
Keretek struktúrája
Az adatkapcsolat rétegbeli keret részei:
* Fejléc: a keret elején található és a vezérlési információkat tartalmazza, például a címzési adatokat.
* Adatrész: az IP és a szállítási réteg fejlécét, valamint az alkalmazási réteg adatait tartalmazza.
* Utótag: a keret végén található és a hibadetektáláshoz szükséges vezérlési információkat tartalmazza.
Fizikai és logikai topológiák
A hálózat topológiája a hálózati eszközök elrendezését és a köztük lévő összeköttetéseket jelenti. A topológiák kétféle módon ábrázolhatók:
* Fizikai topológia:
o A fizikai összeköttetésekre utal.
o Meghatározza a végberendezések és a köztes eszközök
kapcsolódási módját.
o Általában pont-pont vagy csillag típusú,
* Logikai topológia:
o Arra utal, hogy a hálózat miként szállítja a kereteket az egyik
állomástól a másikig. Ez az elrendezés az állomások közti
virtuális kapcsolatokból áll.
o A hozzájuk tartozó logikai jelutak az adatkapcsolati réteg
protokolljai határozzák meg.
Gyakori WAN topológiák:
* Pont-pont: ez a legegyszerűbb topológia fajta, mindössze egyetlen, két végpont közötti kapcsolatból áll.
* Csillagpont: a csillag topológia WAN változata, amelyben a központ pont-pont kapcsolatok használatával köti össze a telephelyeket.
* Hálós: nagyfokú rendelkezésre állást biztosít, viszont megköveteli, hogy minden eszköz mindennel össze legyen kapcsolva. Minden egyes kapcsolat egy-egy pont-pont összeköttetést jelent valamely másik csomóponttal.
Gyakori LAN topológiák:
* Csillag: a végberendezések egy központi közvetítő eszközhöz csatlakoznak. A korai csillag topológiáknál a végberendezések hub (L1) használatával kapcsolódtak egymáshoz, ma már viszont kapcsolókat (L2-L3 switch) használnak. Leggyakrabban használt topológia.
* Kiterjesztett csillag: több csillag topológia kombinációjából áll.
* Busz: az állomások egymás után vannak láncolva és valamilyen formában a lánc mindkét végén valamilyen formában le vannak zárva. Az eszközök összekapcsolásához itt nincs szükség hálózati eszközökre.
* Gyűrű: az állomások a megfelelő szomszédaikkal összeköttetésben állva alkotnak egy gyűrűt. A busz topológiával ellentétben a gyűrűt nem kell lezárni. Ennél a topológiánál a csomópontok minden körben kapnak egy keretet. Ha az nem nekik szól, akkor tovább adják azt a következő csomópontnak. Ezt nevezzük vezérjel-továbbításnak, mely egy szabályozható közeghozzáférési technika.
MAC-cím szerepe
Az összes keret feldolgozásából adódó túlzott mértékű többletterhelés megakadályozása érdekében egy MAC-címnek nevezett egyedi azonosítót hoztak létre, hogy a tényleges forrás- és célcsomópontokat azonosítani lehessen egy Ethernet hálózaton belül. Az OSI modell alsóbb szintjén a MAC címzés azonosítja az eszközt. Ezek a címek az egész világon egyediek kell, hogy legyenek. Gyakran nevezik őket beégetett címnek, mivel régen ezt a címet beleégették a hálózati kártya ROM-jába.
Amikor egy eszköz üzenetet továbbít egy Ethernet hálózatra, fejléc információt csatol a csomaghoz. A fejléc információi tartalmazzák a forrás és cél MAC címeket. A forrás készülék elküldi az adatokat a hálózaton keresztül. A hálózaton minden NIC (hálókártya) megvizsgálja az adatokat a MAC-alrétegben, hogy a keretbeli cél cím megegyezik-e az adott NIC fizikai MAC-címével. Ha nincs egyezés, akkor az eszköz eldobja a keretet. Amikor a keret eléri azt a helyet, ahol a cél MAC-cím megegyezik a NIC címével, a hálózati kártya átadja a keretet a felsőbb OSI-rétegeknek, ahol elkezdődik a kibontási folyamat.
Adattovábbítás módjai switch esetében
Egy 2. rétegbeli (L2) switch (kapcsoló) a kapcsolási és szűrési műveleteit kizárólag az OSI adatkapcsolati rétegbeli MAC-címek alapján végzik. A kapcsoló teljesen transzparens (átlátszó) a hálózati protokollok és a felhasználói alkalmazások számára. Egy L2-es kapcsoló egy MAC-címtáblát épít fel, amelyet a továbbítási döntéseihez használ. A switchek az egymástól független IP-alhálózatok közötti adattovábbításhoz a routerekre (forgalomirányítókra) támaszkodnak.
Egy kapcsoló a MAC-címtáblája segítségével határozza meg, hogyan kell kezelnie a beérkező adatkereteket. A kapcsoló úgy építi fel a MAC-címtábláját, hogy rögzíti a portjaihoz kapcsolódó állomások MAC-címeit. Miután a kapcsoló egyszer már egy adott porton lévő állomás MAC-címét rögzítette a címtáblájában, egy későbbi átvitel során már tudni fogja, hogy az adott állomásnak szánt forgalmat a hozzá társított porton keresztül kell továbbítania.
Amikor a kapcsoló egy bejövő adatkeretet kap és a cél MAC-címe nem szerepel a táblázatban, a kapcsoló a keretet az összes portján keresztül kiküldi, kivéve azt a portot, amelyen a keret beérkezett. Amikor a címzett csomópont válaszol, a kapcsoló rögzíti a keret forráscímét a MAC-címtáblájában.
