Informatika | Középiskola » Számítógép hálózatok kiterjedése és topológiája

Informatika 2.25 témakör Számítógép hálózatok 8. tétel Számítógép hálózatok kiterjedése és topologiája Számítógép hálózat önálló számítógépek valamilyen módon összekapcsolt rendszere adatok átvitele céljából. Hálózatok kialakulásának okai  A rendszer működése megbízhatóbbá vált – hibás gép szerepének átvétele  Drága erőforrások osztott módú használata  Feladatok osztott módú megoldása – gyorsabb végrehajtás  Információ áramlás gyorsítása  Biztonságosabb adatelérés és tárolás – több helyen tárolt adat Hálózatok csoportosítása kiterjedésük szerint:  LAN ( Local Area Network ): helyi hálózat. Az ilyen hálózat egy adott vállalaton, épületen, szervezeti egységen belül teremtenek kapcsolatot. Kiterjedésük nem haladja meg a 10-15 km átmérőjű kört.  MAN ( Metropolitan Area Ntwork ): nagyvárosi hálózat. Általában több közeli lokális hálózatot köt össze.

Sok esetben a városi telekommunikációs hálózatra épül, vagy a helyi TV hálózatra.  WAN ( Wide Area Network ): világháló. Ezek államok, földrészek között teremtenek kapcsolatot, egyrészt nemzetközi telefonos hálózaton, másrészt műholdas kapcsolaton keresztül. Az Internet az egész Földet átfogó hálózat. Mint ilyen , a WAN-ok közé tartozik Átviteli közege és sebessége változatos. Az internetes technológiákat alkalmazó zárt, kisebb kiterjedésű ( általában vállalati ) hálózatokat Intrenetnek nevezzük. Hálózati topológiák Sín topológia: minden állomás egy közös vonalhoz kapcsolódik. A gépek összekapcsolását RG-58-as koaxális kábellel történik ( 50  ). Átviteli sebessége 10Mbps. Max szegmenshossz 185 méter Egy szegmensen legfeljebb 30 gép lehet. A szegmensek összekapcsolására HUB, Switch vagy repeater használható. Max 5 szegmens kapcsolható össze, de csak három tartalmazhat gépet ( 54 3 szabály )

minimális kábelhossz 0,5 méter. A vonal végét 50 -os ellenállással le kell zárni Kialakítása egyszerű, de egy vonal meghibásodása az egész hálózatot leállítja és a hibakeresés nehézkes. Csillag topológia: középpontjában egy csillagpont található, melyen minden információ keresztül megy. Könnyen bővíthető és üzembiztos. A gépek összekötésére koax kábelt vagy UTP kábelt ( RJ-45, csavart érpár ) használnak. Átviteli sebessége ennek megfelelően 10 vagy 100 Mbps. Legnagyobb kábelhossz 100 méter. 1 Gyűrű topológia: az információ előre meghatározott irányba áramlik, és csak azok az állomások fogadják akiknek szól. A kiépítése olcsó is lehet, de egy vonal meghibásodása az egész hálózatot leállítja. Fa topológia: A szerver általában több közvetítő számítógéppel áll közvetlen kapcsolatban, a kliensek pedig ezekhez a közvetítő gépekhez kapcsolódnak. Így a kliensek a közvetítő gépeken

keresztül kommunikálnak a szerverrel és egymással. A fatopológia jellegzetessége, hogy minden számítógép egy, és csakis egy útvonalon érhető el. A fatopológiájú hálózat bármely pontján bekövetkezett hálózati hiba az érintett hálózatrészhez kapcsolódó alhálózatokat is megbéníthatja. Teljes topológia: minden gép minden géppel közvetlen kábelkapcsolatban áll. Nagybiztonságú, de nagyon költséges. Részleges topológia: ott célszerű kialakítani, ahol nem szükséges minden állomás között a nagybiztonságú kapcsolat. Hálózat kiépítésénél használt átviteli közegek Hálózat kiépítése szabályosan kábelcsatornák és fali aljzatok, valamint összekötő, patch kábelek alkalmazásával történik. A kábel sín topológia esetén az RG58U típusú koaxális kábel lehet. Az alkalmazott úgynevezett BNC csatlakozók fémből készülnek Csillag topológia esetén Category 5 típusú fali és patch sodrott érpár ( UTP )kábelt

használhatunk, aminek a teljes hossza maximum 100 méter lehet. A kábelhez való csatlakozók RJ45 típusjelzésűek és többféle fali kivitelben is készülnek. Az STP kábelhez árnyékolt RJ45 csatlakozók kaphatók. A kábelhálózat korlátai Az IEEE 802.3 szabvány szerint a kábelek hossza és az egy hálózati szegmensen levő csomópontok száma kötött. Egy vékony koaxális kábeles Ethernet szegmens hossza 185 méter lehet. Ez kerekítve 200 méter, ezért a vékony koaxális Ethernet hálózat jelölése 10Base2. Ez mutatja a szegmens lehetséges hosszát és a maximális átviteli sebességet, ami 10Mbps ( Mbps = megabit per szekundum ).A szegmensen maximum 30 csomópont, azaz számítógép és más hálózati eszköz lehet. A szegmensek összekapcsolására HUB, Switch vagy repeater használható. Max 5 szegmens kapcsolható össze, de csak három tartalmazhat gépet ( 543 szabály ) minimális kábelhossz 0,5 méter. A vonal végét 50 -os ellenállással le

kell zárni. Kialakítása egyszerű, de egy vonal meghibásodása az egész hálózatot leállítja és a hibakeresés nehézkes. A 10BaseT és a 100BaseT ( Fast Ethernet ) jelölésű hálózatok a sokkal megbízhatóbb UTP kábellel ( Unshielded Twisted Pair ) építjük. A nyolc eres Category 5 illetve Category 6 típusú ( mechanikailag szilárdabb ) kábel megfelelő bekötésével és az arra alkalmas hálózati eszközök alkalmazásával a 100 Mbps adatátviteli sebesség is elérhető. A legrövidebb kábelhossz 0,5 méter. 2 Hálózat építésekor használatos kábelek: Név: Kábel: 10 Base 2 RG-58 10 Base T UTP Cat 3 – 5 100 Base T UTP Cat 5 Optikai kábel Átviteli sebesség: 10 Mbps 10 Mbps 100 Mbps 900- 200000 Mbps Max. távolság: 185 méter 100 méter 100 méter Vezeték nélküli adatátvitelt valósítanak meg a rádiófrekvenciás, a mikrohullámú és az infravörös hálózati elemek. A hálózat kiépítéséhez szükséges hardver elemek Hálózati

kártya: közvetlen hardver eszköz a számítógép és az átvivő közeg között. Alapvetően a fizikai réteg funkcióit látja el. A gép címét a kártya tartalmazza Bridge: két fizikailag vagy topológiailag eltérő hálózat közötti összeköttetést valósítja meg. Adatkapcsolati rétegfunkciókat valósít meg. Az összekapcsolt hálózati részeken nem lehet két azonos fizikai cím. Repeater: jelismétlő. Két hálózatrészt kapcsol össze úgy, hogy csupán továbbítja a jeleket / két épületrész összekötése / . Router: egy forgalomirányító csomópont. Szétválasztja a hálózaton belüli és kívüli üzeneteket. HUB vagy Switch: központi elosztó eszköz. A bemenetére érkező csomagot megjeleníti az összes többi csatlakozóján. Lehet aktív vagy passzív A switch megjegyzi, hogy melyik pontjához ki csatlakozik, csomagváltáskor nem zavarja másik két eszköz forgalmát. A hálózat logikai felépítése A gépek fizikai összekötése az

első lépés. A második lépés, hogy a hálózat logikai felépítését meghatározzuk. Szerver-kliens modell A szerver-kliens hálózatban van egy kitüntetett szerepű számítógép, ez a kiszolgáló vagy szerver. Minden kérés rajta keresztül valósítható meg Ez a gép szolgálja ki a hálózat többi gépét. Ezeket klienseknek vagy munkaállomásoknak nevezzük Előnye, hogy a hálózat adminisztrálása egy helyen, a szerveren elvégezhető ( rendszergazda ! ). Hátránya, hogy a szerver kiesése esetén a hálózati szolgáltatások nem működnek. Egyenrangú hálózatok Itt nincs kitüntetett szerepű számítógép a hálózatban. Minden gépen beállítható, hogy milyen eszközöket oszt meg a hálózat többi tagjával. Mindenki saját gépéért felelős Hátránya, hogy a hálózatban részt vevő gépek száma korlátozott ( Windows operációs rendszer esetében 10 gép ). 3