Felhasználói eszközök

Eszközök a webhelyen


oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:fejezet_04_-_eszkoezoek_kapcsolasa_a_halozatra

< Cisco szerint a hálózat

Eszközök kapcsolása a hálózatra

Kapcsolódás a hálózathoz

ISO

ANSI

IEEE

IEC

TIA

EIA

ITU

  • Nemzetközi Távközlési Egyesület
  • International Telecommunication Union
  • régen: CCITT
  • az ENSZ mellett működik
    • feladata:
      • a nemzetközi távközlési együttműködés segítése
  • székhelye: Genf
  • Az ITU a Földet három régióra osztotta fel:
    • Region 1
    • Region 2
    • Region 3

Magyarország (egész Európa, Afrika, valamint Ázsia egy része) a Region 1-hez tartozik.

ITU-T

  • Az ITU Telekommunikációs szabványosítási területe (magyar Wikipedia szerint)
  • végberendezések telematikai szolgáltatásokhoz
  • telematika
    • számítógép vezérlésű irányítástechnika

IETF

Tx, Rx

  • Tx
    • Transmit
    • az interfészen kifelé menő csomagok
    • outbound – kifelé tartó (hajó)
  • Rx
    • Recieve
    • az interfészen fogadott csomagok
    • inbound – beérkező (kikötő felé tartó)

A fizikai réteg protokolljai

A jelek

  • elektronikus jelek – rézkábel
  • fény jelek – optikai kábel
  • mikrohullámú jel – vezeték nélküli

Ki mit szabványosított:

  • ISO – ISO 8877 RJ csatlakozók
  • ISO, EIA/TIA hálózati kábelek
  • EIA/TIA – távközlési kábelek, optikai kábelek
  • ANSI – RJ-45
  • ITU-T – ADSL
  • IEEE – Ethernet, Wireless LAN, WLAN, Bluetooth

Fizikai réteg

  • Kódolás
    • kódolás küldő és fogadó oldalon
    • leggyakrabb:
      • Manchester-kódolás
      • NRZ – Non-Return to Zero

Jelek továbbításának módjai

  • aszinkron
    • továbbítás órajel hozzárendelés nélkül
  • szinkron
    • adatok küldése órajellel együtt

Rézkábel

  • UTP
  • STP
  • FTP
  • Koax

Keretek kódolása:

  • Manchester
  • NRZ
  • 4B/5B
  • 8B/10B
  • PAM5

Sávszélesség általános mértékegységei

  • bps – 1 bps az alap (bit per szekundum)
  • kbps – 1000 bps – 10³ bps
  • Mbps – 1 000 000 bps – 10⁶ bps
  • Gbps – 1 000 000 000 bps – 10⁹ bps
  • Tbps – 1 000 000 000 000 bps – 10¹² bps

Sávszélesség befolyásoló tényezők

  • a forgalom nagysága
  • a forgalom típusa
  • forrás és cél között létrehozott késleltetés

Rézkábel

  • előny
    • olcsó
    • könnyen telepíthető
    • kicsi ellenállás
  • hátrány
    • korlátozott kábelhossz
    • érzékeny az interferenciára

Rézkábel jellemzők

  • adatok továbbítása
    • elektromos impulzus
  • fogadás
    • hálózati interfész érzékeli
  • minél nagyobb a távolság
    • a jel csillapodik
    • szabványokban megadott hosszúsági korlát

interferencia

  • a tér egyes pontjaiban a hullámok maximálisan erősítik egymást
  • a tér egyes pontjaiban a hullámok maximálisan gyengítik egymást

EMI

  • elektromágneses interferencia

RFI

  • rádiófrekvenciás interferencia

Áthallás

  • vezetéken haladó jel
  • másik elektromos vagy mágneses terét zavarja

Például a telefonon halljuk a másik a szomszédos vonalon zajló beszélgetést.

Védelem a kábelen

  • fémes árnyékolás
  • ellentétes áramköri érpárokat összesodornak

Védelem az összeállításban

  • megfelelő kábeltípus kiválasztása
  • kábelezési terv készítése
  • megfelelő kábelkezelés és lezárás

Rézalapú megoldások

Hálózatokban használt réz alapú átviteli közegek:

  • árnyékolatlan csavart érpár
    • Unshielded Twisted-Pair – UTP
    • UTP
  • árnyékolt csavart érpár
    • Shielded Twisted-Pair
    • STP
  • fóliával árnyékolt érpár
    • Foiled Twisted Pair
    • FTP
  • koaxiális

Kábelek jelölések

Nézzük meg az árnyékolatlan és árnyékolt vezetékek jelölését.

Egyes betűk magyarázata a következőkhöz:

  • U – árnyékolatlan
  • F – fólia árnyékolás
  • S – fonott/szövött réz háló

A szabványos kódok felépítése:

közös árnyékolás / érpárok árnyékolása
  • közös árnyékolás → az egész kábel árnyékolása
  • érpárok árnyékolása → érpáronként árnyékolás
Szabványos
elnevezés
Iparban használt
elnevezés
Kábel
árnyékolása
Érpár
árnyékolása
U/UTP UTP nincs nincs
U/FTP STP, ScTP, PiMF nincs fólia
F/UTP FTP, STP, ScTP fólia nincs
S/UTP STP, ScTP fonott réz h. nincs
SF/UTP SFTP, S-FTP, SF-TP fonott. fólia nincs
SF/SFTP SFSFTP,SF-SFTP,SF-TP fonott. fólia fonott. fólia
F/FTP FFTP fólia fólia
S/FTP SSTP,FFTP,STP,PiMF fonott réz h. fólia
SF/FTP SSTP,SFTP fonott. fólia fólia

A táblázat forrása: kabelring.hu (2018)

UTP

Jellemzők:

  • a csavarás véd az interferencia ellen
  • általánosan elterjedt

Használják:

  • kapcsolók
  • forgalomirányítók

Használható LAN és WAN hálózatoknál is. Ide vonatkozó szabvány: RJ-45.

Koax

  • két vezető (conductor)
  • egy közös tengelyen (axis)
  • A rézvezető körül rugalmas műanyag szigetelőréteg.
  • A műanyag szigetelőt rézfonat borítja.
  • Második vezeték és a belső vezeték árnyékolója.

Hagyományos használata:

  • Kábeltelevíziós technológia
  • Korai Ethernet technológia

Ezek a technológiák egyirányúak.

Koax manapság:

  • vezeték nélküli berendezések
    • Antenna – vezeték nélküli eszköz
  • kábeles Internet
    • erősítő eszközökkel
    • ma már optikai kábel felváltja
    • vannak hibrid megvalósítások
      • HFC – fényvezető-koax hibrid
      • Hybrid fiber-coaxial

Az UTP kábelekről

  • 4 pár
  • színkóddal jelölt
  • egymással összecsavart
  • rugalmas műanyag köpönyeg
  • nincs árnyékolás

A réz vezetőszál lehet

  • többszálú – lengőkábel – UTP
  • tömör – fali kábel – STP, FTP

UTP - kioltás

  • a vezetékpárok egy áramkört alkotnak
  • közel helyezve egymáshoz a két vezetéket
    • mágneses mező ellentétes irányú
  • a két mágneses mező kioltja egymást
  • de kioltja a külső EMI és RFI jeleket is
  • önkioltás

Csavarok száma

  • a jobb kioltás érdekében:
    • különböző számú csavarás – vezetékpáronként
  • a csavarások száma méterenként megadott

UTP kábel szabványok

  • Category 3
  • Category 5 Cat5
  • Category 5e Cat5e
  • Category 6 Cat6

Magasabb kategória, magasabb átviteli sebesség.

Cat xx kábel sebesség megjegyzés
Cat 1 - 0,4 MHz telefon és modem vonalak
Cat 2 - 4 MHz régi terminál: IBM 3270
Cat 3 UTP 16 MHz Ethernet vonalak – 10BASE-T; 100 BASE-T4
Cat 4 UTP 20 MHz nem használatos
Cat 5 UTP 100 MHz Ethernet – 100 BASE-TX;…
Cat 5e UTP 100 MHz Ethernet
Cat 6 UTP 250 MHz Ethernet – gyakran 10 G BASE-T
Cat 6A U/FTP
F/UTP
500 MHz komolyabb árnyékolás 10G BASE-T
Cat 7 F/FTP
S/FTP
600 MHz Ethernet 10G BASE-T
Cat 7A F/FTP
S/FTP
1000 MHz 10G BASE-T Etherent
Cat 8/8.1 U/FTP
F/UTP
1600-2000 MHz 40G BASE-T Ethernet
Cat 8.2 F/FTP
S/FTP
1600-2000 40G BASE-T Etherent

A táblázat forrása:

Ajánlott UTP kábel: GigabitEthernet → Cat6

Ethernet színkódok

A szabvány:

  • TIA/EIA 568

A 4 érpár nincs kihasználva:

Optikai kábelek

Jellemzők

  • hálózatok gerincét alkotja
  • nagyon hosszú távolság
  • nagyobb sávszélesség

Az optikai szál rugalmas és vékony, átlátszó nagyon vékony üveg, kicsit vastagabb mint az emberi hajszál. Az anyaga szilícium-dioxid.

A digitális jelek fényimpulzus formájában haladnak.

Felépítés

  • mag – tiszta üveg – ez továbbítja a fényimpulzust
  • héj – üveg – tükörként működik
  • lehet még – a bevonat megerősítése – lágy
  • köpeny – műanyag burkolat – kemény

Módok

Fényimpulzus előállítása:

  • lézer
  • dióda (LED)

Csoportosítás:

  • egymódusú
    • Single-mode-fiber – SMF
    • nagyon vékony
    • lézer fényforrás
    • Nagy távolságoknál – több 100 km
  • Többmódusú kábel
    • Multimode Fiber – MMF
    • nagyobb átmérő
    • LED forrás
    • Max. 550 méter; akár 10 Gb/s adatátvitel

Előnyök és hátrányok

Előnyök:

  • nem érzékeny az EMI-re
  • nem kell földelni
  • vékony
  • alacsony jelveszteség
  • nagy távolságon használható erősítés nélkül

Hátrányok:

  • más kábelekkel szemben az optikai ugyanakkora távolságra drágább
  • az illesztések és a lezárásokhoz speciális eszközök szükségesek
  • nagyobb szakértelem szükséges

Hol használjuk:

  • általában gerinchálózatok
  • egyetemeken épületek között

Összehasonlítás

Sávszélesség
rézkábel optikai kábel
10 Mb/s – 10 Gb/s 10 Mb/s – 100 Gb/s
Hosszúság
rézkábel optikai kábel
1-100 méter 1 - 100 000 méter

Vezeték nélküli hálózatok

A közeg:

  • rádióhullám
  • mikrohullám

Jellemzők:

  • nincs vezetékhez kötve
  • nagy mobilitás
  • egyre több van

Hátrányok:

  • lefedettség
  • interferencia
  • biztonság

Szabványok

  • 802.11 WLAN – Wifi
  • 802.15 WPAN – Bluetooth – 1 – 100 méter
  • 802.16 WiMAX – Wordwide Interoperability for Microwave Access (pont – multipont)

Wifi szabványok:

  • 802.11a: 54 Mb/s, 5 GHz
  • 802.11b: 11 Mb/s, 2.4 GHz
  • 802.11g: 54 Mb/s, 2.4 GHz
  • 802.11n: 600 Mb/s, 2.4 és 5 GHz
  • 802.11ac: 2,4 Gb/s, 5 GHz
  • 802.11ad: 7 Gb/s, 2.4 GHz és 60 GHz

AP

Az AP az Access Point rövidítése, vezeték nélküli hozzáférési pont elnevezése. Az AP-ot a LAN-hoz csatlakoztatjuk, ahol vezeték nélküli hozzáférést biztosít.

Adatkapcsolati réteg

A közös átviteli közeghez csatlakozó második OSI réteg.

Az adatkapcsolati réteg feladatai:

  • 3. rétegből csomagok fogadása
  • a csomagok keretbeágyazása
  • a közeghozzáférés vezérlése
  • hibakeresés

Al-rétegek

  • LLC al-réteg
  • MAC al-réteg

LLC:

  • Logical Link Control
  • Logikai kapcsolatvezérlés
  • a hálózati réteggel van kapcsolatban
  • információkat helyez el a keretben

MAC:

  • Media Access Control
  • közeghozzáférés-vezérlés
  • címzés

Adatkapcsolati protokollok

A forgalomirányítók mindig kibontják a keretet, majd új keretbe ágyazzák.

fejrész csomag/szegmens/adat útótag

IEEE szabványok

  • 802.2 Logical Link Control (LLC)
  • 802.3 Ethernet
  • 802.4 Token bus
  • 802.5 Token ring
  • 802.11 Wireless LAN (WLAN)
  • 802.15 Bluetooth
  • 802.16 WiMax

Topográfia-topológia

  • topológia
    • fizikai topológia
      • fizikai kapcsolatokra utal
      • milyen eszközök
    • logikai topológia
      • hogyan szállítjuk a kereteket
      • logikai kapcsolatok
  • topográfia
    • fizikailag hol helyezkedik el az eszköz

Topológiák

Kép 1: Pont-pont topológia

Kép 2: Csillag topológia

Kép 3: Teljes topológia

Kép 4: Gyűrű topológia

Kép 5: Fa topológia

Kép 6: Sín topológia

Kép 7: Rádiós topológia

Kép 8: Láncolt topológia

Csillag kiterjesztve:

Kép 9: Kiterjesztett csillag topológia

Logikai topológia

Kép 10: Vezérjeles logikai topológia

Kép 11: Logikai topológia példa

Kapcsolatok típusai

  • szimplex – egyirányú – például rádió műsorszórás
  • félduplex – egyszerre egy irányú - pl.: CB rádió
  • duplex – egyszerre kétirányú – pl. telefon

Szimplex kapcsolatnál az adatok áramlásának irány csak egyirányú. Ilyen például a rádiós műsorszórás.

A félduplex kapcsolatok kétirányúak, de egyszerre csak egy irányba szállíthatók az adatok. A CB, URH és Walkie-talkie rádiók ilyenek. Egyszerre csak az egyik fél beszélhet a rádióba, amíg beszél, nem hallja a többieket.

A duplex kapcsolat esetén egyszerre mindkét irányba áramolhatnak az adatok. Ilyenek a telefonok.

Közeghozzáférés-vezérlés

  • versengéses hozzáférés
  • szabályozott hozzáférés

Versengéses hozzáférés:

Szabályozott hozzáférés:

Nem determinisztikus versengés

  • bármikor lehet küldeni
  • ha nem foglalt a csatorna
  • Carrier Sense Multiple Access – CSMA
  • vivőérzékeléses többszörös hozzáférés

Az Ethernet és a vezeték nélküli hálózatok használáják.

Versengés alapú technológiák

  • CSMA/CD – 802.3 Ethernet
  • CSMA/CA – 802.11 Wireless

Jellemzők újra:

  • bármikor lehet küldeni
  • ütközések lehetnek
  • versengés van

CSMA/CD

  • Vivőérzékeléses többszörös hozzáférés
  • Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
  • ha nem érzékelünk vivőjelet, akkor a csatorna szabad
  • a korai Ethernet használta

CSMA/CA

  • Vivőérzékeléses többszörös hozzáférés ütközés-elkerüléssel
  • Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • ha nem érzékelünk adást, akkor jelezzük, hogy mi szeretnénk adni
  • 802.11 használja (Wifi)

Többes hozzáférés

Ezeket a hálózatokat logikailag többes hozzáférésű topológiának nevezzük. Jellemzők:

  1. a közeget egyszerre csak eszköz használhatja
  2. minden eszköz látja az adatokat
  3. csak az dolgoza fel, akinek szól

Szabályozott hozzáférés

  • csak egy állomás tud egy időben adni
  • nincs ütközés
  • vezérjel-átadást használ
  • Token ring – IEEE 802.5
  • FDDI – IEEE 802.4

A keret körbejár. A után B, B után C, stb. A keret körbe megy, akinek nem szól az csak tovább küldi.

Keretek

A hálózati rétegből érkező csomagok keretekbe ágyazódnak.

fejrész
adat

FCS

stopbitek
startbitek cím típus

Az FCS a Frame Check Sequence rövidítése, amely ciklikus redundancia-ellenőrzést (CRC) használ.

Az ilyen felépítésű keretet a következő helyen használjuk:

  • Ethernet
  • pont-pont protokoll – PPP
  • 802.11 – vezeték nélküli hálózatok

A keretek különböznek HDLC, Frame Relay, stb. eszközök esetén.

Ethernet keret részeinek mérete:

Ethernet keret
start cél forrás típus adat FCS
8 bájt 6 bájt 6 bájt 2 bájt 46-1500 bájt 4 bájt

Pont-to-Pont Protokoll esetén:

jelzők cél kontroll protokoll adat FCS
1 bájt 1 bájt 1 bájt 2 bájt változó 2 vagy 4 bájt

802.11 Wireless LAN protokoll esetén:

keret
kontroll
időtartam/ID DA SA RA szekvencia
kontroll
TA keret törzs FCS
oktatas/halozat/cisco_szerint_a_halozat/fejezet_04_-_eszkoezoek_kapcsolasa_a_halozatra.txt · Utolsó módosítás: 2022/10/21 23:04 szerkesztette: admin