[[oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat|< Cisco szerint a hálózat]]
====== Eszközök kapcsolása a hálózatra ======
* **Szerző:** Sallai András
* Copyright (c) Sallai András, 2018
* Licenc: [[https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/|CC Attribution-Share Alike 4.0 International]]
* Web: https://szit.hu
===== Kapcsolódás a hálózathoz =====
==== ISO ====
* International Organization for Standardization
* Nemzetközi Szabványügyi Szervezet
* Központja: Genf, Svájc (Geneva, Switzerland)
* Keletkezés: 1947
* https://www.iso.org/
* [[wp>International_Organization_for_Standardization]]
==== ANSI ====
* American National Standards Institute
* Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet
* Központja: Washington, D.C., USA
* Keletkezés: 1918
* https://www.ansi.org/
* [[wp>American_National_Standards_Institute]]
==== IEEE ====
* Institute of Electrical and Electronics Engineers
* villamosmérnökök és informatikusok nemzetközi szervezete
* 1963-ban alapítva
* New York-i székhelyű
* https://www.ieee.org/
* [[wp>Institute_of_Electrical_and_Electronics_Engineers]]
==== IEC ====
* International Electrotechnical Commission
* Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság
* 1906-ban jött létre Londoban
* Genf
* http://www.iec.ch/
* Pl.: Bináris prefixumok összefoglalása
* [[wp>International_Electrotechnical_Commission]]
==== TIA ====
* Telecommunications Industry Association
* Telekommunikációs Ipari Szövetség
* Pl.: T568A és T568B -- UTP kábelek színezése.
* https://www.tiaonline.org/
* [[wp>Telecommunications_Industry_Association]]
==== EIA ====
* Electronic Industries Alliance
* Elektronikai Ipari Szövetség
* Pl.. SCART
* [[wp>Electronic_Industries_Alliance]]
==== ITU ====
* Nemzetközi Távközlési Egyesület
* International Telecommunication Union
* régen: CCITT
* az ENSZ mellett működik
* feladata:
* a nemzetközi távközlési együttműködés segítése
* székhelye: Genf
* https://www.itu.int/
* [[wp>International_Telecommunication_Union]]
* 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 ====
* Internet_Engineering_Task_Force
* Internetes mérnökök munkacsoportja
* Alapítva: 1986
* https://www.ietf.org/
* [[wp>Internet_Engineering_Task_Force]]
==== 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 ====
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:adatbeagyazaskibontas.png?400|}}
==== A jelek ====
* elektronikus jelek -- rézkábel
* fény jelek -- optikai kábel
* mikrohullámú jel -- vezeték nélküli
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:osi_modell_szabvanyositok.png?400|}}
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: [[http://www.kabelring.hu/lan-halozatok/strukturalt-kabelek-jelolese-FTP-UTP|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 (**co**nductor)
* egy közös tengelyen (**ax**is)
* 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:
* [[http://www.kabelring.hu/lan-halozatok/strukturalt-kabelek-jelolese-FTP-UTP|kabelring.hu]] (2018)
Ajánlott UTP kábel: GigabitEthernet -> Cat6
==== Ethernet színkódok ====
A szabvány:
* TIA/EIA 568
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:t568_a.png?400|}}
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:t568_b.png?400|}}
A 4 érpár nincs kihasználva:
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:t568_tx-rx.png?400|}}
===== 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
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:optikai_kabel.png?400|}}
==== 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
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:egy_tobbmodusu_optikai.png?400|}}
==== 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.
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:osi_modell_reteg2.png?200|}}
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 ====
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:adatkapcsolati_reteg_eszkozok.png?400|}}
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
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:halozati_topografia_001.png?400|}}
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:halozati_topologia_003.png?400|}}
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:halozati_topologia_004.png?400|}}
==== Topológiák ====
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:pont-pont_topologia.png?150|}}
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:csillag_topologia.png?200|}}
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:teljes_topologia.png?200|}}
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:gyuru_topologia.png?200|}}
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:fa_topologia.png?300|}}
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:sin_topologia.png?200|}}
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:radios_m_topologia.png?150|}}
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:lancolt_topologia.png?300|}}
Csillag kiterjesztve:
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:csillag_kiterjesztve_topologia.png|}}
=== Logikai topológia ===
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:gyuru_m_topologia.png?200|}}
{{:oktatas:halozat:cisco_szerint_a_halozat:logikaitopologia_2.png?400|}}
==== 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.
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:radio_musorszoras.png?400|}}
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.
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:felduplexkapcsolat.png?400|}}
A duplex kapcsolat esetén egyszerre mindkét irányba áramolhatnak az adatok.
Ilyenek a telefonok.
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:duplexkapcsolat.png?400|}}
===== Közeghozzáférés-vezérlés =====
* versengéses hozzáférés
* szabályozott hozzáférés
Versengéses hozzáférés:
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:versengeseshozzaferes.png?400|}}
Szabályozott hozzáférés:
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:szabalyozotthozzaferes.png?400|}}
==== 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:
- a közeget egyszerre csak eszköz használhatja
- minden eszköz látja az adatokat
- 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
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:gyurustopologia.png?200|}}
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.
{{:oktatas:hálózat:cisco_szerint_a_hálózat:lan_es_wan_keretek.png?400|}}
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 |