• Szerző: Sallai András
• Copyright © Sallai András, 2018
• Licenc: CC Attribution-Share Alike 4.0 International
• Web: https://szit.hu

• International Organization for Standardization
• Nemzetközi Szabványügyi Szervezet
• Központja: Genf, Svájc (Geneva, Switzerland)
• Keletkezés: 1947
• https://www.iso.org/
• International_Organization_for_Standardization

• American National Standards Institute
• Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet
• Központja: Washington, D.C., USA
• Keletkezés: 1918
• https://www.ansi.org/
• American_National_Standards_Institute

• Institute of Electrical and Electronics Engineers
• villamosmérnökök és informatikusok nemzetközi szervezete
• 1963-ban alapítva
• New York-i székhelyű
• https://www.ieee.org/
• Institute_of_Electrical_and_Electronics_Engineers

• International Electrotechnical Commission
• Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság
• 1906-ban jött létre Londoban
• Genf
• http://www.iec.ch/
• Pl.: Bináris prefixumok összefoglalása
• International_Electrotechnical_Commission

• Telecommunications Industry Association
• Telekommunikációs Ipari Szövetség
• Pl.: T568A és T568B – UTP kábelek színezése.
• https://www.tiaonline.org/
• Telecommunications_Industry_Association

• Electronic Industries Alliance
• Elektronikai Ipari Szövetség
• Pl.. SCART
• Electronic_Industries_Alliance

• Nemzetközi Távközlési Egyesület
• International Telecommunication Union
• régen: CCITT
• az ENSZ mellett működik
  • feladata:
    • a nemzetközi távközlési együttműködés segítése
• székhelye: Genf
• https://www.itu.int/
• 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.

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

• Internet_Engineering_Task_Force
• Internetes mérnökök munkacsoportja
• Alapítva: 1986
• https://www.ietf.org/
• Internet_Engineering_Task_Force

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

• 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

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

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

• UTP
• STP
• FTP
• Koax

Keretek kódolása:

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

• 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

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

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

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

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

• elektromágneses interferencia

• rádiófrekvenciás interferencia

• vezetéken haladó jel
• másik elektromos vagy mágneses terét zavarja

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

• fémes árnyékolás
• ellentétes áramköri érpárokat összesodornak

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

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

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

A táblázat forrása: kabelring.hu (2018)

Jellemzők:

• a csavarás véd az interferencia ellen
• általánosan elterjedt

Használják:

• kapcsolók
• forgalomirányítók

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

• 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

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

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

• 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

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

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

Magasabb kategória, magasabb átviteli sebesség.

A táblázat forrása:

• kabelring.hu (2018)

Ajánlott UTP kábel: GigabitEthernet → Cat6

A szabvány:

• TIA/EIA 568

A 4 érpár nincs kihasználva:

• 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.

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

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:

• 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

A közeg:

• rádióhullám
• mikrohullám

Jellemzők:

• nincs vezetékhez kötve
• nagy mobilitás
• egyre több van

Hátrányok:

• lefedettség
• interferencia
• biztonság

• 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

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

A közös átviteli közeghez csatlakozó második OSI réteg.

Az adatkapcsolati réteg feladatai:

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

• 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

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

• 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

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

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

Kép 10: Vezérjeles logikai topológia

Kép 11: Logikai topológia példa

• 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.

• versengéses hozzáférés
• szabályozott hozzáférés

Versengéses hozzáférés:

Szabályozott hozzáférés:

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

Az Ethernet és a vezeték nélküli hálózatok használáják.

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

Jellemzők újra:

• bármikor lehet küldeni
• ütközések lehetnek
• versengés van

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

• 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)

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

• 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.

A hálózati rétegből érkező csomagok keretekbe ágyazódnak.

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:

Pont-to-Pont Protokoll esetén:

802.11 Wireless LAN protokoll esetén: