Számítógépes Hálózatok

Történeti áttekintés

1950: A számítógép-hálózatok létrehozásának ötletével, az amerikai védelemi minisztérium kezdett el foglalkozni (válaszképpen a szovjet űrkutatás sikereire).

1994: A sikeres projekt számítógép-hálózata (ARPANET)ünnepelte 25 éves évfordulóját. A "hálózatok atyja" az ARPANET.

1970: Hawai-i Egyetem is csatlakozik a rádiós ALOHA kapcsolattal, ebből a tapasztalatból vettek ötleteket az ETHERNET lokális hálózat tervezői is.

1976: Kifejlesztik az UUCP (Unix-to-Unix Copy) programot.

1981: A BITNET létrehozásának éve. Megtaláljuk a különböző országok csatlakozási időpontját a hálózatokhoz, valamint az ezres, milliós felhasználói számok "áttörésének" időpontját.

1995: Az Internetben januárban 4,852,000 számítógépet regisztráltak 39140 hálózatban és ezen belül kialakított 71000 adminisztrációs egységben.

Bevezetés

Ma egyre többen tapasztaljuk meg azt, hogy a számítógép-hálózatok megjelennek a társadalom szinte minden szférájában. Nagyon fontos és reméljük megbízható építőkövei lesznek az "Információs Szupersztrádák"-nak és segítik a hatékony "Információs Társadalom" építését. Továbbá megtapasztalhatjuk a felelős közösségi munka szükségességét. Ez talán lehet egy új szín a viszonylag hosszú hazai "PC korszak" atomizáltsága után az együttműködésben. A számítógép-hálózatok történeti fejlődése Néhány előzetes megjegyzés tárgyalása után három szempont szerint osztályozzuk a hálózatokat, megkülönböztetjük az adathálózatok és számítógép-hálózatokat, kiemelünk néhány fontosabb dátumot, fejlődési állapotot.

Kezdeti lépésnek tekinthetjük a telekommunikációs technika alkalmazását a számítógépes távfeldolgozásban (TAF = távadatfeldolgozás). A TAF rendszer egy három szintű hierarchikus rendszer: egy erőforrásgépből (host), egy terminálvezérlőből (front-end, multiplexer) és néhány terminálból állt, amelyek az akkoriban használatos távközlő rendszereket (telex, telefon, rádió) használták az adatok (információ) átvitelére. Ma is fellelhető a számítógép-hálózati rendszerekben ez a klasszikus elérési mód, a terminál szerveren keresztül több erőforrás gép érhető el. A számítástechnika gyors fejlődése és összefonódása a szintén dinamikusan fejlődő adatkommunikációval lényegesen megváltoztatta a technológiákat, a termékeket és cégeket, létrejött a számítógép-kommunikációs ipar. Ezt a változást néhány jellemző ténnyel is alátámaszthatjuk: nincs lényeges különbésg adatfeldolgozási (számítási) és adatkommunikációs (átvitel, kapcsolás) feladatok között; nincs lényeges különbség az adat, hang és videokommunikáció között; az egy processzoros számítógépek, a több processzoros számítógépek, a helyi hálózatok, a városi és nagy távolságú hálózatok közötti adatátviteli vonalak összemosódnak. Egy nagy integrálódásnak vagyunk tanui, amely az összes kommunikációs tevékenységet igyekszik egységesíteni és világméretekben könnyen elérhetővé, használhatóvá tenni. A hálózat (network) szó legtöbbször alapértelmezésben számítógép-hálózatot jelent (computer network).

Az adatok átvitelét biztosító adatkommunikációs hálózatot (data network) a számítógép-hálózat(ok) egy alrendszerének is tekinthetjük, amely általában maga is önállóan működő speciális számítógép-hálózat. Egyre több hálózati szolgáltatás az adott alkalmazás komponenseinek többszöri felhasználásával felépített hálózat (application network) segítségével valósul meg általában több számítógép-hálózat közreműködésével. A hálózatok egymásra épülését az 1.ábra mutatja be.

Alkalmazás hálózata

Számítógép-hálózat(ok)

Adathálózat(ok)

1. ábra. Hálózatok

A számítógép hálózat fogalma

A számítógép-hálózat olyan elosztott rendszer, amelyben független számítógépek és számítógéprendszerek egymással információkat, adatokat cserélhetnek és erőforrásaikat megosztva használhatják.

A hálózatok csoportosítása átviteli közeg szerint Az átviteli közeg feladata, hogy a hálózatba kötött számítógépek között az adatokat és információkat szállítsa. Lehet vezetékes (koaxális, sodort érpárú) vagy vezeték nélküli (rádiófrekvenciás, mikrohullámú, infravörös). A hálózatok csoportosítása kiterjedésük szerint •Helyi hálózat (LAN): nagy adatátviteli sebesség, viszonylag kicsi kiterjedés, legfeljebb néhány száz méter. •Nagyvárosi hálózat (MAN): kiterjedése meghaladhatja egy város méretét, hasonló a LAN-hoz. •Nagy kiterjedésű hálózat (WAN): mérete akár a Föld teljes felszínéig terjedhet. Általában nagy sebességű; itt már a műholdas átvitel is megjelenik. •Internet: az egész földet átfogó hálózat. oIntranet: internetes technológiákat alkalmazó zárt, kisebb kiterjedésű hálózat. oExtranet: az intranethez hasonló méretű, de korlátozott mértékben külső felhasználók számára is elérhető.

A hálózatok csoportosítás összekötésük módja szerint •Sín: a gépeket egy főkábel segítségével kötjük össze, gondoskodni kell a főkábel mindkét oldali lezárásáról. •Gyűrű: hasonló a sínhez. Itt a sín két végpontja van összekötve. •Csillag: a gépek egyénileg csatlakoznak egy központi egységhez. •Fa: a sínhez hasonló, de több csomópontból álló ágakat is tartalmazhat. •Teljes: minden eszköz kapcsolódik minden eszközhöz. Ez a legbiztonságosabb elrendezés, azonban nagy kiterjedésű hálózatokban kivitelezhetetlen. •Celluláris: mobil, vezeték nélküli eszközök által létrehozott hálózat lehet, a mobiltelefon számára ilyen hálózat biztosítja az elérhetőséget.

A hálózat logikai felépítése

A gépek fizikai összekötése után, a hálózat logikai felépítését is meg kell határozzuk.

Szerver-kliens modell

Van egy kitüntetett szerepű számítógép, ez a kiszolgáló vagy szerver. Ez a gép szolgálja ki a hálózat többi gépét. Ezeket munkaállomásnak vagy kliensnek nevezzük. A szerver egy kifejezetten erre a célra kialakított operációs rendszert használ: Linux, Novell Netware, Windows NT, 2000, 2003 Server. A kliensgépeken tulajdonképpen bármilyen operációs rendszer lehet.

A hálózat logikai felépítése

A gépek fizikai összekötése az első lépés. A második lépés, hogy a hálózat logikai felépítését meghatározzuk. Két modell áll rendelkezésre.=Fejlődést motiváló tényezők=

Érdemes szólnunk a számítógép-hálózati fejlődés motiváló tényezőiről is. A felhasználónak a hálózat használata biztosítja az erőforrások osztott használatát, a nagyobb biztonságot és a kisebb költségeket.

A számítógép-hálózati alkalmazások választéka is egyre bővül, több alkalmazás integrálásával és a színes grafikus (esetleg multimédia) felhasználói felülettel egyre kényelmesebben kezelhetők.

Alapalkamazásnak tekintjük az elektronikus levelezést (e-mail), az adatállományok átvitelét (file transfer), a távoli terminál használatát (remote terminal access) és a távoli feldolgozást (remote job entry, network job entry). Ezen alapalkalmazásokra épülhetnek a további alkalmazások: számítógépes konferenciázás (computer conference, listserv), elektronikus faliújság (bulletin board), elektronikus újság (news), adatbázisok lekérdezése (database query), információs rendszerek (information service) használata és egyre újabbak jelennek meg. Az osztott feldolgozás fogalma a számítógép-hálózati szoftverek automatikus együttműködését jelenti, a felhasználónak nem kell tudnia konkrétan a szolgáltatásban résztvevő számítógép-hálózat felépítését, kiszolgáló gépek adatait és a megoldásban vállalt részfeladatokat.

Számítógép hálózat kialakításának céljai

•Hardvereszközöket és szoftvereket tudunk megosztani, és több ember munkáját segíteni. •Azzal, hogy nem kell bizonyos hardvereszközökből többet venni, pénzt takaríthatunk meg. •A hálózat segítségével felgyorsul a kommunikáció az egyes felek között. •A hálózatokba olyan adatbázisok kapcsolódnak be, amelyek tartalma napról napra frissül, bővül, így rengeteg információ lesz könnyen, gyorsan elérhető.

Szerver-kliens modell

A szerver-kliens felépítésű hálózatoknál van egy kitüntetett szerepű számítógép. Ez a gép a kiszolgáló vagy szerver, Minden kérés rajta keresztül valósítható meg. Ez a gép szolgálja ki a hálózat többi gépét.

Ezeket klienseknek. vagy munkaállomásoknak nevezzük. A szerver egy kifejezetten erre a célra kialakított operációs rendszert használ. Ilyenek például a Linux, a Novell Netware, a Microsoft Windows NT. A kliensgépeken tulajdonképpen bármilyen operációs rendszer lehet. Hátránya, hogy a rendszer működtetéséhez egy hálózati operációs rendszerhez értő szakember kell. A szerver kiesése esetén a hálózati szolgáltatások nem működnek. A szerver hardverigény e sokkal nagyobb mint a kliensé. Előnye a hálózati erőforrások megosztása.

Egyenrangú hálózatok

Itt nincs kitüntetett szerepű gép a hálózaton. Minden gépen beállítható, hogy milyen eszközöket oszt meg a hálózat többi tagjával. Mindenki a saját gépéért felelős. Nem kell külön rendszergazda. Hátrány, hogy a hálózatban résztvevő gépek száma korlátozott. Nagyszámú gép esetén már túl bonyolulttá válik a hálózat működése; működtetése.

A hálózat szabályainak gyűjteménye, vagyis a protokollok Ahhoz, hogy a számítógépek együtt tudjanak dolgozni, kommunikációs szabályokat kell felállítani. A szabályok pontról pontra meghatározzák, mit és hogyan kell csinálni. A szabványgyűjteményeket protokollnak nevezzük A hálózattal kapcsolatban rengeteg protokollt alkottak. Minden hálózati funkcióhoz tartozik egy vagy több protokoll. Például az internet esetén az adatátvitelhez a TCP/IP Protokoll. A levelezéshez az SMTP, POP3, IMAP protokollok.

Felhasznált irodalom

PSZF-SALGÓ [1]