7. fejezet: Ellenőrző kérdések és válaszok 1 - 10

 

  1. Miért előnyös a számítógépek helyi hálózatba kapcsolása?
  2. Ismertesse a 802.1-802.5 szabványokat!
  3. Miért osztotta a szabvány az adatkapcsolati réteget két alrétegre? Mi ezek feladata?
  4. Milyen típusú kábelek használható a fizikai rétegben?
  5. Melyek a közeghozzáférés-vezérlési alréteg funkciói ?
  6. Mi a logikai kapcsolatvezérlési alréteg feladata?
  7. Mi az a SAP? Milyen réteghatárom helyezkedik el?
  8. Ismertesse a hálózati-LLC rétegek közötti szolgáltatási előírásokat!
  9. Ismertesse a LLC-MAC rétegek közötti szolgáltatási előírásokat!
  10. Milyen részekből állnak a lokális hálózatok fizikai egységei?
  11. Ismertesse a 802.3 szabványt! Mi a közeghozzáférés módszere? Milyen a hálózat topológiája? Mi a kapcsolata az Ethernettel?
  12. Mit takarnak a MAU és az AUI fogalmak?

 

 

1. Miért előnyös a számítógépek helyi hálózatba kapcsolása?

Hatékonyabban lehet felhasználni a rendszer erőforrásait; nem kell minden programot és adatot egy gépen tartani a munkához, az adatokhoz, amennyiben ez szükséges mások is hozzáférnek.

A perifériák száma is csökkenthető: közös nyomtatók, közös CD meghajtók is használhatók.

A fentiek mellett ma már a hálózat a munkatársak közötti hatékony kommunikáció eszköze is, levelezésre, közös adatbázisok és egyéb információk kezelésére is felhasználható.

 

2. Ismertesse a 802.1-802.5 szabványokat!

A 802.1-es szabvány a szabványhalmaz alapjait írja le, és az interfész primitíveket definiálja.

A 802.2-es az adatkapcsolati réteg felső részét, az ún. LLC (Logical Link Control - logikai kapcsolatvezérlés) alréteget definiálja. Sokáig vita volt arról, hogy az eltérő közeg-hozzáférési módszerek miatt hová tartozzon a közeghozzáférés: a fizikai réteghez, vagy az adatkapcsolati réteghez. A vita lezárásaként az adatkapcsolati réteget osztották két részre: a közeg-hozzáférési alrétegre (MAC - Media Access Control - közegelérés vezérlés) és az LLC-re.

A 802.3-as szabvány a CSMA/CD (Ethernet) leírása. Nagyon fontos itt megjegyezni, hogy a 802.3 szabvány és az Ethernet nem azonos fogalmak. Az Ethernet egy termék, azaz a 802.3-as szabvány megvalósítása.

A 802.4-es szabvány a vezérjeles sín, és a

A 802.5-as szabvány a vezérjeles gyűrű leírása.

 

3. Miért osztotta a szabvány az adatkapcsolati réteget két alrétegre? Mi ezek feladata?

A 802.2-es az adatkapcsolati réteg felső részét, az ún. LLC (Logical Link Control - logikai kapcsolatvezérlés) alréteget definiálja. Sokáig vita volt arról, hogy az eltérő közeg-hozzáférési módszerek miatt hová tartozzon a közeghozzáférés: a fizikai réteghez, vagy az adatkapcsolati réteghez. A vita lezárásaként az adatkapcsolati réteget osztották két részre: a közeg-hozzáférési alrétegre (MAC - Media Access Control - közegelérés vezérlés) és az LLC-re.

 

4. Milyen típusú kábelek használható a fizikai rétegben?

A sodrott érpár, a koaxiális kábel (alap- és szélessávú) és az optikai kábel.

 

5. Melyek a közeghozzáférés-vezérlési alréteg funkciói ?

Közeghozzáférés-irányítás A hálózati állomások szabályokat ill. eljárásokat használnak, hogy vezéreljék a fizikai csatorna megosztását.

Keretezés Kezdeti és záró információ jelzés hozzáadására van szükség ahhoz, hogy azonosítani lehessen az üzenetek elejét és végét, hogy az adó és a vevő szinkronizálódjon, és felismerjék a hibákat.

Címzés A hálózat címzést használ, hogy azonosítani tudja az üzenet adásában és vételében résztvevő eszközöket.

Hibafelismerés Célja a helyes üzenetadás és vétel ellenőrzése.

 

6. Mi a logikai kapcsolatvezérlési alréteg feladata?

Az adatkapcsolati réteg logikai kapcsolatvezérlés szintjén az IEEE 802-es szabványt hozott létre: ezen a szinten minden IEEE 802-es szabvány közös, már amit a felsőbb rétegek felé mutat. Az alréteg szervezi az adatfolyamot, parancsokat értelmez, válaszokat generál, a hibákat ellenőrzi és helyreállítási funkciókat hajt végre.

Ez az alréteg, a felette álló rétegeknek nyújt szolgáltatást ugyanolyan módon, ahogy azt a hagyományos adatkapcsolati protokoll nyújtja a távolsági hálózatban. Az OSI referenciamodellt követő LAN kialakításban, a logikai kapcsolatvezérlés feletti réteg tulajdonképpen a hálózati réteg.

Az LLC/MAC felületek közötti szolgáltatási előírások azokat a szolgáltatásokat rögzíti, amelyeket az LLC, és az alatta levő közeghozzáférés-vezérlési (MAC) alréteg felületei között definiálnak.

A logikai kapcsolatvezérlés felel teljes mértékben az állomások közötti adatblokkok cseréjéért. A lokális hálózatban az adatblokkok cseréjéhez a hálózat állomásai között létesítendő logikai kapcsolatra van szükség.

 

7. Mi az a SAP? Milyen réteghatáron helyezkedik el?

Ahhoz, hogy meg tudják különböztetni az ugyanazon állomás által létesített különböző cseretípusokat, bevezették a szolgáltatás-hozzáférési pont (Service Access Point — SAP) fogalmát, amelyet a hálózati állomásban az egyetlen adatcserében résztvevő egyedi elem azonosítására használnak. (lásd 1. fejezet) A szolgáltatás-hozzáférési pontot úgy is értelmezhetjük, mintha egy port címe, vagy egy állomás magasabb rétegeihez való hozzáférési pont lenne.

Az alábbi ábrán látható két szolgáltatás-hozzáférési ponttal rendelkező eszköz különböző más eszközökkel történő adatblokk cserére használhatja a SAP-jait. Az eszköz természetesen számos SAP-ot használhat. Azt a szolgáltatás-hozzáférési pontot, amelyik adatblokkot küld, forrás szolgáltatás-hozzáférési pontnak (Source SAP — SSAP), azt pedig, amelyik adatblokkot vesz rendeltetési szolgáltatás-hozzáférési pontnak (Destination SAP — DSAP) nevezik.

 

Szolgálat hozzáférési pontok

Azt az adatblokkot, amely a forrásállomás logikai kapcsolatvezérlési alrétegéből eljut a célállomás logikai kapcsolatvezérlési alrétegéig, logikai kapcsolatvezérlési protokoll adatblokknak (LLC Protocol Date Unit — LLC PDU) nevezzük Az adás folyamán a forrásállomás logikai kapcsolatvezérlő alrétege átadja az adatblokkot a közeghozzáférés-vezérlő alrétegnek. Az átadott adatblokk felépítése is az ábrán látható.

Ezek az adatblokkok parancsokat és nyugtákat is hordozhatnak, azaz az üzenet feldolgozásának a vezérlésére használják.

A forrás SAP cím mindig egyedi, ami egyetlen olyan SAP-ot azonosít, amely az eredeti adatblokkot küldte. A rendeltetési SAP cím vagy egy egyetlen SAP-ot azonosító egyedi cím, vagy csoportcím. A csoport SAP cím a rendeltetési SAP-ok olyan csoportját határozza meg, amelybe tartozó rendeltetési állomás mindegyike veszi az adatblokkot.

 

8. Ismertesse a hálózati-LLC rétegek közötti szolgáltatási előírásokat!

A felsőbb hálózati réteg és a logikai kapcsolatvezérlési alréteg felületek közötti kapcsolat számára két műveleti típust definiálnak: a kapcsolatmentes szolgáltatást, illetve a kapcsolatorientált szolgáltatást.

Az első típus esetén nincs szükség logikai kapcsolat létrehozására az adó- és vevőállomás között, és minden elküldött adatblokkot közvetlenül dolgoznak fel. Nem végeznek sorszámellenőrzést (amivel biztosítanák, hogy az adatblokkot ugyanabban a szekvenciában vegyék, mint az a kiküldés, során volt), és a vevőállomás az adatblokk vétele után nem küld nyugtát. A kapcsolatmentes szolgáltatásoknál nincs folyamatvezérlés és hibajavítás. (azaz datagram szolgáltatás). Itt csak két szolgálati primitív van:

L_DATA.request : A hálózati réteg az LLC-hez az adatblokkot továbbítja, és kéri elküldését.

L_DATA.indication : Jelzi a hálózati rétegnek, hogy adatblokk érkezett, majd továbbítja is.

A második műveleti típus kapcsolatorientált szolgáltatás: Az adó- és vevőállomás között kapcsolatot kell létesíteni a műveletek megkezdése előtt, összeköttetést kell fenntartani majd az összeköttetést bontani.

Itt öt primitív osztályt definiáltak: az L_CONNECT primitívek két SAP közötti logikai kapcsolat létesítésére szolgálnak, míg az L_DISCONNECT primitívek a kapcsolat bontására. Az L_DATA_CONNECT primitívek a felépített összeköttetésen keresztüli adatátvitelt vezérlik. Az L_RESET primitívekkel hozható alaphelyzetbe az összeköttetés. Az L_CONNECTION_FLOWCONTROL primitívek a két réteg közti adatcserét vezérlik, a sebességkülönbségeket egyenlítik ki.

 

9. Ismertesse a LLC-MAC rétegek közötti szolgáltatási előírásokat!

Az LLC/MAC interfész szolgáltatások lehetővé teszik, hogy az egyik állomás LLC alrétege adatot cseréljen a másik állomás ugyanezen alrétegével. Ezt három szolgálati primitív segítségével valósítják meg:

MA_DATA.request: Adatblokk küldésének kérése,

MA_DATA.indication: Adatblokk vétele és továbbítása megtörtént a MAC rétegből az LLC rétegbe,

MA_DATA.confirm: LLC jelzi, hogy elfogadta.

 

10. Milyen részekből állnak a lokális hálózatok fizikai egységei?

Az adapterkártya Ezt a speciális perifériakártyaként kapható eszközt, az adapterkártyát, a hálózat állomásaként használni kívánt valamennyi személyi számítógépbe beépítik. Az adapterkártya tartalmazza a logikai kapcsolatvezérlést, és a közeghozzáférést vezérlő funkciókat megvalósító hardvert és förmvert (firmware).

A kábelrendszer A kábelrendszer azt a kábelt, ill. vezetéket jelenti, amelyet a hálózatban lévő eszközök összekapcsolására használnak. Általában idetartoznak még azok a csatlakozószerelvények is, amelyek lehetővé teszik, hogy az eszközök a kábelre csatlakozzanak. A legtöbb lokális hálózatnál használt alapvető vezetékválaszték a következő: sodrott érpár kötegből álló kábel, koaxiális kábel és a fénykábel.

Koncentrátorok és erősítők Egyes lokális hálózati kialakítások koncentrátorokat, ill. hozzáférési egységeket használnak, hogy a hálózati jelek erősítése és elosztása megoldott legyen, illetve a hálózatban levő eszközök egy központi helyen kerüljenek összeköttetésbe egymással. Ezeket szokták HUB-oknak, jelismétlőknek is nevezni.

 

 11. Ismertesse a 802.3 szabványt! Mi a közeghozzáférés módszere? Milyen a hálózat topológiája? Mi a kapcsolata az Ethernettel?

Az Ethernet közeghozzáférésének alapgondolatát már bemutattuk. Mielőtt egy állomás adni akar, belehallgat a csatornába. Ha a kábel foglalt, akkor az állomás addig vár, amíg az üressé nem válik, máskülönben azonnal adni kezd. Ha egy üres kábelen két vagy több állomás egyszerre kezd el adni, ütközés következik be. Minden ütközést szenvedett keretű állomásnak be kell fejeznie adását, ezután véletlenszerű ideig várnia kell, majd az egész eljárást meg kell ismételnie.

Az Ethernet hálózatok átviteli sebessége 10 Mbit/s.(Ma már 100 Mbit/s is lehet!) Ez persze nem jelenti azt, hogy egy Ethernet hálózatnak minden körülmények között ez a maximális átviteli sebessége, hiszen egy ilyen hálózat a lehetséges terhelésének csak mintegy 60 %-án üzemeltethető ésszerűen. Tehát az Ethernet optimális sebessége mintegy 4.5 Mbit/s Ethernet hálózatokban többféle kábeltípus használható:

 

Elnevezés

A kábel fajtája

Jelregenerálás nélküli maximális hossz (m)

10BaseT

árnyékolatlan csavart érpár

100

10Base2

vékony koax kábel

185

10Base5

vastag koax kábel

500

10BaseF

üvegszál

>1000

Vékony koax kábelezés esetén a jelek visszaverődésének megakadályozására a végpontokat a kábel hullámellenállásával megegyező értékű 50 W -os ellenállással kell lezárni. Mivel a számítógépek sorosan fel vannak fűzve a kábelre, a csatlakoztatást oly módon lehet megvalósítani, hogy a koaxiális kábelt egyszerűen kettévágják a két végére ún. BNC csatlakozót szerelnek, és egy ún. T csatolót illesztenek be ez csatlakozik a számítógép hálózati kártyájára.

Az előre kialakított hálózatoknál egy új csatlakozás létesítése egyszerűbb. A felszerelt fali csatlakozásról kell eltávolítani az ún. rövidzáró hurkot és a helyére kötni két darab előre szerelt koaxiális kábelt mindkét végén BNC csatlakozóval, valamint egy T csatlakozás segítségével a számítógéphez illeszteni. Mindkét módszer hátránya, hogy a számítógép-hálózat működésének néhány percre való felfüggesztését kívánja. Nagy hálózatok esetén, ahol gyakran kell új felhasználót a rendszerhez kapcsolni, vagy a rendszer leállítása nehezen oldható meg ez az eljárás erősen megkérdőjelezhető. Továbbá, minél több ilyen csatlakozás van a hálózatban annál valószínűbb, hogy valamelyiknél érintkezési hiba keletkezik. Újabban rendelkezése állnak ún. megszakítás-nélküli csatlakozók is, ám ezek telepítése meglehetősen költséges.

A vastag Ethernet kábel többnyire sárga színű ( bár ezt semmilyen szabvány nem rögzíti), ezért gyakran yellow cable -nek is nevezik. A nagyfrekvenciás jelillesztés miatt a kábel borításán azonos távolságokra felfestett jelzések (gyűrűk) jelzik azokat a pontokat, ahol a kábelhez hozzá lehet csatlakozni. Ezt a kábelezési módszert a magasabb költségek, és a különleges szereléstechnikája miatt ( pl.: az ilyen kábelek csak meghatározott íveken hajlíthatók) csak olyan esetekben használják ahol az erősebb külső zavarok miatt szükséges az erősebb árnyékolás (pl.: ipari felhasználás), illetve nagyobb az áthidalandó távolság.

A vastag kábeleknél a számítógép-csatlakoztatás módja az ún. vámpír csatlakozó használata. Az ilyen rendszerű csatlakozás kialakítási módja a következő: a kábelbe egy rendkívül pontos mélységű és szélességű lyukat fúrnak. A lyuknak a rézmagban kell végződnie. Ebbe a lyukba kell becsavarni egy speciális csatlakozót (ez a vámpír csatlakozó) , amelynek végül is ugyanaz a célja mint a T csatlakozónak, csak nem kell elvágni a kábelt. A vámpír csatlakozókat csak a kábel jelölt, meghatározott pontjain lehet elhelyezni.

Ilyenkor a kábelre egy adó-vevőt (transceiver vagy MAU - Media Attachment Unit) is illeszteni kell, amihez csatlakoztatott kábel köti össze az adó vevőt a számítógépben lévő illesztő kártyával. Az adó-vevőkábel (AUI=Attachment Unit Interface) legfeljebb 50 méter hosszú lehet, és öt különállóan árnyékolt sodrott érpárt tartalmaz. A MAU csatlakozója (Canon DB-15) négy szimmetrikus jeláramkört, tápellátást és földelést szolgáltató vezetéket tartalmaz. A jeláramkörök két jelvezetékből (A és B) és az árnyékolásukból (S) állnak.

AUI kábel bekötése

Áram-kör

Név

MAU-hoz

MAU-tól

Bekötés

Megjegyzés

DO

Data Out

x

 

DOA-3, DOB-10, DOS-11

Adat kimenet

DI

Data In

 

x

DIA-5, DIB-12, DIS-4

Adat bemenet

CO

Control Out

x

 

COA-7, COB-15, COS-8

Vezérlés kimenet

CI

Control In

 

x

CIA-2, CIB-9, CIS-1

Vezérlés bemenet

VP

Voltage Plus

x

 

13

12 Volt

VC

Voltage common

x

 

6

VP másik ága

PG

Protective Ground

x

 

14+fémház

Védőföld (árnyékolás)

 

Ethernet esetén vastag koax kábelhosszúsága max. 500 m, a vékony koaxé 185 m lehet. A hálózat által átfogott távolság növelése érdekében az egyes kábeleket ismétlők (repeater) segítségével össze lehet kötni. Az ismétlő egy fizikai rétegbeli eszköz, amely mindkét irányból veszi, felerősíti és továbbítja a jeleket. A hálózat szemszögéből az ismétlőkkel összekötött kábelszegmensek egyetlen kábelnek tekinthetők (eltekintve az ismétlő okozta plusz késleltetéstől).

Egy rendszer több szegmenset és több ismétlőt tartalmazhat, de nem lehet két olyan adó-vevő, amely 2,5 km-nél távolabbra helyezkedik el egymástól, ill. nem lehet olyan adó-vevő közötti út, amely négynél több ismétlőn halad keresztül.

Csavart érpár alkalmazásakor minden ilyen módon bekötött számítógép lényegében pont-pont kapcsolatot valósít meg az elosztó eszközzel, az UTP több-portos jelismétlővel. Ilyen eszközöknek 8...16 UTP csatlakozásuk van (RJ-11 jelű telefoncsatlakozó) a számítógépek felé, és bemenetükön UTP csatlakozó (ilyen módon fa struktúrájú UTP kábelezés valósítható meg), optikai kábel csatlakozó, BNC, vagy AUI csatlakozó található.

Hálózatépítésnél különféle épületkábelezési megoldás lehetséges. Lehet hogy csak egyetlen kábel kígyózik át az épület szobáin úgy, hogy az állomások a hozzájuk legközelebb eső ponton csatlakoznak rá. Lehetséges egy, az alaptól a tetőig futó gerinckábel alkalmazása, amelyre az egyes emeleteken ismétlők segítségével vízszintes kábelek csatlakoznak. Egyes megvalósításainál a függőleges gerincvezeték vastag, míg a vízszintesek vékony kábelek.

 

Ethernet hálózat

A jelenlegi Ethernet kábelezési technika az üvegszálas (egyre ritkábban koax) gerincvezetéket részesíti előnyben, amelyhez jelismétlőkön (UTP multiport repeater) keresztül csavart érpárokkal csatlakoznak a számítógépek, csillag topológiát formálva. A különféle fizikai kábelezés megfelelő csatlakozás-párokat tartalmazó egységek használatát követeli meg. Ezek lehetnek az üvegszálnál alkalmazott csatlakozók (ST, FC/PC, SMA, SC, FDDI), vékony koax BNC csatlakozója, a vastag koax-nál a AUI csatlakozót használnak, míg csavart érpárnál az RJ-11-es telefoncsatlakozót.

Bármilyen is legyen a közeg a szakadt kábelek, rossz megcsapolások, laza csatlakozók komoly adatátviteli problémákat okoznak. Lelassul a hálózat, sok “hálózati hiba” üzenet jelenik meg a rendszerben. Kinyomozásukra különböző technikákat fejlesztettek ki. Alapvetően egy ismert alakú jelet bocsátanak a kábelre. Ha a jel akadályba vagy a kábel végébe ütközik, akkor visszhang keletkezik, amely a jellel ellenkező irányba terjed. A jel kibocsátási és a visszhang visszaérkezési idejét precízen mérve a visszhang keletkezési helye meghatározható. Ezt a technikát időbeli reflektometriának (time domain reflectometry) nevezik.

 

12. Mit takarnak a MAU és az AUI fogalmak?

Adó-vevő (transceiver vagy MAU - Media Attachment Unit): amihez csatlakoztatott kábel köti össze az adó vevőt a számítógépben lévő illesztő kártyával. Az adó-vevőkábel (AUI=Attachment Unit Interface) legfeljebb 50 méter hosszú lehet, és öt különállóan árnyékolt sodrott érpárt tartalmaz. A MAU csatlakozója (Canon DB-15) négy szimmetrikus jeláramkört, tápellátást és földelést szolgáltató vezetéket tartalmaz. A jeláramkörök két jelvezetékből (A és B) és az árnyékolásukból (S) állnak.

 

7. fejezet: Ellenőrző kérdések és válaszok 11 - 20

7. fejezet: Ellenőrző kérdések és válaszok 21 - 28


Ábrajegyzék

Bevezetés

1.fejezet: A hálózatok célja, alkalmazása, alapfogalmak

2.fejezet: Fizikai átviteli jellemzők és módszerek

3.fejezet: Közeg-hozzáférési módszerek

4.fejezet: Adatkapcsolati protokollok

5.fejezet: Hálózati réteg

6.fejezet: A felsőbb rétegek

7.fejezet: Lokális hálózatok

8.fejezet: A TCP/IP protokoll és az Internet

9. fejezet: Szótár

Tárgymutató