A Műszeroldal tudásbázisának egy oldala

Helyi hálózatokkal (LAN) kapcsolatos alapfogalmak Helyi hálózatnak (LAN) nevezzük azokat az egymással összekötött gépeket, melyek egy szobában, egy épületben vannak, egy céghez vagy egy intézményhez tartoznak. Intranetnek nevezzük a helyi hálózatot, amennyiben az Internet protokollokat használja (TCP/IP), és a helyi szerverek Internetes adatközlő szolgáltatásokat (e-mail, www) nyújtanak. Az Intranet általában egy külső behatolóktól védelmet nyújtó tűzfalon keresztül kapcsolódik az Internethez (legtöbbször egy szolgáltatón keresztül). A legegyszerűbb hálózat kiépítési forma az Ethernet. Minden gépbe szükséges egy Ethernet kártya, valamint az azokat összekötő kábelek. Alapvetően két fajta kötési, kábelezési forma létezik, koaxiális és sodort-érpáras. A kábelek fajtáján túl a két kábelezés különböző topológiát is használ. A koaxiális kábelezéssel készült rendszerek általában elmondható hogy busz topológiával, míg a sodort érpárra épülő rendszerek csillag topológiával épülnek ki. A helyi hálózat több saját kiszolgálóval rendelkező alhálózatra osztódhat. Egy ilyen csoportba tartozó gépek forgalomirányítás (route-olás) nélkül megkapják egymás üzeneteit. Ezek az alhálózatok útválasztókkal (router) kapcsolódnak egymáshoz. Amennyiben egy gép egy másik csoportba szeretne adatot küldeni, úgy saját csoportjának útválasztóját címzi meg és az irányítja tovább az üzenetet a célgéphez. Kiterjedtebb hálózatokon az üzenet több (Interneten több tucat) útválasztón halad keresztül. Fizikailag különálló hálózatokat híd (bridge) köt össze, függetlenül attól, hogy a hálózatok azonos típusúak-e. Több helyi hálózat kapcsolatát nagy kiterjedésű hálózatnak (WAN) nevezzük. Jellemzően egymástól fizikailag nagy távolságra lévő hálózatok időszakos vagy folyamatos kapcsolatát jelenti, mint például cégközpont és kirendeltségek kapcsolata. A kapcsolat létrehozható két kiszolgáló között telefonvonal, bérelt vonal, vagy műhold segítségével, hisz ezek költsége sokkal alacsonyabb, mint a saját kábelezés. Interneten keresztül csak megbízható tűzfal és erős titkosítás mellett javasolt a kapcsolás. Kommunikáció a hálózaton A hálózatba kapcsolt számítógépeket mindenek előtt egyedileg azonosítani kell, hiszen e nélkül lehetetlen lenne az adatok megfelelő továbbítása. Legalacsonyabb szintű azonosítás a hálózati csatolókártya azonosítószáma. Ez a 6 byte méretű számsor minden kártyán különböző, a gép ez alapján a hálózat számára egyértelműen azonosítható. Hálózatunk szoftver kiépítésének függvényében különböző protokollokat használhatunk. A protokoll feladata az adat továbbítható formára alakítása, a megbízható továbbítás biztosítása. Különböző adatforgalmú, szoftveres és fizikai kiépítésű hálózatok számára más-más protokoll a megfelelő. A ma legelterjedtebb Intranet/Internet hálózatok TCP/IP -t használnak. Helyi hálózaton ezen kívül elterjedt az IPX/SPX, NETBEUI és az ATM is. A TCP/IP Bár nem ez a leggyorsabb kommunikációs módszer, mégis sok hasznos tulajdonsága teszi az egyik legkedveltebbé. Egyik ilyen az Internet számára is alkalmas gép azonosítás, a 4 byte méretű IP cím (pl.: 173.186.10.98) Az első szám az Intranet száma, a második általában a routert jelöli, a harmadik a broadcast cím, az ide érkező üzeneteket mindenki megkapja, végül a gép sorszáma a helyi hálózaton. IP címmel elláthatóak a munkaállomások, és a protokollt támogató egyéb eszközök, pl. nyomtatók. A gépekhez rendelhető állandó cím, vagy automatikus a hálózathoz való csatlakozáskor. Ez utóbbira példa a telefonos Internet kapcsolat, ilyenkor a szolgáltató bejelentkezéskor a soron következő szabad IP-t rendeli a géphez. Állandó cím esetén, Intraneten gépnév (pl.: Marketing), Interneten domain név rendelhető (pl.: www.agenda.hu). A domain nevek használatához szükség van az azokat azonosító kiszolgálóra (DNS), ezt legtöbbször az Internet szolgáltató biztosítja. Szintén hasznos tulajdonság az adatok csomagokban történő továbbítása. Ez egyrészről komoly hibajavítási lehetőséget biztosít, másrészről az optimális továbbításhoz a csomagoknak egyenként külön – elméletileg a legkevésbé terhelt - útvonal választható. Végül megemlítendő, hogy az Internet miatt ezt a protokollt a legtöbb operációs rendszer gond nélkül támogatja. Kábelezés Felmérések alapján egy épületben található kábelezés a hozzá tartozó informatikai rendszer költségének 4%-át teszi ki. Mindazonáltal, ha ezt a kábelezést rosszul, esetleg rövidtávra gondolva készítették vagy készítik el, s a technika fejlődésével szükségessé válik az átkábelezés, úgy máris szembetűnő, hogy a régi olcsónak tűnő megoldás egyáltalán nem volt gazdaságos, sőt a felmerülő többletköltségek, járulékos kellemetlenségek, messze meghaladhatják a kiépítéskor aktuális fajlagos költségeket. Emiatt mindig vegyük figyelembe a jelenlegi igényeken túl az esetleges későbbiekben felmerülő elvárásokat is, melyek hosszú távon felmerülhetnek. 4-5 egymáshoz közeli gépet egyenrangú hálózatba kötve, alapvetően csak információ megosztásra használva kielégítő lehet a koaxiális kábel. Ezt a hálózatot nehéz hosszú távon bővíteni, és a számítógépek összekötésén kívül másra nem javasolható. Az így kialakítható busz topológiánál nincs szükség ugyan hub-ra, viszont egy kábel, csatlakozópont, hálózati kártya meghibásodása is megbéníthatja a hálózaton a teljes adatforgalmat. A strukturált kábelezés gondos tervezéssel és kivitelezéssel hosszú távú megoldást kínál a legkülönfélébb informatikai igényekre, magában foglalva a későbbi sávszélesség bővítés és különféle médiák alkalmazásának lehetőségeit a hálózatban. Számítógépes, Telekommunikációs adatátvitelnél használható többek közt soros (RS232), Ethernet (10Mbps (Ethernet) /100Mbps(FastEthernet) /1000Mbps(GigabitEthernet)), Token Ring, Audio, Video, ISDN, Telefon,… kapcsolatok kialakítására. Mindezek folyamatosan és könnyen konfigurálhatóak, a csatlakozásokat igény szerint használhatjuk a fent említett alkalmazások bármelyikére. Sebességben és biztonságban is felülmúlja a koaxiális alapú rendszert, ezért kisebb hálózatoknál is megfontolandó a használata. Strukturált hálózat építéséhez UTP, FTP és S-FTP kábel használható. Az UTP olcsóbb, mint az FTP, S-FTP, viszont nem rendelkezik zavarvédelemmel. Egy irodában rengeteg berendezés kelthet zavart. Ilyenek például a villanymotorok (gépek ventillátora, szellőztető rendszerek, stb…), különféle közép és nagy teljesítményű rádiófrekvenciás alkalmazások ( pl.: mobiltelefonok), valamint az elektromos hálózat. Szerencsés esetben ez csak a rendszer sebességére van kártékony hatással, rosszabb esetben hibás adattovábbítást, adatvesztést okoz. Az FTP, S-FTP kábelezés ezt hivatott kiküszöbölni. Ez a kábelfajta árnyékoló-fóliával, míg az S-FTP további + szőtt harisnya-árnyékolással is el van látva. Ez a megoldás biztonságos és gyors átvitelt tesz lehetővé, nagy elektromos zajszintű munkahelyeken használata feltétlen szükséges (banki szférákban sokhelyütt egyértelmű rendelkezés)! Az FTP, S-FTP rendszerek hátránya a magas építési költség, hiszen a megfelelő működéshez nem csak a kábeleknek, de a tartozékoknak is megfelelőnek kell lenniük. Ez az egyszeri ráfordítás azonban hamar megtérül, hiszen a gyors és biztonságos adatforgalom nagyban növeli a munka hatásfokát. Mindezt igazolja, hogy a modern hálózati berendezéseket már mind ehhez a rendszerhez tervezik, minden kereskedelembe kerülő termék árnyékolt csatlakozást támogat. Az optikai kábelezés sebessége, és zavartűrése a ma ismert legjobb adatátviteli megoldássá teszi. Magas ára miatt elsősorban nagy távolságok áthidalására érdemes alkalmazni. Kis távolságra való alkalmazása is indokolt lehet bizonyos környezetben, például orvosi munkahelyeken, speciális gyártóhelyeken, ipari környezetekben, energetikai létesítményekben, kutató laboratóriumokban, valamint nagysebességű rendszereknél. Optikai kábeleket egyetlen érrel, ill. kettő vagy több eres változatban gyártanak. Mivel a különböző felhasználásokra más-más kábel használata szükséges, ezért már a hálózat tervezésekkor feltétlenül konzultálni kell optikai rendszer kivitelezésében járatos szakemberrel, illetve a tervezett adatátviteli eszközök előírásaihoz alkalmazkodva lehet kiválasztani a megfelelő típusokat. Kábelek telepítése Kábelek elhelyezése: Erősáramú kábelcsatornáktól külön, ha lehet azoktól távol kell elhelyezni. Biztosítsuk minden esetben a kábelek jó mechanikai védelmét. Az építészeti adottságok jó kihasználásával sok energiát és időt takaríthatunk meg, tehát alaposan tájékozódjunk. Kábelek behúzása: Figyelmesen húzzuk be a kábeleket, kerüljük az erős húzást, törést. Óvjuk meg a kábelt a mechanikai sérülésektől. Kerüljük az előírtnál kisebb hajlítási sugár alkalmazását, valamint a kábel erős összenyomását, mely roncsolhatja dielektrikumát, érszigetelését és belső felépítését, ami a kábel paramétereit negatív módon befolyásolja. Koaxiális kábelek szerelvényezése: Ügyeljünk arra, hogy a kábelek köpenyét, árnyékoló harisnyáját, dielektrikumát a megfelelő hosszúságban távolítsuk el. A vágásnál fordítsunk figyelmet arra, hogy ha lehet elemi-szálakat ne sértsünk, még az árnyékoló harisnya szövedékében sem. Győződjünk meg a csatlakozás villamos és mechanikai szilárdságáról. Használjunk a nyitott, igénybevett, mozgatásnak kitett helyeken törés-gátlókat a csatlakozókra. Ne feledjük, hogy a koaxiális rendszerek végpontjait a kábelnek megfelelő lezáró csillapítótaggal kell ellátnunk (Ethernet hálózatok). A lezáró ellenállásokat csak a szegmens egyik oldalán lássuk el földelő kábellel (földhurok elkerülése végett). UTP, FTP, S-FTP kábelek szerelvényezése: Ügyeljünk arra, hogy a kábelek köpenyét, árnyékoló harisnyáját fóliáját csak a megfelelő hosszúságban távolítsuk el. A vágásnál fordítsunk figyelmet arra, hogy ha lehet elemi-szálakat ne sértsünk. Fali és patch panelek csatlakozásánál is ügyeljünk az árnyékolt kábelek fóliájának, illetve harisnyájának gondos rögzítésére, biztosítva a jó kontaktust. Tartsuk szem előtt, hogy az érpáras kábelek sodratait minél rövidebb hosszban válasszuk ketté. (maximum: 5-7 milliméter) Győződjünk meg a csatlakozás villamos és mechanikai szilárdságáról. Használjunk a nyitott helyeken és bekötőkábeleken törés-gátlókat a csatlakozókra, melyek a biztonságon túl esztétikusak is és így biztosíthatjuk a hosszú élettartamot, biztos működést.

Helyi hálózatokkal (LAN) kapcsolatos alapfogalmak

Helyi hálózatnak (LAN) nevezzük azokat az egymással összekötött gépeket, melyek egy szobában, egy épületben vannak, egy céghez vagy egy intézményhez tartoznak.

Intranetnek nevezzük a helyi hálózatot, amennyiben az Internet protokollokat használja (TCP/IP), és a helyi szerverek Internetes adatközlő szolgáltatásokat (e-mail, www) nyújtanak. Az Intranet általában egy külső behatolóktól védelmet nyújtó tűzfalon keresztül kapcsolódik az Internethez (legtöbbször egy szolgáltatón keresztül).

A legegyszerűbb hálózat kiépítési forma az Ethernet. Minden gépbe szükséges egy Ethernet kártya, valamint az azokat összekötő kábelek. Alapvetően két fajta kötési, kábelezési forma létezik, koaxiális és sodort-érpáras. A kábelek fajtáján túl a két kábelezés különböző topológiát is használ.

A koaxiális kábelezéssel készült rendszerek általában elmondható hogy busz topológiával, míg a sodort érpárra épülő rendszerek csillag topológiával épülnek ki.

A helyi hálózat több saját kiszolgálóval rendelkező alhálózatra osztódhat. Egy ilyen csoportba tartozó gépek forgalomirányítás (route-olás) nélkül megkapják egymás üzeneteit. Ezek az alhálózatok útválasztókkal (router) kapcsolódnak egymáshoz. Amennyiben egy gép egy másik csoportba szeretne adatot küldeni, úgy saját csoportjának útválasztóját címzi meg és az irányítja tovább az üzenetet a célgéphez. Kiterjedtebb hálózatokon az üzenet több (Interneten több tucat) útválasztón halad keresztül.

Fizikailag különálló hálózatokat híd (bridge) köt össze, függetlenül attól, hogy a hálózatok azonos típusúak-e.

Több helyi hálózat kapcsolatát nagy kiterjedésű hálózatnak (WAN) nevezzük. Jellemzően egymástól fizikailag nagy távolságra lévő hálózatok időszakos vagy folyamatos kapcsolatát jelenti, mint például cégközpont és kirendeltségek kapcsolata. A kapcsolat létrehozható két kiszolgáló között telefonvonal, bérelt vonal, vagy műhold segítségével, hisz ezek költsége sokkal alacsonyabb, mint a saját kábelezés. Interneten keresztül csak megbízható tűzfal és erős titkosítás mellett javasolt a kapcsolás.

Kommunikáció a hálózaton

A hálózatba kapcsolt számítógépeket mindenek előtt egyedileg azonosítani kell, hiszen e nélkül lehetetlen lenne az adatok megfelelő továbbítása. Legalacsonyabb szintű azonosítás a hálózati csatolókártya azonosítószáma. Ez a 6 byte méretű számsor minden kártyán különböző, a gép ez alapján a hálózat számára egyértelműen azonosítható. Hálózatunk szoftver kiépítésének függvényében különböző protokollokat használhatunk. A protokoll feladata az adat továbbítható formára alakítása, a megbízható továbbítás biztosítása. Különböző adatforgalmú, szoftveres és fizikai kiépítésű hálózatok számára más-más protokoll a megfelelő. A ma legelterjedtebb Intranet/Internet hálózatok TCP/IP -t használnak. Helyi hálózaton ezen kívül elterjedt az IPX/SPX, NETBEUI és az ATM is.

A TCP/IP

Bár nem ez a leggyorsabb kommunikációs módszer, mégis sok hasznos tulajdonsága teszi az egyik legkedveltebbé. Egyik ilyen az Internet számára is alkalmas gép azonosítás, a 4 byte méretű IP cím (pl.: 173.186.10.98) Az első szám az Intranet száma, a második általában a routert jelöli, a harmadik a broadcast cím, az ide érkező üzeneteket mindenki megkapja, végül a gép sorszáma a helyi hálózaton. IP címmel elláthatóak a munkaállomások, és a protokollt támogató egyéb eszközök, pl. nyomtatók. A gépekhez rendelhető állandó cím, vagy automatikus a hálózathoz való csatlakozáskor. Ez utóbbira példa a telefonos Internet kapcsolat, ilyenkor a szolgáltató bejelentkezéskor a soron következő szabad IP-t rendeli a géphez. Állandó cím esetén, Intraneten gépnév (pl.: Marketing), Interneten domain név rendelhető (pl.: www.agenda.hu). A domain nevek használatához szükség van az azokat azonosító kiszolgálóra (DNS), ezt legtöbbször az Internet szolgáltató biztosítja. Szintén hasznos tulajdonság az adatok csomagokban történő továbbítása. Ez egyrészről komoly hibajavítási lehetőséget biztosít, másrészről az optimális továbbításhoz a csomagoknak egyenként külön – elméletileg a legkevésbé terhelt - útvonal választható. Végül megemlítendő, hogy az Internet miatt ezt a protokollt a legtöbb operációs rendszer gond nélkül támogatja.

Kábelezés

Felmérések alapján egy épületben található kábelezés a hozzá tartozó informatikai rendszer költségének 4%-át teszi ki. Mindazonáltal, ha ezt a kábelezést rosszul, esetleg rövidtávra gondolva készítették vagy készítik el, s a technika fejlődésével szükségessé válik az átkábelezés, úgy máris szembetűnő, hogy a régi olcsónak tűnő megoldás egyáltalán nem volt gazdaságos, sőt a felmerülő többletköltségek, járulékos kellemetlenségek, messze meghaladhatják a kiépítéskor aktuális fajlagos költségeket. Emiatt mindig vegyük figyelembe a jelenlegi igényeken túl az esetleges későbbiekben felmerülő elvárásokat is, melyek hosszú távon felmerülhetnek.

4-5 egymáshoz közeli gépet egyenrangú hálózatba kötve, alapvetően csak információ megosztásra használva kielégítő lehet a koaxiális kábel. Ezt a hálózatot nehéz hosszú távon bővíteni, és a számítógépek összekötésén kívül másra nem javasolható. Az így kialakítható busz topológiánál nincs szükség ugyan hub-ra, viszont egy kábel, csatlakozópont, hálózati kártya meghibásodása is megbéníthatja a hálózaton a teljes adatforgalmat.

A strukturált kábelezés gondos tervezéssel és kivitelezéssel hosszú távú megoldást kínál a legkülönfélébb informatikai igényekre, magában foglalva a későbbi sávszélesség bővítés és különféle médiák alkalmazásának lehetőségeit a hálózatban. Számítógépes, Telekommunikációs adatátvitelnél használható többek közt soros (RS232), Ethernet (10Mbps (Ethernet) /100Mbps(FastEthernet) /1000Mbps(GigabitEthernet)), Token Ring, Audio, Video, ISDN, Telefon,… kapcsolatok kialakítására. Mindezek folyamatosan és könnyen konfigurálhatóak, a csatlakozásokat igény szerint használhatjuk a fent említett alkalmazások bármelyikére. Sebességben és biztonságban is felülmúlja a koaxiális alapú rendszert, ezért kisebb hálózatoknál is megfontolandó a használata.

Strukturált hálózat építéséhez UTP, FTP és S-FTP kábel használható. Az UTP olcsóbb, mint az FTP, S-FTP, viszont nem rendelkezik zavarvédelemmel. Egy irodában rengeteg berendezés kelthet zavart. Ilyenek például a villanymotorok (gépek ventillátora, szellőztető rendszerek, stb…), különféle közép és nagy teljesítményű rádiófrekvenciás alkalmazások ( pl.: mobiltelefonok), valamint az elektromos hálózat. Szerencsés esetben ez csak a rendszer sebességére van kártékony hatással, rosszabb esetben hibás adattovábbítást, adatvesztést okoz. Az FTP, S-FTP kábelezés ezt hivatott kiküszöbölni. Ez a kábelfajta árnyékoló-fóliával, míg az S-FTP további + szőtt harisnya-árnyékolással is el van látva. Ez a megoldás biztonságos és gyors átvitelt tesz lehetővé, nagy elektromos zajszintű munkahelyeken használata feltétlen szükséges (banki szférákban sokhelyütt egyértelmű rendelkezés)! Az FTP, S-FTP rendszerek hátránya a magas építési költség, hiszen a megfelelő működéshez nem csak a kábeleknek, de a tartozékoknak is megfelelőnek kell lenniük. Ez az egyszeri ráfordítás azonban hamar megtérül, hiszen a gyors és biztonságos adatforgalom nagyban növeli a munka hatásfokát. Mindezt igazolja, hogy a modern hálózati berendezéseket már mind ehhez a rendszerhez tervezik, minden kereskedelembe kerülő termék árnyékolt csatlakozást támogat.

Az optikai kábelezés sebessége, és zavartűrése a ma ismert legjobb adatátviteli megoldássá teszi. Magas ára miatt elsősorban nagy távolságok áthidalására érdemes alkalmazni. Kis távolságra való alkalmazása is indokolt lehet bizonyos környezetben, például orvosi munkahelyeken, speciális gyártóhelyeken, ipari környezetekben, energetikai létesítményekben, kutató laboratóriumokban, valamint nagysebességű rendszereknél.

Optikai kábeleket egyetlen érrel, ill. kettő vagy több eres változatban gyártanak. Mivel a különböző felhasználásokra más-más kábel használata szükséges, ezért már a hálózat tervezésekkor feltétlenül konzultálni kell optikai rendszer kivitelezésében járatos szakemberrel, illetve a tervezett adatátviteli eszközök előírásaihoz alkalmazkodva lehet kiválasztani a megfelelő típusokat.

Kábelek telepítése

Kábelek elhelyezése:

Erősáramú kábelcsatornáktól külön, ha lehet azoktól távol kell elhelyezni.
Biztosítsuk minden esetben a kábelek jó mechanikai védelmét.
Az építészeti adottságok jó kihasználásával sok energiát és időt takaríthatunk meg, tehát alaposan tájékozódjunk.

Kábelek behúzása:

Figyelmesen húzzuk be a kábeleket, kerüljük az erős húzást, törést.
Óvjuk meg a kábelt a mechanikai sérülésektől.
Kerüljük az előírtnál kisebb hajlítási sugár alkalmazását, valamint a kábel erős összenyomását, mely roncsolhatja dielektrikumát, érszigetelését és belső felépítését, ami a kábel paramétereit negatív módon befolyásolja.

Koaxiális kábelek szerelvényezése:

Ügyeljünk arra, hogy a kábelek köpenyét, árnyékoló harisnyáját, dielektrikumát a megfelelő hosszúságban távolítsuk el.
A vágásnál fordítsunk figyelmet arra, hogy ha lehet elemi-szálakat ne sértsünk, még az árnyékoló harisnya szövedékében sem.
Győződjünk meg a csatlakozás villamos és mechanikai szilárdságáról.
Használjunk a nyitott, igénybevett, mozgatásnak kitett helyeken törés-gátlókat a csatlakozókra.
Ne feledjük, hogy a koaxiális rendszerek végpontjait a kábelnek megfelelő lezáró csillapítótaggal kell ellátnunk (Ethernet hálózatok).
A lezáró ellenállásokat csak a szegmens egyik oldalán lássuk el földelő kábellel (földhurok elkerülése végett).

UTP, FTP, S-FTP kábelek szerelvényezése:

Ügyeljünk arra, hogy a kábelek köpenyét, árnyékoló harisnyáját fóliáját csak a megfelelő hosszúságban távolítsuk el.
A vágásnál fordítsunk figyelmet arra, hogy ha lehet elemi-szálakat ne sértsünk.
Fali és patch panelek csatlakozásánál is ügyeljünk az árnyékolt kábelek fóliájának, illetve harisnyájának gondos rögzítésére, biztosítva a jó kontaktust.
Tartsuk szem előtt, hogy az érpáras kábelek sodratait minél rövidebb hosszban válasszuk ketté. (maximum: 5-7 milliméter)
Győződjünk meg a csatlakozás villamos és mechanikai szilárdságáról.
Használjunk a nyitott helyeken és bekötőkábeleken törés-gátlókat a csatlakozókra, melyek a biztonságon túl esztétikusak is és így biztosíthatjuk a hosszú élettartamot, biztos működést.