Hálózati eszközök

router, hub, switch,..

hu: hálózati jelismétlő

A hálózati összekapcsolásra használt legegyszerűbb eszköz a jelismétlő (repeater). A jelismétlőket nem eltérő hálózatok összekötésére, hanem hálózati szegmensek összekapcsolásához használják, hogy nagyobb, kibővített hálózatot kapjanak. A jelismétlőnek az a feladata, hogy az üzenetet fogadja, majd a jelek eredeti szintjét helyreállítva újraadja.

A LAN-ban a hálózati szegmensek fizikai méretkorláttal rendelkeznek. Ezt a korlátot a fizikai közeg és az alkalmazott átviteli eljárás határozza meg. Ha jelismétlők alkalmazásával a hálózat mérete meghaladja egy hálózati szegmens méretét, kiegészítő-kábelekkel bővített hálózat alakítható ki. A hálózati architektúra általában az egymás után kötött jelismétlők
számát is korlátozza. A jelismétlőket elterjedten a busz topológiájú LAN-oknál használják, hiszen gyűrű topológia esetén minden állomás eleve jelismétlőként működik: fogadja az üzenetet, és a szintjére visszaállított jelet küld tovább.

Jelismétlők használatánál mindkét hálózati szegmensnek ugyanolyan típusúnak kell lennie.

Minden rétegszinten ugyanazokat a hálózati protokollokat kell használni, beleértve a közeghozzáférés-vezérlést és az átviteli eljárást is. Így például jelismétlőt lehetne felhasználni két olyan hálózati szegmens összekapcsolására, amelyek szélessávú CSMA/CD-vel dolgoznak. A különböző szegmenseken lévő állomások között nem lehet egyező című, a bővített hálózatban minden állomásnak egyedi címe kell legyen.

hu: hálózati híd

Egy másik eszköz, amit a hálózati szegmensek összekötésére használhatnak, a (belső) hálózati híd (bridge). Hálózati híd segítségével össze lehet kapcsolni fizikailag eltérő hálózatokat is (külső híd). A hálózati híd különálló eszköz is lehet, de többnyire egy állomás, amely egy időben egy vagy több hálózathoz tartozik.

A hálózati híd minden hálózat üzenetét veszi, amelyiknek részese. Ellenőrzi a rendeltetési címet és ha megállapítja, hogy az üzenet egy másik hálózathoz tartozó állomásnak szól, arra a hálózatra küldi az üzenetet. Így tegyük fel, hogy például A, B, C és D állomás az 1. hálózat elemei, D, E, F és G pedig a 2. hálózat állomásai, vagyis D állomás mindkét hálózatnak eleme. Ekkor ha B üzenetet küld a G állomásnak, a D állomás veszi az 1. hálózat tagjaként az üzenetet, és a 2. hálózat tagjaként továbbadja az üzenetet G-nek. Ez az összeköttetés-típus az ún. „tároló-és-küldő” (store-andforward) működést valósít meg. Az üzeneteket egy kis időre a hálózati hídban tarolják, és utána küldik el a másik hálózatba.

hu: csomóponti forgalomirányító

A hálózati összeköttetés alkalmasabb kialakításához forgalomirányító csomóponti számítógépnek (router) vagy közvetítőrendszernek (intermediate system: közvetítő rendszer) nevezett eszközt használnak. A forgalomirányító használata azon az elgondoláson alapszik, hogy egyetlen lokális hálózaton belül sincs általánosan alkalmazott módszer a közvetítőcsomóponton keresztüli üzenet irányításra.

A LAN-on belül, amikor egy üzenet adásra kerül, azt a hálózat valamennyi csomópontja venni fogja. A vevőcsomópont az üzenetben található rendeltetési címből határozza meg, hogy kell-e fogadnia és feldolgoznia az üzenetet. Ha egy LAN más hálózatokkal, WAN-okkal vagy egyéb LAN-okkal kapcsolódik össze, akkor az üzenetküldés irányítása kritikus kérdéssé válik.

Egyéb hálózattípusok esetén, főleg WAN-oknál, amikor az egyik csomópont üzenetet küld egy másik hálózat csomópontjához, az üzenetküldés során az üzenet számos közvetítőcsomóponton halad keresztül. Egynél több csomópont-sorozat (egynél több útvonal) is alkalmas lehet az üzenet számára a forráscsomópontból a célcsomópontba való eljuttatására.

• Forgalomirányítás
• Torlódásvezérlés
• Csomagok feldarabolása (útvonal protokolltól függően)
• Különböző típusú hálózatok összekapcsolása
• Hálózat szegmensekre osztása a sávszélesség védelme érdekében
• Hálózat szegmensekre osztása adatvédelem érdekében (A routerek megfelelően felprogramozva, csak bizonyos kritériumoknak megfelelő csomagokat továbbítanak, vagyis szűrnek)

Véletlen forgalomirányítás

Véletlenszám generátor alkalmazásával, kiírja a csomagot valamelyik alhálózatra.

Elárasztásos forgalomirányítás (flooding)

Minden beérkező keretet válogatás nélkül kiküld minden alhálózatra.

(A csomópont hoz döntést a helyi adatok alapján.)

„Forró Krumpli”

A beérkezett csomagot abba a küldési sorba rakja, amelyik a legrövidebb – és így a legrövidebb ideig „égeti a kezét”.

Fordított tanulás (Backward Learning)

A beérkező keretek alapján egy idő után fel tudja térképezni, melyik állomás melyik alhálózaton érhető el. Ha a router több portján is kapott keretet adott eszköztől, akkor az lesz a legjobb út az eszköz felé, amelyik portján a legkisebb az időtényezővel érkezett be a keret.

Cél a legkisebb késleltetéssel járó útvonal keresése, késleltetési táblák kezelése. Szinkron karbantartás (0,67 másodpercenként van adatcsere) vagy aszinkron karbantartás (forgalom változás vagy topológia változás esetén van adatcsere).
Működése: 

1. A szomszédok megismerése HELO csomag küldésével. Ezek alapján kialakítható a hálózat feszítőfája.
2. A vonalak késleltetését ECHO csomaggal mérik fel a routerek.
3. A mérési eredmények szétküldése.
4. Az új útvonalak számítása.

Az Interneten ez a jellemző forgalomirányítási algoritmus.

A routerek az aktuális – saját magukról szóló – információikat a forgalomirányító központba (RRC – Routing Control Center) küldik, ami az adatok kiértékelése után minden routernek megadja a routolási táblákat, paramétereket. (Szinkron üzemmód– jelentős sávszélességet foglal, aszinkron üzemmód – csak jelentősebb változás esetén jelent forgalmat)

hu: hálózati zsilip

A legbonyolultabb hálózat-összekapcsolási módszer a hálózati zsilip (gateway).

Hálózati zsilipet az egymástól teljes mértékben különböző hálózatok összekapcsolására alkalmaznak. Ha eltérő hálózati architektúrákat használnak, a protokollok különbözhetnek bármelyik vagy minden hálózati rétegen. A hálózati zsilip minden átalakítást elvégez, ami az egyik protokollkészletből a másikba való átmenet során szükséges (üzenetformátumátalakítás,
címátalakítás, protokoll-átalakítás).

hu: hálózati kapcsoló A switch egy aktív számítógépes hálózati eszköz, amely a rá csatlakoztatott eszközök között adatáramlást valósít meg. Többnyire az OSI-modell adatkapcsolati rétegében (2. réteg, esetleg magasabb rétegekben) dolgozik.

A fizikai rétegbeli feladatokat ellátó hubokkal szemben az Ethernet switchek adatkapcsolati rétegben megvalósított funkciókra is támaszkodnak. A MAC címek vizsgálatával képesek közvetlenül a célnak megfelelő portra továbbítani az adott keretet; tekinthetők gyors működésű, többportos hálózati hídnak is. Portok között tehát nem fordul elő ütközés (mindegyikük külön ütközési tartományt alkot), ebből adódóan azok saját sávszélességgel gazdálkodhatnak, nem kell megosztaniuk azt a többiekkel. A broadcast és multicast kereteket természetesen a switchek is floodolják az összes többi portjukra.

Egy switch képes full-duplex működésre is, míg egy hub csak half-duplex kapcsolatokat tud kezelni. Különbség még, hogy a switchek egy ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) nevű hardver elem segítségével jelentős sebességeket érhetnek el, míg a HUB nem más mint jelmásoló, ismétlő. A fontos funkciók közé tartozik még a hálózati hurkok elkerülésének megoldása (lásd STP), illetve a VLAN-ok kezelése.

hu: hálózati (jel-) erősítő

A hub a számítógépes hálózatok egy hardvereleme, amely fizikailag összefogja a hálózati kapcsolatokat. Másképpen szólva a hub a hálózati szegmensek egy csoportját egy hálózati szegmensbe vonja össze, egyetlen ütközési tartományként láttatja a hálózat számára. Leegyszerűsítve: az egyik csatlakozóján érkező adatokat továbbítja az összes többi csatlakozója felé. Ez passzívan megy végbe, anélkül, hogy ténylegesen változtatna a rajta áthaladó adatforgalmon. A repeatertől eltérően jelerősítést nem végez.

A hubok között 2 alaptípust különböztetünk meg:

• aktív hub: az állomások összefogásán kívül a jeleket is újragenerálja, erősíti.
• passzív hub: csupán fizikai összekötő pontként szolgál, nem módosítja vagy figyeli a rajta keresztülhaladó forgalmat.

A legelterjedtebbek a 8, 16, 24 portos eszközök, de találkozhatunk kisebb, 4 portossal is. A passzív hubok elektromos tápellátást nem igényelnek. Az intelligens hubok aktív hubként üzemelnek, mikroprocesszorral és hibakereső képességekkel rendelkeznek.

en: network card, de: Netzwerk Karte

Minden hálózatban megtalálható eszköz, ami a gépeket a hálózati kábelekhez illeszti. Minden kártyához tartozik egy úgynevezett MAC (MAC / OUI) cím, ami a hálózatban a használt protokolltól függetlenül egyértelműen azonosítja a kártyát.