25. távközlő hálózatok előadás

25. Távközlő Hálózatok előadás

2005. dec. 7.

2

Ami kimaradt: hard/soft state protokollok

Cél: két kommunikáló entitás konzisztens állapotba kerüljön pl. elküldök a szomszéd csomópontnak egy hívásfelépítő/bontó

üzenetet, és ő valóban megkapja Hard state („kemény állapot”) protokollok

felépítéskor és bontáskor: üzenet, nyugtázok, nyugtázom a nyugtát, időzítők, stb.

kapcsolat alatt: semmi jelzésforgalom ötlet: „bombabiztos” üzenetcsere TH filozófia

Soft state („puha állapot”) protokollok félépítéskor: egyetlen üzenet kapcsolat alatt: ezt periodikusan ismétlem

kapcsolat fenntartása, amíg rendszeresen jön üzenet bontáskor: bontó üzenet, vagy semmi ötlet: nem baj, ha elveszik, majd a következő megérkezik

új útvonal automatikus lekezelése SzgH/Internet filozófia

3

1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák

áttekintése 3 Távközlő hálózati technológiák 4 Szemelvények a fizikai rétegből 5 Jelátviteli és forgalmi követelmények 6 Az információközlő hálózatok felépítésének elvei 7 Távközlési szoftverek

Az információközlő hálózatok felépítésének elvei

4

1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 3 Távközlő hálózati technológiák 4 Szemelvények a fizikai rétegből 5 Jelátviteli és forgalmi követelmények 6 Az információközlő hálózatok felépítésének elvei

6.1 Az elektronikus hírközlő hálózatok osztályozása 6.2 Az információközlő hálózatok topológiai modellezése 6.3 Az információközlő hálózatok összekapcsolása (technológiai

modellezés) 6.4 Az információközlő hálózatok funkcionális modellezése 6.5 Együttműködő hálózatok funkcionális modellezése

7 Távközlési szoftverek

Az elektronikus hírközlő hálózatok osztályozása

5

Az elektronikus hírközlő hálózatok osztályozása

Az egész fejezethez: Henk-Németh jegyzet 3. fejezet (az bővebb!)

„Elektronikus”: lehet optikai is...

Megjegyzés: routing magyarul: forgalomirányítás, útvonalválasztás, útválasztás

Elektronikus hírközlő hálózatok

Információközlő hálózatokvan forgalomirányítás, a szórt adás csak

kiegészítő funkció, ha van egyáltalán

Műsorközlő hálózatoknincs forgalomirányítás; szórt adás

(broadcast)

pl. műsor eljuttatása a stúdióból a rádió/TVadókig, rádiós műsorszórás, kábeltelevízió

Távközlő hálózatoka torlódásvédelem

áramkör alapú

Számítógép-hálózatok

a torlódásvédelemáramkörmentes

6

1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 3 Távközlő hálózati technológiák 4 Szemelvények a fizikai rétegből 5 Jelátviteli és forgalmi követelmények 6 Az információközlő hálózatok felépítésének elvei

6.1 Az elektronikus hírközlő hálózatok osztályozása 6.2 Az információközlő hálózatok topológiai modellezése 6.3 Az információközlő hálózatok összekapcsolása (technológiai

modellezés) 6.4 Az információközlő hálózatok funkcionális modellezése 6.5 Együttműködő hálózatok funkcionális modellezése


Az információközlő hálózatok topológiai modellezése

7

Az információközlő hálózatok topológiai modellezése

Topológiai modellezés Különböző szinteken

3 alsó OSI szinten: fizikai: fizikai hálózat adatkapcsolati: adatkapcsolati hálózat hálózati: forgalmi hálózat

Mindig az ott megjelenő eszközöket Mindig azt használjuk, amelyik a legcélszerűbb Megj.: TH-ban nincs OSI, de lesz hasonló (6.4. fej.) Csak homogén (azonos technológiájú) hálózatra!

8

Fizikai hálózat Vezetékes hálózat(rész):

merre mennek a vezetékek, mik kapcsolódnak hozzájuk

Vezetéknélküli hálózat(rész): adó/vevő térbeli helye minden más, ami az átvitelt befolyásolja

9

Fizikai hálózat Útszakasz

irányított közeg egy adótól egy vevőig

osztott közeg: egy adótól sok vevőig

Csomópont minden ami a vezetékhez/adó-vevőhöz csatlakozik pl. csatlakozó, kábelrendező, jelerősítő, ill. magasabb

rendű eszközök: híd, útválasztó, nyaláboló, kapcsoló, végberendezés

Fontos a térbeli elhelyezkedés célszerű feltüntetni pl. kábelalagutakat, -aknákat bár ezek nem részei a fizikai hálózatnak

10

Adatkapcsolati hálózat

TH esetén: szállító/transzport hálózat név is használatos

Csomópontok: 2. rétegbeli feldolgozást végző elemek pl. SzgH: hidak, útválasztók, végberendezések pl. TH: nyalábolók, rendezők, kapcsolók,

végberendezések Csomópontok helye nem számít, csak az,

hogy mi mivel áll közvetlen kapcsolatban

11

Forgalmi hálózat

OSI hálózati szint: forgalmi v. logikai hálózat

Csomópontok: csak 3. rétegbeli feldolgozást végző eszközök pl. útválasztó, kapcsoló

Útszakaszok: ezek közötti összeköttetések

12

Forgalmi hálózat Alsóbb rétegbeli „útszakasz” leképezése forgalmi

hálózati „útszakaszra”:

B1A1irányított közeg

B1A1

A1

A3

B1

B3

B2A2osztott közeg

nyalábolás/bontás

A1

A3

B1

B3

B2A2

A C D EB

többszörös hozzáférésűosztott közeg

A

ED

B C

13

Példák a különböző hálózatmodellekre 1. példa: kis cég számítógép-hálózata A fizikai hálózat:

IPC1 IPC2 IPC3

Iroda

MPC1 MPC2 MPC3

Műhely

kábelrendezőszekrény

HUB1 HUB2

Internet

útválasztó

vékonyEthernet

Sz1

Sz2ÚV

szerverszoba

szerverek

számítógépek számítógépek

sodortérpárasEthernet


: fali csatlakozó

14

Példák a különböző hálózatmodellekre

Az adatkapcsolati hálózat:

IPC1 IPC2 IPC3 MPC1 MPC2 MPC3

Internet

útválasztó szerverek



sodortérpárasEthernetHUB1 HUB2

ÚVvékony

Ethernet

Sz1

Sz2

15


A forgalmi hálózat:

Internet

útválasztó szerverek


IPC3IPC1 MPC1 MPC2

MPC3

Sz1

Sz2ÚV

IPC2

16


2. példa: (fiktív) távbeszélő-hálózat részlet

A forgalmi hálózat:

Debrecen

100 000 x…

…

132 Mbit/s

8 Mbit/s

2 Mbit/s

Szarvas

… 6000 x …

Szeged

100 000 x…

…

Kaba

… 1500 x …

8 Mbit/s

17


Az adatkapcsolati hálózat:

nyaláboló/bontó

Kaba

Szeged Debrecen

Pernyéspuszta

100 000 x…

… 100 000 x…

…

Szarvas

… 6000 x …

… 1500 x …

2*140 Mbit/s 2*140 Mbit/s

2*34 Mbit/s

2*2 Mbit/s

18

*

nyaláboló/bontó

*

E

Erősítő

Kaba

Szeged Debrecen

Pernyéspuszta

*

*

*

* : kábelrendező : fali csatlakozó

: kapcsoló + nyaláboló/bontó

*100 000 x…

… 100 000 x…

…*

Szarvas

… 6000 x …

*

… 1500 x …

*

2*140 Mbit/s 2*140 Mbit/s

2*34 Mbit/s

2*2 Mbit/s

2*2 Mbit/s


A fizikai hálózat:

19

Az információközlő hálózatok összekapcsolása


áttekintése 3 Távközlő hálózati technológiák 4 Szemelvények a fizikai rétegből 5 Jelátviteli és forgalmi követelmények 6 Az információközlő hálózatok felépítésének elvei

6.1 Az elektronikus hírközlő hálózatok osztályozása 6.2 Az információközlő hálózatok topológiai modellezése 6.3 Az információközlő hálózatok összekapcsolása

(technológiai modellezés) 6.4 Az információközlő hálózatok funkcionális modellezése 6.5 Együttműködő hálózatok funkcionális modellezése


20

Az információközlő hálózatok összekapcsolása

Összekapcsolás előnyei: sok kis hálózatból nagyot

Internet eleve ilyen különböző szolgáltatók ügyfelei

kommunikálhatnak inkrementális fejlesztés lehetséges

pl. IPv4 IPv6, analóg digitális telefon gazdasági előny, pl. VoIP stb., stb.

Ennek nézzük az elvi műszaki hátterét

21

Hordozó és távszolgáltató hálózatok Hordozó hálózat (bearer network) :

Def: két vagy több pont közötti átlátszó – a hálózat által nem értelmezett, nem feldolgozott – adatátvitelt biztosít

nincs végberendezés nincs alkalmazás önmagában nem fordul elő a szolgáltatás neve: hordozó szolgáltatás pl. 64 kb/s átlátszó adatátvitel

Távszolgáltató hálózat (teleservice network) : létezik végberendezés létezik alkalmazás az átvitt információ ennek megfelelő, a hálózat a jelet

módosíthatja, amíg az alkalmazásnak ez megfelelő a szolgáltatás neve: távszolgáltatás pl. távbeszélő szolgáltatás

22

Hálózatok és összekapcsolásuk

SzgH és TH is lehet hordozó, távszolgáltató is

Két féle összekapcsolás lehetséges: egyenrangú hierarchikus

23

Hálózatok egyenrangú összekapcsolása

Egyenrangú együttműködés 2 távszolgáltató vagy 2 hordozó hálózat között

V1 V2FTH1

H1, H2: hálózatokV1, V2: végberendezések

H1 H2

E FTH2 FTH1

FTH1, FTH2: forgalmi törzshálózatokE: együttműködtető egység

H1 H2

E FTH2

(a) (b)

E: SzgH: átjárónak (gateway) is nevezik FTH: kb. hálózat - (végberendezés + együttműködtető

egység) Egyszerűbb jelölés: H1 H2

24

Hálózatok egyenrangú összekapcsolása

Legfőbb okok: technológiai vagy igazgatási eltérés Technológiai eltérés, pl.:

(egy tulajdonban lévő) vezetékes és mozgó távbeszélő hálózat

Igazgatási eltérés, pl.: két telefontársaság céges Intranet és Internet. Ekkor átjáró pl. a tűzfal

Persze lehet a két eltéréstípus együtt is, pl: külön tulajdonban lévő vezetékes és mozgó távbeszélő

hálózat

25

Hálózatok hierarchikus összekapcsolása

Hierarchikus együttműködés Egy távszolgáltató és egy hordozó vagy 2 hordozó hálózat között

Mindkét oldalon FTH1! Felső ráépített, alsó alaphálózat Egyszerűbb jelölés:

V1 V1FTH1

FTH2

E E

H1

H2

FTH1 FTH1

E E

H1

H2

FTH1

FTH2

H1, H2: hálózatokV1: végberendezés

FTH1, FTH2: forgalmi törzshálózatokE: együttműködtető egység

(a) (b)

H1

H2

26

Hálózatok hierarchikus összekapcsolása

Ok: technológiai eltérés (Igazgatási eltérés is lehetséges, ezen felül) példák:

PDH SDH felett SDH: nagy adatsebesség, jól menedzselhető PDH: 64 kb/s közvetlenül felhasználható

IPv6 IPv4 felett IPv6 szigetek összekötése IPv4-gyel „alagutazás/tunneling”

sok variáció lehetséges, pl.:

PDH

SDH

IPv6

IPv4

IPv6

IPv4

ATM

SDH

27

Összekapcsolások kombinálása

A különböző típusú összekapcsolások kombinálhatóak.

Pl.: IP hálózat adatainak átvitele egy SDH rendszer felett, amely két szolgáltatóhoz tartozik:

azaz:

V1 V1

SDH1

E E

SDH2E

IPIP

IP

SDH1 SDH2

28

Technológiai modellezés

A hierarchikus összekapcsolás tulajdonképpen felfogható rétegmodellnek:

minden réteg csak a szomszédaival kommunikál persze egy technológiai réteg több OSI réteget

tartalmazhat, ezekről majd később Pl.:

IPv6

IPv4

ATM

SDH

29

Az információközlő hálózatok funkcionális modellezése






30

Funkcionális modellezés a megvalósított feladatok szerinti bontás

Rétegmodell az egyes rétegek a szomszédokkal kommunikálnak csak

Az ISO OSI rétegmodell csak csomag alapú hálózatokra csak homogén hálózatokra referenciának jó, megvalósítani

kevésbé

Az információközlő hálózatok funkcionális modellezése

7. Alkalmazási réteg

6. Megjelenítési réteg

5. Viszony réteg

4. Szállítási réteg

3. Hálózati réteg

2. Adatkapcsolati réteg

1. Fizikai réteg

31

A tiszta Internet rétegmodell

Már beszéltünk róla, csak a teljesség kedvéért TCP-ben van a

torlódásvédelem

Alkalmazási réteg(pld. FTP, HTTP,SMTP, Telnet)

Fizikai réteg

Adatkapcsolatiréteg

Hálózati réteg

Szállítási réteg

Viszony réteg

Megjelenítésiréteg

Alkalmazási réteg

OSI modell

(Hálózatelérésiréteg)

Hálózati réteg (IP)

Szállítási réteg(TCP, UDP)

Tiszta Internet-modell

32

A TH rétegmodell

Fizikai réteg kb. mint az OSI 2/4 huzalos átalakítás is

Átviteli réteg kapcsolni képes

csomópontok (3. rétegbeliek) közötti átvitel

rendezés pl. ide tartozik vezérelhető digitális

rendezők: forgalomirányítás is, ezért ez átnyúlik az OSI hálózati rétegébe

Fizikai réteg


Hálózati réteg


Viszony réteg


Alkalmazási réteg

OSI modell

Alkalmazási réteg

Kapcsolási réteg

Illesztési réteg

Távközlő hálózatimodell

Fizikai réteg

Átviteli réteg

33

A TH rétegmodell Kapcsolási réteg

kapcsolás útválasztás, forgalomirányítás torlódásvédelem (a

kapcsolatfelépítési kérésekre) Illesztési réteg

3. réteg szolgáltatásainak illesztése az alkalmazásokhoz

Főleg ATM-ben. Pl.: adatfolyam cellákká tördelése és

visszaállítása

Fizikai réteg


Hálózati réteg


Viszony réteg


Alkalmazási réteg

OSI modell

Alkalmazási réteg

Kapcsolási réteg

Illesztési réteg


Fizikai réteg

Átviteli réteg

hiba jelzés/javítás időzítési információk

küldése/feldolgozása nyalábolás/bontás

34

A TH rétegmodell Alkalmazási réteg

kb. mint az Internet-modell esetében

jóval kevesebb feladat (egyszerűbb végberendezések)

Pl.: beszédkódolás

Fizikai réteg


Hálózati réteg


Viszony réteg


Alkalmazási réteg

OSI modell

Alkalmazási réteg

Kapcsolási réteg

Illesztési réteg


Fizikai réteg

Átviteli réteg

35

Együttműködő hálózatok funkcionális modellezése






36

Egyenrangú együttműködés: nincs probléma, hiszen a funkcionális modell a két

részhálózatban egyértelmű kivéve: együttműködtető egység, itt a két protokollrendszer

egymás mellett szerepel

Hierarchikus együttműködés: nehezebb kérdés egy példán keresztül nézzük meg: TCP/IP kapcsolat

távbeszélő hálózat felett, modemes összeköttetéssel:

háromféle nézőpont lehetséges

Együttműködő hálózatok funkcionális modellezése

IP hálózat

Távbeszélő-hálózat

37

Relatív szemléletű modell az IP hálózat

nézőpontjából

Hierarchikus együttműködés funkcionális modellezése

Alkalmazási réteg


Hálózati réteg(IP)

Adatkapcsolati réteg(PPP)

Fizikai réteg(távbeszélő-hálózat)

Relatív szemléletű modell a távbeszélő-hálózat nézőpontjából

Alkalmazási réteg(IP hálózat)

Kapcsolási réteg

Átviteli réteg

Fizikai réteg

Alkalmazási réteg




Kapcsolási réteg

Átviteli réteg

Fizikai réteg

Abszolút szemléletű modell

38

Hierarchikus együttműködés funkcionális modellezése

Alkalmazási réteg




Kapcsolási réteg

Átviteli réteg

Fizikai réteg

Abszolút szemléletű modell

IP hálózat

távbeszélő hálózat

forgalomirányítás két helyen!

25. távközlő hálózatok előadás

Documents