Hálózati topológiák
Hálózati alapvető struktúrák
Azokat a számítógépeket amelyeket egy számítógépes rendszerben összekötünk hosztAzokat a számítógépeket amelyeket egy számítógépes rendszerben összekötünk hosztoknak (hoszt, gazdagép) nevezzük. Ezt magyarul gazdagépnek hívjuk, itt futnak a felhasználói programok, helyezkednek el az adatbázisok.oknak (hostAzokat a számítógépeket amelyeket egy számítógépes rendszerben összekötünk hosztoknak (hoszt, gazdagép) nevezzük. Ezt magyarul gazdagépnek hívjuk, itt futnak a felhasználói programok, helyezkednek el az adatbázisok.) nevezzük. Ezt magyarul gazdagépnek hívjuk, itt futnak a felhasználói programok, helyezkednek el az adatbázisok. Ezeket a gépeket kommunikációs alhálózatok kötik össze, amelyek feladata a hosztok közötti kommunikáció
megvalósítása, azaz üzenetek továbbítása. Általában ezek az alhálózatok két jól szétválasztható részből: az átvitelt biztosító vonalakból, más néven csatornákból (ahol a bitek “áramlanak”, szokták még vonalnak, áramkörnek, vagy trönknek nevezni) és a kapcsolóelemekből állnak.
Ez utóbbi elterjedt neve IMPInterface Message Processor, azaz interfész üzenet feldolgozó. Az IMP-ek vagy a hoszt részei (pl. hálózati kártya és a programja) de sokszor valójában speciális számítógépek, amelyek a vonalak kapcsolását végzik, az a bemenetükre jutó adatot valamelyik meghatározott kimenetre kapcsolják (pl. routerek, hálózati átjárók). (InterfaceAngol szó, magyarul csatolófelület, csatlakozási felület, illetve illesztőfelület kifejezésekkel illetik. Az interface egy olyan eszköz, illetve illesztési felület, amelynek segítségével két különböző hardver- vagy szoftvereszköz közötti kommunikációt valósíthatunk meg. A csatolófelület feladata például az összekapcsoláshoz felhasznált jelrendszer értelmezése is. Message Processor) azaz interfészAngol szó, magyarul csatolófelület, csatlakozási felület, illetve illesztőfelület kifejezésekkel illetik. Az interface egy olyan eszköz, illetve illesztési felület, amelynek segítségével két különböző hardver- vagy szoftvereszköz közötti kommunikációt valósíthatunk meg. A csatolófelület feladata például az összekapcsoláshoz felhasznált jelrendszer értelmezése is. üzenet feldolgozó. Az IMP-ek vagy a hosztAzokat a számítógépeket amelyeket egy számítógépes rendszerben összekötünk hosztoknak (hoszt, gazdagép) nevezzük. Ezt magyarul gazdagépnek hívjuk, itt futnak a felhasználói programok, helyezkednek el az adatbázisok. részei (pl. hálózati kártya és a programja) de sokszor valójában speciális számítógépek, amelyek a vonalak kapcsolását végzik, az a bemenetükre jutó adatot valamelyik meghatározott kimenetre kapcsolják (pl. routerek, hálózati átjárók – gatewaygateway Hálózatok összekötését a legtöbbször nem elegendő egyszerűen kábelekkel megoldani: a különböző protokollokat használó hálózatok egymással való kommunikációjához más eszközök is szükségesek, amelyek a protokollokat értelmezni tudják. Ezek egyike az átjáró: olyan hálózati eszköz, amely két különböző felépítésű számítógép-hálózatot köt össze. Mivel a különböző hálózattípusokban az állomások eltérő módon számozottak, ezért a köztük lévő adatforgalom biztosításához az egyes hálózatoknak is rendelkezniük kell címmel, hogy az üzenetek a megfelelő hálózatra jussanak. Az átjáró lehet akár egy erre a célra felállított külön számítógép, de lehet csak egy program is, amely olyan számítógépen fut, melyet a két kommunikálni kívánó hálózatba kötnek. A korai időkben az angol nyelvű irodalomban a gateway (átjáró) kifejezést használták a router (útvonal-választó) elnevezés helyett is: tehát olyan állomásokat értettek ez alatt, amelyek az Internet hálózaton belül irányították az adatokat.). További szokásos nevük: hálózati kapcsoló pontokinternal network switching node Szokásos neve még IMP (Interface Message Processor), azaz interfész üzenet feldolgozó. Az IMP-ek vagy a hoszt részei (pl. hálózati kártya és a programja) de sokszor valójában speciális számítógépek, amelyek a vonalak kapcsolását végzik, az a bemenetükre jutó adatot valamelyik meghatározott kimenetre kapcsolják (pl. routerek, hálózati átjárók). (internal network switching node).
Az alhálózatokat alapvetően két nagy csoportra oszthatjuk: két pont közötti, illetve közös csatornát használó alhálózatok.
Két pont közötti csatornával rendelkező alhálózat (pont-pont összeköttetés)
Ebben az esetben a két kommunikációs végpontot pl. egy kábellel kötik össze, és az üzenetek (más néven csomagok (packet) ezen a kábelen keresztül haladnak. Amikor egy vevő megkapja a csomagot és az nem neki szól, akkor azt továbbadja egy következő pont-pont összeköttetésen keresztül. Ezért az ilyen típusú hálózatokat más néven szokták két pont közötti (point-to-pointKét pont közötti csatornával rendelkező alhálózat-nál (pont-pont összeköttetés), amikor egy vevő megkapja a csomagot és az nem neki szól, akkor azt továbbadja egy következő pont-pont összeköttetésen keresztül. Ezért az ilyen típusú hálózatokat más néven szokták két pont közötti (point-to-point), vagy tárol és továbbít (store-and-forward ) hálózatoknak nevezni.), vagy tárol és továbbít (store-and-forwardKét pont közötti csatornával rendelkező alhálózatnál (pont-pont összeköttetés) a két kommunikációs végpontot pl. egy kábellel kötik össze, és az üzenetek (más néven csomagok (packet) ) ezen a kábelen keresztül haladnak. Amikor egy vevő megkapja a csomagot és az nem neki szól, akkor azt továbbadja egy következő pont-pont összeköttetésen keresztül. Ezért az ilyen típusú hálózatokat más néven szokták két pont közötti (point-to-point), vagy tárol és továbbít (store-and-forward ) hálózatoknak nevezni.) hálózatoknak nevezni. Az ilyen kialakításnak lényeges előnye az, hogy a két pont közötti kapcsolatból adódóan a kommunikációs problémákat elsődlegesen ezen pontok közötti csatorna hordozza, és hibák behatárolásánál is előnyös ez a kialakítás. Hátrányának lehet felróni, hogy több pontot tartalmazó hálózatban a pontok közötti kommunikáció csak a közvetlen összeköttetések kialakításával lehetséges.
Általában igaz, hogy N pontot tartalmazó hálózatban ahhoz, hogy minden állomás minden állomással közvetlenül tudjon kommunikálni N*(N-1)/2 darab pont-pont összeköttetést kell kialakítani. Több pont-pont kapcsolatú végpont összeköttetése különféle módokon valósítható meg. A 2. ábrán néhány lehetséges elrendezést mutatunk be.
Üzenetszórásos csatornával rendelkező alhálózatok (multipont összeköttetés)
Ilyen típusú hálózatoknál ténylegesen egy kommunikációs csatorna van, és ezen az egy csatornán osztozik az összes hálózatba kapcsolt számítógép. A küldött csomagokat a hálózatÁltalában hálózaton sok eszköz összekapcsolt együttesét értjük. így egy számítógépes hálózatban, nem meglepő módon, számítógépek vannak egymással fizikai kapcsolatban. Ez alatt persze nem azt kell érteni, hogy minden gép minden másikkal közvetlenül össze van drótozva, hanem azt, hogy elvileg mindegyikük fel tud építeni kapcsolatot bármelyik másikkal. A közvetlen fizikai kapcsolat inkább a helyi hálózatokra jellemző. Mire jó (egyáltalán jó-e) a hálózat? Legfőképpen arra, hogy az összekapcsolódás révén az információ áramlása felgyorsul. Hasznos a hálózat abban a tekintetben is, hogy a számítógépek összekapcsolásával az eredetileg egyedül álló, gyengébb teljesítményű gépek együtt egy nagy teljesítményű rendszert alkotnak, amelynek segítségével különböző feladatok oldhatók meg. Mindezek pedig kifejezetten előnyös tulajdonságok. minden állomása veszi, (amiAlternate Mark Inversion: - váltakozó 1 invertálás. A módszer nagyon hasonló az RZ módszerhez, de nullára szimmetrikus tápfeszültséget használ, így az egyenfeszültségű összetevője nulla. Minden 1-es-hez rendelt polaritás az előző 1-eshez rendelt ellentettje, a nulla szint jelöli a 0-át. Természetesen hosszú 0-s sorozatok esetén a szinkronizáció itt is problémás, de a bitbeszúrási módszer itt is használható. nehezíti az adatvédelmet) és azt hogy a csomag kinek szól a csomagban elhelyezett egyedi – gépet címző – címinformáció hordozza. A csatornán küldött csomagot minden gép először olyan mértékben dolgozza fel, hogy a címmező értelmezésével eldönthesse hogy a csomag neki szól-e. Ezek után a csomag feldolgozását csak az az állomás folytatja, amelynek címe megegyezett a csomagbeli címmel. Ez a kialakítás az egyedi gépcímek mellett csoportcímzésmulticasting, amely segítségével több gépnek (csoportnak) szóló üzenetet csak egy példányban kell elküldeni. (multicasting) használatára is lehetőséget biztosít, amely segítségével több gépnek (csoportnak) szóló üzenetet csak egy példányban kell elküldeni.
Az ilyen módon működő hálózatok esetén a jellegzetes topológiák:
Az ilyen kialakításnál már a csatorna használata nem olyan egyszerűen kezelhető, mint pont-pont összeköttetés esetén. Ugyanis elképzelhető, hogy egyszerre egynél több állomás akar adni a csatornán, versenyhelyzetet alakítva ki. Ki kell találni olyan ún. közeghozzáférési eljárást, amely ezt a versenyhelyzetet feloldja.
Fontos két hasonló kifejezés megkülönböztetése: a topográfia kifejezés arra utal hogy a hálózatÁltalában hálózaton sok eszköz összekapcsolt együttesét értjük. így egy számítógépes hálózatban, nem meglepő módon, számítógépek vannak egymással fizikai kapcsolatban. Ez alatt persze nem azt kell érteni, hogy minden gép minden másikkal közvetlenül össze van drótozva, hanem azt, hogy elvileg mindegyikük fel tud építeni kapcsolatot bármelyik másikkal. A közvetlen fizikai kapcsolat inkább a helyi hálózatokra jellemző. Mire jó (egyáltalán jó-e) a hálózat? Legfőképpen arra, hogy az összekapcsolódás révén az információ áramlása felgyorsul. Hasznos a hálózat abban a tekintetben is, hogy a számítógépek összekapcsolásával az eredetileg egyedül álló, gyengébb teljesítményű gépek együtt egy nagy teljesítményű rendszert alkotnak, amelynek segítségével különböző feladatok oldhatók meg. Mindezek pedig kifejezetten előnyös tulajdonságok. fizikailag (és pl. a térképen) hogyan helyezkedik el, míg a topológiaA hálózat összekapcsolási struktúráját jelenti. az összekapcsolás struktúráját jelenti.