A hálózatok jellemzői (folytatás)

A hálózatok egy további csoportosítását jelenti az alkalmazott átviteli közeg ill. mechanizmus szerinti megbontásuk. Átviteli közeg alatt az adatok v. információk az egyik csomóponttól a másikig eljuttatását biztosító közvetítőt értjük. Az átviteli közeg meghatározza a hálózatban elérhető maximális átviteli sebességet valamint erősen korlátozhatja a kialakítható topológiákat. Alapvetően két fajta átviteli közeg ismert: a mindeni által ismert vezetékes és a kevésbé populáris vezeték nélküli (rádióhullámos ill. lézer- v. infravörös sugaras) átvitel. Az előbbi csoportba tartoznak az egyszerű fémvezetékkel, a csavart érpárral, a koaxiális kábellel illetve a különböző száloptikai módszerekkel valamint a telefonvonalak felhasználásával összekötött hálózatok, melyeknek (a száloptika kivételével) közös jellemzője az adatok fémvezeték(ek)en keresztüli elektromos impulzusok formájában történő átvitele. A másik csoportba sorolt átviteli módszerek azonban már meglehetősen eltérő elveken alapulnak és átviteli tulajdonságaik is nagyobb skálán mozognak.

Az üvegszálas kábelekben az információk a látható fény ill. a környező frekvencia-tartományok formájában áramlik. A fénykábel tulajdonképpen egy rendkívül kis keresztmetszetű, nagy tisztaságú üveg vagy speciális műanyag henger, amelyet eltérő törésmutatójú burkolattal látnak el. Az üvegszálban a fény szóródna (ezáltal lehetetlenné téve az átvitelt akár igen kis távolságokra is), azonban a két eltérő optikai tulajdonságú réteg határára érve megfelelően kis beesési szög mellett (ezt biztosítja a kis keresztmetszet) változatlan állapotban visszaverődik. Így a fénysugár a kábelben ide-oda "pattogva" jut el a kiindulási pontttól a célállomásig. Az optikai szálakben alkalmazott közvetítő közeg - a látható fény - frekvenciája a 100ezer GHz (!) körül van, ezért az üvegszálas kábelek átviteli sebességével egyetlen másik vezetékes és rádió-frekvenciás módszer sem veheti fel a versenyt. (Sajnos azonban ez a fantasztikus áteresztő-képességnek csak töredékét tudjuk kihasználni. Hiszen minden rendszer sebességét a leglassabb eleme határozza meg, márpedig fémes vezetőkből épült számítógépeink képtelenek ilyen sebességel érkező adatok fogadására vagy azok küldésére.)

A vezetékes átviteli mód után a legismertebb talán a rádióhullámok alkalmazásával megvalósított kommunikáció, hiszen ennek számos formáját nap-mint-nap használjuk/élvezzük rádió- ill. televízió-készülékeink segítségével. Az éter, rendkívül széles sávú azonban (a rajta keresztül zajló fantasztikus forgalomnak köszönhetően) rendkívül "zajos" átviteli közeg is. Egy-egy csatornán belül elérhető nem túl nagy átviteli sávszélessége és viszonylag magas költsége miatt alkalmazása csak a valamilyen (földrajzi v. fizikai) okból kifolyólag vezetékes kapcsolat létesítésére alkalmatlan területeken kifizetődő. Mivel az elektromágneses hullámok terjedési és átviteli tulajdonságai frekvenciájuktól függenek, ezért a különböző frekvenciatartományt alkalmazó átviteli módszerek is jelentős eltérést mutatnak átviteli sebességükben és minőségükben. A rádiós frekvenciákat osztályokra, sávokra és csatornákra osztják. A csatornák szélessége határozza meg az átviteli sebességet. Mivel a ma érvényben lévő felosztás szerint a sáv frekvenciatartománya egyenes arányban áll a csatorna szélességével ezért számítógépes adatátvitelhez elégséges sávszélességet csak a rövid- ill. mikro-hullámú megvalósítások biztosítják.

A hálózatok egy másik megkülönböztetési lehetősége az alkalmazott protokoll szerinti csoportosítás. A protokoll a hálózati kommunikáció szigorúan csak logikai (!) szabályait definiáló rendszer. A protokollok leírása tartalmazza a hálózaton előfordulható kér(d)éseket valamint az azokra adható/adandó válaszokat. Az alkalmazható hálózati protkollokat a hálózati topológia valamint az átviteli közeg erősen korlátozhatja. A legismertebb hálózati átviteli protokollok közé tartoznak a Novell által kidolgozott IPX, az Interneten alkalmazott TCP/IP valamint a Microsoft hálózatok által preferált NETBIOS.

Fontos megjegyezni, hogy a fentiekben felsorol hálózati jellemzők - mint arra már több helyen utaltam - korántsem független, hanem szigorú rendszert alkotó elemek, melyek sok esetben oda-vissza meghatározzák egymást alkalmazhatóságát. (Nem lehet mindegyik átviteli közeg felhasználásával bármelyik hálózati topológiát kialakítani, mint ahogy nem lehet feltétlenül akármilyen topológián bármelyik protokollt alkalmazni.)

Az OSI referenciamodell

1977-ben az ISO (International Standardization Organization), a Nemzetközi Szabványügy Hivatal létrehozott egy, az addig egységesítés hiánya miatt összekapcsolhatatlan hálózatok problémájának megoldásának kidolgozására felállított bizottságot. A bizottság feladat olyan egységes ajánlások (!) kidolgozása volt melyek alkalmazásával lehetővé tehető az amúgy meglehetősen eltérő technikát alkalmazó hálózatok közötti kommunikáció biztosítása bizonyos egységes csatornák felhasználásával. A szabványalkotó munka eredményeként született meg az OSI (Open System Interconnection - a Nyílt Rendszerek Összekapcsolásáról szóló) referenciamodell.

Az adatok átvitele során az információ egy pontból egy másikba jut el. Az OSI modell ezt - az aladdig kidolgozott hálózati megvalósításokban sokszor tényleg egyetlen lépésből álló folyamatot - hét alfolyamatra bontja. E megbontás jelentősége az egyes szintek kicserélhetőségében, esetleges összevonásának lehetőségében rejlik. A hagyományos adatkapcsolatban két eszköz csak abban az esetben tudott kommunikálni egymással, ha a teljes átviteli protokoll minden egyes lépését (az átviendő adatok fogadásától kezdve az átviteli réteg kezeléséig) ismerte és pontosan a másik - a fogadó - fél elvárása szerinti formátumban és módon küldte el. Ezzel szemben az OSI modell elemei mindig csak a másik fél azonos rétegével tartják a kapcsolatot és mindig csak két-két (a kommunikáció felépítésében azonos oldalon elhelyezkedő) szomszédos rétegükkel kommunikálnak, így függetlenítve magukat a nem szomszédos rétegek tényleges megvalósításától. Ez a modell lehetővé teszi az egyes rétegek szabad kicserelését, módosítását vagy összevonását a teljes átviteli rendszer többi elemének érintetlenül hagyása mellett. Például az OSI modellt alkalmazó hálózat átviteli közegének megváltoztatása sokszor mindössze a fizikai átviteli réteg megváltoztatását vonja maga után, aminek köszönhetően (mivel a modell többi részét értintelenül hagytuk) az alkalmazások és a felhasználó számára észrevétlen marad a módosítás. Hasonlóképpen már kialakított kábelrendszeren egyszerű telepítéssel más hálózati szoftver alkalmazására is át lehet térni.

A következő részben megismerkedünk az OSI modell rétegeivel és feladataikkal. Az OSI modell tárgyalásának befejezése után megismerkedünk az egyes hálózati protokollokkal és jellemzőikkel majd írunk néhány, tipikusan az adott hálózati modell tulajdonságait kiaknázó alkalmazást.

Várom észrevételeiteket és javaslataitokat a sorozattal kapcsolatban a sting2@freemail.c3.hu címen.