UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Számítógép hálózatok -Bevezető
Dr. Bilicki Vilmos
Szoftverfejlesztés Tanszék
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Összefoglaló
CélokKövetelményekOsztályzatHáttérKitekintés: Internet, Ad-Hoc, …A félév áttekintése
23.04.20. Számítógép Hálózatok 2
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Célok
Alapismeretek a hálózatról:■ Milyen kihívások vannak?■ Milyen megoldások vannak?
A technológia jelenlegi állásának ismertetése:■ Hogyan működik egy helyi hálózat?■ Hogyan működik egy városi hálózat?■ Hogyan működik egy országos hálózat?■ Hogyan működik az Internet?
23.04.20. Számítógép Hálózatok 3
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Segédanyagok
Elmélet:■ Fóliák■ Andrew s Tannenbaum: Számítógép
hálózatok■ IETF RFC-k
Gyakorlat:■ Mérési összefoglalók■ További anyagok
23.04.20. Számítógép Hálózatok 4
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Követelmények
A gyakorlatokon való résztvétel kötelező (3 hiányzás megengedett), de nem elégséges. Ahhoz, hogy valaki résztvegyen a gyakorlaton a gyakorlat első 5 percében egy rövid tesztet kell kitöltenie. Az előadás látogatása javasolt, de fakultatív.
A félévi teljesítéséhez teljesíteni kell a gyakorlatok 70%-át legalább 50%-os eredménnyel és a gyakorlaton megírandó ZH-t szintén legalább 50%-os eredménnyel.
23.04.20. Számítógép Hálózatok 5
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Osztályzat
Az év végi osztályzat 40%-ban a gyakorlatból és 60%-ban a félév végi vizsgából áll.
A max pontszám 100.0-49 elégtelen50-62 elégséges63-74 közepes75- 86 jó87 - kitűnő
23.04.20. Számítógép Hálózatok 6
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Háttér
23.04.20. 7Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Számítógép hálózat
Közmű■ Adat/Hang/Video/….
Transzparens■ Bármikor bárhonnan, bármit, bárkinek
Robosztus■ Mert közműként kell működnie
VilágméretűSemleges
23.04.20. Számítógép Hálózatok 8
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Paradigmaváltás - Mobil eszközök Tények:
■ 6,7 Milliárd mobil előfizető, 1.3 Milliárd okos telefon
■ 1,3 Milliárd 3G kapcsolaton, 1.1 Milliárd WiFi keresztül kapcsolódik az Internethez
■ A leggyorsabban növő iparág az emberiség történetében
■ A legnépszerűbb szolgáltatás az SMS
■ Az eszközök 2/3-án van kamera, a felhasználók 72%-a használja
■ A legnagyobb hirdetési platform (29%-os válaszarány)
■ Minden harmadik ember olvas híreket a telefonján
■ Több mint 1 Milliárd ember:– Tölt le alkalmazásokat
– Játszik a telefonon
– Használja a szociális háló alapú alkalmazásokra
Előrejelzések:■ 2014 az Internet használók fele sohasem
használt PC-t■ 2014 az eladott telefonok fele
érintőképernyős■ 2014 Több az előfizetés mint amennyi ember
él a földön
23.04.20. Számítógép Hálózatok 9
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Hálózat skálái
23.04.20. Számítógép Hálózatok 10
1 m Test PAN – Personal Area Netowork
Ad-Hoc, Energia
10 m Szoba LAN- Local Area Network
Tervezett/Ad-HocSkálázhatóság100 m Épület
1 km Kampusz
10 km Város MAN – Metropolian Area Network
Tervezett / skálázhatóság / Biztonság
100 km Ország WAN- Wide Area Network
Tervezett/Teljesítmény/Robosztusság
1000 km Kontinens
10000 km Világ Internet Ad-Hoc/Ár
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
11
Internet működése, topológiája
Az internet történeteNetwork Access PointPeeringDepeeringAz internet struktúrája
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
12
Internet
RFC 1958; B. Carpenter; Architectural Principles of the Internet; June, 1996.
Senki sem tulajdonosa az Internetnek, nincs központi kontroll, senki sem tudja kikapcsolni. A fejlődése a technológiákkal kapcsolatos nyers konszenzuson és a futó kódon múlik. Sokkal fontosabb az aktuális visszajelzések szerinti tervezés mint bármilyen architektúrális elgondolások.
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Az Internet fizikai topológiája http://www.caida.org/tools/visualization/mapnet/Backbones/
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Tenger alatti kábelek
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Az Internet térképe
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
16
Forgalmi jellemzők
http://www.internettrafficreport.com/main.htm
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Az Internet története 1957 Sputnik I -> ARPA (Advanced Research Project Agency) 1962 IPTO (Information Processing Techniques Office)
■ SAGE (Semi-Automatic Ground Environment)– SAGE központok (27, 250 tonna egy)– Igen fejlett funkciók
■ Hibatűrő számítógép hálózat a Pentagon, Cheyene hegység és a Stratégia légi parancsnokságot (SAC) kötötte össze (+100 egyéb helyet)
1969 ARPANET■ Csomagkapcsolt hálózat bérelt vonalakon■ Stanford – University of Los Angeles (l,o,g-crash) (AT&T 50 kbit/s)
1983 Milnet levált 1979 National Science Fundation: CSNET EUnet csatlakozás + sok más hálózat 1990 Arpanet leállt Kereskedelmi hálózatok is megjelentek (NSFNET szigorúan kutatói) Az NSF át szerette volna adni a hálózat működtetését: Network Access
Point 1994 4 NAP-ot hoztak létre (New York, Washington DC, Chicago,
California) 1997 Az NSFNET kereskedelmi üzemeltetésbe került (Internet2 kezdődött)
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Network Access Point A kezdetekben egyfajta csatlakozási pontot jelentett a tengerentúli és
nagysebességű vonalakhoz. Később az egyetemi hálózatok csatlakoztak ilyen pontokon az NFSNET-
hez A NAP-ok regionálisan voltak elosztva Ma Internet Exchange Point (IXP) az Internet csatlakozási pontjai
■ Autonóm rendszerek találkozási pontja■ Forgalom és útvonal kicserélési pont■ A forgalom kicserélés nem másik hálózaton, hanem ezeken a pontokon történik
(ár, késleltetés, sávszélesség)■ Itt tipikusan nem kell fizetni a forgalomért (a felső szolgáltatónak igen!)■ A helyileg közel fekvő hálózatokat célszerű így összekötni (nem kontinensen
keresztül)■ Különböző peering egyezmények
Az Internet nem egy gerincű Tipikusan kapcsolókat tartalmaz (egy vagy több)
■ Régebben ATM■ Ma Ethernet
A sávszélesség■ 10,100,1000,10000 MBit/s
Az IPX működtetése tipikusan a résztvevők feladata (a sávszélesség függvényében)
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Peering Hálózatok önkéntes összekötése (mindkét oldalnak hasznos) Forgalom és utak kicserélése
■ Az ISP-k igyekeznek alsó szinten megszabadulni a bejövő forgalomtól Általában ingyenes (Settlement-Free Interconnection) Típusai:
■ Privát – Telekommunikáció társaságon keresztül– Sötét kábelen keresztül
■ Publikus– ATM– Ethernet– FDDI
Peering Agreement PA Multilateral Peering Agreement MLPA Előnyei:
■ Nagy kapacitás■ Csökken a függés más szolgáltatótól■ Nagyobb sávszélesség
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Depeering
A kapcsolódás önkéntes így a lekapcsolódás is.
Okai:■ Szeretnénk tranzit díjat szedni■ A másik oldal profitál az ingyenes
kapcsolódásból■ A forgalmi arányok nem megfelelőek■ Egy társ bennünket használ felfelé mutató
szolgáltatóként■ Instabilitás
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
21
Az Internet struktúrája Globális elérhetőség (a felhasználó nem
veszi észre, hogy sok hálózat van, csak egyet lát)
Hierarchikus szerkezetű■ TierI (kapcsolatot ad el vagy társul)■ TierII (társul és fizet másnak a kapcsolatért)■ Tier III. (fizet a kapcsolatért)■ Rétegei
– Felhasználók– Helyi Internet szolgáltatók– Regionális Internet szolgáltatók
■ Point of Presence – POP■ Network Access Point
A hálózatok közötti viszonyok■ Tranzit (mi fizetünk érte)■ Társ (tipikusan ingyenes)■ Szolgáltató (mások fizetnek nekünk)
Nem egészen hierarchikus■ Az egyes cége külön NAP-okat hoztak létre■ A különböző szintű szolgáltatók nem csak a
saját szintjükön tevékenykednek
ISP
Regionális
Hálózat szolgáltató
NAP
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Skála független jellemzőBarabási AlbertA csomópontok fokszám nem egyenletes
eloszlású■ Nagyon kevés nagyon nagy fokszámú (gyűjtők)
Az Internet nagyon ellenálló a véletlen hibákkal szemben
Az Internet sebezhető célzott támadásokkalKicsi világ jelenség
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
GEANT
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Hungarnet
Számítógép Hálózatok
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Kapcsolat orientált/ kapcsolat mentes
23.04.20. Számítógép Hálózatok 25
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Szolgáltatások/Protokollok
23.04.20. Számítógép Hálózatok 26
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Referencia modellek
Oszd meg és uralkodjA komplex problémák kezelését
rétegezéssel lehet kezelhetővé tenniOSI modellTCP/IP modell
23.04.20. Számítógép Hálózatok 27
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
OSI referencia modell
23.04.20. Számítógép Hálózatok 28
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP/IP referencia model
23.04.20. Számítógép Hálózatok 29
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
2. Fizikai réteg
Elméleti alapokVezetett hullámú átvitelVezetékmentes átvitelMűholdas átvitelPSTNMobil telefonos átvitelKábel televíziós átvitel
23.04.20. Számítógép Hálózatok 30
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
3. Adatkapcsolati réteg
Tervezési szempontokHiba detektálás és javításElemi protokollokCsúszóablakos protokollok
23.04.20. Számítógép Hálózatok 31
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
4. Közeghozzáférési alréteg
CsatornamegosztásTöbbszörös
hozzáférésű protokollok
EthernetWiFiSzélessávú
vezetékmentes megoldások
Bluetooth23.04.20. Számítógép Hálózatok 32
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
5. Ethernet
Felépítése, szerepeKapcsolóVLANFeszítőfaMetro EthernetQinQ
23.04.20. Számítógép Hálózatok 33
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
6. WiFi
CSMA/CAMegosztásBiztonságAPAP hierachiaWDN
23.04.20. Számítógép Hálózatok 34
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
7. Hálózati réteg
Tervezési szempontokForgalomirányításTorlódásvezérlésQoSCímzés, tervezés
23.04.20. Számítógép Hálózatok 35
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
8. RIP, EIGRP
FeladatukRIP részletekEIGRP részletek
23.04.20. Számítógép Hálózatok 36
36
A
D
C
B1 1+e
e0
e
1 1
0 0
A
D
C
B2+e 0
001+e1
A
D
C
B0 2+e
1+e10 0
A
D
C
B2+e 0
001+e1
… átszámít … átszámítkezdetben …átszámít
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
9. OSPF Feladata OSPF részletek
■ Szomszédok és társak■ A Hello protokoll■ Hálózat típusok■ Kijelölt és Kijelölt tartalék
forgalomirányítók■ OSPF interfészek■ OSPF társak■ Elárasztás■ Körzetek
– Forgalomirányító típusok– Partícionált körzetek– Virtuális linkek
■ Link állapot adatbázis– LSA típusok– Csonk körzetek
■ Forgalomirányító tábla■ Azonosítás
23.04.20. Számítógép Hálózatok 37
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
10. BGPBGP alapok
■ BGP üzenet típusok
■ Útvonal attribútumok
■ Adminisztratív súlyok
■ BGP döntési folyamat
■ iBGP IGP szinkronizálás
■ Nagy mennyiségű társ kapcsolat menedzselése
23.04.20. Számítógép Hálózatok 38
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
11. Átviteli réteg
FeladataTCPUDP
23.04.20. Számítógép Hálózatok 39
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
12. Alkalmazás réteg
DNSSMTPHTTP/HTML/…IM
23.04.20. Számítógép Hálózatok 40
org.org. huhu..huhu.. edu.edu. au.au.
““.”.”““.”.”
u-szeged.hu. inf.u-szeged.hu.
inf.u-szeged.hu.
AltartományAltartományMásodik szintű tartományMásodik szintű tartományFelső szintű tartományFelső szintű tartományGyökérGyökér
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
13. Hálózati biztonság
PKI és társaiProblémákTűzfalTopológiákProxyIDS
23.04.20. Számítógép Hálózatok 41
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
14. Hálózat menedzsment
Adathálózat szemlélet■ SNMP■ MIB
Telekommunikációs szemlélet■ OS■ RIM,…
23.04.20. Számítógép Hálózatok 42