Ellenőrző kérdések a Hálózati szintű átvitel témaköréből

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

Előző: SzgHaloVizsgaLan Következő: SzgHaloVizsgaSzallitas

1. Ismertesse a hálózati réteg szerepét, szolgáltatásait, protokolljai által ellátott feladatokat!

A hálózati réteg feladata, hogy a forrás hoszttól egészen a célhosztig eljuttassa a csomagokat. Ehhez ismernie kell az alhálózatok felépítését: megfelelő útvonalat kell találnia a routereken át a célállomásig. Az érintett elemek túlterhelését is el kell kerülnie. Az átvitel minőségének függetlennek kell lennie az alhálózat kialakításától. Az alhálózat típusa, száma és topológiája szintén érdektelen a hálózati réteg szolgáltatását igénybevevő szállítási réteg szemszögéből. Egységes számozási rendszert biztosít a hálózati címeknek.
Protokolljai megvalósítják a címzést, a címképzést, az állomások, csomópontok hálózati címmel való ellátását. Útvonalválasztás, forgalomirányítás (routing) menedzselése is rájuk hárul. A torlódások kezelése: a csomópontok szűk keresztmetszetet jelentenek, a forgalmi dugókat is ők kísérlik meg elkerülni, vagy feloldani. A valószínűleg kialakuló holtponthelyzetek kezelése is hozzájuk tartozik.

2. Ismertesse a kommunikációs alhálózatot és a hozzá kapcsolódó hosztokat tartalmazó hálózat architektúráját leíró modellt!

A hosztok közvetlen összekötése rendkívül megbízható ugyan, de roppant költséges megoldás. Kommunikációs alhálózat kiépítése sokkal gazdaságosabb. ÁBRA Tárol és továbbít elv szerint a hoszt a hozzá legközelebb található routerhez irányítja a küldendő csomagokat. A router megvárja míg a teljes csomag be nem érkezik, ellenőrzi a helyességét, majd továbbítja a következő routernek mindaddig míg el nem éri a cél hosztot.

3. Melyek a kapcsolt hálózatok és az adatszóró hálózatok jellemzői?

.	datagramm	virtuális áramkör
áramkör felépítés	szükségtelen	külön munkával jár
címzés	minden csomag a teljes forrás és célcímet tartalmazza	a csomagok csak VC sorszámát tartalmazzák
állapotinfo	nem tartalmaz	minden VC külön sort igényel az alhálózat táblázataiban
forgalom irányítás	minden csomag független útvonalon halad	A VC felépítésekor kialakult útvonal szerint halad minden csomag
forgalomirányítók hibája	nincs, kivéve az összeomlás miatt elveszett csomagok	minden VC megszakad, amely áthalad az összeomlott állomáson áthaladt
szolgálat minősége	bonyolult	könnyű, erőforrás lefoglalása a VC számára
torlódás védelem	bonyolult	könnyű, erőforrás lefoglalása a VC számára

NEM EZ VOLT A KÉRDÉS! Kapcsolt vs Adatszóró nem azonos Datagram vs Virtuális áramkör -- Zoz - 2006.01.16.

4. Milyen kapcsolási módokat ismer és ezeknek melyek a jellemzői?

• *vonal-/áramkörkapcsolt*: Tényleges fizikai összeköttetés jön létre a kapcsológépek segítségével. Például keskenysávú ISDN (N-ISDN) esetén. A forrás csomóponttól híváskezdeményező jelzés továbbítódik csomópontról csomópontra a nyelőhöz. Ennek előre haladtával épül ki az áramkör. A nyelő egy, a hívás elfogadására vonatkozó nyugtát küld vissza. Ezután a teljes üzenet egyben átküldhető a létrejött hálózaton (ami akár kétirányú is lehet). Ennek a kapcsolási módnak a jellemzői, hogy fizikai összeköttetés épül ki, dedikált az útvonal, telefonhálózati eszközök használhatók, egyszerű, valósidejű működést biztosít (az üzenetek késleltetés nélkül továbbítódnak), azonnali hibajavítás is lehetséges. Nagy hátránya az, hogy a vonalat, mint erőforrást a kapcsolat bontásáig foglalja, más adatok továbbítására az nem használható.
• *üzenetkapcsolt*: Összeköttetés nélküli szolgálatot ad. Az üzenet itt is adatkapcsolati szolgálatok sorozataként halad át a kommunikációs alhálózaton, de a store-and-forward eljárás segítségével. Ez azt jelenti, hogy a csomópont a kapott üzenetet tárolja, és továbbítja a megfelelő csomópontnak. Az üzenetközvetítő rendszerek kapcsológépeinek feladata, hogy a bemenetre érkező üzenetet a fejrésze alapján a megfelelő kimenetre továbbítsák. Az adott irányba (adott címzettnek) menő üzeneteket egy sorba gyűjtik, és egyszerre többet küldenek el (burst). Ez jobb vonalkihasználtságot, ugyanakkor némi késleltetést eredményez. Egy üzenetet több kimenő sorba is el lehet küldeni (körözvény).
• *csomagkapcsolt*: az üzenetek darabolva továbbítódnak, ezek külön-külön haladnak a feladó hoszt-tól egészen a célállomásig. Lehetséges, hogy mindegyik egy kijelölt irányba haladjon, de lehetséges, hogy egymástól teljesen független utat járnak be és a nyelőnél bevárják egymást.

5. Ismertesse a vonalkapcsolás lényegét, e szolgálat főbb tulajdonságait!

lsd 4. első

6. Ismertesse az üzenetkapcsolás lényegét és főbb tulajdonságait!

lsd 4.második

7. Ismertesse a csomagkapcsolás lényegét, fajtáit és ezek főbb tulajdonságait!

lsd 4. harmadik

8. Hogyan történik a csomagkapcsolás datagramm szolgálat esetén?

A csomagokat löketekben (burst) küldi a hoszt, tárol és továbbít elven haladnak a csomagok azonos vagy különböző utakon. Akár különböző mértékű késleltetést is szenvedhetnek, tehát nem az elküldési sorrendben érkeznek meg. Útközben elveszhetnek, eltévedhetnek - nem megbízható összekötés.

9. Hogyan történik a csomagkapcsolás virtuális áramkör esetén?

A H1 és H2 hoszt közötti kapcsolat felépítése egy az összeköttetés létesítésére irányuló kérés üzenettel kezdődik (CR, Call Request).

...

VCI

...

DA

SA

...

Ennek fejrészében található adatok alapján minden router felvesz a saját link regisztrációs táblájába (LRT, Link Routing Table) egy új bejegyzést a saját azonosítójával (VCI, Virtual Circuit Identifier). A tábla fogja tartalmazni azt, hogy kitől kapta a csomagot és hogy melyik szomszédos routernek kell majd továbbadnia. Mindezt egy előre elkészített forgalomirányító tábla (NRT Network Routing Table) alapján teheti meg, ugyanis a címzett csomópontjának címe (DA, Destination Address) segítségével fogja eldönteni, hogy melyik szomszédos routernek kell továbbítani a csomagot az adatküldés időtartama alatt. A H2-höz megérkezett CR egy nyugtát (CC, Call Confirmed) fog eredményezni, mely a CR útja során kialakított táblabejegyzések szerinti útvonalon fog végig haladni és végül a H1 hoszt-hoz megérkezni, ezáltal hitelesítve az egész útvonalat.

10. Milyen forgalomirányítási módszereket ismer csomagkapcsolt hálózatokban?

• adaptív: - dinamikus, a forgalomirányítás döntésiben figyelembe veszik a topológiában és a forgalomban történt változásokat. A frissítendő adatokat a (helyi, szomszédos, összes többi) routertől kapja meg.
• nem adaptív: - statikus, nem támaszkodhat döntéseiben a mérésekre, a használandó útvonalakat előre definiálják a routerek indulásakor, bekapcsolásakor. Fix-egyutas esetben egyetlen irányba történik az adattovábbítás, központi forgalomirányító táblát alkalmaznak, vonal szakadása esetén 100%-os veszteség várható. A fix többutas esetben alternatív utakat kínál fel a csomópontoknak. Ezek közül egy kívülről meghatározott módon (például random) választ egyet.Ekkor egy esetleges vonalszakadás nem okozza minden csomag elveszését.

11. Milyen optimalizálási szempontokat és módszereket ismer a forgalomirányításban?

• helyesség
• egyszerűség
• robosztusság - évekig rendszerszinten hibamentes működés garantálása HW és SW hibák ellenére.
• igazságosság
• optimalitás
  • átlépésszám (loop count), a csomag az adott útvonalon legalább hány csomóponton fog áthaladni, mire eléri a címzettet
  • csomagkésleltetés, az adott útvonalat választva, várhatóan mennyi késleltetést szenved a csomag
  • a várakozási sorok hossza az adott útvonalon
  • vonalkapacitás, az adott vonalon időegység alatt mennyi adatot lehet továbbítani
• stabilitás

12. Mi az előrefelé és a hátrafelé keresés lényege, mikor, melyik forgalomirányító eljárások használják?

• Előre keresés Dijkstra algoritmusával: Megvalósítása Dijkstra algoritmusával lehetséges. Azt vizsgálja, hogy az egyes csomópontokat forrásként (S, source) tekintve, a többi csomóponthoz, mint nyelőkhöz (D, destination) melyek a legrövidebb utak.
• hátra keresés: A Ford-Fulkerson, vagy a Bellman-Ford algoritmus segítségével. Itt az egyes csomópontokat, mint nyelőket (D) használva megvizsgálja, hogy melyik forrásból (S) vezet beléjük a legrövidebb út.

13. Mire szolgál a központi forgalomirányító tábla? Melyik forgalomirányító eljárásban van szerepe?

A forgalomirányító tábla tartalmazza, hogy egyes csomópontoktól más csomópontok felé melyek a legrövidebb utak.

• fix egyutas eset: Lényege, hogy csak egy adott irányba történik az adattovábbítás. A fenti keresési algoritmusok valamelyikének alkalmazásával optimális útvonalhalmazt kapunk. Ebből központi forgalomirányító táblát készítünk, amely tartalmazza minden csomópontra és címzettre a következő csomópontot. A sor jelenti a forrást, az oszlop pedig a nyelőt. A működés során azonban kiderülhet, hogy az élsúlyok nem megfelelőek, ekkor újra kell őket számítani, az algoritmust újra lefuttatni, azaz a hálózatot hangolni kell. Ez mindig a tervező feladata, hiszen a forgalomirányítás nem adaptív. A megoldás előnye, hogy kevés munkával (csak egyszer kell elkészíteni a gráfot, és kiszámítani az élsúlyokat) számítja az összes optimális utat. Hátránya, hogy egy fontos vonal (a példánkban (jegyzet 18 ea talán) például 1-4) szakadása esetén a hálózat nagy része, sőt akár egésze is kieshet, egyetlen csomag sem fog eljutni a címzettekhez.

14. Ismertesse a többutas random forgalomirányítás lényegét!

Nem adaptív, többutas: forgalomirányítási tábla több alternatív utat kínál fel a csomópontokból, ezek közül választ egyet. Vonalszakadás nem okozza az összes csomag elvesztését. ez jobb mint az egyutas fix irányítás.

15. Ismertesse az elárasztás lényegét és a felmerülő gondok megoldásának lehetőségeit!

Minden bejövő csomag, minden kimenő vonalon kiküldésre kerül, kivéve ahonnan beérkezett. Rengeteg 'felesleges' csomag kerül a hálózatra, ezek káros hatásainak kezelésére ún. élettartamot kapnak az egyes csomagok. Egy csomópontból adott csomagot csak egyszer küldünk ki, ezáltal kizárjuk a végtelen Visszacsatolás lehetőségét. A hatásfok tovább javítható a szelektív elárasztás segítségével, mely csak a közelítőleg jó irányba mutató útvonalon indítja útjára a csomagokat. Robosztussá teszi a rendszert (katonai alkalmazásoknál kifejezetten hasznos). Ha az elárasztás miatti többletidőt elhanyagoljuk, a legrövidebb késleltetést produkálja.

16. Ismertesse a távolságvektor alapú forgalomirányítási módszer lényegét, megoldásának lépéseit!

távolságvektor alapú (distance vector routing) alapján számolt táblázatok alkalmazásakor minden router tárolja a tőle elérhető alállomásokhoz vezető legrövidebb ismert távolságot, és a hozzá vezető út kiindulási pontját. Ezt a táblázatot a routerek közti kommunikációval frissítik. A router szomszédaitól való távolságot egy speciális ECHO csomagokkal mérheti, melyeket meghallva a vevő amilyen gyorsan csak tudja visszaküldi a feladónak. Időnként minden router szétküldi a saját adatait - az összes cél felé becsült késleltetéseit, ugyanígy megkapja ezeket a szomszédaitól. Mindezen adatokból frissíti a forgalom irányító tábláját.

17. Ismertesse a kapcsolatállapot alapú forgalomirányítás módszerét, lépéseit!

Kapcsolatállapot alapú forgalomirányítás esetén meg kell vizsgálni az adatkapcsolati összeköttetést, a linket abból a szempontból, hogy mekkora késleltetés tapasztalható illetve várható ezen az összeköttetésen, a súlyokat pedig ennek megfelelően kell beállítani. Az algoritmus lépései:

• szomszédai és hálózati címeik felkutatása - speciális HELLO csomagra válaszolnak az azonosítójukkal
• a szomszédok elérésének költsége (idő, késleltetés, stb.) ECHO csomag küldése és annak visszaérkezése (terhelés figyelése ill. annak mellőzése)
• az eddigi tudást tartalmazó csomag kiküldése azonosító|korcsomag formátumban.
• a csomagok szétküldése: elárasztással (egy csomagot csak egyszer, elévült csomagokat eldobja), gyakori hibái: sorszám túlcsordulás (elég nagy mező használat 32bit), restart esetén 0-tól kezdődik és az előzőpéldányok a hálózatban maradnak, bithiba esetén az elavultság értelmét veszti.
• új útvonalterv: Djkstra

18. Ismertesse a hierarchikus forgalomirányítás megoldásait!

Ha a hálózat mérete megköveteli, nem lehet minden router számára saját táblát fenntartani. Úgynevezett tartományok(regions) kialakítására lesz szükség és csak azokon belüli számításokat végzi el. Köztük a kapcsolat külön táblában tárolandó.

19. Milyen adatszóró forgalomirányítási megoldásokat ismer, mik ezek előnyei-hátrányai?

Egy csomag mindenhová egyidejű kiküldése (broadcast)

• közvetlenül mindenkinek címzi
• elárasztás
• több célú fogalomirányítás: csomagok tartalmaznak egy bittérképet, mely a célállomásokat tartalmazza. A router ennek megfelelően több csomagra osztja szét: az egyes útvonalakon kimenő csomagok bittérképének uniója alkotja a beérkezett bittérképet.
• feszítőfa: minden routert tartalma az alhálózatból, de nincs benne hurok. Ekkor minden router a feszítőfából hozzá tartozó éleken küld egy csomagot.
• visszairányú továbbítás: a beérkezett csomagok alapján eldönti, hogy olyan vonalról érkezett-e, amelyen ő is adni szokott a forrás felé - ha igen akkor valószínűleg az a legjobb útvonal és ha ő az első beérkezett példány arról az útvonalról, akkor elárasztja vele a szomszédos csomópontokat, ha nem onnan érkezett akkor másodpéldányként kezeli: eldobja.

20. Milyen többes-küldéses forgalomirányítási megoldásokat ismer?

Jól meghatározott, számszerűen nagy, de a teljes hálózat méretéhez képest viszonyítva kicsi célcsoport esetén alkalmas a továbbításra. Szükséges feltétele a csoportok kialakítása, újraosztályozása, törlése azaz menedzselése. Ez nem a hálózati réteg feladat. Az új elem csatlakozása viszont a teljes alhálózat számára nyilvánvalóvá válik. Az elküldött csomag adatmezeje tartalmazza a célcsomópontok címeit is, ha egy csomópont megkapja az üzenetet és szerepel a célportok közt, akkor továbbítja egy a listában szereplő csomópontnak és saját magát leveszi a listáról.

• feszítőfás megoldás: a csomag érkezésekor a feszítőfát csonkolja a rendszer - n csoport és csoportonként m tag esetén n*m fa tárhelyének biztosítása szükséges.
• mag alapú megoldás: minden csoport delegál egy tárgyaló felet, aki a csoport feszítőfáját kezeli és a csomagot a csoporton kívülre továbbítja/fogadja. Ekkor elegendő m darab fa tárolása.

21. Mi az oka a hálózati torlódásnak? Milyen következményekkel jár?

• hosztoktól nagy forgalom érkezik, a csomópontok képtelenek megbirkózni vele.
• várakozó sor alakul ki egy ponton, kevés a memória az összes beérkező üzenet befogadásához
• lassú processzor, adminisztratív feladatok lassú elvégzése miatt nem kerülnek be az egyébként üresen várakozó memóriába.
• illesztetlenség az elemek között
• kis vonalkapacitás

Csomagvesztés és torlódás alakul ki, idővel a teljes hálózat összeomlik.
A torlódás globális jelenség, vagyis a hálózat egészére vonatkozó módszert kell találni az átbocsátóképesség növelésének érdekében. (A hálózati torlódásvezérlés nem összekeverendő az adatkapcsolati réteg forgalomszabályozásával, az nem globális jellegű, feladata a hálózat két berendezése között felmerülő problémák megoldása. Vagyis azt kell megakadályoznia, hogy az adó túltöltse a vevőt.)

22. Milyen eljárásokat ismer a hálózati torlódások elkerülésére, illetve kiküszöbölésére? Ismertesse ezek lényegét!

• nyílt hurkú szabályozás: a problémákat kialakulásuk előtt igyekeznek megelőzni, függetlenül az aktuális forgalomtól, előre definiált védelmi lépések, a rendszer működés közben már nem avatkozik be.
• zárt hurkú modell szerint az folyamatosan visszajelzéseket kap a hálózattól, figyeli a torlódások létrejöttének esélyeit, tájékoztatja a beavatkozni képes részeket és ahol teheti beavatkozik.

23. Mely torlódást elkerülő/kiküszöbölő eljárások használatosak datagramm típusú hálózatokban, melyek virtuális áramkörökben?

• datagramm
  • forgalom-formálás (trafic shapping) egyeztetés a forgalom méretéről és idejéről
  • lyukas vödör: az egyszerre kezelhető adatok maximális mérete meghatározott, ha ennél több adat érkezne biztosan adatvesztéssel járna. Ennek elkerülésére a nagy mennyiségű belépő adatot tárolja és időben elnyújtva engedi a cél felé. Egyszerre csak a kritikus határérték alatti forgalmat engedi át - kisimítja a lökéseket.
  • vezérjeles vödör: meghatározott időközönként kvótát, ún. vezérjelet kap a vödör. Ezeket a csomag érkezéséig felhalmozhatja és ha nagy méretű löket érkezne az összegyűjtött vezérjeleket a vödör kapacitásának megfelelően egyszerre tudja a hálózatra kitenni.
  • lefojtó csomag (choke packet) a forrás hoszt felé jelzést küld, torlódás veszélye! Válaszul a forrás csökkenti a forgalmat, egy ideig változatlanul a csökkentett forgalmat küldi, majd ha időközben nem kapott újabb jelzést, újra megnöveli a forgalmat.
  • lépésről-lépésre történő lefojtás: távoli forrás esetén a nyelő csomópont szomszédja fogja közvetlenül csökkenteni a felé irányuló forgalmat, majd az őt ellátó elemnek is jelzi a lassítási kérést, mely végül eljut az eredeti forráshoz.
• Virtuális áramkör (Virtual Circuit - VC)
  • Erőforrások előre történő lefoglalása (pre-allocation): A csomópontok a CR küldése során nemcsak a link regisztrációs táblát töltik ki,hanem elintézik azt is, hogy legyen mindig elegendő mennyiségű szabad pufferterület.Minden áramkörnek saját puffere van, amit csak ő használhat.
  • belépés engedélyezése(admission controll): torlódás veszélye esetén új VC kiépítése nem engedélyezett, pl.: telefonrendszerben tárcsahangot sem kap a hívó fél. Ennek szigorúságát csökkenthetjük, ha engedélyezzük ugyanaz az új VC-k kialakítását, de azokat a problémás területeket megkerülve építjük fel.
  • szolgáltatási szerződés: a hoszt és az alhálózat megegyezik a forgalom nagyságáról, formájáról, a szolgáltatás minőségéről és egyéb paraméterekről. Ha az alhálózat garantálni tudja a rá eső részt felépül az összeköttetés.

24. Hálózatok összekapcsolásánál az alhálózatok milyen különbözőségeit kell figyelembe venni?

• protokoll (IO, CLNP)
• csomagméret
• szolgáltatás minősége
• hibakezelés (megbízható, sorrendhelyes, - )
• torlódás kezelése (lyukas vödör, lefojtó csomag)
• titkosítás
• számlázás (idő, csomag, bájt, -)
• paraméterezés (időzítés, folyammeghatározás)

25. Melyek a hálózatok összekapcsolását lehetővé tevő eszközök? Mi működésük alapja? Milyen architekturális szinteken teszik lehetővé az átjárást? Hogyan?

• ismétlő (reapeter): (LANtoLAN), miden kapcsolódó szegmens teljes forgalma átkerül a többi csatlakozó szegmensre
• elosztó (hub): (LANtoLAN), gyűrű hálózat egyszerű kiépítési lehetősége
• híd: (LANtoLAN), átjátszás előtt szűri a kereteket, a keret DA mezőjének alapján átengedi a keretet vagy sem. pl.: A to B eldob, A to C esetén átenged. ÁBRA
  • egy protokollos: a csatlakoztatott szegmenseket nincs szükség protokoll váltásra
  • több protokollos: a csatlakozó szegmensek közt protokoll váltásra van szükség, például egy Ethernet - token bus közti átjátszás esetén a két külön típushoz interface-kkel kapcsolódik és eleget tesz a protokollok igényeinek.
  • transzparens: több szegmenst köt össze, forgalomirányítási jogkörrel is rendelkezik, forgalom irányító táblát tart karban (router)
  • távoli: ?? alagút (La Manche)
• kapcsoló: címmező alapján dönti el melyik kimenetre tegye a csomagot, több I/O porttal rendelkezik és külön hozzá tartozó pufferekkel, tárol&továbbít elven működik. Képes az adatsebesség többszörözésére. KÉP(Híd_VS_Kapcs)
• router (LANtowAN, wANtowAN), hálózati szintű kapcsolatot biztosít, forgalomirányító feladatokat lát el. Közben darabolás is hozzá tartozik, ez lehet átlátszó (belépéskor szétszed a kimeneténél pedig helyreállítja az eredeti csomagot), nem átlátszó ( belépéskor ugyan szétszedi kisebb részekre, de kilépéskor nem végzi el a helyreállítást, ezáltal a hosztoknak képesnek kell lenniük saját hatáskörben a helyreállításra.)
• átjáró (gateway): inhomogén hálózatok közötti protokoll, szabály, platform különbségek áthidalása.

*réteg*	*eszköz*
alkalmazás	alkalmazási átjáró
szállítás	szállítási átjáró
hálózat	router
adatkapcsolás	híd/kapcsoló
fizikai	ismétlő/elosztó

26. Milyen előnyökkel és milyen veszélyekkel jár az ismétlők alkalmazása?

ismétlők veszélye/előnye: sorbaköthető (legfeljebb 4 ismétlő) az elérhető távolság növelésére. Legfeljebb 5 szegmens köthető össze fizikai szinten, ennél több esetén a hálózat túlterhelődik. Az ismétlő megnöveli a jel terjedési idejét, így fokozódik minden ezzel kapcsolatos probléma (versengés, ütközésdetektálás, szinkronizálás). A BER is csak nőhet.

27. Ismertesse az egyprotokollos és a többprotokollos hidak jellemzőit, architektúrájukat, működésüket!

lásd 25.

28. Ismertesse a távoli hidak architektúráját, működését! Adjon példát az alagútszerű átvitelre!

Néha előfordulhat,hogy a szegmensek távol esnek egymástól, ekkor alkalmazzák a távoli hidakat. Lényeg: A híd egyik felét az egyik a másik felét a másik szegmensere kapcsoljuk. A két távoli félhíd között vmilyen technikával (pl: vez. nélküli kapcsal.) megbízható kétpontos adatkapcsolati összeköttetést hozunk létre. Működés menete: A címtartományon kívüli MAC keretet a félhíd leveszi a szegmensről, átadja az átjátszónak, az beágyazza a saját keretének adatmezejébe, majd bitsorosan továbbítja a vevő oldalra. A vevő oldali átjátszó a beérkezett keret adatmezejében hordozott adatokat átadja a félhídnak amely azt MAC keretként értelmezi és ráteszi azt a szegmensre. Az ilyen fajta átvitelt amikor két, egymástól távoli hálózatot adatátviteli vonalként funkcionáló eszközzel kötünk össze alagút típusú átvitelnek nevezünk. (tunneling)

thx to NA

29. Ismertesse a transzparens hidak működését hurokmentes és hurkot tartalmazó hálózatokban!

hurokmentes esetben minden rendben
hurkot tartalmazó gráf estén feszítőfa alkalmazása javasolt a végtelen kör elkerülése érdekében: hidak közti kommunikáció szükségeltetik, a feszítőfa segítségével elérik az összes LAN-t. Tulajdonképpen hurokmentessé teszik azáltal, hogy nem használnak ki bizonyos éleket. A fa építését lehetővé teszi a hidak gyártási számának egyedisége, a legkisebb számmal rendelkező híd lesz a fa gyökere, ezután a legrövidebb út algoritmusával építik fel a fát.

30. Ismertesse a LAN kapcsoló működését!

LAN kapcs. 25.

31. Ismertesse a LAN kapcsoló és a híd azonosságait és különbözőségeit!

• Híd: LAN-ok összekapcsolására szolgál
• A LAN kapcsolót állomások összekapcsolására használják.

A Híd csak akkor működik, amikor adatforgalom van, a kapcsoló állandóan.

thx to NA

32. Ismertesse a LAN-ok összekapcsolásának lehetőségeit WLAN-ok alkalmazásával!

WLAN: átvitel:

• diffúz infravörös ( 20mbps, 50m, ASK, CSMA)
• szórt spektrum
  • FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) sűrű csatornaváltással elérik, hogy kívülállónak szélessávú zajként jelenik meg az üzenetváltás.
  • DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum): álvéletlen számmal beszorozzák a küldendő adatot, szintén zaj hatású.
• rádiós átvitel (keskenysávú mikrohullám, 72mbps (OFDM -ortogonális frekvencia nyalábolás) 100m, ALOHA/CSMA)

Alkalmazásai:

• LAN kiterjesztés, User modul - Controll modul
• épületek rádiós összekötése
• nomád(vándorló) hozzáférés biztosítása
• ad hoc LAN hálózat kiépítése peer to peer technológia segítségével.

33. Ismertesse a VLAN-ok szerepét és megoldási lehetőségeit!

Az egyes állomások elosztókhoz csatlakoznak, melyeket az épület kábelezése során kötik össze, segítségükkel szoftveresen lehet kialakítani felhasználói csoportokat, ún. VLAN-okat. Ehhez a megfelelő kapcsolók, hidak programozhatóságára van szükség (konfigurációs tábla) a MAC keret kiegészítő VLAN azonosítót tartalmazhat, ehhez az Ethernet keret módosítására volt szükség. A kompatibilitási hibalehetőségeket a hidak és kapcsolók támogatásával szükséges kiiktatni.

34. Milyen feladatok ellátására képes a router? Milyen architektúrája van? Hogyan valósítja meg a hálózatközi kommunikációt?

A router a hálózati réteg feladatait oldja meg, a forgalmat irányító csomópont. Ezért az architektúrája a fizikaitól a hálózati rétegig terjed. A megkapott csomagot a hálózati rétegig feldolgozza, eldönti a forgalomirányítási stratégiája alapján, hogy hova küldi tovább, és elküldi az kiválasztott lábán. (Ez nem tuti) -- SzaMa - 2006.01.16.

router: lásd 25. A csomag fej és lábrészét eltávolítja és az adatmező kezelését a forgalomirányító algoritmus számára átadja. A fejrész szerint továbbítja a megfelelő kimeneti útvonalra.

35. Milyen csomagdarabolási módokat ismer? Az IP hálózatok melyiket támogatják?

• Transzparens darabolás: A bemeneti átjáró a hálózatban szétvágja, a kimeneti összerakja.
  • egyszerű
  • kimeneti átjárónak tudnia, kell, hogy mikor kapta meg az összes részt
  • teljesítményvesztés a sok szétszedés-összerakás miatt, meg amiatt, hogy minden csomag egy úton halad

• Nem transzparens darabolás: A darabokat a célállomás rakja össze.
  • minden hosztnak össze kell tudni raknia a darabokat
  • több átjárót is lehet használni, így jobb a teljesítmény

36. Milyen átjárókat ismer? Milyen modellel lehet jellemezni működésüket? Hogyan képes két alkalmazási folyamat között az adatátvitelt ellátni? Adjon példát alkalmazási átjáróra!

Az átjárók különböző protokollok közötti átjárhatóságot biztosítják, úgy, hogy az egyik protokoll szerint feldolgozzák a csomagot, és a másik szerint továbbküldik. Átjáró különböző protokoll rétegek között képzelhető el.

• Alkalmazási rétegben:
  • email - SMS
  • http - wap
• Szállítási rétegben:
  • ipv6 - ipv4

37. Hálózatok szétválasztására milyen lehetőségeket ismer (híd, router, átjáró, tűzfal)?

• router: bizonyos címről érkező csomagokat fogad/nem fogad
• tűzfal: Két csomagszűrű között van egy alkalmazási átjáró. A csomagszűrű IP cím és port alapján tud szűrni. Le lehet mindent (telnetet, stb.) tiltani, amik egy adott portot használnak. Az alkalmazási átjáró alkalmazási szinten szűr, pl. szavakat keres. Ezek után még egy biztonsági gyűrű is van.

39. Ismertesse az Internet gerinchálózati és regionális hálózati felépítését! Hogyan megy végbe a kommunikáció két külön régióban lévő hoszt között?

gerinchálózat (backbone): nagy sávszélésségű vonalak, gyors routerek. A területi reguláris hálózatok összekötését teremtik meg.

40. Ismertesse az IP datagram formátumát, a mezőket és azok jelentését, szerepét!

verzió(4)	IHL(4)	szolgálat típusa(8)	teljes hossz(16)
azonosítás(16)			.	DF(1)	MF(1)	darab eltolás(13)
élettartam(8)		protokoll(8)	fejrész ellenőrző összege(16)
SA(32)
DA(32)
opciók(32*x)
DATA

zárójelben az adategység hossza bitekben

• verzió: lehetséges átmeneti időszakban egyszerre több verziószámú üzenet kezelése
• IHL fejrész hossza, min: 5 max 15 egység (egy egység 32bit = 4 byte, így az alap fejméret 20 byte, a maximum 60).
• szolgálat típusa: gyors/pontos kézbesítés
• teljes hossz: fej + adat, max 64kbyte-1byte.
• azonosítás datagrammonként különböző
• DF: Don't Fragment - ne darabold
• MF: More Fragment - több darabból áll, az utolsó darabban 0.
• darab eltolódás (Fragment offset): az adott rész hova tartozik a teljes üzenetből, 8bájt többszöröse (elemi darabméret)
• élettartam: átugrás számláló a végtelenségig kóborló datagrammok kiszűrésére
• protokoll: mely szállítási folyamathoz tartozik (TCP,UDP,stb.)
• ellenőrző összeg csak a fejrész helyességét biztosítja
• SA,DA: Source Adress, Destination Adress, címzés
• opciók: új ötletek próbálgatására, hibakeresésekhez ideális. (ez az IHL szerinti opcionális 40 byte)

41. Ismertesse az IP címek rendszerét, osztályokat, lehetőségeket, korlátokat!

A	128	16 millió
B	16384	64k
C	kétmillió	256
D	többesküldés	.
E	1111...1111	jövőbeli felhasználás

kiosztása az ICANN (Internet Corporation for assigned Names and Numbers - Kiosztott nevek és számok Internet társasága) feladata.

Előny--Hátrány ++

42. Indokolja az alhálózat kialakításának szükségességét! Ismertesse a csomagtovábbítás módját egy alhálózati hosztig!

A hálózatok növekedésével lehetővé kellet tenni, hogy belső a felhasználók szempontjából egy hálózat több kisebb részre osztódjon, a külvilág számára viszont egyetlen hálózatként látszik. Így megtudták őrizni az "egy hálózathoz tartozó hosztok ugyanazzal a hálózatcímmel rendelkezzenek" elvet. Központi routerekhez csatlakoznak ez Ethernet routerek. A központi router alhálózati maszk segítségével alakítja ki az egymástól független Etherneteket. Kintről az alhálózatokra bontás teljesen láthatatlan. Minden router rendelkezik (hálózat,0) és (saját hálózat, hoszt) alakú IP címekkel, az első típus a távoli hálózatok elérhetőségét jelöli, az ide tartó csomagot a célrouterhez irányítja, ahol az a saját hosztjai közül kikeresi a célt. Ha nem talál ilyen célroutert, akkor az alapértelmezett router feladata kikeresni a hoszthoz tartozó router címét. A második párost alkotó címeke a router saját felügyelete alatt álló Ethernet hálózat hosztjait tartalmazza.

43. Milyen megoldásokat ismer az IPv4 címtartományának kiterjesztésére?

CIDR,NAT, IPv6 lsd lentebb.

44. Ismertesse a körzet nélküli forgalomirányítás (CIDR) lépéseit!

A fennmaradó IP címek kiosztását változó méretű blokkokban történik, osztályokra való tekintet nélkül. Ezáltal az egyszerű kimaszkoló algoritmus nem működik többé: a tábla minden bejegyzését egy 32 bites maszkkal egészítik ki. Csomag beérkezésekor a célcímet összehasonlítják a bejegyzésekkel, egyezés esetén a lehető leghosszabb maszkot alkalmazzák.

45. Ismertesse a címfordítás (NAT) lépéseit csomagküldéskor és fogadáskor!

A hálózaton belüli - kívüli forgalom elkülönítése - nyilvános hálónak 'nem elérhető' címtartományok:

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255/8
• 172.16.0.0 - 172.31.255.255/12
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255/16

A helyi hálót elhagyva a csomag átmegy egy NAT dobozon, mely átalakítja a tényleges IP-re a küldő címét. A kívülről érkező forgalmat a TCP/UDP mező fejrészében tárolt port mező alapján dönti el, melyik helyi állomás felé kell küldeni. Külön mutatótáblát épít fel ennek érdekében.

Ellenérvek:

• IP architektúráját sérti: IP cím egyértelműsége
• összeköttetés nélküli szolgálatból összeköttetéses módhoz hasonlót kreál
• NAT tábla összeomlásával elvész az összes csomag (sebezhető akár a vonalkapcsolt hálózat)
• protokollok egymásba ágyazódása - rétegek függetlensége sérül
• TCP/UDP -n kívüli protokollok nem támogatottak.

46. Milyen többletszolgáltatásokat támogat az IPv6?

célok:

• több milliárd hoszt támogatása
• forgalom irányító tábla mérete csökkentése
• egyszerűbb protokoll, a routerek gyorsabban dolgozhassák fel a csomagokat.
• biztonság (titkosítás, hitelesítés)
• szolgálat típusa
• többesküldés - hatósugár
• hoszt címváltás nélküli barangolása
• IPv4 párhuzamosan tudjon működni

eredmények:

• nem kompatibilis
• 16 bájt hosszú cím
• egyszerűbb fejrész (7mező)
• opció támogatás
• biztonságos
• szolgálat minőség támogatása

vitatott területek:

• átugrás korlátja - max255 "megint kevés lesz idővel"
• csomagméret
• IPv4 ellenőrző összege hiányzik
• mozgó hosztokat nem támogatja külön.

47. Ethernet hálózathoz kapcsolódó hosztok esetén hogyan találja meg egymást két hoszt?

RARP (Reverse Address Resolution Protocol) adatszórás, az Ethernet-cím alapján a RARP szerver IP címmel válaszol.

49. Mi az azonosság és a különbség a belső (interior) forgalomirányítás és a külső (exterior, border) forgalomirányítás között? Milyen Internet protokollokat ismer e funkciókra?

Az AS (internetet alkotó autonóm rendszer) -en belüli forgalom irányíó protokoll a belső átjáró protokoll (interior gateway protokoll) míg az AS-eket összekötő forgalmat a külső (exterior) átjáró protokoll kezeli. Az OSPF (Open Shortest Path First) felel a belső átjáró protokoll megvalósításáért:

• mindenki számára hozzáférhető (Open)
• támogatja a távolságmértékegységek közti átváltásokat (fizikai táv ,késleltetés, ugrásszám, stb.)
• dinamikus - a topológiai változásokhoz gyorsan alkalmazkodik
• szolgálat típusa - eltávolították mert senki nem használta
• terheléskiegyenlítő szerep
• hierarchikus rendszerek támogatása
• bizonság
• alagút típusú átvitel támogatása

A BGP (Border Gateway Protocol) felel az As-ek közötti átjárásért.

• politikák: biztonsági, gazdasági (kézzel szükséges beállítani)
• nyomkövetés
• feloldja a végtelenségig számolás problémáját

51. A többes-küldés melyik Internet protokoll segítségével valósítható meg? Hogyan?

A D osztályú címek használatával lehetővé tették a multicasting, az egyszerre több vevőnek küldés. Speciális routerek teszik lehetővé: percenként üzenetet küld a LANon lévő hoszt-okhoz (224.0.0.1) jelentést kérve, milyen csoportokhoz ki tartozik. Minden hoszt az összes általa érdekelt D osztályú címre válaszol. IGMP (Internet Group Managment Protocol) két üzenettípust használ kérdés-válasz formában.

52. Hogyan, milyen protokoll támogatásával generál egy router például egy HELLO vagy egy ECHO csomagot vagy egy lefojtó csomagot? Milyen más funkciókat támogat e protokoll?

A protokoll az ICMP (Internet Control Message Provider)

• Echo kérés (Kérdés, hogy egy gép életben van-e)
• Echo válasz (Igen, életben vagyok)
• Forráslefojtás
• Egyéb pl. Időbélyeg kérdés/válasz (valószínűleg ez a Ping)

(Az echo a vonal sebességének tesztelésére van, a hello pedig a szomszédok felfedezésére, szóval itt valami nem ok. -- SzaMa - 2006.01.16.)

-- adamo - 2005.12.30.