Hálózatkezelés, Internet

1. Hálózatkezelés, Internet Előadó: Jánosik Tamás janosik.tamas@tfk.kefo.hu

2. Az Informatika kurzusok félévei 2. félév: Hálózatkezelés, Internet 3. félév: Szövegszerkesztés 4. félév: Táblázatkezelés

3. A kurzus teljesítéséről: • Beszámítás: • Óvó, illetve tanító képzésből: • IN-111 = CsK-102 • IN-112 = CsK-103 • ECDL vizsga: • A 7 modulos ECDL vizsgát elfogadjuk az Informatika 4. félévének teljesítéseként

4. Zárthelyi dolgozat írásbeli, illetve számítógépes gyakorlati feladat Időpontok az ETR-ben.

5. Segédanyag A kurzus anyaga az órát követően felkerül a www.ketif.hu oldalra, az oktatási segédanyagok közé; csak regisztrált felhasználóknak érhető el!

6. Számítógépes hálózatok • Számítógépes hálózatról akkor beszélünk, ha több különálló gépet összekötünk úgy, hogy azok képesek legyenek egymással kommunikálni. • A számítógépek összekötése iránti igény először akkor merült fel, amikor egyes csoportok némely erőforrást, azaz háttértárolót, nyomtatót, adatbázist vagy programot közösen szerettek volna használni. Ehhez szükség volt a számítógépek fizikai összekapcsolására, valamint néhány olyan gépre, amely rendelkezett ezekkel az erőforrásokkal, és így ezeket a csoport minden tagja ugyanolyan formában tudta használni.

7. A hálózat megoldotta az egyik legfontosabb erőforrás, a nyomtató közös használatát is. Gyakran előfordul, hogy több gépről is szeretnénk elérni ugyanazt a nyomtatót, vagy egy gépről többféle nyomtatóra kell dolgoznunk, A feladat hálózat nélkül nehezen és szoros korlátokkal végezhető el. A hálózati nyomtatás alkalmazása azonban egyszerű és gazdaságos megoldást kínál.

8. A számítógép-hálózatok kialakítását követelő másik kihívás a helyi hálózatok összekapcsolása annak érdekében, hogy lehetővé váljon üzenetek, elektronikus levelek, valamint nagy adattömegek gyors és megbízható továbbítása akár kontinensek között is. Ugyancsak célszerűnek látszott lehetővé tenni, hogy egy-egy szuperszámítógép kapacitását ne csak a rákapcsolt gépekről lehessen használni, hanem megfelelő jogosultság esetén a világ távoli pontjairól is hozzá lehessen férni.

9. A számítógép hálózatok alapvetően a következő feladatok megoldását teszik lehetővé: • Erőforrások (nyomtatók, fájlok) közös használata. • Levelek, üzenetek küldése. • Nagy számítógépek távoli elérése. • Adatállományok, programok nagy távolságú átvitele.

10. A számítógépes hálózatok kiterjedtségük alapján három csoportba sorolhatóak: • LAN - Local Area Network, helyi hálózat (egy helységre, épületre vagy épületcsoportra korlátozódik) • MAN - Metropolitan Area Network, városi hálózat (általában a LAN-okat köti össze) • WAN - Wide Area Network, országos, országok és földrészek közötti hálózat

11. A hálózatok topológiája A LAN-ok legfontosabb jellemzője a hálózat elemeinek elrendezése, más néven a hálózat topológiája. Tekintsük át a legelterjedtebb topológiákat és ezek tulajdonságait.

12. Sín topológia A sín elrendezés esetén a hálózatba kapcsolt gépek egyazon vezetéket használnak, köztük semmiféle speciális sorrend nem adható meg, sorosan kapcsolódnak. Az elrendezés hátránya, hogy vonalszakadás esetén az egész hálózat használhatatlanná válik.

13. Csillag topológia A csillag elrendezés esetén a hálózatba kapcsolt gépek egyazon csomópontra csatlakoznak. Az elrendezés előnye, hogy vonalszakadás esetén csak az adott gép válik használhatatlanná, és nem az egész hálózat. A többi gép továbbra is tud kommunikálni egymással.

14. Gyűrű topológia A gyűrű elrendezés esetén a hálózatba kapcsolt gépek egymást követő zárt láncba szerveződnek, így minden kapcsolódási ponthoz rendelhető egy előző és egy következő kapcsolódási elem. Előnye, hogy egyszeres vonalszakadás esetén a hálózat nem válik használhatatlanná és nincs leterhelt központi csomópont. Nagyobb hálózatok esetében kétszeres gyűrűt szoktak alkalmazni a biztonság növelése érdekében.

15. Az internet története • 1957: a Szputnyik kilövése [a világ első műholdja] • az ARPA (Advanced Research Projects Agency "Fejlett Kutatási Projektek Ügynöksége") létrehozása az USA Hadügyminisztériumán belül • Dwight Eisenhower elnök - a szovjetek űrversenybeli sikereit ellensúlyozandó, a Szputnyik 1 fellövésének hírére - elrendelte a Defence Advanced Research Project Agency (DARPA) beindítását. Kidolgoztak egy többközpontú, csomagkapcsolt kommunikációs rendszert (az NCP – Network Controll protokollt), mely a mai TCP/IP szabvány ősének tekinthető.

16. 1969: az ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) létrehozása; a kísérleti csomagkapcsolt hálózat kiépítésével az alábbi helyek összeköttetésére: • University of California at Los Angeles • Stanford Research Institute • University of California at Santa Barbara • University of Utah

17. Az ARPANET hálózatának fejlődése

18. Az adattovábbítás jellegzetessége:Az átviendő adatfolyamot csomagokra bontják, a csomagok mindegyike magával hordozza az útvonalválasztási információt, és képes hibátlan állapotra visszaállni átviteli hibák esetén is. • Felhasználása: • katonai felhasználásokon kívül • kutatásra szolgált • egyetemek, katonai bázisok és kormányzati laboratóriumok kutatói is használták elektronikus levelezésre, fájlok cseréjére és távoli bejelentkezésre

19. 1972-ben megszületett az első e-mail program. • Az Internet sikereinek két fő összetevője már 1972-ben ismert volt: • csomagkapcsolt működés és • nyílt architektúra.

20. 1973-ban a DARPA program kezdeményezte a • különböző csomagkapcsolt hálózatok összekapcsolási technikáinak és technológiáinak a kutatását. • A cél az volt, hogy olyan kommunikációs protokollt fejlesszenek ki, amely lehetővé teszi a hálózatba kötött számítógépek kommunikációját tetszőleges számú csomagkapcsolt adathálózaton keresztül. • A projektet akkor Internetting"-nek nevezték, az összekötött hálózatok rendszerét pedig Internetnek.

21. 1974-ben jelent meg először az „Internet” kifejezés, egy a TCP (Transmission Controll Protokoll) protokollról szóló tanulmányban. • Négy alapelv: • Minden hálózat önálló, nem kell módosítani az internethez való csatlakoztatáshoz. • A hálózat nem törődik vele, hogy a csomag célba ér-e vagy nem, hiszen a konvenció szerint ennek felügyelete a végrendszer feladata, és szükség esetén a forrás úgyis újra elküldi. • A hálózatok „fekete dobozokon” (később: gateway, majd router) keresztül csatlakoznak egymáshoz. A gateway egyszerű, nem jegyez fel semmit a rajta áthaladt csomagokról, nem valósít meg bonyolult folyamatokat. • A hálózatban nincs globális szintű ellenőrzés.

22. Különböző hálózatok összekapcsolása

23. 1982-ben a DCA (Defence Communication Agency) és az ARPA az ARPANET elfogadott protokolljává minôsítette a TCP/IP protokollkészletet. • Az NCP protokollt 1983. január 1-jén a teljes ARPANET hálózaton felváltotta a TCP/IP. Megszületett az internet. • Az interneten nincsen központ, nincs "egy" központi gép. Minden, a hálózatra kötött gép egyszerre fő- és alállomás. Az internet tehát olyan elméleti szerveződése a számítógépeknek és telefonvonalaknak, amelynek bármely pontja képes kapcsolatot teremteni bármely másik pontjával.

24. 1983-ban a régi ARPANET-et egy katonai rendeltetésű MILNET-re és egy polgári rendeltetésű ARPANET-re osztották (ez 1990-ben szűnt meg). Ezzel megnyílt a lehetőség a polgári, később a kereskedelmi alkalmazások gyors fejlődésére. • 1984-ben bevezették a doménnevek rendszerét, könnyebben használhatóvá téve ezzel a hostok címzését. • Az eredetileg elsősorban oktatási intézményekben elérhető hálózatra egyre több intézmény, szervezet, cég kapcsolódott, a szolgáltatást hamarosan a nagyközönségnek is felkínálták.

26. 1991-ben használatba vették a Gophert, az elérni kívánt hálózati címeket menüből kijelölni engedő mechanizmust, ami lehetővé tette a bonyolult címzések és parancsok használatának elhagyását. • Tim Berners-Lee elgondolásai alapján olyan rendszer született, ami az elmúlt tíz évben forradalmasította a kommunikációt. • Az elektronikus levelezés (e-mail) forradalmát gyorsan követte a hírcsoportok (newsgroup) forradalma, majd az egyre újabb és sokoldalúbb információkereső- és továbbító eszközök elterjedése, amelyek 1992-ben a WWW-hez (World Wide Web) vezettek: innentől a számítógépekhez nem értő laikusok is könnyedén, minden tanulás nélkül navigálhatnak az internet óceánján.

27. Az internet mai állapotában publikált szerverek sokaságát jelenti, amelyek különböző adatátviteli közegek segítségével kapcsolódnak egymáshoz, és az adatforgalom ezeken a közegeken bonyolódik le. A legismertebb és legelterjedtebb adatátviteli közeg az optikai kábel, Ethernet kábel, mikrohullám, műholdas kapcsolat. • Az interneten publikált szerverek általában mindenki számára nyilvános adatokat tartalmaznak és mindenki számára elérhetőek - ez jelenti az internet szabadságát. Azonban a mai fejlett biztonsági és titkosítási algoritmusokat alkalmazva képesek vagyunk nagy megbízhatóságú rendszereket is működtetni az interneten, adatainkat a nem kívánt látogatóktól megvédve.

28. Az internethez kacsolódó gépek egyetlen közös szabványos protokollt használnak, az ún. IP protokollt. Minden gép, amely közvetlen kapcsolatban van az internettel, kap egy úgynevezett IP címet. Ez gyakorlatilag négy szám, pontokkal elválasztva, s mindegyik szám 0 és 255 között van (1-1 byte). Minden egyes IP cím egyértelműen azonosít egy számítógépet, szervert vagy egyéb hálózati eszközt. (TCP/IP v.4.) • Ez kb. 4,2 milliárd ip-cím kiosztására ad lehetőséget, ami lassan kevésnek bizonyul, ezért megalkották az TCP/IP v.6. protokoll.

29. Ez a struktúra bonyolultnak tűnik. Nehézkes ilyen módon azonosítanunk a gépeket. Az egyszerűbb kezelhetőség kedvéért találták ki és szabványosították a DNS rendszert, melynek segítségével nekünk csak az ún. domain neveket kell megjegyeznünk. A DNS(Domain Name Services) a nehézkes IP címhez hozzá tudja rendelni a címhez tartozó, könnyebben kezelhető domain nevet, és fordítva a domain névből meg tudja határozni a megfelelő IP címet. • Például a zeusz.tfk.kefo.hu címből látszik, hogy ez egy hazai gép neve, a '.hu' végződés miatt. A ‘kefo’ a Kecskeméti Főiskola, a ‘tfk’ pedig a Tanítóképző Főiskolai Kar rövidítése. A zeusz a kar egy adott gépét azonosítja.

30. A domainnév végső tagja nem minden esetben az országot azonosítja (pl. az USA- ban sem), hanem néhány esetben az adott szervezet típusát. • A szervezeti egységeket jelölő domainek a következők lehetnek (a teljesség igénye nélkül): • .com – Kereskedelmi domain (http://www.webshop.com) • .edu – Oktatási szervezet (http://www.duke.edu) • .net – Hálózati erőforrás (http://www.freesms.net) • .org – Nonprofit szervezet (http://www.volleyball.org)

31. Az internet ma Manapság az internetes technológiákat körülbelül 1,4 milliárdan használják személyes, illetve üzleti célokra, például információkeresésre, szolgáltatások és áruk megrendelésére, kapcsolattartásra, szórakozásra, stb. Jelenleg kutatások zajlanak az internet technikai (elsősorban távközlési) problémáinak megoldására, például az új IPv6 címzési rendszer bevezetésére. A jelenleg használt címzési rendszer (IPv4) ugyanis kifogyóban van új, kiosztható címekből a végpontok számára, amely ha bekövetkezne a probléma megoldása (IPv6) és a megoldásra való átállás globális szintű beteljesedése előtt, akkor az internet további bővítése csak igen nehezen és nagy áldozatokkal jöhetne létre. (még legalább 5 milliárd ember számára kell elérhetővé tenni a jelenlegi 1,4-1,5 helyett!)

32. Internet-hozzáférés Magyarországon az internetes technológiákhoz sokféleképpen hozzáférhetünk: munkahelyünkön, amennyiben az biztosítja számunkra, úgynevezett netcafékban, netklubokban, ingyenesen látogatható könyvtárakban ill. teleházakban, számos városban közterületi termináloknál, oktatási intézményekben, stb. Az otthoni internet-elérési lehetőségek közé tartozik a hagyományos telefonvonalat igénylő modemes betárcsázós kapcsolat, illetve a szélessávú, vezetékes (DSL vagy kábelnet), a vezetéknélküli („mikrohullámú”), a műholdas és a mobiltelefonos (GPRS vagy mobil szélessávú) kapcsolat.

33. A hálózatok működése • Aszerint, hogy hálózatunkban milyen viszonyban állnak egymással a számítógépek, két típusra oszthatjuk őket: • a szerver(kiszolgáló) gépek általában nagy teljesítményű és tárolókapacitású, folyamatos üzemű számítógépek, amelyek a hálózatba kapcsolt többi gép számára szolgáltatásokat nyújtanak. Ezek a szolgáltatások különfélék lehetnek, sőt gyakran előfordul, hogy nem egy számítógépen koncentrálódnak, hanem a hálózatban több szerver található, egy vagy több saját funkcióval. • A kliens gépek (munkaállomások) valamely hálózati szolgáltatást vesznek igénybe.

34. Szerver szolgáltatások a fájlszerverek nagy tárolókapacitású számítógépek. Feladatuk a közösen használt állományok, adatbázisok, alkalmazások, levelezés, stb. biztosítása, a nyomtatószerverek végzik a hálózaton keresztüli nyomtatással kapcsolatos feladatokat, a hozzájuk kapcsolt nagy teljesítményű nyomtatók vezérlését, a web-szerverek a belső hálózat számára és a külvilág felé szolgáltatják az Internetes dokumentumokat és végzik pl. az Internetről érkező megrendelések feldolgozását.

35. mail szerver: a felhasználók levelezését kezelő, az elektronikus leveleket fogadó és küldő kiszolgáló gép. DNS (domain name) szerver: Ahhoz hogy az Interneten egy gépet megtaláljanak, a gépek egymást közt egy csak számokból álló IP címet használnak. Ezeket természetesen nehéz fejben tartani, ezért a legtöbb gépnek van egy vagy akár több könnyen megnevezhető, úgynevezett domain neve is. Ahhoz, hogy a domain név alapján az IP cím (vagy fordítva: az IP cím alapján egy domain név) megállapítható legyen, szükség van a DNS szerverekre.

36. Hálózati hierarchia • Helyi hálózatunkban kétféle módon csatlakozhatnak egymáshoz a számítógépek: • A munkacsoport, vagy workgroup elrendezés azt jelenti, hogy a hálózaton levő számítógépeink egyenrangúak, nincs közös felhasználói és számítógép-adminisztráció. • A tartomány- vagy domain elvű hálózatban mindig van egy elsődleges tartományvezérlő szerver (PDC, Primary Domain Controller), amely a felhasználók beléptetését, a tartományhoz tartozó számítógépek adminisztrációját végzi, lehetővé téve a felhasználók jogainak pontos meghatározását és a távoli gép-felügyeletet.

37. Böngészők és típusai • A Web használatához egy ún. böngésző programra van szükségünk. Ez a felület biztosítja számunkra, hogy a Web-en jelenlévő többnyire html formátumú információt élvezhető minőségben, számunkra is érthető formában lássuk.

38. Karakteres böngészők • A karakteres böngészők konzolos felületen futnak, csak HTML és XML tartalmat tudnak értelmezni, rendelkeznek azonban megoldásokkal, hogy grafikákat – vagy egyéb nem szöveges tartalmakat – lementsenek illetve külső program segítségével megjelenítsenek. Sebességük általában nagyobb, mint grafikus társaiké, mert a grafikai elemeket nem – és így a reklámokat sem – töltik le, ez egyes esetekben (pl. kutatómunkáknál) rendkívül hasznos lehet.

39. Ezekkel az eszközökkel vakok is viszonylag könnyedén böngészhetnek az Interneten, mert a sima szöveg könnyedén átalakítható kimondott szavakká vagy braille írássá. Ezek a böngészők minden elterjedtebb számítógéprendszerre megtalálhatóak. • ELinks • Links • Lynx • w3m

40. Grafikus böngészők • A grafikus böngészők használatának előfeltétele egy grafikus felület, GUI vagy egy grafikus operációs rendszer. • Ma ilyen típusú böngészőket használnak túlnyomó részben. Ezek az alkalmazások képeket, videókat, más alkalmazásokat (pl. Java) képesek önállóan, vagy úgynevezett beépülők(pluginek) segítségével megjeleníteni, futtatni.

41. A legnépszerűbb grafikus böngészők:

42. Fontosabb fogalmak • Azt a folyamatot, amikor egy távoli számítógépről fájlt mentünk a saját számítógépünk háttértárára, letöltésnek nevezzük; feltöltésnek nevezzük, ha a folyamat fordított irányban zajlik, és mi töltünk fájlt mások gépére. • A weblaphoz tartozó fájl formátuma többnyire HTML. A HTTP tartalom és az URL használatával a webfejlesztők képeket, animációkat, mozgóképeket és hangokat ágyazhatnak be vagy tehetnek elérhetővé a weblapokon. • HTML - HyperText Markup Language, különleges leírásokat használó nyelv, amely hiperhivatkozásokat is tartalmazó Web-dokumentumok készítésére használunk. Nem programozási nyelv, hanem szabályok összessége.

43. A modern böngészők kiegészítők révén képesek különböző programozási nyelveken írt kódokat, végrehajtani, ezáltal látványosabb tartalmat jeleníthetnek meg; ilyenek a Flash, Java stb. nyelvek. • A lapokat a böngésző az URL (Uniform Resource Locator = Egységes erőforrás-azonosító) segítségével találja meg, mely a lap címét jelöli. Az URL a címhez tartozó protokollal kezdődik, például a http: a HTTP protokoll jelölése. Sok böngésző több más protokollt is támogat, mint például az ftp: az FTP protokollhoz.

44. Az FTP: • A File Transfer Protocol, vagy rövid nevén FTPTCP/IP hálózatokon – mint amilyen az internet is – történő állományátvitelre szolgáló szabvány. • Gyakran van szükség arra, hogy valamilyen állományt hálózaton keresztül töltsünk le saját gépünkre, vagy egy állományt mások számára hozzáférhetővé tegyünk. Erre alkalmas az FTP, ami lehetővé teszi a különböző operációs rendszerű gépek között is az információcserét. A világon nagy mennyiségű információforrás áll rendelkezésre, melyek letöltése ilyen módon megvalósítható.

45. Manapság az FTP kezdi elveszíteni a jelentőségét a peer-to-peer protokollokkal (kliens-kliens kapcsolat) szemben, ugyanis bár az FTP protokollt fájlok letöltésére tervezték, a szervert nagyon leterheli, ha nagy méretű fájlt egyszerre sok kliens felé kell kiszolgálnia, ilyen feladatokra a fájlcserélő programok által használt eljárás sokkal alkalmasabb.

46. WWW (World Wide Web) A WWW, a „világméretű pókháló” elterjedésével szűnt meg végleg az Internet a számítógépes szakma kizárólagos birodalma lenni, és ezáltal az Internet nemcsak belépett a „közönséges” emberek életébe, de minden bizonnyal a televíziózáshoz hasonló életmódváltozást is okoz. Az Internet használóinak ma már nagy többsége a Web használója, sokszor kizárólag a Web használója.

47. A WWW a XX. század végének legnagyobb üzlete is egyben: már ma is minden valamirevaló cég képviselteti magát az Interneten. De a WWW lehetőség a magánember és a külvilág újszerű kapcsolatára is: a privát homepage (honlap) hatása olyan, mintha az egész világnak névjegyet adhatnánk, de névjegyen nem csak a legfontosabbak, hanem minden szerepelhetne, amit szeretnénk, ha tudnának rólunk.

48. Mi a WWW átütő sikerének, a pofonegyszerű használattal egybekötött hatalmas hatékonyságnak titka? A web dokumentumok túlnyomó többsége az ún. HTML nyelven (Hyper Text Markup Language) íródik, így jön létre a hypertext. A hagyományos írott szöveg linearitása sokszor zavaró, ha a szöveg kulcsszavai mentén szeretnénk tovább-, ill. oda-vissza lépni, a tartalomjegyzékből rögtön, tengernyi lapozás nélkül a kívánt fejezetre lépni, a szótár, lexikon címszavára egyből odaugrani.

49. A hagyományos könyvek által adott nem túl hatékony és részleges megoldás a lábjegyzet, könyvvégi jegyzetek, névmutatók, az olvasó megoldása pedig a lapozás ill. az, hogy felkel, és egyéb könyvből vagy máshonnan utánanéz a témának, ami felkeltette az érdeklődését. A hypertext esetében a kulcsszó a szövegből kiemelkedik (vagy akár egy kép megfelelő része is lehet), és választásával (legtöbbször csak egy kattintás az egérrel) a kulcsszóról rögtön további információ szerezhető.

50. Kicsit másképp: A világháló az interneten működő, egymással úgynevezett hiperlinkekkel összekötött dokumentumok rendszere. A rendszert webböngésző program segítségével lehet elérni. Ez a program képes megjeleníteni az egyes dokumentumokat, „weblapokat”. A felhasználó a lapokon található hiperlinkek segítségével további lapokat kérhet le, amelyeken újabb hiperlinkek lehetnek.