8. fejezet: Hálózatok

Befejezve: 2002.

logo A számítástechnika legelején még csak egyedi gépek voltak, szóba sem került több gép összekötése. Ezen nem kell csodálkozni, hiszen bőven elegendő volt az egyetlen gép számára lefoglalt szobát a pontosan kívánt hőmérsékleten tartani. Senki nem gondolhatta komolyan, hogy ebből az iszonyú drága jószágból egy újabbat be kell szerezni. Eme gondolatok bizonyítására csak három gondolatot szeretnék itt idézni:
"A jövő számítógépei talán már másfél tonnánál is könnyebbek lesznek."
(Popular Mechanics című folyóirat, 1949)
"Úgy gondoljuk, hogy a világpiacon talán öt darab számítógépet tudnánk eladni."
(Thomas Watson, az IBM elnöke, 1943)
"Nincs semmi ok, amiért bárki is számítógépet akarna vásárolni az otthonába."
(Ken Olson, a Digital Equipment Corp. alapítója és igazgatója, 1977)
Nos, ezek a szép, klasszikus idők "alaposan" elmúltak. Ma már az Internet, a szuperhálózat korában sok minden alaposan átértékelődött. Mit is jelent ez? A világ nagyon kicsi lett - utazni egy számítógépen igen könnyű, főleg ha az egy tisztességesen gyors és jól felszerelt gép. Hogyan lehet ez? Nos, ezt fogom most leírni!

8.1.) Számítógépek összekötése


A számítástechnika hajnalán, valamikor az 1940-50-es évek fordulóján voltak számítógépek, valamint voltak adat ki-beviteli eszközök. A két rendszer össze volt hangolva. De két különböző számítógép nem értette egymást, sőt gyakori volt az is, hogy a ki-beviteli eszközök sem voltak hasonlóak. Pár év múlva, amikor már előfordult az is, hogy egy vállalatnál egynél több gép volt, jogosan felmerült az az igény, hogy a gépek értsék meg egymás adatait és ne kelljen több embernek az átfordítással bajmolódnia. Ekkor született meg az egységes (szabványos) lyukkártya, valamint a lyukszalag gondolata. De nem sok idő múlva kiderült, hogy ez nem elég gyors. Ugyanis hatalmas adatbázis feldolgozásához egy gép igen kicsinek bizonyult. Így több gépet kellett ráállítani a feladatra, de ezen gépek egymással csak kézzel átvitt eszközök útján tudtak kommunikálni. Nyilvánvaló a módszer lassúsága. Meg kellett oldani, hogy az egyre olcsósodó és sokasodó géppark számítógépei egymással a kézi adatátvitelnél sokkal gyorsabban, elektronikus úton tudjanak adatokat-impulzusokat cserélni. Ezt eleinte úgy sikerült megoldani, hogy azonos gyártó által készített azonos típusú gépek egymással tudtak elektronikus úton egy speciális kábel segítségével adatokat cserélni. De a fejlődés nyilvánvalóan nem állhatott meg!

8.2.) Hálózati struktúrák


Hamarosan felmerült az az igény is, hogy ne csak két gép tudjon adatokat cserélni, hanem minél több. Gyakorlatilag ne legyen korlátozás a gépek darabszámára! Valamint az is egyre fontosabb lett, hogy legalább az egy gyártótól származó gépek meg tudják egymást érteni. Nos, ezt hamarosan sikerült is megoldani! Létrejött a helyi hálózat ( LAN = Local Area Network ), ami gyakorlatilag néhány, egymáshoz fizikailag közel lévő számítógép összeköttetését jelenti. A rendszereknek több lehetséges fizikai és logikai felépítése is van.

8.2.a.) Teljes összeköttetésű hálózat (Full contact)


8.1. kép: Full contact hálózati struktúra
Lényege, hogy minden gép minden géppel össze van kötve egy-egy különálló huzallal. Így bármely gépből bármely másikba közvetlen összekötő út van. Előnye, hogy 2-3 gépes hálózatnál a lehető leggyorsabb összeköttetés. Nem kell bajmolódni különböző logikai, vagy fizikai megoldásokkal. Közvetlen címzéssel lehet bárkivel kommunikálni. Hátránya, hogy nagyobb gépszám esetén mérhetetlenül megnő a kábel-igény. A szükséges kábelek számát az alábbi összehasonlító táblázat tartalmazza:
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kábelek száma 1 3 6 10 15 21 28 36 45

8.2.b.) Gyűrű-kapcsolt hálózat (Ring)


8.2. kép: Ring hálózati struktúra
 A gépek egy gyűrű mintájára egymáshoz vannak láncolva és minden gép csak a két szomszédjával van kapcsolatban. Előnye, hogy minden gépnek csak a szomszédjával kell kapcsolatot teremtenie. Ennek kiépítése igen könnyű és olcsó. A gépek közötti kommunikáció itt már csomag-kapcsolt módon lehetséges. Ez azt jelenti, hogy a küldő számítógép a küldendő információt szétbontja különböző csomagokra és eme csomagokat egyenként adja fel. Minden egyes csomagon rajta van a feladó, a címzett, valamint az, hogy ez a küldemény összesen hány csomagból áll és ebből az illető csomag hányadik.
Gyakori megoldás, hogy a csomagok egységnyi hosszúak (például: 1 kilobyte), de ez nem feltétlen előírás. A vevő számítógép ezután összegyűjti az érkezett csomagokat, majd sorbarakás után kicsomagolja őket és így a vevőoldalon is összeáll a teljes információs anyag. A gyűrű-hálózat olcsóbb, de lassabb megoldása, hogy csak egyirányú a forgalom. Magyarul minden számítógép csak a tőle logikailag jobbra lévőnek postáz. A postaforgalom nem jelent komoly leterheltséget, hiszen egy mai számítógépen több program is fut egyszerre, ezek közül csak az egyik foglalkozik a postával. A program ébresztő jelzést kap, ha érkezik csomag. Ha a csomag címzettje ez a számítógép, akkor elraktározza az információt, ellenben ha nem ő a címzett, akkor továbbadja. A gyűrűhálózat óriási előnye, hogy nagyon kevés kábel kell hozzá. A kiépítése igen egyszerű. Hátránya viszont, hogy ha a gyűrű két távoli gépe kezd el kommunikálni egymással, akkor nagyon lassú az információáramlás sebessége pontosan azért, mert túl sok állomás van a két gép között.
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Egyirányú kábel-szám 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kétirányú kábel-szám 2 6 8 10 12 14 16 18 20

8.2.c.) Csillagkapcsolt hálózat (star)


8.3. kép: Star hálózati struktúra
 Van egy központi gép, amelyre közvetlenül kapcsolódik minden gép. A gépek kommunikációját a központi gép hangolja össze. Gyakorlatban több megvalósítás is lehetséges. Az egyik az, hogy a központi gép egy igen rövid időre megnyitja az 1. kapcsolt gép csatornáját. Ha a gépnek van mondandója, vagy a központi gép akar valamit küldeni, akkor ez megtörténik. Ha semmit sem akarnak egymástól, akkor a kapcsolat gyakorlatilag azonnal megszakad és a központi gép megy tovább a következő, a 2. számú gépre. Itt is hasonlóképpen történik a kommunikáció.
Ugyanígy a 3., majd a 4., majd valamennyi géppel. Ha mindenkivel végzett, akkor újra kezdi a sort. Nem feltétlenül kell csomag-kapcsolt módon megoldani az adást, mivel nem ez a legegyszerűbb, ellenben ez a legcélszerűbb, mivel így egyik gép sem foglal le a túl sok időt a központi géppel való kommunikációban. További megvalósítási lehetőség, hogy az egyes felhasználói gépek (kliens PC-k, userek) fenntartanak egy igen vékony állandó kapcsolatot a központi géppel (szerver), de ezen csak egy figyelemfelkeltő impulzus jöhet a szerver felől. A szerver ezzel figyelmezteti a kliens PC-t, hogy adás következik, így nyissa meg a széles sávú beérkezési vonalait. Visszafelé a dolog hasonlóan működik, azaz a kliens gép jelez a szervernek, hogy adni szeretne. A szerver ekkor feléje fordul és egy előre meghatározott hosszúságú időszeletet nyit meg a kliens felé, amikor csak vele foglalkozik. Ha ennyi idő alatt végzett az adással, akkor minden rendben. Ha nem, akkor az adás végén egy újabb időszeletet kér. Ezzel a látszólag bonyolult módszerrel a szerver sokkal hasznosabb munkával tudja tölteni az idejét, mint a kliensgépek állandó hívogatása, valamint a kliensgépeknek sem kell állandóan a szerver felé nyitni tartani a(z egyik) széles sávú kommunikációs csatornáját, csak a kis szélességű figyelő-csatornát. Eme időmegosztásos módszer angol neve: Time-sharing.
Előnye, hogy csak egy másik géppel kell megteremteni a kapcsolatot, valamint a kapcsolat igen gyorsan megoldható. További előnye, hogy viszonylag kevés kábellel megoldható a kapcsolat. Hátránya ellenben, hogy ha több gép van fizikailag közel egymáshoz, akkor igen vastag ércsomag fog abba az irányba menni. Pont az a legnagyobb hátrány, hogy időnként elkerülhetetlen a majdnem teljesen párhuzamosan bekapcsolt kábelek vezetése. Tapasztalatom szerint egyszerűbb, 5-50 gépes kisebb hálózatoknak ez az ideális struktúrája!
Felhasználók száma 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kábelek száma 1 2 3 4 5 6 7 8 9

8.2.d.) Fa-struktúrás hálózat (tree)

A módszer hasonlít a DOS-ban megismert klasszikus fa-struktúrára. Magyarul van egy gyökér. Erre közvetlenül rákapcsolódhatnak a kliens gépek, vagy más kisebb központok. Aztán a kisebb rangú szerverekre megint rákapcsolódhatnak kliens gépek, vagy még kisebb rangú szerverek, és így tovább. Ezt a felépítést egyes nagyvállalatokban érdemes felépíteni, ahol több száz, esetleg több ezer kliens gép van és a központi nagyszerverre nincs mindenkinek égetően szüksége. Itt ugyanis megvalósítható az is, hogy szervezeti és/vagy logikai egységenként legyen egy-egy szerver és erre a kisebb rangú szerverre kapcsolódhatnak rá közvetlenül a kliens gépek. Ha valami olyan információra van a kliens gépet használó usernek szüksége, amit ott helyben, az ő gépén, vagy az ő szerverén nem talál, akkor persze a gépe elektronikus úton megkeresi az információigénnyel a központi szervert, aki viszont leosztja a megfelelő gép számára az igényt.

8.4. kép: Tree struktúra

 Vigyázat! Ezen struktúra kialakítása igen nagy szaktudást és abszolút profi munkát igényel, így semmiképpen nem szabad amatőrre, vagy a legalacsonyabb árat kínáló nem profi cégre bízni a hálózat kialakítását. A hálózat óriási előnye, hogy korábban kialakított kisebb hálózatok után is ki lehet építeni, amikor is csak a régi hálózatokat akarjuk összekötni.
Előnye továbbá, hogy a közelebbi kapcsolatban lévő, tehát kvázi együtt dolgozó munkatársak gépei egy hálózaton vannak rajta, így gyorsan elérik egymást, és szükség esetén a másik osztályon lévővel is fel lehet venni az elektronikus kapcsolatot. Szintén a dolog pozitív oldala, hogy az egyes alhálózatokon belül a gépek tetszőleges struktúrával össze lehetnek kötve, a nagy rendszer erre nem allergiás. A hálózat hátránya, hogy kiépítése hihetetlenül költséges, valamint az, hogy a központi nagyszerver leállása óriási gondokat, esetenként az adatforgalom teljes leállását is okozhatja.

8.2.e.) Jelgyűrűs hálózat (Token Ring)

Ez a mai egyik legjobb hálózat-építési mód. Tény, hogy nem a legolcsóbb, de az egyik leghatékonyabb. A módszer nagyon hasonlít a gyűrűs felépítésű hálózatra, gyakorlatilag annak a továbbfejlesztése. Az alap itt két gyűrű: az egyiken csak a jelek futnak, míg a másikon az adatok. A jelek számára elegendő egy vékony szinkroncsatorna. A jelek tartalma:
- A címzett gép jellemzése, leírása, esetleg elektronikus címe
- A csomag nagysága, tartalma és sürgőssége.

8.5. kép: Token Ring hálózati struktúra

 A Token Ringen lógó gépek nem foglalkoznak adat-továbbítással, mint a klasszikus gyűrűs megoldásban, hanem csak a szinkroncsatornát figyelik. Ha a szinkroncsatornán jön egy neki címzett csomag jele, akkor megnyitja a Token Ring adatgyűrűje felé a széles adat-továbbító csatornát és így leszívja az adatokat a gyűrűről. Ha egy adott gépnek van elküldendő csomagja a Token Ring egy másik gépe számára, akkor kinéz a szinkroncsatornára, hogy éppen szabad-e az út. Ha van forgalom, akkor vár egy kicsit és majd újra próbálkozik. Ha nincs akadály, akkor kitesz egy szinkronjelet, majd kirakja a csomagot is a gyűrűre.
A modern megvalósítású Token Ring-ben nincs szükség két kábelre, mivel egyetlen éren fut a szinkron-, és az adatcsatorna.
Gyakorlati megvalósításban a szinkronjel tartalmaz egy elavulási, vagy egy visszajelzési részt is. Az elavulási rész azt jelenti, hogy a jel egy adott idő múlva automatikusan törli magát, ha előbb nem szedi le semelyik gép sem a gyűrűről. A visszajelzési rész azt jelenti, hogy a feladó gép a csomag sikeres postázása esetén kap visszajelzést a sikeres munkáról, illetve sikertelenség esetén is kap egy visszajelzést, hogy nem található a csomag címzettje (Postai módon: a címzett ismeretlen => Vissza a feladónak!)
A Token Ring módszer óriási előnye, hogy gyakorlatilag végtelenül lehet bővíteni újabb és újabb gépek gyűrűbe építésével. Ha a Token Ring kétirányú (az esetek többségében ez a helyzet), akkor a gyűrű egy helyen megszakításakor az adatforgalom nem áll le. Gyakorlatban ez azt jelenti, hogy működés közben is lehet a rendszert javítani! További előnye, hogy gyors kiépítésű gyűrű esetén a hálózati sebesség hihetetlenül magas értékeket is elérhet, mivel nincs gépenkénti továbbítgatás. Szintén előny, hogy nincs megszabva a Token Ringen ülő szereplők számára, hogy ők kliens-gépek, vagy hálózati szerverek legyenek, így a módszer több hálózat összeköttetésére is kiváló.
Hátrány, hogy a szinkronizáció igen nehéz, így a rendszer nagyon költség-igényes. A baj akkor lép fel igazán a Token Ringben, ha egyszerre két helyen is megszakad a gyűrű, mivel így az adatforgalom megbénul.

8.2.f.) Polimorf gráf-hálózat (polimorf graf)

8.6. kép: Polimorf gráf hálózati struktúra
 Ez a felépítés tette azzá az Internetet, ami ma! Ez a jelenleg ismert legjobb felépítés! A felépítést az Internet mai felépítésén magyarázom el. 
A struktúra alapja pár tucat óriásgép, amik a világon elszórva találhatók, bár döntő többségük az USA területén. Eme gépek között vannak szupergyors utak. Előfordul, hogy egy adot szupergép 10 másikhoz van közvetlenül hozzákötve, de előfordul az is, hogy hogy egy másik gép csak 3-hoz. A gépek egymással csomag-kapcsolt módon cserélnek adatokat.
Tegyük fel, hogy az A gép szeretne egy csomagot küldeni a Z gépnek. Ha közvetlenül össze van vele kötve, akkor egyből átküldi a közvetlen vonalon. Ha nincsenek összekötve ilyen szupersztrádával, akkor az A gép összeállít egy útitervet, amelyen az A-tól Z-ig terjedő út állomási találhatók és átküldi az útitervben található első ilyen gépnek, B-nek. az eredeti útitervben C, D, E, Z útvonal szerepel, de ezt a B gép túl körülményesnek találja, így megváltoztatja. A csomagot nem C-nek küldi, hanem F-nek, aki egyből átadja a csomagot a címzett Z-nek.
A következő csomag, ami A-tól megy Z-nek már egészen más úton is mehet, mivel az A-tól B-ig vivő út most éppen túlterhelt, így az A gép a csomagot először G-nek adja át, majd onnan F-be kerül, végül onnan Z-be. Ha pedig hirtelen túlterhelődik az F-Z út, akkor a csomag kerülővel ugyan, de eljuthat Z-be az F-C-D-E-Z úton.
Eme küldési módszer óriási előnye, hogy pillanatokon belül tud alkalmazkodni az éppen aktuális helyzethez és a csomag mindig megtalálja az éppen szabad utat. Ha véletlenül tönkremegy az egyik információs szupersztráda két óriásgép között, akkor sincsen baj, hiszen a többi út át tudja venni a forgalmat. Ha pedig valamelyik nagygép esik ki, akkor csak azon a gépen lévő hálózatok és felhasználók esnek ki a forgalom alól ideiglenesen, hiszen a felhasználók számára nincsen megkötve, hogy melyik nagygép alá tartoznak. Bárki, bárhová felkapcsolódhat. Szó esett róla, de szeretném megismételni, hogy az egyes non-stop üzemelő óriásgépekhez csatlakoznak kisebb-nagyobb hálózatok, de ez a kapcsolat nem kizárólagos jellegű. Lehetőség van bármelyik nagygéphez csatlakozni, ha valaki kifizeti a nagygéphez csatlakozási jogdíjat.

8.3.) Csatlakozás az Internetre

Mai, 2003 közepi árakon számolva egy egyszerű, otthoni felhasználó 3-5 ezer forintért teljes körű Internet hozzáférést kap, ami magyarra lefordítva azt jelenti, hogy a nap bármely részében egy telefonhívás segítségével rákapcsolódhat a saját szolgáltatójának gépére, amelyik gép segítségével már barangolhat a világban bárhol. Ez a bizonyos telefonhívás mindenhol helyi tarifás hívás, mivel a szolgáltatók többsége a magyar kereseti viszonyokat figyelembe véve vidékre is telepített kiszolgáló szervereket, amik ugyanolyan jogosítványokkal vannak felszerelve, mint bármelyik budapesti nagygép. Ezzel a helyi hívással bárki rákapcsolódhat a világ bármely szerverére - ez az Internet nagyszerűsége! A magyar szokások szerint létezik egy speciális körzetszám, az 51-es, mely kizárólag az internet-hívásokra van fenntartva.
Ezt igyekszem lefordítani a gyakorlatba - pénzösszegekkel együtt:
(Az árak 2003 közepiek, de csak becslések, de ÁFA nélkül értendőek!)
Eszköz vagy szolgáltatás: Összeg:
Számítógép megfelelően felszerelve 130,000 Ft - egyszeri
Telefonmodem 10,000 Ft - egyszeri
Egyszeri becsült költség: 140,000 Ft - egyszeri
   
Teljes Internet hozzáférés 4,000 Ft / hó
Telefonszámla napi 1-2 órás munkával 5,000 Ft / hó
Havi becsült költség: 9,000 Ft
Gyakorlatban ez úgy nézett ki, hogy amikor Székesfehérvárról, a lakásomról hívtam a helyi Internet szolgáltatót, akkor a kapcsolat megteremtése kb. 1 perc volt. Amint létrejött a kapcsolat a helyi szolgáltató szerverével, onnan például az Amerikai Űrkutatási Hivatal, a NASA szerverére a rákapcsolódás alig volt 10-20 másodperc. (A szerver címe: http://www.nasa.gov). Hasonlóan az Amerikai Profi Kosárlabdaliga (NBA) szerverére is legfeljebb fél perc volt a rákapcsolódási idő. (A szerver címe: http://www.nba.com)
A fenti kimutatásban látható, hogy a havi rendszeres költségek oroszlánrészét a telefonszámla teszi ki. Ez a helyzet ma, Magyarországon és Európában mindenhol. Tudjuk, hogy az Internet őshazája és mind a mai napig legnépszerűbb helye: az USA. Az egyik igen fontos körülmény ennek megértéséhez: az USA-ban a helyi hívások az otthoni telefonvonalról ingyenesek.
Magyarországon azért van némi segítség: a Művelődésügyi Minisztérium 1998. augusztus 31.-re befejezte az úgynevezett “Sulinet” projectet, amelyben minden magyar középiskola és sok általános iskola kapott 6-8 multimédiás gépet, valamint teljes körű, ISDN sebességű Internetes kapcsolatot. Ez egy óriási segítség és lökés az egész magyar informatika számára, ha az illető iskolákban a gépek nem a lezárt termekben porosodnak, hanem a diákok rendelkezésére állnak. Nálunk az iskolában sikerült megvalósítani, hogy minden délután legyen számítógépes terem nyitva és az iskola gépparkja az érdeklődő ifjúság rendelkezésére áll. Az egész magyar Internetes társadalom számára fontos! Akik otthonról tudnak rákapcsolódni a világhálóra, azok számára igen nagy segítség a MATÁV éjszakai telefontarifa-rendszere. Este 10-től reggel hajnalig a teljes beszélgetés egy tetszőleges helyi hívószámon nem került 200 forintba (2001 elején) Ez nagyszerű!
Sajnos 2002. július 31-ével véget ért. Helyette az új kormányzat percenkénti támogatást nyújt az internethez. Így a telefontársaságoktól sikerült kierőszakolni a viszonylagos nagyobb kedvezményeket nyújtó 15, illetve 40 órás havidíjas csomagokat. A MATÁV-nál például a havi 15 órás csomag 1550 Ft-ba kerül, míg a 40 órás 4000 Ft-ba. Ezen hívásokat délután 4-től éjfélig lehet igénybe venni, illetve egész hétvégén. Sajnos ha valaki elkerüli ezen időhatárokat, akkor kénytelen fizetni az időnkénti borsos percdíjakat.
Még egy kedvezmény, ami a gyakorlatban nem sok mindent nyújt: minden éjjel éjféltől másnap reggel 7-ig az internetes hívás 0,50 Ft-ba kerül.
Régebbi sláger az ISDN. Ez a hagyományos telefonvonalnál valamivel jobb sebességet nyújt. Ténylegesen a klasszikus telefonmodem sebessége 33,6-55,6 kbps (Kilobit/sec), míg az ISDN-é 64. Ez nem túl nagy ugrás, de annak igen jó, akinek fontos a fel-letöltés nagy sebessége. További előnye, hogy ahol van vezetékes telefonvonal, ott könnyen kiépíthető - némi költség árán. A hirdetésekben sokszor előszeretettel hangoztatják, hogy az ISDN-en egyszerre lehet internetezni és telefonálni!
Szerencsénkre kitalálták már a telefonos Internet komoly ellenfelét: a kábelmodemet. Több kábeltevevíziós társaság is már kínálja a teljes körű, korlátlan Internet-előfizetést. A kábelmodemet meg kell venni, ami egy komoly tétel. (30-100 ezer forint) Ám a havi előfizetési díj csak 10-20 ezer forint forgalomtól függetlenül! Tapasztalatom szerint ez főleg profi cégeknek éri meg. Magánszemélyeknek legfeljebb akkor, ha az Interneten dolgoznak.
Kicsivel kedvezőbb az aszinkron elérést biztosító ADSL, illetve ennek üzleti társa a BDSL. Ezen kapcsolatok lényege, hogy a letöltés 7-szeres ISDN-nel történik, míg a feltöltés csupán 1-szeres ISDN-nel. Előnye, hogy a sebessége tényleg jó (letöltéskor) - valamint 1-2 évnyi hűségnyilatkozat árán 10 ezer forint körüli havidíjért már lehet is száguldozni. Sajnos ehhez szokott járulni a 10-30 ezer Ft körüli kiépítési költség, de ezt időnként elegendően hosszú hűségnyilatkozat (pl.: 3 év) után elengedik. Hátránya viszont, hogy a kiépítésekor igen komoly területi és hozzáférési korlátok vannak. MATÁV esetén például a helyi központ 3-5 kilométeres körzetében lehet csak a kapacitástól függően kiépíteni!
További technológiák az ISDN sokszorozása (2xISDN, 30xISDN), valamint az ADSL felturbózása (2xADSL, 3xADSL, 4xADSL, ....), illetve a kifejezetten profi felhasználóknak (nagybankok, üzlethálózatok, stb.) szánt direkt műholdas internet. Ezen túl még előfordulhat - immár Magyarországon is - az igen komoly sebességet T1-es, illetve T3-as sebesség, melyet hazánkban Akadémiai hálózat néven emlegetnek, mivel először óriási kormányzati segítséggel épült ki a legjobb fővárosi egyetemek között.
Név Sebesség (kilobit/sec) Korlátlan ár (kb., ezer FT/hó)
Normál modem 33,6 2-3
Jobb modem 55,6 2-4
ISDN 64 3-6
2*ISDN 128 5-10
30*ISDN 1920 50-200
Kábelmodem 100-2000 8-12
ADSL Fel: 64; Le: 448 8-12
2*ADSL Fel: 128; Le: 896 12-25
T1 1000- Egyéni díjszabás
T3 3000- Egyéni díjszabás

8.4.) Hálózati eszközök

8.4.a.) Személyi számítógép

Más neveken: kliens-gép, vagy user
1 db PC - különleges megkötöttség nélkül, egy (vagy ritkábban több) felhasználóval.
Típusai: (rákapcsolódási gyakoriság szerint)
állandóan hálózatra kapcsolt gép (igen ritka),
naponta adott időben rákapcsolódó gép (ritka),
csak időnként, igény szerint hálózatra kapcsolt gép (nagyon gyakori),
csak kivételes alkalmakkor rákapcsolt gép (ritka).
Kiépítési követelmények:
Egy darab PC - különösebb megkötöttség nélkül.
Egy PC-be épített hálózati csatoló (kártya).
Stabil PC esetén: Megfelelő kábel a csatlakozáshoz.
Mobil PC esetén: Megfelelő frekvencia és adó-vevő készülék(ek).
Megfelelő szoftver a hálózatra kapcsolódáshoz.

8.4.b.) Hálózati szerver

1 db hagyományos PC - általában nagy teljesítményű, de ha nincs rá állandóan szükség, akkor megfelel egy kisebb gép is. Előfordulhat, hogy az állandó óriás felhasználás miatt a hálózat "kinövi" a régi szerverét és nagyságrendekkel újítani kell. Ilyenkor - ha a teljesítmény és a megbízhatóság fontosabb, mint az ár - érdemes fontolóra venni egy nem-PC vásárlását. Ezek a gépek direkt csak szervereknek valók, de arra kiválóak. (Például: Compaq Proliant Server, Alpha Station, Sun Servers, IBM x-Series, ...) A komolyabb szervereknél alapelőírás, hogy állandó üzemeltetésűek legyenek - áramkimaradás esetén komoly teljesítményű szünetmentes tápegység.
Típusai: (felhasználási mód szerint)
Dedikált szerver - a szerver csak a többi gépet szolgálja ki.
Nem-dedikált szerver- a szerver hagyományos PC-ként is működik.
Kiépítési követelmények:
Egy darab számítógép - igény szerinti erősségű. (sajnos elég hamar sikerül kinőni ...)
Megfelelő számú és fajtájú csatlakozó, valamint kártya. (elég egy is, de például nálunk az iskolánkban már 3 kártyával megy a szerver)
Megfelelő szoftver a hálózat irányításához és kiszolgálásához. (Elég nagy a választék, érdemes megfontolni!)
A legeslegfontosabbat még nem említettem: megfelelő tudású rendszergazda feltétlenül kell! Nem szabad azt hinni, hogy egy sima felhasználó könnyen és egyszerűen el tudja kormányozni a hálózatot minden nyűgével együtt!

8.4.c.) Adatátviteli lehetőségek

- Kábelek:

Őket jól kell megválasztani! Van olyan kábel, ami olcsó ugyan, de nem nagy az átviteli sebessége. Ez a leghagyományosabb sodrott, árnyékolt érpár. 1-2 km-es távolságra jó, átviteli sebessége: 10 ezer Bps. (Ahol 1 Bps = 1 bit/sec)
A hagyományos koax-kábel
Fém-alapú. Hátránya, hogy csak 5-6 száz méterre jó, viszont az átviteli sebessége 10-100 MBps. Bár régebben drága volt, de az árai drasztikusan leestek. A kábeltelevíziós szolgáltatók is ilyen kábeleken szolgáltatnak előszeretettel.
Elnevezés: 100 MBites = Fast Ethernet
Régebbi szabvány: BNC. Modernebb szabvány: UTP.
Optikai kábel

Az még eggyel drágább módszer, amely igen kemény ára mellett rendelkezik pár igen hasznos tulajdonsággal. Átviteli sebessége legalább 100 MBaud. Az eddigi fém-kábelekkel ellentétben nem korrodál, a többcsatornás kábelek esetén sincs áthallás, valamint az áthidalható távolság sok-sok km is lehet, lévén, hogy gyakorlatilag nincsen ellenállás. Leggyakoribb sebessége: 1 GBaud. (Neve: Gigabit Ethernet)

- Égi (rádiós) adatátvitel:

A földi átviteli módszerek után jöjjön néhány égi átviteli módszer is! A legegyszerűbb módszer a rádiófrekvenciás átvitel. Erre elméletileg bármilyen frekvenciát lehet használni, gyakorlatban viszont csak az URH sávot használják rá. Az átvitellel az esetleges elektromos zavarokon, az időjárási kellemetlenségeken kívül még az a probléma is felmerülhet, hogy az adást lehallgatják és így titkosítás nélkül az egész nem sokat ér.
A következő égi átviteli mód a kisenergiájú mikrohullám. Frekvenciája: 1 - 40 GHz. Ez óriási sebességű adatátvitelt jelent. Ezzel viszont az a baj, hogy nagyon könnyű leárnyékolni az adást. Például egy vékony betonfal, vagy pár ablaküveg is már az adás erősségét le tudja csökkenteni 90-99 %-kal.
A mobiltelefon-szolgáltatók árainak drasztikus csökkenése miatt már említésre méltóak a GSM-frekvenciákon történő kommunikáció. Figyelemre méltó, hogy akár menet közben is lehet Internetezni egy laptoppal és egy hozzá kapcsolt mobiltelefonnal bárhonnan, ahol van térerő! Feltétlenül meg kell említeni a Nokia 9000-es szériát, amiben (igaz drasztikus árakkal!) egy kicsi gépbe zsúfoltak egy klasszikus mobiltelefont és egy picike PC-t, úgynevezett palmtopot! De szerencsére egyre több mobiltelefonon jelenik meg az Internet kicsit bugyutább, egyszerűbb változata: a WAP. (= Wireless Application Protocoll) Itt a mobilok meglehetősen kicsiny megjelenítő képernyőjén tudunk navigálni eléggé lebutított környezetmentesen! Szerencsére a WAP-os készülékek árai egyre kisebbek!

- Infravörös, illetve a lézeres jeltovábbítás:

Ezek a módszerek is óriási sebességűek. Ellenben mindkét módszer óriási hátránya, hogy az adónak és a vevőnek látnia kell egymást. Ráadásul az infravörös jeltovábbítás további baja, hogy igen érzékeny a hőre, illetve a zajokra.

- További lehetőségek

A fentieken kívül még számtalan variáns található a palettán. Van olyan, ahol a letöltés sokkal gyorsabb, mint a feltöltés (ADSL), van, ahol az óriási sebesség a fontos, de kevés helyen hozzáférhető (chello), de még több variánsra is lehet számítani. Tény: aki még csak próbálgatni szeretné az Internetet, azok számára elegendő a hagyományos vezetékes adatátvitel. A telefont és internetet akár egyidőben is nyújtó ISDN a következő lépés. Ez után jön a kábelmodem, vagy valamelyik gyorsabb megoldás, például az ADSL.

8.4.d.) Egyéb adatátviteli eszközök

- Erősítő:

Ha nagyobb távolságot kell áthidalni, akkor egy, vagy több erősítőt érdemes közbeiktatni, ami semmi mást nem csinál, csak a hálózati jeleket erősíti fel.

- Hub:

Olyan speciális eszköz, amely a jelek megosztására és erősítésére szolgál. Oda-vissza alapon tud kiszolgálni. Hajlandó arra is, hogy különösebb kapcsolgatások és egyebek nélkül csak erősítőként szolgáljon egy, vagy több gép esetén. (Passzív hub) Ha több gépet köt össze a hub a központi szerverrel, akkor megoldható az is, hogy a hubtól egy kábelkötegben fusson valamennyi jel a szerverhez. A dolog problematikája az, hogy ha a szerveren kevés a csatlakozási hely, akkor nem tud egyszerre sok kábelt fogadni.
A másik típusú a szerver előtt igen gyakran használt aktív hub. A szerepe hasonló, mint a passzív hubé. A különbség mindössze annyi, hogy az aktív hubtól egyetlen egy kábel visz el a szerverig. Ezen a kábelen viszont minden valamennyi gép igénye egyszerre fut, időmegosztásos (time-sharing) módszerrel. Gyakorlatban a fizikailag kiterjedt, nagy hálózatokon több passzív és egy-két aktív hub van.
Gyakori megoldás az, hogy a kliensektől a hubig 10 MHz-es sebességű a hálózat, míg a hubtól a szerverig 100 MHz-es a sebesség.

- Router (Jelátvivő):

Olyan egyszerű eszköz, amely az egyik hálózat egy tetszőleges csatlakozási pontjától egy (nem feltétlenül) másik hálózat egy adott pontjáig viszi át a jeleket. A routernek nem feltétlenül feladata, hogy a két hálózat esetlegesen eltérő protokollja (szokás-, és jogrendszere) között fordítson, de szükség esetén ezt is megteszi.

- Bridge (Híd):

Két, esetlegesen teljesen különböző protokollú hálózat, vagy gép között oldja meg az oda-vissza fordítást.

8.5.) A hálózatok gyakorlati megvalósítási szabványai

8.5.a.) Ethernet


8.7. kép: Ethernet hálózati minta
 Az egyik legelterjedtebb megvalósítási lehetőség. Valamennyi eszköz egy sínre van felfűzve, amelyre minden eszköz kirakja a maga információs csomagja, ha ez a sín éppen üres. Adatátviteli sebessége meglehetősen lassú, de egy iskolai oktató-jellegű hálózatnak éppen elég. Előnye viszont az olcsósága és az, hogy jóval egyszerűbb megvalósítani, mint a másik szabványt. Vonalhossza megfelelő kivitelezés esetén száz méter körüli is lehet. Természetesen erre is lehet telepíteni az összes létező hálózati software-szabványt!

8.5.b.) Arcnet

Fa-topológiájú, de gyűrű-logikájú rendszer. A fa-struktúrával összekötött állomások sorszámmal rendelkeznek, így az adási jog a továbbításos protokollnak felel meg. Minden, a hálózatba bekapcsolódott állomás sorra kerül a forgalmazásban. A gépeket aktív és passzív hubok segítségével kötik össze koaxiális kábelek. Az adatátviteli sebessége: 1-8 Mbaud, de megfelelő kábelezés esetén nagyságrendileg több is lehet!

8.6.) A jelenleg elterjedt hálózati szoftverek

8.6.a.) Forrás: www.novell.com Netware

Forrás: www.novell.com Valamikor még 1997 legelején a Magyarországon hivatalosan megvett rendszerek kb. 70-80 %-a Novell volt. Tapasztalatom szerint a Novell hálózati szoftverei nagyon jól megírtak és igen jól bírják a "gyűrődést", magyarul nem egykönnyen könnyen omlanak össze. Ez a hálózat később önálló fejezetben is szerepel, így most nem szeretném túlragozni! Feltétlenül érdemes jogtisztán megvenni, mivel nem a többi hálózati szoftverhez képest megfelelő az ára és nem túl bonyolult a használata, valamint nem kell használatához egetverően modern géppark kiépítése.
A Microsoft dominanciája miatt a Novell jelentősége egyre csökken, bár az újabb verziók már egyre jobbak!
(Képek eredetije: www.novell.com)

8.6.b.) Forrás: www.microsoft.com termékek

Win XP-logo Mivel a Microsoft csinálja a Windows-t, így annak újabb verziói (Windows 3.11, Windows 95/98/ME és NT/2000/XP) már automatikusan felajánlják, hogy hálózati alkalmazás esetén beállítják magukat és lehetőség szerint mindent beállítanak. Jellemző, hogy minél újabb egy Windows-verzió, annál jobban támaszkodik az Internetre. Általában érvényes, hogy a professzionális Windows-rendszerekből (NT/2000/XP) létezik egy munkaállomás-verzió (WorkStation), illetve egy szerver-verzió (Server). Árpolitikában megfigyelhető, hogy a Microsoft munkaállomás-árak aránylag elfogadhatóak (20-70 ezer Ft), ám a szerver-árak a mérettől függően akárt a csillagos égig is nőhetnek. Eredetileg a Novell ötlete volt, hogy kisvállalati szervert dobott piacra, de ezt a kisméretű kiépítést átvette a Microsoft is. Az ilyen 50-100 useres felhasználói árak 100-200 ezer Ft körüliek. Eggyel fejlettebb kategóriát képviselnek a nagyobb kiépítésű szerverek, majd a hierarchia csúcsát jelentik a nagyvállalati csúcsszerverek (Enterprise Edition). Ezek ára már több millió Ft-os nagyságrendet is könnyedén eléri.
(Képek eredetije: www.microsoft.com)

8.6.c.) Linux

Forrás: www.linux.hu Ez egy viszonylag új rendszer, de hihetetlen erősséggel fejlődik. Óriási előnye, hogy ingyenes és teljesen nyílt forráskódú. Kár, hogy egyre több cég jelentet meg Linux-verziót és így a kezdetben egységes tábor kezd darabokra törni. Ilyen disztribúciók: Debian, Red Hat, Suse, Caldera, ... (Bal oldali pingvin eredetije: www.linux.hu)
Hatalmas előnye, hogy ha valaki egyszer beállította, akkor nyugodtan lehet hagyni működni, mivel megbízhatóan és stabilan működik. Meglepő, de a hardware-igénye szinte minimális. Láttam már olyan iskolát, amelynek Internetes szervere egy régi 486-DX2-es gép volt 32 MByte memóriával! Ugye, hihetetlen a Microsoft hardware-igényes rendszereihez képest?
Nagy kérdés, hogy akkor miért éri meg Linux-ot fejleszteni profit-orientált cégeknek? A letölthető verziók általában 1-3 CD-nyi anyagot tartalmaznak, mellyel a teljes rendszer telepíthető ugyan, de egy nagy csomag kényelmi szolgáltatás és a terméktámogatás kimarad. Éppen ezért egyre több Linux-os disztribúció bocsájt ki speciális termékeket elég magas áron. Ennek némileg lebutított, egyszerűsített verzióját teszik szabadon elérhetővé és letölthetővé.
Példának okáért a Suse Linux 1 CD-s verziója ingyenes, de a teljes dobozos termék az otthoni felhasználók számára 20 ezer Ft körüli, mely 5-8 db CD-t tartalmaz és vagy 1000 oldalnyi igen jól érthető, hasznos, magyar nyelvű irodalmat.
Néhány példa egyes Linux-termékek nettó árára Ft-ban - 2003. május, www.szoftverabc.hu.
Complete Debian Linux 3.0 (Woody) R1 (Book + 7 CD Set) 13700
Linux-Mandrake 8.0 - Standard Edition 6600
Mandrake Linux 9.0 - PowerPack 12800
Mandrake Linux 9.1 - ProSuite 33700
Red Hat Enterprise Linux AS (Premium) 698400
Red Hat Linux 8.0 - Professional 51000
Red Hat Linux Advanced Server (Standard) 551500
SuSE Linux 8.1 Professional - magyar (S.u.S.E.) 14100
SuSE Linux Firewall on CD 254100
SuSE Linux Openexchange Server 4 308300

8.7.) A hálózatok csoportosítása nagyságuk szerint

8.7.a.) Helyi hálózat

Forrás: www.jaky.hu LAN = Local Area Network


Általában egy-két termen belül, esetleg pár épületen belül működő kis hálózat. Tipikus példa az iskolánké: http://www.jaky.hu/
Felhasználók száma: 5-500. Szerverek száma: 1-2, esetleg több.

8.7.b.) Városi hálózat


MAN = Metropolitan Area Network
Forrás: Digitalregia.hu Általában egy településen belüli hálózatok és szóló felhasználók összekötése egy nagy hálózattá. Székesfehérváron például ilyen hálózattá növi ki magát a “DigitalRegia”, melyben az összes városi közintézmény automatikusan részt vesz és a magánszemélyek is beléphetnek némi díjért. A cég Internetes címe: http://www.digitalregia.hu/
Felhasználók száma: 1-20 ezer. Szerverek száma: 10-100.

8.7.c.) Nagy kiterjedésű hálózat


WAN = Wide Area Network
Egy olyan hálózat, amelyre minden joggal rendelkező szerver, vagy munkaállomás valamilyen típusú összeköttetéssel szabadon rákapcsolódhat. Az összeköttetés egyéni felhasználók esetén leggyakrabban normál telefonvonal. Olyan felhasználók esetén, ahol nagyon gyakori lenne a telefonhívás érdemes a telefonszolgáltatótól bérelni egy állandó vonalat.
Ez a bérelt vonal csak az adott felhasználó és az ő kiszolgáló szervere közötti összeköttetést teszi lehetővé; gyakorlatilag teljes biztonsággal. Így olcsóbb, mint majdnem 24 órán keresztül telefonálnánk. Ha egyszerre több telefonvonalon kellene összeköttetést teremteni ugyanazzal a szolgáltatóval, akkor megéri a szélessávú összeköttetést lehetővé tevő ISDN-vonalat bérelni. Ezt is a helyi távközlési szolgáltatótól lehet igényelni, de csak igen nagy sebességű és óriási adatátviteli igényű összeköttetések esetén érdemes rá pénzt költeni, lévén, hogy az ISDN-vonal meglehetősen drága. Az ISDN-vonal bérlése jelen helyzetben már elfogadható áron lehetséges! Az ISDN-átvitelre jellemző, hogy tökéletes minőségű televíziós képet lehet vele átvinni, valamint jelenleg így valósítják meg a videótelefonálást.
Tipikus példa: Forrás: Vivanet.hu
A WAN-okban a felhasználók száma: 1-100 ezer. Szerverek száma: 2-1000.

8.7.d.) Vállalati hálózat (IntraNet)


Egy olyan nemzetközi óriásvállalat, mint például a holland Philips, vagy az amerikai IBM teljesen jogosan nagyon kényes arra, hogy a vállalati titkai ne forogjanak közkézen. Főleg ne kerülhessenek a vetélytársak kezébe! A titkok megvédésére több lehetőség van: az egyik, hogy minden külső hozzáférést szigorúan megtiltanak a vállalati székház rendszeréhez. Ez ma, az Internet korában már nyilván nem működik, mivel nagyon sokan rá akarnak csatlakozni a vállalat Web-szerverére. A vállalat munkatársainak is nyilvánvaló igényük, hogy ők is dolgozhassanak egyrészt a saját - szigorúan titkos vállalati munkáikon -, másrészről a szabad hozzáférésű Internetes anyagok között is kutathassanak. Erre többen egy saját vállalati tűzfalat használnak, amely nem csak a vírusok ellen használ, hanem a kimenő szövegek közül is letiltja a vállalati anyagok kivitelét. Tudjuk jól, hogy az emberek fantáziája kimeríthetetlen, így ez a bizonyos vállalati tűzfal sem tud 100 %-os biztonságot nyújtani.
A másik módszer csak pár éve kezd elterjedni. Ez a módszer egy saját vállalati hálózatot jelent. Ebbe a tetszőleges struktúrájú hálózatba van bekapcsolva a vállalat központja, valamint a különböző országokba kitelepített partner- és leányvállalatok kisebb-nagyobb szerverei. Ezen a hálózaton belül aztán már ki lehet építeni saját, üzem- vagy ország- specifikus tűzfalakat, de a módszer a lényeges! A vállalati hálózatot, az Intranetet igen komoly költségek árán lehet nemzetközivé tenni. Ez a költség többnyire millió USA-dollárokban mérhető, de a hálózat így közel 100 %-os védettségű. Nyilvánvaló, hogy az ilyen költségeket kizárólag a multinacionális óriáscégek engedhetik meg maguknak!
Az egyes munkatársaknak meg kell engedni, hogy kitekintsenek a teljes Internetre, esetenként ott dolgozzanak, vagy onnan szerezzenek információkat. Szintén megszokott az is, hogy az ilyen nagyvállalatoknak van legalább egy Web-szerverük, amely teljesen nyílt hozzáférésű, azaz bárki rákapcsolódhat az Internet segítségével.
Az egyik legnagyobb hálózati szoftvereket gyártó cég, a Novell 1998-ban dobott piacra egy újdonságot, “IntraNetWare for Small Business” néven. Eme termék lényege, hogy kisebb cégek számára biztosít meglehetősen reális áron intranetet. A termék sikeres, de tagadhatatlan a Microsoft dominanciája ezen a téren is! Mind a mai napig nagyon sok intranet egy telephelyen belül működik.
Az Intranetek gyakori mérete:
Felhasználók száma: 10 - 100 ezer. Szerverek száma: 500 - 10000.

8.7.e.) Nemzetközi információs szupersztráda


Más néven: Internet
A jelenlegi legkiterjedtebb hálózat, a hálózatok hálózata. Itt most nem kerül részletezésre, mivel önálló fejezet foglalkozik vele. 2000 legelején lévő adatok szerint az Internetre csatlakozó felhasználók száma: kb. 200 millió. Szerverek száma: kb. 12 millió.

8.7.f.) A hálózatok összehasonlítása

Becsült adatok és összegek alapján (ezer USA-dollárban)
Hálózat neve: LAN MAN WAN Intranet Internet
Felhasználók száma
(ezer fő)		 0,005-0,5 1-20 1-100 10-100 kb. 50000
Szerverek száma
(db)		 1-2 10-100 2-1000 500-10000 kb. 6 millió
Hardver-költségek 
(ezer US$)		 6-8 60-100 10-100 10-1000 sok
Szoftver-költségek
(ezer US$)		 2-3 20-40 5-50 1-50000 sok
Havi összes költségek (ezer US$) 0,005-0,1 0,02-1 0,05-50 10-100 sok

Ismétlő kérdések:


8.1. kérdés: Milyen hálózati csatlakozási lehetőségek vannak?
8.2. kérdés: Milyen vezetékes csatolók vannak?
8.3. kérdés: Milyen hálózati struktúrák vannak?
8.4. kérdés: Milyen struktúrát javasol egy iskolai hálózatnak, mely 12 gépből áll?
8.5. kérdés: Milyen struktúrát javasol egy 35 géppel működő kisebb vállalatnak?
8.6. kérdés: Milyen struktúrát javasol egy 600 géppel működő nagycégnek, haol a gépek 3 telephelyen vannak szétszórva?
8.7. kérdés: Mi a különbség az Ethetnet és az Arcnet hálózat között?
8.8. kérdés: Milyen komolyabb hálózati szoftverek vannak?
8.9. kérdés: Mi a különbség a Linux és a Windows NT Server között?
8.10. kérdés: Milyen nagyságú hálózatok vannak?

Felhasznált irodalom: