Informatikai hálózatok: angol szöveg és alapvető szókincs

A számítógépes hálózat két vagy több, általában kábellel vagy Wi-Fi-kapcsolattal összekötött számítógép vagy más elektronikus eszköz rendszere. A hálózat lehetővé teszi hardverek, szoftverek és adatok megosztását, valamint az e-mail, az azonnali üzenetküldés, az internet és számos más szolgáltatás használatát.

Az informatikában, a számítógép-mérnöki tudományokban és a távközlésben a hálózat kommunikáló számítógépek és perifériák, vagyis hostok csoportja, amelyek hálózati hardver segítségével, kommunikációs protokollokon keresztül továbbítanak adatokat egymásnak. A hálózathoz nem csatlakozó számítógépet önálló számítógépnek, standalone computer-nek nevezik.

Alapfogalmak angolul

A network két vagy több, egymással összekapcsolt számítógép vagy elektronikus eszköz együttese. A kapcsolat létrejöhet kábelekkel vagy Wi-Fi használatával. A hálózaton belül az eszközöket hálózati címek azonosítják, amelyek segítségével a hálózati hardver megtalálja és felismeri a hostokat.

A hálózati eszközöknek hostnevük, vagyis megjegyezhető címkéjük is lehet. Ezeket a hostneveket egy hosts fájl vagy egy névszerver, például a Domain Name Service, hálózati címhez rendelheti.

A server olyan nagy teljesítményű számítógép, amely gyakran a hálózati szolgáltatások központi egységeként működik, például e-maileket, internet-hozzáférést vagy fájltárolást biztosít. A szerverhez kapcsolódó minden számítógépet client-nek, vagyis kliensnek neveznek.

A hálózatok előnyei

A hálózat használatával hardverek, szoftverek és adatok oszthatók meg. Megosztható például egy nyomtató, így több felhasználó ugyanazt az eszközt használhatja.

• hardware, például egy nyomtató;
• software, amely lehetővé teszi, hogy több felhasználó különböző számítógépeken ugyanazokat a programokat futtassa;
• data, így mások hozzáférhetnek a megosztott munkához, a felhasználó pedig a hálózat bármely számítógépéről elérheti saját adatait.

A hálózat akkor is nélkülözhetetlen, ha a számítógépet kommunikációra szeretnénk használni. Hálózati kapcsolat nélkül nem lehetne e-mailt, szöveges üzenetet vagy azonnali üzenetet küldeni.

Naponta egy hatalmas hálózatot használunk, amelyet internetnek nevezünk. Az internetet körülbelül hárommilliárd ember használja adatok, hírek és erőforrások megosztására, számos más tevékenység mellett.

A hálózatokkal kapcsolatos problémák

Ha számítógépeket vagy más eszközöket hálózatba kapcsolunk, bizonyos problémáknak tesszük ki magunkat. Ha a hálózat meghibásodik, az megnehezítheti vagy lehetetlenné teheti azokat a feladatokat, amelyekhez a hálózatot használjuk.

Például nem biztos, hogy meg tudjuk osztani fényképeinket és véleményünket barátainkkal. A hálózatba kapcsolt számítógépek és eszközök vírusoknak és hackertámadásoknak is ki lehetnek téve.

A legtöbb vírus hálózaton keresztül terjed, és a legtöbb hacker hálózatot használ mások számítógépeinek elérésére. Hálózati kapcsolat nélkül a hackernek fizikailag kellene eljutnia a számítógéphez.

Hálózati címzés és topológia

A hálózati címek lehetővé teszik, hogy a hálózati hardver megtalálja és azonosítsa a hostokat. A hálózati eszközök fizikai és logikai elrendezését hálózati topológiának nevezik.

A hálózat által támogatott információcsere fizikai közege lehet vezetékes, például rézkábel vagy optikai szál, illetve vezeték nélküli, például rádiófrekvenciás közeg. A hostok és a hardverek hálózati architektúrán belüli elrendezése határozza meg a topológiát.

A számítógépes hálózatok történetének főbb állomásai

Az első távoli számítógépes kapcsolat

Az első számítógépes hálózatot 1940-ben hozták létre, amikor George Stibitz összekapcsolt egy Dartmouthban található terminált a New York-i Bell Labs Complex Number Calculator nevű számítógépével. Ez volt az első valós idejű, távoli számítógép-használat.

1960-ban a kereskedelmi légitársaságok foglalási rendszere, a semi-automatic business research environment, vagyis a SABRE, két összekapcsolt nagyszámítógéppel működésbe lépett.

A korai hálózatok és az időosztás

Az 1950-es évek végén számítógépes hálózatot építettek ki az Egyesült Államok katonai Semi-Automatic Ground Environment radar-rendszeréhez. A hálózat a Bell 101 modemet használta.

A Bell 101 volt az első kereskedelmi számítógépes modem, amelyet az AT&T Corporation 1958-ban mutatott be. A modem lehetővé tette digitális adatok továbbítását hagyományos, nem kondicionált telefonvonalakon, másodpercenként 110 bit sebességgel.

1959-ben Christopher Strachey szabadalmi kérelmet nyújtott be az időosztásra az Egyesült Királyságban, John McCarthy pedig megkezdte a felhasználói programok időosztásos megvalósításának első projektjét az MIT-en.

McCarthy fontos szerepet játszott három korai időosztásos rendszer létrehozásában: a Compatible Time-Sharing System 1961-ben, a BBN Time-Sharing System 1962-ben, a Dartmouth Time-Sharing System pedig 1963-ban készült el.

Packet switching és a hálózati kommunikáció

Az 1960-as években Paul Baran és Donald Davies egymástól függetlenül dolgozta ki a csomagkapcsolás koncepcióját, amely lehetővé tette az adatok számítógépek közötti továbbítását hálózaton keresztül.

Baran munkája az üzenetblokkok adaptív útválasztásával foglalkozott elosztott hálózaton, de nem tartalmazott szoftveres kapcsolókkal rendelkező routereket, és nem fogalmazta meg azt az elképzelést sem, hogy a megbízhatóságot a hálózat helyett a felhasználók biztosítják.

Davies hierarchikus hálózati terve nagy sebességű routereket, kommunikációs protokollokat és a végponttól végpontig terjedő elv lényegét is tartalmazta. Az Egyesült Királyság National Physical Laboratory által létrehozott NPL-hálózat 1968 és 1969 között úttörő szerepet játszott ennek a koncepciónak a megvalósításában, 768 kbit/s sebességű kapcsolatok használatával.

Az ARPANET létrejötte

1962-ben és 1963-ban J. C. R. Licklider feljegyzéssorozatot küldött munkatársainak az „Intergalactic Computer Network” koncepciójáról. Ez olyan számítógépes hálózatot jelentett, amely általános kommunikációt tett volna lehetővé a számítógép-használók között.

Ez a gondolat végül az ARPANET alapjává vált, amely 1969-ben kezdte meg működését. Ebben az évben az ARPANET első négy csomópontját 50 kbit/s sebességű áramkörökkel kapcsolták össze a Kaliforniai Egyetem Los Angeles-i kampuszán, a Stanford Research Institute-ban, a Kaliforniai Egyetem Santa Barbara-i kampuszán és a Utah-i Egyetemen.

A hálózat útválasztását, áramlásszabályozását, szoftvertervezését és hálózati vezérlését a Bolt Beranek & Newman vállalatnál dolgozó IMP-csapat fejlesztette.

Az 1970-es évek elején Leonard Kleinrock matematikai munkát végzett a csomagkapcsolt hálózatok teljesítményének modellezésére. Ez a munka hozzájárult az ARPANET fejlesztéséhez.

1973-ban Peter Kirstein a londoni University College-ban a gyakorlatban is megvalósította az internetworkinget: az ARPANET-et brit akadémiai hálózatokhoz kapcsolta. Ez volt az első nemzetközi, heterogén számítógépes hálózat.

Ethernet és a hálózatok szabványosítása

Robert Metcalfe 1973-ban a Xerox PARC számára formális feljegyzést írt az Ethernetről, amelyet David Boggsszal együtt hozott létre. A rendszerre a Norman Abramson és Franklin Kuo által a Hawaii Egyetemen az 1960-as évek végén elindított ALOHAnet csomagkapcsolt rádiós hálózat inspirálóan hatott.

1976-ban Metcalfe és Boggs közzétette az „Ethernet: Distributed Packet Switching for Local Computer Networks” című tanulmányát. 1979-ben Robert Metcalfe arra törekedett, hogy az Ethernet nyílt szabvánnyá váljon.

1980-ban az Ethernetet az eredeti 2,94 Mbit/s-os protokollról 10 Mbit/s-os protokollra fejlesztették. 1995-ben az Ethernet átviteli kapacitása 10 Mbit/s-ról 100 Mbit/s-ra nőtt, 1998-ra pedig az Ethernet már 1 Gbit/s sebességű adatátvitelt is támogatott.

Ezt követően még nagyobb, akár 800 Gbit/s sebességeket is hozzáadtak, 2025-ig. Az Ethernet skálázhatósága hozzájárult ahhoz, hogy a technológia továbbra is széles körben használatos.

Az internet fejlődése

1974-ben Vint Cerf és Bob Kahn közzétette az internetworkinggel foglalkozó meghatározó tanulmányát, amelynek címe A Protocol for Packet Network Intercommunication volt.

Ugyanebben az évben Cerf, Yogen Dalal és Carl Sunshine elkészítette az első Transmission Control Protocol, vagyis TCP-specifikációt, az RFC 675-öt. Ebben a dokumentumban alkották meg az Internet kifejezést az internetworking rövid formájaként.

1986-ban a National Science Foundation elindította a National Science Foundation Network, vagyis NSFNET nevű általános célú kutatási hálózatot. Ez különböző, az alapítvány által támogatott helyszíneket kapcsolt össze regionális kutatási és oktatási hálózatokkal.

Az 1980-as és 1990-es években, amikor a beágyazott rendszerek egyre fontosabbá váltak a gyárakban, az autókban és a repülőgépekben, olyan hálózati protokollokat fejlesztettek ki, amelyek lehetővé tették a beágyazott számítógépek kommunikációját.

Az 1990-es évek végén és a 2000-es években népszerűvé vált a mindenütt jelen lévő számítástechnika és a dolgok internete, vagyis az Internet of Things.

Hálózati kommunikáció és internetes szolgáltatások

A modern hálózatok számos alkalmazást és szolgáltatást támogatnak. Ilyen a World Wide Web elérése, a digitális video- és hangátvitel, az alkalmazás- és tárhelyszerverek használata, a nyomtatás, valamint az e-mail és az azonnali üzenetküldés.

• World Wide Web - világháló;
• digital video - digitális videó;
• digital audio - digitális hang;
• application server - alkalmazásszerver;
• storage server - tárhelyszerver;
• printer - nyomtató;
• email - e-mail;
• instant messaging - azonnali üzenetküldés;
• file storage - fájltárolás;
• internet access - internet-hozzáférés.

Hálózati átviteli közegek

A hálózati eszközök összekapcsolására használt átviteli közegek közé tartozik az elektromos kábel, az optikai szál és a szabad tér. Az OSI-modellben a közegek kezelésére szolgáló szoftver az első és a második réteghez, vagyis a fizikai réteghez és az adatkapcsolati réteghez tartozik.

Az adatátvitel történhet rézkábelen, optikai szálon vagy rádióhullámokon keresztül. A megfelelő közeg kiválasztása befolyásolja a hálózat sebességét, hatótávolságát és a zavarokkal szembeni ellenállását.

Vezetékes hálózati technológiák

Ethernet

Az Ethernet a helyi hálózatokban széles körben alkalmazott hálózati technológiák családja, amely réz- és optikai közegeket használ. Az Etherneten keresztül hálózatba kapcsolt eszközök közötti kommunikációt lehetővé tevő média- és protokollszabványokat az IEEE 802.3 határozza meg.

Az Ethernet hálózatokban minden hálózati kártyának egyedi Media Access Control, vagyis MAC-címe van. A MAC-címet általában a vezérlő állandó memóriájában tárolják.

Koaxiális kábel

A koaxiális kábelt széles körben használják kábeltelevíziós rendszerekben, irodaépületekben és más munkahelyeken létrehozott helyi hálózatokban. Az átviteli sebesség másodpercenként 200 millió bittől több mint 500 millió bitig terjed.

Az ITU-T G.hn technológia meglévő otthoni kábelezést, például koaxiális kábelt, telefonvonalat és elektromos vezetéket használ nagy sebességű helyi hálózat létrehozására.

Sodrott érpáras kábel

A sodrott érpáras kábelezést vezetékes Ethernethez és más szabványokhoz használják. Általában négy rézkábelt tartalmazó érpárból áll, amelyek hang- és adatátvitelre egyaránt felhasználhatók.

A két összesodrott vezeték alkalmazása segít csökkenteni az áthallást és az elektromágneses indukciót. Az átviteli sebesség 2 Mbit/s-tól 10 Gbit/s-ig terjed.

A sodrott érpáras kábelezés két formája az árnyékolatlan sodrott érpár, vagyis az UTP, valamint az árnyékolt sodrott érpár, vagyis az STP. Mindkét forma több kategóriában készül, amelyeket különböző felhasználási helyzetekre terveztek.

Optikai szál

Az optikai szál olyan üvegszál, amely lézerek és optikai erősítők segítségével adatokat jelképező fényimpulzusokat továbbít.

Az optikai szál előnyei közé tartozik a fémvezetékekhez képest nagyon alacsony átviteli veszteség és az elektromos zavarokkal szembeni védettség.

A sűrű hullámhosszosztásos multiplexelés lehetővé teszi, hogy az optikai szál egyszerre több adatfolyamot továbbítson különböző fényhullámhosszokon. Ez jelentősen növeli az adatküldés sebességét, amely akár másodpercenként több billió bit is lehet.

Az optikai szál hosszú kábelkapcsolatokhoz használható, amelyek nagyon nagy adatátviteli sebességet biztosítanak. Optikai szálakat használnak a kontinenseket összekötő tenger alatti kommunikációs kábelekben is.

Az optikai szálaknak két alapvető típusa van: az egymódusú optikai szál, vagyis a single-mode optical fiber, illetve a többmódusú optikai szál, vagyis a multi-mode optical fiber.

Vezeték nélküli hálózatok

A számítógépeket gyakran vezeték nélküli kapcsolatokkal csatlakoztatják hálózatokhoz. A hálózati kapcsolat rádió vagy más elektromágneses kommunikációs eszköz segítségével is létrehozható.

Földi mikrohullámú kommunikáció

A földi mikrohullámú kommunikáció olyan, földi adókat és vevőket használ, amelyek műholdas antennákhoz hasonlítanak. A földi mikrohullámok az alacsony gigahertzes tartományba esnek, ezért a kommunikációt a rálátás korlátozza.

Az átjátszóállomások körülbelül 64 kilométer távolságra helyezkednek el egymástól.

Műholdas kommunikáció

A műholdak szintén mikrohullámokon keresztül kommunikálnak. A műholdakat az űrben, jellemzően a Föld egyenlítője felett 35 400 kilométeres geoszinkron pályán helyezik el.

Ezek a Föld körül keringő rendszerek hang-, adat- és televíziós jelek fogadására és továbbítására képesek.

Mobilhálózatok

A mobilhálózatok több rádiós kommunikációs technológiát használnak. A rendszerek a lefedett területet több földrajzi egységre osztják, és minden területet kis teljesítményű adó-vevő szolgál ki.

Wi-Fi és rádiós technológiák

A vezeték nélküli helyi hálózatok nagy frekvenciájú rádiótechnológiát használnak, amely hasonló a digitális mobilhálózatok technológiájához.

A vezeték nélküli helyi hálózatok szórt spektrumú technológiát alkalmaznak annak érdekében, hogy korlátozott területen több eszköz között is lehetővé váljon a kommunikáció.

Az IEEE 802.11 határozza meg a nyílt szabványú, rádióhullámokon működő vezeték nélküli technológia egyik elterjedt változatát, amelyet Wi-Fi-nek neveznek.

Szabad térbeli optikai kommunikáció

A szabad térbeli optikai kommunikáció látható vagy láthatatlan fényt használ adatátvitelre. A terjedés a legtöbb esetben közvetlen rálátást igényel, ami korlátozza a kommunikáló eszközök fizikai elhelyezését.

Az internet bolygóközi méretekre is kiterjeszthető rádióhullámok és optikai megoldások segítségével; ezt bolygóközi internetnek, Interplanetary Internet-nek nevezik.

Hálózati eszközök

A fizikai átviteli közegeken kívül a hálózatok további alapvető rendszerelemekből is felépülnek. Ilyenek a hálózati interfészvezérlők, az átjátszók, a hubok, a hidak, a switchek, a routerek, a modemek és a tűzfalak.

Egy adott berendezés gyakran több rendszerelemet is tartalmaz, ezért több különböző feladatot is elláthat.

Hálózati interfészvezérlő

A network interface controller, vagyis NIC olyan számítógépes hardver, amely a számítógépet a hálózati közeghez kapcsolja, és képes alacsony szintű hálózati információk feldolgozására.

A hálózati kártyán lehet kábel csatlakoztatására szolgáló aljzat vagy vezeték nélküli adáshoz és vételhez használt antenna, valamint az ezekhez tartozó áramkör.

Ethernet-hálózatokban minden hálózati kártyának egyedi MAC-címe van. A MAC-címek egyediségét az Institute of Electrical and Electronics Engineers, vagyis az IEEE tartja fenn és kezeli.

Az Ethernet MAC-cím mérete hat oktett. A három legjelentősebb oktett a hálózati kártyák gyártóinak azonosítására van fenntartva.

A gyártók a számukra kiosztott előtagok felhasználásával egyedileg osztják ki az általuk gyártott Ethernet-interfészek három legkevésbé jelentős oktettjét.

Jelismétlő

A repeater olyan elektronikus eszköz, amely fogadja a hálózati jelet, megtisztítja a szükségtelen zajtól, majd újragenerálja azt.

A jelet nagyobb teljesítményszinten vagy egy akadály másik oldalára továbbítja, így a jel minőségromlás nélkül nagyobb távolságot tehet meg.

A legtöbb sodrott érpáras Ethernet-konfigurációban jelismétlőkre van szükség a 100 méternél hosszabb kábelek esetén. Optikai szálaknál a jelismétlők akár több tíz vagy több száz kilométerre is elhelyezkedhetnek egymástól.

Gyakori angol szókincs informatikai hálózatokhoz

Hasznos angol mondatok informatikai hálózatokról

A network is two or more computers or electronic devices that are connected together.

A network allows users to share hardware, software and data.

A server often acts as a central hub for services in a network.

Each computer connected to a server is called a client.

A computer that is not connected to a network is called a standalone computer.

Most viruses are spread over a network.

Wireless networks use radio waves to communicate between devices.

Optical fibers transmit data as pulses of light.

A router forwards data between networks.

A firewall helps protect a network from unauthorized access.

tags: #informatika #halozatok #angol #szoveg