Hálózati alapismeretek (GINFBAN-HALOALAP-1)
Alapadatok
Oktatók
Tantárgy célja
A tantárgy célja, hogy a hallgatók megismerjék napjainkban használatos számítógépes hálózati rendszereket, azoknak gazdasági jellemzőit. Ismerjék a konvencionális hálózatok felépítését, működésüknek alapvető elveit, architektúráit, és protokolljait, éppúgy, mint a kisvállalati eljárásokat és azok kísérő jelenségeit.
Elsajátítandó ismeretanyag
Előadás
A számítógép-hálózatok alapfogalmak. Az OSI referenciamodell, TCP/IP. A hálózat elemei, végberendezések, közvetítő eszközök, hálózati átviteli közegek. Fizikai, logikai topológia. Üzenetszórásos hálózat. Pont-pont kapcsolatokból felépülő hálózat, a duplexitás fogalma. Protokollok szerepe. Üzenetek (kódolás, formázás, beágyazás, méret, időzítés). Protokoll adategységek (PDU). Adatátvitel fizikai csatornán. Vezetékes adatátviteli szabványok. A két- és többportos ismétlő. Fényvezető szálas adatátvitel. A fizikai csatorna multiplexelése (TDMA, FDMA, WDMA). A közeg-hozzáférési (MAC) alréteg. A CSMA/CD, a token-ring és a token-busz közegelérési protokollok. Az adatkapcsolati réteg szolgáltatásai. Az IEEE 802.3 keretezési szabvány, a MAC címek alkalmazása. A kapcsoló (switch) szerepe, jellemzői, parancsai. A hálózati réteg feladatai. A datagram és a virtuális áramkör alapú továbbítási rendszer. Alhálózatok összekapcsolása az OSI 3. rétegben: a router jellemzői, feladata, parancsai. Alapértelmezett átjáró. Az IP (v4) protokoll: Az IP fejléc szerkezete és főbb információi. Az IP címek szerkezete. Címkiosztások. Hálózatok alhálózatra bontása (VLSM). Az osztályon kívüli címzési rendszer (CIDR). DHCP megismerése. Az ARP és az Inverz ARP protokoll. Csomagtovábbítás távoli alhálózatba. A routing tábla alkalmazása. Táblázatos alapú és táblázat nélküli routing algoritmusok. RIP, RIP2, OSPF protokoll. Az IPv6 címzési rendszer. A szállítási réteg feladatai és szolgáltatásai. A TCP és az UDP protokollok szolgáltatásai és működésük. A DNS (körzeti névkezelő rendszer) leírása. Vezeték nélküli hálózatok típusai. Vezeték nélküli LAN szabványok. WLAN beállítások, biztonság, VPN. Mobil hálózat.
Laboratórium
A hálózat elemei, végberendezések, közvetítő eszközök, hálózati átviteli közegek. Fizikai, logikai topológia. Üzenetszórásos hálózat. Üzenetek (kódolás, formázás, beágyazás, méret, időzítés). Adatátvitel fizikai csatornán. OPB számítások. Az IEEE 802.3 keretezési szabvány, a MAC címek alkalmazása. A kapcsoló (switch) szerepe, jellemzői, parancsai. A hálózati réteg feladatai. A datagram és a virtuális áramkör alapú továbbítási rendszer. Alhálózatok összekapcsolása az OSI 3. rétegben: a router jellemzői, feladata, parancsai. Alapértelmezett átjáró. Az IP (v4) protokoll: Az IP fejléc szerkezete és főbb információi. Az IP címek szerkezete. Címkiosztások. Hálózatok alhálózatra bontása (VLSM). Az osztályon kívüli címzési rendszer (CIDR). DHCP megismerése, használata. Csomagtovábbítás távoli alhálózatba. A routing tábla alkalmazása. Táblázatos alapú és táblázat nélküli routing algoritmusok. RIP irányító protokoll. Az IPv6 címzési rendszer. WLAN beállítások, biztonság. Szimulációs környezetben hálózat kialakítása, beállítások elvégzése. Otthoni hálózatok kezelése.
Szakmai kompetenciák
Tudás
tudása - az angol nyelvtudása eléri a képzéshez, az angol nyelvű szakirodalom megismeréséhez, a szakszöveg megértéshez, feldolgozásához, és a szakképzettséggel ellátható szakmai feladatok elvégzéséhez, valamint a folyamatos szakmai önképzéshez szükséges szintet. - Ismeri az informatikai szakterületének műveléséhez szükséges természettudományi elveket és módszereket (matematika, fizika, egyéb természettudományok). - Ismeri az informatikai rendszerek hardver és szoftver elemeinek működését, megvalósításuk technológiáját, működtetéséből származó feladatok megoldásának mikéntjét, valamint informatikai és egyéb műszaki rendszerek összekapcsolásának lehetőségeit. - Birtokában van a mért jelek feldolgozásával, rendszerek és hálózatok modellezésével, szimulációjával és szabályozásával kapcsolatos alapismereteknek és mérnöki szemléletnek. - Ismeri a főbb programozási paradigmákat, programnyelveket, fejlesztési eszközöket. Tudása kiterjed az információs rendszerek modellezésére, adatbázis alapú rendszerek kialakítására, számítógépes hálózatok felépítésére, működésére és implementációjára, intelligens rendszerek jellemzőire, a mobil alkalmazásfejlesztés sajátosságaira, a korszerű, általános célú operációs rendszerek menedzselésére, és az IT biztonság szempontjaira - Ismeri a fontos szoftverfejlesztési módszertanokat, informatikai tervek és dokumentációk jelölésrendszerét. - Alapvető adatbiztonsági ismeretekkel bír. - Ismeri az informatika és a mérnöki szakma szókincsét és kifejezési sajátosságait magyar és angol nyelven, legalább alapszinten.
Képesség
képességei - Felhasználja az informatikai szakterületének műveléséhez szükséges természettudományi elveket és módszereket (matematika, fizika, egyéb természettudományok) az informatikai rendszerek kialakítását célzó mérnöki munkájában. - Tanulmányai során szerzett ismeretanyagát felhasználva képes számítógépes és távközlő hálózatok telepítésére és konfigurálására, hálózati hibák elhárítására, hálózatok üzemeltetésére és továbbfejlesztésére. - Képes alkalmazást fejleszteni, kliens-szerver és WEB, mobil rendszereket programozni, multiplatform rendszereket kialakítani. - Képes vállalati információs rendszereket fejlesztésére és korábbi fejlesztések implementációjára. - Tanulmányai során szerzett ismeretanyagát felhasználva képes beágyazott rendszereket specifikálni és megvalósítani. - Képes a megszerzett alapismeretekre építve egy-egy műszaki informatikai területen mélyebb ismeretek önálló megszerzésére, a szakirodalom feldolgozására, majd a területhez kapcsolódó informatikai problémák megoldására. - Képes szakterületén elemzési, specifikációs, tervezési, fejlesztési és üzemeltetési feladatok ellátására, alkalmazza a fejlesztési módszertanokat, hibakeresési, tesztelési és minőségbiztosítási eljárásokat. - Együttműködik informatikusokkal és villamosmérnökökkel a csoportmunka során, és más szakterületek képviselőivel is az adott probléma követelményelemzésének és megoldásának kimunkálása során. - Magyar és angol nyelven kommunikál szakmai kérdésekről és alkotó módon használja az informatika formális nyelvezetét. - Folyamatosan képezi magát és lépést tart az informatikai szakma fejlődésével.
Attitűd
- Hitelesen képviseli a mérnöki és informatikai szakterületek szakmai alapelveit. - A saját munkaterületén túl a teljes műszaki rendszer átlátására törekszik. -Nyitott az új módszerek programozási nyelvek, eljárások megismerésére és azok készség szintű elsajátítására - Nyitott az informatikai eszközöket alkalmazó más szakterületek megismerésére és azokon informatikai megoldások kidolgozására az adott terület szakembereivel együttműködve. - Komplex megközelítést kívánó döntési helyzetekben is a jogszabályok és etikai normák teljes körű figyelembevételével hozza meg döntését. - Törekszik a hatékony és minőségi munkavégzésre. - Szem előtt tartja és ügyel a munkatársai és megrendelői adatainak, információinak biztonságára.
Autonómia és felelősség
- Felelősséget érez az önálló és csoportban végzett informatikai rendszerelemzői, -fejlesztői és -üzemeltetési tevékenységéért. - Feltárja az alkalmazott technológiák hiányosságait, a folyamatok kockázatait és kezdeményezi az ezeket csökkentő intézkedések megtételét. - A szakismeretek birtokában biztonságtudatos hozzáállású, szem előtt tartja a potenciális veszélyeket és támadási lehetőségeket, és felkészül azok kivédésére.
Számonkérés és értékelés
Félévközi követelmények
A félév során 4 db zárthelyi dolgozat. 2 db elméleti és 2 db gyakorlati. A dolgozatok maximum 25 pontosak lehetnek. A vizsgára bocsátás feltétele, hogy a hallgató mind az elméleti, és a gyakorlati zárthelyi dolgozatnál a pontok 50%-át elérje (minimum 25 pont elmélet és minimum 25 pont gyakorlat). Azon hallgató, aki a 4 (elmélet 2 db, labor 2 db) db E-learning (Moodle) tananyagot feldolgozza és az abban szereplő teszteket 80% feletti eredménnyel teljesíti, 5-5 plusz pontot kap mind az elmélet, mind a gyakorlat pontjaihoz. A zárthelyi dolgozatok helyét és idejét a félév első hetében informálja a tárgy előadója.
Vizsgakövetelmények
A vizsga szóbeli részből áll. Az előre megadott tételsorból húzott tételből kell beszámolni. A feleletnél minimum 50%-ot el kell érni.
Generatív MI használata
1. álláspont: A GMI eszközök használata nem engedélyezett a feladatok megoldása során. Ez azt jelenti, hogy a GMI eszközök nem használhatók a formatív vagy szummatív értékelési elemek elkészítése, megoldása során és a generatív MI használata tanulmányi kötelességszegésnek minősül. Az MI eszközök nyelvi és helyesírás-ellenőrzésre történő használata nem tartozik az 1. álláspont szerinti teljes tilalom alá.
Irodalom
Kötelező irodalom
[1] A. S. Tanenbaum: Számítógép-hálózatok. Ötödik kiadás, Panem, Budapest, 2013 ISBN 978-963-545-529-4. [2] Dr. Lencse Gábor: Számítógépes hálózatok, Universitas, Győr, 2008 ISBN 978-903-9819-15-3. [3] AHMADI, S.: An Overview of Next-Generation Mobile WiMAX Technology, IEEE Commun. Magazine, vol. 47, pp. 84-88, June 2009 [4] https://www.saylor.org/site/wp-content/uploads/2012/02/Computer-Networking-Principles-Bonaventure-1-30-31-OTC1.pdf. 2012.02. [5] https://e-learning.nje.hu/ - Hálózati alapismeretek I. (RRF); Hálózati alapismeretek II. (RRF); Hálózati alapismeretek Labor I. (RRF); Hálózati alapismeretek Labor II. (RRF)
Ajánlott irodalom
1. P. Čisar, S. Maravić Čisar, Network Statistics in Function of Statistical Intrusion Detection, Computational Intelligence and Informatics, Vol. 313, 1st Edition, 2010, ISBN 978-3-642-15219-1, e-ISBN 978-3-642-15220-7, ISSN 1860-949X, DOI 10.1007/978-3-642-15220-7, 2010 Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp. 27-36 2. P. Čisar, D. Erlenvajn, S. Maravić Čisar, Implementation of Software-Defined Networks Using Open-Source Environment, Technical Gazette, Vol. 25, Suppl. 1, 2018, pp. 222-230. 3. P. Čisar, The Place and Role of Honeypot Solutions in Network Intrusion Detection Systems, IPSI Transactions on Internet Research, Vol. 21, No. 2, July 2025. pp. 107-121. https://doi.org/10.58245/ipsi.tir.2502.11 4. P. Čisar, S. Maravić Čisar, Artificial intelligence and data mining in function of computer infrastructure security, 10th Alma Mater Europaea Conference, It’s About People 2022: Embracing Digital Transformation for a Sustainable and Ethical Future, Maribor, Slovenia, 2022. 5. P. Čisar, S. Maravić Čisar, Network Statistical Anomaly Detection Based on Traffic Model, Annals of Faculty Engineering Hunedoara – International Journal of Engineering, Tome X-Fascicule 3, ISSN 1584–2673, pp. 89-96, 2012 6. Agg P., Göcs L., Johanyák Zs. Cs., Borza Z.: Csomagszűrés CISCO routereken ACL-ek segítségével GRADUS ( 2064-8014): 2 (2) pp 104-111 (2015), https://gradus.kefo.hu/archive/2015-2/2015_2_CSC_010_Agg.pdf