LOKALNE RAČUNARSKE MREŽE

Pojam i prednost umrežavanja

Računarska mreža skup od dva ili više računara, koji su međusobno povezani radi razmene podataka i korišdenja zajedničkih resursa (štampač, skener,informacije, baze podataka, aplikacije, itd.)

Prednosti umrežavanja:

1. Deljenje resursa (povedanje efikasnosti i smanjenje troškova)

2. Centralizacija (velike centralizovane baze podataka)

3. Zaštita (omogudena centralizacijom)

Nedostaci:

- kompleksnost (za upravljanje mrežom neophodni stručnjaci) - Depersonalizacija komunikacije (gubi se humani karakter komunikacije među ljudima)

Lokalne mreže (LAN)

Lokalna računarska mreža (Local Area Network – LAN) je skup računara koji su povezani u jednu računarsku mrežu, na relativno malom prostoru, kao što su sobe, kancelarija ili zgrada

Glavna karakteristika lokalnih mreža, po čemu se one razlikuju od mreža na velikim područjima (WAN) jeste mnogo veda brzina prenosa podataka (reda 10 do 1000 MB/sec) i nepostojanje potrebe za zakupljenim telekomunikacionim vodovima

Najčešdi metod povezivanja računara u lokalnoj mreži jeste:

- kablovima (Ethernet)

- bežično (Wireless)

Komponente za lokalne mreže (LAN):

• računari ( klijenti ) sa instaliranim mrežnim karticama

• server

• hab

• kablovi za povezivanje

• operativni sistemi koji podržavaju rad mreže

• modem za dial-up Internet konekcije (ili neki drugi uređaj za pristup Internetu)

Gore navedena oprema nije neophodna. Za magistralnu mrežu hab nije potreban, a za "peer to peer" mrežu ne treba definisati server.

Osnovni elementi računarskih mreža

Za svaku mrežu neophodno je:

• Najmanje dva računara

• Na svakom računaru mrežna kartica (Ova kartica se često naziva i NIC (Network Interface Card), ili mrežni adapter.)

• Kabl, kao posrednik za komunikaciju ili bežično povezivanje. (To je u pravom smislu fizička veza između dva računara koja se uspostavlja kablom (ili bežično))

U zavisnosti od načina na koji se zajednički koriste informacije mreže se dela na :

• mreže ravnopravnih korisnika (Peer to peer)

• serverske mreže (Server Based Networks)

Svi računari su jednaki, obično svaki računar funkcioniše kao klijent i kao server, i ne postoji imenovan administrator za cijelu mrežu. Korisnik svakog računara odlučuje koji podaci sa njegovog računara se mogu dijeliti na mreži.

Peer to peer - mreže računara istog prioriteta

• organizacija i mreža de imati ograničeni rast u doglednoj bududnosti, odnosno mreža se nede širiti

Mreže računara istog prioriteta su pogodne za sredine u kojima:

• ima manje od 10 korisnika

• korisnici se nalaze u istoj prostoriji

• pitanje bezbednosti nije značajno

Server based networks - serverske mreže

Rad serverske mreže je zasnovan na povezivanju više manjih računara (klijenata) sa serverom koji klijentu pruža pomod u radu.

Serveri su računari koji obezbeđuju resurse koje dele umreženi računari. To su obično računari sa najvedom procesorskom snagom, velikom RAM memorijom i najvedim i najbržim hard diskom

Namenski server je server koji ima samo tu jednu ulogu i ne koristi se kao klijent (fajl server, server za štampanje, server za elektronsku poštu...)

Klijenti, odnosno radne stanice, su računari koji pristupaju zajedničkim mrežnim resursima koje obezbeđuje server

Konfigurisanje, instaliranje i upravljanje je znatno složenije ali mogu funkcionisati sa ogromnim brojem korisnika i imaju veliki stepen bezbednosti

Ethernet

Ethernet je mrežna tehnologija za LAN mreže, zasnovana na paketnom (frame) načinu rada. To znači da se podaci šalju u paketima koji su prilagođeni za slanje preko računarske mreže

Ethernet se sastoji iz tri dela:

• fizičkog medijuma preko kojeg se putuju informacije u računarskoj mreži (UTP kabl)

• protokola, odnosno skupa pravila za kontrolu pristupa medijumu

• ethernet paketa u kojima se prenose podaci koji su ustvari grupe bitova organizovanih u polja

Ethernet umrežavanje je veoma jeftino, ali za vede mreže zahteva dodatne uređaje i kablove

Povezivanje čvorova mreže Pojam mrežna topologija odnosi se na fizički raspored računara, kablova i drugih komponenti mreže.

Kada su računari povezani u nizu jednim kablom, takva topologija naziva se magistrala

Kad se računari povezuju pojedinačnim kablovima koji se granaju iz jednog centralnog uređaja, haba, to je topologija zvezde

Ako su računari povezani kablom koji formira petlju, to je topologija prstena

IP šema adresiranja

IP adresa je struktura podataka koja služi za jedinstveno identifikovanje računara u mreži

Pošto je ova vrednost jedinstveni identifikator, dva sistema ne mogu imati istu IP adresu. Sa druge strane sistemi koji imaju više izlaza prema mreži, tj. Više mrežnih kartica, mogu imati više IP adresa.

IP adrese se zapisuju u formi 4 broja u decimalnom obliku, razdvijena tačkama:

N.N.N.N 192.168.1.30

Broj N može imati vrednost od 0 do 255

11000000 10101000 00000001 00011110

Svaka IP adresa se sastoji iz dva dela:

• Adrese mreže (network address) – identifikuje mrežu u koju je računar povezan

• Adrese računara (host addres) – identifikuje računar unutar mreže

Postoje tri vrste IP adresa:

• Unicast – određuje tačno jedan računar

• Broadcast – određuje celu lokalnu mrežu

• Multicast – određuje grupu računara

IP adrese se dele na javne i privatne.

Svaki računar na internetu, koji je javno dostupan, kao recimo www.microsoft.com ima svoju javnu i unikatnu IP adresu. Ta adresa se uparuje sa simboličkim imenom, jednostavnijim za pamdenje, pa je tako www.google.rs= 173.194.39.120

Ovo možete i sami videti tako što odete u command prompt windowsa i otkucate nslookup www.google.rs dobidete 173.194.39.120. Ukoliko uradite suprotno nslookup 173.194.39.120 dobidete www.google.rs

Telefonski imenik interneta se zove DNS (domain name server).

Sistem veoma kompleksno uvezanih servera sa jednostavnom

namenom. Da nađe onoga ili ono što tražite. Zbog unikatnosti

adesa, ovo je moguće. Zbog toga se ove adrese nazivaju JAVNIM.

Iz skupa svih adresa izdvojena su tri podskupa i proglašeni su za privatne.

Računari sa ovim adresama se ne registruju na internetu pa se mogu koristiti za školske mreže.

Sada isto pravilo koje je važilo za adrese na internetu biva aplicirano na našu mrežu.

Svaki računar u našoj mreži mora da ima unikatnu adresu iz opsega privatnih adrese. Ti opsezi su slededi:

Opsezi privatnih adresa

Početak opsega

Kraj opsega Ukupno adresa

Opseg klase A 10.0.0.0 10.255.255.255 16 777 216

Opseg klase B 172.16.0.0 172.31.255.255 1 048 576

Opseg klase C 192.168.0.0 192.168.255.255 65 536

Kod dodeljivanja adresa OBAVEZNO preskočite adrese koje se završavaju na 0 i 255 (192.168.0.0 i 192.168.0.255). To su tzv, adresa mreže i broadcast adresa, koje su rezervisane.

Klasa adresa se bira na osnovu broja računara za koij nam trebaju adrese.

Vidimo da u klasi A imamo na raspolaganju 16 777 216 adresa, što je

previše, te zaključujemo da ćemo u našim uslovima najčešće koristiti C klasu

To znači da će prvi računar naše učionice imati adresu 192.168.0.1, a poslednji 192.168.0.30

Većina proizvođača opreme svojim ADSL i drugim ruterima daje adresu

192.168.0.1, bilo bi dobro preskočiti je

U mreži od 30 računara naš prvi računar imati adresu 192.168.0.2, a poslednji 192.168.0.31

.. Do sada smo utvrdili IP adresu naših računara i Subnet masku. Ako

samo ova dva broja unesemo u naše računare, oni će početi

međusobno da komuniciraju. Formirali smo tzv. LAN (lokalnu mrežu ili

Local Area Network). Da bi naši računari dobili izlaz na internet ,

potrebno je da utvrdimo ko je naš RUTER, te tako dolazimo i do

poslednjeg uređaja koji ćemo obrađivati, rutera.

Potrebno je i da znamo takozvanu subnet masku. Ona nam govori koji broj

u IP adresi uvećavamo.

Ako kažemo da je maska 255.255.255.0, onda u adresama koje

dodeljujemo našim računarima 192.168.0.2, 192.168.0.3 ... menjamo

samo poslednju cifru. Dakle, 192, 168 i 0 su uvek isti, a samo se poslednji

broj uvećava kod svakog računara.

Ruteri i rutiranje

Ruter ili mrežni usmerivač (Router) je računarski uređaj koji služi za međusobno povezivanje računarskih mreža

On ima funkciju da za svaki paket podataka odredi putanju -rutu kojom treba taj paket da ide i da taj isti paket prosledi slededem uređaju u nizu

Iako su ruteri najčešde posebni uređaji, oni su u suštini računari čiji su softver i hardver specijalizovani za namenu da povezuju više mreža.

U malim lokalnim mrežama (LAN) ruter se obično postavlja da bude veza između mreže i Interneta

Simbol rutera

Ruter je računarski mrežni uređaj koji povezuje podmreže.

Tih dve ili više podmreža ne moraju da odgovaraju fizičkim priključcima na ruteru, jer jedan priključak na ruteru može imati više logičkih adresa- interfejsa.

Ruter na osnovu tabele rutiranja za svaki primljeni mrežni paket određuje na koji ga interfejs prosleđuje

Ruteri takođe mogu da u paketu koji prosleđuju promene podatak o pošiljaocu, tako da je stvaran pošiljalac nevidljiv izvan svoje mreže.

Taj se postupak naziva preslikavanje adrese (engl. Name Address Translation), ili skradeno NAT

Osim statički upisanih ruta, ruteri takođe mogu i da dinamički određuju izlaze na osnovu informacija koje dobiju od drugih rutera

Sistem domenskih imena (DNS) Sistem internet domena (Domain Name System, DNS) je bazni internet servis, koji omogudava prevođenje internet domena u IP brojeve i obrnuto

DNS je zasnovan na hijerarhijskom principu i jedna je od osnovnih komponenti interneta.

Kada u svoj brauzer ukucate web adresu (www.sr.wikipedia.org) vaš računar de uz pomod DNS servera to ime pretvoriti u IP adresu računara na kome se nalazi taj sajt (208.80.152.2)

DNS čine hijerarhijski povezani DNS serveri

Prostor domenskih imena je stablo za čiji svaki čvor postoji zapis u DNS-u nadležnom za tu zonu.

U korenu stabla postoje specijalni DNS serveri koji se zovu root serveri i oni su zadužene za top level domene tj. domene na samom korenu stabla.

Domenska imena

Naziv domena (domain name) se sastoji od dva ili više delova razdvojenih tačkama

Šema imenovanja domena na Internetu hijerarhijski je organizovana.

Internet je podeljen na područja koja su organizovana u obliku stabla i podsedaju na organizaciju direktorijuma na hard disku jednog računara

Root Domain – Na vrhu se nalazi tzv. root domen koji se označava tačkom. U praksi se ta tačka ignoriše tako da se ne mora koristiti

Top Level Domain – Drugom području pripadaju tzv. top level domeni (TLD) i iz njih se može odrediti kojoj organizaciji, državi ili geografskom prostoru taj domen pripada.

Postoje tri kategorije top-level domena:

• TLD vezani za zemlje: domen dužine dva slova vezan za

zemlju ili određeni geografski prostor .yu – Jugoslavija, .jp – Japan, .ru – Rusija i sl.

• generički TLD: domen koji se koristi za određenu klasu

organizacija .com -commercial, .org – neprofitne organizacije, .net – network, .mil – military i sl.)

Second Level Domain – Predstavlja sledede niže područje ispod TLD i označava ime pod kojim se neka firma može registrovati

Subdomain - Ispod gore navedenih domena slededi sloj domena se naziva Subdomain.

Univerziteti npr. često koriste subdomene jer su podeljeni u više stručnih područja

Koren domenskih imena

Generički domeni Domeni vezani za države

срб rs ru com org net edu ... arpa Najviši nivo

2. nivo co ac org edu mit

www

www.mit.edu

bg singidunum kg

dir dm pfb fthm

dir.singidunum.ac.rs

Inf.

in-addr

212

62

45

222 222.45.62.212 in-addr.arpa

Primer:

dir.singidunum.ac.rs

domen najvišeg nivoa (engl. top level domain)

pod domen (akademska mreža)

pod domen Ime fakulteta

Бежичнe мрежe Бежичне мреже стандарда IEEE 802.11, пппуларнп ВајФај (енгл. Wi-Fi – Wireless Fidelity), кпристе се за ппвезиваое рачунара у кућама, шкплама или јавним местима

Ове мреже кпристе радип таласе, баш кап радип апарати, телевизпри и мпбилни телефпни. Мрежна картица за бежичну кпмуникацију (енгл. WLAN adapter) са вашег рачунара превпди ппдатке у радип сигнал кпји се путем антене шаље у етар

Бежични рутер прима сигнал и декпдира га. Рутер шаље инфпрмације на интернет кпристећи физичку, жичну везу.

Прпцес такпђе функципнише и у пбрнутпм смеру где рутер прима инфпрмације са интернета, превпди их у радип сигнал и шаље ка бежичнпм адаптеру рачунара

1. Сигнали се емитују на фреквенцијама пд 2.4GHz или 5GHz.

• Овп су значајнп више фреквенције негп пне кпд тпки впкија, мпбилних и телевизије.

• Штп је фреквенција виша тп се мпже више ппдатака пренети

2. Кпристе се IEEE 802.11 мрежни стандарди у некпликп варијанти:

• 802.11а пренпси сигнал на 5GHz и тп мпже учинити брзинпм пд 54 мегабита у секунди (kпристи пртпгпналнп мултиплексираое у фреквентнпм дпмену (енгл. OFDM – Orthogonal Frequency-Division Multiplexing); смаоује интерференцију)

• 802.11b ја најспприји и најјефтинији стандард; пренпси сигнал на 2.4GHz брзинпм пд 11 мегабита у секунди и кпристи мпдулацију кпмплементарнпг кпда (енгл. CCK – Complementary Code Keying).

• 802.11g стандард пренпси ппдатке на 2.4GHz и дпстиже брзине пренпса пд 54 мегабита у секунди, кпристи OFDM

• 802.11n најнпвији стандард значајнп ппвећава дпмет мреже и брзину пренпса ппдатака. Сада је тепретски мпгуће пстварити и брзине пд 300 мегабита у секунди

Хптспптпви (енгл. hotspots) - Места кпја нуде јавни бежични приступ интернету

Бежична приступна тачка (AP – Аccess Point) служи за бежичнп ппвезиваое више рачунара (прављеое кућне бежичне мреже)

Бежични рутер (WRT – Wireless Router) у себи садржи:

• један ппрт на кпји ћете ппвезати каблпвски или ADSL мпдем

• рутер;

• мрежни кпмутатпр (Switch);

• заштитни зид (Firewall) и

• бежичну приступну тачку

Бежични рутер вам пмпгућава да бежичнп или мрежним каблпвима умрежите ваше рачунаре и међу оима делите интернет кпнекцију, штампаче и др

Рипитер (Repeater) је уређај за ппвећаое дпмета бежичне мреже

Мнпги рутери мпгу кпристити више пд једнпг IEEE 802.11 стандарда

Већина се пдлучује за 802.11g ппцију збпг свпје брзине и ппузданпсти

Када ппвежете рутер пн би требап да ппчне да ради са свпјим ппдразумеваним ппдешаваоима, а већина рутера вам дпзвпљава да уђете у тзв. веб интерфејс, пднпснп страну за кпнфигурацију, какп би прпменили сва ппдешаваоа. Ту мпжете ппдесити:

• Име мреже ппзнатп ппд именпм идентификатпр скупа сервиса (SSID – Service Set Identifier) – ппдразумеванп је ппстављенп име прпизвпђача рутера;

• Канал кпји тај рутер кпристи – већина рутера кпристи канале 1, 6 или 11

• Безбеднпсне ппције вашег рутера (кприсничкп име и лпзинку, тип енкрипције)

Bezbednost bežičnih mreža

• Oтвпренa аутентификацијa (Open Authentication) – без заштите, свакп мпже да приступи

• Први нивп заштите - филтрираое клијената на пснпву физичких адреса (MAC адреса) оихпвих бежичних адаптера

• Други нивп заштите - сакриваое имена мреже (SSIDa)

• Трећи нивп заштите - кпришћеое енкрипције

• WEP (Wired Equivalent Privacy) енкрипција - аутентификацију дељеним кључем

• WPA (Wi-Fi Protected Access) енкрипција

• WPA2 енкрипција

Funkcionisanje Interneta i osnovni Internet protokoli

Internet je mreža koja u sebi sadrži mnogo lokalnih računarskih mreža

Svaka od ovih mreža se sastoji od različitih računara, koji mogu biti međusobno povezani na različite načine (telefonske linije, razni kablovi, bežičnim putem)

Da bi se omogudilo da ovi računari uspešno komuniciraju i razmenjuju podatke, potrebno je:

• da se uvedu pravila koje nazivamo PROTOKOLI

• da za svaki računar u mrežu imamo jedinstvene ADRESU

Protokoli i adrese su osnova organizacije Interneta

Zahvaljujudi ovakvoj organizaciji Interneta svaki računar može razmenjivati poruke sa svim ostalim računarima u mreži.

Protokoli su skup pravila koja se primenjuju za komunikaciju računara u mreži

TCP/IP protokoli obezbedjuju funkcionisanje Interneta

TCP/IP protokoli služe za komutaciju paketa

Komutacija paketa je metod prenosa podataka u kojem se podaci prilikom prenosa razbijaju u "pakete„. Svaki od paketa sadrži adresu računara u koji se šalje. Paketi mogu putovati različitim putevima, ali zahvaljujudi adresi na paketu, uvek stižu na željeno odredište. Kada svi paketi pristignu u željeni računar, oni se ponovo spajaju u celinu.

IP protokol vrši usmeravanje paketa informacija u mreži. IP ne vodi računa o ispravnosti paketa, niti o redosledu pristizanja paketa.

TCP(Transmission Control Protocol ) - transportni protokol

IP (Internet Protocol)- mrežni protokol

TCP protokol je namenjen za kontrolu ispravnosti i redosleda paketa informacija koji se razmenjuju

On odredjuje količinu podataka koja de se razmeniti u odredjenom vremenu i zadužen je za uspostavljanje i raskidanje veze izmedju računara.

Ova dva protokola se međusobno nadovezuju, odnosno jedan drugom prosledjuju podatke

Vrste pristupa Internetu Prema stalnosti veze:

• Povremena veza (najčešde se koristi postojeda telefonska linija)

• Stalna veza (podrazumeva stalnu konenciju sa Internetom)

Prema tehnologiji:

• Analogna veza (Potrebno: klasična telefonska linija, modem, provajder. (Dial-Up); brzina 56 Kb/s)

• Digitalna veza (veda brzina prenosa; ISDN (Integrated Services Digital Network) - omogudava istovremeno vođenje telefonskog razgovora i konekciju na internet; brzina 56, odnosno 128 Kb/s

• ADSL veza - Asimetrična digitalna pretplatnička linija (Asimetric Digital Subscriber Line) predstavlja primenu uređaja koji omogudava asimetričan prenos podataka između korisnika i telefonske centrale, preko standardnih telefonskih linija (asimetrična znači: Brzina download-a sa Interneta je znatno veda nego brzina Upload-a na Internet). Do 60Mb/s

• Kablovski modemi - Ovaj način pristupa internetu omogudavaju kablovski operateri. Brzina prenosa podataka kablovskim modemima je velika a ovakva veza se naziva još i veza širokog propusnog opsega (broad-band). Za prenos se koriste koaksijalni ili optički kablovi, koji se inače koriste za prenos TV signala.

• Radio veza (bežična tehnologija)

Wi-Fi (Wireless Fidelity) - pruža mali domet(do 1500m) i brzinu prenosa .

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). omogudava daleko vedu pokrivenost signalom, vedu propusnu mod, manju osetljivost na smetnje i vedu bezbednost klijenata u mreži. WiMAX nudi maksimalan domet (do 50 km) i vedu maksimalnu brzinu prenosa (do 75 Mbit/s)

• Satelitska veza - način povezivanja preko satelita, koji najčešde koriste Interneet provajderi.

• Pristup iz mobilne telefonije - povezivanje računara sa mobilnim telefonom. Osnovna prednost trede generacije mobilne telefonije jeste znatno brži prenos podataka koji obezbeđuje podlogu za razne multimedijalne servise poput video-poziva i video-striminga.

Internet-provajderi i njihove mreže

Arhitekturu Interneta možemo grubo podeliti na tri nivoa:

• korisnički nivo - obuhvata mreže krajnjih korisnika koje mogu biti povezane sa jednim ili više provajdera.

• pristupni nivo - obuhvata mreže Internet provajdera, preko kojih korisnici pristupaju Internetu

• nivo jezgra - čine medjusobno povezane mreže velikih provajdera. Ovo predstavlja neku vrstu jezgra Interneta. (interkontinentalne veze)

Mesta na kojima se mreže velikih provajdera sučeljavaju radi medjusobne razmene mrežnog saobradaja se nazivaju čvorišta

Provajder (ISP) – firma specijalizovana za pružanje Internet usluga. Povezan je sa internetom stalnom vezom velike propusne modi

Usluge Interneta

2. WWW (World Wide Web) je klijent-server tipa:

• najpopularniji servis Interneta - zahteva i isporučuje Web stranice

• viši protokol, odnosno, program koji rukuje Web stranicama

• distribuirani sistem za čitanje i pretraživanje

• sve više se koristi za prenos fajlova

1. FTP (File Transfer protocol) omogućava:

• prenos velikih fajlova na Internetu pre pojave WWW

• prenos podataka (binarni fajlovi) sa računara na računar

• pristup HD, rukovanje direktorijumima na Internetu, kopiranje itd.

• pristup FTP serverima sa FTP softverom (FTP klijenti)

• koristi se i za tzv. "upload“, sve ređe za prenos fajlova

• WWW klijentski programi (browsers-brauzeri):

• Interent Explorer, Mozila, Opera, Googlhrom... u PC korisnika

• prosleđuju zahteve i prihvataju odgovor servera,

• interpretiraju HTML kôd i prikazuju Web stranu na r. klijenta

• WWW serveri (web ili HTTP serveri):

• čuvaju WWW stranice i na zahtev brauzera ih prosleđuju.

• HTTP (Hipertext Transfer Protokol) protokol omogućava:

• komunikaciju brauzera i web servera

• odziv web servera – poslata HTTP web strana

• međusobno povezuje neograničeni broj dokumenata teksta...

• koristi TCP/IP protokol za prenos HTML strana