Mreze zasnovane na Internet Protokolu

MREE ZASNOVANE NA INTERNET PROTOKOLU

(1)

DrDr MirjanaMirjana StojanoviStojanovi

Univerzitet u Beogradu Univerzitet u Beogradu SaobraajniSaobraajni fakultetfakultet

2M. StojanoviM. Stojanovi Saobraajni fakultetSaobraajni fakultet u Beograduu Beogradu

ProgramProgram

PODSETNIK O INTERNETU KVALITET SERVISA U INTERNETU I IP

BAZIRANIM MREAMA MULTIPROTOKOLSKA KOMUTACIJA

LABELA MPLS


LiteraturaLiteratura

UdbenikSavremene IP mree: arhitekture, tehnologije Savremene IP mree: arhitekture, tehnologije i protokolii protokoli (M. Stojanovi, V. Aimovi-Raspopovi, Beograd, Akademska misao, 2012. god.)

Meunarodni standardi i preporuke Prezentacije sa predavanja (pdf)


Osnovne karakteristike Osnovne karakteristike Interneta i Interneta i IPIP--baziranihbaziranih mrea mrea

SADRAJ SADRAJ Istorijat Interneta Administrativni domen i mrea ISP Internet protokol Rutiranje Transportni protokoli (TCP, UDP) DNS i aplikacioni protokoli

UvodUvod


ta je Internet?ta je Internet?

Internet su kreirali ARPA (Advanced Research Projects Agency) i ameriko ministarstvo odbrane (DoD Department of Defense) za potrebe naunih i vojnih komunikacija

Internet je mrea meusobno povezanih mreaInternet je mrea meusobno povezanih mrea.. To znai da ak i kada je deo njegove infrastrukture van funkcije, podaci mogu da se prenose kroz ostatak mree

Internet koristi linkove velikog kapaciteta u okosnici (backbone). Manje mree povezuju se na okosnicu.

Evolucija: ARPANET NSFnet Internet IInternetworkingnternetworking:: proces meusobnog povezivanja

zasebnih mrea


Tehnologija Internet protokola (IP)Tehnologija Internet protokola (IP)

Komutacija paketa (packet switching) Protokol stek RutiranjeRutiranje saobraajasaobraaja Mehanizmi adresiranja Hijerarhijska struktura domena Interneta


Inicijalni TCP/IP stek i OSI modelInicijalni TCP/IP stek i OSI model

TELNET FTP SMTP DNS

TCP UDP

IP

ARPANET SATNET Paketski radio LAN

Slojevi (OSI terminologija)

Aplikacioni

Transportni

Mreni

Fiziki + DLL


Hibridni model

1. Fiziki sloj(Physical Layer/ Layer 1)

2. Sloj linka za podatke (Data Link Layer/ Layer 2)

3. Mreni sloj (Network Layer/ Layer 3)

4. Transportni sloj (Transport Layer/ Layer 4)

5. Aplikacioni sloj (Application Layer/ Layer 5)


Administrativni domen i ISPAdministrativni domen i ISP

AAdministrativnidministrativni domendomen ili aautonomniutonomni sistemsistem (AS) je skupIP mrea i rutera kojom se upravlja iz jednog administrativnog centra i izmeu kojih se saobraaj usmerava pomou zajednikog protokola (BGP Border Gateway Protocol)

Internet Service Provider (ISP) davalac Internet usluga ISP-ovi svojim korisnicima (pojedinci i preduzea) obezbeuju

veze ka Internetu, uzostale usluge (e-pota, pretraivanje Weba,FTP, diskusione grupe).

Host A

Host BAutonomni sistem

(administrativni domen)


Pristupni i tranzitni domeniPristupni i tranzitni domeni

Pristupni domen

Odnos provajder korisnik

Tranzitni domen

Tranzitni domen

Pristupni domen

Pristupni domen

Pristupni domen


Mrea ISPMrea ISP

ISPISP Internet ServiceProvider

PoPPoP Point of Presence

CRCR Core Router ruter jezgraBRBR Border Router granini ruterARAR Access Router pristupni ruterHRHR Hosting Router

CR

CR

CR CR

CR

CR

ARAR

Pristupni linkovi

BRHR

Ka drugim ISP-ovima

Ka drugim ISP-ovima

BR

Pristupni linkovi

ARAR

HR

Ka Web serverima

Ka Web serverima

PoP 4PoP 3

PoP 2PoP 1

Internet protokol


Mesto IP u TCP/IP stekuMesto IP u TCP/IP steku

Aplikacioni sloj

TCP UDP

IP

LAN, ATM, ...

ICMP ARPRARP/

BOOTP/DHCP

Kontrolni protokoli

Prenos korisnikih informacija


Format IPv4 datagrama

Version IHL TOS Total Length

32 bita

Identification Flags Fragment OffsetTime to live Protocol Header Checksum

Source IP addressDestination IP address

Options Padding

User data

20 Bytes

4 40 Bytes

Version: definie veziju protokola (npr. 4 za IPv4)IHL (Intenet Header Length): duina Internet zaglavlja izrena u 32-bitnim reimaTOS (Type of Service): ukazuje na mogue prioritete i eljeni tip prenosa datagramaTotal Length: ukupna duina datagrama (zaglavlje + podaci) izraena u oktetima (max 65535)Identification: vrednost koju dodeljuje predajnik pomo pri asembliranju fragmenata datagramaFlag bits: kontroliu fragmentiranje (bez fragmentiranja, mogue fragmentiranje)Fragment offset: pokazuje mesto fragmenta u datagramuTime to live: vreme ivota, definie maksimalan dozvoljeni broj hopova datagrama kroz mreuProtocol: identifikuje protokol vieg (transportnog sloja) npr. TCP, UDP itd. Header Checksum: 16-bitni kontrolni zbir (samo za zaglavlje)Source/Destination address: 32-bitne adrese kojima se identifikuje predajnik/prijemnikOptions: opcione informacije o kontroli mree, debagovanju, rutiranju i merenjima


AdresiranjeAdresiranje (IPv4)(IPv4)

32-bitna adresa, pridruena je svakom hostu/ruteru

Adresa se sastoji od mrene adrese i adrese hosta

IP paket sadri kompletnu adresu izvora i adresu odredita

IP adresa se zapravo odnosi na mreni mreni interfejsinterfejs, npr. NIC (Network Interface Card)


KlaseKlase adresaadresa (IPv4)(IPv4)

32 bita

0 Network Host

1 0 Network Host

1 1 0 Network Host

1 1 1 0 Multicast

1 1 1 1 Rezervisano

KLASA

A

B

E

D

C

OPSEG ADRESA HOSTA

1.0.0.0 do 127.255.255.255

128.0.0.0 do 191.255.255.255

192.0.0.0 do 223.255.255.255

240.0.0.0 do 255.255.255.255

224.0.0.0 do 239.255.255.255


ICMP (ICMP (Internet Internet ControlControlMessageMessage ProtocolProtocol)) Ruteri vre nadzor

funkcionisanjamree

Ako se desi netoneoekivano, ICMP izvetava o takvomdogaaju

Koristi se zatestiranje Interneta

Definisani su tipoviICMP poruka

Destination unreachable

Time exceeded

Parameter problem

Source quench

Redirect

Echo request

Echo reply

Timestamp request

Timestamp reply

TIP ICMP PORUKE

Paket nije mogao da bude isporuen

Vrednost TTL (Time-to-live) je 0

Neispravno zaglavlje

Indikacija zaguenja

Preusmeri paket

Testiranje rutera (da li je iv)

Odziv na Echo request

Kao Echo request, ali sa vremenskim peatom

Odziv na Timestamp request

OPIS


Preslikavanje IP adresa u hardverske (ARP) Problem: DLL hardver ne prepoznaje DLL hardver ne prepoznaje IP IP adreseadrese Reenje: neophodna je neka vrsta preslikavanja

(mapiranja) IP adrese se tipino mapiraju u Ethernet MAC adrese ARP (ARP (AddressAddress ResolutionResolution ProtocolProtocol))

Broadcast paket pita Ko poseduje IP xx ? Sve maine uzimaju paket, proveravaju svoju IP adresu, a

jedan host odgovara Predajnik formira Ethernet frame sa adresom tog hosta (IP

paket je u payload polju) Prijemnik vri suprotan proces


Preslikavanje hardverskih adresa u IP adrese (DHCP)

FunkcijaFunkcija:: inverzan postupak u odnosu na ARP preslikavanje hardverskih adresa (Ethernet) u IP adrese

Protokoli: RARP (Reverse ARP) BOOTP (Bootstrap Protocol) DHCP (DHCP (Dynamic Host Configuration ProtocolDynamic Host Configuration Protocol))

Danas se najvie koristi Omoguuje manuelno i automatsko dodeljivanje adresa


OsobineOsobine IPv6IPv6 Proirena adresna polja:Proirena adresna polja: IPv6 ima adrese izvora i

odredita duine po 16 bajta KKompaktnijeompaktnije zzaglavljeaglavlje od IPv4; sadri 8 razliitih

polja (u odnosu na 13 u IPv4) efikasnija obradapaketa

Bolja podrka za opcije:Bolja podrka za opcije: nekaneka polja koja su u IPv4 bila obavezna sada su opciona, pa ruteri preskau opcije koje im nisu namenjene

Veliki napredak u zatiti:Veliki napredak u zatiti: karakteristike IPsec (IP Security) su inkorporirane u IPv6

Specifikacija prateeg kontrolnog protokola ICMPv6 ICMPv6 obuhvata i procedure za rezoluciju adresa


IPv6: format osnovnog zaglavljaIPv6: format osnovnog zaglavlja

Version Traffic Class Flow Label

32 bita

Payload Length Next Header Hop Limit

40 Bytes

Version: definie veziju protokola ( 6 za IPv6)Traffic class: klasa saobraaja (podrka prioritetima u prenosu kvalitetu servisa)Flow Label: mogunost labeliranja paketa iz odreenog toka, koji ima posebne zahteve Payload Length: duina payload-a koji sledi iza ovog zaglavlja (u oktetima)Next Header: oznaava zaglavlje koje sledi iza bazinog (ista vrednost kao Protocol u IPv4)Hop limit: definie maksimalan dozvoljeni broj hopova datagrama kroz mreuSource/Destination address: 128-bitne adrese kojima se identifikuje predajnik/prijemnik

Source IP address

Destination IP address

RutiranjeRutiranje u Internetu: u Internetu: algoritmi i protokolialgoritmi i protokoli


Definicija algoritma Definicija algoritma rutiranjarutiranja

Algoritam rutiranja bira rute i strukture podataka koje se koriste za usmeravanje paketa od izvora do odredita

Procesi u ruteru: RutiranjeRutiranje ((routingrouting)) odgovorno za popunjavanje i

odravanje tabela rutiranja ProsleProsleivanjeivanje ((forwardingforwarding) ) procesira svaki dolazni

paket i trai odlazni link po kome e ga proslediti sledeem elementu mree (pretrauje tabelu rutiranja; moe postojati i tabela prosleivanja)


Rutiranje i prosleRutiranje i prosleivanjeivanje

a

d

w

x

y

z

Ulaz (In) Izlaz (Out)Ruter

b

IP paket

Adresa odredita (DA)

Port Out(Next Hop)

c

Tabela

rutiranja

Z (NH=146.80.6.6)146.86.40.12

146.86.3.15 y (NH=146.80.5.50)

......

.........

Klasino rutiranje Klasino rutiranje u Internetu je u Internetu je hophop--popo--hophop: : sledei hop (next sledei hop (next hop) odhop) odrereuje se uje se na osnovu na osnovu adrese odreditaadrese odreditau zaglavlju IP u zaglavlju IP paketapaketa


Terminologija: Terminologija: putanja (putanja (pathpath) i ) i rutaruta ((routeroute))

Putanja (path) niz uzastopnih mrenihlinkova od izvornog do odredinog vora

Najvei broj definicija: rutaruta (route) putanjaputanja Ima i drugih definicija

Mi emo smatrati da je termin putanja Mi emo smatrati da je termin putanja ekvivalentan terminu ekvivalentan terminu rutaruta


Klasifikacija algoritama Klasifikacija algoritama rutiranjarutiranja (1)(1)

Statiki i dinamiki algoritmi Statiki (Statiki (neadaptivnineadaptivni))

Ne uzimaju u obzir merenja/estimacije saobraaja koji je prisutan u mrei, kao ni promene topologije

Rute od I do J (I, J) odreuju se unapred, van operativnog rada mree (off-line) i download-uju ruterima pri inicijalizaciji mree


Klasifikacija algoritama Klasifikacija algoritama rutiranjarutiranja (2)(2) Dinamiki (aDinamiki (adaptivdaptivni)ni)

Odluke o rutiranju menjaju se tokom operativnog rada mree (on-line) i odraavaju promene topologije i saobraajnog optereenja

Razlikuju se po sledeim svojstvima: Kako sakupljaju informacije o mrei (lokalno, od

susednih rutera, od svih rutera u mrei)? Koliko esto menjaju rute (periodino, kada se promeni

topologija/saobraajno optereenje)? Koja mera (metric) se koristi za optimizaciju (rastojanje,

broj hopova, kanjenje i dr.)? U Internetu se primenjuje dinamiko rutiranjeU Internetu se primenjuje dinamiko rutiranje


Klasifikacija protokola Klasifikacija protokola rutiranjarutiranja

Internet je podeljen u administrativne domene autonomne sisteme (AS)

Rutiranje: U domenuU domenu (intra-domain) IzmeIzmeu domenau domena (inter-domain)

Klasifikacija protokola rutiranja: IGPIGP ((InteriorInterior Gateway Protocols)Gateway Protocols) protokoli

rutiranja u domenu EGPEGP ((ExteriorExterior Gateway Protocols)Gateway Protocols) protokoli

rutiranja izmeu domena


RutiranjeRutiranje u domenu i izme u domenu i izmeu domena (1)u domena (1)

Host h2

a

b

b

a

aC

A

Bd c

A.a

A.c

C.bB.a

c

b

Hosth1

Rutiranje unutardomena A

Rutiranje izmeu domenaA i B

Rutiranje unutar domena B


RutiranjeRutiranje u domenu i izme u domenu i izmeu domena (2)u domena (2)

GejtvejiGejtveji::Meusobno vre rutiranje izmeu domena (AS)Vre rutiranje u domenu sa drugim ruterima iz domena kome pripadaju

RutiranjeRutiranje izme izmeu u domena i u domenu u domena i u domenu u

gejtvejugejtveju A.cA.c

MreMreni slojni slojDLLDLL

FiziFiziki slojki sloj

a

b

b

a

aC

A

B

d

A.a

A.c

C.bB.a

c

b

c


Klasifikacija protokola po broju Klasifikacija protokola po broju izvora i odreditaizvora i odredita

U zavisnosti od broja izvora i odredita, protokoli rutiranja klasifikuju se na: Unicast ("taka taka") Multicast ("taka vie taaka) Many-to-many (vie taaka vie taaka)


LS (LS (Link Link StateState) ) rutiranjerutiranje

Svaki ruter mora da izvri sledee operacije: Otkrivanje suseda i njihovih mrenih adresa Utvrivanje stanja linkastanja linka cene pridruene svakom

linku Slanje kontrolnog paketa sa prethodno navedenim

informacijama, svim ruterima u mrei Odreivanje najkrae putanje do svakog rutera u

mrei po algoritmu DijkstraDijkstra Periodino slanje svih cena i kompletne topologije

svim ruterima


Princip formiranja kontrolnih Princip formiranja kontrolnih LS paketa LS paketa

B C D EA FSeq. Seq. Seq.Seq.Seq.Seq.Age AgeAgeAgeAgeAge

B 4E 5

B 2D 3E 1

A 4C 2F 6

A 5C 1F 8

C 3F 7

B 6D 7E 8

B C

E F

A D

2

4

58

17

3

6


LS LS rutiranjerutiranje: formiranje : formiranje topologijetopologije PrimerPrimer:: ruter A ima susede B i E sa cenama linkova 4 i 5,

respektivno i prima sledei skup LS paketa:

Konstrukcija grafapodmree u voru A:

B C D E FSeq. Seq.Seq.Seq.Seq.

AgeAgeAgeAgeAgeB 2D 3E 1

A 4C 2F 6

A 5C 1F 8

C 3F 7

B 6D 7E 8

A

D

A

4 5

B E

FC

2 6

3

1

7

8

A

4 5

B E

FC

2 6

D

3

1

A

4 5

B E

FC

2 6

7

A

4 5

B E

FC

2 6

D

3

1

A

4 5

B E


LS LS rutiranjerutiranje: proraun novih : proraun novih rutaruta

Bitno svojstvo LS rutiranja: svaki vor je svestan svestan topologijetopologije kompletne mreekompletne mree

Kada formira topologiju, u svakom voru vri se proraun ruta Algoritam Dijkstra izvrava se lokalno u svakom

ruteru da konstruie najkrae putanje do svih odredita

Rezultati algoritma smetaju se u tabele rutiranja i nastavlja se normalan operativni rad mree


Primena LS Primena LS rutiranjarutiranja

U domenu OSPF OSPF (Open Shortest Path First) IS IS ISIS (Intermediate System Intermediate

System)


DV DV rutiranjerutiranje

DV (Distance Vector) vektor rastojanja Dinamiki (adaptivni) algoritam

Distribuirani algoritam BellmanBellman--FordFord Originalni algoritam rutiranja u ARPANET, korien takoe

u Internetu (RIP protokol) Svaki ruter odrava tabelu (vektor) koji sadri:

Najbolje poznato rastojanje do svakog odredita Koji se link koristi do svakog odredita Tabela se aurira razmenom informacija sa susednim vorovima

Decentralizovan algoritam: Decentralizovan algoritam: ruterruter vidi samo svoje vidi samo svoje susede i nema predstavu o topologiji mreesusede i nema predstavu o topologiji mree


Primena DV Primena DV rutiranjarutiranja

U domenu RIPRIP (Routing Information Protocol)

Izmeu domena BGPBGP (Border Gateway Protocol)

modifikovana varijanta DV path vector


Konvergencija Konvergencija rutiranjarutiranja Kada se menja logika topologija mree (usled otkaza linka ili

promene cene), svi ruteri ne auriraju svoje tabele rutiranjaistovremeno

Konvergencija Konvergencija rutiranjarutiranja proces uspostavljanja stabilnog stanja mree (vreme konvergencije zavisi od algoritma rutiranja, veliine mree broja hop-ova i dr.)

DVDV Moe imati vie iteracija tokom konvergencije Mogue petlje i oscilacije Ruter ne moe da prosledi informaciju koju je dobio od drugih

rutera dok sam ne izrauna nove rute LSLS

Zahteva broadcast po voru Mogue oscilacije

Transportni protokoli Transportni protokoli


TCPTCP: uvod: uvod

Konektivni protokol Obezbeuje pouzdan tok bajtova (byte stream)

aplikacionom sloju FunkcijeFunkcije TCPTCP (standard RFC 793standard RFC 793):

Osnovna procedura prenosa podataka Pouzdan prenos Kontrola protoka Multipleksiranje Veze (konekcije) Prioriteti i bezbednost


OsnovnaOsnovna proceduraprocedura prenosprenosaa podatakapodataka

TCP obezbeuje aplikacionom sloju kontinuiran stream bajtova (okteta)

Deli podatke dobijene od aplikacionog sloja u PDU-ove koji se nazivaju segmentisegmenti

U nekim situacijama, korisnik transportnog servisa eli da bude siguran da su svi podaci koje je hteo da poalje koristei TCP zaista poslati za tu svrhu definie se funkcija PUSHPUSH

PUSH prouzrokuje da TCP entiteti trenutno proslede i isporue podatke odredinom korisniku


Pouzdan prenos (1) Pouzdan prenos (1)

Oporavak od oteenih, izgubljenih, dupliranih ili PDU-ova isporuenih pogrenim redosledom

ARQ mehanizam zasnovan na pozitivnim potvrdama (ACK)

Svaki bajt se broji, a zatim se broj prvog bajta u segmentu koristi kao redni broj u TCP zaglavlju

Prijemnik alje kumulativnu potvrdu (ACK) moe potvrditi vie segmenata odjednom (klizni prozor Sliding Window)

Ako u zadatom intervalu vremena ne stigne ACK od prijemnika, predajnik inicira retransmisiju


Pouzdan prenos (2)Pouzdan prenos (2)

U prijemniku, redni brojevi se koriste da urede niz segmenata (koji mogu biti primljeni pogrenim redosledom ili duplirani)

Detekcija oteenja segmenta u prenosu: Predajnik dodaje kontrolni zbir (checksum) svakom

segmentu koji alje Prijemnik proverava kontrolni zbir i odbacuje segment

ako detektuje oteenje Sve dok TCP funkcionie korektno, greke u

prenosu nemaju uticaja na korektnu isporuku podataka TCP vri oporavak od greaka nastalih u Internet

komunikacionom sistemu


Kontrola protoka Kontrola protoka

TCP obezbeuje mehanizme kojima prijemnik upravlja koliinom podataka koju alje predajnik

Prozor (window) je sastavni deo ACK ukazuje na opseg prihvatljivih rednih brojeva iznad poslednjeg uspeno primljenog segmenta

Prozor pokazuje koliki broj okteta predajnik sme da poalje pre dobijanja sledee dozvole za slanje


MultipleksiranjeMultipleksiranje (1)(1)

TCP obezbeuje skup adresa ili portovaportova u svakom hostu, sa ciljem da obezbedi razliitim procesima u istom hostu istovremeno korienje TCP servisa

Povezivanje portova sa adresama mrenog sloja (IP) formira tzv. socketsocket (utinicu) Socket predstavlja krajnju taku transportne (TCP) veze TCP TCP socketsocket IPIP adresa adresa :: portport

Razlikujemo klijent i server socket-e Server eka (slua) na portu i eka dolazne zahteve od

klijenta


MultipleksiranjeMultipleksiranje (2)(2)


SocketSocket--i i ((11))

Primer: Web server eka (listen) na portu 80 dolazne

zahteve od klijenata (Web browsers) Kada klijent eli da se povee sa server socket-

om, dodeljuje mu se port iz lokalnog hosta Pretpostaviemo da klijent A (sa IP adresom

146.86.3.15) eli da pretrauje Web stranicu na serveru 146.86.5.20

Ako je lokalni host dodelio klijentu A port 52345, veza (konekcija) izmeu klijenta i servera se jednoznano identifikuje parom socket-a


SocketSocket--i (i (22))

146.86.5.20 : 80

146.86.3.15 : 52345

146.86.4.16 : 57777

146.86.5.17 : 58921

146.86.6.21 : 80

146.86.7.22 : 80

Par socketPar socket--a jednoznano a jednoznano identifikuje svaku konekcijuidentifikuje svaku konekciju..Jedan socket se moe istovremeno Jedan socket se moe istovremeno koristiti u razliitim konekcijamakoristiti u razliitim konekcijama..


Transportne veze (Transportne veze (konekcijekonekcije))

Uspostava veze Raskid veze S obzirom da se veze uspostavljaju izmeu

potencijalno nepouzdanih host-ova i preko nepouzdanog internet komunikacionog sistema, neophodan je mehanizam rukovanjamehanizam rukovanja(handshake) sa sinhronizovanim rednim brojevima Time se izbegava pogrena inicijalizacija veze


SYN+ACK

ACK

SYN

ACK

Podaci

Uspostava TCP veze: procedura Uspostava TCP veze: procedura trostrukog trostrukog rukovanjarukovanja (1)(1)


Uspostava TCP veze: procedura Uspostava TCP veze: procedura trostrukog rukovanja trostrukog rukovanja ((22))

Host 1

SYN (SEQ=x)

SYN (SEQ=y, A

CK=x+1)

SYN (SEQ=x+1,

ACK=y+1)

Host 2

vreme


Format TCP segmenta (RFC 793)Format TCP segmenta (RFC 793)/1/1

Source/Destination port: broj izvornog/odredinog portaSequence number: broj prvog data okteta (bajta) u segmentu Acknowledgement number: ako je setovan kontrolni bit ACK, ovo polje sadri vrednost sledeeg rednog broja iji se prijem oekuje (kada je veza jednom uspostavljena uvek se alje) Data Offset: broj 32-bitnih rei u TCP zaglavlju (ukazuje gede poinju podaci, sa kojim ofsetom) Reserved: rezervisano za buduu upotrebu, mora imati vrednost 0

Source port Destination port

32 bita

Sequence numberAcknowledgement number

Data offset WindowReserved U A P R S FChecksum Urgent pointer

Options PaddingData


Format TCP segmenta (RFC 793)Format TCP segmenta (RFC 793)/2/2


32 bita

Sequence numberAcknowledgement number

Data offset WindowReserved U A P R S FChecksum Urgent pointer

Options PaddingData

Kontrolni biti: U (URG): ako je setovan, polje Urgent Pointer je od znaajaA (ACK): ako je setovan, polje Acknowledgement number je od znaajaP (PSH): funkcija PUSHR (RST): reset veze S (SYN): sinhronizacija rednih brojevaF (FIN): nema vie podataka za slanje

Window: oznaava veliinu prijemnog prozoraChecksum: kontrolni zbirUrgent pointer: ako je setovan kontrolni bit URG, pokazuje redni broj okteta iza koga slede hitni podaci Options: multipli od 8 bita; npr. najvea veliina segmenta i dr.


Razlike u verzijama TCP Razlike u verzijama TCP

TCP se bitno menjao tokom razvoja Interneta Posle 1986. godine uvedeni su mehanizmi kontrole

zaguenja (RFC 2581) Spori poetak Slow start Izbegavanje zaguenja Congestion avoidance Brza retransmisija Fast retransmit Brzi oporavak Fast recovery

Brojne opcije Studija o 11 razliitih TCP implementacija TCP u beinim mreama


UDPUDP

Nekonektivni protokol (bez uspostave veze) Aplikacije pomou njega mogu da alju enkapsulirane

datagrame Prenosi segmentesegmente: zaglavlje (8 bajta) + payload Nema kontrole protoka, kontrole greaka, kao ni

retransmisija Obezbeuje interfejs sa IP protokolom sa dodatnim

svojstvom multipleksiranjamultipleksiranja//demultipleksiranjademultipleksiranja preko odgovarajuih portova

Koristan u komunikaciji klijent server Klijent alje kratak upit serveru i oekuje brz i kratak odziv Ako odziv ne stigne, posle tajm-auta klijent ponovo alje upit


UDP zaglavlje (RFC 768)UDP zaglavlje (RFC 768)

Source/destination port identifikuju krajnje take komunikacije na odgovarajuim mainama

Kontrolni zbir opcioni: 000 ako nije izraunat; ako je izraunat i ima vrednost 0 uva se kao 111


32 bita

Length Checksum

Data octets

Source port: broj porta izvoraDestination port: broj porta odreditaLength: ukupna duina datagrama (zaglavlje + podaci) Checksum: 16-bitni kontrolni zbir (isti kao kod TCP)

DNS i DNS i aplikacioniaplikacioniprotokoli u Internetuprotokoli u Internetu


Adresiranje: motivacija za DNS Adresiranje: motivacija za DNS

Mrene (IP) adrese Ljudi ih teko pamte Komplikovana je promena maine

ASCII imena uvode se da razdvoje imena maina od adresa

Naravno, mrea razume samo numerike adrese potreba za mehanizmom koji potreba za mehanizmom koji preslikava preslikava ASCII ASCII imena u mrene adreseimena u mrene adrese

DNS (Domain Name System) vri to preslikavanje u Internetu


Kako funkcionie DNS?Kako funkcionie DNS?

Aplikacionom programu (AP) potrebno je ime koje se preslikava u IP adresu

AP poziva iz odgovarajue biblioteke proceduru koja se naziva ResolverResolver Ime domena je ulazni parametar Ime domena je ulazni parametar pprocedurroceduree

ResolverResolver alje UDP paket lokalnom DNS serveru DNS server pretrauje imena; kada nae ime vraa

pridruenu IP adresu resolver-u Izlaz procedure Izlaz procedure ResolverResolver je IP adresaje IP adresa AP sada, na osnovu IP adrese i poznatih portova,

moe da aktivira odgovarajui transportni protokol


DNS adresni prostor (DNS adresni prostor (namename spacespace))

Problem: upravljanje velikim i kontinualnopromenljivim skupom imena

Reenje: uvouvoenje hijerarhijeenje hijerarhije slino kao kod potanskih usluga

Internet adrese su prvo podeljene u oko 200 domena najvieg nivoa (top-level domains) Pokrivaju veliki broj hostova Mogu se deliti u domene drugog nivoa, koji se dalje dele u

domene treeg nivoa itd. Na taj nain se dobija stablo, iji listovi:

Nemaju domene nieg nivoa Imaju prikljuene hostove jedan host ili kompaniju sa vie

hostova


Domeni najvieg nivoa (1) Domeni najvieg nivoa (1)

GenerikiGeneriki ili po dravamapo dravama Generiki domeni namenjeni jednoj klasi

organizacija Originalni generiki domeni:

com, com, eduedu, , govgov, mil, net, org + , mil, net, org + intint (kasnije) Od 2000. godine:

biz, info, name, pro, aero, coop, museumbiz, info, name, pro, aero, coop, museum Domeni niih nivoa mogu biti ubaeni u stablo

ispod domena najvieg nivoa: generikog ili specifinog za dravu


Internet Internet DomainDomain NameName SpaceSpace

int com edu gov mil org net jp de rs ...

sun

int

yale

cs eng

ai linda

robot

acm ieee

jack jill

ac co

keio

cs

pc24

nec

csl

Generiki Po dravama


Generiki domeniGeneriki domeni

.com

.net

.mil

.gov

.edu

Domen

.org

Poslovna/komercijalnaEdukativna

Vladina

Vojna Gejtvej ili host ili (poslovna/komercijalna)

Tip organizacije

Druge organizacije(tipino neprofitabilne)

microsoft.com

berkeley.edu

whitehouse.gov

navy.mil

dns.net

Primer

ieee.org


Domeni najvieg nivoa (2) Domeni najvieg nivoa (2)

Ne postoje pravila protiv registrovanja jedne organizacije ispod dva domena najvieg nivoa

U praksi: Organizacije u SAD:

Registracija ispod generikog domena najvieg nivoa Organizacije van SAD

Registracija ispod domena najvieg nivoa specifinog za dravu


Ostali domeni Ostali domeni

Lako formiranje domena drugog i niih nivoa: Izbegavaju se konflikti izmeu imena domena

itanje imena: od lista prema korenu stabla etfetf.bg.ac.rs.bg.ac.rs

Imena domena nisu osetljiva na velika/mala slova (case-insensitive)

Ime domena odnosi se na specifian vor u stablu i sve vorove ispod njega


AdresiranjeAdresiranje u u InternetuInternetu: : rezimerezime

DNS

MAC podsloj

Mreni sloj

Transportni sloj

Aplikacioni sloj

48-bitna Ethernet adresa

32-bitna IPv4 adresa

Portovi

ARP DHCP

...

Ime domena

R

e

s

o

l

v

e

r

Socket


Pregled aplikacionih protokolaPregled aplikacionih protokola

Telnet Elektronska pota Fajl transfer protokol (FTP) WWW i http Internet News IRC (Internet Relay Chat) i dr.


ElektroElektronska pota: anska pota: arhitekturarhitektura i servisi i servisi

Sistem elektronske pote zasniva se na principu"sauvaj i prosledi" (servis nije u realnom vremenu)

Serveri elektronske pote prihvataju, uvaju, prosleuju i isporuuju potu

Korisnici ne moraju istovremeno da uestvuju u komunikaciji; isto tako, njihovi raunari ne moraju dabudu istovremeno povezani na Internet

Korisnik se, posredstvom odgovarajueg programa, povremeno prijavljuje serveru radi slanja i prijemaporuka


ElektronskaElektronska popota: ata: arhitekturarhitektura i servisi i servisi

Poruka je strukturirana po analogiji sa klasinom potom: anvelopa (koverat), zaglavlje i telo poruke

Anvelopa sadri sve informacije koje su neophodne protokolimasistema elektronske pote za prenos i isporuku pote

Zaglavlje obavezno sadri adresne informacije, a uobiajenosadri i opisnu informaciju o predmetu poruke

VeinaVeina sistemasistema elektronskeelektronske potepote automatskiautomatski kreirakreiraanvelopuanvelopu, , nana osnovuosnovu informacijainformacija iziz zaglavljazaglavlja

Telo poruke sadri korisnike informacije (tekst) koje trebapreneti

Sistemom elektronske pote mogu se prenositi multimedijalneinformacije u formi priloga (attachment); taj proces jestandardizovan dokumentima RFC 2045-2049, a poznat je pod nazivom MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions).


EE--mail mail adresaadresa

Sastoji se iz iz dva dela, razdvojenasimbolom @ (at)

[email protected] deo ispred simbola @ predstavlja lokalni deo

adrese, a oznaava ime korisnika deo iza simbola @ oznaava ime domena

provajdera, kod koga korisnik ima otvoren nalog Sintaksa adresa definisana je dokumentima

RFC 5321 i RFC 5322


EE--mailmail protokoliprotokoli

SMTPSMTP (Simple Mail Transfer Protocol) POP (Post Office Protocol); POPPOP33 IMAP (Internet Message Access Protocol);

IMAP4IMAP4 WebmailWebmail


Arhitektura sistema elektronske poteArhitektura sistema elektronske pote

SMTP push protokol POP3 pull protokol

POP3/IMAP

POP3/IMAPserverMTA

SMTP

Predajnik Prijemnik

Korisniki agent

Korisniki agent

SMTP server

MX server

Internet

MB

MSA

SMTP

MSA agent za prihvatanje pote; MTA agent za prenos pote; MX razmena pote; MB potansko sandue


Korisniki agent Korisniki agent

ita pote Program koji prihvata komande za:

Kreiranje i slanje poruke Prijem poruke Odziv na primljene poruke (ReRe::)


SMTP SMTP Protokol tipa klijent-server, koji se koristi za slanje

elektronske pote; aktuelna verzija RFC 5321 Korisniki agent predajnika prosleuje svom SMTP serveru

potu koji eli da poalje na jedno ili vie odredita SMTP server koristi TCP port 25 (u novijim

implementacijama, port 587) SMTP server implementira tzv. agent za prenos pote

(Mail Transfer Agent, MTA) Zadatak MTA je da locira odredini host (hostove) On to ini preko DNS sistema, od koga dobija adresu odredinog

servera za razmenu pote (Mail eXchange, MX) MTA se zatim povezuje na odredini MX server kao SMTP klijent MX server aktivira odredini sistem za prijem poruke.


POP3 (1)POP3 (1)

Klijent-server protokol Elektronsku potu uva i prima odgovarajui Internet

server (e-mail server) Korisnik povremeno (periodino) proverava svoj mail-box

na serveru i preuzima (download) potu Projektovan je da brie potu sa servera im je korisnik

preuzme Neke implementacije omoguavaju korisnicima ili

administratoru da specificiraju da se pota uva jo neki period vremena posle preuzimanja

Moe se smatrati i "store-and-forward" servisom


POP3 (2)POP3 (2)

POP3 je sastavni deo najrasprostranjenijih e-mail aplikacija: Outlook ExpressOutlook Express Microsoft OutlookMicrosoft Outlook i dr.

Konvencionalno koristi TCP port 110TCP port 110 Standard: IETF dokument RFC 1939


IMAPIMAP

Alternativa za POP3 Prua korisniku vee mogunosti da zadri

svoju potu na serveru i da je organizuje po odgovarajuim direktorijumima (folders) na serverom

IMAP se moe smatrati tipom udaljenog fajl servera (remote file server)


ta je WWW?ta je WWW? WWW je distribuirani servis tipa klijent server, u

kome klijent koristei pretraiva (browser) moe da pristupi servisu preko servera Poetak 1989. godine (T. Berners-Lee, CERN) Slobodno dostupan od 1993. god. kada i poinje masovno

irenje Interneta Servis se distribuira preko veeg broja lokacija koje

se nazivaju sajtovi (sites) Komponente:

Klijent (browser) Server URL Uniform Resource Locator


Arhitektura WWWArhitektura WWW

Upit

KlijentSajt A Sajt B

Web stranica A

Upit

Web stranica B


PretraivaPretraiva -- browserbrowser

K O N T R O L E R

Protokoli

HTML

Java Script

Java

HTTP FTP TELNET SMTP ...

InterpreteriBrowser


WebWeb stranicastranica

Web stranica je dokument koji se koduje tagovimajezika HTML HTML -- HHypertextypertext MMarkuparkup LLanguageanguage

HTML omoguava dizajnerima da linkuju sadraje pomou hiperlinkova (hhyperlinksyperlinks)

Svaka Web stranica ima svoju adresu, poznatu kao uniformni lokator resursa Uniform Resource Uniform Resource Locator (URL) Locator (URL)


HTMLHTML

Zapoinje ASCII tekstom Dodaje posebne tag-ove (tags) za formatiranje

teksta, kreiranje hiperlinkova i dr. Npr. oznaava paragraf Tag-ovi: logiki atributi informacije

Hipertekst (hypertext) klikom na naziv teme ide se na odgovarajuu Web stranicu

Izgled teksta zavisi od primenjenog browser-a (i verzije)


URLURL


WebWeb dokumentidokumenti

Dokumenti u WWW can mogu se najoptijeklasifikovati u tri kategorije: StatikiStatiki Dinamiki Dinamiki AktivniAktivni

Kategorija se zasniva na trenutku (vremenu) i nainu na koji se odreuje sadraj dokumenta


Statiki dokumentStatiki dokument

Upit (request)

Klijent Web server

Statiki HTML dokument


Dinamiki i aktivni dokumentiDinamiki i aktivni dokumenti

Dinamiki dokumentiDinamiki dokumenti Dinamiki dokumenti na sajtu servera

AAktivniktivni dokumentidokumenti Dinamiki dokumenti na sajtu klijenta


Dinamiki dokument koji koristi skript Dinamiki dokument koji koristi skript na na sajtusajtu serveraservera

Upit (request)

Klijent Web server

Izvravanje skripta S u okviru HTML dokumentaDinamiki HTML

dokument

S


Aktivni dokument koji koristi Aktivni dokument koji koristi Java Java AppletApplet

Upit (request)

Klijent Web server

Izvravanje applet-a da se dobije rezultat

Applet

Rezultat


HTTPHTTP

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Koristi se za pristup podacima na WWW Funkcionie kao kombinacija FTP i SMTP

HTTP HTTP koristi TCP servise na dobro koristi TCP servise na dobro poznatom portu 80 poznatom portu 80

Elementi: HTTP transakcija Persistentna i nepersistentna konekcija Proxy server


HTTP transakcijaHTTP transakcija


Primer funkcionisanja HTTP (1)Primer funkcionisanja HTTP (1)

Ovo je primer pretraivanja dokumentapretraivanja dokumenta Koristi se metod GETGET za pretraivanje slika na URL:

/usr/bin/image1 Linija upita pokazuje metod (GET), URL i verziju HTTP

(1.1). Zaglavlje ima dva reda koja pokazuju da su za klijenta prihvatljive slike u GIF ili JPEG formatu. Upit nema telo poruke.

Odziv sadri liniju statusa i etiri reda zaglavlja. Linije zaglavlja definiu datum, server, verziju MIME i duinu dokumenta. Posle zaglavlja, sledi telo dokumenta.


Primer funkcionisanja HTTP (2)Primer funkcionisanja HTTP (2)


WebmailWebmail (1)(1)

Webmail (skraeno od WebWeb--based ebased e--mailmail) oznaava dva pojma: Webmail klijent klijent sistema elektronske

pote, implementiran kao Web aplikacija, kojoj korisnik pristupa preko pretraivaa Web-a Provajderi Internet servisa nude webmail klijent kao

sastavni deo servisa elektronske pote. Servis elektronske pote, koji je dostupan preko

odgovarajueg sajta Webmail provajdera Najstariji Webmail provajder je Hotmail; drugi poznati

provajderi su Gmail (Google mail), Yahoo! Mail, AOL Mail.


Webmail (2)Webmail (2)

U kontekstu klijentske aplikacije: Servis kome se pristupa iz Servis kome se pristupa iz pretraivaa Wpretraivaa Webeb--aa, a ne preko e-

mail klijenta kao to je npr. Microsoft Outlook, Outlook Express Glavna prednost: Glavna prednost:

Veina webmail sistema zasniva se na IMAP protokolu, to omoguuje korisnicima pristup elektronskoj poti sa bilo kog raunara u svetu, koji je povezan na Internet

Podrka personalne mobilnosti je glavna prednost webmail-a Nedostatak:Nedostatak:

Ako raunar nije povezan na Internet, korisnik nema pristup starim porukama


KarakteristikeKarakteristike aplikacionihaplikacionih programaprogramaorijentisaneorijentisane ka ka InternetuInternetu

iroko rasprostranjeni aplikacioni programi kao to su procesori teksta, programi za rad sa tabelama, za pravljenje prezentacija inkorporiraju svojstva koja su povezana sa Internetom

Korienje tih svojstava omoguava Korienje tih svojstava omoguava kreiranje sadraja koji se mogu publikovati kreiranje sadraja koji se mogu publikovati na Internetu i videti direktno sa Internetana Internetu i videti direktno sa Interneta

Documents

Mreze zasnovane na Internet Protokolu