Računarske mreže

Osnovni pojmovi, topologije, internet i servisi

1

Prednost povezivanja u mrežu

• Zajednički resursi:• datoteke (fajlove),

• poruke,

• grafiku,

• usluge štampača,

• modeme i

• druge hardverske resurse.

• Računari ih mogu koristiti • po principu korisnika (user-level)

• po principu zajedničkog uređaja (share-level).

2

Računarsku mrežu čine:

• računari (radne stanice) - hostovi

• komunikacione linije

• komunikacioni hardver i softver

3

• Da bi računari mogli međusobno da razmenjuju podatke maora da postoji:

• Komunikacioni medijumi

• Komunikacioni uređaj

• Komunikacioni software

4

oSluži za povezivanje računara sa drugim računarom (ili nekim drugim uređajem). Od k.m. zavisi brzina prenosa podataka koja se meri brojem prenesenih bitova u sekundi (Kbps, Mbps)

o omogućava povezivanje sa komunikacionim medijumom. Uređaj ima zadatak da

o električno usaglasi uređaje koji se povezuju i

oPodatke iz računara pretvori u oblik pogodan za prenošenje preko komunikacionog medijuma

o...čine programi koji omogućavaju komunikaciju dva uređaja korišćenjem datog komunikacionog uređaja i medijuma. Razlikujemo

oVeznike (drajvere)

oAplikativne programe

• ...Ili prenosni medijumi predstavljaju fizički kanal koji se

koristi za povezivanje dva uređaja.

• Kablovski (bounded): žice, kablovi, optička vlakna...

• Bežični (unbounded): radio-talasi,mikrotalasi,

infracrveni i drugi signali.

5

Komunikacioni medijumi

Kablovski (bounded)

6

Komunikacioni medijumi

Upredena parica

•UTP (Unshielded Twisted Pair) koristi se za telefonske komunikacije.

•Sastoji se od dve zolovane, najčešće bakarne, žice upredene ravnomernim korakom upredanja

•Trenutno najjeftiniji, ali osetljiv na spoljne smetnje jer nije oklopljen

• parični UTP ("unshielded") kablovi - su oni koji se sastoje od upredenih bakarnih vlakana • Ovi kablovi su okolo zaštićeni polivinil

omotačem, ali ne i metalnom košuljicom.

• parični STP ("shielded") kablovi - su sa upredenim paricama kao i UTP, ali je oko svake parice zaštitni omotač, a onda dodatno spolja još i bakarna košuljica, te su stoga znatno otporniji na smetnje nego UTP kabl.

• parični FTP ("foilded") kablovi - su vrlo slični STP kablovima, ali imaju samo vanjsku košuljicu u obliku folije a ne i zaštitu oko svake parice.

7

Komunikacioni medijumi

• koaksijalni debeli

• ("thicknet") kablovi –• prenos signala čak i do

• 500 metara

• koristio se u većim

• zgradama i fabričkim

• kompleksima.

• koaksijalni tanki ("thinnet") kablovi –• savitljiviji i pogodniji za instalaciju.

• Jeftiniji

• domet iznosi 185 metara.

• Sredinom takvog kabla prolazi centralni provodnik. Oko njega je izolator, pa onda spoljni provodnik u obliku metalne košuljice. Kabl je okolo zaštićen polivinil omotačem.

8

Komunikacioni medijumi

• optički ("fiber") kablovi - prenose podatke u obliku svjetlosnih impulsa.

• Oni su sačinjeni od vlakana sa centralnim staklenim jezgrom obavijenim staklenim omotačem.

• Vlakna su zaštićena sa nekoliko slojeva zaštitne obloge. Kroz vlakna se prenosi svetlost (koju proizvodi laserska ili LED dioda).

• Potpuno su otporni na bilo kakve elektro magnetne uticaje i najčešće čine osnovu tzv. kičmu (backbone) bilo koje ozbiljnije telekomunikacione mreže.

• Brzine idu i do 1 gb/s.

• Optička vlakna prenose podatke samo u jednom smjeru, pa zato takvi kablovi imaju u sebi po dva optička vlakna.

9

Komunikacioni medijumi

Bežično povezivanje

• Svetlosni zraci

• Infracrveni

• Laserski

• Radio talasi

• Povezivanje sa satelitom

• Bluethooth

10

Komunikacioni medijumi

11

Komunikacioni medijumi

radio talasi (obične ili visoke frekvencije) ili

infracrveni zraci.

To je posebno praktično u slučaju prenosivih računara ili relativno udaljenih lokacija za koje bi kabliranje bilo nedopustivo skupo.

Neki od oblika bežične komunikacije su:

Mikrotalasni i satelitski sistemi (koriste radio talase visoke frekvencije).

Omogućuju brz prenos velikih količina podataka na velike udaljenosti;

nedostatak je pravolinijsko prostiranje talasa zbog čega se koriste zemaljske stanice na velikoj visini ili komunikacioni sateliti.

Brzina prenosa nije velika - do 100Mbs.

Moguće je ugraditi radio kartice u personalne računare i tako ostvariti bežičnu vezu sa ostatkom mreže.

Mobilna telefonija koristi radio talase i sistem antena; projektovana je za prenos glasa ali je u mogućnosti da dvosmerno prenosi digitalne signale (podatke).

12

Komunikacioni uređajiKomunikacioni uređaji se koriste za povezivanje računarapreko komunikacionih kanala , osim u slučaju gde postoji direktna veza uspostavljena specijalnim kablom (tzv. Null modem kabl)To su:

Modemi

Kartice mrežnih adaptera

Ruteri (routers)

Komutatori (switches)

Habovi (hub)

PC Card (PCMCIA). Obično se koristi u notebook računarima. Može da sadrži mrežni

adapter i/ili modem.

Multipleksori su uređaji koji omogućuju istovremeni prenos signala iz više izvora preko

jednog komunikacionog kanala.

Mostovi (bridges) su uređaji koji služe da međusobno povežu dve LAN mreže, različite

sa fizičke tačke gledišta ali slične po tehnologiji.

Mrežne kartice

• Mrežne kartice su adapteri instalirani unutar kućišta, koji omogućavaju povezivanje računara na kominikacione linije.• Sa BNC konektorom (za

10Base2 ethernet mrežu)

• Sa UTP konektorom (za 10BaseT ethernet mrežu) ili

• Sa oba konektora, kada se popularno zove "COMBO" karta.

13

Komunikacioni uređaji

Repetitori (repeaters)

• Signal na putu kroz kabl slabi.

• Repetitor se postavlja na mesto do kojeg signal dolazi u normalnom obliku, ali ga je potrebno pojačati da bi svoj put mogao nastaviti dalje prema drugom segmentu mreže.

• Repetitori ne mogu ništa da prevode ili filtriraju

14

Komunikacioni uređaji

Habovi (Hubs)

• Habovi prosljeđuju sve pakete koji dođu do njih.

• Najčešće se koriste u topologiji zvijezde i njena su glavna odlika.

• Kada se šalje, podatak se šalje jednom računaru, a hab ga prosljeđuje svim računarima u mreži. Podatak prima samo jedan računar na osnovu odredišne adrese podataka.

15

Komunikacioni uređaji

Svičevi (Switches)

• Svič prosljeđuje pakete podataka samo odgovarajućem portu za određenog primaoca, što je utemeljeno na informacijama koje se nalaze u hederu (zaglavlju) paketa podataka.

• omogućavaju da više korisnika komunicira istovremeno.

• Koristi se za mreže srednje veličine, jer je bolji i efikasniji od hub-a.

• Switch daje računaru punu brzinu jedne konekcije (recimo 10 Mbps) ako je to moguće, dok računari prikopčani na hub dobijaju samo deo te konekcije što bi bilo neupotrebljivo ako bi se radilo o većem broju računara, pogotovu ako se radi o prenosu većih datoteka.

16

Swich1, 2, 3, kombinac.

Komunikacioni uređaji

Mostovi (Bridges)

• sličan repetitorima

jer spaja segmente i

radne grupe

• most prosljeđuje

podatke na osnovu

te adrese čvora

17

Komunikacioni uređaji

Ruteri (Routers)

• uređaji koji poznaju adrese svih

segmenata i koji pronalaze

najbolju putanju za protok

podataka.

• u mrežama sa više mrežnih

segmenata sa različitim

protokolima

18

Komunikacioni uređaji

• Ruteri povezuju fizički i/ili logički različite mreže, u opštem slučaju udaljene. Oni prosleđuju saobraćaj sa globalnih na lokalne mreže i obratno;

• koriste se i za prosleđivanje poruka između lokalnih mreža;

• mogu da služe i za zaštitu mreže.

19

•Zadatak routera je da poveže više uređaja kojima će dodijeliti sopstvene Internet (IP) adrese.

• Praktično na svakom Microsoft Windows sistemu je moguće videti kojim adresama i kojim putem dolazite do određene adrese i preko kojih routera.

D-Link Wi-Fi router, popularan za kućnu i poslovnu upotrebu

Komunikacioni uređaji

20

Modem je skraćenica od modulacija i demodulacija. Modem je elektronski uređaj koji omogućava konverziju digitalnih signala, koje šalje računar, u signale prilagođene karakteristikama telefonskih linija i obratno.

Pored toga, modem obezbeđuje sve neophodne upravljačke funkcije koje regulišu tok podataka pri prenosu između računara.

Interni modem

Modem

Externi modem

Komunikacioni uređaji

21

Mrežna kartica

Spaja se na Matičnu ploču prekoPCIPCI Express

•Mrežna kartica (en. Network card, NIC, network adapter) je deo koji se brine za komunikaciju računara preko računarske mreže.•Moderne matične ploče obično na sebi imaju integrisan mrežni čip i priključak, ali također postoje i mrežne kartice koje se ubacuju u PCI slot. •Danas postoje mrežne kartice u 10, 100, i 1000 Mbit/s (Gigabit) verzijama, što označava propusnost podataka

Proizvođači:Cisco3Com AMDASIX ElectronicsBroadcomDigital EquipmentCorporation (DEC) IntelMarvell Technology GroupNational SemiconductorNetgearNovellRealtek

Komunikacioni uređaji

Peripheral Component Interconnect

Peripheral Component Interconnect (PCI) je magistrala

preko koje se odvija komunikacija komponenti (modem,

zvučna kartica, grafička kartica itd.) sa procesorom.

Razvio ju je Intel

PCI Express je evolucija PCI standarda.

22

PCI Express (PCI-E) je najnoviji standard komunikacije između komponenti, predstavljen 2002. od strane Intel-a. Karakteriše ga veća brzina i propusnost od predhodnih standarda (ISA, PCI, AGP). Omogućava direktnu "čip-na-čip" komunikaciju. PCI-E je paralelna magistrala, te ima propusnost od 2,5 Gb/s u oba smera.Postoji nekoliko PCI-E standarda: x1, x2, x4, x8, x16 i x32.

Komunikacioni software

• Browser (Mozzila Firefox, Google Chrome, Opera, internet Explorer, Safari..)

• Instant messenger (Yahoo messenger, Trillian, Digsby, Pidgin, Ebuddy, imo,

Miranda IM...)

• Video conferencing (google hangouts, Skype..)

• E-mail clients (Microsoft Outlook, IBM Lotus Notes, Pegasus Mail, Mozilla's

Thunderbird, The Bat!, Eudora, KMail in the Kontact suite, Evolution and Apple Inc.'s

Mail.)

23

Podela računarskih mreža

Podela prema površini koju pokrivaju:

• LAN (Local Area Network) – vezane su za jednu

kompaniju, firmu, školu i sl .

• MAN (Metropolitan Area Network) – gradske oblasne

se rasprostiru na području grada, okruga, velike

kompanije i sl.

• WAN (Wide Area Network) – prisutne su na području

jedne države, grupe država, kontinenta,

24

WAN

• Za povezivanje udaljenih lokacija (WAN): • računari ( klijenti ) sa instaliranim mrežnim karticama

• serveri

• habovi

• svičevi

• ruteri na svakoj lokaciji za WAN mreže

• kablovi za povezivanje

• WAN usluge

• radio kartice i antene za Internet konekciju

• operativni sistemi koji podržavaju rad mreže

25

LAN

• Računarska mreža koja povezuje računare u okviru

jedne firme ili organizacije

• 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

26

Podela prema rasporedu čvorova u mreži –

topologija mreže

• Topologija mreže- fizički raspored računara, kablova i drugih komponenti mreže

• magistrala

• zvezda

• prsten

• kombinacije

27

Magistrala

• Sastoji se od kabla koji se naziva stablo, kičma ili segment (engl. trunk, backbone) koji sve računare

povezuje pravolinijski

• Podaci se šalju svim umreženim računarima, ali informaciju prihvata samo onaj računar čija se adresa poklapa sa adresom kodiranom u signalu.

• terminator : to je komponenta koja se postavlja na svaki kraj kabla da bi se signal zaustavio.

• Ako se kabl fizički preseče ili ako se jedan kraj isključi, u kablu nastaje prekid.

28

Zvezda

• U topologiji zvezde, računari su povezani segmentima kablova sa centralnom komponentom koja se zove hab.

• Signal se prenosi od računara koji ga šalje, kroz hab, do svih ostalih računara u mreži, a prihvata ga samo onaj čija je adresa na paketu.

• Ako padne jedan računar ili se pokvari jedan kabl koji vodi do haba, u topologiji zvezde samo taj računar neće moći da šalje i prima podatke dok ostatak mreže normalno nastavlja sa radom.

29

Prsten

• U topologiji prstena računari se kružno povezuju kablom i nema krajeva sa terminatorima.

• Signal putuje po petlji u jednom smeru i prolazi kroz svaki računar.

• Svaki računar se ponaša kao repetitor koji pojačava signal i šalje ga sledećem računaru.

• Podaci u topologiji prstena predaju se uz pomoć "tokena" (oznake, znamenja...).

30

Kombinacije – hibridna topologija

• Kombinacija

magistrale i zvezde

• Kombinacija prstena

i zvezde

31

Logička organizacija mreže

• Po sistemu hijerarhije mreže se dele na:

• peer to peer (isti s istim) ili mreže računara istog prioriteta

• server based networks (serverske mreže) ili mreže sa centralizovanim podacima na serveru koje koriste ostali klijenti na mreži

• SERVER - centralni računar na kojem su smešteni fajlovi ili aplikacioni programi koje mreža koristi.

32

Peer to peer - mreže računara istog

prioriteta

• Svi računari su jednaki,

• Svaki računar funkcioniše kao klijent i kao server,

• Ne postoji imenovan administrator za celu mrežu.

• Korisnik svakog računara odlučuje koji podaci sa njegovog računara se mogu deliti na mreži.

33

Server based networks - serverske mreže

• Namenski server je server koji ima samo tu ulogu i ne koristi se kao klijent ili radna stanica • server za datoteke i

štampanje upravlja

• server za aplikacije

• server za poštu

• faks server

• komunikacijski server

34

Standardizacija mrežnih

komunikacija

• PROTOKOLI – pravila (procedure) po kojima se ostvaruje prenos podataka, odnosno paketa podataka, kroz određenu topologiju mreže

• OSI (Open System Interconnection )

• Protokoli• TCP / IP - standard za Internet

• NetBEUI - za mreže Microsofta

• IPX / SPX - u Novellovim mrežama

• X.25 - radi slanja podataka telefonskom linijom

• AppleTalk – za Apple računare i drugi.

35

Paketi

• Paket je osnovna jedinica mrežne komunikacije.

• Slanje velikih količina podataka usporava rad mreže• gušenje mreže od strane

jednog računara

• postojanje grešaka prilikom prenosa (oporavak od greške)

• Prenos se ubrzava tako da svaki računar iz mreže ima više prilike da predaje i prima podatke.

36

Delovi paketa podatka

• identifikator paketa – za razlikovanje paketa

• adresa primaoca

• adresa pošiljaoca

• definisanje tipa podataka – da li je ASCII karakter ili binarni

sadržaj

• polje podataka

• provera ispravnosti podataka – na mestu prijema se

izračuna broj koji je upisan

37

IP APr APo TPo Podatak IsPo

Stvaranje paketa

• 7 nivoa komunikacije – OSI referentni model• Aplikacioni nivo

• Prezentacioni nivo

• Sesioni nivo

• Transportni nivo

• Mrežni nivo

• Podatkovni nivo

• Fizički nivo

38

Proces kominiciranja posmatran kao

slojevita struktura poslova

39