Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
RAČUNARKE MREŽE
Računarska mreža je skup više računara, koji su međusobno povezani na
odgovarajući način, mogu da komuniciraju i dele resurse mreže.
Namena računarskih mreža je korišćenje zajedničkih:
podataka,
hardvera i
softvera
od strane više korisnika.
MODEL KOMUNIKACIONOG SISTEMA
1. Izvor – generiše podatke za prenos.
2. Predajnik – transformiše generisane podatke u oblik pogodan za prenos.
3. Komunikacioni kanal – može biti jednostavna veza (linija) ili kompleksna mreža.
4. Prijemnik – prihvata signal iz prenosnog sistema i transformiše ga u oblik pogodan za odredište.
5. Odredište – prihvata prenete podatke.
Izvor Predajnik Komunikacioni
kanal Prijemnik Odredište
ARHITEKTURA RAČUNARSKE MREŽE
Host – uređaj koji šalje ili prima podatke (računar, štampač, …)
Mrežni uređaj – obnavlja i/ili usmerava podatke kroz mrežu
Linija veze (komunikacioni kalal) - delovi mreže koji fizički povezuju čvorove
Deljeni resursi – zajedničke hardverske ili softverske komponente mreže
Čvorovi mreže
mrežni uređaj
deljeni
resurs
host linija veze
host
komunikacioni
kanal
VRSTE MREŽA PREMA TIPU LINIJE VEZE
TAČKA-TAČKA (POINT-TO-POINT)
Svaka dva računara su povezana posebnim linkom
MULTIPOINT
Postoji DELJENI LINK koji je zajednički za sve računare u mreži.
Vrste multipoint mreže:
- emisija ka svima
podatak sa linka primaju
istovremeno SVI RAČUNARI u mreži
- selektivna emisija podataka
podatak sa linka primaju
SAMO ODREĐENI RAČUNARI u mreži
VRSTE MREŽA PREMA SMERU PRENOSA PODATAKA
SIMPLEKS
POLUDUPLEKS
DUPLEKS
VRSTE MREŽA PREMA RELATIVNOM ODNOSU ČVOROVA
Term
inali
CPJ
HD uređaji
KLIJENT-SERVER
MREŽA
MREŽA
RAVNOPRAVNIH
RAČUNARA
HOST-BASED MREŽE
(zastarela vrsta)
VRSTE MREŽA PREMA RASPOREDU ČVOROVA
1. potpuno povezana mreža (mesh),
2. zvezda (star),
3. stablo (tree),
4. magistrala (bus),
5. prsten (ring)
POTPUNO POVEZANA MREŽA
Računari su međusobno direktno povezani
Svaka veza prenosi samo “svoje“ podatke
Privatnost podataka ZAGARANZOVANA
Identifikacija i izolacija kvara je jednostavna
ZVEZDA
Računari se povezuju sa mrežnim uređajem, MU (hub, switch, router).
Ne dozvoljava se direktni prenos poruka između računara.
Niža cena od potpuno povezane mreže.
Ako neka veza otkaže, posledice trpi samo računar čija je to veza.
MU
STABLO - VIŠE ZVEZDA POVEZANIH U JENU MREŽU
mreža može da se proširuje,
moguća je izolacija pojedinih delove mreže.
MU
MU
MU
CMU
MAGISTRALA
Svi čvorovi su priključeni na jedinstveni komunikacioni kanal.
Prednost: jednostavna instalacija
Nedostak: otežana rekonfiguracija i izolacija kvara
PRSTEN
Svi računari su povezani u prsten.
Prednost: jednostavna instalacija i rekonfiguracija.
Nedostatak: prekid jednog linka, prekida komunikaciju u celoj mreži.
RING
HIBRIDNE TOPOLOGIJE
Kombinacija različitih topologija
Koristi se kada različite podmreže treba međusobno povezati.
zvezda
magistrala
zvezda
MU
CMU
VRSTE MREŽA PREMA NAČINU PRENOSA PODATAKA
PRENOS PODATAKA SA KOMUTACIJOM PAKETA
Poruka se dele na pakete.
Ruteri prenose pakete do odredišnog računara.
Paketi mogu da putuju različitim putanjama.
Putanje određuju ruteri.
Na prijemnoj strani paketi se integrišu u poruku.
poruka se
dele na
pakete
Moguć je veći broj
prenosnih puteva
paketi se
integrišu u
poruku
PRENOS PODATAKA VIRTUELNOM PRIVATNOM MREŽOM (VPN)
- VPN služi za bezbedni prenos podataka kroz javnu mrežu.
- Način prenosa podataka: komutacija šifrovanih paketa
paketi se šifriraju koristeći digitalni potpis
- Zahvaljujući šifriranju paketa, stvara se tzv. VPN tunel koji se koristi kao
logička konekcija između dva mrežna uređaja.
VRSTE MREŽA U ODNOSU NA GEOGRAFSKI PROSTOR KOJE ZAUZIMAJU
LAN (Local Area Networks)
Računarska mreža u privatnom vlasništvu
Umrežavanje računara u ograničenom prostoru:
- u jednoj zgradi,
- kompleksu zgrada nekog fakulteta, vladine organizacije ili preduzeća
PRIMER. LAN u jednoj zgradi
MU
MU
MU
CMU
MU
PRIMER. LAN koji pokriva više zgrada
MAN (Gradska mreža) je javna mreža na nivou jednog grada
MU
WAN (Regionalna računarska mreža) - javna mreža koja obezbeđuje prenos podataka na velike daljine kao što je jedna država ili kontinent
Internet MREŽA
Jedinstvena svetska računarska mreža nastala udruživanjem velikog broja različitih računarskih mreža.
Umrežavanje se zasniva na dobrovoljnoj osnovi.
Internet funkcioniše na provajderskoj osnovi.
- provajder je isporučilac Internet usluga
Struktura Internet mreže: kičma (backbone), tranzitne mreže (TM) i periferne mreže (PM).
TRANZITNA MREŽA (TM):
- srednja brzina
- povezuje druge TM ili PM
KIČMA:
- velika brzina
- povezuje TM
PERIFERNA MREŽA (PM):
- LAN ili MAN
- ne prenosi se saobraćaj
između drugih mreža
MREŽNI SOFTVER (MS)
ARHITEKTURA MREŽNOG SOFTVERA
- Mrežni softver je odgovoran za:
1. uspostavljanje i raskidanje veze između čvorova
2. održavanje veze,
3. određivanje optimalne putanje između čvorova.
- MS sakriva sve detalje od korisnika vezane za komunikaciju između čvorova.
- MS - poseban modul operativnog sistema.
STRUKTURA MREŽNOG SOFTVERA
- Mrežni softver se sastoji iz više hijerarhijski povezanih slojeva (nivoa).
- Svaki sloj (nivo) obrađuje po jedan specifičan zadatak.
- Zadaci nižeg nivoa - transformacija bitova u električne signale
- Zadaci višeg nivoa - usmeravanje poruka od izvora do odredišta
VERTIKALNE VEZE IZMEĐU SLOJEVA - INTERFEJS SLOJEVA
- Pravilo za vertikalno povezivanje (Interfejs) između susednih vertikalnih slojeva:
Niži sloj k obezbeđuje određeni skup servisa višem sloju k+1.
Sloj k - 1
Sloj k + 1
Sloj k - 1
Sloj k Sloj k
Sloj k + 1
Sloj k - 1
Interfejs
Interfejs
Interfejs Interfejs
RAČUNAR 1 RAČUNAR 2
HORIZONTALNE VEZE IZMEĐU SLOJEVA - PROTOKOLI
- Protokol – p ravila za horizontalno povezivanje slojeva istog nivoa
- Protokol sloja k - pravila komunikacije između dva računara na sloju k
Sloj k - 1
Sloj k + 1
Sloj k - 1
Sloj k Sloj k
Sloj k + 1
Sloj k - 1
RAČUNAR 1
PROTOKOL
RAČUNAR 2
PRENOŠENJE PODATAKA IZMEĐU SLOJEVA
- Pri prenosu podataka ka nižem sloju u paket se utiskuje zaglavlje.
- Pri prenosu podataka ka višem sloju iz paketa se istiskuje zaglavlje.
istiskivanje
zaglavlja H4
iz paketa
H4M
poruka PREDAJNI
RAČUNAR
PRIJEMNI
RAČUNAR
utiskivanje
zaglavlja H4 u
poruku M
poruka
REFERENTNI MODELI U MREŽNIM KOMUNIKACIJAMA
Referentni model opisuje interakciju između: - različitih hardvera (uređaja) i - različitih softvera (programa odnosno servisa) umreženih računara
Ova interakcija se definiše pomoću protokola (pravila za komunikaciju).
Razlikujemo sledeće modele:
- OSI referentni model (apstraktni)
- TCP/IP model (primenljiv)
1. OSI REFERNTNI MODEL
OSI referentni model je apstraktan model koji služi kao šablon za razvoj funkcija za komunikaciju.
Realizovan je hijerarhijski, u 7 logičkih nivoa (slojeva).
Na svakom sloju, OSI model opisuje funkcije (servise) samog sloja, i interfejs i protokole između slojeva.
Ap
likacio
no
orj
en
tisa
ni
7.
APLIKACIONI
SLOJ
Obezbeđuje standardne servise (elektronsku poštu, prenos udaljenih fajlova, Web, …)
6.
PREZENTACIONI
SLOJ
Prilagođava formate poruka, obezbeđuje sigurnost podataka, šifrovanje, ...
5.
SLOJ SESIJE
Uspostavlja dijalog između dva
prezentaciona sloja i koordinaciju
između dve aplikacije.
4.
TRANSPORTNI
SLOJ
Obezbeđuje pouzdan prenos celokupne poruke između računara u dve mreže
Mre
žn
o z
avis
ni slo
jevi 3.
MREŽNI SLOJ Obezbeđuje isporuku pojedinačnih paketa između različitih mreža
2.
SLOJ VEZA Obezbeđuje isporuku delova paketa (OKVIRI) između računara u istoj mreži
1.
FIZIČKI SLOJ
Odgovoran je za prenos pojedinačnih
bitova putem kablova
2. TCP/IP MODEL
Za razliku od ISO modela, TCP/IP model je praktičan model, koji je primenjen u praksi.
Sadrži 5 (odnosno 4) sloja.
U literaturi fizički i sloj veza se često združuju u jedan jedinstveni sloj, sloj pristupa mreži, tako da tada broj slojeva TCP/IP iznosi 4.
PROTOKOLI U TCP/IP MODELU
ENKAPSULIRANJE PODATAKA U TCP/IP MODELU
ADRESIRANJE U TCP/IP MODELU
MAC adresa
Ethernet:
48-bitne
MAC adrese su fabrički utisnute u
mrežnu karticu.
IP adrese
IP V4:
32-bitne
Ukupno IP:
232 = 4,294,967,296
Adrese portova
Svakom procesu se dodeljuje po
jedan port za komunikaciju.
TCP/IP:
16-bitne
IP ADRESE
Svaki uređaj na Internet mreži ima jedinstvenu 32 bitnu IP adresu.
Dekadni zapis IP adrese: 212 . 062 . 045 . 222
Binarni zapis IP adrese: 11010100 . 00111110 . 00101101 . 11011110
IP adresa se sastoji iz dva dela:
1. adrese mreže - AM (zajednička za sve uređaje na istoj fizičkoj mreži) i
2. adrese čvora - AČ (jedinstvena za svaki uređaj na toj mreži)
U zavisnosti od broja bitova koji se rezervišu za AM i AČ razlikujemo 5 klasa mreža: A, B, C, D, E
Kla
sa
1. bajt 2. bajt 3. bajt 4. bajt Opseg adresa Broj
mreža/čvorova
A 0 M (7) Č (24) 0.0.0.0 - 127.255.255.255 27 M, 224 Č
B 1 0 M(14) Č (16) 128.0.0.0 - 191.255.255.255 214 M, 216 Č
C 1 1 0 M(21) Č (8) 192.0.0.0 - 223.255.255.255 221 M, 28 Č
D 1 1 1 0 Muticast (28) 224.0.0.0 - 239.255.255.255 228 M, 0 Č
E 1 1 1 1 Rezervisana
KLASE MREŽA I MASKA MREŽA
Binarna reprezentacija maske Decimalna
reprezentacija Klasa 1. bajt 2. bajt 3. bajt 4. bajt
A 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0
B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0
C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0
MREŽNA OPREMA
Pasivna i aktivna
PASIVNA MREŽNA OPREMA (kablovi, utičnice, priključnice, …)
KABLOVI SA UPREDENIM PARICAMA (UTP)
Vrsta UTP kablova sa upredenim
paricama Oznaka Brzina
Maksimalna
duzina kabla
UTP kabl Kategorije 3 100BaseT4 100 Mb/s 100 metara
UTP kabl Kategorije 5 100BaseTX 100 Mb/s 100 metara
UTP kabl Kategorije 5 (5E) 1000BaseT 1000 Mb/s 100 metara
KOAKSIJALNI KABL
tanki 50 omski kabl za povezivanje manjih grupa računara - do 180m
deblji 75 omski kabl za izgradnju kičme Ethernet mreže - do 500m
KABL SA OPTIČKIM VLAKNIMA
- Sastoje se od velikog broja optičkih vlakana
od staklastog materijala
- Gubitak signala pri prenosu kroz optičko
vlakno je mali.
- Veoma velika brzina prenosa podataka–
vise 1000 Gb/s.
- Optički konvertori konvertuju naponske u optičke signale i obrnuto
omotač
optička
vlakna
AKTIVNA MREŽNA OPREMA
Uređaj za povezivanje
Mrežni uređaji
Repetitori Mostovi
Uređaji za međumrežno povezivanje
Ruteri Gateway
REPETITOR
1. Radi na fizičkom sloju
2. Služi za obnavljanje digitalnih signala zbog dejstva šuma
3. Služi povezivanje delova jedne mreže
Povezivanje delova jedne mreže repetitorom
Hub - repetitor sa više od dva porta
- bitove koje hub primi na jednom portu, emituju se na svim preostalim portovima.
MREŽNI MOST (SWITCH) - Radi na prva dva sloja mreže. - Prenosi delove paketa (okvire) sa jednog porta na drugi port. - Tabela hostova –spisak MAC adresa računara za svaki port mosta. - Koristi se za povezivanje računara u jednu mrežu ili povezivanje mreža istog tipa.
Tabela hostova
Port MAC adresa
računara
1 A (xxxxxa)
8 B (xxxxxb)
1
2 3 … 6 7
Tabela hostova
MAC adresa izvora
MAC
adresa
odredišta
MAC adresa izvora MAC adresa
odredišta
8 1
2 3 … 6 7
RUTERI - Rade na prva tri sloja mreže.
- Koriste IP adrese.
- Prenose i usmeravaju pakete između računara različitih mreža.
Tabela rutiranja
IP izvora
IP odredišta
IP izvora
IP odredišta
GATEWAY
- Radi na sedam nivoa.
- Kontroliše celokupni mrežni saobraćaj.
- Povezuju različite tipove mreža koji rade na različitim protokolima.
- Prilagođavaju formate paketa, brzinu prenosa …
LOKALNE RAČUNARSKE MREŽE (ETHERNET, TOKEN RING)
ETHERNET RAČUNARSKE MREŽE Ethernet je najrasprostranjenija mrežna tehnologija za LAN mreže.
Zasniva sa IEEE 802.3 standardu.
Karakteristike Ethernet mreže:
- Fizička topologija: zvezda
- Veza između čvorova: poluduplex
- Prenos podataka: multipoint ili point-to-point
MULTIPOINT ETHERNET
- koristi Hub kao mrežni uređaj,
- prenos podataka je jedan ka svima
POINT-TO-POINT ETHERNET (Komutirani Ethernet)
- koristi most ili svič kao mrežni uređaj,
- prenos podataka je jedan - jedan
MOST (switch)
ETHERNET STANDARD (IEEE 802.3)
IEEE 802.3 predstavlja skup IEEE standarda koji definišu fizički sloj i sloj veza u LAN mreži.
IEEE 802.3 opisuje prenos okvira podataka između računara unutar jedne mreže.
Za adresiranje računara IEEE 802.3 koristi MAC adrese.
Za fizičko povezivanje računara IEEE 802.3 koristi:
- ETHERNET mrežne kartice i
- UTP kablove (ređe koaksijalne ili optičke)
OKVIR PODATAKA ETHERNET STANDARDA
broj bajtova
7 1518
7 1 6 6 2 46-1500 4
Preambula Početak
okvira
Adresa
odredišta
MAC
Adresa
izvora
MAC
Tip
okvira Podaci
Kontrolna
suma
- Preambula (7B) – služi za sinhronizaciju prijemnika i predajnika
- Početak okvira (1B) – određuje pravi početak okvira
- Adrese izvora (6B) i odredišta (6B)
- Podaci (46-1500B) - Ako je polje sa podacima kraće od 46B, okvir se ubacivanjem određenih bitova dovodi do minimalne dužine od 46B.
- Kontrolna suma – Za detekciju grešaka
TIPOVI ETHERNET MREŽE
Tip Etherenet-a
Brzina prenosa Kabl Max rastojanje
Standardni Etherenet
10 Mb/s
debeli koaksijalni kabal
tanki koaksijalini kabal
UTP kabl
optički kabl
500m
200m
100m
500m
Brzi Ethernet 100 Mb/s
UTP kabl kategorije 3
UTP kabl kategorije 5
Optički kabl
100m
100m
2000m
Gigabitni Ethernet > 1 Gb/s UTP kabl kategorije 5
Optički kabl
100m
5000m
PRIMER ETHERNET MREŽE
SWITCH
BEŽIČNE MREŽE
- Koriste radio talase ili svetlosne signale
- Podela:
1. Personalne bežične mreže (WPAN)
2. Bežične lokalne mreže (WLAN)
3. Bežične mreže na daljinu (WWAN)
BEŽIČNE PERSONALNE MREŽE
- Bežična komunikacija elektronskih uređaja do 10 metara
- Infracrveni prenos (Infrared Data Association - IrDA)
Nedostatak:
potreba za optičkom vidljivošću
mala brzina prenosa podataka
- Bluetooth prenos - koristi radio talase (komunikacija do 10 metara)
BEŽIČNE LOKALNE MREŽE
- Bežične lokalne mreže (WLAN) su fleksibilni komunikacioni sistemi.
- WLAN nudi iste servise kao i LAN.
- Prednosti WLAN-a nad LAN-om:
1. mobilnost
2. fleksibilnost
3. brzina protoka
4. jednostavnost
5. smanjenje troškova instalacije
- Komponente u WLAN-u:
1. Bežične mrežne kartice,
2. Pristupna tačka (Access Point - AP)
- povećava domet signala (do 300 m)
- bežično povezuje pojedine računare
- bežično povezuje dve LAN mreže
ORGANIZACIJA WLAN-a
- ad hoc,
- infrastrukturna,
- tačka-tačka
AD HOC umrežavanje
AP: ne
broj korisnika: desetak
domet: do 10-20m
INFRASTRUKTURNO umrežavanje
AP: da
broj korisnika: 15-50
domet: do 300m
TAČKA-TAČKA UMREŽAVANJE
- Za prenos podataka između udaljenih tačaka dve mreže.
NAČINI POVEZIVANJA NA INTERET
- Preko Internet servis provajdera (ISP)
Tipičan paket usluga koje nude ISP sadrži:
1. pristup Internetu
2. e-mail adrese
3. web hosting
4. registracija domena
POVEZIVANJE LAN MREŽE NA INTERNET
1. Pomoću RUTERA
ruter
2. Pomoću MODEMA (aDSL modem, kablovski modem)
4.10.1. POVEZIVANJE INDIVIDUALNIH KORISNIKA
1. aDSL
2. kablovski modem
3. bežično
4. mobilna telefonija
xDSL (Digital Subscriber Line)
- Služi za prenos podatka i govornog signala putem telefonske parice kroz javnu telekomunikacionu mrežu
- ADSL signal se pomoću splitera razdvaja na govorni signal i podatke.
Vrste DSL
tehnologija
VDSL
ADSL
HDSL
SDSL
IDSL
ISP
Telekomunikaciona mreža
Oprema za ADSL internet:
1. telefonska utičnica 2. spliter 3. telefonski kabl 4. telefonski aparat 5. telefonski kabl 6. ADSL modem 7. UTP kabl 8. naponski kabl
4
2
6
3
1
5
7
8
KABLOVSKA MREŽA
- Služi za prenos podatka i TV signala putem kablovske mreže.
- Signal iz kablovske mreže se pomoću splitera razdvaja na TV signal i podatke.
Oprema za kablovski internet:
1. antenska utičnica 2. spliter 3. koaksijalni kabl 4. televizor 5. koaksijalni kabl 6. kablovski modem 7. UTP kabl 8. računar
1
2
3 4
5
6
7
8