STVARNI SVET VVlLLIAMA.SHAY UNIVERSITYOFWISCONSIN-GREENBAY kompjuter biblioteka THOI VI SOI M L EA RI NI NG Savremene tehnologije i mree komunikacione Izdava: Kompjuter Biblioteka Vladana ievia 19 32000 aak tel: 032/320-140, 232-322 fax: 032/232-322, Beograd, Vojvode Stepe 34A-5 tel: 011/309-69-66 Tekui rauni: 155-847-88 i 205-8174-10 e-mail: kombib @ eunet.yu internet: www.kombib.co.yu Urednik: Mihailo J. Solaji Za izdavaa, direktor: Mihailo J. Solaji Prevod: Dijana Ivanievi Lektura: Milo Jevtovi Korice: Saa Prudkov Slog: ZoraRadojevi Ana Pei IvanaPetronijevi ZnakKompjuterbiblioteke: MiloMilosavljevi Stampa: "Svetlost" aak Godinaizdanja: 2004. Izdanje: Prvo UNDERSTANDINGDATACOMMUNICATIONSANDNETWORKS WlLLIAM A.SHAY UNIVERSITYOF WISCONSIN- GREEN BAY "Authorized translationfromEnglish language edition by THOMSON LEARNING, Copyright 2004 All right reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by means,electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission fromthePublisher. Autorizovani prevod sa engleskog jezikaedicije u izdanju THOMSON LEARNING, Copyright 2004 Sva prava zadrana.Nije dozvoljeno da ni jedan deo ove knjige bude reprodukovan ili snimljen na bilo koji nain ili bilo kojim sredstvom,elektronskim ili mehanikim, ukljuujuifotokopiranje,snimanjeilidrugi sistem presnimavanjainformacija,bez dozvoleizdavaa. Zatitniznaci Kompjuter Biblioteka i THOMSON DELMAR LEARNING SU pokuali da u ovoj knjizi razgranie sve zatitne oznake od opisnih termina,pratei stil isticanja oznaka velikimslovima. Autor i izdava su uinili velike napore u pripremi ove knjige, iji je sadraj zasnovan na poslednjem(dostupnom)izdanju softvera.Delovi rukopisa su moda zasnovani na predizdanju softvera dobijenog od strane proizvodaa. Autor i izdava ne daju nikakve garancije u pogledu kompletnosti,ili tanosti navoda iz ove knjige, niti prihvataju ikakvu odgovornost za performanse,ili gubitke,odnosnooteenja nastala kao direktna,ili indirektna posledica korienja informacijaiz ove knjige. ISBN: 86-7310-310-X Sadraj 1Uvod ukomunikacije, standarde i protokole1 1.1 Zato uopte prouavamo komunikacije?1 Kratak istorijat. . 1 Primene4 "Otvorena" pitanja8 1.2 Kompjuterske mree9 Topologija zajednike magistrale.10 Topologija zvezde11 Topologija prstena12 Potpuno povezana topologija13 Kombinovane topologije13 1.3 Standardi i organizacije za uspostavljanje standarda15 Potreba za uvodenjem standarda15 Organizacije za uspostavljanje standarda16 1.4Otvoreni sistemi i OSI model18 Opti pregled modela22 Strategije povezivanja24 Fiziki sloj29 Sloj veze30 Sloj mree32 Transportni sloj33 Sloj sesije36 Sloj predstavljanja38 Sloj aplikacije40 Internet slojevi42 Zakljuak42 1.5 Budunost savremenih komunikacionih tehnologija44 Pitanja i zadaci za proveru51 Vebe52 Reference53 2Medijumi za prenos i kodovi54 2.1 Uvod54 2.2 Provodni metal57 Upredene parice57 Koaksijalni kabl59 2.4 Beine komunikacije66 Mikrotalasni prenos67 Satehtski prenos70 Beini LAN81 Bluetooth82 Tehnologija Free Space Optics83 Zakljuak84 2.5 Kodovi87 Rani kodovi87 ASCII kod89 EBCDIC kod92 Unicode92 2.6 Zakljuak93 Pitanja i zadaci za proveru94 Vebe95 Reference96 Analogni i digitalni signali97 3.1 Uvod97 3.2 eme za digitalno kodiranje98 NRZ kodiranje98 Manester kodiranje100 3.3 Analogni signali101 Furijeovi rezultati103 Primene Furijeovih rezultata106 3.4 Bitska brzina107 Nikvistova teorema i beumni kanali107 Kanali sa umovima109 enonov rezultat110 3.5 Konvertovanje digitalnih u analogne signale112 Frekventna modulacija113 Amplitudska modulacija114 Fazna modulacija114 Kvadraturna amplitudska modulacija115 3.6 Konvertovanje analognih u digitalnesignale118 Impulsna amplitudska modulacija119 Impulsna kodna modulacija119 2.3 Optikifiber61 3 3.7 Modemi121 Konstelacija signala122 Standardi za modeme125 Kablovski modemi127 3.8 DSL131 Kako DSL funkcionie?132 Razliite DSL tehnologije135 3.9 Zakljuak138 Pitanja i zadaci za proveru139 Vebe141 Reference143 4Uspostavljanje konekcija144 4.1 Uvod144 4.2 Nosioci i ureaji za uspostavljanje komunikacije145 Telefonski sistem145 Privatne centrale148 Mobilni telefoni149 Faks maine151 4.3 Modovi prenosa153 Serijski i paralelni prenos153 Asinhroni, sinhroni i izohroni prenos154 Simplex, half-duplex i full-duplex komunikacije158 4.4 Standardi za interfejse159 EIA-232 interfejs160 X.21interfejs164 USB166 FireWire'.172 4.5 Multipleksiranje178 Multipleksiranje sa podelom frekvencije180 Multipleksiranje sa podelom vremena182 Statistiki multiplekseri183 Multipleksiranje sa podelom talasnih duina185 4.6 Digitalni nosioci186 Tl186 SONET188 4.7 Protokolinadmetanja za pristup zajednikom medijumu195 Aloha protokol196 Protokol Carrier Sense Multiple Access (CSMA)199 Detekcija kolizije202 Izbegavanje kolizije205 Prosleivanje tokena205 Rezime protokola207 4.8 Zakljuak207 Pitanja i zadaci za proveru210 Vebe212 Reference214 5Kompresija podataka215 5.1 Uvod215 5.2 Frekventno zavisni kodovi217 Hafmanov kod217 Aritmetika kompresija220 5.3 Run-Length kodiranje225 Nizovi istog bita225 Nizovi sa razliitim karakterima226 Faksimil kompresija226 5.4 Relativno kodiranje229 5.5 Lempel-Ziv kompresija229 5.6 Kompresija slika235 Reprezentacija slika235 IPEG kompresija238 GIF fajlovi245 5.7 Kompresovanje multimedijalnih informacija246 MPEG246 MP3251 5.8 Zakljuak254 Pitanja i zadaci za proveru254 Vebe255 Reference257 6Integritet podataka258 6.lUvod258 6.2 J ednostavne tehnike za detekciju greaka259 Provera parnosti259 eksume261 6.3 Detekcija greaka pomou cikline provere redundantnosti261 Deljenje polinoma262 Nain kako CRC funkcionie263 Analiza CRC-a265 Implementacija CRC-a pomou cildinih pomeranja268 6.4 Hamingovi kodovi: Korekcija greaka270 Korigovanje jednostruke greke270 Korigovanje viestrukih greaka273 6.5 Zakljuak274 Pitanja i zadaci za proveru275 Vebe276 Reference277 7Zatitapodataka279 7.1 Uvod279 7.2 Algoritmi za ifrovanje281 Cezarovo (Caeser) ifrovanje282 Polialfabetsko ifrovanje284 ifrovanje premetanjem284 ifrovanje na nivou bitova285 Standardi za ifrovanje podataka287 Clipper Chip i Skipjack algoritam296 7.3 Distribuiranje i zatita kljua299 Shamirov metod300 Diffie-Hellman razmena kljua300 7.4 Sifrovanje javnim kljuem302 RSA algoritam302 Digitalni potpisi305 Autentifikacija i digitalni saetak poruke308 Program Pretty Good Privacy311 7.5 Zatita na transportnom sloju i autentifikacija servera315 Zatita na transportnom sloju316 X.509 sertifikat317 Usaglaavanje320 7.6 Firewalli323 Filtriranje paketa324 Firevvalli tipa Application-Level Gateway325 Ispitivanje sadraja paketa na osnovu prethodnog stanja327 7.7 Virusi329 "Inficiranje"fajlova330 Virusi koji su rezidentni u memoriji332 Razvoj virusa333 Izvori virusa335 7.8 Pretaje i napadi336 Internet "crv"336 Kompjuterski hakeri338 Ostale pretnje339 7.9 Zakljuak341 Pitanja i zadaci za proveru345 Vebe346 Reference348 8Kontrola toka350 8.1 Uvod350 8.2 Signaliziranje352 DTE-DCE kontrola toka353 X-ON/X-OFF353 8.3 Kontrola orijentisana okvirima354 Neogranieni protokol355 Protokol stop-and-wait356 Efikasnost protokola358 8.4 Go-Back-n: Protokol klizajuih prozora360 Format okvira362 Karakteristike363 Algoritam366 8.5 Selektivna retransmisija:Protokol klizajuih prozora370 Karakteristike370 Algoritam374 8.6 Efikasnost protokola klizajuih prozora377 8.7 Tanost protokola380 Konani automati380 STD za pojednostavljeni go-back-n protokol381 Dijagram prelaza stanja za go-back-n protokol sa grekom383 Model Petri net386 8.5 Zakljuak390 Pitanja i zadaci za proveru392 Vebe393 Reference395 9Lokalne mree396 9.1 Uvod396 9.2 Kontrola veze izmeu podataka398 High-level Data Link Control (HDLC) protokol400 Binarny Synchronous Communications (BSC) protokol408 9.3 Ethernet: IEEE standard 802.3410 Koncepti411 Format Ethernet okvira413 Fizike implementacije 10 Mbps Etherneta415 9.4 Fast Ethernet (100 Mbps)417 100BaseTX418 100BaseFX421 100BaseT4422 Domen kolizije424 9.5 Gigabit Ethernet424 MAC podsloj425 1000BaseX427 lOOOBaseT428 Brzine vee od gigabita430 9.6 Token ring: IEEE standard 802.5433 Formati okvira i tokena434 Rezervisanje i prisvajanje tokena436 Odravanje prstena440 9.7 Beine mree:IEEE standard 802.11443 Infracrveni i radio talasi444 "Nadmetanje"447 Adresiranje449 Format okvira451 VVired Equivalent Privacy (WEP) protokol453 Varijacije standarda 802.11454 9.8 Zakljuak455 Pitanja i zadaci za proveru457 Vebe459 Reference461 10Povezivanje mrea462 10.1 Uvod462 10.2 Konekcije sloja 1465 Repetitori i hubovi465 10.3 Konekcije sloja 2467 Mostovi467 Premoavanje razliitih tipova LAN-a468 Rutiranje469 Tabele rutiranja469 Transparentni mostovi471 Spanning tree algoritam475 Mostovi koji koriste izvorno rutiranje479 Komutatori i komutirani Ethernet480 Virtuelni LAN-ovi484 10.4 Konekcije sloja 3487 Tabele rutiranja488 Centralizovano rutiranje490 Distribuirano rutiranje491 Statiko rutiranje492 Adaptivno rutiranje492 10.5 Dijkstrin algoritam493 10.6 Bellman-Fordov algoritam496 Problemi sa Bellman-Fordovim algoritmom500 10.7 Dodatni metodi za rutiranje502 Rutiranje na osnovu stanja linka502 Hijerarhijsko rutiranje503 Routing Information protokol (RIP)506 Algoritam Open Shortest Path First509 Border Gateway protokol510 10.8 Zaguenje i "samrtni zagrljaj"512 Zaguenje512 "Samrtni zagrljaj"515 10.9 Zakljuak517 Pitanja i zadaci za proveru519 Vebe520 Reference523 11Internet protokolii aplikacije524 11.1 Uvod524 11.2 Internet protokol525 Pregled TCP/IP protokola526 Adresiranje na Internetu528 Besklasne adrese531 Dobijanje adrese533 Domain NameSystem534 IP paketi537 Fragmentacija540 IP rutiranje541 Ruteri546 Rutiranje paketa ka vie odredita549 Resource Reservation protokol(RSVP)555 Intemet Control Message protokol (ICMP)557 11.3 IPv6559 Nedostaci IP-ja560 Zaglavlja paketa561 IPSec564 IPv6 adresiranje566 Kompatibilnost sa IPv4569 Zakljuak570 11.4 Transportni protokoli571 Transmission Control protokol(TCP)573 TCP segment574 Upravljanje konekcijom577 Kontrola toka580 Kontrola zaguenja582 User Datagram protokol (UDP)584 Real-Time Transfer protokol(RTP)585 11.5 Internet aplikacije589 Protokoli virtuelnog terminala589 Transfer fajlova596 Simple Mail Transfer protokol (SMTP)602 Simple Netvvork Management protokol (SNMP)604 11.6 Zakljuak608 Pitanja i zadaci za proveru610 Vebe612 Reference614 12lnternet programiranje616 12.1 Uvod616 12.2 Soket programiranje617 Soketi618 Model klijent/server619 Strukture podataka koje soketi koriste620 Komande soketa621 Primer klijent/server modela621 12.3 World Wide Web633 Pristup Web stranicama634 Hypertext Markup Language636 HTML forme641 Programiranje na strani klijenta i JavaScript644 12.4 CGI i programiranje na strani servera: Postavljanje pretraivake maine649 Forme650 Stringovi upita651 Primer pretraivake maine651 12.5 Perl programiranje: Sistem za naruivanje pice654 Interakcija sa korisnikom655 Verifikovanje broja telefona658 Auriranje informacija o korisniku664 Postavljanje narudbine667 Verifikovanje narudbine669 12.6 Zakljuak672 Pitanja i zadaci za proveru673 Vebe674 Reference676 13Tehnologije sa komutacijomkola677 13.1 Uvod677 13.2 Digitalna mrea sa integrisanim servisima (ISDN)678 Servisi679 Arhitektura681 Protokoli683 Postavljanje poziva689 irokopojasni ISDN691 13.3 Protokoli za virtuelna kola: X.25 i Frame Relay692 Modovi mrea sa komutacijom paketa693 X.25 standard za interfejse696 Frame Relay699 Kontrola zaguenja703 13.4 Asinhroni prenos705 Prednosti malih elija fiksne veliine706 Opti pregled ATM mree708 Komutacija709 Referentni model712 Definicija elije713 Virtuelna kola i putanje716 Upravljanje konekcijom717 Adaptacioni slojevi720 Service-specific connection-oriented protokol (SSCOP)725 Gigabit Ethernet naspram ATM mree726 13.5 Zakljuak727 Pitanja i zadaci za proveru727 Vebe729 Reference730 731 748 752 Renik Skraenice Indeks Predgovor Namena Drugo izdanje ove knjige je izalo pre par godina, a od tada se promenilo mnogo tota na polju razmene podatakai kompjuterskih mrea. Softver baziran na Webu postao je sasvim uobiajen. Potreba za bezbednimkonekcijama na Web sajtovima je opta. Razmatraju se bezbednosni aspekti i razvijaju alatke za borbu protiv sve veih pretnji kojeugroavajubezbednost. Kreirani su novi standardi za ifrovanje i napravljen je kompromis sa starima. Zbog zahteva za kvalitetnim servisima,javila se potreba za novimprotokolima koji e se pokretati zajedno sa postojeima. Nove tehnologije za uspostavljanje konekcija, kao to su DSL, USB i FireVVire, postaju sasvimuobiajene. Ethernet mree su dostigle gigabitske brzine. eme za kompresiju audio zapisa, kao to je MP3, i mogunost igranja igara preko mree zauvek su promenili nain na koji ljudi koriste Internet. Beinetehnologije poinjudapredstavljajuprihvatljivu alternativu zamnoge korisnike. Retko se koriste protokoli koji su ranije bili uobiajeni, ili se mislilo da imaju perspektivu u budunosti. Mi vie ne ivimo u istom svetu u kome smo iveli kada je izalo prethodno izdanje ove knjige; ovo izdanje odslikava promene koje su se desile u meduvremenu. Iakoje veliki deosadrajaknjigepromenjen,njena namenaje,u osnovi,ostalanepromenjena. Napisana je za studente na niimgodinama studija naodseku za kompjutersku tehniku koji su odslualinajmanjedvasemestraoizradisoftveraiimajudobruosnovuizmatematike, ukljuujuiidiskretnumatematiku.Obuhvaenesustandardnetemenauvodnomkursuo komunikacijamaikompjuterskimmreama,kaotosumedijizaprenos,analogniidigitalni signali, prenos podataka, metodi za kompresovanje i ifrovanje, mrene topologije, zatita mrea, LAN protokoli, Internet protokoli i aplikacije, tehnologije sa komutacijom kola i Web aplikacije. Cilj nam je da pomognemo itaocu da razume: razlike, prednosti i nedostatke razliitih medija za prenos analogne i digitalne signale, tehnike modulacije i demodulacije i nain funkcionisanja uredaja za modulaciju, kao to su modemi, kablovski modemi i DSL modemi efekat uma u toku prenosai kako protokoli detektuju da su informacije promenjene kako protokoli reaguju u situacijama kada um izaziva oteenja, ili gubitak informacija standarde kao to su AES, ATM, DES, EIA-232, HDLC, IEEE 802.3, IEEE 802.5, IEEE 802.11, IPv6, JPEG, MP3, MPEG, OSI, SONET, TCP/IP i X.25, organizacije za uspostavljanje standarda i razloge zato su standardi neophodni tehnike za kompresovanje podataka, tipove podataka koji se mogu kompresovati i poredenje razliitih metoda koji se danas koriste "crve", viruse i ostale pretnje umreenim kompjuterima potrebu za zatitomi efektivnimmetodimaifrovanja razlike izmedu sistema ifrovanja javnimi privatnim kljuem kakose uspostavljaju bezbednekonekcijeizmeu udaljenih sajtova potrebu za kontrolom toka i razliite naine za njenu implementaciju protokole koji se koriste na lokalnimmreama i strategije nadmetanja nadeljenim medijima za prenos podataka beine standarde metode povezivanjalokalnihmrea strategijerutiranja potrebu za protokolima koji podravaju real-time videoaplikacije i koji zadovoljavaju zahteve za kvalitetnim servisima kakose dizajnirajuipostavljaju razliite funkcionalne klijent/serveraplikacije kako sve vee korienje VVeba i multimedijalnih aplikacija utie na postojee protokole i ta je uinjeno da bi se prevazile eventualne potekoe. Sadraj i organizacija U treem izdanju su izvrene velike promene - neke su usledile nakon komentara italaca, a ostale su rezultat razvoja tehnologije.Mnoge slike su detaljnije razjanjenei poboljana su objanjenja pojedinih protokola.Ukljuenesuibrojne teme kojesuudananje vremesasvimuobiajene, zajednosanovimdostignuimarazvoja,iizostavljenesustaretemekojedanasvienemaju nikakvu znaajnu ulogu na ovompolju. Najoiglednija promena je moda u strukturi knjige koja je sada organizovana u sledeih trinaest poglavlja: Poglavlje 1 Uvod u komunikacije, standarde i protokole Poglavlje 2 Mediji za prenos i kodovi Poglavlje 3 Analogni i digitalni signali Poglavlje 4Uspostavljanje konekcija Poglavlje 5Kompresovanje podataka Poglavlje 6Integritet podataka Poglavlje 7 Zatita podataka Poglavlje 8 Kontrola toka Poglavlje 9 Lokalne mree Poglavlje10 Povezivanje mrea Poglavlje 11Internet protokoli i aplikacije Poglavlje12Intemet programiranje Poglavlje 13 Tehnologije sa komutacijom kola Ovarestruktuiranaknjigapredavaimatrebadaobezbediboljefokusiranjenaspecifineteme koje trenutno obraduju u okviru svojih predavanja. Neka od ovih poglavlja odgovaraju delovima poglavlja iz prethodnog izdanja,anekimje predstavljenpotpunonovimaterijal.Najznaajnije promene ukljuuju nove, ili proirene teme u vezi: medija, ukljuujui provodne metale, optiki prenos, beine i satelitske komunikacije DSL tehnologija Universal Serial Bus (USB) i FireWire (IEEE 1394 standard) protokola Synchronous Optical Network (SONET) protokola tehnike aritmetike, faksimil i MP3 kompresije Advanced Encryption Standard (AES) i Rijndaelovog algoritama programa Pretty Good Privacy Secure Sockets Layer, Transport Layer Security i X.509 sertifikata Firewalla sigurnosnihpretnji standarda za Ethernet, brzi(Fast) Ethernet i Gigabit Ethernet (dat je opti pregled 10-gigabitEthernet standarda) 802.11 Wireless LAN standarda komutiranogEtherneta virtuelnog LAN-a protokolana slojevima 3i 4, ukljuujui besklasnorutiranje izmedu domena, rutiranje i rutere,rutiranje paketa ka vie odreditaistovremeno,pitanja obezbedivanja kvalitetaih servisa, Real-Time Transfer protokol i IPSec Internetaplikacija CGI programiranja,ukljuujui radne primere sistema za naruivanje preko Weba pomou Linuxa i Perl Scripts Frame Relay protokola Iakobibiloteko(skoronemogue)obuhvatitisvemoguetemeuokvirujenosemetralnog kursa,opseg predstavljenih temaomoguavapredavaimadaizaberukoje sunajvanije zanji-hove studente. Uovojknjizijeponudenameavinateorijeipraktinihaplikacija.Teorijaobezbedujesolidnu osnovu zadalje studije,aaplikacijepribliavajustudentestvarnimkomunikacionimsistemimai mreama-oni,naovajnain,stiuidragocenaiskustva,Svistudentieimatikoristiod praktinih aplikacija,doksu teorijska objanjenja,pre svega,namenjena ambicioznijim studentima. Osim toga, u Poglavlju 12 je predstavljen stvarni model radnih programa za klijent i server. Svako poglavlje predstavlja osnovu na koju se nadovezuje naredno. Na primer, kada prouavate multipleksiranje, nadmetanje zapristup zajednikommediju,ili kompresiju,pre toga bi trebalo daprouitenainenakojesesignaliprostirukrozrazliitemedije.Kadaprouavatelokalne mree,trebalobidaznatekakviproblemimogudanastanuzbognadmetanjanalinijamasa viestrukim pristupom, kakve probleme stvaraju kanali sa umovima i kako se vri kontrola toka. Kada prouavate protokole za WAN mree, trebalo bi da razumete protokole za lokalne mree i zato ti protokoli nisu prikladni za vee mree. Sledi kratak rezime svih poglavlja. Poglavlje1obezbeduje uvodu oblast kojomemose baviti("dodirnuti"su tekuiproblemii aplikacijenapoljukomunikacijaimrea).Opisanajepotrebazauspostavljanjemstandarda, navedeneserelevantneorganizacijezauspostavljanjestandarda,a,zatim,sledipregled standardizovanogmodelaprotokolaOpenSvstemInterconnect.Poglavljesezavrava predvidanjimaobuduimdeavanjima. U Poglavlju 2 predstavljeni su razliiti tipovi medija za prenos(kabl,iani, beini,satelitski, optikifiber),njihoveprednostiinedostaciirazliitikodovikojisekoristezadodeljivanje znaenjapodacima.UPoglavlju3prouavamotipoveanalognihidigitalnihsignala,tehnike modulacijekojesuneophodnezanjihovokonvertovanjeiefekatumanabitskimbrzinama. Osim toga, predstavljeni su modemi, kablovski modemi i DSL tehnologije. Poglavlje4sefokusiranauspostavljanjekonekcija,namodoveprenosa,nakomunikacione nosae(telefonski sistem,SONET i Tl),na standardeinterfejsa(EIA-232,USBiFireWire)ina nainkakovieureajapristupazajednikommediju(metodimultipleksiranjairazliitipro-tokoli zauspostavljanje konekcije). U Poglavlju 5 su predstavljene tehnike za kompresovanje podataka i objanjeno je kako se u tim tehnikama koriste razliiti tipovi redundantnosti podataka. U Poglavlju 6 se bavimo integritetom prenetihpodataka,detektovanjemgreakaitehnikamazakorigovanjegreaka,kaotosu parnost, CRC i Hamingovi kodovi. Poglavlje 7 posveeno je zatiti podataka, ukljuujui tehnike ifrovanja (i sa javnim i sa privat-nim kljuem),standarde zaifrovanje,algoritme zarazmenu kljua,metode zaautentifikaciju, X.509 sertifikate i bezbedne konekcije, firewalle i razliite pretnje (viaise,"crve", hakere i napade odbijanjaservisa). UPoglavlju8jeprikazanalgoritamkontroletokakojiopisujekakouredajrukujerazmenom informacijai ta se deava prilikomgubitka,ili oteenja podataka.Opisane suineke tehnike koje se koriste za formalnu verifikaciju tanosti protokola. Nakon toga, u Poglavlju 9 predstavljeni su LAN protokoli, ukljuujui nekoliko vrsta Etherneta - orig-inalni, brzi (Fast) Ethernet i Gigabit Ethernet, Token Ring i IEEE 802.11 VVireless LAN standard. UPoglavlju10sebavimonainimapovezivanjamrea.ObradenisukonekcijesaSloja2 (mostovi i komutatori),uenje adresa,algoritam otvorenog stabla, komutirani Ethernet i VLAN mree.Osimtoga,uovompoglavljusebavimokonekcijamaSloja3ipredstavljamorazliite algoritmerutiranja(Dijkstra,Bellman-Ford,RIP,BGPimnogedruge).OpisanisuIproblemi zaguenja mree i"samrtni zagrljaj". Poglavlje11jeposveenoInternetu.Obuhvaenesuverzije4i6Internetprotokola,kvalitet servisa,rutiranjekavieodreditaidrugiprotokolikojisudizajniranidabibiliispunjeni zahtevi nekih real-time servisanaInternetu.Osimtoga,obraden je TCP(upravljanje konekcija-ma,kontrolatokaiupravljanjezaguenjem),adatjeiopisnekolikouobiajenihInternet aplikacija (Telnet, SSH, FTP i SMTP). Poglavlje12jenamenjenoonimakojiuokvirukursanameravajudaodradeinekeprojekte. Obezbedeni su radni primeri klijent/server aplikacija. Primeri ukljuuju soket programiranje, CGI programiranje korienjemC-aiPerlaiprimer kodakojiilustruje kako se vritransfer fajlovai kako funkcioniu pretraivaka maina i sistem za online narudbine. U Poglavlju13sebavimotehnologijamasakomutacijomkola,kaotosu ISDN,X.25,Frame Relay i ATM. Pitanjanakrajusvakogpoglavljasupodeljenaudvegrupe.Prvagrupa(Pitanjazaproveru) sadri pitanjana koja se odgovori mogu dati direktno na osnovu sadrajapoglavlja - ona treba da ohrabre itaoca da se vrati na tekst i da izabere ono to su autor i predava smatrali najbitni-jim. Smatram da je ovajmetod bolji sa pedagokog stanovita, u odnosu na pristup kod koga se na krajupoglavljajednostavnonavedunajvanijeteme,jer seovakostudentohrabrujedaita knjigu kao da je re o romanu-lineamo.Ipak, uenje sloenog materijala esto zahteva ponovna iitavanja da bi se razvrstali i razumeli razliiti koncepti. J edan kolega mi je ispriao da je ranije imao problemasanekimstudentomkojije stalno zaostajao zaostalima zato tojeimaoneki honorarniposao,alijenaposluimaoinetoslobodnogvremena;umestodasedosaduje, odluio je da ponese ovu knjigu na posao i da ita kad god mu se ukae pogodna prilika. Kasnije je u toku semestra znaajno napredovao i rekao je svom predavau da mu je nakon etvrtog,ili petog itanja sve bilo jasno. Pitanja za proveru nisu dovoljna.Druga grupa(Vebe) sadri pitanja koji itaoca navode da pri-meni ono to je nauio i da vri poreenja, donosi logike zakljuke i razmatra mogue alterna-tive. Odgovori nisu uvek jednostavni i to su najee problemi sa kojima biste e sretali u praksi. Dopune za predavae Instructor's Solutions Manual,uputstvo u kojem moete da pronadete odgovore na pitanja iz provere i vebi; na raspolaganju je predavaima koji dobiju odobrenje od izdavaa primeri koji su naraspolaganju predavaima na osnovu zahteva(email: shayw@uwgb.edu) dodatne instrukcije moete da pronadetei na autorovom Web sajtu http://www.uwgb.edu/shayw/udcn3. Tu se nalaze slike knjige u pdf formatu,ispravke greaka koje su otkrivene nakon tampanja knjige, sve kopije koda koji je predstavljen u Poglavlju 12 i brojni linkovi ka korisnim Web sajtovima,organizovani po temama iz poglavlja. Zahvalnost Upisanjujedneovakveknjigeretkomoedauestvujesamojednaosoba.Mnogiljudisu doprinelinastankuoveknjige-dalisumidragoceneidejeiinformacijeipruilisvesrdnu podrku u toku realizacije ovog projekta.Dragocene savete prilikom pisanja prva dva izdanja ove knjige pruili su mi sledei ljudi kojima se posebno zahvaljujem: Abdullah AbonamahJames E. Holden Universit}' of AkronClarion University David KieperDavid Whitney UniversityofWinsonsin-GreenBaySan Francisco State Universitf George W. Balldr Sub Ramakrishnan Alfred UniversityBoivling Creen State University Lance Leventhaldr J. Archer Harris J ames Madison University Mehran Basiratmand Florida International Universitydr Seyed H. Roosta Mount Mercy College Judith Molka Univeristy ofPittsburghdr Paul H. Higbee University of North Florida Ron Bates DeAnza CollegeDr. Brit Williams KennesamState University Dan O'Connell Fredonia College-SUNYdr Gene Hill Price Old Dominion University Bruce Derr Sten Wine John L. SpearHunter College i Syracause UniversityNeui Era of Netutorks, Inc. Mohammad El-Soussidr J. Mark Pullen Santa Barbara City CollegeGeorge Mason Universit)' Janet M. Urlaub Sinclair Communit}' College Zahvaljujem se onima koji su mi obezbedili korisne sugestije za poboljanje drugog izdanja i koji suimalivremenadapregledajumojrukopiszatreeizdanje.Paljivosamrazmotriosve komentare i sugestije i mnoge od njih ukljuio u konani rukopis. Najiskrenije se zahvaljujemrecenzentimaovog izdanja: Irvinu Jay Levyu Gordon College Marku Pullenu George Mason University Abyu Tehranipouru Eastern Michigan University Cameliji Zlatea De Paul University Takoe se zahvaljujem ljudima u Brooks/Cole, ukljuujui mog urednika Kallie Swanson i njenog pomonikaAartijaJ ayaramana,kaoiPenmarinBookszaprodukciju,CindyKogutzacopy editingiGeorgeBarlieizAccurateArtzailustracijuovognovogizdanja.Njihovdoprinosi zalaganje su omoguili pretvaranje mog rukopisa u knjigu.Mojojporodici- Judy,Danui Timu dugujem posebnu zahvalnost.Oni su se rtvovali da bih jamogao da koristim svoje"slobodno vreme"zapripremurukopisa.Obeavamdauimtonadoknaditi.Konano,veomacenim miljenje svih onih koji e proitati ovu knjigu. Slobodno mi poaljite svoje komentare na adresu Bill Shay, Department of Information and Computing Sciences, University of Winsconsin - Green Bay, Green Bay, WI 54311-7001, ili e-mailom shayw@uwgb.edu. BILL SHAY Za Ijubav prema uenju, skrivena skrovista i slatko blaenstvo knjiga Henry Wadsworth Longfellow (1807-1882), ameriki pesnik Postoje dve vrsta znanja. Ili znamo sve o neemu, ili znamo gde moemo da pronaemo informacije o tome. Samuel J ohnson (1709-1784), britanski autor 1.1Zato uopte prouavamo komunikacije? Zato bismo uopte prouavali kompjutere i razmenu podataka? Postoje brojni razlozi,od onih tipa "Apsolutno sam oaran tom oblau" do " Moram da znam kako da poveem svoj kompjuter namreumojekompanije".J edanodnajvanijihrazlogajeinjenicadasukomunikacione tehnologijeprodrleapsolutnousveaspektenaegivota,odprofesionalnihiobrazovnih okruenja, do"iste"rekreacije.Ove tehnologije su imale toliko jak prodor da se estouzimaju "zdravo za gotovo"i uopte nismo ni svesni svih njihovih primena. Kratak istorijat Polje komunikacija nije novo: ljudi su komunicirali jo od svog postanka najprimitivnijim nainima sporazumevanjaicrtanjemnazidovimapeina.Hiljadamagodinasukomuniciralikoristeirei, pergament,kamene blokove i dimne signale.Primarnioblici slanja informacija zasnivali su se na ulu sluha i vizuelnom predstavljanju. Ili ujete nekoga da govori, ili vidite slova i simbole koji defi-niu poruku. Uvod u komunikacije, standarde i protokole Komunikacije su se drastino promenile1837.godine,kada je Semjuel Morze(Samuel Morse) izumiotelegraf.Zahvaljujuiovomizumu,bilojemogueposlatiinformacijepomou elektrinih impulsa preko bakarne ice.Poruke su slate tako to se svaki karakter prevodio u niz dugakih, ili kratkih elektrinih impulsa, ili,ako ne koristimo tehnike izraze, u nizove taaka i crtica - ti nizovi su prenoeni preko ice.Pridrueni skup karaktera i elektrinih impulsa naziva seMorzeovkod.Mogunostslanjainformacijabezoiglednogverbalnog,ilivizuelnog medijumapredstavljalajekamentemeljacmnogimizumimakojiezauvekpromenitinaine komunikacijeizmeuljudi. Aleksander Graham Bel(Alexander Graham Bell)je1876.godine pomerio telegraf jedan korak unapred.Pokazaojekakoglasmoedirektnodasekonvertuje uelektrinuenergijuiprenosi prekoicekorienjemnaizmeninognapona.Nadrugomkrajuiceelektrinisignalisu konvertovaninazaduzvuk.Rezultatjebilamogunostprenosagovoraelektronskimputem izmedu dve take, ije je rastojanje zavisilo samo od mogunosti fizikog povezivanja tih taaka. Zaljudeijisuivotizavisilisamoodtogatasumoglidavideiujuovajizumjebio apsolutno neverovatan i delovao je nestvarno. Najranijitelefonisu zahtevali posebanpar icaza svakitelefon na koji je neka osobahtelada se povee. Da bi nekoga pozvala, ta osoba je najpre morala da povee svoj telefon na par ica i da se nada da je neko na drugom kraju slua. Nije bilo nikakvog zvona, ili ureaja za signaliziranje koji bi osobunadrugomkrajuobavestioopozivu.Tosepromenilopronalaskomrazvodnetable (switchboard), razvodnog ureaja (slika1.1) koji je povezivao linije izmeu telefona. Kada je neko hteodapozovenekoga,jednostavnojepodizaoslualicui"redtovao"brojosobekojuelida pozove. Telefoni tada jo uvek nisu bili doli do take u kojoj bi ljudi sami obavljali aktivnosti kao to su okretanje brojanika,ili pritiskanje dugmadi.Uspostavljanje konekcija je aktivirano glasom. Konkretno,operater bi uo broj,a zatim bi koristio razvodnu tablu za povezivanje linija telefona osobe koja upuuje poziv sa linijama telefona traene osobe. SLIKA1.1Razvodnatabla Konekciju runo uspostavlja operater Razvodna tabla Unarednih70godinatelefonskisistemjetolikonapredovaodajetelefonpostaosasvim uobiajeniaparatusvakojkui.Veinanasnikadasenijenizapitalakakotelefonskisistem funkcionie. Znamo da okrenemo neki broj i jednostavno saekamo da uspostavimo vezu sa bilo kojim delom sveta. Sledeclznaajandogadajnapoljukomunikacijadesiose1945.godine,kadajeizmiljenprvi elektronskikompjuterENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator).Dizajniranjeza balistike proraune u Drugom svetskom ratu i predstavljao je prvi uredaj koji je mogao da obraduje informacijeelektronskimputem.IakoENIACnijeimaodirektnuuloguukompjuterskim komunikacijama,pokazaojedaseizraunavanjaidonoenjeodlukamoguizvestielektronskim putem, to je jedna od polaznih osnova dananjih komunikacionih sistema. Kompjuteriikomunikacijepoinjuda"izbijajunapovrinu"odmahnakonpronalaskaprvog tranzistora(1947.godine),kojijeomoguavaokreiranjemanjihijeftinijihkompjutera.Nova generacija kompjutera se pojavila60-ih godina prolog veka; sa njima je olakano procesiranje i rutiranje telefonskih poziva.Osim toga, sve vie kompanija kupuje kompjutere i razvija aplikaci-je za njih, tako da narasta i potreba za prenosom informacija izmedu njih. Prvikomunikacionisistemizmedukompjuterabiojejednostavan,alipouzdan.Uosnovi, ukljuivao je zapisivanje informacija sa jednog kompjutera na magnetnu traku, a zatim se sa tom trakomodlazilododrugogkompjutera(nekiljudiidanasradeisto,madasumagnetnetrake zamenjenediskovima,CD-ROM-ovimaiDVD-em).Nadrugomkompjuterujebilomogue proitatiinformacijesatrake.Ovojebiopouzdanoblikkomunikacije,uzpretpostavkudaje traka mogla bezbedno da se prenese do svog odredita. Sledei znaajan pomak u elektronskim komunikacijama desio se sa razvojem prvog personalnog kompjutera(PC-ja).Postojanje kompjuterakojise nalazina radnomstoluotvara potpuno novi svet mogunostizasmetanjeipribavljanjeinformacija.OgromanbrojPC-jauvedenje80-ih godina u skoro sva poslovna okruenja, kompanije, kole i organizacije,ali iu brojne domove. Cinjenica da je veliki broj ljudi imao kompjutere uslovila je potrebu za jo lakimnainima za razmenuinformacija. World Wide Web,aplikacija koja je informacije iz bilo kog dela sveta uinila lako dostupnim sa biloijegPC-ja,nastaojeunarednojdeceniji.Pomouklikovamiemkorisnicikompjutera piogu da pristupaju fajlovima, programima, video klipovima i zvunim zapisima.Online servisi, kao to su America Online, ili Yahoo, obezbeduju pristup mnotvu usluga za svoje korisnike, kao to su et sobe(prostorije zaaskanje),oglasnetable(bulletinboards),sistemizarezervaciju avionskih karata i jo mnogo tota. Da napomenemo da mnogi ljudi pogreno misle da koncept mrea za razmenu podataka potie sa kraja 90-ih godina prolog veka, od pojave Interneta. Mnogi se esto iznenade kada uju da je mrea zarazmenupodatakaprviputkreiranauFrancuskoju18.veku,oko200godinapre nastanka Interneta!Bio je konstruisan niz tornjeva, koji su imali asovnike sa klatnom i panele koji su na jednoj strani bili crni, a na drugoj beli. Osoba na prvom tornju bi u skladu saasovnikom postavljala paneltako da bude vidljiva crna, ilibela strana.Drugaosobabinaudaljenomtornju teleskopomposmatralakakojepostavljen panel na prvom tornju i u skladu sa tom postavkom definisan je poloaj lokalnog panela. Poruke su kodirane u skladu sa nizovima crnih i belih slika i prenoene su od jednog tornja do sledeeg u nizu. Prva poslata poruka je prelazila otprilike16 kilometara, za ta su bila potrebna otprilike etiriminuta.Referenca[RHo94]obezbeujefascinantnotivootojmreiinekimmotivima koji su inspirisali konstrukciju ovakve mree. Inaulasku u21.vek novetehnologijeneprestanomenjajunainnaeg radai slikusvetakoju trenutnoimamo.Integracijamedijumaikomunikacionihservisa,zajednosaeventualnom konverzijomudigitalneprenose,obeavapotpunonovisvetinteraktivnezabaveinove moguhostizaobrazovanje.PristupIntemetukojiobezbedujukompanijekojesebave uvodenjem kablovskih sistemau kucha okruenja nudi sve vee brzine preuzimanja informacija. Zahvaljujuitome,naraspolaganjuimamosveveibrojinformacija.Palmtopkompjuterii beinetehnologijeomoguavajufleksibilnijekorienjekompjutera,uenjeizabavukoje ranije nije bilo mogue obezbediti.Sve vei brojljudi koristi prednosti ovih tehnologija, to, sa drugestrane,nameesveveibrojetikihipravnihproblema.Sadajesveteekontrolisati pornografijuimaterijalsaeksplicitnimnasiljem.Problemzatiteautorskihprava(copyright) eskalirao je 2000. godine, kada je tehnologija toliko napredovala da su ljudi mogli da razmenju-ju popularnu muziku u digitalnom, kompresovanom formatu. Trenutno su u tu"priu"ukljueni i problemi u vezi videa. Kompjuteriikomunikacijesunapredovalidotemeredajedanasskoronemoguezamisliti funkcionisanjekompanija,kola,pa,ak,imnogihindividuabezkompjutera.Naapotpuna zavisnostodkompjuteranameenampotrebudaihrazumemo,kakosastanovitaprednosti koje pruaju, tako i u pogledu ogranienja. Primene Prenospodatakaizmeukompjuterapredstavljasamojednuoblastkomunikacija.Naprimer, veina ljudi je svesna da je za televizijski prenos neophodno imati antenu i kabl koji e dovesti signalukuu.Medutim,tojesamoposlednjikorakuvelikomsvetskomkomunikacionom sistemu,koji je nastao1962.godine uvoenjem Telstara,komunikacionog satelitadizajniranog zaprenostelevizijskihitelefonskihsignalaizmeduSjedinjenihAmerikihDravaiEvrope. Telstarjepokazaodajeprenosinformacijaizmedukontinenataitehnolokiizvodljivi ekonomski opravdan. Danas se televizijski signali pomou preko brojnih komunikacionih satelita. Na slici1.2 prikazan je klasian sistem. Predajnik na jednom delu sveta alje signal do satelita u orbiti, koji prenosi taj signal do prijemnika na drugom kraju sveta.Signalise od prijemnikaaljudo emisionih tornje-vaiprenoselokalnopomoufrekvencijekojujeodobrioFCC(FederalCommunications Commision). Antena prima signal i prenosi ga do televizijskog uredaja u naim domovima. Televizijske antene su sve rea pojava u dananje vreme, jer se mnogi ljudi pretplauju na usluge kablovsketelevizije,kojasignaledovodidirektnoudomovepomouoptikihfiberkablovai koaksijalnihkablova.Osimtoga,mnogiljudikupujusopstvenesatelitskeanteneidirektno primaju satehtske signale. SLIKA1.2Prijemtelevizijskihsignala Ostale varijante korienja komunikacijaukljuuju lokalne mree(LAN - localareanetworks)i mreeireggeografskogpodruja(WAN-wideareanetworks),sistemekojiveembroju kompjutera omoguavaju da komuniciraju na kraim (LAN), ili veim(WAN) rastojanjima. Kada sepoveu,korisnicimogudaalju,iliprimajufajlovesapodacima,mogudaselogujuna udaljenekompjutere,daaljupotu(email-elektronskupotu),ilidasepovezujunaWorld Wide Web.Zahvaljujuiemailu,bilo kojaosoba moe da poalje privatne,ili poslovne poruke, tabelarne obrasce, baze podataka, pa, ak, i porodine fotografije sa jednog kompjutera na drugi. Sistem za email smeta poruke na disku kompjutera, tako da drugikorisnik moe da ih proita. Zbog neverovatnopoveanog korienjaemaila,koji poruke aljei primaelektronskimputem, neki ljudi predvidaju da e u nekoj budunosti on zameniti klasinu potu. To se nee desiti ba u najblioj budunosti, mada danas ogroman broj ljudi koristi email, kako u poslovne, takoiu privatne svrhe, zahvaljujui sve veoj prisutnosti Weba. Pomou emailaje mogue poslati poruku na udaljenu lokaciju iz privatnosti doma;na slici1.3 ilustrovanojejednomogueuredenje.OsobasaPC-jemimodemommoedapristupisvom Internetprovajderuprekotelefonskelinije,kablovskogservisa,ili,ak,satelitskeantene.Taj kompjuter se povezuje na WAN mreu, kojaomoguava slanje poruke irom zemlje,ili,ak,do drugihzemaljaieventualnodoudaljenogInternetprovajdera,ilimodakompjuterau kompanijinojmreiprekoLAN-a.Rezultatjeelektronskitransferizmedudvetake,kojese potencijalnonalaze na velikimudaljenostima. predajnikprijemnik emisioni toranj frekvencijaodobrena od strane FCC-a za lokalno emitovanje satelitski prenos satellite SLIKA1.3Konekcijeelektronskepote Sledekratkiopisidodatnihkomunikacionihprimena.Nekeodovihtemadetaljnijeemo obraditiukasnijimpoglavljima. Faksimil maine(faks)Faks maina kreira elektronski ekvivalent slici na paretu papira, pa tu sliku alje preko telefonskih linija.Faksmainana drugomkraju ponovo kreira sliku sa originalnog papira. Faks se koristi za slanje pisama, grafikona i dijagrama za svega par minuta, ili, ak, za nekoliko sekundi. Glasovne i video komunikacijeLAN mree su originalno koriene za povezivanje PC-ja i ostalih uredaja prvenstveno radi transfera podataka i softvera.Cesto su komunikacioni sistemi razvijani iskljuivo radi prenosa glasa i video slika. Neke kompanije su imale sopstvene telefonske sisteme, ili privatne centrale (PBX - private branch exchange), o kojima e vie rei biti u Poglavlju 4. Video komu-nikacije mogu da se koriste za putanje video zapisa,ili za prijem videa iz spoljanjeg izvora i prenos signala u okviru kompanije,ili organizacije. Video komunikacije imaju specijalne potrebe, jer obino zahtevaju prenos 30 slika u sekundi, a za svaku sliku je neophodna velikakoliinainformacija da bi bila sauvana kristalno ista sa pravim bojama.Medutim,sa pojavom novih tehnologija koje koriste gigabitske brzine (milijardu bitova u sekundi),ovakav prenos postaje sasvimuobiajenideo saobraaja u okviru LAN mree. Time je otvoren potpuno novi svet moguih aktivnosti korienjemPC-jai LAN okruenja.Pomou slualica sa ugradenimmikrofonom svaka osoba moe da se prikljui na PC, izabere neki brojtelefona i inicira konverzaci-ju sa osobom na udaljenomtelefonu.Minikamere postavljene na monitoru PC-ja mogu da prenose slike osobe koja govori. Digitalno kreiranje slika se koristi i za prenos video slika ka korisnicima PC-ja. To ima brojne primene. Na primer, kompani-ja moe da sponzorie niz programa za obuku.Odeljenje koje je angaovano moe da objavi da e prenositi video snimak sa uputstvima preko odgovarajueg nosaa i da e ga odravati u odreenom vremenskom periodu. PC kod kue Internet provajder modem telefonska linija konekcija WAN mree WAN mrea lokalna mrea PC na poslu Zainteresovane osobe treba samo da koriste PC softver za selektovanje kanala u to vreme i moi e da prate emisiju u vreme kada se emituje. Mobilni telefoniTelefonski sistem je nesumnjivo najrasprostranjeniji komunika-cioni sistem. Medutim, sve do 60-ih godina prolog veka uesnici u komunikaciji su se morali fiziki povezivati. U to vreme telefonski sistem je poeo da koristi satelite i mikrotalasne tomjeve za slanje signala.Ipak, i u to vreme osobe koje uestvuju u razgovoru morale su fiziki da se vezuju na lokalne centrale. To je promenjeno pronalaskommobilnih(celularnih)telefona,uredaja koji sepovezuju na telefonski sistem preko radio talasa. Tako je ljudima omogueno da pozivaju druge brojeve iz svojih automobila, dok su na pauzi za ruak, na utakmici, ili, ak, iz udaljenih delova zemlje - iz bilo kog mesta na kome je mogua komunikacija sa predajnim i prijemnim tornjevima. Mobilni telefoni su korisnicima omoguili i pristup Webu, kao i mogunost slanja tekstualnih poruka.Detaljnije emo ih predstaviti u odeljku 4.2. I nformacioni servisiOni koji imaju PC i modem mogu da se pretplate na razliite informacione servise.Oglasne table (banke podataka)omoguavaju besplatnu razmenu nekih softverskih proizvoda,fajlovai drugih informacija.Ostali servisi korisnicima omoguavaju uvid u berzanske izvetaje,elektronske transakcije,ili prouavanje rasporeda avionskih letova i rezervisanje karata.Pretraivake maine na Webu omoguavaju pretraivanje baza podataka za dokumente u kojima se nalazi zadata kljuna re, ili na osnovu zadate tematske oblasti. Korisnicima se vraaju linkovi,tako da pomou jednog klika miemmoguda pristupe eljenim informacija-ma.Diskusione grupe(newsgroups) omoguavaju pojedincima da postavljaju pitanjai dobijaju odgovore o nekim konkretnim temama.Ovo je postao znaajan resurs za ljude koji trae tehnike savete u vezi razliitih softverskih paketa, ili, u stvari, u vezi bilo ega. E-komercInternet i razvoj razliitih programskih alatki promenili su nain na koji funkcioniu brojne kompanije. Naruivanje saudaljenih lokacija nije vie nikakva novina,jer su Ijudidecenijama koristili kataloge za naruivanje razliitih proizvoda. Medutim,e-komerc aplikacije su dovele do pojave ogromnog broja sajtova koji se "takmie"za svaki dolar potencijalnih korisnika. Skoro sve - od knjiga, CD-ova, odee i nekada popularnih medvedia (Beanie Babies), do automobila - moe da se kupi povezivanjemnasajt,popunjavanjemformulara(naravno,unjemunavodite ibroj svoje kreditne kartice) i potvrdom unosa. U decembru 2002. godine grad Bridgeville u Severnoj Kaliforniji, zajednica sa dugom tradicijom logovanja na Internet,imao je najveu ponudu na eBayu,od otprilike1,8 miliona dolara.Iako to ne moe u potpunosti da se uporedi sa kupovinom Luizijane, sigurno je promenilo mogue aspekte kupovine preko Interneta. Mnogi ljudiovakav nain kupovine smatraju najprikladnijim za poslovanje; naravno,imaih onihkoji samanje entuzijazrna gleda-ju na sve ovo.U jednoj anketi medu studentima na pitanja u emu je najvea prednost kupovine preko Interneta i koji je najvei nedostatak kupovine preko Interneta najei odgovor je glasio:"Ne morate da razgovarate ni sa kim." Peer-to-peer umreavanjePeer-to-peer umreavanje jeumreavanje u kojem grupa kompjuteramoe medusobnoda komunicirabez posredovanjacentralizovanog servera.Ova tehnologija je privukla panju pre nekoliko godina kada je zbog Napstera postavljeno pitanje zatite autorskih prava(copyright)u vezi razmene muzikih fajlova.Mnogi korisnici se oslanjaju na peer-to-peer umreavanje zainteraktivno igranje igara preko Intemeta, a servisi kao to je Kazaa omoguavaju korisnicima da dele audio fajlove, video klipove, pa, ak, i cele filmove (esto i pre nego to budu predstavljeni irokojpublici). "Otvorena" pitanja Novi tehnoloki napredak je"otvorio"brojna pitanja koja je bilo neophodno ozbiljno razmotri-ti.Na primer,u prethodnojdiskusiji esto smo koristili re povezivanje i njene razliite oblike. Ali,kakosepovezujemo?takoristimodabismouspostavilikonekciju?Dalikoristimo icu, kabl, ili optiki fiber? Moemo li da se poveemo i bez njih? U Poglavlju 2 su predstavljene razne opcije. Komunikacione tehnologije supoput planiranjasaobraaja.Puteviomoguavajuda stignetedo eljenogodredita,amorajudabudusposobnidaizdre velikisaobraaj,posebnouvelikim gradovima.Projektantimorajudapronauravnoteuizmeu tokaicene.Autoput sa10traka koji krui kroz grad moe da obezbedi bolji tok saobraaja od autoputa sa est traka,ali da li su dodatnetrakevrednepoveanjaceneautoputa?Odgovorjeverovatnoporvrdanakojereo veim,anegativanakojereomanjimgradovima.Situacijajeslinaikodkomunikacionih sistema. Oni moraju da podre prenos odreene koliine informacija, ali sama koliina zavisi od konkretneprimene.Koliinainformacijakojutrebadaprenesemoodreujenainpovezivanja ureaja.U Poglavlju10 predstaviemo razliite naine za povezivanje uredaja. Kadaizaberemonainpovezivanja,moramodauspostavimopravilakomunikacije.Gradske ulicemorajudaimajusaobraajneznakoveipravilazakontrolusaobraaja.Istovaiiza komunikacionesisteme.Bilodajeprimarnimedijumkabl,bilodasteseodluilizabeini prenos,moratedaznatekolikoeizvoraprimatiposlateinformacije.Potrebnojeuspostaviti neka pravila koja e spreiti koliziju poruka, ili e definisati postupak koji se primenjuje u sluaju kolizije. Lakoa korienjaje sledeiaspekt. Veinaljudi nee koristitineku tehnologiju akonije laka za upotrebu. Na primer, mnogi kupci video rekordera nikada nisu nauili kako da ih programiraju, bar dok se nije pojavio"VCR plus".Sada se mnogi video rekorderi mogu programirati glasom. Dabikomunikacionisistem,ilimreaimalimogunostfunkcionisanjaidaljegrazvoja, informacijemoraju biti lakodostupne.Medutim,u kojojmeri elimoda budu dostupne?Da li svako moe da vidi, na primer,informacije o uplatama u penzioni fond,ili o investicijama? Komunikacionisistemimorajudabudubezbedni.Moramodashvatimodalakoarazmene mformacijaomoguavaneautorizovanimlicimazloupotrebutihinformacija.Kakoinformacije uiniti lako dostupnim za one kojima je pristup doputen i spreiti sve ostale da ih vide? Ovo je veomatekoizvestikadaneautorizovaniljudiimajunaraspolaganjubrojneresurseiulau znaajnenapore zanaruavanjebezbednosnihmera.Kakoseosetljivostinformacijapoveava, mere zatite postajusve sofisticiranije.Ipak,nijedan sistemnije savrenobezbedan.Zatoseu spreavanjeovakvihaktivnostiukljuioizakonsaraznimkaznenimmerama.UPoglavlju7 detaljnije emo obraditi oblast zatite. ak i ukolikouspemo da reimosve ove probleme iupravljamo povezanimkompjuterima na najefikasniji,najisplativijiinajbezbednijinain,salakimtransferominformacija,ostajejedan problem:nisu svikompjuterikompatibilni.U nekim situacijama prenosinformacija sajednog kompjuteranadruginalikjeprelaskusajednogautomobilanadrugi.Akojereodva"ford escorta" proizvedena iste godine, to e biti jednostavno, ali ako je jedan "escort", a drugi "grand prix", imaete problema. Otvorenisistemisuoblastkojaprivlaivelikupanju.Akosupotpunoimplementirani doputajurazmenuinformacijaizmedudvapovezanakompjutera.Zbograzliitostimedu sistemima, ovo nije trivijalan postupak.U poslednjih nekoliko godina uinjen je ogroman korak napredupostizanjuovog cilja.Uodeljku1.4predstaviemootvorenesistemeimodelpoznat pod nazivom OpenSvstemI nterconnect (OSImodel).Iako se ovajmodel nije dobro pokazao zakomercijalnesvrhe,mnogigaidaljesmatrajuznaajnim,jeropisujestrukturukomunika-cionihsistemaiobezbedujeznaajanuvidunainzajednikogfunkcionisanjarazliitih komponenatakomunikacionog sistema. Konano,vraamosenapitanjezatoprouavatikomunikacionetehnologijeiumreavanje. Jednostavno,toje polje koje je imalo iimae ubudue neverovatanrazvoj.Ljudirnoraju da ih razumejuida pomognunjihovouobliavanje u budunosti. 1.2 Kompjuterske mree Tokom50-ihgodinaprolog vekaveinakompjuterajebilaslinasajednog aspekta.Imalisu glavnu memoriju,centralnu procesorsku jedinicu(CPU)i periferije(slika1.4).Memorijai CPU su predstavljali centralni deo sistema i imali su konekcije sa uredajima kao to su disk, magnetne trake i kompjuterski terminali. Otada su se razvile nove generacije kompjutera, kod kojih su obra-da i smetanje podatakadistribuiraniizmeu vie razliitihuredaja.Korisnik moe da pribavlja program sa jednog mesta, pokree ga na razliitim procesorima i alje rezultate na treu lokaciju. Sistemkojipovezujerazliiteuredaje,kaotosuPC-ji,tampaiiskeneri,predstavljamreu. Obino svaki uredaj na mrei ima specifinu namenu za jednog, ili vie korisnika. Na primer, PC moedasenalazinaradnomstoludabizaposleniimaopristuppotrebniminformacijamai soflveru.Onmoe dabude rezervisani za upravljanje diskom na kome se uvaju deljenifajlovi. Takav kompjuter nazivamo fajlserver. Mrea esto"pokriva"manju geografsku oblast i povezu-je uredaje u jednoj zgradi, ili grupi zgrada. Takva mrea se naziva lokalna mrea (LAN - local area network). Mrea koja "pokriva" veargeografsku oblast, kao to je jedna drava, ili svet, naziva se WAN rnrea (wide area network). SLIKA 1.4Komunikadoni ureaji u kompjuterskomsistemu Postojanje velikog broja korisnika samogunou postavljanja zahteva zaodredeniminformaci-jamaneminovnodovodidokonflikata.Zbogtoga,uredajimorajudasepoveutakodase obezbediispravantransferinformacija zasveuesnikeukomunikaciji.Kaoanalogiju,ponovo moemo da iskoristimo primer ulica u velikom gradu. Kada vozi samo jedna osoba, nije mnogo bitno gde se ulice nalaze, koje su jednosmerne, gde se nalazi saobraajna signalizacija, ili kako se vrisinhronizacija.Meutim,kadanaulicamaimatehiljade automobilaujutarnjimasovima, lorasporedmoedadovededozaguenjakojauzrokujuozbiljnakanjenja.Istovaiiza kompjuterskemree.Morajudasepoveutakodaseomoguiprenospodatakaizmedu veeg brojakorisnika,samalim,ilibezikakvogkanjenja.Strategijupovezivanjanazivamomrena topologija. Izbor topologije zavisi od tipova uredaja i od potreba korisnika. Ono to moe dobro da funkcionie za jednu grupu moe da bude veoma loe za neku drugu. Topologijazajednikemagistrale Naslici1.5prikazanajetradicionalnatopologijazajednikemagistrale(ili,jednostavno, topologijamagistrale),kojapovezujeureaje kaotosuradnestanice,mainframe kompjuterii fajlserveri.*Onikomunicirajuprekojednemagistrale(naprimer,koaksijalnogkabla). Tradicionalni pristup obezbeduje interfejs za svaki uredajpomou koga se magistrala oslukuje i ispitujesesaobraajnanjoj.Akointerfejsutvrdidasupodacinamenjeniuredajukojiih trenutnoopsluuje,podaciseitajusamagistraleiprenosedoodgovarajueguredaja.Slino tome, ako uredaj treba da prenese neke podatke, kola u interfejsu"oslukuju"kada je magistrala slobodnaitadazapoinjuprenospodataka.Ovonijenitadrugaijeodekanjanarampiza ukljuivanje na autoput u vreme saobraajnog pica - proveravate kada je pogodan trenutak da se "ubacite", u zavisnosti od toga da li vozite manji automobil,ili veliki kamion. Ponekad sedeavadadva uredajaistovremenopokuavajudaprenesupodatke.Obadetektuju odsustvo saobraaja i zapoinju prenos,ne registrujui prenosdrugog uredaja. *UPoglavlju10supredstavljenialternativninainizaimplementiranjetopologijezajednikemagistralekorienjem uredaja kao to su komutatori i habovi. Veina mrea ukljuuje vei broj ljudi koji koriste PC-je i svi ti korisnici mogu da pristupaju razn-im tampaima,ili serverima. diskovi memorija CPU drajvovi magnetne trake terminali SLIKA1.5Topologijazajednikemagistrale Rezultatjekolizijasignala.Dokprenosepodatke,uredajinastavljajuoslukivanjemagistralei detektuju um koji nastaje zbog kolizije. Kada uredaj detektuje koliziju, prestaje da prenosi podatke, eka nasumice izabraniperiodiponovopokuavadaprenesepodatke.Ovajproces,poznat pod nazivomCarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection(CSMA/CD),predstavljenje detaljno u poglavljima 4 i 9, zajedno sa ostalim nainima pristupa zajednikom medijumu. Primer mreesazajednikommagistralom(ioriginalnistandardzaLANmree)jeEthernet. Njegovaoriginalnakonfiguracijakoristizajednikumagistraluonakokakosmojeopisali; medutim,najnovije promene u tehnologiji obezbedile su brojne naine za povezivanje Ethernet ureaja, a da se, pri tom, i dalje sauva logika magistrale. U Poglavlju 9 detaljnije emo predstaviti razliite verzije Etherneta. Bez obzira na konkretnu implementaciju, glavna prednost Etherneta je mogunost lakog dodavanja novih uredaja namreu. Topologijazvezde Sledeeuobiajenouredenjejetopologijazvezde(slika1.6).*Koristicentralnukomponentu kojaomoguavapovezivanjedrugihuredajaradimeusobnekomunikacije.Ovakviuredajise obinonazivajuhubovi(hubs),ilikomutatori(switches);razlikeizmedunjihobjasniemou Poglavlju 10. Kontrola je centralizovana: ako uredaj eli da komunicira, to moe da izvede samo pomou centralnog komutatora. Taj komutator usmerava podatke do njihovog odredita. * Topologija zvezde moe da se posmatra i kao hijerarhijska topologija kod koje centralni vor igra ulogu"korena" u stablu. U Poglavlju10 pokazaemo kako se vei broj razliitih ureaja moe povczati na jedan komutator, ili hub, tj. na uredaj koji obezbedujehijerarhjjskopovezivanje. mainframe kompjuter mainframe kompjuter fajl server radna stanica fajl server radna stanicaradna stanica radna stanica hub/komutator server tampa SLIKA1.6Topologijazvezde Centralizacijaobezbedujefokusiranjeodgovomostiujednojtaki,tojeprednosttopologije zvezde. Kod prvih mrea topologija magistrale je imala neke prednosti u poreenju satopologi-jom zvezde.Nedostatak centralnog ureajajeolakavaododavanjenovihureaja,jer nijedan uredajnijemoraodabude"svestan"ostalihuredajanamrei.Osimtoga,kvar,iliuklanjanje jednoguredajanamreisamagistralomnisuizazivaliprestanakradamree.Kodtopologije zvezde kvar na centralnomkomutatoru prekida konekciju.Medutim, sapromenomtehnologije irazvojempouzdaneopremestvorenisutehnikiiekonomskiuslovizaprimenutopologije zvezde u veim topologijama. Topologijaprstena Kodtopologijeprstena(slika1.7)ureajisepovezujukruno.Svakiuredajkomunicira direktno i jedino sa svojim "susedima". Ako "eli" da komunicira sa udaljenim uredajem, on alje poruku koja se prosleuje preko svih ostalih uredaja koji se nalaze izmedu njih. Mrea u obliku prstenamoe da bude jednosmemai dvosmerna.Pod jednosmernom mreom podrazumeva se mrea kod koje se sav prenos odvija u istom smeru (na primer, na slici 1.7 koristi se smer kretanja kazaljki na asovniku). U tom sluaju svaki ureajmoe da komunicira samo sa jednim"susedom". Kod dvosmernih mrea prenos podataka moe da se vri u bilo kom smeru i ureajmoe direktno da komunicira sa oba"suseda". PrvatopologijaprstenajebilaIBM-ovaTokenRingmrea,kojajekorienazapovezivanje PC-jaujednojkancelariji,iliodeljenju.Kodtokenringmreekomunikacijasekoordinira prosleivanjemtokena(preddefinisane sekvence bitova)izmedusvihuredajauprstenu.Uredaj moe netoda poalje samo kada primi token. Tako aplikacije sajednog PC-jamogu da pristu-pajupodacimasmetenimnadrugimkompjuterima(fajlserverima)bezueaposebnog centralnoguredajakojikoordinirakomunikaciju.Nedostataktopologijeprstenajetotoje komplikovana sastanovitaodravanja.Naprimer,tase deavaakojetokenizgubljen,ilije oteen? Svi uredaji koji trae token nee moi da ga dobiju i prenos podataka nee biti mogu. Postojenainizareavanjeovakvihproblemainjihemopredstaviti,zajednosaostalim aspektima token ring mrea, u odeljcima 4.7 i9.S. Topologija prstenaima i svoje prednosti. SLIKA1.7Topologija prstena Na primer,injenicadaureajmora da ekanatokenonemoguavaistovremeniprenosiz vie uredaja, tako da su kolizije nemogue. To je karakteristika Ethernet protokola(predstaviemo ga uodeljku4.7iuPoglavlju9.Kakosusemreerazvijale,prednostiEthemetasunadvladale njegovenedostatke;kaorezultat togprocesa,danasnatrituLANmreadominirajurazliite verzije Etherneta. Potpuno povezana topologija Potpunopovezana topologija (slika1.8)imadirektne konekcije izmedu svih parova uredajana mrei.Tojeekstremninaindizajniranjamree.Komunikacijapostaje veomajednostavna,jer nema nadmetanja za dobijanje komunikacionih linija. Ako dva ureaja ele da komuniciraju, to rade direktno,bez ukljuivanjaostalih ureajana mrei.Ipak,cenadirektnih konekcijaizmedu svakog para uredaja je veoma visoka.Osim toga, kod ovakve konfiguracije mnoge konekcije nee biti dovoljno iskoriene. Akodvauredajaretko komuniciraju, fizika konekcijaizmeu njih se veoma retko koristi. U takvim sluajevima ekonominiji pristup je indirektna komunikacija, tako da se neiskoriene linije eliminiu. Kombinovane topologije Mnogekompjuterskemreekoristekombinacijerazliitihtopologija.Naslici1.9prikazanaje jednamogua kombinacija-ima zajedniku magistialu,kojadirektno povezuje vie uredaja. SLIKA1.8Potpunopovezanatopologija SLlKA1.9Kombinovanatopologija lokalna mrea most/komutator mainframe kompjuter lokalnamrea lokatnamrea magistrala fajlserver laserskitampa Grupekorisnikakaotosuistraivai,raunovoe,iliosobljeuprodajnomodeljenjuimaju specijalizovane potrebei ele zasebne LANmree u okvirukojih e obavljatinajveideosvog posla. Ipak, povremeno im je neophodan pristup informacijama sa dmgih LAN mrea. U okviru mogueg dizajnapostojinekolikoLANmreakoje povezujuPC-jeiostaleuredajeu topologijuprstena,zvezde,ilimagistrale.UreajiuokviruLAN-akomunicirajuuskladusa pravilima topologijekojajekoriena zanjihovopovezivanje.AkoPCmoradakomunicirasa uredajemudrugojLANmrei,toradiprekomosta,ilikomutatorakojipovezujetedveLAN mree.Mostoviikomutatorisuuredajikojiobezbeujutehnologijuzapovezivanjeuredaja unutar i izmedu LAN mrea; detaljnije emo ih. predstaviti u Poglavlju 10. 1.3 Standardi i organizacije za uspostavljanje standarda Potreba zauvoenjemstandarda Modastepomislilidajeprimarniproblemkoduspostavljanjakomunikacijaizmedudva kompjuterajednostavnoobezbeivanjeprenosapodatakasajednogkompjuteranadrugi. Medutim,potosekompjuteriestodostarazlikuju,procesprenosamoedabudemnogo sloeniji, recimo poput prelaska sa"kadilaka"na"tojotu".Svi automobili se zasnivaju na istim prindpima,alirazliitimodeliimajujedinstvenekarakteristikesarazliitimstilovimatakoda ciljaju na razliita trita i razliite kupce; isto vai i za kompjutere, osim to korisnici mogu da ispoljavaju veudozufanatizma(korisniciPC-ja"mrze"Mac,akorisniciMaca"mrze"PC). Komapnijedizajnirajuiproizvodekompjuteresarazliitimstilovimaizarazliiteaplikacije. Veina sledi iste opte principe, a specifinosti odraavaju razmiljanja i filozofiju razliitih Ijudi. Kompjuteriimajurazliitearhitekture,razumejurazliitejezike,smetajupodatkeurazliitim formatimai komunicirajunarazliitimbrzinama.Zbog toga,postoji velikanekompatibilnost, to znaajno oteava komunikaciju. Ova nekompatibilnostdovodidoosnovnogpitanjakakojeuoptemogueuspostavitikomu-nikaciju izmedu kompjutera.Oni komuniciraju koristei model slian onome koji se koristi, na primer, u trgovini izmedu razliitih zemalja. Svi uesnici govore drugim jezikom, tako da su im neophodniprevodioci.Osimtoga,morajudasepridravajuprotokola,kojidefmiepravilai nain na koji se diskusija zapoinje i nastavlja. Ako se svi ne pridravaju protokola, diskusija e postatihaotina.Ispravnadiskusijaseodvijakadasviuesnicipotujuuspostavljenapravila. Slino tome,dabikompjuterikomunicirali,potrebnisuimprotokolipomoukojihebiti utvrdeno koji kompjuter"govori"iprevedenototo"kae"nadrugejezike.Sledeikorak je definisanje protokola. Tu lei sledei problem: protokoli su sjajni, ali e se diskusija, ako uesni-cislederazliiteprotokole,odvijatikaodainemaprotokola.Akoseljudidogovoreo zajednikom protokolu, to postaje standardni protokol i svako moe da ga koristi. Naalost, ovo pomalo lii na situaciju u kojoj bi svi trebalo da usvoje istu arhitekturu, a znamo da se to nikada ne moe desiti. Usaglasiti miljenje vie grupa ljudi o neemu nije nimalo jednostavno. Razliite grupe imaju razlidteciljeveiidejeotomekojiprotokolnajboljeobezbedujeispunjavanjetih ciljeva. Zbog toga su godinama nastajali i bili korieni razni standardi. Postoje dve grupe standarda. De facto standardi postoje zbog opte upotrebe - postali su toliko rasprostranjeni da prodavci i proizvoai prepoznaju da e sa takvim proizvodima sebi obezbe-diti veliko trite. Mnogi IBM-ovi proizvodi su postali de fakto standardi.Drugi tip su standardi kojeformalnoprepoznajuiusvajajuorganizacijezauspostavljanjestandardanaosnovu nacionalnih,ilisvetskihkriterijuma.Onikojieledanjihovodelopostanestandardpiu predlogiprosledujugaorganizacijizauspostavljanje standardaradirazmatranja.Tipino,ako predlognaidenanesumljivuioptuporku,organizacijezauspostavljanjestandardadaju sugestijeialjuihkreatorimaradidaljihmodifikacija.Nakonnekolikokrugovasugestijai modifikacija, predlog se usvaja, ili odbija. Ako se odobri, standard obezbeduje model na osnovu koga proizvodaimogu dadizajniraju nove proizvode. Organizacije zauspostavljanje standarda Uvodenje organizacija za uspostavljanje standarda defmitivno je uvelo red na polju komunikaci-ja koje se razvijaju neverovatnombrzinom.Odobrenoje nekolikostotina standarda zarazliite aspekte komunikacija, to je, pak, dovelo do nekompatibilnosti izmedu razliitih tipova uredaja. Na primer, mnogi korisnici PC-ja kupuju modem(uredaj koji omoguava slanje i prijem signala sa kompjutera preko telefonske linije) za povezivanje na kompjutere u univerzitetskim mreama, ili mreama kompanija, ili na Internet provajdere.Problem je to postoji desetine standarda koji opisujurazliitenainezaslanjeiprijemsignalaprekotelefonskelinije;akomodemikoriste razliite standarde, komunikacija izmedu njih nije mogua. Ipak, proizvodai su prepoznali ovaj problemiobinoproizvodemodemetakodaseimplementirajuodredenistandardikoji zadovoljavaju zahteve trita.Ovajproblemje u potpunostiobjanjen u Poglavlju3. Na polju kompjuterskihmreai savremenih komunikacijarelevantne su sledee organizacije: American National Standards I nstitute (ANSI)ANSI (www.ansi.org/) je privatna, nevladina agencija,iji su lanovi proizvoclai, korisnicii druge zainteresovane kompanije.Ima skoro1.000lanova,a predstavlja deo ISO-a(International Organization for Standardization), koji emo objasniti kasnije. ANSI standardi su esti na brojnim poljima. Neki od konkretnih primera su Fiber Distributed Data Interface (FDDI) i Sinhrona optika mrea (SONET - Synchronous Optical Netowrk) za optiki fiber.Sledei standard(predstaviemo ga u Poglavlju 2) je American Standard Code for Information Interchange (ASCII), koji se koristi namnogim kompjuterima za smetanjeinformacija. I nternational Electrotechnical Commision(IEC)IEC (www.iec.ch/) je nevladina agencija koja"izmilja"standarde za obradu podataka i interkonekcije i bezbednu opremu. llkljuena je u razvoj J oint Photographic Experts Group (JPEG), grupe koja je "izmislila"standard za kompresovanje slika. I nternational Telecommunications Union(ITU)raniji naziv bio je Comite Consultatif I nternational de Telegraphique et Telephonique (CCITT)Engleski ekvivalent bio biInternationalConsultative Committee for Telephony and Telegraphy. ITU (www.itu.int/) je agencija Ujedinjenih nacija, koja ima tri sektora:ITU-R se bavi radio komunikacijama, ITU-D je razvojni sektor i ITU-T (relevantan za ovu knjigu), koji se bavi telekomunikacijama.lanovi ITU-a su razne naune i industrijske organi-. zacije, telekomunikacione agencije, autoritativna tela za telefoniju i ISO.ITU"stoji iza"brojnih standarda za mree i telefonske komunikacije.Medu optepoznate standarde ubrajaju se standardi V i X serija. V serija je namenjena telefonskim komu-nikacijama. U Poglavlju 3detaljnije emo predstaviti neke V standarde koji opisuju nain na koji modem generie i interpretira analogne telefonske signale. X serija se bavi interfejsima mreai javnim mreama. Poznatiji standardi ove serije su X.25 za interfejse u mreama sa komutacijom paketa(predstavljen je u Poglavlju13), zatim X.400 za sisteme elektronske pote i X.509 za digilalne sertifikate (predstavljen je u Poglavlju 7). Postoje jo mnogi drugi X i V standardi. Electronic I ndustries Association (EIA)lanovi EIA-a (www.eia.org), koji je lan ANSI instituta, su brojne elektronske firme i proizvoad telekomunikacione opreme. Primarne aktivnosti EIA asocijacije su elektronske konekcije i fizikiprenos podataka izmedu razliitih ureaja. Najpoznatiji standard EIA asocijacije je RS-232(poznat i kao EIA-232), koji su PC-ji dugo koristili za komuniciranje sa drugim ureajima, kao to su modemi, ili tampai. Standard EIA-232 predstaviemo u Poglavlju 4. Telecommunications Industry Associatioo (TIA)TIA (www.tiaonline.org) predstavlja provajdere proizvoda komunikacionihi informacionih tehnologijai servisa na globalnom tritu. Ta asocijacija, koju akredituje ANSI, bavi se razvojem standarda za iroki opseg komunikacionih proizvoda. Neki od primera su optiki kablovi, iani provodnici i konektori koji se koriste u lokalnim mreama. Internet Engineering Task Force (IETF)IETF (www.ietf.org) je internacionalna zajednica, iji su lanovi dizajneri mrea, proizvodai i istraivai, koji kao zajedniki interes imaju uspostavljanje stabilnog funkcionisanjaInternetainjegov razvoj. Podeljena je u radne grupe koje se bave raznim aspektima Interneta, kao to su aplikacije, operacije, upravljanje, rutiranje, zatita i transportni servisi.Ove radne grupe su zaduene za razvojiocenu specifikacija koje treba da postanuInternet standardi. J edan od znaajnih rezultata rada IETF zajednice je sledea generacija Internet protokola, koja je predstavljena u Poglavlju11. InstituteofElectricalandElectronicEngineers(IEEE)IEEE(http://standards.ieee.oig)je najvea svetska profesionalna organizacija koju ine profesionalci u oblasti raunarstva i inenjeringa.Objavljuje razne asopise,organizuje konferencije i ima grupu za razvoj standarda. Verovatno njeno najpoznatije delo na polju komunikacija su Project 802 LAN standardi. Standardi 802, koji su predstavljeni u Poglavlju 9, definiu komunikacione protokole za mree sa topologijom magistrale, prstena i beine mree. International Organization for Standardization(ISO)ISO(www.iso.ch) je svetskaorganizacija,koju ine tela za uspostavljanje standarda iz razliitih zemalja, medu kojima se nalazi i ANSI iz SAD. J edna od najznaajnijih aktivnosti ISO organi-zacije je rad naotvorenim sistemima,koji definiu protokole koji omoguavaju komunikaciju nezavisnu od arhitekture kompjutera.Optepoznati model je Open System Interconnect, organizovanu sedam slojeva. Neki od nas su verovali da e se OSI model koristiti u svim buduim komunikacijama, to je, medutim, nakon razvoja Interneta i Web aplikacija, malo verovatno. Ipak, esto se prouava kao model za uslojavanje protokola.OSI model predstaviemo u narednomodeljku. National I nstitute of Standards and Technology (NIST)Ranije poznat kao National Bureau of Standards (NBS), NIST (www.nist.gov) je agencija Ministarstva trgovine SAD.Uspostavlja standarde koje federalna vlada koristi prilikom kupovine opreme. Osim toga, razvija standarde za razne fizike veliine, kao to su vreme, duina, temperatura, radioaktivnost i radio frekvencije. J edan znaajan standard za bezbedne aplikacije je Data Encryption Standard(DES),metod ifrovanja,ili promene informacija u formu koja ne moe da se razume.DES standard je izraden u ipovima koji se koriste u komunikacionim uredajima. Standard je izuzetno sloen i kontraverzan; neki veruju da ga je Nacionalna agencija za bezbednost (National Security Agency) namerno oslabila da bi se spreilo korienje tehnika za ifrovanje koje ne moe da se deifruje.Poto je standard"razbijen", vie se ne koristi kao funkcionalni metod ifrovanja,ali postoje neke druge tehnike koje se zasnivaju na ovom standardu.DES detaljnije predstavljamo u Poglavlju 7. I nternationalBusiness Machines (IBM)Iako nije organizacija za uspostavljanje standarda, naveli smo je zbog ogromnog udela u nastajanju de fakto standarda. Istaknuti primeri su System Network Architecture (SNA) i Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC). SNA je model protokola koji omoguava komunikaciju IBM kompjutera i opreme. Nastao je pre OSI modela i danas nema optu upotrebu, mada je po mnogo emu slian OSI modelu. EBCDIC kod (prikazaemo ga u Poglavlju 2) predstavlja alternativu ASCII kodu za smetanje podataka i obino se koristi na IBM mainframe kompjuterima (iako IBM-ovi PC-ji obino koriste ASCII kod). Ove organizacije nisu jedina tela koja mogu da uspostavljaju standarde,ali su svakako najmero-davnije u oblasti savremenih komunikacionih tehnologija i mrea. 1.4 Otvoreni sistemi i OSI model Reklismodaprotokoliomoguavajukomunikacijuizmedunekompatibilnihsistema.Kada imamodvaspecifinasistema,definicijaprotokolajesasvimjednostavna.Problempostaje ozbiljnijiiteidok sepoveavabrojrazliitihtipovasistema.Skupprotokolakojiomoguava komunikaciju izmedu bilo koja dva sistema, bez obzira na njihovu arhitekturu, naziva se otvoreni sistem.ISOsebaviproblemomobezbedivanjakomunikacijeizmeduvieureaja,arazvioje OpenSystemInterconnect(OSI)model.Dajepotpunorazvijen,omoguiobikomunikaciju izmedu bilo koja dva povezana kompjutera. OSI model nije doiveo komercijalni uspeh, jer su ga"zasenili"protokoli na kojima se zasniva Internet. Zbog toga, neki smatraju da je OSI model"mrtav"i da se vie ne koristi,a drugi, pak, da, iako nije imao komercijalnog uspeha, ipak definie radni okvir u kome je mogue prouavati irazumetiprotokole.Specijalno,omoguavaprouavanjeirokogspektrakomunikacionih protokolairazumevanje njihovihmedusobnihodnosa. Kao i svi ostali sloeni programi, ili sistemi, ima tano definisanu strukturu na kojoj su izgradene komponente.Osimtoga,razumevanjepojedinanihkomponenatasasvimserazlikujeod razumevanjanainanakojitekomponentezajednofunkcioniudabibioomoguenefikasan komunikacioni sistem. Zbog toga,dajemo opti prikaz OSI modela. OSI model ima sedam slojeva(slika1.10). Svaki sloj izvrava specifine funkcije i komunicira sa slojevimakojisenalazedirektnoiznadiispodnjega.Viislojevisuzaduenizakorisnike servise, aplikacije i aktivnosti, dok se nii slojevi bave stvarnim prenosominformacija. Svrhauslojavanjaprotokolajerazdvajanjespecifinihfunkcija,takodanjihovaimplementacija bude transparentnasastanovitadrugih komponenata.Osimtoga,organizovanje po slojevima omoguavanezavisnodizajniranjeitestiranje svihkomponenata.Naprimer,slojvezeifiziki sloj izvravaju zasebne funkcije.Fiziki slojobezbeduje servise za sloj veze.Sloj veze uopte ne vodi rauna o tome kako se servis izvrava, ve je bitno samo da li je servis izvren. host sistemi korisnik 7. sloj aplikacije 6. sloj predstavljanja 5. sloj sesije 4. transportni sloj 3. sloj mree 2. sloj veze 1. fiziki sloj medijum za prenos SLIKA 1.10Slojeviti OSI model ISO organizacije Akododedonekihpromenauimplementacijifizikogsloja,toneeuticatinaslojveze (i sve ostale vie slojeve).Ovakav odnos vaiizmedu bilo koja dva susedna sloja, a obezbeduje apstraktnu analogiju koja se moe primeniti u raznim softverskimdizajnima. Moemo da iskorislimo poreenje sa sastankom predsednika dve drave. Svaki lider izlae svoja razmiljanja,madase te idejemoraju prenetinaodgovarajuemdiplomatskomjezikudabise izbegle eventualneuvrede.Osimtoga,akogovoredrugaijimjezikom,jedanjezikmoradase izabere kaoprimarni oblik komunikacije.Na slici1.11ilustrovanjemoguitroslojniprotokol koji ukljuuje pokuajrazreavanjakrize.J edanlider odmahistie daonnee tolerisatinastalu situadju.Diplomataprenosiporukuumanjepreteemtonu,aprevodilacprevodiporukuna izabranijezik.Nadrugojstrani,drugiprevodilacprevodiporukuuspecifinijeziktestrane. Diplomata prima pomku i govori predsedniku drave ta to, u stvari, znai. Usutini,predsednicidravakomunicirajudirektno,iakoseporuke,zapravo,prenose posredstvom drugih osoba. OSI model funkcionie na slian nain. Najnii je fiziki sloj, koji je zaduenzastvarniprenospodataka.Najviislojjezaduenzakompjuterskisistemkojije povezannamreu.Svakislojuokvimmodelaodgovararazliitimnivoimaapstrakcijeutoku komunikacije i definie odreene funkcije i protokole. Formulisanje poruke u skladu sa interesima drave. "Ova situacija je neprihvatljiva, tupsone jedan." Prenoenje poruke u skladu sa odgovarajuim diplomatskimiezikom. diplomata "U najveem interesu za ouvanje zdravih odnosa i bezbednosti obe drave je da odmah otklonimo ovai problem." Prevodenje na sporazumno prihvaeni jezik komunikacije. prevodilacprevodilac Komunikacijabez poznavanja kompletnih opsega ili znaenja komunikacije. Prevodenje nazad na nacionalniiezik. "U najveem interesu za ouvanje zdravih odnosa i bezbednosti obe drave je da odmah otklonimo ovaj problem." diplomata Prenoenjeporuke na jezik koji je u skladu sa interesima drave. Razmena ideja bez uea autoriteta koji bi stvarali ili menjali njihovo znaenje. "Taj tupson kae da to nee prihvatiti." predsednikdravepredsednikdrave Primanjeporuke i odgovaranje. komunikacija na visokom nivou, iako ne govore istimjezikom SLIKA 1.11 Komunikacioni protokol izmeu predsednika dve drave Dveinaenekompatibilnestrane,akokoristeOSImodel,mogumedusobnodakomuniciraju (slika 1.12). Logino, svaki sloj komunicira direktno sa istim slojem na drugoj strani. Fiziki, svi slojevi komuniciraju sa slojevima koji se nalaze odmah ispod,ili iznad njih.Kada proces elida poalje informacije, poinje da ih preputa sloju aplikacije. Tajslojizvrava svoje funkcije i alje podatke na sloj predstavljanja. Hakontoga, izvravaju se funkcije sloja predstavljanjai podaci se prosleduju do sloja sesije. Ovaj proces se nastavlja sve dok se podaci ne prenesu do fizikog sloja, koji, u stvari, prenosi podatke. Proces se na prijemnom kraju izvodi obrnutimredosledom.Najprefiziki slojprima niz bitova i predaje sloju veze. Na sloju veze se izvode odredene funkcije,a zatim se podaci alju do sloja mree. Ovaj proces se nastavlja sve dok se ne stigne do sloja aplikacije, koji eventualno proslednje podatke do prijemnog procesa. proces aljeinformacijeProcesprimainformacije Svakis!ojizvravasvoje funkcijeialjepodatke nasledeiviisloj. Svakislojizvrava svoje funkcijeialje podatkedonarednoj nieg sloja. fizikiprenonizapodataka SLIKA1.12KomunikacijaostvarenapomousedmoslojnogOSIprotokola slojaplikacije slojpredstavljanja slojsesije transportnisloj slojmree slojveze fizikisloj fiziki sloj slojveze slojmree transportnisloj slojseslje slojpredstavljanja slojaplikacije logikakomunikacija izmeduslojeva Izgledakaodaprocesidirektnokomuniciraju,takotosvakislojkomuniciradirektnosa identinim slojem na drugoj strani. U stvarnosti, svi podaci se prevode u niz bitova i prenose se izmeu fizikihslojeva. Ovajprocespomalopodseanaslanje pisma,gde saprimaocompismakomuniciratetakoto adresirate kovertu i ubacujete je u potansko sandue. to se Vas tie, aktivnost je zavrena: komu-nikacija ne zavisi od toga kako se pismo usmerava,ili da li putuje kamionom, avionom, vozom, brodom, ili ga nosi golub pismonoa. Znate da e pismo stii i jednostavno moete da ekate na odgovor. Opti pregled modela SIojaplikacije,najviisloj,radidirektnosakorisnikom,ilisaprogramskimaplikacijama. Napomenimodatonijeistotoiprogramskaaplikacija.Slojaplikacijeobezbedujekorisnike servise,kaotosuelektronskapota,ilitransferfajlova.Naprimer,kodprotokolazatransfer fajlovaslojaplikacijenajednomkrajutrebadapoaljefajldirektnodoslojaaplikacijena drugomkraju,nezavisnood koriene mree,ili od arhitekturaukljuenih kompjutera. Slojaplikacijedefmieiprotokolekojiomoguavajupristuptekstualnomeditorunaudaljenom serveru.Razlog zatojeinjenicadarazlidtitipovieditorakoriste razliitekontrolne sekvence za kontrolu kursora. Na primer, samo pomeranje kursora moe da zahteva kursorske tastere, ili speci-jalne kombinacije tastera. Voleli bismo kada bi ovakve razlike bile transparentne za korisnika. Slojpredstavljanjajeodgovoranzapredstavljanjepodatakauformatukojikorisnikmoeda razume.Naprimer,pretpostavimodadvarazliitakompjuterakoristerazliitenumerike formate iformate zakaraktere.Slojzapredstavljanje prevodipodatke iz jedne reprezentacije u drugu i izoluje korisnika od tih razlika.Da bi se toizvelo,sloj za predstavljanje najpre utvrduje razlikeizmedupodatakaiinformacija.Nakrajukrajeva,mreeipostojezatodabikorisnici moglidarazmenjujuinformacije,anenizovebitova.Korisnicinetrebadavoderaunao razliitim formatima, veda se koncentriu na sadraj informacija i ono ta one znae za njih. Slojpredstavljanja moe da obezbedi i bezbednosne mere.Moe da ifruje podatke pre nego to seproslededoniihslojevaraditransfera.Slojpredstavljanjanadrugomkrajuutomsluaju deifruje primljene podatke.Korisnik nikada i ne mora da zna da je vrena bilokakva promena podataka.Ovo je posebno vano u WAN mreama (koje "pokrivaju"velika geografska podruja), gde neautorizovani pristup predstavlja ozbiljan problem. Slojsesije omoguavaaplikacijama nadvarazliita kompjuteradauspostavesesiju,ililogiku konekciju.Naprimer,korisnikmoedaseulogujenaudaljenisistemidakomunicira naizmeninim slanjem i primanjem poruka.Slojsesije pomae koordinaciju procesa tako to se svaki krajobavetava kada moe da alje podatke,ili kada mora da"oslukuje".Ovo predstavlja jedanoblik sinhronizacije. Sloj sesije je zaduen i za ispravljanje greaka. Na primer, pretpostavimo da korisnik alje sadraj velikog fajla preko mree na kojoj iznenada dolazi do kvara. Kada se funkcionalnost mree pono-vo uspostavi,da li korisnik mora da pone ponovni prenos fajla od samog poetka?Odgovor je negativan, jer sloj sesije korisniku omoguava umetanje kontrolnih taaka u dugakom nizu. Ako mrea padne, bie izgubljeni samo podaci koji su preneti iza poslednje kontrolne take. Osim toga, sloj sesije je zaduen za zatvorene operacije koje se sa stanovita korisnika izvode kao jedinstvene transakdje.Uobiajeni primer je brisanje zapisa iz baze podataka.Iako korisnik vidi brisanje zapisakaojedinstvenuoperaciju,ona,ustvari,moedaukljuujenekolikooperacija. Najpre se mora pronai odgovarajui zapis, a zatim se pristupa brisanju promenom pokazivaa i adresa i eventualnim upisom u indeks, ili he (hash) tabelu. Ako korisnik pristupa bazi podataka preko mree, sloj sesije mora da obezbedi da se sve operacije nieg nivoa izvedu pre nego to pone konkretno brisanje. Ako se operacije u bazi podataka izvode u vreme kada stigne zahtev za brisanje, zbog eventualnih otkazamree moda e doi do naruavanja integriteta podataka, jer je mogue da se izbriu samo neki pokazivai(setite se uvodnih predavanja na kojima ste uili neto vie o strukturama podataka,kada je biloreioprogramirnakojinemenjaju sve pokazi-vae), ili moe doi do brisanja zapisa, a da se, pri tom, ne izbrie referenca na taj zapis. Cetvrti je transportni sloj. To je najnii sloj koji se bavi komunikacijama izmedu dva kraja (nii slojevi rade sa samom mreom). Transportni sloj moe da utvrdi koja se mrea koristi za komu-niciranje. Kompjuter moe da bude povezan na vie mrea, koje se razlikuju po brzini, ceni i tipu komunikacije, a izbor esto zavisi od vie faktora. Na primer, da li su informacije predstavljene u oblikudugakogkontinuelnognizapodataka?Hi,dalisekomunikacijaodvijasabrojnim prekidima?Telefonskamreajedobrazadugake,kontinuelneprenosepodataka.Kadase konekcija uspostavi,ona se odrava sve dok se ne zavri prenos podataka. Sledeipristuppodrazumevadeljenjepodatakanamanjepakete(podskupovepodataka)i njihovnaizmeniniprenos.Utakvimsituacijamanijeneophodnoodravatikonstantnuko nekciju. Umesto toga, svaki paket moe nezavisno da se prenosi kroz mreu.Kada na prijemnoj strani budu primljeni svi paketi, oni se moraju ponovo sastaviti pre nego to se proslede do viih slojeva.Problemsejavljakadapaketikoristedrugaijerutenaputudosvogodredita,jerne postoji nikakva garancija da e biti primljeni istim redosledom kojim su i poslati (ba kao to ne postoji nikakva garancija da e pismo koje je poslato u ponedeljak sigurno stii pre pisma koje je poslato u utorak), ili da e uopte i stii do svog odredita. Ne samo da prijemna strana mora da utvrdi taan redosled paketa, ve mora da proveri i da li su stigli svi paketi. Sloj mree je zaduen za strategije rutiranja.Na primer, kod bidirekcione mree sa topologijom prstena postoje dve putanje izmeu svake dve take.Sloenija topologija moe da ukljuuje vie razliitihmtaizmedupojedinihtaaka.Kojaodnjihjenajbra,najjeftinija,ilinajbezbednija? Koje su otvorene, a koje su zaguene? Da li cela poruka treba da se alje istom rutom, ili se njeni delovi mogu slati nezavisno? Slojmreekontroliekomunikacionupodmreu(communicationssubnet),kolekcijumediju-ma za prenos i elemenata za komutaciju, koji su neophodni za rutiranje i prenos podataka. Sloj mree je najvii sloj podmree.On moe da sadri i knjigovodstveni softver zaispostavu rauna kupcima. Zapamtite da mreapostojidabiomoguilakomunikaciju korisnika.Kaoiu sluaju veine servisa, to neko mora da plati.Cena zavisi od koliine podataka koja se prenosi i eventu-alno od doba dana.Slojmree moe da rukuje takvim informacijama i da kontrolie naplatu. Sloj veze nadgleda tok informacija izmedu susednih vorova u mrei.Koristi tehnike za detekci-ju i korigovanje greaka da bi bio obezbeden prenos bez greaka. Ako se detektuje greka na linku, moe dase zahteva novi prenos,ili,u zavisnostiod implementacije,ispravljanje greke.Osim toga, kontrolie se koliina informacija koja se alje u odredenom trenutku; isuvie mala koliina informacija izaziva preteranoekanje i na predajnomina prijemnom kraju. Sloj veze prepoznaje formate. Podaci se esto prenose u okvirima (frames), koje ine grupe bito-vaorganizovanihu skladusaspecifinimformatom.Slojvezeoznaavapoetakikrajsvakog odlazeeg okvirasajedinstvenimuzorkombitovaiteuzorke prepoznajeiprilikomdefinisanja dolazeeg okvira. Zatim se okviri koji provereno ne sadre greke alju do sloja mree. Konano, fiziki sloj prenosi bitove podataka preko mree. Bavi se fizikim i elektrinim aspekti-maprenosapodataka.Naprimer,dalisekaomedijumkoristebakarnikabl,optikifiber,ili satelitske komunikacije? Kako se podaci mogu fiziki preneti od take A do take B? Fizikisloj prenosinizove bitova podataka primljeneod sloja veze,bez razumevanjanjihovog znaenja,ili formata. Slino tome, bitovi se primaju bez ikakvog analiziranja i prosleduju se do sloja veze. Dakle,najniatrislojasebaveiskljuivomrenimkomunikacijama.Onizajednoobezbeduju servisezavieslojevekojisuzaduenizakomunikacijeizmeukrajnjihtaaka.Onidefmiu komunikacione protokole izmedu dvakorisnika,ali,pritom,ne vode raunaodetaljima nieg nivoa u prenosu podataka. Neke mrene implementacije ne koriste svih sedam slojeva, ili mogu dakombinujunekefunkcijeiz razliitih slojeva.ZapamtitedajeOSImodel(ito vaan)ida mnogimreniprotokolinisukompatibilnisanjim.Ipak,onzauzimavanupolaznutakuu prouavanju,jer pomaerazjanjavanjerazlogazbog kojihsunekemrenefunkcijepostavljene u okviru protokola. U tabeli1.1dat je pregled funkcija koje smo do sada predstavili. Strategijepovezivanja Pre nego to predemo naprouavanje konkretnih slojeva, dajemo opti pregledmrenih operacija. Znamodasedvakompjuteramorajupovezati(icom,optikimfiberom,satelitskomvezom,ili nekomdrugom beinomtehnologijom)da bibilamogua komunikacijaizmeu njih.Nainna koji informacije putuju kroz mreu ie problem dizaina. Na primer, razmotrite mreu sa slike 1.13. FunkcijeSloj 7. AplikacijeObezbeduje elektronskupotu, transfer fajlovaidrugekorisnike servise. 6.PredstavljanjaPrevodi formate podataka, ifruje i deifruje podatke. 5. SesijeSinhronizuje uesnike u komunikciji, vri oporavljanje od greaka i zaokruuje operacije. 4. TransportniUtvrduje mreui moe da sakuplja i ponovo sastavlja pakete. 3.MreeUtvrduje rute i upravlja informacijama za naplatu. 2. VezeDetektuje i ispravlja greke i definie okvire. l.FizikiPrenosi fizike podatke. SLIKA1.13Primer kompjuterskemree Ako vor A eli da komunicira sa vorom F, kako e informacije putovati od A do F? Morate da razlikujeteovajproblemodutvrivanjamte,ilimreneputanje.Akolinijepredstavljajufizike konekcije,postojeetirirutedukojihinformacijemogudaputujuodvoraAdovoraF (moetelidaihnabrojite?).Slojmreeutvrdujekojajerutanajbolja,alipitanjejekako informacije putuju preko izabrane rute. Ovo se ponekad naziv strategija povezivanja. Postoje tri strategije: komutacija kola (circuit svvitching), komutacija poruka (message switching) i komutacija paketa (packet switching). Kod komutacije kola, kada se konekcija uspostavi izmedu dvavora,odravasesvedokjejedanodvorovaneokona.Drugimreima,konekcijaje rezervisana za komunikaciju izmedu ove dve strane. Komutacija kola je uobiajena u telefonskim sistemima(slika1.14),jer se kanalkojisedodelijednomtelefonunemoekoristiti zadruge telefone. Kako ovo funkcionie? Osoba u vom A eli da razgovara sa osobom u voru F.Osoba A zahteva aspostavljanje konekcije sa osobom F. Ako je re o telefonskoj mrei, konekcija se uspostavlja nakon biranjabroja.Kodkompjuterskemreekorisnik unosiodgovarajuekomandezapovezivanjena spedfinu lokaciju. U svakom sluaju, logika u voru A mora da utvrdi slede vor u ruti koji vodi ka voai F. Ovaj proces ukljuuje razne faktore, kao to su cena konekcije i raspoloivost razliitih putanja.Na primer,telefonskipoziv iz SanFranciskau Los Anelesnormalnosene mtirapreko Majamija. Ipak, ako su linije izmeu dva grada zaguene,konekcija moe da bude indirektna - na primer, preko Sakramenta. Na slici 1,14 vor A je utvrdio da je za put do vora F vor C bolji izbor nego vor B. Zato se vor A povezuje na vor C. Nakon toga, vor C nastavlja u slinom stilu. Moe da izabere vor F, ili moe da odlui da ide preko vora E. Na odluku utiu cena i postojee konekcije. U ovom sluaju se vor C povezuje na vor E. vor E se konano vezuje na vor F. Konekcija je uspostavljena i vorFmoedabudespremanzaprihvatanjepoziva.Kodtelefonskogsistemaprihvatanje konekcije podrazumevapodizanje slualice na prijemnojstraniiizgovaranje pozdrava. "Da li bi htela da idemo u bioskop?" "Pre bih ila sa BostonskimDaviteljem, ali hvala na pitanju." SLIKA1.14Rezervisano kolo zapovezivanje voraA savoromF Kod kompjuterskih mrea za prihvatanje konekcije koriste se odgovarajue komande. Ako vor F ne odgovori(naprimer,dobijete znak zauzea,ilinemanikakvog odgovora),vor A okonava zahtev. Ako vor F prihvati konekciju, razmena informacija moe da otpone. Osoba u voru A pita:"Da li eli da idemo u bioskop?", a osoba u voru F odgovara: "Rado bih ila sa tobom, ali jutros mi je uginio kanarinac i trenutno sam u alosti. Pozovi me neki drugi put kada nisam u gradu." Komutacija kola zahteva utvrdivanje rute i uspostavljanje konekcije pre nego to otpone prenos informacija.Osimtoga,mreaodrava konekciju sve dok je jedanvor neokona.Ovakav tip komunikacije je najefikasniji kada je komunikacija izmedu dvavora kontinuelna,tj.kada vor A "kae"neto,a vor F to"uje"skoro trenutno, skoro bez ikakvog kanjenjau prenosu.Ipak, ovaj pristup nije uvek najbolji. Prvo, ako vor A poziva vor F, F mora da odgovori. U suprotnom, Anemoedaaljeinformacije.Drugo,pretpostavimodavoroviAiFretkorazmenjuju informacije (da li ste ikada"iskusili"dugake periode utanja za vreme telefonskog razgovora?). U tom sluaju,konekcija nije dovoljnoiskoriena. Komutacija poruka je alternativa komutaciji kola. Mrea je koristi za uspostavljanje rute kada se poalje poruka(jedinica informacija).Na primer, pretpostavimo da vor A alje sledeu poruku do voraF:"Da li elidaideubioskop samnom?".vor A uporukuukljuujeiadresu,ili lokaciju vora F i trai prvi sledei vor na ruti. Kao to je prikazano na slici 1.15, vor A bira vor C.Kaoiranije,izborvorazavisiodceneiraspoloivostikonekcije.CvorAaljeporuku (zajedno sa adresom vora F) ka voru C. Tu se poruka privremeno smeta, dok logika vora C ne pronade sledei vor.Poruka se, zatim,alje dovora E,gde se ponovo privremeno smeta. Konano,logikauvoruElociravorFialjeporukunanjenofinalnoodredite.Potose poruka u potpunosti smeta u svakom voru,mree koje koriste ovajmetod nazivaju se i store-and-forward(snimi-i-prosledi)mree. Po emu se komutacija poruka razlikuje od komutacije kola? SLIKA1.15Mreasa komutacijomporuka Kod komutacije poruka poruka se privremeno smeta u svakom voru.Kod komutaci-je kola vor se jednostavno ponaa kao preklopni ureaj za rutiranje podataka.Na primer, Va telefonski razgovor se ne smeta na posrednikim lokacijama(osim ako neko prislukuje i snima taj razgovor). Kanjenje u prenosu koje je neophodno za donoenje odluka kod komutacije poruka ini ovu strategiju povezivanja neprihvatljivom kada je re o telefonskim mreama. Kanjenja u prenosu glasa oteavajukonverzaciju. Kod komutacije kola jedna ruta se rezervie za razmenu svih porukaizmedu dva vora. Kod komutacije poruka razliite poruke mogu da putuju razliitimrutama. Pretpostavimo da vor A elite da poalje drugu poruku:"Zaboravi prvu poruku; moram da radim do kasno."do vora F. Poto je rutiranje esto zavisno od vremena, A moe da izabere B kao prvi vor u ruti. U tom sluaju, poruka ide preko vora D do vora F. Razliite poruke mogu da dele iste konekcije u vremenu, ime se postie bolja iskorienost. Komutacija kola zahteva da oba uesnika budu spremna u trenutku kada se podaci poalju. To nije neophodno kod komutacije poruka.Poruka moe da se poalje i snimi radi kasnijeg preuzimanja. Trea konekcija povezivanja, komutacija paketa, minimizira efekte problema koje stvaraju dugake poruke.Dugakeporukemogudapremaekapacitetbaferauvoru,ilikonekcijeizmedudva susedna vora mogu biti"zaguene"u duim periodima. Otkaz konekcije moe da znai gubitak celeporuke.Zbogtogasumreesakomutacijomporukauglavnomzamenjenemreamasa komutacijom paketa.Pogledajmo kako funkcioniu mree sa komutacijom paketa. Pretpostavimo da vor A eli da poalje poruku do vora F. Ako je poruka dugaka, ona se deli na manje jedinice, koje se nazivaju paketi. Velidna paketa zavisi od dizajna. Ruta koja je koriena za prvu poruku, "Da li hoe da ide u bioskop sa mnom?" Ruta koja je koriena za drugu poruku, "Zaboravi prvu poruku; moram da radim do kasno." "Da li hoe da ide u bioskop sa mnom?" "Zaboravi prvu poruku; moram da radim do kasno." Slanje paketa Pl,P2,iP3 Rute za pakete Pli P2 Rute za paket P3 Prijempaketa Pl, P3, i P2 SLIKA1.16Mreasakomutacijompaketa Svaki paket sadri odredinuadresu i neke druge naznake koje ukazuju kome je poruka namen-jena i poruka se rutira pomou mrenih protokola. Kada svi paketi stignu na odredite, ponovo se sastavljaju u originalnu poruku. Kao i kod komutacije poruka, ne odrava se fizika konekcija izmedu krajnjih taaka.Manja veliinapaketapredstavljaolakicu kodneophodnog baferovanja u posrednikimvorovima mree. Dva uobiajenametoda zarutiranje umreamasakomutacijom paketasumetoddatagramai metodvirtuelnogkola.Kodpristupadatagramasvakipaketseprenosinezavisno-mreni protokolrutirasvakipaketkaodajereozasebnojporuci.Takojestrategijizarutiranje omogueno razmatranje promene stanja u okviru mree. Zbog zaguenja na nekim rutama moe se doneti odluka o promenama ranije utvrdenih mta(u Poglavlju10 detaljnije emo predstaviti strategijerutiranja). Kod pristupa virtuelnog kola mreni protokol uspostavlja rutu (virtuelno kolo) pre nego to pone slanje paketa.Paketi se isporuuju istom rutom,tako daje osiguranodaseprimajuuispravnom redosledubezgreaka.Procesjesliankomutacijikola,alisajednomznaajnom razlikom: ruta nije rezervisana - razliita virtuelna kola mogu da dele zajedniku mrenu konekciju. Logika u svakom voru mora da smeta primljene pakete i da planira njihovo dalje slanje. Metoddatagramaimanedostatkezbogtogatonezavisnorutiranjepaketamoedapovea trokove. U nekim sluajevima je efikasnije koristiti virtuelna kola. Sledei nedostatak datagrama je totopaketi verovatnone stiuistimredosledomkojimsuposlati.Tonijeprihvatljivokod real-time audio,ili video zapisa kod kojih se zvuk uje,ili slika vidi odmah im se paketi pojave na odreditu. Za takve aplikacije je obino neophodno primati pakete istim redosledom kojim su i poslati. Na slici1.16prikazanje problem.Pretpostavimoda vor A elida poalje poruku dovoraF, koja sadri tri paketa.Logika u voru A od