1 Компјутерски мрежи Компјутерски мрежи Поврзување на два или повеќе Поврзување на два или повеќе компјутери со цел на размена на компјутери со цел на размена на податоци податоци Пристап до физички оддалечени информации Пристап до физички оддалечени информации Персонална Персонална on on / / off off line line комуникација комуникација Интерактивна забава Интерактивна забава Електронски бизнис Електронски бизнис
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Компјутерски мрежиКомпјутерски мрежи
Поврзување на два или повеќе Поврзување на два или повеќе компјутери со цел на размена на компјутери со цел на размена на податоциподатоци
Пристап до физички оддалечени информацииПристап до физички оддалечени информации Персонална Персонална onon//offoff lineline комуникацијакомуникација Интерактивна забаваИнтерактивна забава Електронски бизнисЕлектронски бизнис
2
Развој на компјутерските Развој на компјутерските мрежимрежи
Низа на пакети од испраќачкиот до приемниот хост
3
Структура на компјутерските Структура на компјутерските мрежимрежи
Технологија на зрачењеТехнологија на зрачење (Broadcast) (Broadcast) Точка-точка технологијаТочка-точка технологија (Point to Point) (Point to Point)
PAN (Personal Area Network)PAN (Personal Area Network) LANLAN ( (LocalLocal AreaArea NetworkNetwork)) MANMAN ( (MetropolitanMetropolitan AreaArea NetworkNetwork)) WANWAN ( (WideWide AreaArea NetworkNetwork)) ИнтернетИнтернет
4
KKлиент-сервер моделлиент-сервер модел
СерверСервер компјутерски систем (компјутер) што содржи компјутерски систем (компјутер) што содржи
податоци и информации. Информациите на податоци и информации. Информациите на серверот ги ставаат фирми и институции кои се серверот ги ставаат фирми и институции кои се заинтересирани тие да бидат јавно достапни.заинтересирани тие да бидат јавно достапни.
КлиентКлиент компјутер со кој корисникот пристапува до компјутер со кој корисникот пристапува до
информациите на серверот или поедноставно информациите на серверот или поедноставно кажано компјутер што има потреба од кажано компјутер што има потреба од податоци.податоци.
DNSDNS – – Дистрибуиран и скалабилен механизам за разрешување Дистрибуиран и скалабилен механизам за разрешување на хост имиња во на хост имиња во IP IP адресиадреси
UC Berkeley UC Berkeley го имплементираго имплементира TCP/IP TCP/IP вово Unix Unix BSDBSD Од Од 1985 – 1985 – Интернет се користи од страна на истражувачи и Интернет се користи од страна на истражувачи и
развивачиразвивачи
15
Историјат на ИнтернетИсторијат на Интернет
Tim Berners-Lee Tim Berners-Lee одод CERN CERN вово 1989 1989 Предлог за Предлог за World Wide Web World Wide Web вово 1990 1990 Првата Првата Web Web страницастраница вово 19911991
Hypertext – Hypertext – Текст кој содржи Текст кој содржи линковилинкови кон друг текст.кон друг текст. Xanadu Xanadu на на Ted NelsonTed Nelson Memex Memex на на Vannevar BushVannevar Bush
Компјутерските податоци се чуваат во бинарен облик Бинарни дигити (бити) со основа 2
1011100001101010 Секои 8 бита == 1 Byte
10111000 01101010 (2 бајта) Хексадецимални == Претстава со основа 16
1011 1000 0110 1010 B 8 6 A
0...9, A = 10, B= 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15 Децимални == Основа 10
0...9
18
Бити и бајтиБити и бајти
Килобајт (2^10=1024 бајти, 10^3=1000 бајти во мрежи)
Мегабајт (2^20 бајти, 10^6 во мрежи) Гигабајт (2^30 бајти, 10^9 во мрежи) Терабајт (2^40, 10^12) Петабајт (2^50, 10^15)
19
ДоцнењеДоцнење Колку долго трае комуникацијата во секундиКолку долго трае комуникацијата во секунди (s) (s) Round trip Round trip наспротинаспроти single trip single trip Потешко да се надмине од пропусниот опсегПотешко да се надмине од пропусниот опсег
Пропусен опсегПропусен опсег Број на бити во единица време Број на бити во единица време (bps)(bps)
ПерформансиПерформанси: : доцнење и доцнење и пропусен опсегпропусен опсег
Пропусен опсег
доцнење
линк
20
Хетерогена мрежаХетерогена мрежа
Интернет се состои Интернет се состои од мноштво од мноштво различни типовиразлични типови на на мрежимрежи EthernetEthernet
Token ringToken ring
Различни типови на Различни типови на оперативни системи оперативни системи и друг софтвери друг софтвер
Како работат Како работат заеднозаедно?? СтандардиСтандарди
Работата се дели во слоеви Работата се дели во слоеви (нивоа)(нивоа)
0 1 0 1 0 0101001010
ba
01010 01010
физички кодира бити на физички кодира бити на ““жицатажицата” ”
поврзува мрежни сегменти, адресаповрзува мрежни сегменти, адреса ( (за за лоцирање на точки на графлоцирање на точки на граф) ) и рутаи рута ((навигирањенавигирање))
ја прави мрежата едноставна и надежнаја прави мрежата едноставна и надежна
Линк
Ethernet, Token ring
Мрежа
IP
Транспорт
TCP, UDP
Апликација
HTTP, SMTP, FTP,TELNET, DNS
22
Испраќање на податоци низ Испраќање на податоци низ жицижици
Конекциски-ориентирано Конекциски-ориентирано ((анг. анг. connection-oriented)connection-oriented) Комутација на колаКомутација на кола ( (анг. анг. circuit switching)circuit switching)
Се воспоставува трајна конекција помеѓу испраќачот и Се воспоставува трајна конекција помеѓу испраќачот и примачотпримачот
ПримерПример: : телефонски системтелефонски систем
БесконекцискиБесконекциски ( (анг. анг. connection-less)connection-less) Комутација на пакети Комутација на пакети ((анг. анг. packet switching)packet switching)
Податоците се делат на пакети и се испраќаат Податоците се делат на пакети и се испраќаат индивидуално од испраќачот до примачотиндивидуално од испраќачот до примачот
Податоците се составуваат повторно кај примачотПодатоците се составуваат повторно кај примачот
Message
H Data H Data H Data H Data
23
Споредба на технологиите за Споредба на технологиите за комутирање (анг. комутирање (анг. switching)switching)
Комутација на колаКомутација на кола ПредностиПредности
Се рутира само еднашСе рутира само еднаш Константно доцнење и Константно доцнење и
Некористените ресурси Некористените ресурси не се достапни за други не се достапни за други врскиврски
Долго време на Долго време на воспоставување врскавоспоставување врска
Единствена точка на Единствена точка на испадиспад
Комутација на пакетиКомутација на пакети ПредностиПредности
Ефикасно Ефикасно искористување на искористување на жицитежиците
Мал Мал startup overheadstartup overhead НедостатоциНедостатоци
Се рутира секој пакетСе рутира секој пакет OverheadOverhead за секој за секој
пакетпакет Рафалност на Рафалност на
сообраќајотсообраќајот
24
EthernetEthernet Bob Metcalfe Bob Metcalfe одод Xerox PARC Xerox PARC Се користи за локални мрежи (анг. Се користи за локални мрежи (анг. local area local area
networksnetworks - -LANs)LANs) Машините се физички блиску една до другаМашините се физички блиску една до друга 200 200 компјутери вокомпјутери во 100 100 метриметри
BroadcastBroadcast медиуммедиум Единечна жица ги поврзува сите компјутериЕдинечна жица ги поврзува сите компјутери
Секој компјутер има единствена Секој компјутер има единствена 48-48-битнабитна MAC MAC адресаадреса Сите компјутери константно слушаат на жицатаСите компјутери константно слушаат на жицата
CSMA-CD (Carrier Sense, Multiple Access with Collision CSMA-CD (Carrier Sense, Multiple Access with Collision DetectionDetection)) Испраќачот чека додека жицата не се ослободи за Испраќачот чека додека жицата не се ослободи за
испраќањеиспраќање Ако слушне колизија – стопира, чека случајно време и Ако слушне колизија – стопира, чека случајно време и
ретрансмитираретрансмитира
25
EthernetEthernet
26
Ethernet Ethernet варијацииваријации
27
Особини на Особини на EthernetEthernet
Делен медиумДелен медиум ДистрибуиранДистрибуиран ( (не централизиранне централизиран)) НесигуренНесигурен Непредвидливо доцнење и пропусен опсегНепредвидливо доцнење и пропусен опсег Но, функционираНо, функционира!!
Под слабо оптоварувањеПод слабо оптоварување (<30%), (<30%), има ефект како да има ефект како да е точка-точкае точка-точка
28
Алтернатива наАлтернатива на Ethernet: Ethernet:Token RingToken Ring
Алтернатива воведена од Алтернатива воведена од IBM (1980IBM (1980-тите-тите))
поплавува врз база на поплавува врз база на MACMAC адресатаадресата
Линк нивоЛинк ниво - - рамкирамки Комутатор (анг. Комутатор (анг. SwitchSwitch))
Поврзува Поврзува 2+ 2+ мрежимрежи – – мрежа мрежа со пакетска комутацијасо пакетска комутација
Намалени колизииНамалени колизии
Ethernet Ethernet
Hub
Bridge
Switch
Ethernet Ethernet
CISCOSYSTEMS
CISCOSYSTEMS CISCOSYSTEMS
T3 STS-N
33
Поврзување на Интернет Поврзување на Интернет нивониво
РутерРутер Оригинално се Оригинално се
нарекуваше нарекуваше gatewaygateway
Проследува Проследува пакети врз база на пакети врз база на информации од информации од мрежно нивомрежно ниво (IP)(IP)
Посебни Посебни broadcast broadcast доменидомени
Token-ring
CISCOSYSTEMS
Ethernet
CISCOSYSTEMS
Ethernet
CISCOSYSTEMS
Router
34
Internet SocietyInternet Society
Управувачко тело за Интернет од 1992Управувачко тело за Интернет од 1992 http://www.isoc.orghttp://www.isoc.org
Се доделуваат имиња на домени и адресиСе доделуваат имиња на домени и адреси На погорно нивоНа погорно ниво: Internet Assigned Numbers : Internet Assigned Numbers
AuthorityAuthority ( (IANA)IANA) На регионално нивоНа регионално ниво: :
Latin America / CaribbeanLatin America / Caribbean Asia PacificAsia Pacific AmericaAmerica EuropeEurope
35
Како сите работат заедноКако сите работат заедно??
МрежиМрежи MCI Worldcom, Sprint, Earthlink, …MCI Worldcom, Sprint, Earthlink, … Точки на разменаТочки на размена ( (анганг. exchange points). exchange points)
обезбедуваат врски помеѓу мрежитеобезбедуваат врски помеѓу мрежите Мрежни пристапни точкиМрежни пристапни точки (анг. (анг. network access points – network access points –
NAP) – NAP) – политики за отворен пристапполитики за отворен пристап Мрежен сервис провајдерМрежен сервис провајдер
Гради национални или глобални мрежиГради национални или глобални мрежи Изнајмува простор во Изнајмува простор во NAPNAP точките точките Продава пропусен опсег на регионалниПродава пропусен опсег на регионални NSP NSP-и-и РегионалнитеРегионалните NSP NSP-и продаваат пропусен опсег на -и продаваат пропусен опсег на
интернет сервис провајдери (анг. интернет сервис провајдери (анг. Internet service Internet service provider – ISP)provider – ISP)
ISP ISP продава пропусен опсег на крајните продава пропусен опсег на крајните корисницикорисници
36
Како сите работат заедноКако сите работат заедно??
37
OSI OSI референтен моделреферентен модел за дизајн на мрежиза дизајн на мрежи
Апликациско ниво (ниво 7)Презентациско ниво
Сесиско нивоТранспортно ниво
Мрежно нивоПодаточно (линк) нивоФизичко ниво (ниво 1)
(анг. (анг. Classless Interdomain Routing Classless Interdomain Routing - - CIDR)CIDR)
44
ПотмрежиПотмрежи IP IP адреса плус потмрежна маска адреса плус потмрежна маска
(netmask)(netmask) IP IP адресаадреса: 171.64.15.82: 171.64.15.82
Netmask: 0xFFFFFF00 (111...1100000000)Netmask: 0xFFFFFF00 (111...1100000000) ПрвитеПрвите 24 24 бита се потмрежниот бита се потмрежниот ID (ID (на пр.на пр.
улицатаулицата)) Последните Последните 8 8 бита се хостбита се хост ID ( ID (на пр. адреса на на пр. адреса на
улицатаулицата))
Може да се пишува како Може да се пишува како ““ПрефиксПрефикс + + ДолжинаДолжина”” 171.64.15.0/24171.64.15.0/24
45
Пример на потмрежиПример на потмрежи
Gates-rtr171.64.74.58
171.64.74.0/24
171.64.1.178
yuba
border-rtr
dcl- rtr
bbr2-rtr
171.64.1.161
171.64.1.160/27171.64.0.0/16
Stanford Class BAddress
171.64.74.1
171.64.1.133To: cenic.net
To: cogentco.com
171.64.1.152
171.64.1.145
171.64.1.134
171.64.1.144/28
171.64.1.132/30
46
IP IP рутирањерутирање Рутерите не се Рутерите не се сезнајковцисезнајковци
Го знаат само следниот чекор (т.е. рутер)Го знаат само следниот чекор (т.е. рутер) РутирањеРутирање:: чекор-по-чекор чекор-по-чекор Значи, Значи, IP IP не дава гаранциине дава гаранции
освен да даде сеосвен да даде се’’ од себе од себе ( (анг. анг. ”Best ”Best Effort”)Effort”)
пакетите може да стигнат на пакетите може да стигнат на дестинацијата без редослед, изобличени, дестинацијата без редослед, изобличени, дуплициранидуплицирани
може и воопшто да не стигнат до крајотможе и воопшто да не стигнат до крајот ненадежен датаграм сервисненадежен датаграм сервис
47
IP IP рутирањерутирање чекор-по-чекор-по-чекорчекор
изгубениизгубени, , дуплициранидуплицирани, , надвор од редоследнадвор од редослед Му кажува на праќачот кои пакети тој ги Му кажува на праќачот кои пакети тој ги
примил коректнопримил коректно Праќачот може да ретрансмитираПраќачот може да ретрансмитира
Прозорец во лет Прозорец во лет ((големина на големина на прозорецот)прозорецот) Праќачот има само Праќачот има само N N непотврдени пакетинепотврдени пакети
НаНа IP IP му додава само му додава само апликациско апликациско мултиплексирање/демултиплексирањемултиплексирање/демултиплексирање ии checksumchecksum
Добар е за поточни медиумиДобар е за поточни медиуми, , мрежни мрежни игри со повеќе играчи во реално игри со повеќе играчи во реално времевреме, , говор преку говор преку IP IP (анг. (анг. Voice over IP Voice over IP – VoIP)– VoIP)
68
РезимеРезиме
IP IP е основата на мрежитее основата на мрежите TCP TCP е изграден врзе изграден врз IP IP
обезбедува надежен, конекциски ориентиран обезбедува надежен, конекциски ориентиран поток од бајти со контрола на загушувањепоток од бајти со контрола на загушување
UDP UDP е изграден врзе изграден врз IP IPовозможува само ненадежен пренос на податоциовозможува само ненадежен пренос на податоци
69
ПРИЛОГПРИЛОГ
СервисиСервиси ии HTTP HTTP
71
Протоколен стекПротоколен стек
Линк ниво
Ethernet, token ring
Мрежа
IP
Крај-до-крај
TCP, UDP
Апликација
HTTP, SMTP, FTP,TELNET, DNS
72
Протоколен стекПротоколен стек
Конечно!Овде сме.
Линк ниво
Ethernet, token ring
Мрежа
IP
Крај-до-крај
TCP, UDP
Апликација
HTTP, SMTP, FTP,TELNET, DNS
73
Крај-до-крај расправаКрај-до-крај расправа
Преместување на Преместување на функционалноста од функционалноста од пониските нивоа кон пониските нивоа кон апликациското нивоапликациското ниво
ЗоштоЗошто?? Функционалноста може Функционалноста може
да бара информација од да бара информација од апликациско нивоапликациско ниво
Секој плаќа за Секој плаќа за информацијата кога таа информацијата кога таа е на пониско нивое на пониско ниво
НоНо, може да се додаде , може да се додаде функционалност и на функционалност и на пониските нивоа пониските нивоа заради перформансизаради перформанси
Полоши перформанси/Фрустрација за програмерот
Редундантен/Релативно скапо
Подобри перформанси/Полесно за програмерите
Линк ниво
Ethernet, token ring
Мрежа
IP
Крај-до-крај
TCP, UDP
Апликација
HTTP, SMTP, FTP,TELNET, DNS
74
Крај-до-крај примерКрај-до-крај пример
Пример од реалниот животПример од реалниот живот: : Потврда за пратен Потврда за пратен пакетпакет Курир до курирКурир до курир ( (ниско нивониско ниво))
Секој го скенира пакетот и го потврдува приемотСекој го скенира пакетот и го потврдува приемот Праќач до примачПраќач до примач ( (високо нивовисоко ниво))
Примачот го повикува праќачот и му потврдуваПримачот го повикува праќачот и му потврдува “ “Го добивГо добив””
Доволно
Може да е излишно
75
Крај-до-крајКрај-до-крај
Потврда на приемот на податоци Потврда на приемот на податоци (ACKs)(ACKs) Ниво на апликацијаНиво на апликација//сервиссервис, ,
АпликацијаАпликација <=> <=> АпликацијаАпликација ((прпр. FTP . FTP клиент до серверклиент до сервер)) Потешко за програмеритеПотешко за програмерите
TCP TCP нивониво, , КомпјутерКомпјутер <=> <=> КомпјутерКомпјутер Ниво на рутирањеНиво на рутирање, , РутерРутер <=> <=> РутерРутер
10 10 рутери на патеката значи рутери на патеката значи 1010 ACKACK-ови-ови!!
76
СервисСервис
Механизам за компјутерите да Механизам за компјутерите да интерактираатинтерактираат ( (апликациско нивоапликациско ниво))
Терминот се однесува на целокупното Терминот се однесува на целокупното решениерешение
Обично се асоцира со Обично се асоцира со IP IP порт бројпорт број Се разликува од протоколот кој ги опишува Се разликува од протоколот кој ги опишува
деталите како работи интеракцијатадеталите како работи интеракцијата Пр.Пр. HTTP HTTP сервисот е изграден врзсервисот е изграден врз TCP/IP TCP/IP
Се користат Се користат RFCRFC (спецификациски (спецификациски документи) за да се дефинира документи) за да се дефинира сервисниот сервисниот стандардстандард
77
АпликацииАпликации ТрадиционалниТрадиционални PC PC апликацииапликации
СеСе’’ се прави локално се прави локално Брзи, но делењето на ресурси е Брзи, но делењето на ресурси е
тешкотешко Word, ExcelWord, Excel
Клиент/серверКлиент/сервер апликацииапликации Клиентот е локаленКлиентот е локален Клиентот обезбедува интерфејсКлиентот обезбедува интерфејс Серверот ги централизира Серверот ги централизира
ресурситересурсите Серверот извршува дел од Серверот извршува дел од
работатаработата
78
СлабиСлаби vs. vs. ДебелиДебели клиентиклиенти
Web Web апликациите се апликациите се ““слабислаби”” (анг. (анг. thin)thin)
Серверот го прави Серверот го прави процесирањетопроцесирањето
Клиентот прави Клиентот прави презентацијапрезентација++ ЕдноставенЕдноставен! !
(Browser)(Browser)
─ ─ ОграниченОграничен GUI GUI (HTML)(HTML)
79
СлабиСлаби vs. vs. ДебелиДебели клиентиклиенти
СофтверотСофтверот ее “ “ДебелДебел”(”(анг. анг. thick)thick) Клиентот прави процесирање и Клиентот прави процесирање и
презентацијапрезентација++ GUI GUI не е ограничен само нане е ограничен само на HTML HTML
++ ПобрзПобрз
((помалку проблеми со доцнењепомалку проблеми со доцнење))
── Луѓето треба да спуштат и Луѓето треба да спуштат и инсталираат клиентинсталираат клиент
80
СервериСервери
Хардверски серверХардверски сервер Компјутер на ИнтернетКомпјутер на Интернет, , секогаш работисекогаш работи
Софтверски серверСофтверски сервер (aka (aka daemondaemon)) Програм што работи на серверотПрограм што работи на серверот Слуша на портСлуша на порт
Прима барањаПрима барања, , ги процесира, прави ги процесира, прави појдовни повиципојдовни повици
SMTP – Simple Mail Transfer Protocol Вашиот e-mail клиент зборува со SMTP сервер SMTP серверот го рутира mail-от до други
сервери... Додека не стигне до дестинацијата
Дестинацискиот серверски програм (aka daemon) Прима mail, и го става во mailbox-от на
корисникот Ако корисникот не постои, тогаш, враќа
назад!
85
Примање наПримање на E E--mailmail
Elm/PineElm/Pine Поврзи се на Поврзи се на accountaccount-от-от прекупреку telnet telnet Целиот Целиот mail mail останува на серверотостанува на серверот
POP – Post Office ProtocolPOP – Post Office Protocol Го копира Го копира mailmail-от од серверот на -от од серверот на
локалниотлокалниот PC PC IMAP – Internet Mail Access ProtocolIMAP – Internet Mail Access Protocol
MailMail-от останува на серверот-от останува на серверот GUI GUI презентира интерфејс за презентира интерфејс за
интеракција до серверотинтеракција до серверот
86
ДебелДебел E E--mail mail клиентклиент
87
СлабСлаб E E--mail mail клиентклиент
88
HTTP HTTP ии HTML HTML
Hypertext Transfer Protocol (HTTP)Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Tim Berners-Lee, 1991Tim Berners-Lee, 1991 Hypertext Markup LanguageHypertext Markup Language
За креирање наЗа креирање на web web страницистраници
89
Клиент и серверКлиент и сервер Корисникот користиКорисникот користи HTTP HTTP клиентклиент (Web (Web
Browser)Browser) ИмаИма URL ( URL (прпр. http://www.yahoo.com/). http://www.yahoo.com/) ПравиПрави барањебарање додо серверотсерверот Серверот праќа назад податоциСерверот праќа назад податоци ( (одговородговор)) Корисникот клика на клиентската Корисникот клика на клиентската
странастрана...... барање (URL)
одговор (HTML, …)Клиент Сервер
90
HTTP HTTP клиентклиент (Browser) (Browser)
NCSA Mosaic (M. Andreesen)NCSA Mosaic (M. Andreesen) Netscape Navigator (M. Andreesen)Netscape Navigator (M. Andreesen) Microsoft Internet ExplorerMicrosoft Internet Explorer Browser Browser војнивојни во во 19901990-тите-тите Mozilla (Netscape Open Source)Mozilla (Netscape Open Source) Сега Сега Mozilla FirefoxMozilla Firefox Apple Safari (Apple Safari (одод Konqueror) Konqueror) ДругиДруги (Opera, Lynx) (Opera, Lynx)