IVOSNOVI RAUNARSKIH MREAOSNOVI RAUNARSKIH MREAta je mrea?Mrea je
pojam iz telefonije, a pod raunarskom mreom se podrazumijeva vie
meusobno povezanih raunara i ostale opreme.
OSNOVI RAUNARSKIH MREARaunarska mrea se koristi radi dijeljenja
skupih resursa kao to su diskovi, tampai, itd. i slui kao podrka
za: e-mail radne grupe grupne projekte dijeljenje baze podataka
pristup Internetu uenje na daljinu, itd.OSNOVI RAUNARSKIH
MREAOsnovni tipovi mrea prema podruju koje pokrivaju: PAN (Personal
Area Networks) lokalne mree na manjem podruju LAN (Local Area
Network) lokalne mree MAN (Metropolitan Area Network) gradske mree
WAN (Wide Area network) mree irokih prostranstava
Osnovni pojmovi vezani za raunarsku mreu: vor (node) je svaki
ureaj prikljuen na mreu klijent je vor mree koji pristupa resursima
koje nudi drugi vor mree server je vor mree koji dijeljene resurse
stavlja na raspolaganje klijentuOsnovni pojmovi vezani za raunarsku
mreu:klijent/server u ovom sluaju raunari klijenti se povezuju sa
raunarima serverima koji obavljaju uslugu za njih i vraaju im
rezultate. Ovdje je obezbijeena centralizovana administracija i
bolja je zatita peer to peer je veza ravnopravnih raunara i svaki
od njih moe biti i klijent i server. Ovdje ne postoji
centralizovano upravljanje i loa je zatitaElementi mree:Hardver PC,
mreni adapteri, kablovi, razvodnici (HUB), pojaavai, mostovi,
ruteri.Topologije predstavljaju meusobni raspored vorova u
mrei.Postoji nekoliko osnovnih topologija:
Magistrala (BUS)Zvijezda (STAR)Prsten (RING)Stablo (Tree)Mrea
(mesh)Hibridna (Hybrid)
Mrene topologije:Magistrala (BUS)To je linearna arhitektura u
kojoj se prenos iz mrenih stanica prostire du magistrale i vide ga
sve druge stanice. Krajevi magistrale moraju biti zakljueni
terminatorima.
10Base2 (thinnet) je koristio BUS topologiju, koristio se tanki
koaksijalni kabl.
Zvijezda (STAR)Arhitektura u kojoj je svaki vor vezan na
centralni ureaj. Podatke vidi samo centralni razvodnik.
Prsten (RING)Jedinstvena putanja za prenos podataka izmeu dva
susjedna vora. Postoji neposredna veza izmeu prvog i zadnjeg vora.
Podatke vide svi vorovi od ishodita do odredita.
Stablo (TREE)Moe se posmatrati kao proirenje topologija
zvijezde.Koristi se kod isporuke usluge kablovske televizije.
Mreasta (MESH)Topologija u kojoj postoje najmanje dvije ureene
putanje od svake take.Stroija definicija kaeda svaki vor treba
bitipovezan sa svim ostalim.
Hibridna (HYBRID)Kombinacija bilo koje dvije ili vie mrenih
topologija.
Mrene tehnologije:
Obuhvataju skup standarda zaadresiranjepristupanjerazrjeavanje
sukobaprenoenje podataka izmeu vorova
Neke od najpoznatijih i onih koje su najvie u upotrebi
su:ETHERNETTOKEN RINGFDDIATMFRAME RELAYWiFi
ETHERNETje sredinom 70-tih godina razvila kompanija Xerox. To je
mrena tehnologija za LAN mree, temeljena na frame nainu rada. To
znai da se podaci alju u paketima koji su prilagoeni za slanje
preko raunarske mree. Definie umreavanje i signalizaciju za fiziki
sloj, te frame formate i protokole za MAC, odnosno podatkovni sloj
OSI modela.
Ethernet definie i protokole pomou kojih se vri prenos podataka
u mrei. Ethernet, poznat i pod imenom IEEE 802.3, je postao
najrasprostranjeniji standard za raunarske mree koji se poeo
uzdizati ranih 1990-tih pa sve do danas gdje dri primat te je skoro
u potpunosti zamijenio ostale mrene tehnologije za LAN mree kao to
su Token Ring ili FDDI.
Niska cijena hardveraNajvei dio LAN trita
U svakom trenutku podatke moe da alje samo jedan vor, pa se
vorovi moraju dogovoriti kako pristupiti istoj magistrali (slina
situacija kao telefon-dvojnik).
U ETHERNET-u svi vorovi oslukuju nosioca (CARRIER SENSING).Ako
dva vora pokuaju da poalju podatke istovremeno, nastaje kolizija -
COLLISION.Nakon toga oba ureaja moraju da ponove prenos, jedan po
jedan.
Skup pravila pomou kojih jedna mrena tehnologija razrjeava
sukobe oko korienja magistrale zove se metoda pristupa.U sluaju
ETHERNET-a, ta metoda je CSMA/CD (Carrier Sense Multiple
Access/Collision Detection).Mrena tehnologija ETHERNET dalje
definie brzinu prenosa, elektrine karakteristike signala na kablu,
koliinu podataka dozvoljenu u jednom prenosu itd.
TOKEN RINGVrsta mree koja je ematski poredana u krug. Token Ring
je usko vezan za IEEE 802.5 specifikaciju jer je nastala iz Token
Ring tehnologije (koju je razvio IBM), zbog identinosti i
zanemarljivih razlika termin Token Ring obino obuhvata i IEEE
specifikaciju.Metoda pristupa je predaja tokena token pasing.
Token je specijalna kratka poruka koja neprestano krui prstenom.
Ako vor nema podataka za predaju, on prima token i odmah ga
prosljeuje sljedeem voru.Ako vor ima podatke za predaju, on mora
saekati token. Dok podaci krue mreom, svaki vor zaviri u njih da
vidi da li je on primalac. Ako jeste, on skida podatke sa mree i
oslobaa token kod izvorinog vora.
FDDI (Fiber Distributed Data Interface)je interfejs za podatke
distribuirane optikim kablom.
Mrene tehnologije:ATM (Asynhronous Transfer Mode)je reim
asinhronog prenosa.
FRAME RELAYFrame relay je sinhronizovana mrea zasnovana na HDLC
protokolu. Podaci se alju u HDLC paketima. Frame relay se obino
iskoritava za prenos podataka izmeu lokalnih (LAN) i irokopojasnih
(WAN) mrea
Wi-FiWi-Fi je beini nain umreavanja raunara gdje se podaci imeu
dva ili vie raunara prenose pomou radio frekvencija (RF) i
odgovarajuih antena. Najee se koristi u LAN mreama (WLAN), dok se u
posljednje vrijeme sve vie nudi i beini pristup WAN mrei.
FIZIKI PUTEVI I METODE PRENOSA:Fiziki put (medijum prenosa) moe
biti:iani (upredena parica, koaksijalni kabl) vazduh ili vakuum
(zemaljske i satelitske veze)optiki kabl
Upredena parica(twisted pair)dvije izolovane bakarne ice,
spiralno uvijene meusobnojedan od najstarijih i jo uvijek estih
medijumaza prenos
Koaksijalni kabldrugi esto koriten medijum za prenos bolje
oklopljen od upredene pariceprenosi podatke veom brzinom i na vee
daljine
Optiki kablOpticki prenosni sistem ima tri komponente: izvor
svjetlosti, medijum za prenos i detektor. Uobicajeno, izvor
svjetlosti indicira bit 1, a nepostojanje svjetlosti indicira bit
nula 0. Medijum za prenos je vrlo tanko vlakno stakla. Detektor
generie elektricni impuls kada svjetlost pada na njega. 50 Tb/s,
100 km.
FIZIKI PUTEVI I METODE PRENOSA:Osnovne karakteristike medija
koje utiu na performanse:
udaljenost na koju moe biti upotrijebljenirina pojasa koju moe
podratislabljenje, tj. koliina signala koja se gubiotpornost na
umovesigurnost podataka (ometanje i kraa)cijena instaliranjanain
fizikog povezivanja
Za tehnike prenosa koriste se:Digitalne i Analogne metodekoje se
razlikuju po nainu rada:AsinhronoSinhrono
Sinhrono,sync bajt
Asinhrono,start bit
OSNOVI RAUNARSKIH MREA
MULTIMRENE STRUKTURE:Multimrene strukture objedinjuju vie
razliitih mrea, obino oko kime (backbone), a problemi su u
pojavljivanju nekompatibilnih mrea ili u tome to je lokalna mrea
predugaka.MRENI UREAJI:Pojaavai (Repeater). Ako je udaljenost
raunara u mrei vea od maksimalne udaljenosti koju kablovi mogu da
podre koristi se mreni ureaj repeater koji ima ulogu da regenerie,
odnosno, pojaa signal.
MRENI UREAJI:Mostovi (bridge). Koriste se da rijee problem dvije
lokalne mree izazvan manjim razlikama meu tim mreama.
Preusmjerivai (router) i skretnice (switch) se koriste u
okruenjima koja se sastoje od vie mrenih segmenata sa razliitim
protokolima i arhitekturama.
BEINE MRENE KOMUNIKACIJE:
Beine komunikacije su jedna od najaktivnijih oblasti razvoja
tehnologija dananjice. Koriste se:na prometnim lokacijamakod ljudi
koji su stalno u pokretuu izolovanoj oblasti zgradekod odjeljenja
sa nepredvidivom promjenom fizikog rasporedau graevinama od
istorijskog znaaja (zatienim) i kod kojih je teko sprovesti
kablove
Lokalne beine raunarske mree sline su kablovskim, samo su
raunari opremljenibeinim mrenim adapterima
iprimopredajnicimaKoriste sljedee tehnike prenosa:infracrvene
zrakelaserske zrakeuskopojasni radio prenosirokopojasni radio
prenos
SPECIFIKACIJA ETHERNET-a:
ETHERNET podrava standard IEEE 802.3.Standardi za brzine od
10Mb/s su: 10BaseT, 10Base2, 10Base5 i 10BaseFL.Standardi za brzine
od 100Mb/s su: 100BaseVG, 100BaseX.Ovi standardi se razlikuju po:
brzini prenosa, vrsti signala, vrsti kabla, vezi sa mrenim
adapterom, minimalnim rastojanjima izmeu vorova itd.
OSI MODEL:
Bez standardizacije raunari povezani u mree ne bi mogli meusobno
komunicirati.ISO (International Standard Organization) je razvila
svoj standard, kao preporuku za povezivanje otvorenih sistema OSI
model.OSI model sastoji se od 7 slojeva.
Na 7. sloju, aplikativnom sloju rade korisnike aplikacije i
pojedini mreni servisi kao to su SMTP, FTP, TELNET, DNS, SNMP i jo
mnogo drugih. Kada piemo neki tekst u tekst editoru, tad zapravo
radimo na aplikativnom nivou.
Sloj Prezentacije uklanja razliku u predstavljanju podataka
izmeu razliitih raunara. Konverzija brojeva, teksta, zvuka,
videa.Sloj Sesije uspostavlja, odrava i prekida komunikaciju izmeu
dva raunara.Sloj Transporta alje podatke putem mrenog sloja. Veoma
vani komunikacioni protokoli rade na ovom nivou TCP i UDP. Sloj
mree, zapravo njegov najznaajniji predstavnik IP protokol, zna da
poalje paket sa svoje mree na bilo koju drugu mreu na svijetu, pa
zato kaemo da je sposoban da rutira i adresira pakete. Osim IP
protokola tu su jo i ICMP za kontrolu saobraaja i ARP, koji prevodi
IP adrese u fizike adrese.
Sloj Veze formatira paket (frejm) u oblik potrebnom za prenos
kroz mreu. Format zavisi od vrste mrene tehnologije (Ethernet, ATM,
Frame Relay itd.) koja se koristi.Fiziki sloj je najnii sloj.
Odgovoran je za prijem ili slanje signala, odnosno za rad sa
elektrinim impulsima u kablu.
Raunar sa druge strane takoe poznaje svih sedam nivoa OSI
modela, tako da prijem paketa nije nikakav problem. Primljeni paket
se procesira obrnutim redoslijedom, dakle od fizikog ka
aplikativnom sloju. Svaki sloj ita samo ono to je u paket upisao
isti takav sloj maine poiljaoca, pa moemo rei da OSI slojevi jedne
maine komuniciraju direktno (uslovno reeno) sa odgovarajuim OSI
slojem druge maine.
MRENI PROTOKOLI:Mreni protokol je skup standardnih pravila koja
omoguavaju raunarima da komuniciraju.Specifikacija protokola obino
ukljuuje:format poruke koja se prenosi tretman greke u komunikaciji
Za razliite komunikacije postoje i razliiti protokoli , ali svi
koegzistiraju unutar fizike implementacije mree.
Protokoli kod predajnog raunara izvode korake:dijele podatke u
paketedodaju paketima adresne informacijepripremaju pakete za
prenos kroz mrenu karticu i kablove
Protokoli kod prijemnog raunara izvode iste korake samo obrnutim
redoslijedom:preuzimaju paketeuklanjaju iz paketa sve informacije o
prenosu koje je dodao predajni raunarkopiraju podatke iz paketa u
bafer te ih ponovo spajajuponovno sklopljene podatke predaju
aplikaciji u obliku u kom ona moe da ih koristi
Neki standardni modeli protokola:Niz ISO/OSI protokolaSNA
standardna mrena arhitektura IBM sistemaNetware firme NovellApple
Talk firme AppleNiz Internet protokola TCP/IP
MRENI PROTOKOLI: TCP/IPTCP/IP je uobiajena oznaka grupe
protokola koju jo nazivamo IP grupa protokola (ili engl. IP
protocol suite). Naziv je ova grupa protokola dobila prema dva
najvanija protokola iz te skupine: TCP (od engleskog Transmission
Control Protocol) te prema samom IP protokolu. TCP/IP omoguuje
komunikaciju preko raznih meusobno povezanih mrea i danas je
najrasprostranjeniji protokol na lokalnim mreama, a takoe se na
njemu zasniva i globalna mrea Internet.
Ne slae se u potpunosti sa OSI modelom, umjesto 7 koristi 4
sloja:Sloj mrenog interfejsaInternet slojTransportni
slojAplikacioni sloj
Glavni protokoli aplikacionog sloja su: Telnet, FTP, SMTP, SNMP,
HTTP.Transportni sloj opbuhvata TCP i UDP. TCP je pouzdaniji i
kompleksiji.
Internet sloj slui za prosljeivanje paketa,adresiranje i izbor
putanje.IP definie nain na koji se dolazi do ciljnog raunara preko
IP adrese.ARP (Address Resolution Protocol) i RARP (Reverse Address
Resolution Protocol) slue za prevoenje originalne IP adrese i
hardverske (MAC) adrese.DNS (Domain Name System) determinie adresu
iz imena maine.Sloj mrenog inerfejsa je saglasan sa slojem veze i
fizikim slojem OSI modela.
STRUKTURA IP ADRESE
Svaki raunar i svaki usmjeriva na Internetu imaju svoju IP
adresu koja obuhvata broj njihove mree i broj raunara.Ta adresa je
jedinstvena. Dva raunara na Internetu u naelu ne mogu imati istu IP
adresu. Duina svih IP adresa (IP v.4) je 32 bita i one se koriste u
poljima izvorina adresa i odredina adresa IP paketa.IP adresa
odnosi se na mreni interfejs a ne na raunar. Ako raunar ima dva
mrena interfejsa (rjee) onda mu trebaju dvije IP adrese.
MRENI ADAPTER (NIC)Network Interface Card Obezbjeuju fiziku vezu
izmeu kablova i raunara i instaliraju se u slotove u samom
raunaru.priprema podatke iz raunara za slanje kroz mreu (paralelno
u serijski i obratno)alje podatke drugom raunarukontrolie protok
podataka iz raunara u sistem kablovaprima podatke iz kablova u
oblik koji raunar moe da koristi
NIC treba da ostatku mree navede svoju adresu (MAC adresa).
Komitet IEEE dodjeljuje jedinstvene blokove adresa svakom proizvoau
NIC-a. Proizvoai dalje ugrauju te adrese u ipove, tako da svaki
NIC, odnosno raunar, ima jedinstvenu adresu.Za razliku od IP
adrese, MAC adresa je FIZIKA adresa, ugraena u NIC i jedinstvena je
za svaki mreni interfejs. Ima oblik zapisa od 6
bajtova:54-C1-01-EE-B7-08
IP adresa je logika adresa, moe da bude drugaija svaki put kada
spojimo raunar u mreu, ako DHCP tako dodijeli adresu.
STRUKTURA IP ADRESEStruktura IP adrese se prikazuje u obliku
etiri decimalna broja, razdvojena takama, npr.:192.68.21.1IP adresa
sadri dva podatka:adresu mreeadresu vora (hosta)IP adresa sastoji
se od 32 bita tj. 4 bajta (okteta), koji se kod decimalnog zapisa
odvajaju takama (aaa.bbb.ccc.ddd). Svaki od 4 okteta zapisuje se
decimalno (od 0 do 255), npr. heksadecimalna adresa C0290614 se pie
kao 192.41.6.20.
Postoje 3 osnovne klase IP adresa:A, B, C.Klasa A moe imati
otprilike 16 miliona raunara i njoj moe pripadati do 126 mrea. Ova
klasa je predviena za mree s velikim brojem raunara. Klasi B
pripadaju mree koje imaju do 65 534 raunara, a takvih mrea moe biti
16384. Klasa C je najmanja i obuhvaa mree koje imaju do 254
raunara. U ovoj klasi moe biti do 2 miliona mrea. Klasa D koja
poinje sa 1110, a nakon toga slijedi adresa, koristi se za
istovremeno pristupanje grupi raunara (difuzija u grupi). Zauzima
IP adrese od 224.0.0.0 do 239.255.255.255. Klasa E koja zapoinje sa
11110 i zauzima adrese od 240.0.0.0 do 247.255.255.255 slui za
budue koritenje. IPv4 adresa je u osnovi 32-bitni binarni broj.
Kako je u pravilu vrlo teko pamtiti niz od 32 znaka '0' ili '1', ee
se koriste druge notacije, a najee od svih decimalna notacija.
Decimalna notacija se od 32-bitnog binarnog broja dobije na sljedei
nain: 32-bitni broj se odvoji u etiri 8-bitne grupe, svaka grupa se
zapie u dekadskom obliku, a grupe se zatim u zapisu prikau odvojene
takama. Primjer:Binarni zapis:
00100000111100000000111100001111(odvajanje u 4 grupe po 8 bitova):
00100000111100000000111100001111(svaka grupa se zapisuje dekadski):
32 240 15 15(dodavanje taki izmeu brojeva): 32.240.15.15Decimalni
zapis: 32.240.15.15
MRENA MASKAPrimjenom mrenih maski (engl. subnet mask) omogueno
je formiranje podklasa i podmrea unutar jedne dodijeljene mrene
klase. Na taj nain se poveava broj mrea na raun broja raunara.
Mrena maska je 32-bitni broj koji kae koje bitove originalne IP
adrese treba posmatrati kao bitove mrenog broja. Npr. U klasi B
mrena maska je
255.255.0.01 predstavljaju adresu mree a 0 adresu vorova (255 je
11111111)
DODJELJIVANJE IP ADRESEVri se runo ili automatski.Runo se
dodjeljuje kada je raunar vezan u LAN, a adresa se dobije od
administratora mree.Automatski se dodjeljuje ako u mrei postoji
automatsko konfigurisanje adresa, koje radi DHCP (Dynamic Host
Configuration Protocol) server.U principu svaki put kada se
korisnik zakai na mreu on dobije novu IP adresu iz predvienog
opsega adresa (osim ako je njegova adresa rezervisana na DHCP
serveru).
MODELI MREA i PRISTUP INTERNETUPostoji mnogo modela mrea. Neki
poznatiji su:PSTN (Public Switched Telephone Network), javna
telefonska mrea koja se koristi za prenos govora i podataka,X.25 i
Frame Relay za prenos podataka,ISDN (Integrated Services Digital
Network), integrisani servis digitalnih mrea, za prenos govora,
video-zapisa, teksta, grafike, podataka. Postoje dva tipa ISDN:
N-ISDN (narrowband) i B-ISDN (broadband).PLMN (Public Land Mobile
Network), mrea mobilne telefonije, za prenos govora i podatakaCATV
(Cable TV), kablovska televizija, aktuelan je pristup Internetu ili
govornim uslugama preko CATV mree.
Jedan od najveih problema Internet korisnika je pristup
Internetu.Korisnici koriste sve zahtjevnije aplikacije,
audio-vizuelne, grafike i sl., pa je brzina nedovoljna ili je
cijena pristupne tehnologije previsoka.xDSL je familija protokola
transmisionih sistema za pristup preko bakarne parice. ADSL je
asimetrina pretplatnika linija (Asymmetrical Digital Subscriber
Line), a VDSL je brzi DSL (Very high bit rate DSL).Brzina ka
korisniku zavisi od vie faktora: duina linije, prenik provodnika,
prisustvo premotenih izvoda, ukrtena presluavanja.