5/31/2010

1

Računarske mreže

� Računarska mreža je skup povezanih računara i opreme

� Nije isto što i Internet ◦ Internet je mreža svih mreža

� Mreža omogućava da računari i oprema komuniciraju i dele informacije

5/31/2010

2

� Istorijat� Klasifikacija � Principi rada� Medijumi i standardi� Oprema� Budućnost

Istorijat

5/31/2010

3

189x – Bell pronalazi telefon i ekspanzija telefonije

1901 Guglielmo Marconi – bežična veza preko Atlantika

194x – razvoj mikrotalasnog radia1947 – pronalazak poluprovodničkog tranzistora (Shockley, Bardeen, Brittain)

195x – pronalazak integrisanih kola1969 – ARPANET između univerziteta u SAD

1972 – prvi E-mail klijent (Ray Tomlinson)1973 – ARPANET – veza London i Norveška1979 – pojava Open Systems Interconnect1981 – Internet – povezane rač. mreže1983 – TCP/IP – jezik Interneta1987 – broj računara na mreži preko 104

1989 – broj računara na mreži >105

1990 – ARPANET postaje Internet

5/31/2010

4

1991 – rađanje World Wide Web-a (WWW)1992 – 106 računara na mreži1993 – Mosaic – prvi grafički pretraživač◦ isti programeri učestvovali u razvoju Netscape Navigatora◦ današnja Mozilla je nasledila kod Navigatora

1996 – preko 107 računara na mreži1998 – Internet 2 i IPv62008 – 1.5 milijardi korisnika (~109)

� 1980ih – prvi BBSovi (Bulletin Board Service)� 1995 – osnivanje Eunet-a◦ prvai međunarodni link kapaciteta 2 Mbps

� 1996 – (2003) – modemski pristup◦ brzina polako rasla od 2.4 kbps do 56 kbps

� (2003) – dolazak širokopojasnog pristupa◦ ADSL◦ kablovski internet

� 2008 – IP televizija� 2009 – brzine pristupa ~4 Mbps◦ na mnogim mestima je još uvek dial-up

5/31/2010

5

Klasifikacija

� Geografska◦ bazirana na prostornoj raspodeli resursa◦ izuzetak koji kvari pravilo je VPN

� Administrativna◦ ko upravlja mrežom?

� Topološka◦ kako su fizički i logički spregnuti mrežni resursi?� fizički – kuda idu žice?� logički – kako softver “vidi” mrežu?

5/31/2010

6

� PAN – Personal Area Network� LAN – Local Area Network� CAN – Campus Area Network� MAN – Metropolitan Area Network� WAN – Wide Area Network� GAN – Global Area Network� VPN – Virtual Private Network (*)

� PAN – Personal Area Network� U blizini jednog čoveka� U PAN-u: računar, štampač, skener, faks, itd.� Daljine 6-9 metara

5/31/2010

7

� LAN – Local Area Network� Jedan dom ili jedna zgrada� U većini slučajeva se primenjuje neki Ethernet standard◦ u zadnje vreme je to često Wi-Fi

� Ne treba zakup telekomunikacionih linija� Velike brzine do 10Gbps – uglavnom 100Mbps

� IEEE razmatra standardizaciju 100Gbps

5/31/2010

8

� CAN – Campus Area Network� Povezuje manji broj LAN-ova� Manja, “povezana” geografska lokacija◦ Univerzitetski grad◦ Industrijski kompleks◦ Vojna baza

� Nekad malo manje brzine od LAN-ova◦ za linkove koji povezuju LAN-ove◦ npr. između glavne zgrade FTN-a i TMD-a je brzina više Gbps što je čak brže od običnog LAN-a

� MAN – Metropolitan Area Network� Povezuje nekoliko LAN i/ili CAN� Ne izlazi van granica grada/naselja

5/31/2010

9

� WAN – Wide Area Network� Relativno velika geografska oblast� Više gradova ili čak zemalja� Delovi WAN-a povezani kroz zakupljenu telekomikacionu opremu:◦ optika, ◦ parice, ◦ usmereni bežični predajnici

5/31/2010

10

� GAN – Global Area Network� Globalna IP (Internet Protocol) bazirana bežična mreža

� Oznaka standarda – IEEE 802.20 (2006. god)� Cilj: razvoj jeftinih i visoko propusnih bežičnih mreža na “globalnom” nivou

� Brzine oko 1Mbps – kao ADSL kod nas

� VPN – Virtual Private Network� Prednost: omogućava pristup LAN-u sa bilo koje lokacije kroz Internet◦ “prolazi” kroz firewall◦ računari u VPN-u se ponašaju kao da su u LAN-u◦ pristup mreži na poslu sa puta ili terena

� Mana: sigurnost podataka na LAN-u

5/31/2010

11

� Povezane mreže koriste IP (Internet Protocol)� U zavisnosti od toga ko administrira i ko učestvuje u njima, mreže se dele na:◦ Intranet – fukcioniše u okvirima jedne firme, fakulteta, itd.◦ Extranet – kao Intranet + barem 1 eksterna veza◦ Internet� bez centralne “administracije”� mnogo Intranet-ova – kad se konektujemo preko ADSL-a ili kablovskog Interneta onda smo u Intranet-u provajdera od koga kupujemo pristup

5/31/2010

12

� Podela na fizičku i logičku topologiju� Fizička – kako su računari fizički povezani mrežnim kanalima

� Logička – kako se računari “vide” u mreži� Većina LAN mreža je:◦ Fizička realizacija je proširena zvezda◦ Logička realizacija je sabirnica – lokalna zvezdišta nisu vidljiva

5/31/2010

13

Principi rada

• OSI – Open System Interconnect - 1979

• Stvorio ga ISO – International Organization for

Standardization

• Mrežni model

• cilj: rešiti problem raznih mrežnih standarda

i nemogućnosti njihovih povezivanje

• olakšati pravljenje kompatibilnih mreža

• Komunikaciju na mreži deli u slojeve i “uvodi

red” standardizacijom

5/31/2010

14

� 1 – binarni prenos – parice, konektori, naponski nivoi

� 2 – kontrola linka – fizičko adresiranje, mrežna topologija, redosled isporuke, upravljanje tokom

� 3 – mrežni sloj – logičko adresiranje i nalaženje putanje

� 4 – prenosni sloj – uspostavlja i održava virtualna kola između dva računara, pouzdanost prenosa podataka

� 5 – sesija – otvaranje i održavanje sesija između aplikacija

� 6 – format podataka i enkripcija� 7 – mrežni servisi za aplikacije: e-mail, FTP, itd.

• Mrežni model – pandan OSI-u

• TCP/IP – Transmission Control Protocol/Internet

Protocol

• Nastao u Ministarstvu odbrane (Department of

Defense – DoD) SAD

• Da preživi nuklearni rat

• Otvoreni standard – svi su ga smeli koristiti – zato

postao popularan

5/31/2010

15

• 1 – binarni prenos & kontrola linka –

parice, konektori, naponski nivoi, fizičko

adresiranje, mrežna topologija, redosled

isporuke, upravljanje tokom

• 2 – logičko adresiranje i nalaženje

putanje

• 3 – uspostavlja i održava virtualna kola

između dva računara, pouzdanost

prenosa podataka

• 4 – aplikacije, enkripcija, sesije, itd.

4 - Application

4 - Application

5/31/2010

16

Sličnosti Razlike

� Sastoje se od slojeva� Imaju aplikativni sloj� Imaju prenosne i mrežne slojeve

� TCP/IP kombinuje gornja tri OSI sloja u svoj aplikativni

� TCP/IP kombinuje donja dva OSI sloja u svoj pristupni sloj

� TCP/IP jednostavniji zbog manjeg broja slojeva

� UDP ne garantuje isporuku – kod OSI prenosnog sloja je to uvek garantovano

� Četri broja od 0 do 255� Razdvajaju se tačkom i pišu se decimalno◦ Primer: 192.168.0.1

� Deo adrese za identifikaciju mreže i hosta� IP adresa mora biti jedinstvena unutar mrežnog segmenta

5/31/2010

17

Klasa A Mreža

Host

Oktet 10 0 0 1

Klasa B Mreža Host

Oktet 127 0 0 1

Klasa C Mreža Host

Oktet 192 168 0 1

KlasaD

Host – za multicast

Oktet 224 0 0 0

Klasa Gornjibiti

Opsegadresa

Bita za mrežu

A 0 0 – 127 8

B 10 128 – 191 16

C 110 192 – 223 24

D 1110 224 – 239 28

� U praksi se ne koriste klase A-D, već su uvedene mrežne maske

� UNS ovde na TMD/Japan◦ 147.91.174.5/255.255.255.0

� Neobee.NET SOHO ADSL:◦ 80.74.160.72/255.255.255.192

� Lokalne mreže:◦ 192.168.0.1/255.255.255.0� do 256 računara, tj. za manje organizacije◦ 10.0.0.1/255.0.0.0� do 224 računara

5/31/2010

18

� Statička konfiguracija◦ Ručno se postavi adresa na mrežnom interfejsu◦ Uglavnom za servere, rutere, itd.

� Dinamička konfiguracija◦ Za radne stanice, kancelarijske mašine, ADSL, kablovski Internet◦ Koristi se sledeći protokol za dobijanje adrese:� DHCP – Dynamic Host Control Protocol

� M$ Windows (komandna linije)◦ ping – provera putanje do IP adrese◦ ipconfig – listanje IP konfiguracije◦ netstat – listanje konekcija i statusa

� Unix bazirani operativni sistemi◦ ping◦ ifconfig – pregled i konfigurisanje mrežnih podešavanja◦ netstat◦ tcpdump – listanje svih TCP paketa◦ iptables – filtriranje, translacija adresa, rutiranje

5/31/2010

19

� IP – Internet Protocol◦ TCP – Transmission Control Protocol� HTTP – Hypertext Transfer Protocol – World Wide Web� FTP – File Transfer Protocol – prenos fajlova� SMTP – Simple Mail Transfer Protocol – slanje email-a� POP3 – Post Office Protocol version 3 – prijem email-a◦ UDP - User Datagram Protocol� TFTP – Trivial FTP – takođe za prenos fajlova� DNS – Domain Name System – hijerarhijski sistem simboličkih imena računara na Internetu:� opšti koreni domeni: .com, .edu, .net� državni koreni domeni: .rs, .uk� može u više slojeva, npr. www.ftn.uns.ac.rs

5/31/2010

20

Medijumi i standardi

� Žica (Ethernet – IEEE 802.3)◦ Koaksijalni kabl◦ Parica◦ Optički kabl

� Bežično (Wi-Fi)◦ 2.4 GHz◦ 5 GHz

5/31/2010

21

� Rane 1970ete� University of Hawaii, Alohanet◦ CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection

� 1980 – Ethernet standard◦ DIX – DEC, Intel i Xerox

� 1985 – IEEE izdao standard 802� Ethernet je 802.3 – pokriva prva dva OSI sloja� 1995 – standard na 100 Mbps� 1998 – standard na 1 Gbps

� Za LAN se koristi 802.3◦ Uglavnom 100 Mbps – danas često 1 Gbps na bakarnim paricama

� Frame – okvir je jedinica prenosa� 48 bitne adrese◦ 12 heksadecimalnih cifara◦ Prvih 6 cifara identifikuju proizvođača –Organizational Unique Identifier (OUI)◦ Preostalih 6 cifara su identifikator komada opreme

� BIA – Burned in Address

5/31/2010

22

� Standardi – 10 Mbps◦ Koaksijalni kabl: 10Base5, 10Base2◦ Parice (UTP): 10BaseT

� Standardi – 100 Mbps◦ Parice (UTP): 100Base-TX◦ Multimode optika: 100Base-FX

� Standardi – 1 Gbps◦ Parice (UTP – kat 5 i novije): 1000Base-T◦ Optika: 1000Base-X

� Postoje i standardi na 10 Gbps

� Budućnost:◦ Bakarne parice do 1 Gbps◦ Bežične mreže već oko 100 Mbps ◦ Optika trenutno na 10 Gbps – može i više

5/31/2010

23

� Standardizovane u IEEE 802 standardima� 802.11 – 1 do 2 Mbps� 802.11b – na 2.4 GHz, teoretskih 11 Mbps� 802.11a – 5 GHz, teoretskih 54 Mbps� 802.11g – karakteristike kao kod 802.11a ali kompatibilno unazad sa 802.11b – aktuelno

� 802.11n – teoretskih 600 Mbps

� P2P – peer to peer� Kroz AP (Access Point) ◦ 90 do 150 metara udaljenosti◦ Preklapanjem ćelija je moguć “roaming”, tj. prelazak iz oblasti jednog AP u oblast drugog

� Primeri:◦ Neobee.NET APevi po gradu + hot spotovi◦ NS Wireless – besplatna bežična mreža◦ u mnogim kafićima u gradovima◦ u boljim hotelima

5/31/2010

24

� Kad se WLAN klijent aktivira počne da skenira:◦ Aktivno skeniranje – klijent šalje “sondu”◦ Pasivno skeniranje – klijent očekuje signal sa SSID

� SSID – Service Set Identifier

� Podešava se na AP-u◦ Često su podrazumevana podešenja bez enkripcije i sigurnosti – ovo treba korigovati čim se uređaj instalira

� Mehanizmi:◦ Sakrivanje SSID-a◦ Filtriranje po MAC adresi mrežne karte◦ WEP - Wired Equivalent Privacy◦ WPA - Wi-Fi Protected Access – više verzija

5/31/2010

25

� WEP – Wired Equivalent Privacy◦ Nedovoljna zaštita◦ Besplatni alati za razbijanje ključa◦ Sa 40000 tuđih paketa se već može razbiti ključ

� WPA – Wi-Fi Protected Access◦ Od 2003. godine

� WPA2 – IEEE 802.11i◦ Bez mana koje ima WEP◦ Jači ključevi

� Drugačiji bezbednosni problem od mreža baziranih na oživačavanju◦ tamo je žica prvi sloj zaštite◦ ko ne može da se “utakne”, ne može ni da pristupa resursima na mreži

Oprema

5/31/2010

26

� Podela na opremu za LAN i WAN◦ LAN: mrežna karta, ripiter, hab, svič◦ WAN: router

� Ova podela više nije toliko čista zbog:◦ Layer 3 svičevi◦ Jednostavni ruteri kod kuće i u kancelarijama

� Moguće veze:◦ RJ45◦ Koaksijalni kabl◦ bežično

� Proizvođači: Realtek, 3Com, Cisco, Intel, Novell, itd.

� uglavnom se integriše na matičnu ploču PCeva

5/31/2010

27

� Operišu na 2. OSI sloju� Ripiter (repeater)◦ Ima 2 porta◦ Pojačava signal – veće daljine

� Hub◦ Više portova◦ Šalje pakete na sve portove

� Bridge◦ Uparuje MAC adrese sa portovima◦ Paketi na one portove koje su uparene sa odredišnom MAC adresom◦ Uglavnom povezuju LANove◦ Manji broj portova

� Svič (switch) ◦ Sve isto kao za bridge◦ Uglavnom 4-48 portova◦ Ima i Layer 3 – na granici da postanu ruteri

� Proizvođači: Level One, Cisco, Allied Telesyn

5/31/2010

28

� Ruter (router)◦ Funkcionišu na 3. OSI sloju (Network)◦ Povezuju nekompatibilne medijume i mreže◦ Pametni uređaji – nalaze optimalne putanje◦ Usmeravaju pakete na osnovu IP adrese odredišta◦ Koriste protokole za rutiranje

� Proizvođači: Cisco, Linksys, Allied Telesyn, itd.

5/31/2010

29

Budućnost

5/31/2010

30

� Do 2011. preko 20% čovečanstva surfuje� Porast broja Internet korisnika (6.6%) veći od porasta broja ljudi (1.1%)

� Razvoj infrastrukture najveća prepreka� Već danas preko 1 milijarda ljudi na netu� U Severnoj Americi već danas 70% ljudi na Internetu

� Nerazvijene zemlje – razvoj jeftinih računara◦ Asus EEE PC

� Indija i Kina dostižu 7 odnosno 17% (do 2011)

� Brazil će imati veliki porast