Osnove Telekominikacije

Računarska mreža= skup autonomnih računara ali međusobno povezanih jednom tehnologijom koji obavljaju zadatke.

Distribuirani sistem =skup računara koju korisnik vidi kao jedan sistem.Distribuirani model je implementiran kroz middleware (primjer World Wide Web, u kojem sve izgleda kao dokument). Distribuirani sistem je software izgrađen na vrhu računarskemreže. Bitna razlika je u software--‐u prvensteveno u operativnom sistemu.I distribuirani sistem i računarsku mrežu karakterizira potreba za pomjeranjem fileova.Razlika je ko inicira ovo pomjeranje, sistem ili korisnik.

Predavanja br 2

Mreža sa komutacijom kanala(fiksna i mobilna)- Pouzdan prenos glasa i podataka- Korisnici imaju jedan ili više terminalnih uređaja

Mreža sa komutacijom paketa- Prenos podataka, glasa, videa i muzičkih signala- Pristup web stranama, čitanje e--‐maila, gledanje filmova, ...- VoIP(Voice over IP) aplikacije pružaju korisnicima dobijanje jeftinih telefonskih

usluga širom svijeta koristeći IP bazirane uređaje

* Internet koristi komutaciju paketa.* Komutacijski čvorovi: switch ili router.* Komunikacijski link: veza između komunikacijskih čvorova i/ili krajnjih sistema.* Ruta(putanja):redoslijed komutacijskih čvorova kroz koje prolazi paket.* Protokol:upravlja slanjem i primanjem informacija od i prema krajnjim sistemima i komutacijskim čvorovima.

Razne vrste komunikacijskih medija: Telefonske parice, Koaksijalni kablovi, Optički kablovi, Bežični linkovi (WiFi,Bluetooth), Satelitski linkovi

* Internet je mreža sa komutacijom paketa. Informacija se prenosi u obliku paketa. Komutacijski čvorovi obrađuju pojedinačne pakete. Čvor (router) prima pakete i prosljeđujeIh prema drugim čvorovima ili krajnjim sistemima. Svaka odluka o prosljeđivanju se donosiNa osnovu informacije koju sadrži paket.

Telefonska mreža je tipičan primjer mreže sa komutacijom kola. Komunikacija zahtjeva fazuuspostavljanja veze tokom koje mreža rezervira resurse potrebne za ostvarivanje te konekcije.Poslije uspješnog uspostavljanja veze, komunikacijski sistemi su povezani skupom linkova koji su u potpunosti posvećeni toj vezi tokom cijelog razgovora. Po završetku razgovora, mreža prekida konekciju i resurse stavlja na raspolaganje drugim konekcijama.

* Komutacija kola zahtijeva “skupu” fazu uspostavljanja veze. Kada je veza uspostavljena, procesiranje je svedeno na minimum.* Komutacija paketa ne zahtijeva fazu uspostavljanja veze. Procesiranje svakog paketa za prosljeđivanje. Više informacija mora biti sadržano u svakom paketu tako da se osigura da svaki paket može naći svoj put bez obzira na ostale pakete.

* Komutacija kola osigurava bolji kvalitet usluge. Mrežni resursi se rezerviraju tokom fazeuspostavljanja veze.* U mrežama sa komutacijom paketa je teško garantirati kvalitet usluge. Komutacija kola omogućava ograničeno dijeljenje komunikacijskih resursa. Kada se veza uspostavi, do njenogprekida su resursi blokirani. Neefikasan način upotrebe mreže.

Virtualana kola (kombinacija ova dva)

* Kombinacija prednosti komutacije kola i komutacije paketa. Postoji faza uspostavljanja veze. Konekcija umjesto fizičkog kreira virtuelno kolo. Podaci se prenose u paketima i linkovi se efikasnije dijele. Paketi nose identifikator virtuelnog kola umjesto odredišneadrese. Brža obrada paketa. Manje operativnih podataka u paketu.

Komutacija kola.* TDM* FDMKomutacija paketa.* Virtuelna kola.* Datagramska mreža

Nepouzdana bespojna usluga.- Datagramska mreža – koncept poštanske usluge.

Pouzdana spojna usluga.Virtuelni full--‐duplex kanal (koncept telefonske usluge). Informacija se prenosi pouzdano i redoslijedom kojim se šalje. Pouzdanost znači da će se poruka isporučiti ako postoji ruta, alimreža ne garantuje kašnjenje.

Faze komutacijski protokola* Rukovanje (handshake).* Konverzacija.* Zatvaranje (terminacija konverzacije).

Protokol je sličan programu.* Distribuirani program, gdje različiti procesi mogu slati poruke jedan drugom.* Protokol mora biti nedvosmislen.* Mora biti kompletan.* Uključiti sve akcije i odzive za sve moguće situacije i vrste poruka.* Protokol mora definirati sve formate poruka.

ISO OSI MOdelAplikacije* HTTP,SMTP,DNS...* Funkcionalnost aplikacija* Aplikacijske porukeTransport* Multipleksiranje aplikacija, pouzdan transfer, kontrola zagušenja (TCP)* Datagramska (UDP) ili segmentska (TCP)Mreža* Paketi(IP)* Rutiranje, fragmentacijaLink(Ethernet i PPP)* Point--‐to--‐point ili lokalna broadcast komunikacija (MAC)* OkviriFizički sloj

mediji za prijenos

Predavanaja broj 3

* Protokoli na aplikacijskom sloju definiraju:* Tip i sintaksu poruka koji se razmjenjuje između aplikacija* Značenje infromacija unutar poruka* Pravila kada i kako se procesiraju poruke* Aplikacioni protokoli mogu biti:

- Javno definirani i standardizirani (npr HTTP,SIPitd)- Zatvoreni (proprietary)(npr.Skype VOIP protokol)

* Različite aplikacije imaju različite zahtijeve spram transporta sa stanovišta:* gubitkapodataka* kašnjenja* brzine prenosa (bandwidth)

Procesi putem OS-sistema mogu da razmjenjuju poruke na istom racunaru i izmedju racunara putem mreze.Da bi procesi mogli razmjenjivati poruke preko mreže moraju imati način da se unikatnoidentificiraju IP adresa. IP broj nije dovoljan za unikatno identificiranje procesa na mreži obzirom da se više procesaistovremeno izvršava na jednoj mašini* Proces koji želi da komunicira preko mreže mora deklarirati dodatnu adresu, tzv port, brojpomoću kojeg se proces u kombinaciji sa IP brojem unikatno identificira na mreži* npr http server ima port adresu 80

Bilo koji proces da bi komunicirao sa udaljenim računarom mora koristiti usluge operativnogsistema eksportovane kroz API (mrežni interfejs).

Klijent server arhitekturaSa stanovišta mrežne komunikacije procesi mogu imati uloge:* Client

- Proces koji uspostavlja konekciju- Obično povremeno prisutan na mreži- Obično ima promjenjivu adresu

* Server- Pasivno očekuje i prima konkeciju- Obično konstantno prisutan na mreži- Obično ima fiksnu adresu

* p2p (peer--‐to--‐peer)- Aplikacija sa procesima u dvostrukoj ulozi

* Socket je jedan kraj dvosmjerne komunikacione veze između dva procesa na mreži* Socket se definira i koristi putem OS API--‐a.APIdefinira:* kreiranje, zatvaranje, pisanje, čitanje u/iz socketa* tip transporta udp ili tcp* komunikacione parametre itd.* Proces može da koristi više socket--‐a ali svaki mora biti na različitom portu

Klijent aplikacija1. kreira socket C2. Preko C ostvaruje konekciju sa aplikacijom na serveru na specifičnom portu P3. piše i čita (send i receive) podatke u i iz C

4. obično u skladu sa nekim aplikacionim protokolom5. zatvara i uništava CServer aplikacija* kreira socket S i veže ga za specifični port na računaru* prihvata konekciju od klijenta preko socketa S* piše i čita podatke u i iz socket* zatvara i uništava socket

WWW terminologija (bazirana na hypertekstu u linkovima)* document: web stranica* object: web stranica se sastoji: HTML fajl koji je opisuje, proizvoljan broj slika, Javascript, apleti itd. Object je datoteka.* url : Uniform Resource Locator adresa objekta* browser: aplikacija tj. klijent za dobijanje i prikazivanje objekata* web--‐server: aplikacija koja čuva objekte i obezbijeđuje pristup za objekte pomoću HTTPprotokola.Princip rada:* Browser otvara TCP socket te šalje web serveru, koji sluša na portu 80, HTTP poruku--‐ zahtijev (request)* Nakon primitka zahtijeva, Web server šalje klijentu HTTP poruku – odgovor(response)* Komunikacija se obično odvija kao sekveca zahtijeva i odgovora__________________________ HTTP je tekstualni protokol HTTP je stateless protol tj. ponašanje(semantika) bilo kojeg zahtijeva ne ovisi od prijašnjiheventualno odaslanih zahtijeva.

* Method: GET zahtjeva objekt specificiran sa URL* HEAD zahtjeva header objekta sa URL* POST šalje form podatke u tijelu zahtjeva.URL identificira objekat koji će tretirati poslane podatke* Version:HTTP/1.0 ili HTTP/1.1* Header linije nose dodatne parametre zahtjeva* Tijelo je opciono ovisno od tipa zahtjeva (uključuje objekat koji je tražen)

Tipovi HTTp konekcije

non--‐persisten nepostojana (HTTP 1.0)* Maksimalno jedan objekat se šalje na uspostavljenoj TCP konekciji. Nakon primitka objekta TCP konekcija se prekida. Npr ukoliko na stranici postoji 10 slika, ukupno 11 TCP konekcijaJe potrebno ostvariti da bi se prikazala stranica* moguće u više niti otvoriti paralelne konekcije sa serverom.* Značajno troši mrežne i OS resurse* persistent–postojana(HTTP1.1 default)* Više objekata moguće slati po istoj TCP konekciji i to:* Za slučaj bez pipelining--‐a, nakon što se primi jedan objekat, novi HTTP zahtijev se ostvaruje po istoj konekciji* Za slučaj sa pipelining--‐om, višestruki zahtijevi se šalju po istoj TCP konekciji kada se za to ukaže potreba, bez čekanja na primitak objekata

HTTP chachingSnimanjem prethodno preuzetih objekta moguće je smanjiti količinu mrežnog saobrećaja ikašnjenja. Uslovni GET HTTP zahtijev omogućava klijentu da provjeri ukoliko je lokalnakopija ujedno i aktuelna kopija na serveru.* Skupa sa objektom klijent snima i termin kada je načinjena lokalna kopija* Kada načini ponovni GET zahtijev za istim objektom, klijent uključuje If--‐Modified--‐Sincepolje u header liniji zahtijeva postavljen na datum od lokalne kopije* Ukoliko nije došlo do izmjena objekta na serveru, server će poslati odgovor sa kodom 304(Not Modified) i praznim tijelom odgovora* U suprotnom server šalje odgovor sa kodom 200(OK) i trenutnom verzijom objektau tijelu poruke.

WEB proxyIdeja zadovoljiti zahtijev za određenim objektom bez kontakta servera na kojem se nalazi objekat* Korisnik u browser--‐u može podesiti postavke vezane za Proxy računar.* Browser nakon podešavanja sve HTTP zahtijeve preusmjerava prema Proxy računaru* Objekti u proxy cache--‐u se odmah šalju klijentu* Za objekte koji nisu u proxy cache--‐u, proxy kontaktira server, snima u svoj cache preuzetiobjekat, nakon čega isti šalje klijentu

IPV4 32 bita i IPV6 128 bitna adresa

IMENOVANJE RAČUNARAObezbijediti da ljudi mogu koristiti Internet na način da se olakša adresiranjeRiješenje:DNS (Domain Name System)Predstavlja računare u obliku imena tzv hostname npr www.google.com, fe.untz.baVrši preslikavanje hostname-a u IP brojDNS se implementira kao distribuirana baza između server računara(tzv name serveri) Svaki server sadrži jedan segment informacije o mapiranjuKlijenti se mogu konektovati na servere (UDP port 53) i vršiti upite vezane za IP adrese hostname-a

DNS zahtijev može prouzrokovati veliki broj poruka Da bi se reducirali zastoji vrši se DNScaching Nakon što DNS server primi mapiranje za određeni hostname, mapiranje se snimalokalno (disk ili memorija) Za svaki slijedeći upit za dati hostname, DNS server iako nijeautoritativan vraća IP broj pročitan iz cache--‐a. Zapis u cache--‐u se briše nakon izvjesnogvremena (npr max 2 dana). DNS protokol funkcioniše na UDP transportu port 53 Radi na principu upita i odgovora

Predavanja broj 4

Transportni sloj omogućujeObezbijediti logičku komunikaciju između aplikacija koje se izvode na različitim računarskimSistemima. Transportni protokol se izvodi na krajnjim tačkama mreže (računarima)Obezbijediti pouzdan,isplativ prenos podataka, bez obzira na na fizičku mrežu ili mrežekoje se trenutno nalaze između izvorišnog i odredišnog računaraUsluge transportnog sloja

Postupci multipleksiranja i demultipleksirnja Protokol bez uspostavljanja direktne veze: UDP Principi pouzdanog prenosa podataka Protokol sa uspostavljanjem direktne veze: TCP Pouzdan prenos Kontrola toka podataka Upravljanje konekcijama Kontrola zagušenja kod TCP protokola

Transportni sloj:prenos podataka između procesa i koristi usluge mrežnog slojaIzvršava se na korisničkim računarima Mrežni sloj: prenos podataka između sistema Izvršava se pretežno na ruterima

Transportne usluge na InternetuBez uspostavljanja direktne veze – UDP

Slanje kapsuliranjih IP datagrama za koje se ne mora prethodno uspostaviti veza Minimalan kontrolni teret

Uspostavljanje direktne veze – TCP Kontrola zagušenja Kontrola toka Uspostavljanje veze

Transportne usluge koje nisu na garantovane Prenos u realnom vremenu Obezbjeđivanje zagarantovanog propusnog opsega Pouzdano emitovanje na više adresa (difuzno emitovanje)

TCP i UDP za realizaciju operacija multipleksiranja i demultipleksiranja uvode polja: izvorišni i odredišni priključak (port)

UDP protokolProtokol UDP omogućava aplikacijama da šalju kapsulirane IP datagrame za koje ne morajuprethodno da uspostavljaju vezu; Pogodan je u klijentsko--‐serverskim aplikacijama kada klijent šalje serveru kratak zahtjev i od njega očekuje isto tako kratak odgovor; U slučajugubljenja paketa klijent će po isteku unaprijed definisanog vremena za čekanje ponovoposlati zahtjev; Ne upravlja tokom, ne kontroliše greške, ne šalje ponovo pogrešno primljenesegmente; Veliki dio kontrole prepušta aplikacijskom sloju; Predstavlja interfejs ka mrežnom

sloju i vrši operacije multipleksiranja i demultipleksiranja;

Prednosti: Nema uspostavljanja veze za razliku od TCP--‐a koji ima trostepeno usaglašavanje; Nema stanja za konekciju –(baferi, kontrola zagušenja, potvrde,...) Mali broj podataka u zaglavlju; Brzina prenosa nije kontrolisana;

Gubitak paketa i potvrde se mogu uključiti na aplikacijskom sloju!!!Najčešće se koristi za prenos multimedijskih sadržaja i VoIP prenos govora

Duzina UDP paketa = 8-bitno zaglavlje + podatci

TCP Protokol

TCP protokol vrši prenos u paketima Kontrola toka (uvođenje prozora): Veličinu prozora određuje primaoc i mreža

• Predajni i prijemni baferi (pohrana paketa na predajnoj i prijemnoj strani)Dvostrani prenos podataka

Dvostrani prenos podataka kroz jednu konekciju MSS: maximum segment size – maksimalna veličina paketa na transportnom nivou

Uspostavljanje konekcije: Trostepeno usaglašavanje (razmjena kontrolnih poruka):

klijent šalje zahtjev za uspostavu veze, server odgovara potvrdom i klijent potvrđuje uspostavuKontrola toka i zagušenja:

Pošiljaoc se mora prilagoditi primaocu za brzinu prijema paketa kao i sposobnosti mreže da prenosi pakete određenom propusnošću

- Izvorišni i odredišni priključak: krajnje lokalne tačke veze(transportne adrese)- Seq num redni broj prvog bajta u nizu- Ack number – sljedeći očekivani bajt u nizu- TCP Označava broj 32-bitnih riječi u zaglavlju - Veličina prozora Saopštava broj bajtova koji se mogu poslati

uključujući i potvrđen bajt- URG – hitni podatci- ACK – potvrda ; kada je 1 sadrži potvrdu kada je 0 ne sadrži- SYN – Uspostavljanje veze- FIN Završetak veze- PSH označava da podatke treba odmah proslijediti bez zadržavanja u

buferu- RTS Pomoću ovog bita uspostavlja se oštećena veza. Po prijemu RST

znači da negdje postoji problem.