RAČUNARSKE MREŽE

Distribuirani sistemi

Distribuirani sistem je skup lokalnih radnih stanica povezanih telekomunikacionom mrežom. Svaki od računara u distribuiranom sistemu poseduje svoj procesor i operativnu memoriju, sto znači da ima određeni nivo autonomije, a računarsku mrežu koristi za uspostavljanje veze, razmenu i zajedničku obradu informacija sa ostalim računarima u sistemu. Računarska mreža se formira povezivanjem računara i/ili komunikacione opreme preko komunikacionog kanala na takav način da mogu da se prenose podaci, programi ili da pojedini uređaji nekog računarskog sistema budu deljeni. Postojanje mreže je preduslov formiranja distribuiranog računarskog sistema.

Minimalan broj lokalnih radnih stanica u mreži je dva, dok maksimalan broj zavisi od vrste i funkcionalnosti mreže. Lokalne radne stanice mogu biti različitih veličina i obavljati različite funkcije – od personalnih računara, štampača ili skenera, preko grafičkih radnih stanica do veoma modnih višeprocesorskih servera i superračunara. Da bi lokalna radna stanica mogla da komunicira sa ostalim resursima u mreži, neophodno je da operativni sistem sadrži servise koji podržavaju rad u mrežnom (distribuiranom) okruženju. Takav operativni sistem naziva se mrežni operativni sistem.

Prednosti i namena distribuiranih sistema

Osnovni razlozi koji su doveli do stvaranja distribuiranih sistema su: Deljenje resursa – Korisnici na jednoj lokaciji sa lakodom mogu koristiti zajedničke

resurse na udaljenim lokacijama. Deljeni resursi mogu biti sistemi datoteka na serverima, koji omoguduju prošitenje smeštajnog kapaciteta lokalne radne stanice, ali i podaci iz centralne baze podataka koji su svima na raspolaganju. To takođe može biti i štampač, skener ili neki drugi periferni uređaj.

Brzina procesiranja – Kako svaka radna stanica ima svoj procesor i operativnu memoriju, mnoga procesiranja se mogu vršiti paralelno čime se postiže maksimalno iskorišdenje procesorske snage svake stanice. Raspoređivanje poslova i sinhronizacija obrađenih podataka se vrši na centralnoj lokaciji (server).

Pouzdanost – Uvođenjem distribuiranih mrežnih sistema svakako se povedava i pouzdanost celog sistema, što je io i jedan od osnovnih razloga nastanka računarskih mreža. Otkazom jedne radne stanice, druga radna stanica u mreži može da preuzme njenu funkciju, čime se izbegavaju gubici i zastoj u radu.

Komunikacija – Svakako jedna od najznačajnijih namena računarskih mreža je razmena informacija između radnih stanica. Vrednost informacija koju svaka radna stanica može da obradi se značajno povedava sa mogudnošdu brze i pouzdane distribucije tih informacija.

Topologija mreže

Topologija predstavlja fizički izgled ili oblik mreže. U čvorovima mreže nalaze se radne stanice, koje su među sobom povezane komunikacionim putevima. Mogudi način povezivanja radnih stanica (računara) u računarske mreže predstavljeni su u slededoj tabeli:

Topologija potpuno povezane mreže – svaki računar (radna stanica) je povezan direktnom komunikacionom linijom sa svim ostalim radnim stanicama u mreži. Ako je broj radnih stanica n, broj linkova u mreži je n*(n-1)/2. Ovo je idealan teorijski model, koji u praksi nedete sresti.

Topologija magistrale – svi računari u mreži povezani su na magistralu tj. jednu liniju. Generalno gledano nije dobra, jer ispadom jednog čvora u mreži ispada iz rada cela mreža.

Topologija prstena – računari su spojeni u krug, možemo redi zatvorenom magistralom (kružnom). Način povezivanja sličan kao i kod topologije magistrale. Pricip rada je slededi : podaci idu u krug u jednom smeru i svaki čvor šalje ili uzima podatke iz tog kruga. Ovaj tip mreže izbegava koliziju formiranjem elektronskih signala nazvanih ¨tokeni¨ koji cirkulišu kroz mrežu i pridružuju se poruci koja se šalje drugom računaru. Pri prijemu podataka, prijemni uređaj oslobađa token i šalje ga nazad u mrežu. Na ovom principu je zasnovan IBM TOKEN RING i sličnih je karakteristika kao i magistrala.

Topologija zvezde – Ova vrsta topologije vuče svoje korene iz prvih faza razvoja računara kada su mainframe računari bili okruženi terminalima i podsedali na zvezdu sa glavnim računarom u centru. Za ovu vrstu mreže koristi se HUB uređaji koji na sebi imaju određeni broj priključaka za vezu sa računarom. Dobra je zbog nezavisnosti sistema od pojedinih čvorova u mreži. Može se upotrebiti i više HUB-ova i praviti vrlo složena mreža. Pogodna je za kombinaciju mainframe računara i mikroračunara gde se glavna obrada obavlja na mainframe–u a lokalno može i na mikroračunaru.

Topologija drveta – od centralnog čvora u mreži grana se hijerarhija čvorova naniže poput krošnje na drvetu. Cena instalacije ovakve mreže je niska. Loša strana je što se otkazom čvorova na višem nivou hijerarhije, mreža raspada na dva nepovezana dela.

Kriterijumi za izbor topologije pri dizajnu mreže se mogu grupisati u 3 kategorije: Cena instalacije (cena fizičkog povezivanja – kabliranje, uređaji...) Cena komunikacije (vreme i novac koji se upotrebi za prenos informacije) Raspoloživost mreže (mogudnost pristupa mrežnim resursima u slučaju fizičkog otkaza

dela mreže)

Tip Mreže

Postoje dva osnovna tipa računarske mreže :

LAN (Local Area Network ) WAN ( Wide Area Network )

LAN (Local Area Network ) je kombinacija hardvera, softvera,komunikacionih kanala za vezu

dva ili više računara u ograničenom (lokalnom) prostoru. Šema LAN mreže data je na slici.

A

A

Gateway

Slika LAN mreža

Komponente LAN mreže i njene karakteristike

Dva ili više računara povezanih preko mrežnih kartica, sa topologijom mreže opisanom u prethodnom poglavlju, sa kabliranjem pomodu upredenih parica, koksijalnog kabla ili optičkog kabla, zatim razne vrste perifernih uređaja prikačenih na te računare, razne vrste računara (PC, mainframe, radne stanice, notebook ).

Čvorovi u mreži su blizu, pa je mogude realizovati dobru fizičku vezu, što omoguduje brzinu prenosa od 1MBps do 1GBps.

Vrlo brz računar velikog kapaciteta ili radna stanica koja se naziva server pomaže upravljanju mrežom, kontroliše komunikaciju među procesima i dopušta korisnicima da dele podatke, programe i periferne uređaje. Pojedini čvorovi u mreži mogu imati specijalne namene kao što su printer serveri i komunikacioni serveri koji su namenjeni za upravljanje komunikacionim vezama.

Operativni sistem koji upravlja svim aktivnostima u mreži. Ovaj softver može biti instaliran na samo jednom serveru ili na mikroračunarima u mreži. Za PC platformu najpoznatiji mrežni operativni sistemi su Novell Netware, Microsoft Windows server i IBM LAN server.

Deljivi periferni uređaji, kao npr. štampači, faks mašine, skeneri LAN mreže mogu da uključe hardverske ili softverske uređaje koji dozvoljavaju komunikaciju

sa drugim LAN mrežama ili računarskim resursima. Bridge povezuje dva ili više LAN-a zasnovanim na sličnoj tehnologiji, dok gatewey dopušta korisniku na LAN-u da komunicira sa mainframe računarom ili sa nesličnom mrežom npr. komercijalnom bazom podataka raspoloživom na globalnoj mreži. Router se koristi za rutiranje (prosleđivanje) poruka kroz nekoliko povezanih LAN mreža ili na neku od globalnih mreža.

U kontrastu LAN mreže je WAN ( Wide Area Network ), koji povezuje računare na velikim udaljenostima uz pomod telefonske linije, radio talasa i satelitskih komunikacija. WAN kombinuje javne i privatne resurese. Firme mogu da odaberu da koriste javne globalne računarske mreže čije usluge pružaju lokalni provajderi ili da naprave svoje lične koristedi kobinaciju javnih i privatnih resursa. Velike javne mreže nude niz pogodnosti kao što su npr. pretraživanje velikih baza podataka, rad na mainframe računarima u mreži, 24-časovno radno vreme i sl. Tipična šema WAN mreže data je na slici.

KP

Komunikacioni

procesor

(KP)

KP

Umreženi racunar

Komunikacioni

Podsistem

LAN

Komunikacioni

Podsistem

LAN

KPKP

Slika – WAN mreža

Komponente WAN mreže i njene karakteristike

Komunikacioni procesor (KP) je mesto priključenja umreženog računara (UR) ili nekog vedeg komunikacionog podsistema (npr LAN) na WAN mrežu.

Čvorovi WAN mreže (komunikacioni procesori) su geografski udaljeni i koriste različite telekomunikacione medijume za povezivanje (telefonske linije, mikrotalasne linkove, satelitske kanale)

WAN mreže nisu uniformne po dizajnu, hardverskoj opremi, topologiji, vrsti telekomunikacionih veza i strukturi.

Različiti računari, različite konfiguracije zahtevaju novi pristup arhitekturi: WEB servisi, XML standard za razmenu poruka.

Mrežne arhitekture

Prema arhitekturi i organizaciji resursa mreže se dele na dva osnovna tipa:

Klijent-Server Mreža ravnopravnih računara (peer to peer)

Kod klijent-server arhitekture sva obrada se radi u centru gde imamo jedan glavni modan mikroračunar (server) i mrežu terminala i mikroračunara oko njega (klijenata). Sve operacije se obavljaju na serveru, a putem terminala se pristupa tom serveru. Mikro računar emulira terminal, a neke stvari može da uradi nezavisno od servera. Korišdenje servera pruža mreži vedu brzinu, ali zahteva veda ulaganja. Softver koji se koristi je LINUX, UNIX, Windows.

Drugi primer organizacije mreže je mreža ravnopravnih računara (peer to peer). Upotrebom tehnologija koje obezbeđuju da komuniciraju direktno jedan sa drugim bez postojanja file servera. Ova vrsta mreže obezbeđuje osnovne mrežne servise koji uključuju deljivost datoteka i štampača, uz mnogo manja ulaganja u opremu. Nedostatak ove organizacije je usporavanje komunikacije kroz mrežu sa rastom broja računara, tako da mreže ovog tipa koje imaju preko 25 računara ili dele veliku bazu podataka komunikacija može biti vrlo spora. Posledica toga je da se ova vrsta mreže koristi u malim firmama koje nemaju potrebu za brzinom i kapacitetom klijent /server arhitekture.

Mrežna komunikacija

Da bi se omogudila razmena podataka kroz mrežu, neophodni su slededi preduslovi.

Pravila za imenovanje računara i prevođenje imena u adrese

o Svaki računar u mreži je označen imenom. Kada se pojavljuje na WAN mreži, ime se prikazuje kao ”puno kvalifikovano ime” (fully qualified name). Primer takvog imena je: bach.artemisdom.co.uk.

o Za razliku od imena koje čovek lakše pamti, numeričke adrese su pogodne za korišdenje jer su im računari prirodna sredina. Iz tog razloga, ime se prevodi u standardizovanu IP adresu. Svaki računar na Internetu ima svoju adresu jedinstvenu u svetu. Adresa se sastoji od četri broja koji se nazivaju okteti, razdvojeni su tačkama. Tako je 193.203.17.22, 147.91.8.6, 201.5.121.3. redom nekoliko adresa. Ove adrese se nazivaju IP adrese jer ih koristi IP protokoliz familije TCP/IP.

o Adresar imena i IP adresa može biti u lokalu (nepouzdano, ali brzo), ili na nekom globalno dostupnom serveru na WAN mreži (pouzdano ali sporije).

o Uz pomod servisa – Domain name system (DNS) – računari se grupišu u logičke celine DOMENE – hijerarhijski. Ovo je najrasprostranjeniji način formiranja adresara za prevođenje imena računara na mreži u IP adrese.

o Analiza imena računara, prilikom prevođenja imena u adresu, se vrši s desna u levo. Za primer adrese bach.artemisdom.co.uk:

o uk predstavlja Veliku Britaniju zemlju gde se računar nalazi o co (corporate) govori da se radi o poslovnoj organizaciji o artemisdom predstavlja naziv organizacije o bach je naziv računara u firmi

o Algoritam keširanje u procesu prevođenja imena u adrese značajno ubrzava ovu proceduru.

Na primer, uređaj koji se naziva pera.os.com se sastoji od imena uređaja koji se naziva pera,

unutar poddomena koji se naziva os koji je poddomen glavnog domena .com.

Strategija rutiranja

Postojanje više puteva između čvorova, dakle postoji mogudnost izbora kojim putem de paket biti prosleđen.

Svaki čvor ima tabelu rutiranja (tabela između ostalog sadrži informacije o mogudim putevima, brzini na svakom putu i transportnim troškovima).

Rutiranje može biti statičko ili dinamičko. Statičko rutiranje podrazumeva da su putanje prenosa paketa konfigurisane prilikom instalacije mreže i da se ne menjaju. Dinamičko rutiranje je kvalitetnije zato što ruter optimizuje putanju podaka (kriterijum optimizacije je cena i brzina prenosa) u zavisnosti trenutnog stanja na prenosnim putevima.

Kada se LAN mreža povezuje na WAN preko rutera, svaki računar u LANu ima staticku putanju do rutera, koji onda optimizuje rutiranje u WAN mreži.

Uvođenje i formiranje mrežnih paketa kao osnovne prenosive jedinice

Poruka se razbija na pakete (kao pošiljka u poštanskom saobradaju) Definiše se format paketa (kao dimenzije i težina pošiljke, zatim pravila za obavezno

navođenje adrese kao i vrednosne markice kojom se plada usluga transporta)

Pravila za povezivanje procesa na mreži

Postoje tri šeme komunikacije: o Komutacija veze (fiksna fizička veza je dodeljena čvorovima sve vreme trajanja komunikacije)

Okupira vezu, ali je vremensko i softversko premašenje najmanje o Komutacija poruka (uspostavlja se privremena fiksna veza u toku prenosa jedne poruke) o Komutacija paketa (uspostavlja se privremena veza za slanje paketa – mora se navesti izvor/odredište/br paketa - paketi stižu u proizvoljnom redosledu, moraju se ponovo spakovati u ispravan redosled na prijemnoj strani)

Rešavanje problema sudara na mreži

Problem sudara nastaje kad više računara želi da pošalje poruku – a topologija je predvidela samo jedan prenosni put (jedna linija). Ovaj problem je izraženiji što je saobradaj na mreži intenzivniji, u kom slučaju dolazi do odbacivanja poruka i degradacije performansi. Algoritmi koji daju rešenje u ovakvim situacijama su:

Osluškivanje i detekcija sudara. Osluškuje se linija i paket se šalje tek kad je linija slobodna. Nakon slanja paketa linija se i dalje osluškuje radi detekcije sudara sa drugim paketom. Ukoliko je došlo do sudara, paket se ponovo šalje. Dobra strana algorima: jednostavna implementacija, svaki čvor upravlja samim sobom. Loša strana ovog algoritma: kod velikih opterecenja dramaticno opadanje performansi (povedani broj detektovanih sudara i veliki broj paketa koji pokušavaju ponovno slanje)

Prosleđivanje žetona (token passing) – kada čvor dobije žeton ima pravo da šalje pakete. Po završetku slanja, prosleđuje žeton dalje. Dobra strana: algoritam je FER. Lose: svaki novi računar produžava vreme čekanja do slanja u mreži.

Prorezi za poruke (message slots) – Struktura koja kruži sa mestima za poruke – poput žetona koji ima i smeštajne kapacitete za više poruka (kao poštanski kamion).

Model ISO OSI

Protokol je skup pravila i algoritama kojima se standardizuje rad nekog uređaja, grupe uređaja ili čitavog sistema. U računarskim mrežama, gde je zastupljen veliki broj uređaja različitih dimenzija, funkcija i namene, sva komunikacija se odvija po strogo određenim protokolima. Da bi se pojednostavio dizajn i primena veoma složenih protokola koji se koriste za komunikaciju u mreži, protokoli se prema određenom pravilu dele na više hijerarhijskih nivoa.

Uprošdavanje se postiže deljenjem funkcija na više nivoa – svaki nivo komunicira samo sa svojim nivoom sa druge strane. Svaki nivo ima svoj skup pravila i algoritama koji su realizovani hardverski ili softverski. Svaki sloj ima svoje funkcije koje se mogu se menjati bez uticaja na druge slojeve. Interfejs između slojeva je definisan nizom instrukcija i upravljačkih poruka kojima se upravljanje prenosi sa jednog nivoa na drugi.

Načešde korišden primer hijerarhijskog modelovanja mrežnih protokola je ISO OSI (Open System Interconnection) model, koji se sastoji od sedam nivoa:

1. fizički sloj (mehanički i električni detalji) 2. sloj veze (pristup hardveru, upravlja okvirima, detekcija i korekcija grešaka na

fizičkom nivou, fizičko adresiranje kartica)

3. sloj mreže (logičko adresiranje i rutiranje paketa – upravljanje adresama odlaznih paketa, dekodovanje adresa dolaznih paketa)

4. transportni (odgovoran za prenos poruka - podela poruka na pakete, kontrola toka, redosled paketa)

5. sloj sesije (uspostavljanje sesije, prepoznavanje korišdenih protokola) 6. sloj prezentacije (rešava razlike u formatu računara na mreži – format podataka) 7. sloj aplikacije (aplikacije i protokoli za prenos datoteka, daljinsko logovanje,

elektronska pošta)

Svaki sloj logičaki komunicira sa sebi ravnim. Poruka prolazi kroz sve slojeve, pri čemu svaki od slojeva dodaje svoje upravljačke podatke na telo poruke --- tako formirana poruka putuje kroz fizicku mrežu ---- na prijemnoj strani se proces raspakivanja poruke i tumačenja upravljačkih informacija odvija u obrnutom redosledu.

PORUKAZaglavlje

(sloj veze)

Zaglavlje

(sloj veze)

Mrezni

sloj

Transp

sloj

Sloj

sesije

Prez.

sloj

Aplik.

sloj

Mrežni uređaji su obično sistemi koji komuniciraju, a ne moraju biti direktno povezani (između njih se može nalaziti čitava mreža različitih prenosnih puteva). Mrežni uređaji su otvoreni sistemi u kojima su po pravilu primenjeni niži slojevi OSI modela - oni poznaju pakete, okvire, adrese, ali nemaju pojma o semantici poruke. Primeri mrežnih uređaja su repetitor (koji ima samo fizički sloj) ili ruter (koji ima prva tri sloja – do mrežnog sloja).

TCP/IP protokol

TCP/ IP je familija protokola na kojoj je zasnovana Internet komunikacija. Izraz Internet su njegovi kreatori skovali zato što im je bila potrebna reč koja bi označavala mrežu međusobno (Inter) povezanih mreža (Net) koju su gradili. Razvoj Internet mreže je počeo pod okriljem vlade SAD i prvobitna mreža je nosila naziv ARPANET (Advenced Reserch Project Agency). To je bila mreža koja je trebalo da obezbedi komunikacije vojnih laboratorija, vladinih biroa i univerziteta na kojima se realizuju brojni projekti od interesa za Armiju. ARPANET rastao do 1975, kada ga je preuzelo Ministarstvo Odbrane SAD, pretvorivši ga u tadašnju DDN (Defense DATA Netvork ) mrežu. Najvažniji rezultat razvoja ARPANET-a i DDN-a je TCP/IP protokol (Transmision Control Protocol/Interface Protocol) Postoje i druge interpretacije ovog protokola npr. Transport Control Protocol /Internet Protocol.

TCP/IP je konačno definisan 1983. i predstavlja način za razmenu informacija među raznorodnim računarima i mrežama. Godine 1980. Nacionalna naučna fondacija (NSF) je osnovala mrežu koja se zvala The Internet koja je sedam godina kasnije povezana sa ARPANET/DDN mrežom i tako je nastao NSFNET. Ona je okupljala uglavnom akademske institucije, a priključila joj se i NASA kao i druge državne agencije. Tokom 1978, i 1979. godine širio se USENET – konferencijski sistem gde se prvobitno razmenjivalo mišljenje o raznim stručnim temama. IBM je 1997. osnovao BITNET mrežu koja je uključivala najpre univerzitetske računare u Americi, a kasnije (projekt EARN) u Evropi i drugim krajevima sveta.

IP adresiranje

Svaki računar na Internetu ima svoju adresu jedinstvenu u svetu. Adresa se sastoji od četri broja koji se nazivaju okteti, razdvojeni su tačkama. Tako je 193.203.17.22, 147.91.8.6, 201.5.121.3. redom nekoliko adresa. Ove adrese se nazivaju IP adrese jer ih koristi IP protokol iz familije TCP/IP. Svaki uređaj u mreži mora imati jedinstvenu IP adresu (PC, server, ruter).

IP adresa je 32-bitna adresa koja je grupisana u 4 segmenta. Adresa je funkcionalno podeljena u 2 dela. Prvi deo adrese je definicija mreže (ista za sve računare u istoj mreži), dok drugi deo adrese predstavlja adresu uređaja. Sve IP adrese u svetu su podeljene u pet klasa: A, B, C, D, E Klasa A su sve adrese koje počinju cifrom 0 u prvom oktetu:

0xxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx Prvi oktet u klasi A predstavlja adresu mreže, dok ostala 3 okteta predstavljaju adresu računara (ili drugog resursa) u mreži. U klasi A ukupno se može definisati 126 Mreža (od 1.x.z.y do 126.x.z.y)

(224) ~ 16 mil. adresa računara u svakoj mreži Napomena: adrese 0.x.y.z i 127.x.y.z su rezervisane za specijalne namene. Mreže možemo deliti na podmreže - to su segmenti obično odvojeni ruterima. Prednosti takve organizacije su:

o manji broj računara po segmentu o manji domen difuzionog slanja o prave se tako što se prvih nekoliko bitova rezerviše za mrežu o ne menja tabele rutiranja spolja

Podmreže se formiraju tako što se od 24 bita IP adrese koji su predviđeni za definisanje adrese računara, određeni broj bita izdvoji za definisanje podmreže. Ako, na primer, odvojimo 12 bita za definisanje podmreže, kompletna adresa u klasi A i njeno značenje dati su na slededoj slici:

00101010 00101010 001010100010 0010

Mreza Podmreza Racunar

Klasa B su sve adrese koje počinju ciframa 10 u prvom oktetu:

10xxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx Prva dva okteta u klasi B predstavljaju adresu mreže, dok ostala 2 okteta predstavljaju adresu računara (ili drugog resursa) u mreži. U klasi B ukupno se može definisati 16382 Mreže (od 128.1.x.y do 191.254.x.y)

(216) ~ 65 hiljada adresa računara u svakoj mreži Adrese u klasi B koriste Univerziteti i velike svetske korporacije – deli se na podmreže isto kao i u klasi A, samo što se ovde za adresu podmreže uzimaju biti iz tredeg ili četvrtog okteta. Primer: Ako u mreži klase B (na primer 150.12.x.y) definišem da 8 bita iz tredeg okteta predstavlja adresu podmreže, tada u okviru definisane adrese mreže u klasi B mogu formirati 254 podmreže (prva je 150.12.1.y, a poslednja 150.12.254.y) i u svakoj od definisanih podmreža mogu instalirati najviše 245 računara. Klasa C su sve adrese koje počinju ciframa 110 u prvom oktetu:

110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx Prva tri okteta u klasi C predstavljaju adresu mreže, dok je preostali četvrti oktet određen za

definisanje adrese računara (ili drugog resursa) u mreži. U klasi C ukupno se može definisati ~2 miliona mreža (od 192.0.1.x do 223.255.254.x)

245 adresa računara u svakoj mreži Klase D i E su specijalne klase i imaju sledede namene:

D 1110---- - multicast mreža E 11110 - eksperimentalna

Rezervisane IP adrese, su specijalne adrese koje se ne koriste za adresiranje mreža i računara, ved imaju posebnu ulogu. Neke od rezervisanih adresa i njihove namene su prikazane u slededoj listi:

127.0.0.1 – lokalna petlja 0.0.0.0 – IP adresa nije konfigurisana 255.255.255.255 – difuzna poruka za sve računare na lokalnoj mreži x.255.255.255 – difuzna za klasu A x.y.255.255 – difuzna za klasu B x.y.z.255 – difuzna za klasu C x.0.0.0 – adresa mreže u klasi A x.y.0.0 – adresa mreže u klasi B x.y.z.0 – adresa mreže u klasi C

Pasivna mrežna oprema

UTP kablovi

Kabl je medijum kroz koji se prenose informacije između mrežnih uređaja i računara. Postoji nekoliko tipova kablova koji se upotrebljavaju u mrežama.

Koaksijalni kabl

Koaksijalni kabl ima jedan jedini bakarni provodnik u svojoj sredini (povratni vod se dobija uzemljenjem). Plastični sloj daje izolaciju između centralnog provodnika i metalnog oklopa oko njega. Oklop sprečava pojavu interferencija od fluorescentnih lampi, motora i drugih računara. Iako ga je teško instalirati, ima veoma širok propusni opseg (može da podrži velike brzine prenosa) i veoma je otporan na interferencije. Može se upotrebiti za povezivanje računara na vedoj udaljenosti nego UTP, za iste bitske protoke.

Konektori koaksijalnog kabla

Najčešdi konektor u upotrebi kod koaksijalnog kabla (veoma rasprostranjen u video tehnici ) je Bayone-Neill-Concelman (BNC). Postoje različiti tipovi adaptera za BNC kabl (T adapteri, terminatori ...). Proces montiranja BNC konektora se vrši krimp kleštima, pa se zove “krimpovanje” (engl. crimp).

Fiber optički kabl

O ovim kablovima ste verovatno najviše slušali, pogotovo kada vam danima ne radi telefon, jer je magistralna mreža Telekoma uglavnom preusmerena na optičke kablove. Iako se često krive za probleme u telekomunikacijama, optički kablovi predstavljaju veoma pouzdan i brz način prenosa podataka. Oni su sačinjeni od vlakana sa centralnim staklenim jezgrom obavijenim staklenim omotačem. Vlakna su zaštidena sa nekoliko slojeva zaštitne obloge. Kroz vlakna se prenosi svetlost (koju proizvodi laserska ili LED dioda). Potpuno su otporni na bilo kakve elektro magnetne uticaje i najčešde čine osnovu tzv. kičmu (backbone) bilo koje ozbiljnije telekomunikacione mreže. Kada se pravi računarska mreža, obično se između spratova polaže optički kabl (vertikalni razvod) zbog velikih rastojanja i vedeg propusnog opsega.

Aktivna mrežna oprema

Nakon uvoda u pasivnu mrežnu opremu, na red dolazi opis uređaja koji de upravljati saobradajem na mreži. To su takozvane aktivne komponente. Neke su sofisticiranije od drugih, ali imaju istu namenu, da podatke koje šaljete transportuju do odredišta, kao i da podatke koje vi potražujete dopreme do vas. Povezivanjem aktivne mrežne opreme kablovima još uvek nije napravljena računarska mreža, jer ona podrazumeva i konfigurisanje mrežne opreme.

HUB

Hab (engl. Hub) spada u kategoriju zastarelih (engl. Legacy) uređaja koji ima vrlo jednostavnu ulogu a to je da, kao obično čvorište, sve što stigne od podataka na jedan od njegovih konektora (portova) prosledi svima (samo pojačano i očišdeno od šumova, tj. regenerisano) Ovi uređaji nisu više u upotrebi, osim u laboratorijskim uslovima gde ova njihova osobina dolazi do izražaja kada treba nadgledati saobradaj na mreži. S obzirom na veoma loše karakteristike ovih uređaja, male brzine (10Mbps) i podložnost koliziji podataka, treba ih izbaciti i zameniti sofisticiranijim svičevima.

SWITCH

Svič je uređaj koji dete zasigurno najviše koristiti. Njihova cena je trenutno veoma povoljna te su tako ušli i u naše domove. Njihova je uloga da regulišu saobradaj na mreži. Možemo sve naše računare povezati na svič, a i svič na svič te tako proširiti našu mrežu. Razlika u odnosu na Hab, iako isto izgledaju, jeste da svič vodi računa o tome koji podatak kom računaru ili mrežnom uređaju prosleđuje. Svič je u stanju da razlikuje (indentifikuje) uređaje koji su povezani na njega.

ROUTER

Ruter predstavlja i tehnički najsavršenije rešenje na mreži. On povezuje uređaje u različitim zgradama, gradovima i kontinentima. Postoje varijante i varijante rutera sa jednom jedinom namenom, a to je da upravljaju saobradajem preko različitih mreža povezanih različitim

prenosnim medijumima. Ruter možete upotrebiti da spojite dva predstavništva firme u dva grada preko telefonske iznajmljene linije, bežične veze ili bilo koje druge.

Evo i šeme veze dva sviča i jednog rutera za našu školu.

Možete uočiti da u učionici 400 , kao i u učionici 500 imamo po petnaest računara kojima smo dodelili adrese iz privatnog opsega. Da bi se obezbedio internet, ADSL ruter je preko svog LAN porta vezan na jedan od svičeva. Nije bitno na koji. WAN port je telefonska linija.

U našoj mreži ruter je tačka preko koje mreža izlazi na internet. Ta tačka se naziva gejtvej (engl. Gateway).

Testirajte svoje znanje

1. Kakvi mogu da budu mrežni kablovi: a. Koaksijalni b. Optički c. FTP d. UTP e. UDP

2. Međusobno povezivanje mreža različitih toplogija obavlja se preko:

a. Mostova b. Data Link komutatora c. Rutera d. Pasivnih habova e. Aktivnih habova

3. Tehnike prenosa bežičnim putem mogu biti: a. Infracrvenim zracima b. Radio talasima c. Upredenim paricama d. Laserskim zracima

4. Zaokružite ograničenu difuznu IP adresu (LAN broadcast): a. 127.0.0.1 b. 199.199.199.1 c. 0.0.0.0 d. 255.255.255.255

5. Zaokružite IP adresu povratne petlje (loopback):

a. 127.0.0.1 b. 199.199.199.1 c. 0.0.0.0 d. 255.255.255.255

6. Zaokružite IP adresu koja označava “ovaj računar”:

a. 127.0.0.1 b. 199.199.199.1 c. 0.0.0.0 d. 255.255.255.255

7. Ruter vrši prosleđivanje paketa koristedi: a. Izvornu IP adresu b. Odredišnu IP adresu c. Izvornu i odredišnu IP adresu d. Izvornu i odredišnu IP adresu i tabelu prosleđivanja e. Odredišnu IP adresu i tabelu prosleđivanja f. Izvornu IP adresu i tabelu prosleđivanja

8. Kod izgubljenih paketa na Internetu: a. TCP pošiljalac šalje ponovo paket, ako istekne vreme pre dolaska ACK segmenta b. TCP pošiljalac šalje ponovo paket, nakon dobijanja NAK segmenta od TCP primaoca c. Internet mrežni protokol šalje ponovo paket nakon obaveštenja od rutera da je paket izgubljen d. Internet mrežni protokol šalje ponovo paket nakon dobijanja takvog zahteva od krajnjeg sistema

9. Za dobijanje fizičke adrese, ako je poznata IP adresa, zadužen je protokol: a. DNS b. RARP c. LLC d. ARP e. MAC f. DHCP

10. Koji protokol pripada Internet transportnom sloju: a. UDP b. FTP c. UTP d. ARP e. TCP f. STP

Povezivanje računara u računarsku mrežu (praktičani deo)

Podesavanje mreže izmedju dva računara pomoću crossover kabla

Da bi umrezili dva racunara pomocu crossover kabla potrebo je da se prvo uvreimo da oba racunara imaju instalirane mrezne kartice. To mozemo proveriti u Device Manageru. Ako su kartice pravilno instalirane, prelazimo na sledeci postupak.

Na prvom racunaru - u daljem tekstu PC 1, idemo na Start - Settings - Control Panel - Network Connection i u prozoru treba da imamo ikonu Local Area Conection - moze biti i neki broj iza ako imamo vise mreznih kartica( SS2,Firewire...) i na tu ikonu klkinemo desnim dugmetom misa.

Nakon toga izaberemo Properties i pojavice se prozor sa izlistanim instaliranim mreznim komponentama( protokolima.....)

Tu treba da su instalirani i cekirani:

Client for Microsoft Networks

File and Printer Sharing for Microsoft Networks

Intenet Protocol(TCP/IP)

Ako vam fali neki od protokola mozete ga dodati sa Install, a ako imate viska mozete ih samo odcekirati da ih mreza ne koristi.

Pri dnu prozora se nalazi polje za prikazivanje ikone mreze u Taskbaru, kad je mreza uspostavljena.To mozete cekirati da bi znali kad mreza radi.

Prvo treba da podesimo IP adresu racunara

Izaberemo Internet Potocol (TCP/IP) i dvokliknemo na njega.

Otvorice se prozor za unos IP adrese, Subnet mask-a i DNS server adrese

1. U polje za IP unesemo 192.168.0.1 2. U polje za Subnet mask unesemo 255.255.255.0 3. a u polje za DNS ne unosimo nista( ostavimo kako je bilo...

Nakon ovoga vratimo se na prethodni ekran i izaberemo Advanced i ako je ukljucen Firewall iskljucimo ga.

Nakon ovoga zatvaramo Network Connections i vratimo se na Desktop.

Desnim dugmetom misa kliknemo na My Computer i izaberemo Properties - Computer Name

Tu cemo videti sta je uneseno kao Full computer name i koja je WORKGROUP

Tu klikom na Change menjamo mrezno ime racunara i WORKGROUP

Za ime racunara unesite neko ime za racunar - to je ime koje ce se videti u mrezi i "WORKGROUP" za workgroup. Nakon toga mozemo podesiti i NetworkId

Kliknemo na NetworkId, pa Next ,pa zatim izaberemo gornju stavku ( This computer is part of bussines network....) pa Next, pa izaberemo drugu stavku ( My company uses a network without a domain) pa Next, pa unesemo ime za workgroup( "WORKGROUP") pa Next, pa Finish i onda ce nam Win reci da ce ta podesavanja biti prihvacena tek nakon restarta racunara. To cemo malko kasnije.

Nakon toga vratimo se na Desktop.

Desnim dugmetom misa kliknemo na My Computer i izaberemo Properties - Remote odcekiramo oba polja. Nakon ovih svih podesavanja restartujte racunar.

Nakon toga idemo na drugi racunar.

Na drugom racunaru - u daljem tekstu PC 2, idemo na Start - Settings - Control Panel - Network Connection i u prozoru treba da imamo ikonu Local Area Conection - moze biti i neki broj iza ako imamo vise mreznih kartica( SS2,Firewire...) i na tu ikonu klkinemo desnim dugmetom misa.

Nakon toga izaberemo Properties i pojavice se prozor sa izlistanim instaliranim mreznim komponentama( protokolima.....) Tu treba da su instalirani i cekirani:

1. Client for microsoft Networks 2. File and Printer Sharing for Microsoft Networks 3. Intenet Protocol(TCP/IP)

Ako vam fali neki od protokola mozete ga dodati sa Install, a ako imate viska mozete ih samo odcekirati da ih mreza ne koristi.

Pri dnu prozora se nalazi polje za prikazivanje ikone mreze u Taskbaru, kad je mreza uspostavljena.To mozete cekirati da bi znali kad mreza radi.

Prvo treba da podesimo IP adresu racunara. Izaberemo Internet Potocol (TCP/IP) i dvokliknemo na njega. Otvorice se prozor za unos IP adrese ,Subnet mask-a i DNS server adrese

1. U polje za IP unesemo 192.168.0.2 2. U polje za Subnet mask unesemo 255.255.255.0 3. a u polje za DNS ne unosimo nista( ostavimo kako je bilo...

Nakon ovoga vratimo se na prethodni ekran i izaberemo Advanced i ako je ukljucen Firewall iskljucimo ga. Nakon ovoga zatvaramo Network Connections i vratimo se na Desktop.

Desnim dugmetom misa kliknemo na My Computer i izaberemo Properties - Computer Name

Tu cemo videti sta je uneseno kao Full computer name i koja je WORKGROUP

Tu klikom na Change menjamo mrezno ime racunara i WORKGROUP

Za ime racunara unesite neko ime za racunar - to je ime koje ce se videti u mrezi i "WORKGROUP" za workgroup. Nakon toga mozemo podesiti i NetworkId

Kliknemo na NetworkId, pa Next ,pa zatim izaberemo gornju stavku ( This computer is part of bussines network....) pa Next, pa izaberemo drugu stavku ( My company uses a network without a domain) pa Next, pa unesemo ime za workgroup( "WORKGROUP") pa Next, pa Finish i onda ce nam Win reci da ce ta podesavanja biti prihvacena tek nakon restarta racunara. To cemo malko kasnije.

Nakon toga vratimo se na Desktop.

Desnim dugmetom misa kliknemo na My Computer i izaberemo Properties - Remote odcekiramo oba polja. Nakon ovih svih podesavanja restartujte racunar.

Desnim dugmetom misa kliknemo na My Computer i izaberemo Properties - Remote odcekiramo oba polja.

Nakon toga restartujemo racunare.

Nakon ovoga svega, oba su racunara podesena za rad u mrezi a da bi to proverili, najjednostavnije je da koristimo konzolu( Command Prompt) koju otvaramo ovako:

Start - Program - Accessories - Command Prompt

Na PC1 ukucajmo ipconfig i ako smo sve podesili kako treba tu treba da se pojavi sledece:

Ethernet adapter Local Area Connection :

Connection-specific DNS Suffix . :

IP Address. . . . . . . . . . . . : 192.168.0.1

Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Default Gateway . . . . . . . . . :

Kad ovo isto otkucamo na PC 2 treba da se pojavi sledece:

Ethernet adapter Local Area Connection :

Connection-specific DNS Suffix . :

IP Address. . . . . . . . . . . . : 192.168.0.2

Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Default Gateway . . . . . . . . . :

Nakon toga na PC1 u Command Promptu otkucamo sledece:

ping 192.168.0.2

i ako je sve u redu treba da dobijemo sledece:

Pinging 192.168.0.2 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.0.2: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.0.2: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.0.2: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.0.2: bytes=32 time<1ms TTL=64

Ping statistics for 192.168.0.2:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

To znaci da mreza radi jer je PC1 dobio odgovor od PC2 sa 4 paketa od 32 byte

Nakon toga na PC2 u Command Promptu otkucamo sledece:

ping 192.168.0.1

Pinging 192.168.0.1 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=64

Ping statistics for 192.168.0.1:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

Ako smo sve ovako dobili znaci da mreza radi i na Desktopu dvoklikom na ikonu My Network Places treba da se otvori sledece:

Ako nema nijedne ikone, klkinite levo u prozoru na View workgroup computers i treba da se pojave oba racunara sa svojim mreznim nazivima (npr. PC1 i PC2).

Nakon toga, klikom na neku od ove dve ikone treba da se otvore ikone sa tog racunara: SharedDocs i Printers and Faxes.

Nema jos nekih ikona osim njih jer jos nijedan direktorijum sa racunara nije share-ovan.

To radimo tako sto otvorimo My Computer, pa zeljeni drajv, pa na direktorijum koji zelimo da share – ujemo klkinemo desnim dugmetom misa i izaberemo Sharing and Security pa zatim izaberemo Network sharing and security, pa cekiramo Share this folder on the network i unesemo ime pod kojim ce biti vidljiv na mrezi ( npr.PC1- hammer) i nakon OK on ce se posle izvesnog vremena pojaviti u My network Places. Isti postupak ponavljamo na oba racunara i kad to zavrsimo, dobro bi bilo restartovati oba racunara.

Nakon restarta, mreza bi trebala da proradi.

Ako ne proradi, proverite da li ste sve tacno uradili kako sam napisao, pa zatim da li je crossover kabl ispravno napravljen, pa da li na jednom od racunara imate neki Firewall osim sistemskog( WinXp) i ako imate ili ga iskljucite ili vasu mrezu unesite u Trusted zonu programa (npr. ZoneAlarm – on uglavnom sam detektuje novu mrezu i pita vas da li da je stavi u Trusted zonu)

Mislim da je ovo sve sto je potrebno da bi mreza izmedju dva PC racunara povezana preko crossover kabla proradila.Podesavanja su data za WinXP ali su uglavnom slicna i za ostale sisteme. Proverena je informacija da mreza radi i izmedju razlicitih operativnih sistema.

Za povezivanje računara u računarsku mrežu na ovaj način potrebno je pored računara obezbediti i ukršteni kabal. Do pojave Gigabit-ethernet kartica bilo je dovoljno napraviti kabal na čijim krajevima su spojeni konektori jedan po standartu TIA 568A a drugi TIAv568B. Pošto Mrežne kartice brzine do 100Mbit koriste samo drugu i tredu paricu ovakvim povezivanjem dolazi do ukrštanja kablova tako da predajni signal Tx sa jedne kartice povezuje se sa prijemnim krajem Rx druge kartice, što obezbeđuje konekciju između računara na fizičkom nivou. Međutim pojavom Gigabit Ethernet kartica (skoro svi novi računari imaju integrisanu Gigabit Ethernet karticu) potrebno je ukrstiti i preostale dve parice UTP kabla da bi se ostvarila konekcija na fizičkom nivou. Način povezivanja konektora dat je u tabeli 1

Strana 1 TIA 568 Strana 2

Pin 1 Bela/Oranž Bela/Zelena

Pin 2 Oranž Zelena

Pin 3 Bela/Zelena Bela/Oranž

Pin 4 Plava Braon

Pin 5 Bela/Plava Bela/Braon

Pin 6 Zelena Oranž

Pin 7 Bela/Braon Bela/Plava

Pin 8 Braon Plava

Tabela 1

Ili na slici

Povezivanje računara u mrežu preko aktivne mrežne opreme (Switch, Hub)

Na ovaj način se može povezati dva ili više računara, zavisno od broja portova na aktivnoj mrežnoj opremi, korišdenjem običnog (strait) utp kabla.

Slika 3 Računari povezani preko aktivne mrežne opreme

Način povezivanja konektora na ravnom (strait) kablu dat je u tabeli 2. Na oba kraja kabla povezuje se konektor po TIA 568 B standardu.

Strana 1 TIA 568 B Strana 2 Strana 1 TIA 568 B

Pin 1 Bela/Oranž Bela/Oranž

Pin 2 Oranž Oranž

Pin 3 Bela/Zelena Bela/Zelena

Pin 4 Plava Plava

Pin 5 Bela/Plava Bela/Plava

Pin 6 Zelena Zelena

Pin 7 Bela/Braon Bela/Braon

Pin 8 Braon Braon

Podešavanje računara

Kada se na računarima koji se povezuju pokrene Windows XP potrebno je instalirati odgovarajude drajvere za Mrežnu karticu, nakon čega se u task baru pojavljuje upozorenje o tome da je mrežni kabl diskonektovan.

Sada je potrebno povezati kablove i podesiti računare da bi bili umreženi, jer nije uvek dovoljno samo povezati kablove da bi se računari povezali u mrežu. Potrebno je da budu zadovoljeni slededi uslovi

1. Da računari imaju različite TCP/IP adese u istom adresnom prostoru

2. Da imaju odgovarajude podešen parametar subnet maske

3. Da se nalaze u istoj radnoj grupi ili domenu

4. Da imaju deljene resurse

Windows operativni sistem ukoliko ne postoji DHCP server u mreži automatski dodeljuje bez ikakvog podešavnja TCP/IP adresu računaru iz opsega privatnih adresa 169.254.x.y. Da bi ovako konfigurisani računari bili vidljivi na mreži potrebno je stalno uključivati sve računare, bez obzira da li se koriste kako ne bi došlo do dupliranja TCP/IP adresa. U praksi se pokazalo da je za funkcionisanje mreže mnogo jednostavnije koristiti takozvanje fiksne (ručno unete) TCP/ IP adrese ili ukoliko postoji windows server konfigurisati DHCP servis tako da on dodeljuje adrese klijentima. Podešavanje TCP/IP adrese vrši se u osobinama mrežnog adaptera kroz kontrol panel, dakle potrebno je pokrenuti Control Panel, Network connections, Local Area Connection pa Properties

Da bi se došlo do podešavanja TCP / IP adrese računara kada se pojavi dijalog

Potrebno je u listi pronadi Internet Protocol (TCP/IP) i kliknuti na dugme Properties da bi u slededem dialogu bilo izvršeno podešavanje TCP/IP aderese

Tako što se klikne na opciju Use the following IP address i popune u odgovarajudim poljima vrednosti za IP Adresu i Subnet masku. Obično se koriste adrese iz privatnog adresnog prostora 192.168.x.y, dok se za subnet masku uzima vrednost 255.255.255.0 koja omogudava da u subnetu postoji 254 računara. Ukoliko se koristi ova subnet maska potrebno je da su brojevi u prve tri grupe IP adrese (oktave) identični a u zadnjoj grupi IP adrese (oktavi) različiti na svim računarima.

Podešavanja IP adrese na različitim računarima

Pritiskom na OK dugme završava se konfiguracija IP adrese i Subnet Maske Sada je potrebno definisati radnu grupu računara, da bi mogli deliti resurse računari koji se umrežavaju moraju imati istu radnu grupu. Podešavanje radne grupe vrši se u osobina računara, odnosno desni klik na My computer, pa se na meniju odabere Properties,

Pa se na slededem dijalogu odabere kartica Computer name

Pritiskom na taster Change dobija dijalog za unos imena računara i radne grupe

Da bi se računari videli na mreži potrebno je da im imena računara (Computer name) budu različita, a imena radne grupe ista. Nakon promene imena računara obavezno restartovati računar. Nakon restarta potrebno je uključiti deljenje resursa (diskova, foldera, štampača). Deljenje diskova i foldera vrši se iz Explorera, pritiskom desnog dugmeta miša na disk ili folder i odabiranjem sharing and security stavke menija

Kada se pojavi dijalog

Potrebno je potvrditi da se želi deliti resurs tako što se klikne na pitanje o sigurnosim rizicima deljenja, a zatim izabrati opciju Just enable sharing i potvrditi izbor na slededem dijalogu.

Zatim treba podesiti opcije deljenja

Potvrdno ogovoriti na pitanja na otvorenim dijalozima i zatvoriti ih. Sada se u Exploreru mogu videti deljeni resursi sa priključenih računara.

Vradanje računara u početno stanje

Prvo je potrebno ukinuti deljenje resursa, zatim vratiti imena računara na predhodno stanje(ukoliko je bilo promena) i na kraju podesiti automatsko dodeljivanje IP adrese.

Ukidanje deljenja

Desnim klikom na resurs i izborom sharing and security dobija se slededi dijalog

Gde treba isključiti deljenje i potvrditi akciju.

Ime računara menja se na identičan način kao i kod njegovog postavljanja, nakon promene računar obavezno restartovati.

Vradanje IP adrese na podrazumevano stanje vrši se tako što se u dijalogu za podešavanje IP adrese izaberu opcije obtain IP adress automatically i obtain DNS Server adress Automatically i potvrđivanjem unosa.