Naslov seminarskog rada

Panevropski univerzitet ApeironSEMINARSKI RADPredmet: INFORMATIKATema: RAUNARSKE MREEMentor: Student:

Dr Dragan Gaea, doc. Suzana Kovaevi 833/09Decembar, 2013. god.Sadraj:

1. Uvod 3

2. POJAM I OSNOVE RAUNARSKIH MREA.............................................................42.1. ISO/OSI referntni model...................................................................................42.2. TCP/IP protokol................................................................................................63. PODJELA RAUNARSKIH MREA..............................................................................73.1. Vrste raunarskih mrea 73.2. Topologija mree 84. MRENA OPREMA 105. IP ADRESA 11

6. Literatura 141. UvodNekada je raunar prvenstveno sluio za zabavljanje i troenje slobodnog vremena,ali postupkom modernizacije, raunar je dobio jednu drugu osnovnu namjenu,a to je komunikacija. Za takvo neto nam ne slui nita drugo do raunarske mree.Prenoenje instrukcija izmeu raunskih maina se prvi put desilo 1940. godine kada je George Stibitz iskoristio TTY, odnosno tele - mainu za kucanje, pomou koje je poslao instrukcije sa njegovog Model K iz Darthmouth univerziteta u Novom Hampshireu na njegov Complex Number Calculator u New Yorku, te takoe primio rezultate istim putem. Tek 1964.godine istraitelji sa Dartmoutha su izumili glavnu mainu sa dijeljenjim vremenom sa prikljuenim terminalima.2. Pojam i osnove raunarskih mreaRaunarska mrea je skup dva ili vie meusobno povezanih raunara koji dijele neke resurse (podatke, sklopovlje, programe,...). Za umreavanje vie raunara potreban je poseban hardver, ali softver, te poznavanje naina umreavanja. Umreavanje podrazumijeva ostvarivanje veze u cilju razmjenjivanja resursa, ideja ili informacija izmeu dvije take.

Slika 1.1 Raunarske mreeDa bi se dva ili vie raunara spojili u mreu potrebni su hardwer i softver koji ce usmjeravati podatke izmeu klijenata i servera.

- server-raunar koji prua usluge drugim raunarima u mrei

- klijent-raunar koji koristi usluge servera

U mreni hardwer prije svega spada CROSSOVER kabl koji povezuje raunare u mrei i moe biti duine do 100m. Osim toga neophodno je da svaki raunar u mrei ima mreni adapter,a ako se povezuju vise od 2 PC-a u mreu potreban je i hub ili switch.

Nakon ostarivanja hardwerske veze treba podesiti i softwer. Raunari u mrei mogu biti hardverski povezani a da je komunikacija meu njima nemogua. Da bi veza bila potpuna potrebno je prije svega da svaki raunar u mrei ima jednistveno ime. Zatim se za svaki od raunara mora opredijeliti uloga u mrei a to je klijent i/ili server. Znai svaki od raunara moze biti i klijent i server,zavisno od softverskih podeavanja.

Osim navedenog potrebno je i da raunari koriste isti protokol na kojem se zasniva sama komunikacija meu njima. 2.1 ISO/OSI referntni model

Model je apstraktni opis veza i relacija koje postoje meu entitetima u nekom sistemu. To je osnova za dizajn i implementaciju stvarnog sistema. Kada kaemo da je neki model "referentni" to znai da ostale, konkretne modele tj. njihove implementacije uporeujemo i usklaujemo s njim. U raunalnim mreama koristi se ISO/OSI referentni model prikazan na slici 1-2.

Slika 1-2: ISO/OSI referentni model

OSI referentni model ima sedam niva. Nivo (engl. layer) je skup funkcija koje pruaju usluge nivoa iznad, a koriste usluge nivoa ispod. Nivoi su dizajnirani tako da promjene na jednom nivou ne zahtjevaju promjene na ostalim nivoima. Nivoi ISO/OSI referentnog modela i njihove funkcije su: Fiziki nivo(engl. physical layer)

Nivo podatkovne veze (engl. data-link layer)

Mreni nivo (engl. network layer)

Aplikacijski nivo (engl. application layer)

Sjedniki nivo (engl. session layer)

Prezentacijski nivo (engl. presentation layer)

Prijenosni nivo (engl. transport layer) Komunikacijski protokol je skup odreenih pravila za razmjenu informacija izmeu dva raunara,programa,kamere i sl. na mrei koji ukljuuje sintaksu informacije, semantiku informacije te pravila za razmjenu informacije. Mreni protokoli su ujedno i najvaniji elementi jedne raunarske mree. Danas najpopularniji protokol za LAN mree je Ethernet (koji ujedno definie i ostale stvari kao to su signaliranje i formate paketa), i skoro da ima prevlast u raunarstvu. Za globalnu WAN mreu Internet se u najveoj mjeri koristi Internet protokol (TCP/IP). Najpoznatiji protokoli:

TCP/IP

Bluetooth

Ethernet

FDDI

IEEE 1394 (FireWire, iLink)

Frame relay

IEEE 802.11

IPX

Point-to-Point

TCP

Token Ring

UDP2.2 TCP/IP protokol

Poeci TCP/IP protokola seu u 1969. godinu kada je istraivaki odjel Ministarstva obrane SAD (DARPA - Defense Advanced Research Projects Agency) pokrenuo projekt uspostave eksperimentalne mree s prospajanjem paketa nazvane ARPANET, ija je namjena bila naunicima koji su radili za ministarstvo obrane, omoguiti komunikaciju s kolegama u drugim amerikim gradovima.

1975. ARPANET je prestao biti eksperimentalna mrea. TCP/IP arhitektura usvojena je kao vojni standard 1983. Koritenje tog standarda bio je preduvjet za spajanje na ARPANET mreu. ARPANET je pretea dananjeg interneta.Internet je je svjetski javno dostupan sistem meusobno povezanih raunalnih mrea za prijenos podataka baziran na prospajanju paketa i standardiziranom internet protokolu (IP). Sastavljen je od manjih komercijalnih, akademskih i dravnih mrea. Prenosi razliite informacije i prua razliite usluge kao to su elektronika pota, pristup web stranicama i drugim dokumentima na world wide web-u.TCP/IP arhitektura je najraireniji standard na internetu zbog pogodnosti koje je jedini u danom trenutku nudio.Nivoi TCP/IP arhitekture prikazane su na slici 1-3.

Slika 1-3: Nivoi TCP/IP arhitekture

Funkcije nivoa TCP/IP arhitekture su:

Nivo pristupa mrei osigurava ureaju pristup zajednikom mediju. Obuhvata funkcije fizikog nivoa i nivoa podatkovne veze OSI referentnog modela.

Internet nivo obuhvata funkcije mrenog nivoa. OSI referentnog modela. Primarni protokol internet nivoa je IP protokol.Prijenosni nivo je ekvivalentan prenosnom nivou OSI referentnog modela. Vaniji protokoli prenosnih nivoa su TCP (Transmission Control Protocol) i UDP (User Datagram Protocol).Aplikacijski nivo obuhvata sjedniku, prezentacijsku i aplikacijski nivo OSI referentnog modela. Aplikacija je bilo koji proces koji se dogaa iznad prenosne nivoe TCP/IP komunikacijske arhitekture. Neki od aplikacijskih protokola su: SMTP, HTTP, FTP, DNS itd.Slika 1-4 prikazuje odnos OSI referentnog modela i TCP/IP arhitekture.

Slika 1-4: Odnos OSI modela i TCP/IP arhitekture

3. Podjela raunarskih mrea- Local area network (LAN) je mrea visoke brzine koja pokriva relativno malu geografsku povrinu. Najee umreava radne stranice,raunare,printere servere i ostale ureaje. Lokalne raunarske mree rade na brzinama od 10 Mb/s, 100 Mb/s, imaju malo kanjenje (mikrosekunde ili nanosekunde). Novije mree rade na brzinama do 10 Gb/s. Najei mrene tehnologije koji se koriste su Enthernet,Token Ring,Frame Relay te FDDI. - Wide area network (WAN) -pokriva relativno veliku geografsku povrinu. To je mrea ija komunikacijska infrastruktura prelazi granice grada, regije ili drave., a najpoznatija WAN mrea je upravo Internet. Razmjenjivanje podataka u ovim mreama se najee vri preko telefonskih kablova.- Personal area network (PAN) je jo vie geografski ograniena na samo nekoliko metara razdaljine. Najee se radi o komunikaciji izmeu manjih ureaja sa raunarom ili izmeu samih raunara koji su blizu jedan drugome. Npr. beina mrea koja povezuje tastaturu, mi ili tampa s raunalom. Drugi primjer ovakve mree su bluetooth ureaji.- Metropolitan Area Network (MAN) mrea koja pokriva vea podruja od LAN mree (nekoliko kvartova, grad ili nekoliko gradova), povezuje razliite LAN mree. Veinom je odravana od strane neke tvrtke, a koristi ju mnogo korisnika. Doseg MAN mree je obino do 50 km.3.1 Vrste raunarskih mrea

Postoji vie vrsta mrea, a svaka definiemrene protokole koji su skup pravila za prikaz, signaliranje, provjeravanje, podataka koji su potrebni za slanje informacije preko neke mree. Neke od najpoznatiji i onih koje su najvie u upotrebi su: Ethernet 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. Definira umreavanje i signaliranje za fiziki sloj, te frame formate i protokole za MAC, odnosno podatkovni sloj OSI modela. Ethernet definie i protokole pomou kojih se vri prijenos 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 zamjenio ostale mrene tehnologije za LAN mree kao to su Token Ring ili FDDI.

FDDI je razvijen kao potreba za pouzdaniji i bri prijenos podataka preko raunarskih mrea. Fiber Distributed Data Interface je skup ANSI protokola za slanje digitalnih podataka preko optikog vlakna i rijee bakrenih ica. FDDI mree su token mree te podravaju brzine do 100 Mbps. FDDI mree su obino osnova WAN mrea.

Token Ring je vrsta 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.

Frame relay je sinhronizovana mrea temeljena na HDLC protokolu. Podaci se alju u HDLC paketima. Frame relay se obino iskoritava za ovijanje podataka izmeu lokalnih (LAN) I irokopojasnih (WAN) mrea

WI-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

3.2 Topologija mree

Topologija raunarskih mrea je geometrijski raspored umreenih raunara. Postoje dvije vrste topologije mree, to su: Fizika topologija Pokazuje na koji su nain fiziki povezani vorovi mree (slika 2-1)

Logika topologija Govori o nainu na koji se prostire signal izmeu vorova mree (ova topologija se nekada naziva i signalna topologija)

Najee topologije su: prstenasta, razgranata, magistralna, i zvjezdasta topologija.U dananjim LAN mreama koristi se fizika topologija stabla, a logika topologija sabirnice.

Slika 1-5: Fizike topologije mrea

Kod projektiranja raunarskih mrea moramo predvidjeti mogua proirenja mree, dizajnirati mreu tako da manja promjena ili rjeavanje problema jednog korisnika ne utjee na cijeli sistem. Zbog toga se koristi hijerarhijski model koji ima tri nivoa prospajanja prometa: Nivo jezgre mree

Distribucijski nivo Nivo pristupa

Hijerarhijski model prospajanja ima strukturu prikazanu na slici 2-2.

Slika 1-6: Hijerarhijski model prospajanja

4. Mrena oprema

Osnovna podjela opreme koja se koristi u raunarskim mreama je podjela na pasivnu i aktivnu mrenu opremu.

Aktivna oprema su svi elektroniki ureaji koji prihvataju i distribuiraju kretanje unutar raunarskih mrea tj. imaju memoriju i procesor (mrena kartica, prospojnik, router,...), a pasivna oprema je sistem vodova (optika i bakar) koji slui za povezivanje aktivne mrene opreme.Neki od osnovnih dijelova mrene opreme su:

Mrena kartica (engl. Network Interface Card - NIC) je ureaj kojim se raunar spaja na mreu. Radi na nivou pristupa mrei, dakle fizikom nivou i nivou podatkovne veze OSI referentnog modela. Najee se ugrauje u PCI utore (Peripheral Component Interconnect) ili PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) utore koji su najee koriteni na prijenosnim raunarima. Svaka mrena kartica ima svoju jedinstvenu MAC adresu. Kartica ima prikljuak za UTP konektor mrenog kabela.

Arhitektura mrene kartice prikazana je na slici 1-7.

Slika 1-7: Arhitektura mrene kartice

Slika 1-8:Prikaz povezivanja dviju mrenih kartica

Prospojnik (engl. switch) je aktivni mreni ureaj koji radi na nivou podatkovne veze OSI referentnog modela. Njegova osnovna funkcija je prospajati okvire primljene na jednom prikljuku (engl. port) samo na onaj prikljuak gdje se nalazi odredite okvira. Ovakvo filtriranje prometa prospojnik radi po MAC adresi odredita iz zaglavlja okvira.

Da bi prospojnik mogao prospajati okvire mora izgraditi tablicu prospajanja. Tablica prospajanja (engl. switching table) sadri parove (MAC adresa, broj prikljuka). Postupak izgradnje tablice prospajanja je sljedei: Kada prospojnik primi okvir koji treba proslijediti, pogleda izvorinu MAC adresu okvira, ako u tablici prospajanja do tada nije postojala ta adresa napravi par (Izvorini prikljuak, MAC adresa). Nakon toga provjeri postoji li odredina MAC adresa u tablici prospajanja te ako postoji, proslijedi okvir na odgovarajui prikljuak. Ako MAC adresa odredita ne postoji u tablici, okvir proslijedi na sve prikljuke osim na onaj s kojeg je doao (radi se razailjanje okvira). Prospojnik razailja okvire na sve svoje prikljuke dok ne popuni tablicu prospajanja.

Slika 1-9:SwitchRouter (engl. router) je aktivni mreni ureaj koji radi na mrenom nivou OSI referentnog modela. Osnovne funkcije router - a su: Prosljeivanje paketa iz jedne u drugu mreu (engl. forwarding)

Odreivanje najboljih puteva paketa kroz mreu (engl. routing).Kad router na jednom od svojih interfejsa primi paket, na temelju odredine IP adrese upisane u zaglavlje paketa i tablice usmjeravanja donosi odluku na koje e suelje proslijediti paket. Paralelno s procesom prosljeivanja paketa svaki router izraunava najbolje puteve paketa kroz mreu pomou algoritama usmjeravanja, odnosno koristei usmjerivake protokole.Arhitektura router - a prikazana je na slici 1-10.

Slika 1-10: Arhitektura router - a

5. IP ADRESAIP adresa se koristi za adresiranje na internet nivou TCP/IP arhitekture, To je jedinstvena adresa svakog ureaja spojenog na mreu, preciznije reeno svakog mrenog interfejsa na mrei. Treba napomenuti da e ureaji koji imaju vie interfejsa prema mrei, tj. vie mrenih kartica, imati jednu IP adresu za svako suelje.

IP adresa, kod IPv4 protokola je veliine 32 bita tj. etiri okteta i sastoji se od dva dijela:

Adrese mree (engl. network adress) - Identificira podmreu

Adrese raunara (engl. host address) - Identificira raunar unutar podmree.

Zapisuje se kao etiri broja u decimalnom obliku meusobno odvojena tokama:

N.N.N.N

gdje je svaki broj N decimalni broj veliine jednog okteta kada se zapie binarno i moe imati decimalnu vrijednosti u granicama od 0 do 255. Znaenje svakog broja i svakog bita unutar binarnog broja ovisi o klasi mree. Prvi broj uvijek pripada adresi mree. Najznaajniji bitovi prvog broja odreuju mrenu klasu IP adrese, a time je odreeno i koji dio cijele IP adrese ini adresu mree, a koji adresu raunara. Adrese raunara dodjeljuju se lokalno, a dodjeljuje ih administrator mree.Primjer IP adrese u decimalnom obliku:

192.168.1.30

u binarnom obliku adresa izgleda ovako:

11000000 10101000 00000001 00011110Osim javnih adresa koje su vidljive na internetu postoje i privatne IP adrese koje se koriste za komunikaciju unutar jednog autonomnog sistema i nisu vidljive na internetu. Primjenom privatnih IP adresa unutranja mrea moe biti vidljiva na internetu samo preko jedne javne IP adrese, ime se poveava sigurnost mree i smanjuje potronja javnih IP adresa. Rother-i na internetu odbacuju sve pakete s privatnim IP adresama.

Literatura-http://mreze.layer-x.com/-http://bs.wikipedia.org/wiki/Raunarske_mree-predavanja i prezentacije s predavanja ime profesora

3