Racunalne Mreze - Nastavni Materijal

Dr.sc. Alen Jakupović

Autorizirana i recenzirana predavanja i vježbe iz kolegija RAČUNALNE MREŽE Router

Hub

Hub

Router

Hub

10.10.10.2/24

100.100.100.2/16

111.111.11.31/8

100.100.101.2/16

111.112.12.22/8

10.10.10.3/24

Laptop

APLIKACIJSKI SLOJ PRIJENOSNI SLOJ MREŽ MREŽNI SLOJ PODATKOVNI SLOJ FIZIČ FIZIČKI SLOJ

MREŽ MRE MREŽNI SLOJ SLOJ

Hub

PODATKOVNI SLOJ SLOJ FIZIČ FIZI FIZIČ ČKI KI SLOJ

MREŽ MRE MREŽNI SLOJ SLOJ

Computer

PODATKOVNI SLOJ

Router

FIZIČ FIZI FIZIČ ČKI SLOJ

Router

Computer

Router

Computer

MREŽ MREŽNI NI SLOJ

Computer

PODATKOVNI SLOJ

APLIKACIJSKI SLOJ

FIZIČ FIZI FIZIČKI KI SLOJ

PRIJENOSNI SLOJ MREŽ MREŽNI SLOJ Router

PODATKOVNI SLOJ FIZIČ FIZIČKI SLOJ Laptop

Computer

Laptop

ISBN: 978-953-6911-60-8

Computer

Computer

Computer

Dr.sc. Alen Jakupović Autorizirana i recenzirana predavanja i vježbe iz kolegija RAČUNALNE MREŽE

Veleučilište u Rijeci

Dr.sc. Alen Jakupović RAČUNALNE MREŽE Nakladnik: Veleučilište u Rijeci Trpimirova 2/V, Rijeka Za nakladnika: prof.dr.sc. Dušan Rudić

Lektor: Marta Lončarević, prof.

Recenzenti: prof.dr.sc. Mile Pavlić mr.sc. Ivan Pogarčić Mjesto i godina izdanja: Rijeka, 2011.

Naklada: predavanja i vježbe su objavljene na web stranicama Veleučilišta u Rijeci

Nijedan dio ovih predavanja i vježbi ne smije se umnožavati, fotokopirati ni na bilo koji drugi način reproducirati ili koristiti uključujući web-distribuciju i sustave za pretraživanje, te skladištenje podataka bez pismenog dopuštenja nakladnika.

ISBN: 978-953-6911-60-8

Veleučilište u Rijeci uvrstilo je ovaj udžbenik u veleučilišne udžbenike (Klasa: 003-11/1101/03, Ur.broj: 2170-57-01-11-5)

Dr.sc. Alen Jakupović

Autorizirana i recenzirana predavanja i vježbe iz kolegija RAČUNALNE MREŽE

Veleučilište u Rijeci Rijeka, 2011.

RAČUNALNE MREŽE

I

Predgovor Djelo "Autorizirana i recenzirana predavanja i vježbe iz kolegija Računalne mreže" predstavlja integralni nastavni materijal istoimenoga kolegija na Stručnom studiju informatike, Poslovnoga odjela, Veleučilišta u Rijeci. Djelo je koncipirano u dvije glavne cjeline: predavanja i vježbe. U cjelini predavanja teorijski su obrađena osnovna područja iz domene računalnih mreža. Tematika se počinje obrađivati definicijama osnovnih pojmova područja. Potom obrada tematike prati slijed slojeva OSI mrežnog modela. Tako se prvo obrađuju mediji za prijenos podataka i slanje bitova kroz njih, što spada u najniži sloj OSI modela. Zatim se obrađuju paketi, okviri i otkrivanje grešaka u njima. Potom se prikazuju osnovne topologije računalnih mreža iza čega slijedi fizičko adresiranje i utvrđivanje sadržaja okvira. Nakon toga se čitatelj upoznaje sa pojmom ožičenja i fizičke strukture LAN-a. Zatim se prelazi na WAN tehnologije i pojam usmjeravnja. U sklopu mjerenja performansi mreže obrađeno je kašnjenje, propusnost, umnožak kašnjenja i propusnosti, te varijacija kašnjenja i propusnosti. Cjelina predavanje završava temeljnim postavkama i arhitekturom Interneta, te protokolima kao što su ARP, ICMP, IP i TCP. U cjelini vježbe obrađene su teme IP adresiranja i mrežnih maski sa detaljnim praktičnim primjerom njihova korištenja. Potom se obrađuju windows mrežni alati kao što su ping, ipconfig, tracert, nslookup i netstat. Vježbe završavaju sa temom osnovnih mrežnih uređaja i to: mrežne kartice, ožičenja i mrežnog koncentratora, paketne sklopke, bežične komunikacije i pristupne točke, mrežnog ponavljača, mrežnog mosta i mrežnog usmjerivača. Vježbe su prožete praktičnim zadacima koji se isprva rješavaju u računalnom programu za simuliranje računalnih mreža Packet Tracer 3.2 (koji se može skinuti sa stranica kolegija), a nakon toga se sve vježbe izvode i fizički uz primjenu stvarnih računala i mrežnih uređaja. Djelo ima tendenciju biti osnovna literatura u svladavanju teorijskog i praktičnog gradiva kolegija Računalne mreže na Stručnom studiju informatike Veleučilišta u Rijeci. Autor moli čitatelje da sve eventualne pogreške u tekstu prijave na e-mail adresu [email protected]. Autor će također biti zahvalan svim čitateljima koji mu na njegov e-mail upute bilo kakve (pozitivne ili negativne) komentare, primjedbe i sugestije jer prostora za poboljšanja uvijek ima. I na kraju, autor upućuje svoje zahvale recenzentima ovoga djela, prof.dr.sc. Mile Pavliću i mr.sc. Ivanu Pogarčiću, na upućenim komentarima, primjedbama i sugestijama.

Rijeka, veljača 2011. Autor

RAČUNALNE MREŽE

II

Sadržaj Predgovor ..........................................................................................................................I Sadržaj...............................................................................................................................II PREDAVANJA Računalne mreže...............................................................................................................1 Pojam i definicija...........................................................................................................1 Razvoj računalnih komunikacija ...................................................................................3 OSI mrežni model ..............................................................................................................4 Uvod .............................................................................................................................4 Slojevi...........................................................................................................................5 Mediji za prijenos podataka ...............................................................................................7 Žičani mediji .................................................................................................................8 Bežični mediji ...............................................................................................................10 Slanje bitova kroz medij .....................................................................................................12 Modulator i demodulator...............................................................................................12 Multipleksor i demultipleksor ........................................................................................13 Paketi, okviri i otkrivanje grešaka.......................................................................................14 Paket ............................................................................................................................14 Okvir .............................................................................................................................16 Otkrivanje grešaka........................................................................................................18 LAN tehnologije i struktura mreže......................................................................................21 Potreba za LAN-om ......................................................................................................21 Sabirnica ......................................................................................................................22 Prsten ...........................................................................................................................22 Zvijezda ........................................................................................................................23 Ostale strukture ............................................................................................................23 LAN sa sabirnicom .......................................................................................................24 Bežični LAN i sabirnica.................................................................................................25 LAN sa prstenom..........................................................................................................25 LAN sa zvijezdom.........................................................................................................26 Fizičko adresiranje i utvrđivanje sadržaja okvira u LAN-u..................................................27 Fizičko adresiranje........................................................................................................27 LAN sučelje ..................................................................................................................27 Dodjeljivanje adresa .....................................................................................................28 Difuzija i difuzija u grupi................................................................................................29 Utvrđivanje sadržaja okvira ..........................................................................................29 Ožičenje i fizička struktura LAN-a ......................................................................................36 Mrežna kartica i transceiveri.........................................................................................36 Ožičenje .......................................................................................................................37 Fizička struktura LAN-a ................................................................................................41 WAN tehnologije i usmjeravanje ........................................................................................41 WAN tehnologije...........................................................................................................41 Usmjeravanje ...............................................................................................................43 Mjerenje performansi mreže ..............................................................................................46 Kašnjenje......................................................................................................................46 Propusnost ...................................................................................................................48

RAČUNALNE MREŽE

III

Umnožak kašnjenja i propusnosti.................................................................................49 Varijacija kašnjenja.......................................................................................................50 Temeljne postavke i arhitektura Interneta ..........................................................................71 Usmjernici.....................................................................................................................52 TCP/IP protokol ............................................................................................................52 Čvorovi domaćini i čvorovi usmjernici...........................................................................54 Adrese za Internet protokol IP ...........................................................................................55 Pretvaranje IP adrese u hardversku ..................................................................................61 IP datagrami i njihovo prosljeđivanje .................................................................................66 Mehanizam dojave grešaka -ICMP....................................................................................71 Transportni protokol TCP...................................................................................................75 VJEŽBE IP adrese ...........................................................................................................................82 Mrežne maske ...................................................................................................................83 Windows mrežni alati (ping, ipconfig, tracert, nslookup, netstat) .......................................85 Osnovna mrežna oprema ..................................................................................................85 Mrežna kartica ..............................................................................................................85 Ožičenje i mrežni koncentrator .....................................................................................86 Paketna sklopka ...........................................................................................................87 Bežična komunikacija i pristupna točka ........................................................................87 Mrežni ponavljač - repetitor ..........................................................................................90 Mrežni most..................................................................................................................91 Mrežni usmjerivač.........................................................................................................92 Literatura............................................................................................................................95

RAČUNALNE MREŽE

1

___________________________________

Veleuč Veleučiliš ilište u Rijeci Struč Stručni studij informatike

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

RAČ RAČUNALNE MREŽ MREŽE - predavanja -

___________________________________ ___________________________________

1

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja RAČ RAČUNALNE MREŽ MREŽE - POJAM I DEFINICIJA

___________________________________

Rač Računalna mrež mreža

___________________________________

• skup samostalnih rač računala koja mogu međusobno komunicirati razmjenjujuć razmjenjujući poruke preko nekog medija za prijenos podataka. podataka.

___________________________________ ___________________________________

Protokol • skup pravila koja definiraju format i znač značenje poruka putem kojih se odvija komunikacija dva rač računala ili dva programa. Ista riječ riječ “protokol” protokol” mož može označ označavati i programsku podrš podršku (software)

___________________________________ ___________________________________

2

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Vrste rač računalnih mrež mreža Lokalna mrež mreža – LAN (Local Area Network) • sastoji se od rač računala smješ smještenih na relativno malom prostoru, npr. u jednoj zgradi. Glavna osobina je velika propusnost prijenosa podataka, ali posjeduje prostorno prostorno ogranič ograničenje (maksimalna udaljenost do 5 km) i ogranič ograničenje broja rač računala.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Kabinet

___________________________________ E thernet

Mrežni koncentrator (Hub) 7x

8x

9x

1x

2x

3x

10x 11x

12x

7x

8x

9x

4x

6x

1x

2x

3x

10x

11x 12x

4x

5x

___________________________________

C 7 8 9101112 A

1 23456

A

5x

B

6x

___________________________________

Dvorana 3

RAČUNALNE MREŽE

2

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Vrste rač računalnih mrež mreža Rasprostranjena (globalna) mrež mreža – WAN (Wide Area Network): • povezuje rač računala raspoređena na već većim udaljenostima, npr. u nekoliko gradova. Glavne osobine su neogranič neograničen broja rač računala i prostora, ali je propusnost prijenosa podataka bitno manja nego kod LANLAN-a. Osim rač računala, uključ uključeni su i posebni komunikacijski uređaji – sklopke (switch) koji služ služe priključ priključivanju rač računala, povezivanju udaljenih dijelova mrež mreže i prijenosu podataka. U već većini sluč slučajeva, WAN mrež mreža se sastoji od viš više međusobno povezanih LAN mrež ž a. mre

Sklopka (switch) u Pazinu

CONSOL E

HS1 HS2 OK1 OK2 PS

HS1 HS2 O K1 OK2 PS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 COLACTST A-

___________________________________ ___________________________________

Sklopka (switch) u Rijeci 1 2 3 4 5 6 7 8 91 0111 2 C OL AC TSTA-

___________________________________ ___________________________________

Veleučilište u Rijeci

HS1 HS 2 OK1 OK2 PS

___________________________________

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 COLACTSTA-

___________________________________

CONSOLE

CONSOLE

Sklopka (switch) u Poreču

Veleučilište u Poreču

Veleučilište u Pazinu 4

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Vrste rač računalnih mrež mreža Internet: • skup raznovrsnih mrež mreža (LAN (LAN ili WAN) međusobno međusobno povezanih tako da djeluju kao jedinstvena mrež mreža. Povezivanje se ostvaruje koriš korištenjem posebnih komunikacijskih uređaja – usmjernika (routera). Svaki router istovremeno je čvor u dvije mrež mreže, a njegova zadać zadaća je prebacivati podatke iz jedne mrež mreže u drugu, konvertirati ih iz jednog formata u drugi te ih usmjeravati usmjeravati prema odrediš odredištu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Veleučilište Usmjernik (router)

___________________________________

Usmjernik (router) Usmjernik (router)

___________________________________

Sveučilište

Ministarstvo

5

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja

___________________________________

Prednosti umrež umrežavanja Dijeljenje resursa: • moguć moguće je s jednog rač računala koristiti sklopovske ili programske resurse koji pripadaju drugom rač računalu (npr. štampač tampač, disk, datoteku, program). Otvorenost: • moguć moguće je međusobno povezati sklopovlje i programsku podrš podršku različ različitih proizvođač proizvođača, pod pretpostavkom da svi poš poštuju određene standarde. standarde. Paralelni rad: • usklađeni procesi koji se istovremeno odvijaju na viš više rač računala mogu obaviti viš više posla no što bi bilo moguć moguće u jednakom vremenu na jednom rač računalu. Skalabilnost: • performanse umrež umreženog sustava mogu se poveć povećavati dodavanjem novih rač računala. Robustnost (fault tolerance): • u sluč slučaju kvara jednog rač računala moguć moguće je poslove preraspodijeliti na preostala rač računala, tako da sustav i dalje radi. Transparentnost: • korisniku se umrež umreženi sustav mož može predoč predočiti kao integrirana cjelina, dakle korisnik ne mora znati ni brinuti o tome gdje se fizič fizički nalaze resursi koje on koristi.

6

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

3

___________________________________


___________________________________ Mane umrež umrežavanja Slož Složenost: • nuž nužno je usvojiti velik broj tehnologija i standarda. Potrebna je glomazna glomazna komunikacijska programska podrš podrška. Mrež Mrežne aplikacije teš teško je testirati (naroč (naročito paralelni rad). Smanjena sigurnost: • podaci putuju mrež mrežom pa ih je moguć moguće “prisluš prisluškivati” kivati” ili čak mijenjati. Napadač Napadač se laž lažno mož može predstaviti kao dio sustava. Otež Otežano upravljanje: • već veći broj raznorodnih umrež umreženih rač računala i komunikacijskih uređaja tež teže je drž držati pod kontrolom nego jedno rač računalo. Nepredvidivost kakvoć kakvoće usluge (Quality of Service – QoS): • brzina odziva promatrane aplikacije ovisi o ukupnom optereć opterećenju mrež mreže, a ne samo o toj aplikaciji.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

7

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja RAČ RAČUNALNE MREŽ MREŽE - RAZVOJ RAČ RAČUNALNIH KOMUNIKACIJA

___________________________________

Povijest umrež umrežavanja i interneta • 1961 – 1972. Pojava paketnih sklopki (packet switch) i eksperimentalne mrež mreže ARPANET (preteč (preteče današ današnjeg interneta) s 15 čvorova. • 1973 – 1980. Razvoj drugih mrež mreža u vlasniš vlasništvu (“ (“proprietary” proprietary” ). Pojava Etherneta. Oblikovanje ranih verzija internet protokola. Rast ARPANETARPANET-a na 200 čvorova. • 1981 – 1990. Širenje akademskih mrež mreža u SAD: BITNET, CSNET, NSFNET. Oblikovanje TCP/IP kombinacije protokola kakvu imamo danas. Pojava aplikacija aplikacija s klijentima i posluž poslužiteljima: Telnet, FTP, ee-mail. • 1991 – 2000. ARPANET prestaje postojati, a druge akademske mrež mreže u SAD preuzimaju njegov protokol TCP/IP i međusobno međusobno se povezuju u internet. internet. Uključ Uključivanje akademskih mrež mreža iz drugih zemalja u internet, te njegovo širenje izvan akademske zajednice. Izum world wide weba u institutu CERN. • 2001 – 2007. Daljnje širenje i komercijalizacija interneta, jač jačanje kompanija poput Cisco, Yahoo, e-Bay, Google, Amazon. Pojava novih aplikacija poput VoIP, VideoIP, VideoIP, Napster, od kojih su neke tipa peerpeer-toto-peer. Širokopojasni pristup internetu od kuć kuće, bež bežični pristup preko mobitelske infrastrukture.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

8


___________________________________

Rast interneta

___________________________________

• Broj spojenih rač računala poveć povećavao se deset puta svake tri do četiri godine.

___________________________________

1000000000

___________________________________

100000000

10000000

___________________________________

1000000

___________________________________

100000

___________________________________

10000

1000

20 01

20 03

19 97

19 99

19 93

19 95

19 89

19 91

19 85

19 87

19 81

19 83

100

9

RAČUNALNE MREŽE

4


___________________________________

Druš Društvene posljedice postojanja interneta

___________________________________

• • • •

Moguć Mogućnost pristupa ogromnoj količ količini informacija pohranjenih diljem svijeta. Novi oblici komuniciranja: ee-mail, diskusijske grupe, blogovi, telekonferencije, ... Moguć Mogućnost rada na daljinu i rada od kuć kuće. Transformacija poslovnih i javnih djelatnosti: ee-trgovanje,obrazovanje na daljinu, ee-uprava, telemedicina, ... • Novi oblici zabave: on line igre, virtualni život.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

10

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja OSI MREŽ MREŽNI MODEL - UVOD

___________________________________ ___________________________________

OSI (Open System Interconnection) mrež mrežni model • Nastao kao rezultat rada ISO (International Organization for Standardization) Standardization) organizacije, započ započetog krajem 7070-ih godina proš prošlog stoljeć stoljeća. To je apstraktni i konceptualni opis dizajna protokola komunikacijskih i rač računalnih mrež mreža, predstavljen u obliku sedam slojeva: fizič fizički sloj (Physical Layer), podatkovni sloj (Data Link Layer), mrež mrežni sloj (Network Layer), prijenosni sloj (Transport Layer), sesijski sloj (konferencijski, sjednič sjednički ili razgovorni sloj - Session Layer), prezentacijski sloj (Presentation Layer) i aplikacijski sloj (Application (Application Layer). • Kada uređaj spojen na mrež mrežu (npr. osobno rač računalo) šalje podatke mrež mrežom (npr. ee-mail), podaci putuju “niz” niz” slojeve OSI modela, sve do zadnjeg, fizič fizičkog sloja. • Kada podatke prima uređaj spojen na mrež mrežu, oni putuju obrnutim putem, od najniž najnižeg fizič fizičkog sloja, pa sve do najviš najvišeg aplikativnog. • Proces slanja podataka niz OSI model se zove enkapsulacija, dok se obratni proces naziva dedeenkapsulacija. • Omoguć Omogućava sklapanje komunikacijskog lanca modula različ različitih proizvođač proizvođača.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

11


___________________________________

OSI (Open System Interconnection) mrež mrežni model

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ PRIJENOSNI SLOJ MREŽ MREŽNI SLOJ PODATKOVNI SLOJ FIZIČ FIZIČKI SLOJ

___________________________________

Mrež Mrežne primjene poput emulacije terminala Formatiranje podataka i zaš zaštita

___________________________________

Uspostavljanje i održ održavanje sesija Osiguranje prijenosa s kraja na kraj Isporuka jedinica informacije, uključ uključujuć ujući usmjeravanje Prijenos jedinica informacije s provjerom greš greške

___________________________________ ___________________________________

Prijenos binarnih podataka kroz medij

12

RAČUNALNE MREŽE

5

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja OSI (Open System Interconnection) mrež mrežni model

___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ

APLIKACIJSKI SLOJ

PREZENTACIJSKI SLOJ

PREZENTACIJSKI SLOJ Protokol

SESIJSKI SLOJ

___________________________________ ___________________________________

SESIJSKI SLOJ

___________________________________

PRIJENOSNI SLOJ

PRIJENOSNI SLOJ

___________________________________

MREŽ MREŽNI SLOJ

MREŽ MREŽNI SLOJ

___________________________________

PODATKOVNI SLOJ

PODATKOVNI SLOJ

FIZIČ FIZIČKI SLOJ


Suč Sučelje (interface)

13

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja OSI MREŽ MREŽNI MODEL - SLOJEVI

___________________________________

Aplikacijski sloj

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ

•

obavlja posao

•

primjeri

___________________________________

• emulacija terminala

PRIJENOSNI SLOJ

• elektronič elektronička poš pošta

MRE ŽNI SLOJ

___________________________________

• prijenos datoteka • pretraž pretraživanje podataka

PODATKOVNI SLOJ

___________________________________


14

___________________________________


___________________________________

Prezentacijski sloj

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ PRIJENOSNI SLOJ MRE ŽNI SLOJ

•

niž niži slojevi ne razumiju sadrž sadržaj

•

sintaksa i semantika informacije

•

kodiranje informacija

•

apstrakcija podataka

•

konverzija iz/u unutarnji zapis

___________________________________ ___________________________________

PODATKOVNI SLOJ

___________________________________


15

RAČUNALNE MREŽE

6

___________________________________


___________________________________

Sesijski sloj

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ PRIJENOSNI SLOJ MRE ŽNI SLOJ

•

razgovor s kraja na kraj

•

brine o uspostavi i raskidanju razgovora

•

pamti stanja

•

upravlja razmjenom podataka (ako treba)

•

omoguć omogućava sinkronizaciju nove veze u odnosu na završ završno stanje prethodne

PODATKOVNI SLOJ

___________________________________


___________________________________ ___________________________________

16

___________________________________


___________________________________

Prijenosni sloj

___________________________________ APLIKACIJSKI SLOJ

•

rastavljanje informacije na pakete

PREZENTACIJSKI SLOJ

•

slaganje paketa u ispravan redoslijed

SESIJSKI SLOJ

•

rastavljanje razgovora u viš više veza

•

sastavljanje viš više razgovora u jednu vezu

•

razgovor (stream) ili pismo (datagram)

•

uspostava i prekid veze; pouzdani ili nepouzdani prijenos

•

ponavljanje slanja (ako to ne radi podatkovni sloj)

•

upravljanje protokom (s kraja na kraj)

PRIJENOSNI SLOJ MRE ŽNI SLOJ PODATKOVNI SLOJ FIZIČ FIZIČKI SLOJ

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

17

___________________________________


___________________________________

Mrež Mrežni sloj

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ

•

prijenos paketa podataka (unutar i između mrež mreža)

SESIJSKI SLOJ

•

upravljanje zaguš zagušenjima

PRIJENOSNI SLOJ

•

evidencija prometa

MRE ŽNI SLOJ

•

promjene adresa

•

prepakiranje

PODATKOVNI SLOJ

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________


18

RAČUNALNE MREŽE

7

___________________________________


___________________________________

Podatkovni sloj

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ

•

siguran prijenos podataka između dvije ili viš više toč točaka

•

formiranje paketa (frame) podataka (dodavanjem i skidanjem glava i zaglavlja)

PRIJENOSNI SLOJ

•

provjera ispravnosti podataka

MRE ŽNI SLOJ

•

ponovno slanje

PODATKOVNI SLOJ

•

upravljanje protokom (nastoji se spriječ spriječiti “zatrpavanja” zatrpavanja” prijemnika)

•

potvrda prijenosa u dvosmjernim mrež mrežama

PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ


___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

19

___________________________________


___________________________________

Fizič Fizički sloj

___________________________________ APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ PRIJENOSNI SLOJ MRE ŽNI SLOJ PODATKOVNI SLOJ

•

prijenos “sirovih” sirovih” jedinica informacije

•

odaslani “1” mora biti i primljen kao “1”

•

definira karakteristike:

___________________________________ ___________________________________

• medij • mehanič mehaničke (konektor)

___________________________________

• električ električke (napon, modulacija) • procedure

___________________________________

• uspostava i prekid veze


• dvosmjerni / jednosmjerni prijenos

20

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja MEDIJI ZA PRIJENOS PODATAKA

___________________________________

Klasifikacija medija za prijenos podataka • Žičani mediji - rač računala se fizič fizički povezuju nekom vrstom žice: • bakrene žice - bakar • optič optička vlakna - staklo ili optika • Bež Bežični mediji - rač računala fizič fizički nisu povezana. Podaci se prenose prostorom nekom vrstom elektromagnetskih valova: • radiovalovi • mikrovalovi • infracrvene zrake • laserske zrake

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

21

RAČUNALNE MREŽE

8

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja MEDIJI ZA PRIJENOS PODATAKA - ŽIČANI MEDIJI

___________________________________

Bakrene žice • Podaci se prenose pomoć pomoću električ električne struje. • Koristi se bakar jer je on dobar vodič vodič električ električne struje, a još još uvijek je relativno jeftin. • Pojavljuje se problem interferencije - dvije žice induciraju napon jedna u drugoj i tako proizvode smetnju. • Konstrukcija pojedinih tipova žica nastoji smanjiti interferenciju. • Lagano se savijaju i spajaju. • Tradicionalno se primjenjuju za povezivanje rač računala u LAN.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

22


___________________________________

Bakrene žice

___________________________________

• U upotrebi su tri tipa bakrenih žica: • Unshielded twisted pair - UTP • Coaxial Cable - Coax • Shielded twisted pair - STP

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

23


___________________________________

Bakrene žice

___________________________________

• Unshielded twisted pair - UTP - Svaka parica samostalno je uvijena i potom su sve međusobno uvijene zbog poveć povećanja otpornosti na vanjske utjecaje. Oko svih parica zajedno je zaš zaštitni plastič plastični omotač omotač. Nema vodljiv omotač omotač i to ga čini manje otpornim na šum i vanjske elektromagnetske utjecaje.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

24

RAČUNALNE MREŽE

9


___________________________________

Bakrene žice

___________________________________

• Coaxial Cable – Coax: žica se sastoji od središ središnjeg bakrenog vodič vodiča (D), izolirajuć izolirajuće folije (C), mrež mrežice za elektromagnetsku zaš zaštitu (B) i vanjskog omotač omotača (A)

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

25


___________________________________

Bakrene žice

___________________________________

• Shielded twisted pair - STP - žica s uvijenim bakrenim paricama oklopljena vodljivim pletivom ili omotač omotačem. Dvije su izvedbe: s pojedinač pojedinačno oklopljenim paricama (STP) i samo s vanjskim vodljivim oklopom oko svih parica (ScTP - Screened Twisted Pair). Za zadnju navedenu vrstu ponekad se koristi naziv FTP (Foil screened Twisted Pair), kada je u pitanju vodljiva folija kao oklop. Oko oklopa je plastič plastični zaš zaštitni omotač omotač.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

26


___________________________________

Optič Optička vlakna

___________________________________

• Tanke niti stakla u plastič plastičnim ovojnicama. • Podaci se prenose pomoć pomoću svjetla određene boje kojeg proizvodi light emitting dioda (LED) ili laser. • Mogu prenositi signal na puno već veću udaljenost nego bakrena žica. • Ostvaruju najveć najveću moguć moguću propusnost prijenosa. • Otporne su na elektromagnetske smetnje. • Mogu se donekle savijati, ali ne pod pravim kutom. • Teš Teško ih je spajati i popravljati u sluč slučaju loma. • Primjenjuju se u WAN za povezivanje udaljenih lokacija, a također također i u LAN. LAN. • Sastoji se od jezgre (kroz koju svjetlost putuje), plaš plašta (od koje se svjetlost odbija) i vanjskog zaš zaštitnog plaš plašta.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

27

RAČUNALNE MREŽE

10

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja MEDIJI ZA PRIJENOS PODATAKA - BEŽ BEŽIČNI MEDIJI

___________________________________

Radiovalovi • • • • • •

Elektromagnetski valovi iz frekventnog raspona koji se inač inače koristi za radio ili televiziju. Podaci se prenose preko valova određene frekvencije, frekvencije, slič slično kao radijski program. Rač Računala moraju imati antene za emitiranje i primanje valova. Domet ovisi o izabranoj frekvenciji valova. Primjenjuju se za “wireless” wireless” LANLAN-ove, pogotovo za spajanje prijenosnika na mrež mrežu. Također se primjenjuju za uspostavljanje interkontinentalnih veza veza između dijelova interneta – tada su potrebni sateliti.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

28


___________________________________

Radiovalovi

___________________________________

• Svrha satelita u interkontinentalnim vezama je pojač pojačavanje radiosignala i savladavanje zakrivljenosti Zemlje. • Geostacionarni sateliti stoje u odnosu na Zemljinu površ površinu. Svi se guraju u istoj orbiti na 35 785 kilometara iznad ekvatora, tako da je prostor za njih već već potroš potrošen. • Niskoorbitni sateliti se pomič pomiču u odnosu na Zemljinu površ površinu. Mora ih biti nekoliko, a antene na Zemlji moraju se okretati.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

29

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Mikrovalovi

___________________________________

• • •

___________________________________

Elektromagnetski valovi iz frekventnog raspona iznad onoga koji se koristi za radio ili televiziju. Podaci se opet prenose preko valova određene frekvencije, frekvencije, slič slično kao radio program. Za razliku od radiovalova, mikrovalovi se mogu usmjeriti prema jednoj jednoj toč točki, čime se štedi energija i sprječ sprječava “prisluš prisluškivanje” kivanje”. • Također, Također, mikrovalovi mogu nositi viš više informacija nego radiovalovi. • Ne mogu proć proći kroz neke vrste zapreka, što im je mana. Stoga se antene moraju postaviti tako da među njima postoji “optič optička vidljivost” vidljivost”. • Primjenjuje se u gradskim WANWAN-ovima, tamo gdje bi inač inače bilo skupo polaganje žica.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

30

RAČUNALNE MREŽE

11

___________________________________


___________________________________

Infracrvene zrake • Elektromagnetski valovi iz infracrvenog (toplinskog) spektra, dakle dakle ispod frekventnog raspona vidljive svjetlosti. • Podaci se prenose preko valova određene frekvencije. frekvencije. • Jeftino rješ rješenje u odnosu na druge bež bežične medije jer ne zahtijeva antene. • Infracrvene zrake imaju mali domet, svega nekoliko metara. • Koriste se za bež bežično povezivanje uređaja unutar jedne sobe: sobe: prijenosnici, tipkovnice, miš miševi.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

31

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Laserske zrake

___________________________________

• • • •

___________________________________

Podaci se pretvaraju u svjetlo koje se, umjesto optič optičkim vlaknima, prenosi zrakom. Koristi se lasersko svjetlo jer ima relativno veliki domet i mož može se usmjeriti prema jednoj toč točki. Primjena je ogranič ograničena jer laserske zrake ne mogu proć proći kroz vegetaciju, snijeg ili maglu. Prijemnici i predajnici moraju biti postavljeni tako da među njima njima postoji “optič optička vidljivost” vidljivost”.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

32

___________________________________


___________________________________

Usporedba različ različitih vrsta medija • Žičani mediji opć općenito ostvaruju već veće propusnosti, bolje se mogu zaš zaštititi od “prisluš prisluškivanja” kivanja”, nisu osjetljivi na atmosferske prilike. • Bež ž i č ni mediji opć ć enito imaju manju cijenu uvođenja (osim onda kad trebamo satelite), nisu Be op podlož podložni oš ošteć tećenjima medija, lakš lakše ostvaruju širenje (broadcast) iste poruke već većem broju primatelja. • Kod svih vrsta medija moguć moguće su greš greške ili gubici pri prijenosu podataka. • Za ož ožičenje LANLAN-a bakar je jeftinije, a staklo pouzdanije rješ rješenje s već većim dometom.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

33

RAČUNALNE MREŽE

12

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja SLANJE BITOVA KROZ MEDIJ

___________________________________

• Pitanje: kako niz bitova poslati kao električ električnu struju od poš pošiljatelja do primatelja kroz bakrenu žicu? • Ideja: prikazati bit 1 jednim naponom (npr -15V), a bit 0 drugim naponom (npr +15 V). • Niz bitova pretvara se u struju sa stepenič stepeničastim naponskim dijagramom. • Spomenuta ideja koristi se unutar standarda RSRS-232 za povezivanje rač računala s tipkovnicom ili modemom. • Slič Sličan nač način prijenosa postoji u Ethernet LANLAN-u. • Primjenjivo samo za vrlo kratke udaljenosti. • Kod imalo već većih udaljenosti, zbog otpora u žici dolazi do pada jakosti struje i gubitka signala.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

34

___________________________________


___________________________________

Slanje bitova kroz medij • Signal se kroz bakrenu žicu mož može pouzdano prenositi na znatno već veću udaljenost ukoliko ima oblik kontinuirane oscilirajuć oscilirajuće funkcije, npr. sinusoide s odabranom frekvencijom. • Takav signal zove se nosač nosač (carrier). • Da bi poslao niz bitova, poš pošiljatelj lagano modificira nosač nosač. To se zove modulacija. • Primatelj otkriva “nepravilnosti” nepravilnosti” u nosač nosaču i na taj nač način reproducira podatke. • Postoji viš više vrsta modulacija. Najpoznatije su modulacija amplitude (AM) i modulacija frekvencije (FM). • Osim za bakrenu žicu, u osnovi ista ideja modulacije koristi se i za: optič optička vlakna, radioprijenos i mikrovalni prijenos. Jedina razlika je što nosač nosač viš više nije električ električna struja nego svjetlo, odnosno radioval, odnosno odnosno mikroval određene frekvencije. frekvencije.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

35

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja SLANJE BITOVA KROZ MEDIJ - MODULATOR I DEMODULATOR

___________________________________

• Sklopovlje (hardver) koje prima niz bitova i na osnovu njega modulira modulira nosač nosač zove se modulator. • Sklopovlje (hardver) koje prima modulirani nosač bitova nosač i na osnovu njega reproducira niz zove se demodulator. • Dva rač računala moguć moguće je povezati bakrenim žicama tako da istovremeno mogu razmjenjivati podatke u oba smjera – to je full duplex veza. • Za to su potrebna 2 modulatora, 2 demodulatora i 4 žice. • Obje vrste sklopovlja (modulator i demodulator) kombiniraju se u jednoj kutiji koja se zove full duplex modem.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

36

RAČUNALNE MREŽE

13

___________________________________


___________________________________

Modulacija i demodulacija • Postoje i drugi slič slični uređaji: uređaji: • Half duplex modem: dvije žice naizmjenič naizmjenično služ služe prijenosu bitova u jednom, odnosno drugom smjeru • DialDial-up modem: služ služi za spajanje rač računala na mrež mrežu preko telefonske linije, koristi nosač nosač koji odgovara sluš slušljivom tonu, simulira neke funkcije telefona, postiž postiže propusnost od 56 Kbit/s • Optič Optički modem: spaja se na optič optička vlakna, kao nosač nosač koristi svjetlo određene “boje” boje”. • Radiomodem: kao nosač nosač koristi radioval određene frekvencije, frekvencije, ugrađuje ugrađuje se u prijenosnike kao suč sučelje za wireless LAN.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

37

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja SLANJE BITOVA KROZ MEDIJ - MULTIPLEKSOR I DEMULTIPLEKSOR

___________________________________

• Za sve promatrane medije vrijedi sljedeć sljedeći princip: • dva ili viš više signala koji koriste nosač nosače različ različitih frekvencija mogu se istovremeno prenositi kroz isti medij bez interferencije. • U kontekstu rač računalnih mrež mreža princip daje metodu kojom viš više parova rač računala mogu istovremeno komunicirati kroz isti medij (npr. kroz istu žicu). • Metoda istovremenog komuniciranja kroz isti medij naziva se multipleksiranje multipleksiranje dijeljenjem frekvencija. Njome se postiž postiže već veća ukupna propusnost medija, dakle prijenos već većeg ukupnog broja bitova na sekundu. • Odabrane frekvencije moraju ipak biti dovoljno razdvojene kako među među njima ne bi dolazilo do interferencije. Moguć Mogućnosti multipleksiranja su dakle ogranič ograničene ukupnom širinom pojasa frekvencija (bandwidth) koje dotič dotični medij dopuš dopušta. • Tehnologija koja dopuš dopušta već veći stupanj multipleksiranja zove se širokopojasna (broadband).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

38

___________________________________


___________________________________

Multipleksor i demultipleksor • Multipleksor je sklopovlje (hardver) koje proizvodi nekoliko nosa nosača različ različitih frekvencija, modulira svaki nosač nosač s odgovarajuć odgovarajućim nizom bitova te spaja modulirane nosač nosače u jedan signal. • Demultipleksor je sklopovlje (hardver) koje prima signal, razlaž ž e ga na modulirane nosač razla nosače te reproducira iz njih odgovarajuć odgovarajuće nizove bitova. • Alternativa multipleksiranju dijeljenjem frekvencija je multipleksiranje multipleksiranje dijeljenjem vremena. • Upotrebljava se samo jedan nosač nosač s odabranom frekvencijom. Poš Pošiljatelji naizmjenič naizmjenično koriste taj isti nosač nosač, svaki u svojim zasebnim vremenskim intervalima. • Dijeljenjem vremena ne poveć povećava se ukupna propusnost medija. Umjesto toga, polazna propusnost raspoređuje se na viš više parova poš pošiljatelja i primatelja. Što ima viš više parova, to svaki od njih trpi sve sporiju komunikaciju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

39

RAČUNALNE MREŽE

14

___________________________________


___________________________________

Multipleksor i demultipleksor • Primjer: • ADSL modem stvara 286 nosač nosača, od kojih 255 služ služe prijenosu od mrež mreže prema korisniku, a 31 prijenosu u obratnom smjeru. • Biraju se vrlo visoke frekvencije nosač nosača koje ne interferiraju s glasovnim frekvencijama, te se telefon i dalje mož može koristiti preko iste žice. • U idealnim uvjetima ADSL ima propusnost 8 Mbit/s prema korisniku, korisniku, odnosno 1 Mbit/s u obratnom smjeru. • U ADSL2+ standardu trenutno se nude sljedeć sljedeće propusnosti: 24 Mbit/s prema korisniku, odnosno 1 Mbit/s u obratnom smjeru.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

40

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja PAKETI, OKVIRI I OTKRIVANJE GREŠ GREŠAKA - PAKETI

___________________________________

Paket (packet) • U već većini rač računalnih mrež mreža poruka se ne prenosi kao jedan kontinuirani niz bitova. • Umjesto toga, svaka poruka dijeli se u male dijelove koji se zovu zovu paketi i koji se šalju zasebno. • Zbog uporabe paketa, rač računalne mrež mreže se često nazivaju mrež mreže s prospajanjem paketa (packet switching networks) - paketi od čvora do čvora putuju različ različitim putovima. • Telefonske mrež mreže rade na drugač drugačijem principu i nazivaju se mrež mreže s prospajanjem linija (circuit switching networks) - paketi od čvora do čvora putuju istim putem.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

41

___________________________________


___________________________________

Mrež Mreža s prospajanjem paketa

___________________________________

A3 3 A

Router

C1

C1

A3

C1

A3A2A1 A2 A1

Router

___________________________________

A3A2A1 A2A1

Router

___________________________________

C2C1

C2

___________________________________

C2C1

Router

___________________________________

Router

42

RAČUNALNE MREŽE

15

___________________________________


___________________________________

Mrež Mreža s prospajanjem linija

___________________________________ Router

C2C1

Router

A3 A2 A1

___________________________________

Router

1 C2C

A3A2A1

C2C1

___________________________________

A3A2A1 A1 A3A2

Router

___________________________________

C2C1

Router

C2C1

___________________________________

43


___________________________________

Prednosti uporabe paketa

___________________________________

• Efikasnije i pravednije koriš korištenje zajednič zajedničkih resursa. • Kad bi se kroz zajednič zajednički resurs slale kontinuirane poruke, tada bi jedan par rač računala mogao zauzeti resurs, a drugi bi morali dugo čekati svoj red. • Razbijanjem poruka u pakete postiž postiže se vremensko dijeljenje zajednič zajedničkog resursa. Dakle, rač računala naizmjenič naizmjenično šalju pakete kroz resurs, ni jedno rač računalo ne osjeć osjeća dugi zastoj.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Dijeljeni resursi

___________________________________

44


___________________________________

Prednosti upotrebe paketa

___________________________________

• Moguć Mogućnost paralelnog putovanja paketa različ različitim putovima kroz mrež mrežu, čime se ubrzava prijenos podataka. • Lakš Lakše ispravljanje greš grešaka u prijenosu podataka. Ako se otkrije greš greška, tada treba ponovno prenijeti samo jedan paket, a ne cijelu poruku.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

45

RAČUNALNE MREŽE

16


___________________________________

Mane uporabe paketa

___________________________________

• Određeni slojevi protokola moraju se baviti dijeljenjem poruka u pakete te kasnijim sortiranjem i ponovnim sastavljanjem paketa u poruke. • Nije moguć moguće garantirati propusnost veze između dva rač računala. Buduć Budući da veza nije ekskluzivno rezervirana za jednu poruku, prijenos podataka mož može se usporiti zbog dijeljenja vremena s drugim porukama.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

46

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja PAKETI, OKVIRI I OTKRIVANJE GREŠ GREŠAKA - OKVIRI

___________________________________

Okvir (frame) • Svaka mrež mrežna tehnologija definira u detalje kako izgledaju paketi koji se mogu prenositi kroz tu vrstu mrež mreže. • Da bi razlikovali opć općenitu ideju paketnog prijenosa od njene konkretne realizacije, uvodimo uvodimo pojam okvira. • Dakle, okvir je paket s precizno definiranim formatom koji se koristi koristi unutar određenog tipa mrež mreže.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

47


___________________________________

Okvir (frame)

___________________________________

• Na primjer, neka mrež mrežna tehnologija mogla bi koristiti okvire varijabilne duljine koji koji se sastoje od ASCII znakova. • Posebni znakovi soh (Start of Header - poč č etak zaglavlja) odnosno eot (End of Transmission po kraj prijenosa) služ služe označ označavanju poč početka, odnosno kraja okvira. • Okvir se sastoji od stvarnih podataka koje treba prenijeti, te od od kontrolnih podataka.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

soh

stvarni podaci

___________________________________

eot

___________________________________

Okvir

48

RAČUNALNE MREŽE

17


___________________________________

Okvir (frame)

___________________________________

• Prethodni format okvira s rezerviranim kontrolnim znakovima obič obično se ne mož može izravno primijeniti. • Naime bajtovi jednaki kontrolnim znakovima se mogu sluč slučajno pojaviti unutar prenesenih podataka. • Kad bi blok s podacima sadrž sadržavao znak eot, eot, primatelj bi ga pogreš pogrešno protumač protumačio kao kraj okvira. • Slič Slično, znak soh unutar podataka pogreš pogrešno bi se tumač tumačio kao poč početak novog okvira. • Problem razlikovanja stvarnih podataka od kontrolne informacije mož može se riješ riješiti tehnikom oktetnog popunjavanja (byte stuffing).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

49


___________________________________

Okvir (frame)

___________________________________

• Podaci se modificiraju prije slanja te vrać vraćaju u polazno stanje nakon slanja. • Za naš naš primjer okvira s dva rezervirana znaka soh i eot, oktetno popunjavanje popunjavanje zahtijeva uvođenje i treć trećega rezerviranoga znaka, na primjer esc. esc. • Prije slanja, poš pošiljatelj prolazi kroz podatke i zamjenjuje pojavu bilo kojeg rezerviranog rezerviranog znaka s kombinacijom dva znaka prema tablici.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Znak u podatku Poslani znak soh

esc x

eot

esc y

esc

esc z

___________________________________ ___________________________________

50


___________________________________

Okvir (frame)

___________________________________

• Nakon ove zamjene, unutar dijela okvira s podacima viš više se ne pojavljuju ni soh ni eot. • Primatelj zato mož može ispravno odrediti poč početak i kraj okvira i izdvojiti podatke. • Da bi reproducirao originalne podatke, primatelj u dijelu okvira s podacima obavlja inverznu zamjenu znakova prema tablici.

soh

esc

eot

soh

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

eot

___________________________________ ___________________________________ soh

esc z

esc y

esc x

eot

51

RAČUNALNE MREŽE

18

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja PAKETI, OKVIRI I OTKRIVANJE GREŠ GREŠAKA - OTKRIVANJE GREŠ GREŠAKA

___________________________________

• Mediji za prijenos podataka podlož podložni su smetnjama. Deš Dešava se da podaci koji putuju mrež mrežom budu izmijenjeni, oš ošteć tećeni ili izgubljeni. • Rač Računalne mrež mreže koriste razne mehanizme za otkrivanje greš grešaka u prijenosu, koji se svode na slanje neke dodatne informacije zajedno s podacima unutar istog okvira. Detaljnije: • poš pošiljatelj rač računa vrijednost dodatne informacije iz originalnih podataka i umeć umeće je u okvir • primatelj obavlja isto rač računanje na osnovu primljenih podataka • ako se dvije izrač izračunate vrijednosti razlikuju, oč očito je doš došlo do greš greške u prijenosu

soh

stvarni podaci

eot

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

info

___________________________________

52


___________________________________

Otkrivanje greš grešaka

___________________________________

• Razmotrit ćemo tri mehanizma za otkrivanje greš grešaka: • paritetni bitovi (parity bits) • kontrolni zbrojevi (checksums) • ciklič cikličke provjere redundancije (cyclic redundancy checks – CRC) • Svi navedeni mehanizmi mogu otkriti neke vrste greš grešaka, no ne daju garanciju da greš greške nije bilo.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

53

___________________________________


___________________________________ ___________________________________

Otkrivanje greš grešaka Paritetni bitovi • Dodatna informacija dobiva se proš proširivanjem svakog bajta iz originalnih podataka s još još jednim bitom, tako da ukupan broj bitova - jedinica u proš proširenom bajtu bude paran (ili neparan). • Ista ideja koristila se u staroj 77- bitnoj verziji ASCII koda. Buduć Budući da se 77- bitni znak zapravo pohranjivao u jednom bajtu, postojao je dodatni osmi bit za provjeru provjeru parnosti. • Ovaj mehanizam otkriva promjenu jednog bita unutar bajta prilikom prilikom prijenosa, no ne otkriva promjenu dva bita.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

54

RAČUNALNE MREŽE

19

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Rač 1001 Računalo A želi poslati: poslati: Rač 1^0^0^1 = 0 Računalo A rač računa vrijednost paritetnog bita: bita: Rač 10010 Računalo A dodaje paritetni bit i šalje podatak: podatak: 10010 Rač 10010 Računalo B prima: prima: 10010 Rač 1^0^0^1^0 Računalo B rač računa paritet cijelog podatka: podatka: 1^0^0^1^0 = 0 Rač Računalo B otkriva da je podatak primljen bez greš greške (uspoređuje (uspoređuje primljeni i izrač izračunati paritetni bit) Rač Računalo A želi poslati: poslati: Rač Računalo A rač računa vrijednost paritetnog bita: bita: Rač Računalo A dodaje paritetni bit i šalje podatak: podatak: Rač Računalo B prima: prima: Rač Računalo B rač računa paritet cijelog podatka: podatka: Rač Računalo B otkriva da je podatak primljen s greš greškom

1001 1^0^0^1 = 0 10010 10010 11010 010 1^1 1^1^0^1^0 ^0^1^0 = 1

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Rač 1001 Računalo A želi poslati: poslati: Rač 1^0^0^1 = 0 Računalo A rač računa vrijednost paritetnog bita: bita: Rač 10010 Računalo A dodaje paritetni bit i šalje podatak: podatak: 10010 Rač 11011 Računalo B prima: prima: 011 Rač 1^1 Računalo B rač računa paritet cijelog podatka: podatka: 1^1^0^1^1 ^0^1^1 = 0 Rač Računalo B otkriva da je podatak primljen bez greš greške, a greš greška postoji 55

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Otkrivanje greš grešaka Kontrolni zbroj • Podaci unutar okvira promatraju se kao niz cijelih binarnih brojeva brojeva određene duljine. duljine. • Dodatna informacija dobiva se zbrajanjem tih cijelih brojeva i “normalizacijom” normalizacijom” zbroja na neku određenu duljinu. . duljinu • U sljedeć sljedećem primjeru, tekst se promatra kao niz 1616-bitnih cijelih brojeva, tako da se ASCII kodovi od po dva susjedna znaka shvate kao jedan broj. Zbroj se normalizira na 16 bitova tako da se prijenos ponovo pribroji zbroju.

D

o

b

a

r

d

a

n

6261

7220

6461

___________________________________

(2) checksum = 1EB7F mod FFFF = ED80

6261

7220

6461

___________________________________ ___________________________________

6E2E

(1) 446F + 6261 + 7220 + 6461 + 6E2E = 1EB7F

446F

___________________________________ ___________________________________

.

44 6F 62 61 72 20 64 61 6E 2E 446F

___________________________________

6E2E

ED80 56

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Otkrivanje greš grešaka Kontrolni zbroj • Kontrolni zbroj je pouzdaniji mehanizam od bitova za parnost. Ipak, Ipak, neke greš greške i dalje ostaju neotkrivene. U sljedeć sljedećem primjeru su se promijenila 4 bita u podacima, a kontrolni zbroj je ostao isti.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Podatak (binarno)

Kontrolni zbroj

Podatak (binarno)

Kontrolni zbroj

0001

1

0011

3

0010

2

0000

0

0011

3

0001

1

0001

1

0011

Ukupno

7

Ukupno

___________________________________ ___________________________________

3

___________________________________

7

57

RAČUNALNE MREŽE

20

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Otkrivanje greš grešaka Ciklič Cikličke provjere redundancije • Dodatna informacija dobiva se rač računanjem takozvanog CRC. Rač Računanje se implementira u hardveru kombiniranjem logič logičkih sklopova za ekskluzivnoekskluzivno-ili te shiftshift-registara. • Sklop za ekskluzivnoekskluzivno-ili prima dva bita kao ulaz i daje jedan bit kao izlaz u skladu s tablicom.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Izlaz

Ulaz 2

Ulaz 1

Ulaz 1

Ulaz 2

Izlaz

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

58

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Otkrivanje greš grešaka Ciklič Cikličke provjere redundancije • ShiftShift-registar pohranjuje niz bitova. Izvrš Izvršavanjem operacije shifta novi bit s desne strane ulazi u registar, svi bitovi u registru pomič pomiču se za jedno mjesto ulijevo, a bit koji je do tada bio na krajnjem lijevom mjestu se gubi. Registar kao izlaz daje vrijednost vrijednost trenutnog bita na lijevom kraju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

1 Izlazni bit

Shift registar

1 0 1 1 0

1 Ulazni bit

Shift registar

0 0 Promjena izlaznog bita

1 1 0 1

___________________________________

1

___________________________________

Ubač Ubačeni bit

59

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Otkrivanje greš grešaka Ciklič Cikličke provjere redundancije • Sljedeć Sljedeći sklop rač računa CRC od 16 bitova. Svi registri najprije se postave na 0, a zatim zatim podaci iz okvira, kao niz bitova, ulaze u sklop nizom shift operacija. Pritom svi registri simultano izvode svoje shiftove. Nakon što je cijeli niz bitova uš ušao u sklop, registri sadrž sadrže traž traženi CRC.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Ulaz

60

___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

21

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - POTREBA ZA LAN - OM

___________________________________

• Pretpostavimo da se u nekoj zgradi ili prostoriji nalazi viš više rač računala. Tada se prirodno javlja potreba njihovoga povezivanja. • Ovu potrebu opisuje princip lokalnosti reference koji kaž kaže: • svako rač računalo ima tendenciju češće komunikacije s rač računalima koja su mu fizič fizički blizu (prostorna lokalnost reference), te s onima s kojima je već već prije komuniciralo (vremenska lokalnost reference). • Postavlja se pitanje kako na najbolji nač način povezati rač računala. Odabrana tehnologija mora osigurati veliku propusnost komuniciranja, treba u što već većoj mjeri biti skalabilna te razmjerno jeftina.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

61

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Potreba za LAN - om • Najjednostavnija ideja kako povezati rač računala svodi se na uspostavljanje zasebne veze (ž (žice) između svakog para rač računala. • Ovakvo rješ rješenje ima određenih prednosti, prednosti, no gotovo se nikad ne primjenjuje u praksi jer je skupo i neskalabilno. • Naime, broj veza potrebnih za takvo povezivanje n rač računala je n (n(n-1)/2. • Kod imalo već većeg broja rač računala broj kablova bi bio tako velik da bismo imali problema s njihovim njihovim fizič fizičkim polaganjem.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

62


___________________________________

Potreba za LAN - om

___________________________________

• S obzirom da izravno povezivanje rač računala ima niz nedostataka, u posljednjih 4040-tak godina razvijale su se tzv. LAN tehnologije. Sve su onezasnovane onezasnovane na nekoj vrsti zajednič zajedničkog (dijeljenog) komunikacijskog medija. • LAN tehnologije pokazale su se dovoljno brze, prilič prilično jeftine te u već većoj ili manjoj mjeri skalabilne. • Da bi rač računala mogla komunicirati preko zajednič zajedničkog medija, ona ona se moraju pokoravati određenim pravilima. pravilima. • Ta pravila osiguravaju da neć neće doć doći do kolizije u koriš korištenju medija, te da će svako rač računalo prije ili kasnije ostvariti svoje pravo na komuniciranje.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

63

RAČUNALNE MREŽE

22


___________________________________

Potreba za LAN - om

___________________________________

• Svaka LAN tehnologija uspostavlja određenu strukturu međusobne povezanosti povezanosti dijelova mrež mrežne opreme. Ta struktura se naziva topologija mrež mreže. • U dosadaš dosadašnjim LAN tehnologijama pojavljivale su se tri različ različite strukture: • sabirnica • prsten • zvijezda

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

64

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - SABIRNICA

___________________________________

Sabirnica (linear bus topology) • Sva rač računala vež vežu se na jedan dugač dugački kabel – sabirnicu. Poruka putuje tako da je poš pošiljatelj pusti kao signal na sabirnicu. Druga rač računala mogu tada primiti taj signal.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

• Glavna je prednost ove strukture jednostavnost spajanja rač računala i periferija na mrež mrežu, a također zahtjeva i puno manje kabela (medija opć općenito) od strukture zvijezda. • Mane su: cijela mrež mreža pada u sluč slučaju oš ošteć tećenja glavnog kabela; potrebno je postaviti tzv. terminatore na kraju kabela; vrlo je teš teško identificirati mjesto problema u sluč slučaju pada mrež mreže. Ovaj tip strukture najč najčešće je bio koriš korišten u neš nešto starijim mrež mrežama temeljenih na koaksijalnom kabelu.

___________________________________

65

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - PRSTEN

___________________________________

Prsten (ring topology) • Prvo rač računalo vezano je kabelom za drugo, drugo za treć treće, itd. a zadnje ponovno za prvo. Poruke putuju u krug, dakle rač računala ih prosljeđuju u zadanom smjeru. smjeru.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

• Prednosti su: rast sustava ima minimalni utjecaj na performanse, svi čvorovi imaju isti pristup (brzina i sl.). • Mane su: najskuplja topologija; kvar jednog čvora vrlo lako mož može utjecati na rad ostalih čvorova. 66

RAČUNALNE MREŽE

23

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - ZVIJEZDA

Zvijezda (star topology)

___________________________________

• Svako rač računalo vezano je zasebnom vezom do zajednič zajedničkog centralnog uređaja. uređaja. Poruke putuju od poš pošiljatelja preko centralnog uređaja do primatelja. primatelja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

• Prednosti su: jednostavna instalacija i umrež umrežavanje; bez smetnji za mrež mrežu kada se spajaju/odspajaju uređaji uređaji;; jednostavno dijagnosticiranje problema na mrež mreži. • Mane su: već veći zahtjevi za kabelom; ukoliko uređaj koji spaja rač računala prestane funkcionirati, sva rač računala spojena na njega ne mogu viš više komunicirati putem mrež mreže; skupoć skupoća u odnosu na sabirnič sabirničke topologije zbog potrebe kupovanja središ središnjeg uređaja za spajanje (hub, switch i sl.) 67

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - OSTALE STRUKTURE

___________________________________

• Isprepletena struktura (mesh topology) – svako rač računalo ima direktnu vezu sa svim drugim rač računalima

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

68


___________________________________

Ostale strukture

___________________________________

• Stablasta struktura (tree topology) – radi se zapravo o hibridnoj strukturi - grupe rač računala spojenih po zvjezdastim strukturama spojene su na okosnicu rađenu prema sabirnič sabirničkoj strukturi.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

69

RAČUNALNE MREŽE

24

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - LAN SA SABIRNICOM • Najpoznatiji primjer LAN tehnologije sa sabirnicom je originalna verzija Etherneta. • Riječ Riječ je o tehnologiji koja se razvija od ranih 19701970-tih godina (Xerox, DEC, Intel, IEEE), dož doživjela je nekoliko generacija i danas dominira trž tržištem. • U originalnoj verziji postojala je sabirnica - koaksijalni kabel zvani ether. Taj kabel nije smio biti dulji od 500 m, a spojevi na njega morali su biti udaljeni barem 3 m. • Ethernet standard propisuje format okvira te nač način slanja bitova kroz sabirnicu neposrednim pretvaranjem bitova u promjenu napona po pravilu zvanom Manchester Encoding.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

70


___________________________________

LAN sa sabirnicom

___________________________________

• Dok jedno rač računalo šalje podatke preko sabirnice, sva ostala čekaju. Poš Pošiljatelj šalje okvir u obliku električ električnog signala koji se širi od poš pošiljatelja u oba smjera po kabelu. Sva rač računala “vide” vide” signal. Primatelj iz signala reproducira okvir.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

71


___________________________________

LAN sa sabirnicom

___________________________________

• Koordinacija rač računala koja žele u isto vrijeme slati svoje okvire preko sabirnice odvija se pomoć pomoću pravila CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect). Detect). • Rač Računalo ispituje sabirnicu te započ započinje slanje okvira tek onda kada na sabirnici nema signala. • Ako ipak dva rač računala poč počnu slati podatke u isto vrijeme, dolazi do kolizije koju oba poš pošiljatelja registriraju kao interferenciju na sabirnici. • Nakon kolizije svako rač računalo čeka određeno vrijeme prije nego što pokuš pokuša ponovo slati podatke. Vrijeme čekanja bira se sluč slučajno, a kod svake uzastopne kolizije udvostruč udvostručuje se raspon iz kojeg se obavlja sluč slučajni izbor.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

72

RAČUNALNE MREŽE

25

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - BEŽ BEŽIČNI LAN I SABIRNICA • Danas postoje LAN tehnologije za povezivanje rač računala preko radio valova. Najpoznatiji primjer su tehnologije po standardu IEEE 802.11b ili 802.11g. • Bež Bežični LAN je konceptualno slič sličan Ethernetu. Umjesto sabirnice postoji zajednič zajednička radiofrekvencija ~2.4 GHz. Koriste se slič slični okviri. • Opet je potrebna koordinacija rač računala koja istovremeno pokuš pokušavaju slati svoje okvire preko zajednič zajedničke frekvencije. Skup pravila zove se CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Multiple Access / Collision Avoidance). • Pravila CSMA/CA slič slična su, no malo kompliciranija od CSMA/CD. Naime, CSMA/CA mora riješ riješiti dodatne komplikacije koje nastaju kad poš pošiljatelji nisu u stanju registrirati koliziju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

73


___________________________________

Bež Bežični LAN i sabirnica

___________________________________

• Primjer: rač računala 1 i 3 su previš previše udaljena da bi mogla međusobno razmjenjivati signale, signale, ali oba još još uvijek mogu komunicirati s rač računalom 2.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Rač Računalo 1

Rač Računalo 2

Rač Računalo 3

___________________________________

• Ako rač računala 1 i 3 istovremeno poš pošalju okvir rač računalu 2, ni 1 ni 3 neć neće primijetiti koliziju. • CSMA/CA zato zato predviđa male kontrolne poruke za najavu ili odobravanje komunikacije. komunikacije. • Rač Računala 1 i 3 najprije traž traže od rač računala 2 dozvolu za komuniciranje. • Rač Računalo 2 tada šalje dozvolu npr. rač računalu 1. • Ta dozvola vidljiva je i rač računalu 3, pa ono zna da mora čekati.

___________________________________

74

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - LAN S PRSTENOM

___________________________________

• LAN tehnologije koje koriste povezivanje u obliku prstena bile su su popularne u 19801980-tim godinama. Najpoznatiji primjer je IBM Token Ring.

Primatelj

___________________________________ ___________________________________

Poš Pošiljatelj

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ • Rač Računala međusobno koordiniraju koriš korištenje prstena služ služeći se posebnom kratkom porukom koja se zove žeton (token). U svakom trenutku u prstenu postoji samo jedan žeton. 75

RAČUNALNE MREŽE

26

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN s prstenom • Da bi poslalo podatke, rač računalo prvo mora čekati da mu stigne žeton, zatim smije odaslati toč točno jedan okvir te na kraju treba proslijediti žeton sljedeć sljedećem rač računalu. Svi podaci putuju u istom smjeru. • Jednom odaslani okvir putuje prstenom sve dok se ne vrati poš pošiljatelju. Ostala rač računala ga prosljeđuju, prosljeđuju, a primatelj ga usput kopira. Na kraju, poš pošiljatelj mož može provjeriti je li doš došlo do greš greške u prijenosu. • Za slanje narednog okvira, poš pošiljatelj mora čekati da žeton ponovo stigne do njega. U međuvremenu je svako od preostalih rač računala dobilo priliku slanja jednog okvira.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Poš Pošiljatelj

Primatelj

___________________________________

___________________________________

76

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN s prstenom • Rač Računalo koje nema podataka za slanje duž dužno je odmah proslijediti žeton. Ako nitko ne šalje podatke, žeton kruž kruži prstenom velikom brzinom. • Mana LANLAN-a s prstenom je u prekidu komunikacija čim jedno od rač računala ne radi. • Postoji varijanta s dvostrukim prstenom gdje se mrež mreža rekonfigurira u sluč slučaju kvara jednog rač računala.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

77

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN TEHNOLOGIJE I STRUKTURA MREŽ MREŽE - LAN SA ZVIJEZDOM • Najpoznatiji primjer LAN tehnologije koja koristi zvijezdu razvile razvile su telefonske kompanije pod nazivom ATM (Asynchronous Transfer Mode). • U središ središtu ATM mrež mreže nalazi se jedan ili viš više elektronič elektroničkih uređaja koji se zovu ATM sklopke (ATM switch). • Zbog brze dvosmjerne komunikacije, svako rač računalo izravno se spaja na ATM sklopku pomoć pomoću dvostrukog optič optičkog vlakna.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

ATM sklopka

___________________________________

78

RAČUNALNE MREŽE

27

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN sa zvijezdom • Za razliku od sabirnice ili prstena, ATM sklopka ne distribuira podatke svim rač računalima nego ih samo prebacuje od poš pošiljatelja do primatelja. • U sluč slučaju kvara jedne veze ili jednog rač računala, ostatak ATM mrež mreže radi dalje. • ATM je poznat po visokoj propusnosti. Veza Veza između rač računala i ATM sklopke radi na propusnosti 155 Mbit/s ili viš više. • Sredinom 19901990-tih godina mislilo se da je ATM najperspektivnija LAN tehnologija tehnologija koja će zavladati trž tržištem. Ipak, to se nije dogodilo zbog pojave gigabitne verzije Etherneta. Etherneta.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

79

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja FIZIČ FIZIČKO ADRESIRANJE I UTVRĐIVANJE SADRŽ SADRŽAJA OKVIRA U LAN - U - FIZIČ FIZIČKO ADRESIRANJE Fizič Fizičko (hardversko) adresiranje • • • • •

U već većini LANLAN-ova paketi putuju zajednič zajedničkim medijem i vidljivi su svim spojenim rač računalima. Javlja se problem: kako ostvariti prijenos okvira od poš pošiljatelja toč točno određenom primatelju? primatelju? Rješ Rješenje se zasniva na dodjeljivanju tzv. hardverskih (fizič (fizičkih) adresa rač računalima. Svaki okvir uz ostale podatke mora sadrž sadržavati adresu poš pošiljatelja te adresu primatelja. Prilikom slanja okvira, poš pošiljatelj upisuje u okvir svoju vlastitu adresu te adresu rač računala kojemu se okvir šalje. • Rač Računalo spojeno na LAN ispituje adrese unutar svakog okvira koji prolazi prolazi mrež mrežom, prihvać prihvaća (kopira) one gdje se adresa primatelja poklapa s njegovom vlastitom vlastitom adresom te ignorira ostale.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

80

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja FIZIČ FIZIČKO ADRESIRANJE I UTVRĐIVANJE SADRŽ SADRŽAJA OKVIRA U LAN - U - LAN SUČ SUČELJE

___________________________________

• Da središ središnja jedinica rač računala ne bi bila optereć opterećena poslom stalnog prać praćenja prometa po mrež mreži, u rač računalo se ugrađuje posebni hardverski sklop – mrež mrežno ili LAN suč sučelje (mrež (mrežna kartica). • LAN suč sučelje je snaž snažan i samostalan uređaj koji radi bez pomoć pomoći procesora i memorije u rač računalu. Njegova zadać zadaća je brinuti se za sve detalje vezane uz slanje i primanje okvira. okvira.

___________________________________

RAČ RAČUNALO SPOJENO NA MREŽ MREŽU

Mrež Mrežna kartica

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Procesor i memorija

Mrež Mrežni kabel (spoj na mrež mrežu)

___________________________________ Šalje i prima pakete sa mrež mreže

Stvara odlazne i obrađuje dolazne podatke

81

RAČUNALNE MREŽE

28

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja LAN suč sučelje • Prilikom slanja podataka, središ središnja jedinica rač računala šalje okvir svojem LAN suč sučelju i zahtjeva slanje. Nakon toga središ središnja jedinica mož može nastaviti s izvrš izvršavanjem aplikacijskog programa, a LAN suč sučelje čeka na pristup zajednič zajedničkom mediju i šalje okvir. • Primanje podataka odvija se tako da LAN suč sučelje prati sve okvire koji putuju zajednič zajedničkim medijem, filtrira one s ispravnim CRC i odgovarajuć odgovarajućom adresom primatelja i prosljeđuje ih središ središnjoj jedinici. • Dakle, zahvaljujuć zahvaljujući LAN suč sučelju središ središnja jedinica je izolirana od već većine aktivnosti na mrež mreži te ima posla samo s podacima koji se nje izravno tič tiču.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

82

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja FIZIČ FIZIČKO ADRESIRANJE I UTVRĐIVANJE SADRŽ SADRŽAJA OKVIRA U LAN - U DODJELJIVANJE ADRESA

___________________________________

• Unutar jednog LANLAN-a svako rač računalo mora imati jedinstvenu adresu. Postoje tri sheme za dodjeljivanje adresa rač računalima. • Statičko dodjeljivanje - koristi se adresa koju je proizvođač proizvođač LAN suč sučelja ugradio u svoj uređaj i koja je jedinstvena na cijelom svijetu (sastoji se od 48 bita). • Konfigurabilno dodjeljivanje - administrator mrež mreže svakom rač računalu postavlja adresu koju je sam izabrao. Postavljanje adrese obavlja se pomoć pomoću sklopki na LAN suč sučelju ili upisivanjem u EPROM suč sučelja. • Dinamič Dinamičko dodjeljivanje - rač računalo automatski bira adresu svaki puta kad se upali. Obič Obično je riječ riječ o biranju sluč slučajnih brojeva, sve dok se ne pogodi slobodna adresa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Primjer: 0000-1414-C1C1-2C2C-1C1C-BB

___________________________________

83

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Dodjeljivanje adresa • Osobina statič statičkog dodjeljivanja je stalna adresa rač računala, čak i onda kad ga selimo iz mrež mreže u mrež mrežu, sve dok mu ne promijenimo LAN suč sučelje. Također Također,, uređaji uređaji raznih proizvođač proizvođača mogu se odmah bez podeš podešavanja adresa uključ uključiti u istu mrež mrežu. • Svojstvo dinamič ča dinamičkog dodjeljivanja je eliminacija potrebe koordinacije adresa proizvođa proizvođač hardvera. Također Također,, dinamič dinamičke adrese mogu biti znatno krać kraće od statič statičkih. • Konfigurabilne adrese su kompromis između statič statičkih i dinamič dinamičkih. Slič Slično kao statič statičke, one su relativno stalne. Slič Slično kao dinamič dinamičke, one mogu biti kratke.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

84

RAČUNALNE MREŽE

29


___________________________________

FIZIČ FIZIČKO ADRESIRANJE I UTVRĐIVANJE SADRŽ SADRŽAJA OKVIRA U LAN - U - DIFUZIJA I DIFUZIJA U GRUPI

___________________________________

Difuzija (broadcasting)

___________________________________

• Difuzija je prijenos podataka gdje jedno rač računalo šalje iste podatke svim drugim rač računalima u mrež mreži. • U već većini LAN tehnologija difuzija se mož može efikasno izvesti zato što podaci ionako putuju zajednič zajedničkim medijem i “vidljivi” vidljivi” su svim rač računalima. • Uz postojeć postojeće adrese rač računala u LANLAN-u, uvodi se i dodatna (rezervirana) “broadcast” broadcast” adresa. • LAN suč sučelje u svakom rač računalu prepravlja se tako da filtrira ne samo okvire čija je adresa primatelja jednaka adresi tog rač računala, nego i okvire čija adresa primatelja je jednaka broadcast adresi. • Dakle, ako okvir poš pošaljemo na broadcast adresu, svako rač računalo u mrež mreži primit će kopiju tog okvira.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

85

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Difuzija u grupi (multicasting) • Difuzija u grupi je neš nešto između obič običnog prijenosa podataka i broadcastinga. Jedno rač računalo šalje iste podatke grupi “pretplać pretplaćenih” enih” rač računala. • U već većini LAN tehnologija, difuzija u grupi mož može se efikasno izvesti na slič sličan nač način kao broadcasting. • Uvode se dodatne “multicast” multicast” adrese. Svaka od tih adresa odgovara jednoj grupi rač računala. • LAN suč sučelje rač računala uključ uključenog u grupu podeš podešava se tako da osim vlastite i broadcast adrese “prepoznaje” prepoznaje” i dotič dotičnu multicast adresu. • Unos ili brisanje multicast adrese u LAN suč sučelju izvodi se dinamič dinamički, tako da aplikacijski program koji se izvrš izvršava na rač računalu poš pošalje odgovarajuć odgovarajuću instrukciju suč sučelju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

86

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja FIZIČ FIZIČKO ADRESIRANJE I UTVRĐIVANJE SADRŽ SADRŽAJA OKVIRA U LAN - U UTVRĐIVANJE SADRŽ SADRŽAJA OKVIRA • Iz samog sadrž sadržaja okvira teš teško je zaključ zaključiti koja vrsta podataka se nalazi u tom okviru. Npr. okviri koji nose ee-mail poruke, tekstualne datoteke ili web stranice sadrž sadrže ASCII znakove. • Da bi primatelj mogao odrediti vrstu nekog okvira, potrebna je dodatna dodatna informacija u samom okviru. • Postoje dvije metode utvrđivanja sadrž sadržaja: • eksplicitno navođenje tipa okvira • implicitno navođenje tipa okvira

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

87

RAČUNALNE MREŽE

30

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Utvrđivanje sadrž sadržaja okvira • Eksplicitno navođenje tipa okvira. okvira. Sama mrež mrežna tehnologija predviđa da se u formatu okvira nalazi posebno polje za tip okvira. Također Također,, sama tehnologija svojim standardima definira identifikatore za neke tipove okvira. • Implicitno navođenje tipa okvira. okvira. Koriš Korištena mrež mrežna tehnologija u svom formatu okvira ne predviđa polje za tip. tip. Poš Pošiljatelj i primatelj dogovaraju se da će razmjenjivati samo jednu vrstu sadrž sadržaja ili se dogovaraju da će polje za tip okvira sami uključ uključiti na određeno mjesto u dio okvira koji je inač inače predviđen za podatke. podatke. • Obje metode imaju prednosti i mane. Eksplicitno Eksplicitno navođenje je pouzdanije, pouzdanije, no obuhvać obuhvaća samo one tipove okvira koji su prepoznati i standardizirani na razini dotič dotične mrež mrežne tehnologije. Implicitno navođenje je fleksibilnije no lako mož može dovesti do nesporazuma.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

88

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Zaglavlje i korisni teret okvira • Osim stvarnih podataka, okvir mora sadrž sadržavati mnoš mnoštvo dodatnih informacija. • Zbog toga je u stvarnim LAN tehnologijama format okvira kompliciraniji kompliciraniji od onog koji je već već prikazan (koji se sastojao od znaka za poč početak i kraj okvira, te dodatne informacije za otkrivanje greš š ke). gre • U već većini tehnologija, okvir se mož može podijeliti na: • zaglavlje, koje sadrž sadrži dodatne informacije poput adresa, tipova i slič slično. • korisni teret (payload) ili područ područje za podatke, gdje se nalaze podaci koji se šalju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Zaglavlje

___________________________________

Korisni teret

___________________________________

89

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - predavanja Primjer Ethernet okvira

___________________________________ Odrediš Odredišna adresa

8 Preambula

6

Tip okvira

6 Izvoriš Izvorišna adresa

2

CRC

46 - 1500

___________________________________ ___________________________________

4

___________________________________

Podaci

• Ethernetov okvir poč počinje 6464-bitnim “predgovorom” predgovorom” (preambula) koji se sastoji od alternirajuć alternirajućih nula i jedinica a služ služi da bi se primateljev hardver mogao sinkronizirati s dolazeć dolazećim signalom. • Dalje slijede 4848-bitne adrese primatelja i poš pošiljatelja. Ethernet koristi statič statičko dodjeljivanje adresa. Naime, koristi se činjenica da svako LAN suč sučelje ima jedinstvenu adresu koju je u njega ugradio proizvođač proizvođač. Adresa 111..11 (FF.FF.FF.FF.FF.FF) je rezervirana za broadcasting, broadcasting, a druge adrese koje poč počinju s 1 služ služe za multicasting. • Treć Treće polje zaglavlja je 1616-bitni Ethernetov tip okvira. Ethernet standard definira nekoliko stotina tipova okvira. • Najveć Najveći dio Ethernetovog okvira zauzimaju podaci (payload). • Na kraju okvira nalazi se izrač izračunati CRC. 90

___________________________________ ___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

31

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Primjer: paketi naredbe PING

___________________________________

• Rač Računalna mrež mreža se sastoji od prijenosnog rač računala, stolnog rač računala i usmjerivač usmjerivača s pristupnom toč točkom.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

192.168.2.101

___________________________________ 192.168.2.100 192.168.2.1

91

___________________________________


___________________________________

• Usmjerivač Usmjerivač: • IP adresa: 192.168.2.1 • Fizič Fizička (hardverska) adresa: 0000-1414-c1c1-2c2c-0c0c-bb • Prijenosno rač računalo: • IP adresa: 192.168.2.101 • Fizič Fizička (hardverska) adresa: 0000-c0c0-a8a8-b7b7-c0c0-47 • Stolno rač računalo: • IP adresa: 192.168.2.100 • Fizič Fizička (hardverska) adresa: 0000-1c1c-1010-e6e6-2f2f-56

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

92

___________________________________


___________________________________

• Prikaz fizič fizičkih adresa mrež mrežnih adaptera rač računala (naredba: ipconfig /all) /all)

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

93

RAČUNALNE MREŽE

32

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Primjer: paketi naredbe PING • Prikaz fizič fizičkih adresa ostalih mrež mrežnih uređaja u mrež mreži (u primjeru su to usmjerivač usmjerivač i stolno rač računalo) - naredba arp -a

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

94

___________________________________


___________________________________

• Za hvatanje i prikaz paketa koristio se program Wireshark

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

95

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Primjer: paketi naredbe PING • Naredba PING se korist na prijenosnom rač računalu kako bi se provjerila njegova povezanost sa stolnim rač računalom. • Buduć ć i da je mrež ž a ostvarena preko bež ž i Budu mre be čnog mrež mrežnog suč sučelja, u programu Wireshark se postavlja hvatanje paketa koje odaš odašilje/prima bež bežično mrež mrežno suč sučelje prijenosnog rač računala.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

96

RAČUNALNE MREŽE

33

___________________________________


___________________________________

• Pokreć Pokreće se naredba PING na prijenosnom rač računalu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

97

___________________________________


___________________________________

• Rezultat hvatanja paketa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

98

___________________________________


___________________________________

• Dio paketa s fizič fizičkom adresom primatelja (request paket).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

99

RAČUNALNE MREŽE

34

___________________________________


___________________________________

• Dio paketa s fizič fizičkom adresom poš pošiljatelja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

100

___________________________________


___________________________________

• Tip okvira (0800 - Internet IP Version 4) .

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

101

___________________________________


___________________________________

• Dio paketa s fizič fizičkom adresom primatelja (reply paket).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

102

RAČUNALNE MREŽE

35

___________________________________


___________________________________

• Dio paketa s fizič fizičkom adresom poš pošiljatelja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

103

___________________________________


___________________________________

• Tip okvira (0800 - Internet IP Version 4) .

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

104

___________________________________


___________________________________

• Prikaz paketa (Request) u heksadecimalnom obliku:

___________________________________

00 1c 10 e6 2f 56 00 c0 a8 b7 c0 47 08 00 45 00 00 3c 2c 33 00 00 80 01 88 74 c0 a8 02 65 c0 a8 02 64 08 00 1a 5c 03 00 30 00 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f 70 71 72 73 74 75 76 77 61 62 63 64 65 66 67 68 69

___________________________________ ___________________________________

• Prikaz paketa (Reply) u heksadecimalnom obliku: 00 c0 a8 b7 c0 47 00 1c 00 3c 01 b9 00 00 80 01 02 65 00 00 22 5c 03 00 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 77 61 62 63 64 65 66 67

___________________________________

10 e6 2f 56 08 00 45 00 b2 ee c0 a8 02 64 c0 a8 30 00 61 62 63 64 65 66 6f 70 71 72 73 74 75 76 68 69

___________________________________

105

RAČUNALNE MREŽE

36

___________________________________


___________________________________

• Prikaz paketa (Request) u binarnom obliku:

___________________________________

0000000000011100000100001110011000101111010101100000000011000000 0000000000011100000100001110011000101111010101100000000011000000 1010100010110111110000000100011100001000000000000100010100000000 0000000000111100001011000011001100000000000000001000000000000001 0000000000111100001011000011001100000000000000001000000000000001 1000100001110100110000001010100000000010011001011100000010101000 0000001001100100000010000000000000011010010111000000001100000000 0000001001100100000010000000000000011010010111000000001100000000 0011000000000000011000010110001001100011011001000110010101100110 0011000000000000011000010110001001100011011001000110010101100110 0110011101101000011010010110101001101011011011000110110101101110 0110111101110000011100010111001001110011011101000111010101110110 0111011101100001011000100110001101100100011001010110011001100111 0000000000000000000000000000000000000000000000000110100001101001 0000000000000000000000000000000000000000000000000110100001101001

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

106

___________________________________


___________________________________

• Prikaz paketa (Reply) u binarnom obliku:

___________________________________

0000000011000000101010001011011111000000010001110000000000011100 0000000011000000101010001011011111000000010001110000000000011100 0001000011100110001011110101011000001000000000000100010100000000 0001000011100110001011110101011000001000000000000100010100000000 0000000000111100000000011011100100000000000000001000000000000001 1011001011101110110000001010100000000010011001001100000010101000 0000001001100101000000000000000000100010010111000000001100000000 0000001001100101000000000000000000100010010111000000001100000000 0011000000000000011000010110001001100011011001000110010101100110 0011000000000000011000010110001001100011011001000110010101100110 0110011101101000011010010110101001101011011011000110110101101110 0110111101110000011100010111001001110011011101000111010101110110 0111011101100001011000100110001101100100011001010110011001100111 0000000000000000000000000000000000000000000000000110100001101001 0000000000000000000000000000000000000000000000000110100001101001

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

107

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OŽIČENJE I FIZIČ FIZIČKA STRUKTURA LAN - A - MREŽ MREŽNA KARTICA I TRANSCEIVERI • Rač Računalo se na LAN spaja pomoć pomoću posebnog hardverskog sklopa – mrež mrežnog ili LAN suč sučelja. • LAN suč sučelje preuzima poslove prać praćenja prometa na mrež mreži, slanja i primanja okvira, te tako rastereć rasterećuje središ središnju jedinicu rač računala. • Zahvaljujuć Zahvaljujući takvoj raspodjeli poslova, današ današnji LANLAN-ovi rade na propusnosti od 1 Gbit/s • LAN suč sučelje obič obično je realizirano kao mrež mrežna kartica (network adapter card, network interface card – NIC).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

108

RAČUNALNE MREŽE

37

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mrež Mrežna kartica i transceiveri • Mrež Mrežna kartica se utakne u utor na matič matičnoj ploč ploči rač računala. Dio kartice koji viri na poleđini rač računala sadrž sadrži utič utičnicu (konektor) za kabel kojim će se rač računalo spojiti na mrež mrežu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

109

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mrež Mrežna kartica i transceiveri • U nekim starijim LAN tehnologijama postojao je i dodatni uređaj – transceiver, transceiver, koji koji se spajao između mrež mrežnog medija i mrež mrežne kartice. • Posao mrež mrežnog suč sučelja tada je bio podijeljen između transceivera i mrež mrežne kartice, tako da je transceiver obavljao analogni, a mrež mrežna kartica digitalni dio posla.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

110

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OŽIČENJE I FIZIČ FIZIČKA STRUKTURA LAN - A - OŽIČENJE

___________________________________

• Prva generacija Etherneta zvala se Thick Ethernet ili Thicknet ili ili 10Base5. Mrež Mrežna sabirnica bila je realizirana kao debeli koaksijalni kabel koji se polagao daleko daleko od rač računala. • Mrež Mrežno suč sučelje svakog rač računala sastojalo se od mrež mrežne kartice i transceivera. Transceiver je bio na mrež mrežnom kabelu i spajao se s mrež mrežnom karticom pomoć pomoću tzv. AUI kabla. Debeli koaksijalni kabel

Transceiver

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Terminator

___________________________________

AUI kabel

111

RAČUNALNE MREŽE

38

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje (Thick Ethernet)

___________________________________

• Da bi se ovakvo ož ožičenje pojednostavilo, uveden je multipleksor – uređaj koji omoguć omogućuje spajanje viš više rač računala na isti transceiver.

Debeli koaksijalni kabel

___________________________________ ___________________________________

Transceiver

___________________________________ ___________________________________

Multipleksor

___________________________________ AUI kabel

112

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje (Thin Ethernet) • Druga generacija Etherneta zvala se Thin Ethernet ili Thinnet ili ili 10Base2. Mrež Mrežna sabirnica bila je realizirana kao tanki savitljivi koaksijalni kabel koji se polagao polagao od rač računala do rač računala. • Mrež Mrežno suč sučelje sastojalo se samo od mrež mrežne kartice koja je preuzela i funkciju transceivera. • Spoj rač računala na koaksijalni kabel ostvarivao se tzv. BNC konektorom.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

113

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje (Thin Ethernet)

___________________________________

• Primjer Thin Etherneta

___________________________________ Tanki koaksijalni kabel

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Terminator

BNC konektor

___________________________________

114

RAČUNALNE MREŽE

39

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje (Twisted Pair Ethernet) • Današ Današnja generacija Etherneta zove se Twisted Pair Ethernet ili TP Ethernet. Ethernet. • Svako rač računalo vezano je zasebnom twisted pair žicom (paricom) na mrež mrežni koncentrator - hub. • Mrež Mrežno suč sučelje izvedeno je kao mrež mrežna kartica s RJRJ-45 konektorom (slič (sličan kao za telefon).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

115

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje (Twisted Pair Ethernet)

___________________________________

• Primjer Twisted Pair Etherneta

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Twisted pair žica

RJRJ-45 konektor

116

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje (Twisted Pair Ethernet) • Elektronika u hubhub-u simulira ponaš ponašanje sabirnice, tako da cijeli sustav radi slič slično kao prethodna generacija Etherneta. • TP Ethernet vremenom je poveć ć avao propusnost te postoje tri verzije: pove • obič obični TP Ethernet • 10BaseT, propusnost 10 Mbit/s • Fast Ethernet • 100BaseT, propusnost 100 Mbit/s • Gigabit Ethernet • 1000BaseT, propusnost 1 Gbit/s

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

117

RAČUNALNE MREŽE

40

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usporedba ož ožičenja • Ožičenje s debelim kabelom i transceiverima dozvoljava uklanjanje rač računala a da to ne poremeti mrež mrežu. No, transceiveri su obič obično na teš teško dostupnom mjestu za popravak. • Ožičenje s tankim kabelom jeftinije je od onoga s debelim kabelom. No, No, tanka mrež mreža se lako prekine ako netko otkopč otkopča BNC konektor. • TP Ethernet je suvremeno rješ š enje koje je omoguć ć ilo velike propusnosti. Svaki mrež rje omogu mrežni uređaj ima svoj TP kabel, tako da uklanjanje jednog stroja ne mož može prekinuti ostatak mrež mreže. No, TP Ethernet zahtijeva polaganje velikog broja žica koje izlaze iz hubhub-a.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

118

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usporedba ož ožičenja

___________________________________

• Primjer tri nač načina ož ožičenja istih uredskih prostorija. Mrež Mrežna soba je prostorija za smješ smještaj hubhub-a ili opreme za prać praćenje rada mrež mreže.

Ured 1

Mrež Mrežna soba

Ured 5

Ured 1

Ured 5

Ured 2

Ured 6

Ured 2

Ured 6

Ured 3

Ured 7

Ured 3

Ured 7

Ured 4

___________________________________

Ured 8

___________________________________

Ured 4

Ured 8

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Ured 1

Hub

Ured 5

Ured 2

Ured 6

Ured 3

Ured 7

Ured 4

Ured 8

119

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usporedba ož ožičenja

___________________________________

• Svaka vrsta ož ožičenja koristi drukč drukčije mrež mrežne kartice i drukč drukčije konektore na tim mrež mrežnim karticama. Postoje i kombinirane kartice s viš više vrsta konektora.

___________________________________ ___________________________________

BNC konektor za Thin Ethernet

AUI konektor za Thick Thick Ethernet

___________________________________

RJRJ-45 konektor za Twisted Pair Ethernet

___________________________________ ___________________________________

120

RAČUNALNE MREŽE

41

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OŽIČENJE I FIZIČ FIZIČKA STRUKTURA LAN - A - FIZIČ FIZIČKA STRUKTURA LAN - A • Do sada smo govorili da je Ethernet LAN tehnologija sa strukturom strukturom sabirnice. Ipak, vidjeli smo da suvremeni TP Ethernet koristi spajanje rač računala preko hubhub-a. Kako je to moguć moguće? Znač Znači li to da se u TP Ethernetu preš prešlo na strukturu zvijezde? • Odgovor na ovo pitanje zahtijeva uoč uočavanje razlike između logič logičke i fizič fizičke strukture LANLAN-a. • Zadana LAN tehnologija mož može koristiti razne nač načine ož ožičenja. Sama Sama tehnologija određuje logič logičku strukturu LANLAN-a, a nač način ož ožičenja određuje fizič fizičku strukturu. Moguć Moguće je da se fizič fizička struktura razlikuje od logič logičke.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

121

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Fizič Fizička struktura LAN - a • TP Ethernet ima fizič fizičku strukturu zvijezde, no on zadrž zadržava logič logičku strukturu sabirnice. Naime, hub, unatoč unatoč svom zvjezdastom obliku, u potpunosti simulira ponaš ponašanje sabirnice. • Na primjer, kad neko rač računalo poš pošalje okvir, tada hub puš pušta odgovarajuć odgovarajući signal po svim TP kablovima tako da svako rač računalo “vidi” vidi” taj signal onako kako bi ga vidjelo na sabirnici. • I dalje su moguć moguće kolizije. Primjenjuju se ista CSMA/CD pravila za pristup sabirnici sabirnici i postupanje u sluč slučaju kolizije. • TP Ethernet popularno se naziva i “starshaped bus” bus” ili “bus in a box” box”.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

122

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WAN TEHNOLOGIJE I USMJERAVANJE - WAN TEHNOLOGIJE

___________________________________

• Ukoliko veliki broj međusobno udaljenih rač računala želimo povezati u WAN, potrebne su nam drugač drugačije tehnologije od onih koje se koriste za LAN. • Očekuje se da će propusnost međusobnog komuniciranja rač računala spojenih u WAN biti manja od one u LANLAN-u. • Od WAN tehnologije se traž traži osiguranje skalabilnosti, dakle moguć mogućnost dodavanja novih rač računala i novih udaljenih lokacija. • Sve WAN tehnologije zasnivaju se na: • vezama koje omoguć omogućuju digitalnu komunikaciju na veliku udaljenost (optič (optička vlakna, sateliti) • paketnim sklopkama koje omoguć omogućuju usmjeravanje paketa od jedne do druge lokacije.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

123

RAČUNALNE MREŽE

42

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WAN tehnologije • Paketna sklopka (packet switch) switch) je je uređaj koji ima dvije vrste ulazno/izlaznih ulazno/izlaznih priključ priključaka (port(portova). • Prva vrsta priključ priključaka radi na velikoj propusnosti i služ služi priključ priključivanju veza prema drugim sklopkama. • Druga vrsta priključ priključaka radi na manjoj propusnosti i služ služi priključ priključivanju rač računala. • Osnovna zadać zadaća sklopke je prebacivanje cijelih paketa s jednog priključ priključka na drugi. • Dakle, paket koji je stigao s jednog rač računala ili jedne telekomunikacijske veze mož može se usmjeriti prema drugom rač računalu ili drugoj vezi.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

spajanje na druge paketne sklopke

PAKETNA SKLOPKA

___________________________________

spajanje korisnič korisničkih rač računala

124

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WAN tehnologije • Da bi se oblikovao WAN, prvo je potrebno na svaku fizič fizičku lokaciju postaviti bar jednu paketnu sklopku. • Zatim se svako od rač računala priključ priključi na najbliž najbližu sklopku. • Na kraju se uspostavlja veza između sklopki. sklopki.

___________________________________ ___________________________________

Computer

rač računala spojena na mrež mrežu

___________________________________

Computer

Computer

PAKETNA SKLOPKA NA LOKACIJI 2


___________________________________

Computer

Computer

___________________________________

Computer

Computer

veza između paketnih sklopki (digitalna komunikacija)

___________________________________ Computer Server



Laptop

Computer

125

Laptop

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WAN tehnologije • WAN ne mora biti simetrič simetričan. Veze Veze između pojedinih sklopki te kapaciteti veza biraju se prema oč očekivanom prometu. • Veze moraju osigurati povezanost mrež mreže, dakle mora postojati put između svakog para rač računala. • Dobro je da veze osiguraju određenu redundanciju, redundanciju, dakle viš više različ različitih putova između istih rač računala. To je korisno u sluč slučaju kvara pojedinih veza ili sklopki. • Moguć Moguće je dodavati i “unutraš unutrašnje” nje” sklopke koje nemaju priključ priključenih rač računala i služ služe samo za prijenos i usmjeravanje podataka.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

126

RAČUNALNE MREŽE

43

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WAN tehnologije • Paketna sklopka zapravo je jedna vrsta specijaliziranog rač računala. Osim ulazno/izlaznih jedinica, ona ima memoriju i procesor. • Sklopka svoju zadać zadaću obavlja tako da pristigle pakete privremeno pohranjuje u memoriju memoriju i obrađuje pomoć pomoću procesora. • Pohranjeni paketi organiziraju se u red (queue). Novopristigli paket aket stavlja se na zač p začelje reda. Procesor skida paket sa čela reda, gleda njegov sadrž sadržaj te odluč odlučuje kamo će ga dalje proslijediti. • Koriš Korištenje memorije omoguć omogućuje sklopki izać izaći na kraj s iznenadnim velikim prometom paketa. Ipak, velič veličina memorije je ogranič ograničena, tako da mož može doć doći do zaguš zagušenja (congestion) i gubitka podataka.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

127

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WAN TEHNOLOGIJE I USMJERAVANJE - USMJERAVANJE • • • •

___________________________________

Svaka WAN tehnologija definira format okvira za slanje ili primanje primanje podataka. Svakom rač računalu spojem u WAN pridruž pridružena je fizič fizička adresa. Prilikom slanja okvira, poš pošiljatelj mora u okvir uključ uključiti adresu primatelja. Već Većina WANWAN-ova koristi dvoslojnu hijerarhijsku shemu adresiranja. Adresa se dijeli na dva dijela: prvi dio identificira paketnu sklopku, a drugi dio određuje rač računalo spojeno na tu sklopku.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

adresa [2,1]

adresa [1,2]

___________________________________

Computer Server

PAKETNA SKLOPKA 1

PAKETNA SKLOPKA 2

___________________________________ adresa [2,6]

adresa [1,5] Computer Laptop

128

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjeravanje • Za svaki pristigli paket sklopka mora odluč odlučiti kojim putem će ga dalje proslijediti. Da bi donijela odluku, sklopka gleda adresu primatelja u paketu. • Ako je paket namijenjen rač č unalu izravno spojenom na sklopku, tada ra tada sklopka prosljeđuje paket tom rač računalu. • Ako je paket namijenjen rač računalu spojenom na drugu sklopku, tada se paket mora proslijediti po telekomunikacijskoj vezi koja vodi prema toj drugoj drugoj sklopki. • Sklopke ne pohranjuju cjelovitu informaciju o tome kako doseć doseći svako moguć moguće odrediš odredište. Umjesto toga, postoji samo informacija o sljedeć sljedećem skoku (next hop) kojega paket mora napraviti da bi se približ približio odrediš odredištu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

129

RAČUNALNE MREŽE

44

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjeravanje • Informacije potrebne za izbor sljedeć sljedećeg skoka mogu se organizirati kao tablica. Na slici se vidi tablica unutar sklopke 2. [3,2]

ODREDIŠ ODREDIŠ TE

SLJEDEĆ SLJEDEĆI SKOK

[1,2]

SUČ SUČELJE 1

[1,5]

SUČ SUČELJE 1

[3,2]

SUČ SUČELJE 3

[3,5]

SUČ SUČELJE 3

[2,1]

RAČ RAČUNALO E

[2,6]

RAČ RAČUNALO F

C

PAKETNA SKLOPKA 3 [3,5]

SUČ SUČELJE 3

D

SUČ SUČELJE 1

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

[2,1]

[1,2]

___________________________________

E A PAKETNA SKLOPKA 1

PAKETNA SKLOPKA 2

[2,6]

[1,5] F B

130

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjeravanje • Opisana tablica s informacijama o sljedeć sljedećem skoku obič obično se zove tablica usmjeravanja (routing table). Prosljeđivanje Prosljeđivanje paketa izborom sljedeć sljedećeg skoka zove se usmjeravanje (routing). • Tablica usmjeravanja mož može se znatno pojednostaviti ukoliko se koriste dvodijelne hijerarhijske hijerarhijske adrese. Naime, sljedeć sljedeći skok je određen prvim dijelom adrese. adrese. Pojednostavljena verzija tablice s prethodne slike izgleda ovako.

ODREDIŠ ODREDIŠTE


[1, bilo koja adresa]

SUČ SUČELJE 1


SUČ SUČELJE 3


LOKALNO RAČ RAČUNALO

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

131

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjeravanje • Da bi WAN ispravno radio, sve paketne sklopke moraju u sebi imati imati pohranjene tablice usmjeravanja te se moraju baviti prosljeđivanjem paketa. paketa. Štoviš toviše, mora se garantirati sljedeć sljedeće: • univerzalno usmjeravanje: svaka svaka tablica određuje sljedeć sljedeći skok za svako moguć moguće odrediš odredište • optimalni putovi: u svakoj tablici vrijednost sljedeć sljedećeg skoka za zadano odrediš odredište odgovara poč početku optimalnog puta prema tom odrediš odredištu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

132

RAČUNALNE MREŽE

45

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjeravanje • Slika prikazuje WAN sa 4 paketne sklopke i ispravne tablice usmjeravanja usmjeravanja za svaku sklopku. ODREDIŠ ODREDIŠTE Computer

Computer

PAKETNA SKLOPKA 1

PAKETNA SKLOPKA 2

Computer

Computer Computer

SLJEDEĆ SLJEDEĆI SKOK -

1

2

(1,3)

2

-

3

(1,3)

3

(2,3)

4

(1,3)

4

(2,4)

PAKETNA SKLOPKA 1

Computer Server

PAKETNA SKLOPKA 4

Computer Laptop


1

ODREDIŠ ODREDIŠTE PAKETNA SKLOPKA 3

ODREDIŠ ODREDIŠTE


(2,3)

PAKETNA SKLOPKA 2 ODREDIŠ ODREDIŠTE


1

(3,1)

1

(4,3)

2

(3,2)

2

(4,2)

3

-

3

(4,3)

4

(3,4)

4

-

PAKETNA SKLOPKA 3

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

PAKETNA SKLOPKA 4

• Brojevi u recima tablice odnose se na sklopke. • Uređeni parovi brojeva su veze između sklopki koje se koriste za sljedeć sljedeći skok. • Tablice zaista osiguravaju univerzalno usmjeravanje. Putovi su optimalni optimalni jer koriste najmanji broj skokova. 133

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjeravanje • Unatoč Unatoč hijerarhijskom adresiranju, tablica usmjeravanja mož može i dalje sadrž sadržavati mnogo redaka sa istim sljedeć sljedećim skokom. • Da bi se tablica usmjeravanja još još viš više smanjila, uvodi se standardni put (default). Kod pretraž pretraživanja tablice, najprije se traž traži redak koji se eksplicitno odnosi na traž traženo odrediš odredište. Ako Ako se takav redak ne nađe, nađe, koristi koristi se standardni put. • Nakon uvođenja standardnog puta, puta, tablice iz prethodnog primjera izgledaju ovako. ODREDIŠ ODREDIŠTE


ODREDIŠ ODREDIŠTE


1

-

2

-

*

(1,3)

4

(2,4)

*

(2,3)

PAKETNA SKLOPKA 1

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

PAKETNA SKLOPKA 2 ODREDIŠ ODREDIŠTE


ODREDIŠ ODREDIŠTE

1

(3,1)

2

2

(3,2)

4

-

*

(4,3)

3

-

4

(3,4)

___________________________________

SLJEDEĆ SLJEDEĆI SKOK (4,2)

PAKETNA SKLOPKA 4

PAKETNA SKLOPKA 3 134

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Primjeri WAN tehnologija • Već Većinu WAN tehnologija razvile su telefonske (telekom) kompanije ili ili organizacije koje se bave standardizacijom telefonskog prometa. • Veze između udaljenih paketnih sklopki zapravo su iznajmljene digitalne gitalne telefonske linije. di Korisnik WANWAN-a plać plaća telefonskoj kompaniji najam tih linija. • Svaka WAN tehnologija zahtijeva posebnu vrstu paketnih sklopki koje koje međusobno komuniciraju svojim protokolom i razmjenjuju svoje okvire.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

135

RAČUNALNE MREŽE

46

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Primjeri WAN tehnologija • X.25. Standard kojega je razvila organizacija ITU. U ranim 8080-tim godinama često se koristio povezivanju ASCII terminala s udaljenim viš višekorisnič ekorisničkim rač računalom. • Frame Relay. Prvenstveno namijenjen povezivanju udaljenih segmenata LANLAN-a. Radi na propusnostima do 100 Mbit/s. Koristi “connection oriented” oriented” paradigmu za komuniciranje. • Switched Multimegabit Data Service (SDMS) . Radi na već ć im propusnostima od frame relaya i Multi ve zasnovan je na “conectionless” conectionless” paradigmi komuniciranja. • Asynchronous Transfer Mode (ATM). Tehnologija koja osim za LANLAN-ove mož može služ služiti i za WANWANove, te osim za prijenos podataka također i za digitalizirani telefonski telefonski promet. WAN zasnovan na ATMATM-u sastoji se od viš više udaljenih i povezanih ATM sklopki.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

136

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MJERENJE PERFORMANSI MREŽ MREŽE • • • •

___________________________________

Kaš Kašnjenje (delay, latency) – mjeri se u vremenskim jedinicama. Propusnost (throughput) – mjeri se u bitovima po vremenskoj jedinici. Umnož Umnožak kaš kašnjenja i propusnosti – mjeri se u bitovima. Varijacija kaš kašnjenja (jitter) – mjeri se u vremenskim jedinicama.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

137

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MJERENJE PERFORMANSI MREŽ MREŽE - KAŠ KAŠNJENJE • Vrijeme koje je potrebno jednom bitu da prijeđe put kroz mrež mrežu od jednog do drugog rač računala. • Mjeri se u vremenskim jedinicama, obič obično u milisekundama. • Ovisi o izabranom paru rač računala te varira čak i za isti par rač računala. Zato se obič obično izraž izražava kao prosječ prosječno, odnosno maksimalno kaš kašnjenje. • Po analogiji s automobilima i cestom, kaš kašnjenje odgovara vremenu koje jedan automobil provede na putu od jednog grada do drugog.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

RI

___________________________________

ZG

___________________________________

t

138

RAČUNALNE MREŽE

47

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Kaš Kašnjenje • Sastoji se od viš više dijelova: • Kaš Kašnjenje zbog prolaska (propagation delay) – vrijeme potrebno signalu da prođe kroz medij. • Kaš Kašnjenje zbog prospajanja (switching delay) – vrijeme potrebno da paketna sklopka prihvati cijeli paket te izabere sljedeć sljedeći skok. • Kaš Kašnjenje zbog čekanja na pristup (access delay) – vrijeme koje rač računalo u LANLAN-u mora čekati da bi dobilo pristup do zajednič zajedničkog medija. • Kaš Kašnjenje zbog čekanja u redu (queuing delay) - vrijeme koje paket provede čekajuć ekajući u memoriji paketne sklopke.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

139

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Kaš Kašnjenje

___________________________________ Kaš Kašnjenje zbog čekanja na pristup (access delay)

Kaš Kašnjenje zbog čekanja u redu (queuing delay)

Kaš Kašnjenje zbog prospajanja (switching delay)

___________________________________ ___________________________________

RI

KIKOVICA

ZG

___________________________________ ___________________________________

Kaš Kašnjenje zbog prolaska (propagation delay)

___________________________________ Kaš Kašnjenje

140

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Kaš Kašnjenje • Tipič Tipične vrijednosti za kaš kašnjenje zbog prolaska su od 1 ms (u sluč slučaju LANLAN-a) do nekoliko stotina ms (u sluč slučaju satelitskih veza). • Kaš š njenje zbog prospajanja obič č no ima jako male vrijednosti pa je to najmanje znač Ka obi značajan dio ukupnog kaš kašnjenja. • Vrijednosti kaš kašnjenja zbog čekanja na pristup ili zbog čekanja u redu ovise o optereć opterećenosti mrež mreže te obič obično predstavljaju najznač najznačajniji dio ukupnog kaš kašnjenja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

141

RAČUNALNE MREŽE

48

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MJERENJE PERFORMANSI MREŽ MREŽE - PROPUSNOST • Količ Količina podataka koja se u jedinici vremena mož može slati kroz mrež mrežu od jednog rač računala prema drugom. • Mjeri se u bitovima po vremenskoj jedinici, obič obično u Mbit/s. • Po analogiji s automobilima i cestom, propusnost odgovara broju automobila koji mogu uć ući na cestu u jedinici vremena.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

RI

___________________________________

ZG

___________________________________

142

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Propusnost • Često se propusnost naziva “brzina” brzina”, no to je pogreš pogrešno jer je propusnost mjera za kapacitet, a ne za brzinu mrež mreže. • Tipič Tipične vrijednosti za propusnost u današ današnjim mrež mrežama kreć kreću se od 5050-tak Kbit/s kod dialdial-up veza, preko nekoliko Mbit/s u WANWAN-ovima ili kod ADSL veza, sve do 1Gbit/s u LANLAN-ovima. • Pojam propusnosti komunikacijske linije prilič prilično je srodan pojmu širine pojasa (bandwidth) te linije. No, tu ipak postoji razlika. • Propusnost mjeri stvarnu količ količinu podataka koji se mogu slati u jedinici vremena. • Širina pojasa daje teorijsku gornju ogradu za propusnost koju postavlja postavlja sam fizič fizički medij.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

143

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Odnos između kaš kašnjenja i propusnosti • U teoriji, kaš kašnjenje i propusnost su dvije nezavisne velič veličine. U praksi, te velič veličine ipak djeluju jedna na drugu. • Razlog međusobne ovisnosti lako je razumjeti pomoć ć u analogije s automobilima i cestom. pomo Ako je cesta zakrč zakrčena prometom, tada svi moraju sporije voziti pa se vrijeme putovanja putovanja produljuje. • Ukoliko u WAN ulazi velika količ količina podataka, tada paketne sklopke nisu u stanju odmah obraditi velik broj paketa pa se kaš kašnjenje poveć povećava zbog čekanja u redu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

144

RAČUNALNE MREŽE

49

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Odnos između kaš kašnjenja i propusnosti • Slič Slično, ukoliko kroz LAN krene velika količ količina podataka, tada se poveć povećava kaš kašnjenje zbog čekanja na pristup zajednič zajedničkom mediju. • Pojava poveć povećanog kaš kašnjenja zbog velikog prometa u mrež mreži zove se zaguš zagušenje (congestion). • U sluč slučaju zaguš zagušenja, odgovarajuć odgovarajući protokol trebao bi smanjiti intenzitet ubacivanja novih podataka u mrež mrežu. • Iskustvo je pokazalo da vrijedi sljedeć sljedeća približ približna formula koja povezuje kaš kašnjenje i propusnost.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

145

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Odnos između kaš kašnjenja i propusnosti • Neka je D0 kaš kašnjenje u situaciji kad u mrež mreži nema prometa. Neka je U vrijednost između 0 i 1 koja kaž kaže koliki dio ukupne propusnosti se trenutno koristi. Tada se stvarno stvarno kaš kašnjenje D dobiva kao:

D = D0 / (1 - U) • Znač Znači, ako je mrež mreža neoptereć neopterećena, stvarno kaš kašnjenje je D0. Ako mrež mreža radi na 50% svoje propusnosti, stvarno kaš kašnjenje se udvostruč udvostručuje. Kad se promet približ približi kapacitetu mrež mreže, kaš kašnjenje tež teži prema beskonač beskonačnosti.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

146

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MJERENJE PERFORMANSI MREŽ MREŽE - UMNOŽ UMNOŽAK KAŠ KAŠNJENJA I PROPUSNOSTI • Mjeri se u bitovima. Daje količ količinu podataka koja odjednom mož može biti prisutna u mrež mreži. • Po analogiji s automobilima i cestama, umnož umnožak kaš kašnjenja i propusnosti odgovara maksimalnom broju automobila koji se u jednom trenutku mogu zateć zateći na cesti.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

RI

ZG

___________________________________ ___________________________________

147

RAČUNALNE MREŽE

50

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Umnož Umnožak kaš kašnjenja i propusnosti • U sluč slučaju zasebne komunikacijske linije između dva rač računala, ovaj umnož umnožak daje količ količinu podataka koju poš pošiljatelj mož može proizvesti i poslati prije nego što primatelj dobije prvi bit. • U sluč slučaju mrež mreže s paketnim sklopkama, umnož umnožak postavlja zahtjev na ukupni kapacitet memorija unutar sklopki. Ako sklopke nemaju toliko memorije, tada tada lako mož može doć doći do gubitka podataka jer se oni neć neće imati gdje pohraniti. • Situacija kad sklopka gubi pakete zato jer ih nema gdje pohraniti pohraniti zove se kolaps uslijed zaguš zagušenja (congestion collapse).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

148

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MJERENJE PERFORMANSI MREŽ MREŽE - VARIJACIJA KAŠ KAŠNJENJA • Broj koji kaž kaže koliko kaš kašnjenje mož može biti već veće ili manje od svoje prosječ prosječne vrijednosti. • Mjeri se u vremenskim jedinicama, na primjer u milisekundama. • Važ Važan pokazatelj ukoliko se pokreć pokreće multimedijska aplikacija, na primjer reprodukcija video zapisa preko mrež mreže. • Za takve aplikacije je zapravo potrebna mrež mreža sa što manjom varijacijom kaš kašnjenja (zero(zerojitter network). • Kaš Kašnjenje u mrež mreži svakako će uzrokovati vremenski pomak reprodukcije videozapisa kod primatelja u odnosu na poš pošiljatelja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

149

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Varijacija kaš kašnjenja •

Varijacija u kaš kašnjenju poremetit će i takvu vremenski pomaknutu reprodukciju. Naime: • iznenadno smanjenje kaš kašnjenja uzrokovat će neprirodno brzu reprodukciju dijela videozapisa • iznenadno poveć povećanje kaš kašnjenja vidjet će se kao usporenje ili zastajkivanje videoreprodukcije • Kod mrež mreže s velikom varijacijom kaš kašnjenja, reprodukcija videozapisa mož može se ostvariti jedino spremanjem dijelova videozapisa u buffer na strani primatelja, te te odvijanjem reprodukcije iz buffera s vremenskim pomakom još još već većim od kaš kašnjenja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

150

RAČUNALNE MREŽE

51

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TEMELJNE POSTAVKE I ARHITEKTURA INTERNETA • Niti jedna mrež mrežna tehnologija nije optimalna za sve potrebe. • Kombiniranjem tehnologija dobiva se prilagodljivo (robusno) rješ rješenje. • Javlja se problem pruž pružanja jedinstvene usluge pri komunikaciji među čvorovima u tehnološ tehnološki različ različitim mrež mrežama. • Spajanje raznorodnih fizič fizičkih mrež mreža u jedinstvenu logič logičku mrež mrežu je koncept koji se naziva Internetworking. Internetworking.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

151

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Temeljne postavke i arhitektura interneta • Činjenica: nije moguć moguće spojiti dvije tehnološ tehnološki nekompatibilne mrež mreže jednostavnim spajenjem žica. • Pitanje: mož može li se pruž pružiti jedinstvena usluga bez uvođenja jedinstvenog tehnološ tehnološkog standarda za sve fizič fizičke mrež mreže? • Sklopovsko (hardversko) rješ rješenje zvano premoš premošćivanje (bridgeing) ne rješ rješava problem povezivanja raznorodnih mrež mreža u potpunosti. • Različ Različite mrež mreže mogu koristiti različ različite tipove adresiranja i formate paketa i okvira.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

152

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Temeljne postavke i arhitektura interneta • Problem se rješ rješava kombiniranjem programskog (softverskog) i sklopovskog (hardverskog) (hardverskog) rješ rješenja. • Paradigma, koja se zove Internetworking, koristi risti dodatne uređaje koji se zovu usmjernici ko (routeri) i slojevito građene protokole. protokole. • Kaž Kaže se da je internet virtualna mrež mreža buduć budući da je komunikacijski sustav apstrakcija koja skriva fizič fizičke detalje mrež mreža sastavnica i routera koji ih povezuju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

153

RAČUNALNE MREŽE

52

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TEMELJNE POSTAVKE I ARHITEKTURA INTERNETA - USMJERNICI (ROUTER) • Router se sastoji od procesora, memorije i posebnog I/O suč sučelja za svaku od mrež mreža u kojima je čvor. • Mrež Mreže tretiraju router kao bilo koji drugi čvor. • Buduć Budući da router mora usmjeriti svaki paket, njegov procesor nije dovoljan dovoljan održ održavanju prometa između proizvoljnog broja mrež mreža. • Redundantnost poveć povećava pouzdanost. • Komunikacijski protokol nadgleda i usmjerava promet pri preoptere preopterećenju routera.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Router

___________________________________

Router

___________________________________ Router

Router

154

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Usmjernici (router) • Zadatak koji router obavlja je slož složen buduć budući da svaki okvir iz jedne mrež mreže mora biti preusmjeren u drugu mrež mrežu i upuć upućen do krajnjeg čvora. • Kako bi se zadatak riješ riješio, potreban je slojevito projektirani protokol. • Prvi model za slojeviti protokol je bio 7 - slojni OSI model (Open Systems Interconnection Basic Reference Model).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

155

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TEMELJNE POSTAVKE I ARHITEKTURA INTERNETA - TCP/IP PROTOKOL • Petoslojni TCP/IP model omoguć omogućuje komunikaciju među aplikacijama koje se izvrš izvršavaju na rač računalima u fizič fizički različ različitim mrež mrežama.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ PREZENTACIJSKI SLOJ

___________________________________

SESIJSKI SLOJ PRIJENOSNI SLOJ

___________________________________

MREŽ MREŽNI SLOJ

___________________________________

PODATKOVNI SLOJ FIZIČ FIZIČKI SLOJ

156

RAČUNALNE MREŽE

53

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TCP/IP protokol

___________________________________

• Omoguć Omogućio globalni internet. • Poš Pošiljatelj: dijeli podatke u segmente (pakete) i šalje ih mrež mrežnom sloju • Primatelj: slaž slaže segmente i prosljeđuje ih aplikacijskom sloju

___________________________________

APLIKACIJSKI APLIKACIJSKI SLOJ SLOJ PRIJENOSNI PRIJENOSNI SLOJ SLOJ MREŽ MRE MREŽNI NI SLOJ PODATKOVNI PODATKOVNI SLOJ SLOJ FIZI FIZIČKI KI SLOJ SLOJ

___________________________________

MRE MREŽŽNI NI SLOJ SLOJ PODATKOVNI PODATKOVNI SLOJ SLOJ FIZI FIZIČ KI SLOJ ČKI

___________________________________

MREŽNI SLOJ SLOJ

Computer

PODATKOVNI PODATKOVNI SLOJ SLOJ

Router

FIZI FIZIČ ČKI KI SLOJ SLOJ

Router

___________________________________

Router

Computer

___________________________________

MRE MREŽŽNI NI SLOJ SLOJ

Computer

PODATKOVNI PODATKOVNI SLOJ SLOJ

APLIKACIJSKI APLIKACIJSKI SLOJ SLOJ

FIZI FIZIČ ČKI KI SLOJ SLOJ

PRIJENOSNI PRIJENOSNI SLOJ SLOJ MRE MREŽŽNI NI SLOJ SLOJ Router

PODATKOVNI PODATKOVNI SLOJ SLOJ FIZI FIZIČ ČKI KI SLOJ SLOJ Laptop

Computer

Laptop

157

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TCP/IP protokol • Osnovno komunikacijsko sklopovlje (hardver) ima mehanizme koji znaju znaju prenijeti bitove podataka od jednog čvora do drugog. • Protokol je apstrakcija koja definira skup pravila po kojoj čvorovi u mrež mreži mogu izmjenjivati poruke bez direktne interreakcije sa sklopovljem (hardverom). • Komunikacijski problem ne rješ rješava se monolitnim modelom, već već se organizira kao stog slojeva (layering model). To olakš olakšava analizu, projektiranje projektiranje i izvođenje programske podrš podrške (softvera). (softvera). Također, Također, poveć povećava prilagodljivost i robustnost rješ rješenja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

158

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TCP/IP protokol • Svaki sloj protokola rješ rješava dio komunikacijskog problema. U tu svrhu svaki sloj na poč početnom čvoru dodaje informacije zaglavlju izlaznog okvira. Na krajnjem čvoru se ti podaci uklanjaju. • Paketi pri slanju dobivaju slijedni broj. Čvor primatelj slaž ž e pakete po slijednim brojevima. sla • Izgubljeni paketi ponovno se šalju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

KORISNIČ KORISNIČKI PODACI

___________________________________

APLIKACIJSKI SLOJ

___________________________________

PREZENTACIJSKI SLOJ SESIJSKI SLOJ

___________________________________

PRIJENOSNI SLOJ MREŽ MREŽNI SLOJ PODATKOVNI SLOJ FIZIČ FIZIČKI SLOJ 159

RAČUNALNE MREŽE

54

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TEMELJNE POSTAVKE I ARHITEKTURA INTERNETA - ČVOROVI DOMAĆ DOMAĆINI I ČVOROVI USMJERNICI

___________________________________

• Razlikuju se čvorovi domać domaćini hosthost-computers (rač (računala koja izvode neku aplikaciju) i čvorovi usmjernici (Routers) koji povezuju raznorodne mrež mreže. • Usmjernik je rač računalo s dva mrež mrežna suč sučelja koje prebacuje i prevodi podatke između dvije raznolike mrež mreže. • Svi čvorovi koriste slojeve TCP/IP protokola. • No svi čvorovi ne koriste sve slojeve protokola. Npr. router ne treba protokole protokole sloja 5 (aplikacijski sloj).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

160

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Čvorovi domać domaćini i čvorovi usmjernici • Stvara se dojam virtualne mrež mreže buduć budući da gornji slojevi protokola skrivaju fizič fizičke detalje mrež mreža. • Posebno se skrivaju detalji (prevođenjem ): (prevođenjem): • fizič fizičkih veza i fizič fizičkih adresa • fizič fizičkih formata okvira i prikaza podataka. • Umjesto toga postoje: • virtualne IP adrese, • virtualni paketi ili datagrami.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

161

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Čvorovi domać domaćini i čvorovi usmjernici • Pojam apstraktnog paketa te apstraktne adrese omoguć omogućava izmjenu poruka između čvorova u raznorodnim mrež mrežama.

___________________________________ ___________________________________

Computer

Computer

___________________________________

Laptop

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Computer

Computer

Laptop Computer

162

RAČUNALNE MREŽE

55

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Čvorovi domać domaćini i čvorovi usmjernici • Takav model omoguć omogućuje skalabilno i robusno rješ rješenje problema pruž pružanja jedinstvene usluge u stalno rastuć rastućoj mrež mreži.

___________________________________ ___________________________________

Computer

Computer

___________________________________

Laptop

___________________________________

mreža 2 Router

___________________________________

Router mreža 1 mreža 3 Router

___________________________________

Computer

Computer

Laptop Computer

163

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe ADRESE ZA INTERNET PROTOKOL IP • IP adresiranje stvara dojam velike homogene mrež mreže s jedinstvenom uslugom. • Virtualna mrež mreža se mož može realizirati isključ isključivo ukoliko svi čvorovi koriste jedinstven sustav adresiranja. • Sustav adresiranja u virtualnoj mrež mreži mora biti neovisan o fizič fizičkim adresama. • Kao rezultat, dvije aplikacije ili dva korisnika izmjenjuju poruke poruke bez znanja fizič fizičkih adresa. • Informaciju o fizič fizičkim adresama trebaju samo niž niži slojevi protokola.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

164

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za Internet protokol IP • Adresiranje u stogu protokola TCP/IP je određeno određeno internet protokolom IP. IP. • Svaki čvor u mrež mreži ima 3232-bitni broj koji se naziva Internet Protocol address ili skrać skraćeno IP adresa. • Svaki paket koji se šalje kroz virtualnu mrež mrežu u zaglavlju ima IP adresu polaznog i dolaznog čvora. • Sva komunikacija se odvija jedino koriš korištenjem IP adresa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

165

RAČUNALNE MREŽE

56

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • • • •

3232-bitna IP adresa dijeli se na prefiks i sufiks. sufiks. Prefiks ili adresa mrež mreže identificira fizič fizičku mrež mrežu u kojoj se čvor nalazi. Sufiks označ označava pojedinač pojedinačni čvor u mrež mreži. Dvije međusobno povezane fizič fizičke mrež mreže ne mogu imati istu mrež mrežnu adresu niti dva čvora u istoj fizič fizičkoj mrež mreži ne mogu imati isti sufiks. • Hijerarhija IP adresa olakš olakšava usmjeravanje: • svaki čvor ima jedinstvenu IP adresu (prefiks, sufiks) • administriranje mrež mrežnih adresa je globalno, a sufiksa lokalno.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

166

___________________________________


Problem: kako podijeliti 32 bita na prefiks i sufiks? Preveliki prefiks ogranič ograničava velič veličinu fizič fizičkih mrež mreža (tj. broja čvorova u mrež mreži). Preveliki sufiks ogranič ograničava broj fizič fizičkih mrež mreža. Kompromis: prva 4 bita bita adrese određuju klasu IP adrese. adrese. Postoji pet klasa: tri primarne i dvije sekundarne.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

167

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP

___________________________________

• Klase IP adresa:

1 2 3 4

8

16

24

32

A

0

B

1 0

C

1 1 0

D

1 1 1 0

MULTICAST ADRESA

E

1 1 1 1

REZERVIRANO ZA BUDUĆ BUDUĆE KORIŠ KORIŠTENJE

PREFIKS

SUFIKS PREFIKS

___________________________________ ___________________________________

SUFIKS

PREFIKS

___________________________________

SUFIKS

___________________________________ ___________________________________

168

RAČUNALNE MREŽE

57

___________________________________


___________________________________

• Klase IP adresa: KLASA

OPSEG BROJEVA MREŽ MREŽE

MOGUĆ MOGUĆI BROJ MREŽ MREŽA

OPSEG BROJEVA ČVOROVA

MOGUĆ MOGUĆI BROJ ČVOROVA

A

0.XXX.XXX.XXX 127.XXX.XXX.XXX

128

XXX.0.0.1 XXX.255.255.254

16777216 16777216

B

128.0.XXX.XXX 191.255.XXX.XXX

16384

XXX.XXX.0.1 XXX.XXX.255.254

65536

C

192.0.0.XXX 223.255.255.XXX

2097150

XXX.XXX.XXX.1 XXX.XXX.XXX.254

254

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

169

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • Klase A, B, C su primarne klase i koriste se za adresiranje čvorova. • Klasa D se koristi za multicasting (skup čvorova dijeli multicast adresu, svaki dobiva kopiju svakog paketa poslanog na multicast adresu).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

170

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • 32 -bitni brojevi se zapisuju u ljudima čitljivijem formatu tako da se pojedini okteti zapiš zapišu decimalno i odijele toč točkom. • 0 se pojavljuje kada su svi bitovi u oktetu 0, dok je 255 najveć najveća vrijednost i označ označava 8 jedinica

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

3232-bitna IP ADRESA

DECIMALNA NOTACIJA

10000001 00110100 00000100 00000000

129.52.6.0

11000000 00000101 00110000 00000011

192.5.48.3

00001010 00000010 00000000 00100101

10.2.0.37

10000000 00001010 00000010 00000011

128.10.2.3

10000000 10000000 11111111 00000000

128.128.255.0

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

171

RAČUNALNE MREŽE

58

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • Adresiranje unutar interneta mora biti jedinstveno. • Adresa mrež mreže se dobiva u koordinaciji sa centralnom međunarodnom agencijom za upravljanje mrež mrežom (International Assigned Number Authority). • Sufiks adrese se dobiva od lokalnog administratora u kompaniji koja koja pruž pruža uslugu pristupa internetu, poznatijom kao ISP (Internet Service Provider). • Primjer: 78.2.75.5

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

172

___________________________________


Heterogena mrež mreža od četiri podmrež podmreže. Projektant dodjeljuje prefikse mrež mrežama na osnovu pretpostavke o moguć mogućem broju čvorova. Najč Najčešće su adrese tipa B i C Sufiksi se mogu proizvoljno dodjeljivati.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Router

PREFIKS 128.10

___________________________________

PREFIKS 128.211

128.10.1.0

___________________________________

128.10.0.1 128.211.6.115

128.211.28.4

___________________________________

Router

Router

PREFIKS 192.5.48

PREFIKS 10

192.5.48.1 10.0.0.37

10.0.0.45

192.5.48.100

173

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • • •

Klase IP adresa predstavljaju veliko fizič fizičko ogranič ograničenje rastu interneta. Potreba za novom apstrakcijom. Uvođenje pojma podmrež ž nog adresiranja (subnet adressing) i pojma besklasnog adresiranja podmre adresiranja (classless addressing). • Dijeljenje na prefiks i sufiks mož može se realizirati na proizvoljnom mjestu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

174

RAČUNALNE MREŽE

59

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • • • • •

IP adresa A se dijeli na sufiks i prefiks pomoć pomoću adresne maske M. Adresna maska M je dodatni 3232-bitni broj. Par (A,M) se zapisuje u CIDR notaciji kao npr. 128.10.2.3/16. Besklasna adresa je uređeni par (A,M), a prefiks mrež mreže se rač računa po formuli P=(A&M). U decimalnoj notaciji za donji primjer mrež mrežna maska iznosi 255.255.0.0 koja za IP adresu 128.10.2.3 daje prefiks 128.10.0.0.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

IP Adresa Mrež Mrežna maska

10000000

00001010 00000010 00000011

11111111

11111111 00000000 00000000

Adresa mrež mreže

10000000

00001010 00000000 00000000

___________________________________ ___________________________________

175

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za Internet protokol IP • CIDR - skrać skraćenica za Classless InterInter-Domain Routing • Adresa 128.10.2.3 je primjer adrese klase B. • U klasnoj notaciji ISP mož može ovu adresu dodijeliti jednom korisniku koji u svojoj mrež mreži mož može imati 216 čvorova. • Koriš Korištenjem CIDR notacije ISP mož može velikom korisniku dodijeliti ekvivalentnu CIDR adresu 128.10.2.3/16. • Alternativno, ISP mož može dodijeliti dva prefiksa 128.10.2.16/28 i 128.10.2.32/28 za manje manje klijente (maksimalno 14 čvorova, zaš zašto?).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

176

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • Za masku /28 ili decimalno 255.255.255.240, korisnik ima 4 bita za dodjeljivanje lokalnih adresa. Decimalno je to 128.10.2.16 do 128.10.2.31. • To bi bilo maksimalno 16 sufiksa. • No, adrese 128.10.2.16 i 128.10.2.31 su rezervirane. • Adresa mrež mreže 128.10.2.16/28 je 128.10.2.16 i ona se ne bi smjela pojavljivati pojavljivati kao adresa čvora. • Adresa 128.10.2.31/28 (odgovara sufiksu u kojem se binarno pojavljuju pojavljuju sve jedinice) je broadcast adresa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

177

RAČUNALNE MREŽE

60

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • Paket koji izvana dođe na broadcast adresu mrež mreže bit će dostavljen svim čvorovima u toj mrež mreži. • Slič Slično se ponaš ponaša i paket koji je odaslan na multicast adresu. • Pored ovih adresa, rezervirana je i takozvana loopback adresa koja služ služi programerima za testiranje programske podrš podrške (softvera) koji koristi TCP/IP protokol. • Loopback adrese imaju mrež mrežni prefiks 127/8. • Omiljena loopback adresa je 127.0.0.1.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

178

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • Adresa 255.255.255.255 je takozvana limited broadcast adresa koja se koristi za lokalno slanje paketa kroz cijelu lokalnu mrež mrežu (prilikom pokretanja mrež mreže). • Rezervirane IP adrese saž sažeto su prikazane u sljedeć sljedećoj tablici.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

PREFIKS

SUFIKS VRSTA ADRESE ovo rač računalo

SVRHA

sve 0

sve 0

koristi se prilikom podizanja sustava

mrež mrežna adresa

sve 0

mrež mreža

identifikacija mrež mreže

mrež mrežna adresa

sve 1

usmjerena difuzija

difuzija u specifič specifičnoj mrež mreži

sve 1

sve 1

ogranič ograničena difuzija

difuzija u lokalnoj mrež mreži

127

bilo što

loopback

testiranje

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

179

___________________________________


___________________________________

• Svaki usmjernik po TCP/IP protokolu ima svoju IP adresu. • Svaki usmjernik ima barem dvije pridruž pridružene IP adrese, buduć budući da je: • usmjernik čvor u viš više fizič fizičkih mrež mreža • svaka IP adresa ima prefiks koji označ označava fizič fizičku mrež mrežu. • IP adresa ne označ označava rač računalo (host), (host), nego spoj između rač računala i mrež mreže. • Rač Računala, kao i usmjernici, mogu imati vezu s nekoliko mrež mreža.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

180

RAČUNALNE MREŽE

61

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Adrese za internet protokol IP • Na slici se vidi primjer koji pokazuje IP adrese pridruž pridružene dvama usmjernicima koji povezuju tri mrež mreže. Ethernet 131.108.0.0/16

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

131.108.99.5

223.240.129.2 Router

___________________________________

WLAN 223.240.129.0/24

___________________________________ 78.0.0.17

223.240.129.17

___________________________________

Router

78.0.0.0/8

181

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe PRETVARANJE IP ADRESE U HARDVERSKU • • • • •

___________________________________

IP adrese su virtualne buduć budući da su realizirane programski (softverski). Koriste ih viš viši slojevi protokola. Sklopovski (hardverski) sloj ne razumije virtualne IP adrese. Okviri koji nemaju korektnu fizič fizičku adresu ne mogu biti preneseni kroz fizič fizičku mrež mrežu. Potreba za prevođenjem virtualne u fizič fizičku adresu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

182

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • Zamislimo da dvije aplikacije žele izmijeniti podatke kroz mrež mrežu. • Programska podrš ži adresu podrška (softver) iz komunikacijskog protokola generira paket koji sadr sadrž poš š iljatelja i primatelja. po • Programska podrš podrška na svakom rač računalu (host) ili usmjerniku (router) koristi IP adresu za rač računanje sljedeć sljedećeg skoka. • Slanje kroz fizič fizičku mrež mrežu zahtjeva određivanje fizič fizičke adrese sljedeć sljedećeg skoka. • Svako rač računalo mož može odrediti samo fizič fizičke adrese čvorova (host ili router) mrež mreže u kojoj se nalazi.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

183

RAČUNALNE MREŽE

62

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • Mapiranje između virtualne IP adrese i fizič fizičke adrese se zove pretvaranje adresa (address resolution). • Rač Računalo (host) (host) ili ili usmjernik (router) (router) koriste koriste prevođenje adresa samo kada šalju pakete unutar iste fizič fizičke mrež mreže. Adresa iz daleke fizič fizičke mrež mreže se nikada ne prevodi.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Computer

Computer

Computer

___________________________________ ___________________________________

Router

Router

Computer

Computer

___________________________________ Computer

184

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku

___________________________________

• Postoje tri osnovne tehnike prevođenja adresa: adresa: • pretvaranje adrese koriš korištenjem tablice (table lookup) • pretvaranje adrese direktnim rač računanjem (closed(closed-form computation) • pretvaranje adresa izmjenom poruka (message exchange)

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

185

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • Pretvaranje adrese koriš korištenjem tablice (table lookup) • Tablica se sastoji od niza parova (P,H) virtualne IP adrese P i fizič fizičke (hardverske) adrese H. • Svaka fizič fizička mrež mreža ima svoju tablicu (npr. tablica za prefiks 197.15.3.0/24) • Pretraž Pretraživanje velikih tablica mož može biti algoritamski zahtjevno.

IP adresa

Fizič Fizička adresa

197.15.3.2

0A:07:4B:12:82:36

197.15.3.3

0A:9C:28:71:32:8D

197.15.3.4

0A:11:C3:68:01:99

197.15.3.5

0A:74:59:32:CC:1F

197.15.3.6

0A:04:BC:00:03:28

197.15.3.7

0A:77:81:0E:52:FA

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

186

RAČUNALNE MREŽE

63

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku •

Pretvaranje adrese direktnim rač računanjem (closed(closed-form computation). • Koriste se brzo izrač izračunjive formule u Booleovoj algebri • Pogodno za prevođenje adresa koje nisu statič statičke (configurable addressing scheme). • Postoje mrež mrežna suč sučelja čije se fizič fizičke adrese biraju prilikom prve instalacije. • Za mrež mrežu s prefiksom 220.123.5.0/24 zatvorena formula glasi: H = P and 0.0.0.255. • Fizič Fizičke adrese tada biramo u rasponu 1 do 254.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

187

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku •

Pretvaranje adresa izmjenom poruka (message exchange). • Rač Računanje adresa optereć opterećuje rač računala. • Kao alternativu pretraž pretraživanju tablica ili izrač izračunavanju fizič fizičkih adresa, posao posao prevođenja virtualnih adresa mož može se distribuirati. • Rač Računala dolaze do fizič fizičke adrese: • preko posluž poslužitelja za prevođenje (resolution servers) • tako da svako rač računalo u mrež mreži vrać vraća odgovor na poruku kojom se traž traži njegova fizič fizička adresa. • Za ovakav tip prevođenja adresa nuž nužan je koncept broadcasta.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

188

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • • • • •

TCP/IP stog protokola mož može koristiti sva tri navedena tipa prevođenja virtualnih adresa. adresa. Tablice se najč najčešće koriste prevođenju adresa u WANWAN-u. Prevođenje izrač izračunavanjem se koristi za mrež mreže koje podrž podržavaju konfiguriranje fizič fizičkih adresa. Prevođenje izmjenom poruka se koristi u LANLAN-ovima. Dio stoga koji se bavi izmjenom poruka u svrhu prevođenja adresa zove se ARP (Adress Resolution Protocol).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

189

RAČUNALNE MREŽE

64

___________________________________


___________________________________

• ARP standard specificira slanje ARP poruka kroz mrež mrežu. • ARP zahtjev se šalje kao broadcast. • Odgovor se šalje u okviru namijenjenom samo čvoru koji je poslao broadcast.

___________________________________ ___________________________________

Computer A

Computer B

Computer C

Computer D

___________________________________

Computer E

___________________________________ Computer A

Computer B

Computer C

Computer D

Computer E

Computer A

Computer B

Computer C

Computer D

Computer E

___________________________________

190

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • ARP protokol se najč najčešće koristi za prevođenje 3232-bitnih IP adresa u 4848-bitne Ehternet adrese. • Specificira se samo opć opći oblik ARP poruke. • Cijela ARP poruka se transportira unutar fizič fizičkog okvira = enkapsulacija poruka.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

191

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • ARP poruka 1

8 VRSTA FIZIČ FIZIČKE ADRESE DUŽ DUŽINA FIZIČ FIZIČKE ADRESE

___________________________________ 16

DUŽ DUŽINA ADRESE PROTOKOLA

24

32

VRSTA ADRESNOG PROTOKOLA OPERACIJA

___________________________________

FIZIČ FIZIČKA ADRESA POŠ POŠILJATELJA (prva 4 okteta) FIZIČ FIZIČKA ADRESA POŠ POŠILJATELJA (zadnja 2 okteta)

ADRESA PROTOKOLA POŠ POŠ ILJATELJA (prva 2 okteta)

ADRESA PROTOKOLA POŠ POŠILJATELJA (prva 2 okteta)

FIZIČ FIZIČKA ADRESA PRIMATELJA (prva 2 okteta)

___________________________________ ___________________________________

FIZIČ FIZIČKA ADRESA PRIMATELJA (zadnja 4 okteta) ADRESA PROTOKOLA PRIMATELJA (prva 4 okteta)

• • • • • •

___________________________________

___________________________________

VRSTA FIZIČ FIZIČKE ADRESE - 1 za Ethernet VRSTA ADRESNOG PROTOKOLA - 0800(hex) za IP DUŽ DUŽINA FIZIČ FIZIČKE ADRESE - 6 za Ethernet DUŽ DUŽINA ADRESE PROTOKOLA - 4 za IP OPERACIJA - 1 (zahtjev) ili 2 (odgovor) FIZIČ FIZIČKA ADRESA PRIMATELJA - sve 0 kod zahtjeva, kod odgovora fizič fizička adresa 192

RAČUNALNE MREŽE

65

___________________________________


___________________________________

• Koncept enkapsulacije predviđa da se u zaglavlju specificira tip poruke koja je u okviru. okviru. • Razlikovanje među različ različitim ARP porukama moguć moguće je tek analizom ARP poruke.

___________________________________ ___________________________________

ARP poruka

Zaglavlje

adresa primatelja

Područ Područje podataka

adresa poš šiljatelja po

806

vrsta okvira (806 hex - okvir sadrž sadrži ARP poruku)

CRC

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

ARP poruka podaci u okviru 193

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Pretvaranje IP adrese u hardversku • ARP protokol sadrž sadrži različ različite algoritme optimizacije komunikacije. • Osnovni princip je: • rač računala najč najčešće komuniciraju dvosmjerno • rač računala ne mogu memorirati proizvoljno mnogo prevedenih virtualnih adresa. • Iz svake ARP poruke s prevedenom adresom primatelj prvo ekstrahira ekstrahira pretvorenu adresu i ažurira tablicu prevedenih adresa. • Statistič Statistički smanjuje broj potrebnih ARP poruka.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

194

___________________________________


___________________________________

• U hijerarhiji protokola, ARP protokol odjeljuje viš više i niž niže slojeve. • ARP softver sakriva detalje fizič fizičke mrež mreže tako što omoguć omogućava viš višim slojevima protokola komunikaciju koriš š tenjem samo IP adresa. kori

___________________________________ ___________________________________

APLIKACIJE VIŠ VIŠI SLOJ PROGRAMSKE PODRŠ PODRŠKE PROTOKOLU PRETVARANJE ADRESA

koristi se adresa protokola

___________________________________ ___________________________________

granica adrese protokola

___________________________________

koriste se fizič fizičke adrese

FIZIČ FIZIČKA MREŽ MREŽA 195

RAČUNALNE MREŽE

66

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP DATAGRAMI I NJIHOVO PROSLJEĐIVANJE • Do sada je opisana: • arhitektura interneta • adresiranje u internetu • protokoli za prevođenje adresa u internetu • U ovom predavanju opisuje se osnovna komunikacijska usluga koju pruž pruža internet. • Objasnit će se format paketa koji se šalju mrež mrežom te nač način na koji usmjernici (routeri) (routeri) obrađuju obrađuju i prosljeđuju takve pakete. pakete.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

196

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Tehnič Tehnički cilj prilikom povezivanja raznorodnih mrež mreža (internetworking) je omoguć omogućiti programu koji se izvrš šava na drugoj izvršava na jednoj radnoj stanici slanje podataka programu koji se izvr izvrš radnoj stanici. • Ta usluga se pruž pruža neovisno o fizič fizičkim svojstvima mrež mreža u kojima se radne stanice nalaze. • Razlikujemo spojnu (connection(connection-oriented) i bespojnu uslugu (conectionless). • TCP/IP stog protokola nudi oba tipa usluge. • Postoji pouzdana spojna usluga na viš višem sloju protokola (TCP), (TCP), sagrađena sagrađena temeljem bespojne usluge niž nižeg sloja protokola (IP).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

197

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Bespojna usluga je poopć poopćenje principa izmjene paketa (packet(packet-switching). • Osnovne znač značajke su: svaki paket putuje neovisno i svaki paket sadrž sadrži informacije koje identificiraju primatelja i poš š iljatelja. po • Paket putuje od usmjernika do usmjernika dok ne dođe do onog usmjernika usmjernika koji ga mož može proslijediti primatelju. • Buduć Budući da usmjernici spajaju heterogene (raznovrsne) mrež mreže, nije moguć moguće koristiti fizič fizički format paketa. • Koristi se univerzalni virtualni tip paketa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

198

RAČUNALNE MREŽE

67

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje

___________________________________

• TCP/IP protokol koristi naziv IP datagram kao oznaku za pojam internet internet paketa. • Ima isti opć općeniti format kao i fizič fizički okvir: • sastoji se od zaglavlja i korisnog tereta. • zaglavlje sadrž sadrži IP adrese potrebne za usmjeravanje. • količ količina podataka koje paket mož može prenositi nije ogranič ograničena. • Velič Veličinu datagrama određuje poš pošiljatelj. • U standardu IP (verzija 4) datagram je velič veličine 65 535 (64KB) okteta podataka

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

199

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Datagrami prolaze kroz internet slijedeć slijedeći put od izvora do konač konačne destinacije putujuć putujući od usmjernika do usmjernika. • Adresa sljedeć sljedećeg skoka se bira koriš korištenjem tablica usmjeravanja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

200

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Sljedeć Sljedeći primjer prikazuje mali internet gdje tri usmjernika povezuju četiri mrež mreže. Prikazana je tablica usmjeravanja za usmjernik R2 . • Svaki redak u tablici usmjeravanja navodi jednu odrediš š nu mrež ž u i sljedeć ć odredi mre sljede i skok kojega treba napraviti na putu prema toj mrež mreži. • Broj redaka u tablici usmjeravanja proporcionalan je broju mrež mreža u internetu.

Mreža 1

Mreža 2 R1

Mreža 3 R2

ODREDIŠ ODREDIŠTE


mrež mreža 1

R1

mrež mreža 2

izravno dostavi

mrež mreža 3

izravno dostavi

mrež mreža 4

R3

Mreža 4 R3

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

201

RAČUNALNE MREŽE

68

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Stvarna IP tablica usmjeravanja je neš nešto kompleksnija nego na prethodnoj slici. • Polje za odrediš odredište u retku tablice zapravo sadrž sadrži prefiks mrež mreže. • Postoji i dodatno polje s adresnom maskom koja kaž kaže koji bitovi u adresi odrediš odredišta odgovaraju prefiksu mrež mreže. • Ako sljedeć ć i skok odgovara usmjerniku, tada polje za sljedeć ć i skok sadrž ž i sljede sljede sadr IP adresu tog usmjernika.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

202

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Sljedeć Sljedeća slika prikazuje stvarni izgled IP tablice u usmjerniku R2 s prethodne prethodne slike. • Svaki usmjernik mož može imati različ različite sufikse u različ različitim mrež mrežama. IP ne zahtjeva uniformnost (jednolikost) u ovakvom adresiranju. 30.0.0.7

128.1.0.9

40.0.0.8

30.0.0.0/8

40.0.0.0/8 R1

128.1.0.0/16 R2

40.0.0.7

192.4.10.0/24

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

R3

___________________________________

192.4.10.9

128.1.0.8

ODREDIŠ ODREDIŠTE

MREŽ MREŽNA MASKA


30.0.0.0

255.0.0.0

40.0.0.7

40.0.0.0

255.0.0.0

izravno dostavi

128.1.0.0

255.255.0.0

izravno dostavi

192.4.10.0

255.255.255.0

128.1.0.9

___________________________________ ___________________________________

203

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Proces izbora sljedeć sljedećeg skoka koriš korištenjem tablica usmjeravanja naziva se usmjeravanje (routing) ili prosljeđivanje (forwarding) danog datagrama. • Zna se da je maska broj koji se koristi za ekstrahiranje mrež mrežnog dijela IP adrese. • Binarni zapis maske omoguć omogućuje efikasno usmjeravanje. Osnovni korak usmjeravanja prema IP adresi D mogao bi izgledati ovako: If ((Mask[i] & D) == Destination[i] ) forward to NextHop[i] ;

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

204

RAČUNALNE MREŽE

69

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Kakav je odnos između ciljne adrese i adrese sljedeć sljedećeg skoka? • Polje DESTINATION IP ADDRESS u zaglavlju datagrama uvijek sadrž sadrži IP adresu krajnjeg odrediš odredišta • Kada jedan usmjernik prosljeđuje datagram drugom usmjerniku, usmjerniku, IP adresa sljedeć sljedećeg skoka se ne pojavljuje u zaglavlju tog proslijeđenog datagrama. datagrama. • Svi putovi se rač računaju koriš korištenjem IP adresa. • Nakon određivanja IP adrese sljedeć sljedećeg skoka, fizič fizička adresa sljedeć sljedećeg usmjernika se određuje koriš korištenjem npr. ARP protokola.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

205

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje

___________________________________

• Osim što je u IP protokolu specificiran format internet datagrama, protokol protokol također definira semantiku komunikacije. • Usluga koju IP nudi opisuje se pojmom najboljeg pokuš pokušaja (best effort). • Unatoč Unatoč tome što čini najbolji pokuš pokušaj da isporuč isporuči svaki datagram, IP ne osigurava rješ rješenje za: • duplikaciju datagrama • kaš kašnjenje ili redoslijed pristizanja datagrama • ošteć tećenje datagrama • gubitak datagrama • Ove greš greške rješ rješavaju viš viši slojevi protokola, (npr. TCP).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

206

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • • •

___________________________________

Format IP datagrama Svako polje u zaglavlju IP datagrama je fiksne velič veličine. Datagram poč počinje s poljem od 4 bita koje opisuje verziju protokola. Trenutna verzija je 4.

1

4 VERZIJA

8 DUŽ DUŽINA

ZAGLAVLJA

16 VRSTA USLUGE

IDENTIFIKACIJA VRIJEME ŽIVOTA PAKETA

19

___________________________________

24

32

UKUPNA DUŽ DUŽINA ZASTAVICE

VRSTA

POSMAK FRAGMENTA

KONTROLNI ZBROJ ZAGLAVLJA

IP ADRESA POŠ POŠILJATELJA

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

IP ADRESA PRIMATELJA OPCIJE (mogu biti izostavljene) POČ POČETAK PODATAKA . . .

___________________________________

207

RAČUNALNE MREŽE

70

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Od 4 - 8 bita se nalazi polje koje opisuje koliko 3232-bitnih “vrijednosti” vrijednosti” ima u zaglavlju. • Sljedeć Sljedeći oktet opisuje tip usmjeravanja koji se bira. Postoje moguć mogućnosti biranja rute: • s minimalnim kaš kašnjenjem • ili s maksimalnom propusnoš propusnošću • Dva okteta (16 - 32 bita) sadrž sadrže polje koje opisuje ukupnu duljinu datagrama (zaglavlje i korisni korisni teret). 1

4 VERZIJA

8 DUŽ DUŽINA

16

19

VRSTA USLUGE

ZAGLAVLJA

32

UKUPNA DUŽ DUŽINA

IDENTIFIKACIJA

ZASTAVICE

VRSTA

VRIJEME ŽIVOTA PAKETA

24

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

POSMAK FRAGMENTA


IP ADRESA POŠ POŠILJATELJA

___________________________________

IP ADRESA PRIMATELJA OPCIJE (mogu biti izostavljene) POČ POČETAK PODATAKA . . . 208

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • Polje VRIJEME ŽIVOTA PAKETA (TIME TO LIVE) sadrž sadrži brojeve 1 do 255. Ono služ služi sprječ sprječavanju vječ vječnog kruž kruženja datagrama po neispravnom kruž kružnom putu. • Svaki usmjernik smanjuje vrijednost tog polja za 1. Ako vrijednost vrijednost dosegne 0, datagram se odbacuje a poš pošiljatelju se vrać vraća poruka o greš greški. • KONTROLNI ZBROJ ZAGLAVLJA (HEADER CHECKSUM) je polje kojim se provjerava provjerava samo zaglavlje. • Dalje u datagramu slijede pune IP adrese poš pošiljatelja i primatelja. • Nakon nekih opcionalnih dijelova, iza zaglavlja datagrama slijede slijede podaci. 1

4 VERZIJA

8 DUŽ DUŽINA

ZAGLAVLJA

16

IDENTIFIKACIJA VRIJEME ŽIVOTA PAKETA

19

VRSTA USLUGE

24

32

UKUPNA DUŽ DUŽINA ZASTAVICE

VRSTA

POSMAK FRAGMENTA


___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

IP ADRESA POŠ POŠILJATELJA IP ADRESA PRIMATELJA OPCIJE (mogu biti izostavljene) POČ POČETAK PODATAKA . . . 209

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP datagrami i njihovo prosljeđivanje • • • • •

___________________________________

IP datagram je osnovna jedinica za slanje u internetu. Po formatu je slič sličan fizič fizičkom okviru, ali u zaglavlju ima samo IP adrese. IP softver koristi tablice usmjeravanja za određivanje IP adrese sljedeć sljedećeg skoka. Velič Veličina tablice je proporcionalna broju mrež mreža. IP adresa sljedeć sljedećeg skoka se nikada ne zapisuje u datagram.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

210

RAČUNALNE MREŽE

71

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MEHANIZAM DOJAVE GREŠ GREŠAKA - ICMP • IP ostvaruje komunikaciju zasnovanu na traž traženju najboljeg pokuš pokušaja (best effort delivery). • Pritom IP ne garantira komunikaciju bez greš grešaka. Takvu garanciju daju tek viš viši slojevi u stogu protokola. • Ipak, tijekom svog rada IP otkriva i dojavljuje greš greške. • U ovom predavanju opisuje se mehanizam dojave greš grešaka koji je ugrađen u IP. IP. • Mehanizam se također pokazao korisnim za skupljanje informacija o mrež mreži.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

211

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • IP definira semantiku bestbest-effort communication u kojoj je moguć moguće da datagrami budu duplicirani, izgubljeni, kasne ili stignu u sluč slučajnom poretku. • Moglo bi izgledati da za takvu vrstu komunikacije nije nuž nužno imati mehanizam dojave greš grešaka. • Ipak, IP pokuš pokušava spriječ spriječiti greš greške te dojaviti probleme kad do njih dođe. dođe. • Primjer detekcije greš greške kojega smo već već vidjeli bilo je provjeravanje kontrolnog zbroja za zaglavlje IP datagrama. • Ako se otkrije greš greška u kontrolnom zbroju, tada se cijeli datagram briš briše, bez slanja ikakve poruke o greš grešci. Ne mož može se niš ništa drugo uč učiniti zato jer se ne zna je li IP adresa poš pošiljatelja korumpirana.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

212

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP

___________________________________

• Dojavljuju se problemi manje rizič rizični od greš greške u transmisiji. • U TCP/IP stogu protokola to rješ rješava kolekcija protokola ICMP (Internet Control Message Protocol). • Svaka standardna implementacija IP protokola mora sadrž sadržavati i ICMP protokole. • IP i ICMP ovise jedan o drugom: • IP koristi ICMP kad šalje poruke o greš greškama • ICMP koristi IP za transportiranje poruka. • Osim za dojavu greš grešaka, ICMP poruke mogu služ služiti i za slanje drugih informacija.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

213

RAČUNALNE MREŽE

72

___________________________________


___________________________________

• Tablica svih ICMP poruka

___________________________________

Vrsta Ime

Vrsta

Ime

0

Echo Reply

15

Information Request

1

Unassigned

16

Information Reply

2

Unassigned

17

Address Mask Request

3

Destination Unreachable

18

Address Mask Reply

4

Source Quench

19

Reserved (for Security)

5

Redirect

2020-29

Reserved (for Robustness Experiment)

6

Alternate Host Address

30

Traceroute

7

Unassigned

31

Datagram Conversion Error

8

Echo

32

Mobile Host Redirect

9

Router Advertisement

33

IPv6 WhereWhere-AreAre-You

10

Router Selection

34

IPv6 II-AmAm-Here

11

Time Exceeded

35

Mobile Registration Request

12

Parameter Problem

36

Mobile Registration Reply

13

Timestamp

3737-255

Reserved

14

Timestamp Reply

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

214

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • ICMP - Poruke o greš greškama: • Source Quench: usmjernik šalje ovu poruku kada u njegovom spremniku nema dovoljno mjesta. Poš Pošiljatelj mora reagirati smanjivanjem brzine generiranja novih datagrama. • Time Exceeded: generira se kada je usmjernik spustio TIME TO LIVE na nulu ili kada host pri ponovnom sklapanju fragmentirane poruke prekorač prekorači REASSEMBLY TIMER. • Destination Unreachable: šalje se kad usmjernik ustanovi nemoguć nemogućnost isporuke datagrama na svoje odrediš odredište. Iskazuje Iskazuje se razlika između nedostupnog hosta i nedostupne mrež mreže. • Redirect: ukoliko usmjernik utvrdi da bi datagram trebao biti poslan po drugoj ruti, šalje ovu poruku. Mož Može zahtijevati promjenu za host ili za mrež mrežu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

215

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • ICMP - Informativne poruke: • Echo Request/Reply: echo request poruka mož može se slati ICMP softveru na bilo kojem čvoru. ICMP softver mora reagirati slanjem echo reply poruke. Odgovor Odgovor sadrž sadrži iste podatke kao i zahtjev. • Address Mask Request/Reply: prilikom svog pokretanja, host šalje broadcast upit o adresnoj masci. Usmjernik koji primi poruku šalje korektni 3232-bitni broj koji sadrž sadrži adresnu masku za tu mrež mrežu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

216

RAČUNALNE MREŽE

73

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • • • •

ICMP koristi IP za slanje poruka. Koristi se dvostruka enkapsulacija, kao na slici. Datagrami s ICMP porukama nemaju posebni prioritet. Ako pri slanju i usmjeravanju same ICMP poruke dođe do greš greške, tada se ne šalje nikakva nova poruka o greš greški.

područje podataka ICMP Zaglavlje ICMP područ

IP Zaglavlje

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

IP područ područje podataka

___________________________________ Zaglavlje okvira

Područ Područje podataka okvira

217

___________________________________


___________________________________

• Ping koristi echo request da bi testirao dostupnost nekog hosta. • Ping šalje echo request paket najviš najviše dva puta. • Ukoliko nema odgovora niti na ponovno poslani paket ili ako stigne stigne poruka destination unreachable, ping deklarira da ne postoji put do udaljenog mrež mrežnog uređaja. uređaja. • ICMP software po protokolu uvijek mora odgovoriti na echo request upit. • Neki sistem - inž inženjeri blokiraju ove odgovore iz sigurnosnih razloga.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

218

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • Trace route koristi TIME TO LIVE polje u zaglavlju IP datagrama za ispitivanje ispitivanje puta između dva mrež mrežna uređaja. uređaja. • Generiraju se probni datagrami s TTL vrijednostima postavljenim na 1,2,... • ICMP poruke time exceeded koriste se za određivanje liste usmjernika između poč početnog i krajnjeg čvora. • ICMP poruka putuje u IP datagramu pa je moguć moguće iz IP zaglavlja odrediti IP adresu usmjernika koji je poslao ICMP poruku.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

219

RAČUNALNE MREŽE

74

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • Trace route mora biti pripremljen rješ rješavanju problema duplikacije ili gubitka probnih datagrama te stizanja odgovora u krivom redoslijedu. • Teš Teško je automatski izabrati vrijeme retransmisije probnog datagrama. datagrama. Zato je to parametar kojega korisnik sam određuje. određuje. • Problem putova koji se dinamič č ki mijenjaju nije lako riješ š iti. Trace route je najkorisniji u mrež dinami rije mrežama sa stabilnim putovima. • Da bi dobio odgovor od konač konačnog odrediš odredišta, trace route koristi jedan od sljedeć sljedećih tipova probnih datagrama: • ICMP echo request poruka • UDP datagram nepostojeć nepostojećoj aplikaciji

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

220

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • Microsoftov tracert koristi prvi pristup. Tako kod svake retransmisije tracert prima prima ili ICMP time exceeded poruku ili ICMP echo reply od krajnjeg rač računala. • UNIX - ov traceroute koristi UDP poruku (User Datagram Protocol) upuć upućenu nepostojeć nepostojećem programu. Tako traceroute prima ICMP time exceeded ili ICMP destination unreachable od krajnjeg rač računala. • Moguć Moguće je da pozivi tracert i traceroute generiraju različ različite odgovore na istim mrež mrežnim uređajima. uređajima. • Echo reply se šalje preko IP adrese suč sučelja preko kojega je stigao echo request. • Poruka o greš grešci pri slanju UDP poruke mož može ić ići i preko suč sučelja s drugom IP adresom (ukoliko ih ima na hosthost-u).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

221

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • Rač Računanje MTU (Maximum Transmission Unit) za put • Fragmentacija datagrama je postupak kojim se rješ rješava problem slanja velikih datagrama kroz hetoregene (raznovrsne) mrež mreže. • Usmjernik troš troši CPU vrijeme na fragmentaciju. • Moguć Moguće je optimizirati komunikaciju ukoliko se odredi najmanji MTU na putu u mrež mreži te se od aplikacije traž traži slanje manjih datagrama. • Postoji FLAGS polje u IP zaglavlju koje osigurava da fragmentacija fragmentacija datagrama nije dozvoljena. • ICMP poruka prenosi informaciju da je fragmentacija pokuš pokušana, ali nije bila dozvoljena.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

222

RAČUNALNE MREŽE

75

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • MTU puta je najmanji MTU u nizu heterogenih mrež mreža od polaznog do dolaznog hosta. • IP softver mož može odrediti MTU puta šaljuć aljući niz datagrama. • Svaki datagram u zaglavlju ima označ označeno polje koje sprječ sprječava fragmentaciju, a njegova velič veličina varira tako što se određuje maksimalna velič veličina datagrama koja neć neće generirati ICMP poruku o neuspješ š noj fragmentaciji. neuspje • Putovi u internetu su često stabilni nekoliko dana, pa ima smisla određivati MTU puta. puta.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

223

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mehanizam dojave greš grešaka – ICMP • Iako IP koristi semantiku najbolje usluge, u protokolu postoji mehanizam mehanizam detekcije i dojave greš grešaka. • Pored kontrolne sume za kontrolu zaglavlja, IP koristi niz protokola protokola koji se zovu ICMP (Internet Control Message Protocol) za dojavu greš grešaka kao i za slanje informacija o mrež mreži. • ICMP protokol se mož može koristiti za testiranje interneta. Primjeri takvog koriš korištenja su programi ping i traceroute. Daljnji primjer je slanje ICMP poruka u svrhu određivanja MTUMTU-a za put.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

224

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe TRANSPORTNI PROTOKOL TCP • Je li moguć moguće realizirati pouzdanu komunikaciju koriš korištenjem IP datagrama? • TCP protokol rješ rješava problem gubitka paketa i kaš kašnjenja, bez stvaranja “dodatnog” dodatnog” optereć opterećenja usmjernika i fizič fizičkih mrež mreža.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

225

RAČUNALNE MREŽE

76

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Jedna od osnovnih pretpostavki pri razvoju rač računalnih aplikacija je pouzdanost. • Operativni sustav garantira pouzdanost I/O operacija. Posebno garantira garantira da podaci neć neće biti izgubljeni, duplicirani, itd. • Traž Traži se transportni protokol koji će garantirati istu semantiku koju osigurava standardni operativni sistem. Posebno: • podaci moraju stizati u poretku u kojem su poslani • ne smije biti duplikacije ili gubitka podataka

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

226

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Transmission control protocol - TCP • Najpopularniji opć općeniti transportni protokol u internetu. • Osnovne znač značajke su: 1. Spojna usluga: usluga: aplikacija mora prvo zatraž zatražiti vezu, a tek onda slijedi prijenos podataka. 2. PointPoint-ToTo-Point: Point: ili čvorvor-čvor komunikacija znač znači da svaka TCP veza ima toč točno dva kraja. 3. Pouzdanost: Pouzdanost: protokol osigurava dolazak podataka redoslijedom u kojem su poslani, poslani, bez gubitka ili duplikacije podataka. 4. Puni dupleks: dupleks: obje aplikacije mogu slati podatke u svakom trenutku. Omoguć Omogućuje i pretpostavlja optimizaciju koriš korištenjem komunikacije u oba smjera.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

227

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP 5. 6. 7.

Stream Interface: Interface: suč sučelje koje TCP pruž pruža aplikacijama omoguć omogućuje slanje kontinuiranih nizova okteta kroz čvorvor-čvor vezu. TCP ne definira pojam zapisa koji ima fiksnu velič veličinu. Podaci ne moraju stizati u paketima iste velič č ine u kojima su poslani. veli Pouzdano otvaranje veze: veze: pri stvaranju čvorvor-čvor veze, oba čvora moraju pristati na komunikaciju. Paketi koji kasne iz prethodnih veza među tim čvorovima neć neće interferirati s novom vezom. Pouzdano zatvaranje veze: veze: TCP osigurava isporuku svih poslanih podataka prije nego li se veza raskine.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

228

RAČUNALNE MREŽE

77

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP

___________________________________

• TCP je EndEnd-ToTo-End protokol jer omoguć omogućava direktnu logič logičku vezu između aplikacija. aplikacija. • Veza je virtualna buduć budući da je realizirana u softveru. Niti fizič fizički hardver niti IP protokol ne pruž pružaju nikakvu podrš podršku spojnoj komunikaciji. TCP softver pruž pruža dojam spojne veze. • TCP poruke se enkapsuliraju u IP datagrame. • TCP tretira IP kao metodu prijenosa paketa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

229

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • TCP softver je nuž nužan samo na krajnjim čvorovima. Ostatak interneta je sustav koji prenosi poruke bez interpretacije ili mijenjanja njihovih sadrž sadržaja.

RAČ RAČUNALO 1 APLIKACIJA TCP

Komunikacijski sustav kako ga vidi TCP

RAČ RAČUNALO 2 APLIKACIJA

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TCP

___________________________________

IP

IP

MREŽ MREŽNO SUČ SUČELJE

MREŽ MREŽNO SUČ SUČELJE USMJERIVAČ USMJERIVAČ

___________________________________ ___________________________________

IP MREŽ MREŽNO SUČ SUČELJE MREZA 1

MREZA 2

230

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Pouzdanost veze najviš najviše ugrož ugrožavaju: 1. nepouzdanost IP protokola 2. ponovno podizanje (reboot) rač računala • Pod 1: zamislimo da dva rač računala otvore vezu, komuniciraju i nakon toga zatvore vezu i otvore otvore novu. Kako tretirati pakete koji kasne iz prethodne veze, a nastali nastali su retransmisijom? • Pod 2: zamislimo da dva rač računala otvore vezu i nakon toga jedno od njih izvrš izvrši ponovno podizanje (reboot). Kako riješ riješiti problem što rač računalo koje je izvrš izvršilo ponovno podizanje ne zna niš ništa o vezi, a rač računalo koje nije još još je uvijek drž drži valjanom? Kako odbacivati pakete koji su nastali prije ponovnog podizanja?

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

231

RAČUNALNE MREŽE

78

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Najvaž Najvažnija tehnika koju TCP koristi je adaptivna retransmisija i algoritam algoritam “trostrukog rukovanja” rukovanja”.

Događaji na rač računalu 1

Događaji na rač računalu 2

slanje poruke 1

primanje potvrde 2 slanje poruke 3

___________________________________ ___________________________________

primanje poruke 1 slanje potvrde 1

primanje potvrde 1 slanje poruke 2

___________________________________

primanje poruke 2 slanje potvrde 2

___________________________________

izgubljeni paket

isteklo vrijeme primanja potvrde retransmisija poruke 3

___________________________________

___________________________________ primanje poruke 3 slanje potvrde 3 232

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • • • •

Prije TCP protokola koriš korišteni su algoritmi s fiksnim vremenima retransmisije. Takvo rješ rješenje nije se dobro skaliralo u eksponencijalno rastuć rastući internet. TCP procjenjuje kaš kašnjenje obilaska (round(round-triptrip-delay) za svaku otvorenu vezu. To se postiž postiže mjereć mjereći vrijeme od slanja do primanje “potvrde” potvrde”. RoundRound-triptrip-delay se procjenjuje koriš korištenjem odgovarajuć odgovarajućih tež težinskih statistič statističkih funkcija. Time se rješ rješava problem naglih oscilacija kaš kašnjenja (bursts).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

233

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • • •

Određivanje vremena retransmisije. retransmisije. Retransmisija u vezama koje imaju različ različite roundround-trip delays. Vrijeme isteka (timeout) postavlja se tako da bude malo dulje od prosječ prosječnog roundround-trip delay-a.

___________________________________

preneseno 2 preneseno 2

vrijeme isteka

vrijeme isteka

___________________________________ ___________________________________

preneseno 1

preneseno 1

___________________________________

izgubljeni paket

izgubljeni paket

___________________________________ ___________________________________

234

RAČUNALNE MREŽE

79

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • • • • •

Međuspremnici, Međuspremnici, kontrola toka i prozori. Algoritam prozora rješ rješava problem kontrole toka podataka. Neiskoriš Neiskorišteni dio međuspremnika u danom trenutku se naziva prozor. prozor. Zajedno s potvrdom primitka poruke, poš pošiljatelj primatelju šalje trenutnu velič veličinu prozora. Ako poš š iljatelj š alje podatke brž ž e nego š to ih je primatelj u stanju obraditi, velič po br veličina prozora će pasti na nulu. • Kad poš pošiljatelj primi poruku o prozoru velič veličine nula, on mora prestati slati podatke sve dok mu primatelj ponovo ne dojavi da prozor ima pozitivnu velič veličinu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

235

___________________________________


Događaji na poš pošiljatelju slanje 11-1000 okteta podataka slanje 10011001-2000 okteta podataka slanje 20012001-2500 okteta podataka primanje potvrde do 1000 primanje potvrde do 2000 primanje potvrde do 2500 slanje 25012501-3500 okteta podataka slanje 35013501-4500 okteta podataka primanje potvrde do 3500 primanje potvrde do 4500

___________________________________

Događaji na primatelju

___________________________________

oglaš oglašeni prozor = 2500 slanje potvrde do 1000, prozor = 1500 slanje potvrde do 2000, prozor = 500 slanje potvrde do 2500, prozor = 0

aplikacija čita 2000 okteta slanje potvrde do 2500, prozor = 2000 slanje potvrde do 3500, prozor = 1000 slanje potvrde do 4500, prozor = 0

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

aplikacija čita 1000 okteta slanje potvrde do 4500, prozor = 1000

slanje 45014501-5500 okteta podataka 236

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Algoritam “trostrukog rukovanja” rukovanja” • Rješ Rješava problem pouzdanog otvaranja i zatvaranja veze. • TCP poruke koje se koriste za otvaranje komunikacije nazivaju se SYN segmenti, a za zatvaranje FIN segmenti. • Veza se identificira sluč slučajnim brojem koji se generira pri uspostavljanju veze.

Događaji na poš pošiljatelju slanje FIN i potvrde primanje FIN i potvrde slanje potvrde

Događaji na primatelju

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

primanje FIN i potvrde slanje FIN i potvrde primanje potvrde

237

___________________________________ ___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

80

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Kontrola zaguš zagušenja • U modernim mrež mrežama kaš kašnjenje ili gubitak podataka najč najčešće je uzrokovano zaguš zagušenjem, a ne hardverskom greš greškom. • Protokoli koji koriste algoritam retransmisije mogu pogorš pogoršati problem zaguš zagušenja. • TCP komunikacija se temelji na međuspremnicima. međuspremnicima. Protokol kontrolira zaguš zagušenje tako što umjetno smanjuje velič veličinu prozora. • TCPTCP-ova kontrola zaguš zagušenja nastupa u trenutku gubitka podataka. • Pri retransmisiji TCP najprije šalje male pakete čiju velič veličinu eksponencijalno poveć povećava dok ne dosegne polovinu stvarnog prozora. • Zatim TCP usporava dinamiku slanja i linearno poveć povećava velič veličinu paketa (do novog zaguš zagušenja).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

238

___________________________________


___________________________________

• Format TCP zaglavlja 1

4

10

16

IZVORIŠ IZVORIŠ NI PORT

19

24

32

ODREDIŠ ODREDIŠNI PORT REDNI BROJ

___________________________________

BROJ POTVRDE DUŽ DUŽINA ZAGLAVLJA

NE KORISTI SE

ZASTAVICE

KONTROLNI ZBROJ

___________________________________

VELIČ VELIČINA PROZORA

___________________________________

POKAZIVAČ POKAZIVAČ HITNOSTI OPCIJE

___________________________________

POČ POČETAK PODATAKA . . .

___________________________________

239

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Transportni protokol TCP • Jedan format za sve poruke (podaci, potvrda, SYN, FIN). • Duplex komunikacija znač znači da TCP mož može koristiti jedan datagram za slanje viš više poruka istovremeno, npr. potvrde prijema, objave prozora i izlaznih podataka. podataka. • Polja BROJ POTVRDE (ACKNOWLEDGMENT NUMBER) i VELIČ VELIČINA PROZORA (WINDOW) se odnose na dolazeć dolazeći TCP tok (stream). BROJ POTVRDE sadrž sadrži REDNI BROJ (SEQUENCE NUMBER) sljedeć sljedećeg paketa, a VELIČ VELIČINA PROZORA daje informaciju o slobodnom međuspremniku podacima koji polaze iz čvora kojem se šalje potvrda. • Polje REDNI BROJ se uvijek odnosi na izlazeć izlazeći TCP tok i pokazuje na prvi oktet koji se nalazi u segmentu. • KONTROLNI ZBROJ (CHECKSUM) sadrž sadrži kontrolnu sumu za TCP zaglavlje i podatke.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

240

RAČUNALNE MREŽE

81

___________________________________


___________________________________

• TCP protokol je najvaž najvažniji transportni protokol u TCP/IP stogu. • Pruž Pruža aplikacijama EndEnd-ToTo-End spojnu komunikaciju koja je: • pouzdana • omoguć omogućava kontrolu zaguš zagušenja • FullFull-Duplex • orijentirana na slanje kontinuiranih nizova podataka (streams). • Koristi IP protokol za komunikaciju, a sve poruke šalje koristeć koristeći isti format datagrama.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

241

RAČUNALNE MREŽE

82

___________________________________

Veleuč Veleučiliš ilište u Rijeci Struč Stručni studij informatike

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

RAČ RAČUNALNE MREŽ MREŽE - vjež vježbe -

___________________________________ ___________________________________

1

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe IP ADRESE

___________________________________

• Svaki mrež mrežni uređaj (npr. rač računalo) spojen na internet ima jedinstvenu IP adresu (Internet Protocol address). Za internet, IP adrese dodjeljuje NIC (Network (Network Information Center). • Kod lokalnih mrež ž a, IP adrese odabire administrator mrež mre mreže. • IP adresa sastoji se od 32 bita tj. 4 bajta (4 x 8 bitova), koji se kod zapisa odvajaju toč točkama (XXX.XXX.XXX.XXX). Svaki bajt zapisuje se decimalno (od 0 do 255), npr. 192.168.2.100 • IP adresa se dijeli na prefiks i sufiks • Prefiks ili adresa mrež mreže (network number) identificira fizič fizičku mrež mrežu u kojoj se čvor nalazi (host). • Sufiks označ označava pojedinač pojedinačni čvor u mrež mreži. • Dvije fizič fizičke mrež mreže ne mogu imati istu mrež mrežnu adresu i dva čvora u istoj fizič fizičkoj mrež mreži ne mogu imati isti sufiks.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

2

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe

___________________________________

IP Adrese

___________________________________

• IP adresa 192.168.2.100 označ označava određeni čvor i mrež mrežnu adresu. Pitanje: koji dio prikazane IP adrese označ označava čvor, a koji mrež mrežu? • Postoji pravilo adresiranja koje kaž kaže da postoje tri primarne klase IP adresa: A, B i C • Adresa klase A ima velik broj čvorova. Zbog toga je dio IP adrese koji označ označava čvor već veći od dijela koji označ označava mrež mrežu. • Adresa klase C ima već veći broj mrež mreža, a manji broj čvorova. vorova. • Postoje i dvije sekundarne klase IP adresa: D i E KLASA

OPSEG BROJEVA MREŽ MREŽE

MOGUĆ MOGUĆI BROJ MREŽ MREŽA

OPSEG BROJEVA ČVOROVA

MOGUĆ MOGUĆI BROJ ČVOROVA

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

A

0.XXX.XXX.XXX 127.XXX.XXX.XXX

128

XXX.0.0.1 XXX.255.255.254

16777216 16777216

___________________________________

B

128.0.XXX.XXX 191.255.XXX.XXX

16384

XXX.XXX.0.1 XXX.XXX.255.254

65536

___________________________________

C

192.0.0.XXX 223.255.255.XXX

2097150

XXX.XXX.XXX.1 XXX.XXX.XXX.254

254

3

RAČUNALNE MREŽE

83

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe MREŽ MREŽNE MASKE

___________________________________

• Velika poduzeć poduzeća su za svoje mrež mreže dobile adrese klase A (one imaju velike globalne mrež mreže čije adrese moraju omoguć omogućiti jednoznač jednoznačno identificiranje velikog broja čvorova) - IBM je dobio mrež mrežnu adresu 9.0.0.0. • Poduzeć Poduzeća srednjih velič veličina dobila bi adrese klase B, a mala poduzeć poduzeća, koja imaju jednu lokalnu mrež mrežu, adrese klase C. • Problem: što ako malo poduzeć poduzeće toliko naraste da mu zatreba viš više adresa klase C (npr. želi dodati još još dvije lokalne mrež mreže) ili je poduzeć poduzeću, kojemu je dodijeljena adresa klase B, potrebno viš više adresa za čvorove? • U prevladavanju ogranič ograničenja adresiranja po klasama, koristi se koncept podmrež podmreže (subnet).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

4


___________________________________

Mrež Mrežne maske

___________________________________

• Koncept podmrež podmreže se zasniva na primjeni mrež mrežnih maski (subnet mask). • Mrež Mrežna maska omoguć omogućava formiranje potklase (tj. podmrež podmreže) unutar jedne adresne klase. • Mrež Mrežna maska je 3232-bitni broj (4x8 bitova) pomoć pomoću kojega se utvrđuje koji dio poč početne IP adrese označ č ava adresu mrež ž e. ozna mre • Svaki bit mrež mrežne maske koji ima vrijednost 1, označ označava da odgovarajuć odgovarajući bit IP adrese (bit koji se u IP adresi nalazi na istom mjestu kao i bit u mrež mrežnoj maski) pripada dijelu adrese koji predstavlja mrež mrežu.

KLASA ADRESE

MREŽ MREŽNA MASKA (BINARNO)

MREŽ MREŽNA MASKA (DECIMALNO)

A

11111111.00000000.00000000.00000000

255.0.0.0

B

11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.0.0

C

11111111.11111111.11111111.00000000

255.255.255.0

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

5


___________________________________

Mrež Mrežne maske

___________________________________

• Primjer mrež mrežne maske: IP adresa 168.15.1.100 • binarni zapis IP adrese: 10101000.00001111.00000001.01100100 • mrež 11111111.11111111.00000000.00000000 mrežna maska za klasu B (binarno): • adresa mrež 10101000.00001111.00000000.00000000 mreže (binarno): • mrež mrežna maska za klasu B (decimalno): 255.255.0.0 • adresa mrež 168.15.0.0 mreže (decimalno): • adresa čvora (decimalno): 1.100

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

• Primjer mrež mrežne maske: IP adresa 168.15.1.100 • binarni zapis IP adrese: 10101000.00001111.00000001.01100100 • mrež 11111111.11111111.11111111.00000000 mrežna maska za klasu C (binarno): • adresa mrež 10101000.00001111.00000001.00000000 mreže (binarno): • mrež mrežna maska za klasu C (decimalno): 255.255.255.0 • adresa mrež 168.15.1.0 mreže (decimalno): • adresa čvora (decimalno): 100

___________________________________ ___________________________________

6

RAČUNALNE MREŽE

84


___________________________________

Mrež Mrežne maske

___________________________________

• Primjer: poduzeć poduzeću je dodijeljena adresa mrež mreže 192.165.11.XXX (adresa klase C). Poduzeć Poduzeće mož može adresirati maksimalno 254 čvorova (npr. rač računala). Što je već veći broj čvorova u mrež mreži, njezine performanse se pogorš pogoršavaju (č (čvorovi se otimaju za pristup fizič fizičkom mediju). Poduzeć Poduzeće ima 72 čvora i performanse su se pogorš pogoršale. Administrator mrež mreže je odluč odlučio mrež mrežu podijeliti u tri različ različite mrež mreže (tj. u tri logič logičke i funkcionalne cjeline) koje će povezati usmjerivač usmjerivačima. • Grupiranje čvorova: • LAN 1 Rač 14 korisnika (č Računovodstvo (čvorova) • LAN 2 Programeri 28 korisnika (č (čvorova) • LAN 3 Prodaja, Marketing i Administrativna podrš 30 korisnika (č podrška (čvorova)

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

192.165.11.XXX

___________________________________ 192.165.11.1

192.165.11.2

192.165.11.3

...

192.165.11.72

Mrež Mrežna maska: 255.255.255.0

7

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mrež Mrežne maske

___________________________________

• Administrator je definirao dvije mrež mrežne maske: • prva maska (binarno): 11111111.11111111.11111111.11110000 • moguć moguće adresirati 14 čvorova (dovoljno za LAN 1) • maska (decimalno): 255.255.255.240 • druga maska (binarno): 11111111.11111111.11111111.11100000 • moguć moguće adresirati 30 čvorova (dovoljno za LAN 2 i LAN 3) • maska (decimalno): 255.255.255.224 • • •

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Za LAN 1 će se koristiti IP adresa 192.165.11.16 • binarno: 11000000.10100101.00001011.00010000 • moguć moguće adrese čvorova: 192.165.11.17 - 192.165.11.30 Za LAN 2 će se koristiti IP adresa 192.165.11.32 • binarno: 11000000.10100101.00001011.00100000 • moguć moguće adrese čvorova: 192.165.11.33 - 192.165.11.62 Za LAN 3 će se koristiti IP adresa 192.165.11.64 • binarno: 11000000.10100101.00001011.01000000 • moguć moguće adrese čvorova: 192.165.11.65 - 192.165.11.94

___________________________________ ___________________________________

8

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe 192.165.11.1

Router 192.165.11.16

192.165.11.17

192.165.11.16

255.255.255.240 192.165.11.16

192.165.11.32

255.255.255.224 192.165.11.32

192.165 192.165.11 .11.64

255.255.255.224 192.165 192.165.11 .11.64

Inač Inače (Default) 255.255.255.0

192.165.11.32

neka IP Adresa

Tablica usmjeravanja

192.165.11.64

192.165.11.33

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

192.165.11.65

___________________________________ ...

...

___________________________________

...

192.165.11.30

192.165.11.62

192.165.11.94

LAN 1

LAN 2

LAN 3

9

RAČUNALNE MREŽE

85

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe WINDOWS MREŽ MREŽNI ALATI (PING, IPCONFIG, TRACERT, NSLOOKUP, NETSTAT) • ping - mrež mrežni alat koji služ služi za provjeru dostupnosti određenog rač računala povezanog u IP mrež mrežu slanjem "echo request" (zahtjeva za odgovorom) paketa prema odredi šnom rač odrediš računalu, te iščekivanjem "echo response" response" odgovora. odgovora. Također Također,, ping približ približno mjeri ukupno vrijeme koje je proteklo od slanja upita do primanja odgovora (round(round-triptrip-time) • program je prvi put napisan 1983. kao alat za dijagnosticiranje problema problema na IP mrež mreži. Naziv je inspiriran mornarič mornaričkom tehnologijom aktivnog sonara gdje se slanjem zvuč zvučnog vala (tzv. pinga) te mjerenjem vremena povratka, uz poznatu brzinu širenja zvuka kroz vodu, mjeri udaljenost do nekog podvodnog objekta • ipconfig - daje osnove podatke o mrež mrežnim adapterima u rač računalu • tracert - mrež mrežni alat koji služ služi otkrivanju mrež mrežne putanje paketa između dva odrediš odredišta na IP mrež mreži • nslookup - daje IP adresu rač računala, ako je poznato njegovo simbolič simboličko ime • netstat - pregled prometa koji se trenutno odvija na lokalnom čvoru

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

10

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - MREŽ MREŽNA KARTICA • Rač Računalo se na LAN spaja pomoć pomoću posebnog hardverskog sklopa – mrež mrežnog ili LAN suč sučelja. • LAN suč sučelje preuzima poslove prać praćenja prometa na mrež mreži, slanja i primanja okvira, te tako rastereć rasterećuje središ središnju jedinicu rač računala. • Zahvaljujuć Zahvaljujući takvoj raspodjeli poslova, današ današnji LANLAN-ovi rade na propusnosti od 1 Gbit/s • LAN suč sučelje obič obično je realizirano kao mrež mrežna kartica (network adapter card, network interface card – NIC).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

11

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Mrež Mrežna kartica • Mrež Mrežna kartica se utakne u utor na matič matičnoj ploč ploči rač računala. Dio kartice koji viri na poleđini rač računala sadrž sadrži utič utičnicu (konektor) za kabel kojim će se rač računalo spojiti na mrež mrežu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

12

RAČUNALNE MREŽE

86

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - OŽIČENJE I MREŽ MREŽNI KONCENTRATOR • Današ Današnja generacija Etherneta zove se Twisted Pair Ethernet ili TP Ethernet. Ethernet. • Svako rač računalo vezano je zasebnom twisted pair žicom (paricom) na mrež mrežni koncentrator - hub. • Mrež Mrežno suč sučelje izvedeno je kao mrež mrežna kartica s RJRJ-45 konektorom (slič (sličan kao za telefon).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

13

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje i mrež mrežni koncentrator - hub

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

14

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Ožičenje i mrež mrežni koncentrator - hub

___________________________________

• TP Ethernet vremenom je poveć povećavao propusnost, tako da postoje tri verzije: • obič obični TP Ethernet • 10BaseT, propusnost 10 Mbit/s • Fast Ethernet • 100BaseT, propusnost 100 Mbit/s • Gigabit Ethernet • 1000BaseT, propusnost 1 Gbit/s

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

15

RAČUNALNE MREŽE

87

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - PAKETNA SKLOPKA • Paketna sklopka (packet switch) switch) je je uređaj koji ima dvije vrste ulazno/izlaznih ulazno/izlaznih priključ priključaka (por (por-tova). • Prva vrsta priključ priključaka radi na velikoj propusnosti i služ služi priključ priključivanju veza prema drugim sklopkama. • Druga vrsta priključ priključaka radi na manjoj propusnosti i služ služi priključ priključivanju rač računala. • Osnovna zadać zadaća sklopke je prebacivanje cijelih paketa s jednog priključ priključka na drugi. • Dakle, paket koji je stigao s jednog rač računala ili jedne telekomunikacijske veze mož može se usmjeriti prema drugom rač računalu ili drugoj vezi.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

16

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Paketna sklopka - packet switch

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

17

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - BEŽ BEŽIČNA KOMUNIKACIJA I PRISTUPNA TOČ TOČKA • Za bež bežično povezivanje viš više rač računala u mrež mrežu, slič slično kao kod žičanog povezivanja, potreban potreban je dodatni uređaj koji će vrš vršiti usmjeravanje komunikacije među rač računalima. • Kod žičanog povezivanja to je mrež ž ni koncentrator (hub). mre • Kod bež bežičnog povezivanja to je pristupna toč točka (access point). • Rač Računalo koje se bež bežično povezuje mora posjedovati bež bežičnu mrež mrežnu karticu.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Laptop

___________________________________

Hub

Computer

Computer

Computer

Computer

18

RAČUNALNE MREŽE

88

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe Bež Bežična komunikacija i pristupna toč točka - Access Point

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

19

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe 1. zadatak Potrebno je povezati dva rač računala žičanim putem. Jedno rač računalo će se zvati "Server", a drugo "Client". Rač Računalu "Server" treba dodijeliti IP adresu 192.168.1.1/24, a rač računalu "Client" IP adresu 192.168.1.2/24. Potrebno je provjeriti povezanost rač računala.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

2. zadatak Potrebno je povezati tri rač računala žičanim putem uz koriš korištenje mrež mrežnog koncentratora. Jedno rač računalo će se zvati "Server", drugo "Client1", a treć treće "Client2". Rač Računalu "Server" treba dodijeliti IP adresu 192.168.1.1/24, rač računalu "Client1" IP adresu 192.168.1.2/24, a rač računalu "Client2" IP adresu 192.168.1.3/24. Potrebno je provjeriti povezanost rač računala.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

20


___________________________________

3. zadatak

___________________________________

Potrebno je povezati tri rač računala i štampač tampač preko dva mrež mrežna koncentratora. Dva rač računala treba spojiti na jedan mrež mrežni koncentrator, dok drugo rač računalo i štampač tampač treba spojiti na drugi mrež mrežni koncentrator. Jedno rač računalo će se zvati "Radna stanica 1", drugo "Radna stanica 2" a treć treće "Server". Štampač tampač će se zvati "Mrezni stampac". IP adrese su sljedeć sljedeće: 192.168.5.1/24, 192.168.5.2/24, 192.168.5.3/24, 192.168.5.4/24. Potrebno je provjeriti provjeriti povezanost uređaja i izvrš izvršiti simulaciju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

4. zadatak Štampač tampaču promijeniti IP adresu tako da ne bude vidljiv ostalim rač računalima. Provjeriti Provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________

21

RAČUNALNE MREŽE

89


___________________________________

5. zadatak

___________________________________

Potrebno je povezati tri rač računala i štampač tampač preko dva mrež mrežna preklopnika. Dva rač računala treba spojiti na jedan preklopnik, dok drugo rač računalo i štampač tampač treba spojiti na drugi. Jedno rač računalo će se zvati "Radna stanica 1", drugo "Radna stanica 2" a treć treće "Server". Štampač tampač će se zvati "Mrezni stampac". IP adrese su sljedeć sljedeće: 192.168.100.1/24, 192.168.100.2/24, 192.168.100.3/24, 192.168.100.4/24. Potrebno Potrebno je provjeriti povezanost uređaja i izvrš izvršiti simulaciju.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

6. zadatak Potrebno je bež bežično povezati tri rač računala i štampač tampač. Jedno rač računalo će se zvati "Workstation", drugo "Laptop" a treć treće "Server". Štampač tampač će se zvati "Printer". IP adrese su sljedeć sljedeće: 192.168.10.101/24, 192.168.10.102/24, 192.168.10.103/24, 192.168.10.104/24. 192.168.10.104/24. Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________

22

___________________________________


___________________________________ 7. zadatak Potrebno je bež bežično povezati šest rač računala pomoć pomoću dvije pristupne toč točke. Naziv rač računala je "Radna stanica X". Adresa mrež mreže je 192.168.200.0. 192.168.200.0. Potrebno Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

8. zadatak Rač Računalna mrež mreža se sastoji od dvanaest rač računala. Potrebno ih je povezati pomoć pomoću mrež mrežnog preklopnika. Naziv rač računala je "Racunalo "Racunalo X". Također Također je potrebno izvesti bež bežičnu mrež mrežu na koju se trebaju spojiti tri prijenosna rač računala "Prijenosnik X". Adresa mrež mreže je 192.168.50.0. 192.168.50.0. Potrebno Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________

23

___________________________________


___________________________________ 9. zadatak Potrebno je bež bežično povezati dvanaest rač računala pomoć pomoću četiri pristupne toč točke (potrebno je koristiti mrež mrežne preklopnike). Naziv rač računala je "Radna stanica X". Adresa mrež mreže je 192.168.10.0. 192.168.10.0. Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

10. zadatak Potrebno je povezati devet rač računala pomoć pomoću mrež mrežnog koncentratora, mrež mrežnog preklopnika i pristupne toč točke (na (na svaki od navedenih uređaja spojena su po tri rač računala). Nazivi rač računala su "Racunalo X", a adresa mrež mreže je 165.100.0.0. 165.100.0.0. Potrebno Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

24

___________________________________ ___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

90

___________________________________


___________________________________ 11. zadatak Rač Računalna mrež mreža se sastoji od četiri rač računala. Utvrdite i otklonite pogreš pogreške u mrež mreži (topologija se nalazi na stranicama kolegija). Potrebno je provjeriti povezanost povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

12. zadatak Rač Računalna mrež mreža se sastoji od dvanaest rač računala. Utvrdite i otklonite pogreš pogreške u mrež mreži (topologija se nalazi na stranicama kolegija). Potrebno je provjeriti povezanost povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________

25

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe • • • • •

OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - MREŽ MREŽNI PONAVLJAČ PONAVLJAČ - REPETITOR

Ima dva priključ priključka. Signal ulazi na jedan priključ priključak, zatim se pojač pojačava i izlazi na drugi. Postoje repetitori za optič optičke i bež bežične medije. Repetitor mrež mrežu dijeli u dva fizič fizička segmenta, ali ona i dalje ostaje jedna kolizijska domena. Broj repetitora u nekoj rač računalnoj mrež mreži nije neogranič neograničen (pravilo 55-4-3).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

26

___________________________________


___________________________________

Mrež Mrežni ponavljač ponavljač - repetitor (Repeater)

___________________________________ ___________________________________

Repeater

___________________________________

Hub

Hub

___________________________________ Computer

Computer

Computer

Computer

___________________________________

27

RAČUNALNE MREŽE

91

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - MREŽ MREŽNI MOST

___________________________________

• Ima dva priključ priključka. • Signal ulazi na jedan priključ priključak, te se na osnovu odrediš odredišne adrese signal prosljeđuje na drugi priključ priključak. • Mrež Mrežni most mrež mrežu dijeli u dva fizič fizička segmenta ali uz stvaranje dvije manje kolizijske domene. • U ovisnosti od primjene, mrež mrežni mostovi se mogu podijeliti na: • lokalne mrež mrežne mostove - koriste se u lokalnim mrež mrežama kako bi se one podijelile u dva ili viš više manjih segmenata uz stvaranje manjih kolizijskih domena • udaljene mrež mrežne mostove - koriste se kod povezivanja prostorno udaljenih lokalnih mrež mreža. Sadrž Sadrže priključ priključak za LAN i WAN. Na LAN priključ priključak se priključ priključuje lokalna mrež mreža, dok se na WAN priključ priključuje zakupljeni medij (npr. optič optički kabel ili telefonska linija) • pretvarač pretvaračke mrež mrežne mostove - koriste se kod povezivanja mrež mreža različ različitih vrsta (npr. lokalna i bež bežična mrež mreža).

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

28

___________________________________


___________________________________

Mrež Mrežni most (Bridge)

___________________________________

Bridge

___________________________________ Hub

___________________________________

Computer Computer

Computer

___________________________________ Bridge

___________________________________ Hub

Hub

Computer

Computer

Computer

Computer

29

___________________________________


___________________________________ 13. zadatak Potrebno je povezati dva rač računala žičanim putem. Kako bi se poveć povećao domet te veze, potrebno je koristiti repetitor. Adresa mrež mreže je proizvoljna. Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

14. zadatak Kako bi se poveć povećao domet rač računalne mrež mreže, potrebno je koristiti repetitor koji mrež mrežu dijeli na dva segmenta. Svaki segment se sastoji od mrež mrežnog preklopnika (switch) na koja su spojena po tri rač računala. Adresa mrež mreže je 192.168.100.0/24. 192.168.100.0/24. Potrebno Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

30

___________________________________ ___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

92

___________________________________


___________________________________ 15. zadatak Kako bi se poveć povećao domet rač računalne mrež mreže, potrebno je koristiti repetitor koji mrež mrežu dijeli na dva segmenta. Jedan segment se sastoji od mrež mrežnog preklopnika (switch) na koja su spojena po tri rač računala, dok se drugi sastoji od pristupne toč točke (Access Point) na koju su spojena dva prijenosna rač računala. Adresa mrež mreže je 192.168.10.0/16. 192.168.10.0/16. Potrebno Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

16. zadatak Kako bi se poveć povećao domet rač računalne mrež mreže, potrebno je koristiti repetitore koji mrež mrežu dijele na tri segmenta. Jedan segment se sastoji od mrež mrežnog koncentratora (hub) na koji su spojeni rač računalo i server, drugi se sastoji od mrež mrežnog preklopnika (switch) na koja su spojena po tri rač računala i treć treći se sastoji od pristupne toč točke (Access Point) na koju su spojena dva prijenosna rač računala. Adresa mrež mreže je10.1.1.0/24. je10.1.1.0/24. Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________

31

___________________________________


___________________________________ 17. zadatak Potrebno je povezati dva rač računala. Jedno rač računalo ima mrež mrežnu karticu propusnosti 10 Mbps, a drugo 1 Gbps. Adresa prvog rač računala je 10.10.10.10/8, a drugog rač računala 10.12.10.12/8. 10.12.10.12/8. Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

18. zadatak Kako bi se poveć povećao domet rač računalne mrež mreže, potrebno je koristiti repetitore koji mrež mrežu dijele na tri segmenta. Jedan segment se sastoji od mrež mrežnog koncentratora (hub) na koji su spojeni rač računalo i server, drugi se sastoji od mrež mrežnog preklopnika (switch) na koja su spojena po tri rač računala i treć treći se sastoji od pristupne toč točke (Access Point) na koju su spojena dva prijenosna rač računala. Adresa mrež mreže je10.1.1.0/24. Na mrež mrežnom preklopniku su spojena samo rač računala koja imaju mrež mrežnu karticu propusnosti od 1 Gbps. Potrebno je provjeriti povezanost uređaja. uređaja.

___________________________________ ___________________________________

32

___________________________________

Rač Računalne mrež mreže - vjež vježbe OSNOVNA MREŽ MREŽNA OPREMA - MREŽ MREŽNI USMJERIVAČ USMJERIVAČ • Mrež Mrežni uređaj koji ima dva ili viš više mrež mrežnih suč sučelja. • Priključ Priključuje se na lokalnu mrež mrežu ili na WAN vezu (npr. ADSL) i usmjerava podatke iz jedne mrež ž e na drugu i obratno (različ č ite mrež ž ne adrese ili različ mre (razli mre različite mrež mrežne topologije). • Djeluju na mrež mrežnom i podatkovnom sloju. • Iz primljenog okvira usmjerivač usmjerivač očitava odrediš odredišnu adresu i izdvaja dio adrese koji označ označava mrež mrežu. • U tablici usmjeravanja se traž traži putanja odrediš odredišnoj mrež mreži (tj. bira se najtoč najtočnija - npr. ako se traž traži putanja adresi 192.168.4.200, a u tablici postoje putanje mrež mrežama 192.168.4.0 i 192.168.0.0, izabire izabire se prva). • Okvir se prosljeđuje suč sučelju spojenom na mrež mrežu čija adresa je izabrana.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

33

RAČUNALNE MREŽE

93

___________________________________


___________________________________

Mrež Mrežni usmjerivač usmjerivač (Router) 10.10.0.1/16

11.11.1.1/8

___________________________________

Router

___________________________________ ___________________________________ 10.10.0.2/16

11.11.1.2/8

10.10.0.1/16

78.0.0.1/8

78.0.0.2/8

___________________________________

11.11.1.1/8

Router

Router

10.10.0.2/16

___________________________________

11.11.1.2/8 34

___________________________________


___________________________________

Mrež Mrežni usmjerivač usmjerivač (Router) Router

Hub

___________________________________ Hub

___________________________________ ___________________________________

100.100.100.2/16

100.100.101.2/16

111.111.11.31/8

111.112.12.22/8

___________________________________ ___________________________________

Router

Hub

10.10.10.2/24

10.10.10.3/24

35

___________________________________


___________________________________ 19. zadatak U jednoj rač računalnoj mrež mreži s adresom 120.100.0.0 nalazi se pet bež bežično umrež umreženih rač računala. Druga rač računalna mrež mreža s adresom 200.200.200.0 ima tri rač računala bež bežično umrež umrežena. Potrebno Potrebno je međusobno spojiti ove dvije mrež mreže kako bi sva rač računala međusobno bila umrež umrežena.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

20. zadatak U jednoj rač računalnoj mrež mreži s adresom 30.30.30.0 nalaze se četiri žičano umrež umrežena i dva bež bežično umrež umrežena rač računala. Druga rač računalna mrež mreža s adresom 10.0.0.0 ima žičano umrež umrežena tri rač računala i štampač tampač. Potrebno Potrebno je međusobno spojiti ove dvije mrež mreže kako bi sva rač računala međusobno bila umrež umrežena.

36

___________________________________ ___________________________________

RAČUNALNE MREŽE

94

___________________________________


___________________________________ 21. zadatak U jednoj rač računalnoj mrež mreži s adresom 192.0.0.0 nalaze se dva bež bežično umrež umrežena rač računala. Druga rač računalna mrež mreža s adresom 100.100.100.0 ima tri rač računala bež bežično umrež umrežena. Treć Treća rač računalna mrež ž a s adresom 200.0.0.0 ima dva ž i č ano povezana rač č unala. Potrebno ebno je međusobno spojiti ove mre ra Potr tri mrež mreže kako bi sva rač računala međusobno bila umrež umrežena.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

22. zadatak Izradite rač računalnu mrež mrežu koju koristite prilikom spajanja na internet. Izradite još još jednu mrež mrežu koja je također spojena na internet te provjerite povezanost rač računala unutar vaš vaše mrež mreže s rač računalom unutar druge mrež mreže.

___________________________________ ___________________________________

37

___________________________________


___________________________________ 23. zadatak U jednoj rač računalnoj mrež mreži s adresom 100.100.0.0 nalaze se dva segmenta. Prvi segment rač računalne mrež mreže ima propusnost 100Mbs Full Duplex i u njemu se nalaze četiri rač računala, dok drugi segment s tri rač računala ima propusnost od 1Gbs Full Duplex. Druga rač računalna mrež mreža s adresom 90.90.0.0 ima tri rač računala bež bežično umrež umrežena. Potrebno Potrebno je međusobno spojiti ove dvije mrež mreže kako bi sva rač računala međusobno bila umrež umrežena.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

38

RAČUNALNE MREŽE

95

Literatura 1. Baronica, D.: Umrežavanje računala, Strijelac, Zagreb, 2000 2. Bigelow, J., S.: Računarske mreže, Mikro knjiga, Beograd, 2004. 3. Brumnić, A.: Uvod u računarske komunikacije i mreže, Naučna knjiga, Beograd, 1990. 4. Burnett, R. B.: Technical Communication, Wadsworth publishing company, California 1990. 5. Chappell, L., A.; Tittel, E.: Guide to TCP/IP, Course Technology, 2002 6. Comer, D., E.: Internetworking with TCP/IP, Vol 1 (5th Edition), Prentice Hall, 2005 7. Tanenbaum, A.: Računarske mreže (4.izdanje), Mikro knjiga, Zagreb, 2005 8. Turk, S.: Računalske mreže, Školska knjiga Zagreb, 1991.

Racunalne Mreze - Nastavni Materijal

Recommend Documents