VISOKA KOLA ZA EKONOMIJU I INFORMATIKU Draen Deki 21/08 Bojan Eremi 38/08
OSNOVNI PROTOKOLI SEMINARSKI RAD
Predmet: Raunarske mree Mentor: Mr. Damir Drai
Jun, 2011 Prijedor
SADRAJ
UVOD ................................................................................................... I. OSNOVNI POJMOVI ...................................................................... II. MRENI PROTOKOLI ................................................................. III. PAKETSKI PRENOS ...................................................................... IV. OSNOVNI PROTOKOLI ..................... .............................. ................. .................. .................. ........... ... ....... 4.1 TPC/IP PROTOKOL ..................... ............................... .............. .... .................. ........................... ......... 4.2 IP PROTOKOL ...................... .............................. ................. ................. ............ ................... ...................... ... 4.3 HTTP ........................................................................................ 4.4 DNS ..........................................................................................
ZAKLJUAK ..................... ............................... .................... .................... ............... ..... ................... ........................... ............ . LITERATURA ...................................................................................
UVOD Koraci protokola moraju da se sprovedu u skladu sa redoslijedom koji je isti za svaki raunar u mrei. Pored navedenog, nuno je pomenuti i da su osnovni principi u dizajnu protokola efikasnost, pouzdanost i prilagodljivost. Za razliite komunikacije postoje i razliiti protokoli , ali svi koegzistiraju unutar fizike implementacije mree. Grupisanje protokola se vri u 7 razliitih nivoa po tzv. OSI modelu,a sve 7 modela u objasniti u toku ovog seminarskog rada. Najvii nivo je aplikacijski, a najnii su protokoli koji se bave implementacijom komunikacije na fizikom nivou. Kljuni elementi protokola kojim se dogovara spremnost za slanje, spremnost za prijem, format podataka i sl. su: y
sintaksa ± format podataka i nivoi signala,
y
semantika ± kontrolne informacije u prenosu i kontrola greaka,
y
tajming ± brzina prenosa.
Mreni protokol je skup standardnih pravila za prikaz, ovjeravanje podataka te provjeravanje od greaka grea ka koje je potrebno izvriti da bi se podatak uope poslao. Protokoli Protokoli su standardi koji omoguavaju raunarima da komuniciraju preko mree. Pod protokplom se, openito (ne samo u raunarskim mreama,ve i u ekonomiji, pravu, itd.) podrazumijeva skup konvencija i pravila koji preciziraju nain prenosa podataka izmeu uesnika u komunikaciji.
1
I. OSNOVNI POJMOVI ± ZNAENJE
y
Protokol ± set pravila koji odreuje format i prenos podataka.
y
OSI referentni model ( obezbjeuje nesmetanu komunikaciju izmeu raznih tipova t ipova mrea.)
y
FTP
± File Transfer Protocol ( dvosmjerni prenos datoteka sa servera na klijent i
obrnuto.) y
HTTP ± Hyper Text Transfer Protocol ( jednosmjerni prenos hiperdatoteka)
y
UDP
y
DNS ± Domain Name Service ( serveri iji je zadatak automatsko prevoenje
± User Datagram Protocol
slovnih adresa kao to je www.rezultati.com u IP adrese kao to je 64. 236. 16. 84). y
TCP/IP ± Transfer Control Protocol/Internet Protocol ( protokol koji omoguuje transport podataka,otkrivanje i isravku greaka/internet protokol ).
y
Telnet ( protokol koji omoguuje upravljanje serverom sa daljine te omoguuje da se klijent ponaa kao terminal ter minal ).
y
y
SMTP ± Simple Mail Transfer Protocol Pr otocol ( protokol za prenos E-mail poruka). NetBIOS ± omoguava praenje sesija izmeu klijenta i servera i obezbjeuje njihov nesmetan i neprekida rad.
y
Router ± ureaj namijenjen iskljuivo za utvrivanje putanja za prenos podataka izmeu mrea.
y
Hub ± mreni ureaj koji takoer funkcionie na prvom OSI sloju ( fizikom sloju).
y
Switch - ureaj koji prosljeuje podatke od jednog mrenog segmenta do drugog putem odreene linije. 2
II.
MRENI PROTOKOLI
Prenos podataka kroz mreu se obavlja po protokolima ± utvrenim pravilima koja su poznata svim uesnicima u komuniciranju. Protokol predstavlja standard (konvenciju) za ostvarivanje i kontrolu veze i prenosa podataka izmeu krajnje take. Komunikacioni protokol predstavlja set standardizovanih pravila za predstavljanje podataka, signalizaciju, provjeru autentinosti i kontrolu greaka neophodnih da bi se informacija prenijela komunikacionim kanalom. Na primjer, mreni raunarski protokoli propisuju kada i pod kojim uvjetima raunari mogu emitirati i primati podatke putem kanala veze, kako ti podaci moraju biti organizirani, itd. Dva raunara, koji koriste razliite mrene protokole, nee moi komunicirati ak i ukoliko su prikljueni na isti kanal veze, jer se nikada nee moi sloiti oko toga kada treba emitirati poruke, ta one trebaju sadravati,kako treba reagirati po prijemu poruke, itd. Stoga su protokoli neophodni u svim raunarskim mreama, kako lokalnim, tako i globalnim. Razmjena podataka u raunarskoj mrei je izuzetno sloena. Sa poveanjem broja umreenih raunara koji komuniciraju i sa poveanjem broja zahtjeva za sve savrenijim uslugama (servisima) neophodno je i usavravanje protokola. Posao komuniciranja je toliko sloen da je bilo neophodno razviti protokole u vie slojeva. Svaki sloj je namijenjen za jedan odgovarajui posao. Kod prvobitnih raunarskih mrea umreavanje se vrilo zavisno od proizvoaa raunarske opreme. Sav hardver i softver su bili vezani za jednog proizvoaa, tako da je bilo veoma teko vriti izmjene, unapreivanje mrea i sve je bilo izuzetno skupo. Jedna od najbitnijih stvari kod umreavanja je adresiranje. Ako se posmatraju samo dva raunara, nema potrebe za adresiranjem, jer sve to se poalje sa jednog raunara namijenjeno je drugom. Ve kada mreu ine tri raunara, pojavljuje se potreba za adresiranjem. Poslati podaci sa jednog raunara mogu biti namijenjeni jednom od opreostala dva raunara. Dodatno uslonjavanje nastaje ako se posmatra vie aplikacija na jednom raunaru koje mogu da komuniciraju sa vie aplikacija na drugom raunaru. Ovdje nije dovoljno adresirati samo raunar, ra unar, ve i aplikacuju sa kojom se komunicira. 3
Koraci protokola moraju da se sprovedu u skladu sa redoslijedom koji je isti za svaki raunar u mrei.
U
predajnom raunaru ovi koraci se izvravaju od vrha ka dnu.
U
prijemnom raunaru ovi koraci moraju da se sprovedu u obrnutom redoslijedu.
Na predajnom raunaru protokol: y
y
dijeli podatke u manje cjeline, nazvane paketi, koje moe da obrauje, paketima dodaje dodaje adrese informacija tako da odredini raunar na mrei mrei moe da odlui da lili oni pripadaju pripa daju njemu,
y
priprema podatke za prenos kroz mrenu karticu i dalje da lje kroz mreni kabal.
Na prijemnom raunaru, protokoli sprovode isti niz koraka, samo u obrnutom redoslijedu: y
preuzimaju se podaci sa kabla,
y
kroz mrenu karticu unose se paketi podataka u raunar,
y
iz paketa se podataka uklanjaju se sve informacije o prenosu koje je dodao predajni raunar,
y
kopiraju se podaci iz paketa u prihvatnu memoriju (bafer) koja slui za ponovno sklapanje,
y
ponovno sklopljeni podaci prosljeuju se aplikaciji u obliku koji ona moe da koristi.
4
III.
PAKETSKI PRENOS
[1] TCP/IP
U
mrei, vie protokola protokola mora da radi zajedno. zajedno. Njihov zajedniki rad obezbjeuje obezbjeuje ispravnu
pripremu podataka, prenos do eljenog odredita, prijem i izvravanje. Uspostavljanje
veza, prenos podataka i raskid veza odreeni su setom protokola koji su
nadleni za jedan od sljedeih sljedei h poslova: y
Ä handshaking³ ± uspostavljanje veze,
y
Pregovaranje o razliitim karakteristikama karakteristika ma veze,
y
Definicija poetka i kraja poruke, poruke,
y
Definicija formata for mata poruke,
y
Definisanje pravila za obradu oteenih ili nepravilno formatiranih poruka (ispravka greaka),
y
Utvrivanje neoekivanog prekida veze i definisanje daljih koraka u tom sluaju,
y
Prekid veze.
5
Princip 7 slojeva (Layer's) zasniva se na : y
sloj se kreira gdje su potrebne razliite apstrakcije
y
Svaki sloj izvodi strogo definisane funkcije
y
funkcija svakog sloja je izabrana da zadovoljava meunarodne standardizovane protokole
y
y
y
granice sloja se odabiru tako da minimiziraju tok informacija kroz interfejs broj slojeva e biti dovoljno veliki da odvoji funkcije Svaki sloj na jednoj strani komunicira samo sa istovjetnim slojem na drugoj strani (1. sa 1., 5 sa 5. itd.)
y
Nii sloj mora izvriti podrku sloju iznad.
Koncept OSI referentnog modela modela zasniva se s e na 7 slojeva, a TCP/IP na 4 sloja i to: [2] OSI Reference Refer ence model
[3] TCP/IP
IV. U
4
OSNOVNI PROTOKOLI
ovom seminarskom emo obraditi sledee protokole: pr otokole: y
TPC/IP
y
IP
y
HTTP
y
DNS
.1 TPC/IP PROTOKOL
Transmission Control Protocol / Internet Protocol
TCP/IP je naziv seta mrenih protokola koji se koriste za izgradnju globalnog Interneta. Naziv Naziv TCP/IP uzet je iz dva dva osnovna protokola, a to su IP i TCP. Drugi osnovni protokoli su jo
UDP
i ICMC. TCP/IP je skup nekolicine komunikacijskih
protokola koritenih za prikljuivanje vie raunala na Internet. S vremenom je postao
uobiajeni, opeprihvaeni standard za prijenos podataka u mreama. ak i mreni operacijski sustavi koji imaju svoje vlastite protokole, kao to je NetWare takoer podravaju TCP/IP. 6 TCP/IP protokoli omoguavaju raunalima svih veliina, raznih dobavljaa, koja rade pod pod razliitim operacijskim operacijskim sustavima, da
meusobno meusobno komuniciraju. To je
zanimljivo, jer je njihovo koritenje daleko nadmailo prvotne procjene. Neto to je zapoelo kasnih 1960.-ih kao istraivaki project financiran od vlade SAD-a, (Advanced Research Project Agency (ARPA) i Ministarstva obrane SAD-a (Department of Defense DoD), preraslo je u 1990.-im u najee koritenu mreu meu raunalima. TCP/IP protokoli ne koriste se samo na Internetu. Takoer koriste se za gradnju privatnih mrea, koje se nazivaju internets sa sa malo ³i´, a koje ne moraju biti povezane povezane na globalni Internet (sa velikim ³I´). Internet koji se koristi koristi iskljuivo unutar unutar neke organizacije ponekad ponekad se naziva intranet. Svi protokoli iz TCP/IP seta definirani definira ni su dokumentom naziva Request for comments (R FC¶s).Vana razlika izmeu TCP/IP R FC-a C-a i drugih (na primjer IEEE ili ITU) mrenih standarda je da su R FC¶s dostupni besplatno. besplatno.
.2 IP PROTOCOL
4
Internet Protocol
Inernet Protocol (IP) je centralni i unificirajui protocol u setu TCP/IP protokola. On ini osnovni mehanizam mehaniza m isporuke paketa podataka koji su poslani izmeu sustava na internetu, bez obzira na to da li je sustav u istoj sobi ili na drugom dijelu svijeta. Svi drugi protokoli TCP/IP TCP/IP seta ovise o IP-u za izvrenje osnovne funkcije funkcije prijenosa paketa preko interneta. IP omoguava omoguava bespojnu bespojnu nepotvrenu nepotvrenu mrenu uslugu, to znai da se njegov odnos prema podatkovnim podatkovnim paketima moe okarakterizirati kao ³poalji i zaboravi´. IP ne jami da e zaista dostaviti podatke na odredite, niti jami da e podaci podaci stii neoteeni, niti da e podaci biti dostavljeni na odredita na nain kako su poslani od strane izvora, niti da e samo jedna kopija podataka biti dostavljena na odredite.
Iz razloga to malo toga jami, IP je vrlo jednostavan jednostavan protocol. To znai da se moe lako implementirati implementirati te se moe primijeniti kod raunala male procesorske moi i male koliine memorije. memorije. To takoer znai da IP zahtijeva minimum funkcionalnosti funkcionalnosti (fizika mrea mr ea koja nosi paket u ime IP-a) IP-a) moe se razvrstati razvrstat i u razliite razliit e mrene mrene tehnologije.
Tip usluge bez-obeanja koju nudi IP nije pogodan za sve aplikacije. Aplikacije obino ovise o TCP ili UDP protokolu za sigurnost integracije podataka (u sluaju TCPTCPa) te kompletne dostave podataka.. Jedino oko ega IP brine jest maksimalna veliina okvira koji se moe prenositi na mediju. Time se kontrolira da li, te do koje mjere , IP mora lomiti velike pakete podataka u niz malih paketa prije nego ih aranira za prijenos na mediju. Ova aktivnost nazvana je ³fragmentacija´ a njen rezultat rezultat su mali i nekompletni nekompletni paketi nazvani ³fragmenti´. Konano odredite odgovorno je za ponovnu izgradnju izvornog IP paketa iz fragmenata, a ta aktivnost naziva s e ³ponovno ³ponovno sastavljanje sastavljanj e fragmenata´.
IP sam ne jami ja mi dostavu ispravnih podataka. On preputa preputa sve probleme oko zatite podataka prijenosnom protokolu. TCP i
UDP,
koji imaju mehanizme koji jame da e
podaci dostavljeni aplikaciji biti ispravni. IP ne pokuava zatititi zaglavlje zagla vlje IP paketa, relativno mali dio svakog s vakog paketa kontrolira kako se paket kree kroz mreu. To T o ini raunanjem ³checksum´ (provjere zbroja) u polju zaglavlja te ukljuivanjem checksum-a checksum-a u paket koji se prenosi. Primatelj provjerava pr ovjerava IP checksum zaglavlja prije obrade paketa. paketa. Paketi ije se checksum-i checksum-i ne podudaraju podudaraju su oteeni te se s e jednostavno odbacuju.
.3 HTTP
4
Hypertext Transfer Protocol (HTTP) je nain prijenosa podataka na globalnoj mrei. Prvobitno bio je zaduen samo za objavljivanje i dobavljanje HTML stranica. Razvoj HTTP-a nadgledaju World Wide Web Consortium i Internet Engineering Task koji su unaprijeivali i definisali HTTP, Force koji
a verzija koja se koristi danas je 1.1 koja je
definisana 1999. godine.
Datagra m Protocol je protokol protokol za User Datagram
internet koji radi sa IP protokolom. protokolom. UDP/IP alje
direktno pakete preko IP mree, veinom se koristi za slanje pisanih poruka preko mree.
. DNS
44
Komunikacija izmeu pojedinih raunara u nekoj mrei se zasniva na principu IP adresa koje su potpuno graene ciframa kao: 156.210.11.78. Poto je teko zapamtiti, zapa mtiti, te zadrati preglednost nad npr. 200 ovakvih adresa, uveden je sistem koji vee adresu jednog raunara za jedno ime. Tako je mogue npr. npr. raunaru sa adresom a dresom 156.210.11.78 156.210.11.78 dodijeliti ime MOJRACU NAR i za sve administrativne poslove koristiti samo to ime. Ukoliko se naknadno prebaci raunar u drugu mreu (subnet), nije potrebno pamtiti novu IP adresu dok njegovo ime ostaje isto. DNS je u stvari jedna baza podataka u kojoj su upisana sva imena i mena i odgovarajue IP adrese pojedinih raunara, te grupa funkcija koje omoguavaju prevoenje istih. Treba
naglasiti da npr. cijeli Internet, koji je takoer jedna velika mrea, koristi DNS mehanizam. Vrste DNS sistema [uredi] Postoje dvije metode koje se, ovisno o veliini mree, koriste za prevoenje IP adresa.
U
Datoteka /etc/hosts (Linux) manjim mreama je dovoljno unijeti adrese i imena lokalnih raunara u ovu datoteku.
U
nju je takoer mogue navesti i udaljene raunare (npr. servere provajdera). Meutim, Meutim, ova metoda je statikog karaktera jer ukoliko se neka IP adresa u meuvremenu promijeni, promijeni, moramo runo unijeti nove podatke.
Domain Name System (DNS)
Ovaj sistem dijeli dij eli cijeli Internet u pojedine domene. Svaka domena domena koristi nameservere koji poznaju IP adrese i imena raunara koji se nalaze u podruju te domene. domene. Svi nameserveri su meusobno povezani u obliku stabla te se mogu posmatrati kao jedna velika centralna baza podataka.
ZAKLJUAK Iz ve navedenih injenica moemo zakljuiti da su mreni protokoli veoma vaani za raunarske komunikacije. Jasno je da je, u ovolikom mnotvu raunara, neopohodno uspostaviti neki sistem identifikacije pojedinih raunara u mrei i neki red po kojem e se sve to odvijati. Zato postoji set pravila koje smo ve definirali kao protokol koji olakava komunikaciju izmeu raunara. Znai protokoli nam slue kako bi na ³ paket³ sigurno stigao na svoje odredite. Kako smo ve naveli neke od mnogobrojnih protokola, moemo rei da oni meusobno sarauju. To znai da u mrei mora da radi vie protokola zajedno. Rad vie protokola mora da bude usaglaen kako se ne bi dogaali konflikti ili nekompletne operacije, odnosno nekompletan prenos informacija. Kao rezultat tog usaglaavanja nastaje slojevitost protokola (layering protocol). Na kraju treba spomenuti i mrenu opremu koja je takoer vaan segment u prenosu nae poruke. Ti ureaji, kao to su routeri, hub-ovi i switch-evi, nam garantuju najbolji, najbri i najefikasniji put prenosa informacija.
LITERATURA Veinovi M. i Jevremovi A. (2007) Uvod u raunarske mree, Fakultet za poslovnu informatiku, Beograd; [6], [7], [8]
Univerzitet
Singidunum,
Kurose J.F. and Ross K.W. (2002) Computer Networking, A Top Down Approach Featuring The Internet, 2nd edition;