RAČUNARSTVO I INFORMATIKA

Почетак » IV godina » Lokalne računarske mreže

Category Archives: Lokalne računarske mreže

Računarske mreže-nastavak

LOKALNE RAČUNARSKE MREŽE  (LAN – Lokal Area Network)

 

 

LAN predstavlja kombinaciju hardvera, softvera i komukacijskih kanala koji povezuju dva ili više računara unutar određenog područja. Hardverski uređaji u mreži se ponekad nazivaju i čvorovima.

 

Lan mreža, pored sistema za kabliranje, može da sadrži različite deljive periferne uređaje (laserske štampače), kao i veliki broj različitih računara (radne stanice, računare i jedan do dva mainfrime računara, danas server ). Svaki od uređaja  u LAN mreži treba da poseduje mrežnu karticu (network interface card, NIC) preko koje se uređaj priključuje na mrežu. Sastavni deo mreže je i operativni sistem koji upravlja svim aktivnostima u  mreži. Ovakav operativni sistem mora da bude instaliran na najmanje jednom racunaru u mreži.  LAN se obično konfiguriše u u tri oblika: zvezda, mafistrala, prsten (zvezda-prsten). Kao prenosni medium u LAN mreži može se koristiti žica (koaksijalni ili optički  kabl) ili mikrotalasi. Najčešće korišćeni protokoli u LAN mreži za topologiju magistrale i zvezde je eternet, a za prsten IBM Token Ring.

 

LAN mreže mogu da sadrže hardverske i softverske uređaje koji dozvoljavaju komunikaciju sa drugim LAN mrežama i računarskim resursima.

 

Pogodnosti LAN mreže

– Mogućnost rada sa deljenim resursima

– Povećanje brzine obrade informacija deljenjem poslova između računara u mreži

– Pouzdanost rada. Ukoliko dođe do otkaza jednog čvora u mreži, drugi mogu preuzeti njegove funkcije do uspostavljanja normalnog stanja

– Prosleđivanje informacija između čvorova u mreži

 

Nedostaci LAN mreže

– Zahtevaju posebno osoblje za njihovo održavanje i funkcionisanje

– Izložene su opasnostima po sigurnost podataka

– Krajnji korisnik zahteva posebnu obuku za upotrebu LAN-a

 

IP ŠEMA I ADRESIRANJE

 

IP adresa je struktura podataka koja služi za jedinstveno identifikovanje računara u mreži. To je vrednost dužine 32 bita (4 bajta) koja je dodeljena svakom sistemu na Internetu. Pošto je ova vrednost jedinstveni identifikator, dva sistema ne mogu imati istu IP adresu. Sa druge strane, moguće je da neki sistemi imaju više od jedne IP adrese. U tom slučaju, može im se pristupiti koristeći bilo koju od njih.

Navedeni format pripada protokolu  IPv4 (verzija 4) koja polako zastareva jer je moguce pomoću njega uvesti samo 4.294.967.296 računara. Već nekoliko godina akruelan je i protokol IPv6 koji definiše standard IP adrese dužine 64 bita.

 

IP adrese su najčešće u praksi zapisane u tačka decimalnoj notaciji – svaki bajt je predstavljen svojom decimalnom vrednošću, a između njih su tačke (na primer 82.117.206.16). Obzirom da su u pitanju bajtovi, oni u decimalnom zapisu uzimaju vrednost 0-255.

Svaka IP adresa sastoji se od dva dela:

– mrežnog (koji identifikuje mrežu u koju je računar povezan (prvih 8 bitova))  i

– host dela (koji identifikuje sam računar unutar mreže (preostala 24 bita)).

 

IP mrežna adresa dobija se bitskom operacijom I (eng. AND) između 32bitne IP adrese i još jedne vrednosti – mrežne maske (subnet mask). Ona sadrži logičku vrednost 1 za svaki bit koji čini mrežni deo i vrednost 0 za svaki bit host dela.

Postoje tri vrste IP adresa:

  1. unicast – određuje tačno jedan računar
  2. broadcast – određuje celu lokalnu mrežu
  3. multicast – određuje grupu računara

 

Da bi se olakšala administracija mreža, skup svih IP adresa podeljen je na klase: A, B i C. U praksi postoje i klase D i E, ali se koriste samo za multicast i eksperimentalno adresiranje.

Kod klase A se prvih 8 bitova koristi za određivanje mreže a ostala 24 za host deo. Prvi bit je fiksiran na 0 što znači da postoji 127 mreža klase A od kojih svaka može imati 16.777.214 članova. Opseg klase je 0.0.0.0 – 127.255.255.255 . Ovo su jako velike mreže i dodeljuju se samo ogromnim kompanijama, jer u sebi mogu sadržati preko 16 miliona računara.

 

Kod klase B se prvih 16 bitova koristi za određivanje mreže a ostalih 16 za host deo. Prva dva bita su fiksirana na 10 što znači da postoji 16.384 mreža klase B od kojih svaka može imati 65532 člana. Opseg klase je 128.0.0.0.0 – 191.255.255.255

Kod klase C se prva 24 bita koristeza određivanje mreže a ostalih 8 za host deo. Prva tri bita su fiksirana na 110 što znači da postoji 2.097.152 mreža klase C od kojih svaka može imati 254 člana. Opseg klase je 192.0.0.0.0 – 223.255.255.255

Kod klase D je rezervisana za multicast.

Prva četri bita su fiksirana na 1110 i opseg klase je 224.0.0.0.0 – 239.255.255.255

Kod klase E prva četri bita su fiksirana na 1111 i opseg klase je 240.0.0.0.0 – 255.255.255.255

 

 

untitled

 

 

Nepraktičnost ovog adresiranja za ljude prevaziđena je uvođenjem domenskog servera imena (eng. DNS – Domain Name Server), koji svojom hijerarhijskom konstrukcijom obezbeđuje da se numeričke adrese zamene logičnim i razumljivim imenima.

 

Računarske mreže

Načini komuniciranja računara

Mreža je sistem koji omogućava komunikaciju međusobno povezanih objekata. Primer mreže je telefonski sistem.

Da bi računar mogao da komunicira sa drugim računarom, moraju da budu ispunjena tri uslova tj mora da postoji:

°          Komunikacioni medijum (kanali veze)

  • kablovski (žice, kablovi, optička vlakna)
  • bežični (radio-talasi, mikrotalasi, infracrveni i dr.)

°          Komunikacioni uređaj

  • dodatak na koji se povezuje kom.medijum

°          Komunikacioni softver

  • mrezni operativni sistemi
  • drajveri
  • aplikacioni softver

Komunikacioni uređaji:

Modem ( uređaj koji vrsi konverziju digitalnih
u analogne signale –modulacija, i obrnuto –demodulacija)

Mrezna kartica

Hab (hub)-Spaja više uređaja te tako pravi mrežu između dva ili više  računara.

Svič (switch)-Uređaj koji upravlja  protok podataka između
delova lokalne mreže (LAN)
Ruter (rooter)-Poseban uređaj koji određuje
sledeću mrežnu adresu na koju se šalje paket podataka

Brzina prenosa podataka – meri se brojem bitova u sekundi – Kbps, Mbps, Gbps. Izbor Komunikacionog medijuma zavisi od  udaljenosti između računara.

untitled

Medijumu za prenos podataka

Medijumi predstavljaju sredinu kroz koju se prenosi poruka

Brzina prenosa podataka ili protok označava broj elementarnih signala koji u jedinici vremena prolaze kroz neku tačku na liniji veze

Kapacitet kanala predstavlja maksimalni moguć protok kroz kanal, a da tokom prenosa ne dođe do izobličavanja prenošenih impulsa

Upredena parica

 

Kabl sa upredenim paricama (twisted pair cable) se sastoji od parova izolovanih bakarnih žica koje su obmotane (upredene) jedna

untitled

oko druge. Upredanje se vrši u cilju otklanjanja elektromagnetnih smetnji. Broj uvrtaja po metru čini deo specifikacije tipa kabla jer što je broj uvrtaja po metru veći, veća je otpornost kabla na elektromagnetne smetnje.

untitled

Koaksijalni kabl

Koaksijalni kabl se sastoji od bakarne žice u sredini, oko koje se nalazi najpre izolacija, a zatim sloj od upletenog metala (širm) i, na kraju, spoljašnji zaštitni omotač. Širm ima ulogu uzemljenja i štiti provodnik od električnog šuma i preslušavanja.

Optičko vlakno

 

Optički kabl ima cilindričan oblik i sastoji se od 3 koncentrična elementa: jezgra, obloge (košuljice) i omotača. Omotač služi za zaštitu od vlage, habanja lomljenja…

Digitalni signal se pre prenosa kroz optičko vlakno pretvara u svetlosni signal u obliku niza svetlosnih impulsa koji odgovaraju binarnim ciframa 0 i 1. Kablovi od optičkih vlakana ne podležu električnim smetnjama, imaju najmanje slabljenje signala duž kabla i podržavaju izuzetno velike brzine prenosa podataka na velikim udaljenostima (reda Gb/s na rastojanjima nekoliko desetina km). Nedostaci: cena, lomljivost i teško instaliranje.

 Kabl sa optičkim vlaknom

untitled

Računarske mreže

Računarska mreža je pojam koji se odnosi na računare i druge uređaje koji su međusobno povezani kablovima ili na drugi način, a u svrhu međusobne komunikacije i deljenja podataka.

Računari se povezuju u računarske mreže sa ciljem:

°          Zajedničkog korišćenja hardvera (diskova, štampača i drugih uređaja);

°          Zajedničkog korišćenja podataka u datotekama;

°          Razmene podataka među korisnicima

°          Komunikacije među korisnicima i

°          Zajedničkog rada korisnika na nekim poslovima.

Svaki računar (ili neki drugi uređaj) priključen u mrežu naziva se čvor.

Podela računarskih mreža

Računarske mreže mogu se podeliti na različite načine, u zavisnosti od toga da li se posmatra:

°          Površina koju pokriva mreža;

°          Način povezivanja računara u mreži (topologija);

°          Način komunikacije računara u mreži (logička organizacija) ili

°          Odnos među čvorovima u mreži.

Prema površini na kojoj se računari nalaze u mreži, mreže mogu biti:

°          Lokalne  računarske mreže LAN (Local Area Network),

°          Globalne  računarske mreže WAN (Wide Area Network).

Lokalna  računarska mreža je mreža ograničena na jednu zgradu, ili grupu zgrada. U njoj su računari obično povezani kablovima. Lokalna  računarska mreža može da se sastoji od dva- tri računara u jednoj prostoriji, ali može da ima i nekoliko stotina računara raspoređenih u više zgrada.

Globalna računarska mreža, povezuje računare koji su geografski razdvojeni.

Prama odnosu među čvorovima u mreži mreže mogu biti:

°          Klijent/ server (client/ server)

°          Ravnopravne mreže (peer to peer netvorks).

Klijent-server je arhitektura gde su klijent (korisnik) i server odvojeni ili neravnopravni. Klijent je obično aktivan korisnik, koji šalje zahteve i čeka dok se isti ne ispune, dok je server pasivan, čeka da dobije zagtev koji ispunjava i šalje korisniku. Serveri su obično veoma jake mašine sa dobrim konfiguracijama i karakteristikama.

untitled

Peer-to-Peer (P2P) je mreža u kojoj se nalazi mnoštvo klijenta koji su ravnopravni u učešću, jedino je ograničenje brzina internet veze jednog klijenta. Ovakve mreže se najviše koriste za deljenje dokumenata, video i audio podataka isl.

Topologija mreže

Topologija mreže nastaje geometrijskim uređenjem veza i čvorova koji čine mrežu. Veza ( linija, kanal) predstavlja komunikacioni put između dva čvora. Čvor se u topologiji definiše kao krajnja tačka neke grane mreže ili kao zajednički priključak na dve grane u mreži  ili na više njih. Čvorovi komuniciraju međusobno na osnovu određenih fizičkih i logičkih veza. Fizičku vezu čini neki od medijuma (najčešće kabl). Logička veza znači da dva čvora mogu da komuniciraju iako između njih ne postoji fizička veza.

Na osnovu topologije računarskih mreža razlikujemo: magistrale, zvezde prstenove i hibridnu topologiju.

untitled

untitled

Topologija magistrale

Zvezdasta topologija mreže. Kod ove mreže imamo jedan centralni čvor na koji su povezai ostali čvorovi.Prednosti lako je dodavati nove čvorove u mrežu kao i isključivanje iz mreže nekog čvora usled kvara. Nedostatak je što u slučaju kvara cela mreža ne funkcioniše.

Prstenasta topologija mreže. Svaki čvor povezan je sa još dva susedna čvora. Poslata poruka putuje od čvora do čvora u prstenu. Prednost: putevi poruke određeni su konfiguracijom mreže. Nedostatak je teško dodavanje novih čvorova kvar na nekom čvoru uvek dovodi do prekida rada cele mreže.

Topologija magistrale. Svi čvorovi povezani su pojedinačno na magistralu preko koje se uspostavlja komunikacija među njima. Prednost je što je lako dodavati nove čvorove i kvar na nekom čvoru ne dovodi do prekida rada clokupne mreže. Do prekida dolazi jedino kod kvara na magistrali.

Hibridna topologija. Ovo je nespecifičan oblik i varira od mreže do mreže. Kod nas se često koristi kombinacija topologije magistrale i zvezdasta topologija.

Komunikacija u mreži ( protokoli)

Svaka mreža u sebi sadrži različite uređaje. Velike mreže obično sadrže veliki broj računara i drugih uređaja različitih proizvođača, koji rade sa različitim programima i operativnim sistemima. Da bi se ostvarila uspešna komunikacija u mreži svi ovi uređaji moraju da „govore istim jezikom“ . Drugim rečima zahtevaju standarde za komunikaciju:

°          Standardne protokole i interfejse koji će obezbediti zajedničke mehanizme za komunikciju među različitim sistemima.

°          Standardan pristup projektovanju mreže

Protokoli definišu oblik i pravila za razmenu poruka.

Adrese

Svaki mrežni priključak (npr. Mrežna kartica) uređaja priključrnog na internet mora imati jedinstvenu adresu koja će taj priključak razlikovati od ostalih priključaka istog od uređaja drugih. Ova adresa naziva se IP adresom (Internet Protocol Adress) zato što koristi osnovni osnovni komunikacioni protokol Interneta IP protokol.IP adresa ima formu tridesetdvobitnog broja, pozitivnog. Radi lakše manipulacije na nivou komunikacionog softvera IP adresa se zapisuje u formi četri bajta međusobno razdvojenih tačkama. Npr. Za priključak 10010011 01011011 00010110 1100101 zapisuje se jednostavnije 147.91.22.201.

Uvodi se pojam domena i poddomena. Pod domenom se podrazumeva grupa mreža i računara na internetu pod jedinstvenom administrativnom kontrolom i održavanjem. Poddomen predstavlja najčešće organizacionu podcelinu nekog sistema npr ustanovu u okviru države, odeljenje u preduzeću itd. Za primer adrese IRC.GRF.BG.AC. RS

IRC- predstavlja simboličko ime računara u okviru mreže Građevinskog fakultetau Beogradu.

GRF- je poddomen domena BG.AC. RS

BG – je poddomen domena AC.YU predstavlja računare akademskih ustanova u Beogradu

AC- AC je poddomen domena RS predstavlja računare akademskih ustanova

RS predstavlja domen mreža u srbiji

 

Modemska veza

Najčešći medijum za povezivanje računara su telefonske linije. Pri tome se najčešće radi o telefonskim linijama sa biranjem (dial-up) a ređe o iznajmljenim telefonskim linjama (poprečna veza).

Podaci u računarima su u digitalnom obliku a većina linija prenosi analogni signal. Zbog toga je potrebno da se na izlazu postojeći podaci konvertuju iz digitalnog u analogni signal. Podaci pak na suprotnoj strani moraju se konvertovati iz analognog u digitalni oblik. Postupak prevođenja digitalnih signala u analogne naziva se modulacija suprotan postupak je demodulacija. Uređaj koji vrši ovu konverziju naziva se modem (modulator- demodulator)

untitled

Princip prenosa signala telefonskim putem

Internet

Internet je globalna mreža kompjutera svih tipova i veličina pa se zbog toga često naziva „mreža svih mreža“ jer u sebi integriše hiljade različitih računarskih mreža širom sveta koje koriste iste tehničke standarade da bi međusobno mogle komunicirati. Ako se uz pomoć svog kućnog kompjutera, modema, telefonske linije i Internet provajdera priključte na tu mrežu i vi postajete deo Interneta.

Internet kao globalni komunikacioni sistem namenjen je razmeni informacija zaista svih oblika (tekstualnih, grafičkih, zvučnih, i video).

Servisi interneta

Danas Internet nudi gotovo sve. Veliki broj biblioteka, novina, casopisa, arhiva, itd.

Pojedinac koji preko svog kompjutera se uključi u globalnu kompjutersku mrežu može:

~         Razmenjivati elektronsku poštu (e-mail) sa bilo kojim korisnikom Interneta na bilo kojoj lokaciji na planeti;

~         Učestvovati u offline (indirektnim, ne u realnom vremenu) diskusijama putem elektronske pošte sa velikim grupama pojedinaca zainteresovanim za slična pitanja Učestvovati u online (direktne, u realnom vremenu) diskusijama sa vecom grupom pojedinaca

~         Ulogovati se na udaljeni kompjuter koristeci „Telnet“ funkciju;

~         Preuzimati fajlove (Download files) sa udaljenih WEB prezentacija ili računara i ostavljati fajlove (Upload files) na udaljene WEB prezentacije ili računara uz pomoc FTP (File Transfer Protocol) funkcije);

~         Čitati kompleksne dokumente koristeci „Hypertext“ -nelinearno citanje dokumenata

~         Čitati multimedijalne dokumente koji se nalaze na WWW-u („World Wide Web-u“) koji sadrže tekst, grafiku, zvuk, i video

O WWW-u

World Wide Web, ili jednostavno WWW najnoviji je informacioni servis na Internetu. On se tek pojavio 1993. godine da bi danas sa više desetina miliona WWW stranica predstavljao sinonim za Internet. Web – elektronska prezentacija baziran je na tehnologiji poznatoj kao hipertekst. Hipertekst omogućuje da dokument linkovima bude povezan sa neograničenim brojem drugih dokumenata koji mogu sadržati tekst, sliku, zvuk, video, ili bilo sta drugo na bilo kom drugom kompjuteru širom Interneta. Da bi koristili WWW neophodno je da na svom računaru imate instaliran softver za citanje WWW prezentacija. Najpoznatiji su Microsoft Interenet Explorer i Netscape Navigator, Opera, Mozila ..

Elektronska pošta

Brz efikasan i ekonomican metod za slanje pošte jednom ili vecem broju Internet korisnika danas funkcionise, a i nema bas puno mesta na planeti na kojima nema nekoliko korisnika Intereneta, odnosno elektronske pošte. Kada izaberete svog Internet provajdera, potpisete sa njim ugovor o koriscenju Interneta odmah cete definisati i vase elektronsko postansko sanduce. Uobicajeno je da vasa elektronska adresa sadrzi dva dela. Prvi deo koji sami određujete proizvoljno je obicno prvo slovo imena i prezime bez razmaka, ali može biti i bilo sta drugo. Drugi deo je određen elektronskim imenom vaseg Internet provajdera.