Sistemi adresiranja na internetu

Tema 02: Sistemi adresiranja na internetu

• Predavač: dr Vladislav Miškovic, [email protected], Fakultet za računarstvo i informatiku, 2024/2025

Sadržaj

• Uvod u sisteme adresiranja na internetu
• Adresiranje unutar lokalne mreže
• Medjumrežno adresiranje
• Sisteme naziva domena
• Uniformne lokatore resursa (URL)
• Adresiranje elektronske pošte

Uvod

• Razmatra se broj računara u mreži interneta, kao i adresiranje unutar nje i simboličko adresiranje

Broj računara u mreži Internet

• Registrovano je oko 1,21 milijarde računara-hostova u mreži Interneta 2021. godine, sa oko 200 miliona stalno aktivnih.
• Broj povezanih uređaja 2023. godine premašio je 15 milijardi.
• Procenjuje se da će do 2025. biti više od 20 milijardi povezanih IoT uređaja, a do 2033. blizu 40 milijardi.
• Pogodan sistem adresiranja je neophodan za međusobnu komunikaciju računara u mreži.

Adresiranje u mreži Internet

• Sistem adresiranja treba jednoznačno da odredi učesnike komunikacije, da bude efikasan, jednostavan za upotrebu i automatizovan.
• Arhitektura Interneta podrazumeva adresiranje na više nivoa.
• Adrese u lokalnim mrežama definišu telekomunikacione tehnologije.
• Paket podataka mreže Internet inkapsulira se u novi okvir, a međumrežno adresiranje određuje mrežu u kojoj se primalac nalazi.

Simboličko adresiranje

• Internet mreža definiše protokole koji određuju kome treba proslediti podatke, odnosno sledeći čvor u komunikaciji.
• Razvijeni su sistemi simboličkog adresiranja koji su razumljivi ljudima.

Adresiranje na nivou lokalne mreže

• Razmatra se adresiranje sa razvodnikom i komutatorom, kao i svojstva lokalnih mrežnih adresa

Adresiranje u lokalnoj mreži sa razvodnikom

• Adresiranje je sistem za određivanje uređaja u mreži koji primaju i obrađuju signale.
• Usko povezano je sa tehnologijama koje se koriste u njima.
• Eternet razvodnik (hub) prosleđuje bitove svim članovima mreže.
• Problemi uključuju poverljivost i paralelnu komunikaciju više parova.

Adresiranje u lokalnoj mreži sa komutatorom

• Eternet komutator usmerava signale samo do primaoca.

Svojstva lokalnih mrežnih adresa

• Adrese članova u lokalnoj mreži su jedinstvene.
• Domen važenja adrese je lokalna mreža.
• Adrese u lokalnim mrežama ne izlaze van njih.
• Okvir koji se koristi za komunikaciju u lokalnoj mreži se odbacuje, a mrežni paket se inkapsulira u novi okvir sa novim adresama.

Međumrežno adresiranje

• Obuhvata sistem međumrežnog adresiranja, internet protokol i konverziju mrežnih adresa

Sistem međumrežnog adresiranja

• Međumrežno adresiranje je dodatno u odnosu na sisteme adresiranja lokalnih mreža.
• Određuje mrežu u kojoj se primalac nalazi.
• Sistem treba da omogući jedinstveno određivanje i komunikaciju članova mreže Internet.

Internet Protokol (IP)

• Osnovni sistem za međumrežno adresiranje na Internetu.
• Postoje dve verzije:
  • IPv4 (1983): koristi 32-bitne adrese, ukupno oko 4,29 milijardi adresa.
  • IPv6 (1995): koristi 128-bitne adrese, ukupno oko 3,4×1038 adresa.
• Ruteri koriste ove adrese za određivanje lokacije mreže primaoca i sledećeg čvora.
• Internet provajderi dodeljuju dinamičke IPv4 adrese preko DHCP servera.

Validacija IP adrese u Pythonu

• Modul standardne biblioteke jezika Python ipaddress validira i kategorizuje IP adrese.

Određivanje tipa IP adrese u Pythonu

• Modul standardne biblioteke jezika Python ipaddress može se koristi za određivanje da li je adresa tipa IPV4 ili IPV6.

Konverzija mrežnih adresa

• Sistemi za međumrežno adresiranje se koriste na krajnjim članovima i posredujućim ruterima.
• Za prenos podataka kroz mreže koriste se sistemi lokalnog adresiranja.
• Koristi se ARP (Address Resolution Protocol) za prevođenje IP adrese u fizičku adresu u Ethernet mreži.
• Protokoli ARP i RARP se koriste za prevođenje IP adrese u Ethernet adresu i obrnuto.

Sistem Naziva Domena (DNS)

• Razmatraju se nazivi domena, sistem naziva domena (DNS), razrešavanje, informacije u bazi i zonski fajlovi

Nazivi ili imena domena

• Na najvišem nivou mreže Internet razvijeni su sistemi simboličkog adresiranja
• DNS čuva informacije vezane za imena domena u vidu distribuirane baze podataka
• Realizovan je kao klijent-server servis.
• Prevod domena u IP adrese i obrnuto
• Većina servisa koristi DNS

Nazivi ili imena domena

• DNS je nastao za jednostavnije adresiranje računara na mreži
• Ljudi pamte simbolička imena (npr. www.sinergija.edu.ba) lakše nego brojeve (198.57.151.49)

Sistem Naziva Domena (DNS)

• Prvobitno rešenje - hosts fajlova
• Savremeni - (DNS)
• Simbolička internet adresa
• Kategorije naziva domena
• Stablo naziva domena

Prvobitno rešenje naziva domena

• Prvobitno rešenje je sistem hosts fajlova na svakom računaru u mreži.
• Lokalne tekst datoteke imaju spiskove povezanih računara oblika računar1.lokalna-mreža.
• Ažuriranje spiska se moralo sprovesti na svim fajlovima.
• Zbog toga su fajlovi prvo deljeni a potom menjani za domenske nazive

Zloupotreba hosts fajlova

• Hosts fajlovi (/etc/hosts ili C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts) mogu biti upotrebljeni za izbegavanje reklama ili za zlonamernu svrhu
• Primer zloupotrebe je sajt sa imenom google.com ali sa drugom svrhom

Savremeni Sistem Naziva Domena (DNS)

• DNS predstavlja stablo gde svaki čvor ima zapis u DNS serveru
• Čine ga hijerarhijski povezani serveri, 13 korenska servera ([A-M].rootservers.net)
• Potrebno je poznavati strukturu domena

Simbolička Internet adresa

• Primer: www.sinergija.edu.ba
• ba je domen najvišeg nivoa (TLD)
• edu i sinergija su poddomeni
• Maksimalni broj poddomena je 127, svaki deo naziva može imati 63 odnaka, cela dužuna ne sme biti veća od 255 karaktera
• Domaćin je www
• Odgovarajuća IP adresa je 198.57.151.49

Kategorije naziva domena

• Domen najvišeg nivoa je prva oznaka sa desne strane u domenu, npr. .ba
• Tri kategorije:
• domeni vezani za države (country code) - .ba, .rs, .si
• generički domeni - .com, .org, .edu
• infrastrukturni domeni - .arpa
• *.arpa domen se koristi za obrnuto DNS traženje

Stablo naziva domena

• Prikazan je vizuelni prikaz stabla naziva domena, sa korenom, infom, generičkim domenima, državnim domenima, 2. nivom itd

Broj Web sajtova na domenima najvišeg nivoa (2025)

• Najviše Web sajtova je na generičkom domenu .com (44%)
• Domeni poput .org i .net su takođe zastupljeni
• Oko 38% Web sajtova koristi nacionalne domene, a najzastupljeniji su .de, .ru, .br, .uk, .jp itd

Druga statistika Web sajtova za TLD

• Kompanije koriste statistiku za odabir domena za svoje sajtove
• Najzastupljeniji su generički .com i nacionalni .cn, .tk i .de, ispred generičkih .net,.org,.top i .info.
• U prvih 10 su još nacionalni .uk i .ru

Razrešavanje naziva domena

• Razrešivač naziva domena
• Keširanje sistema imena domena
• Rekurzivno razrešavanje internet adrese

Razrešivač naziva domena

• Komponenta DNS sistema je razrašivač (resolver)
• On stupa sa DNS serverom u vezu
• Otkrivanje adrese je rekurzivno pošto klijent ne komunicira sa svakim serverom, već sa nekoliko njih po potrebi
• Primer je Web čitač

Ilustracija rekurzivnog razrešavanja (1/2)

• Aplikacija dobija URL adresu.
• Npr. ime domena i lokalna resursa
• Aplikacija obraća se razrešivaču
• Razrešavač DNS serveru
• Ako DNS server nije nadrelžen, aplikacije se javlja korenu
• Koren javlja IP
• DNS se obraća serveru sa pitanjem ko je zadužen

Ilustracija rekurzivnog razrešavanja (2/2)

• Primer se nastavlja
• Na kraju DNS vraća odgovor razrešivaču i klijentu

Razrešavanje na zahtev aplikacije u jeziku Python

• Primer kako se pronalazi IP adresa na osnovu domena
• Primer koda

Keširanje sistema imena domena

• Rekurzivno DNS rešavanje bi preopteretilo sve server, kako bi ovo izbegli uvodi se keširanje
• Isto smanjuje broj upita, jer DNS server čuva rešenja u internoj bazi
• Kada ponovite upit, ne morate ponovo da tražite

Rekurzivno razrešavanje Internet adrese

• Primer rekurzivnog rešavanja
• Dijagrami

4. 4 Informacije o domenu u bazi DNS

• Osnovni tipovi zapisa su:
• A -> IPv4 adresa
• CNAME -> simbolički link
• MX -> mail server
• NS -> nadležni DNS
• SOA -> početak

Registracija internet domena

• Registracija novog domena dodaje red u bazu DNS.
• Registracija se vrši uz nadoknadu ili besplatno tokom promocija.

Izmena informacija o domenu

• Odnosi se na promenu domena, a drugi server imaju staru
• Traje određeno vreme
• Uglavnom je najviše jedan dan u praksi

Zonski fajlovi DNS

• Zonski fajlovi DNS su tekstualni fajlovi koji mapiraju dome u adrese
• Osvežavaju se svaka dva sata

Uniformi lokatori resursa

• Uniformni lokator resursa (URL)
• Struktura uniformnog lokatora resursa HTTP protokola

Uniformni lokator resursa (URL)

• URL predstavlja informacije za pristup na internetu
• Opšti standard u lokalnim mrežama
• Tipovi resursa nisu ograničeni

Struktura uniformnog lokatora resursa HTTP protokola

• Šema, lozinka, luka, upit, fragment
• Primer

Adresiranje elektronske pošte

• Princip adresiranja elektronske pošte
• Protokoli za rad s elektronskom poštom
• Moduli standardne biblioteke za rad protokolima e-pošte i FTP

Princip adresiranja elektronske pošte

• Oblik je korisnik @ sistem
• Google zanemaruje tačke u imenu
• @ je standardni separator

Protokoli za rad s elektronskom poštom

• Standardni protokoli za slanje i prijem:
• SMTP -> slanje email-a
• POP3 -> preuzimanje
• IMAP -> savremeniji protokol za sortiranje

Moduli standardne biblioteke jezika Python za rad sa protokolima e-pošte i FTP

• SMTP => smtplib
• POP => poplib
• IMAP => imaplib
• FTP => ftplib