Racunarske mreze 1-10.pdf

Računarska mreža i podjela računarskih mreža Računarska mreža je skup od dva ili više računara (uređaja koji imaju mrežnu karticu) koji su povezani određenim mrežnim medijumom i koji mogu međusobno da komuniciraju, dijele resurse itd. To je sistem koji se sastoji od skupa određenih komponenti međus...

Računarska mreža i podjela računarskih mreža Računarska mreža je skup od dva ili više računara (uređaja koji imaju mrežnu karticu) koji su povezani određenim mrežnim medijumom i koji mogu međusobno da komuniciraju, dijele resurse itd. To je sistem koji se sastoji od skupa određenih komponenti međusobno povezanih komunikacijskom opremom preko komunikacijskih kanala i snabdjeven odgovarajućim softwareom kojim se ostvaruje kontrola funkcionisanja sistema tako da je omogućen prenos različitih tipova podataka. Osnovni razlozi povezivanja računara su:  Zajedničko korištenje programa  Pristup mrežnim resursima (printeri,skeneri,hdd itd.)  Pristup zajedničkim bazama podataka  Elektronska komunikacija i elektronska pošta  Upravljanje i administracija podacima  Povećanje efikasnosti  Smanjenje troškova Zajedničke komponenete,funkcije i karakteristike svih mreža su:  Server  Clienti  Medijum  Zajednički podaci  Resursi  Arhitektura računarskih mreža Neke od podjela računarskih mreža su: prema elementima, topologiji, načinu korištenja usluge, vlasništvu području koje obuhvata. Podjela prema elementima 1. Mreže terminala – sva obrada se obavlja na računaru, a terminal služi za interakciju sa operaterom. 2. Mreže računara – računari primaju poruke, usmjeravaju ih na odredište te sakupljaju i izdaju podatke o stanju i korištenju mreže. Podjela prema topologiji  Zvjezdasta mreža (1) – čitav promet prolazi kroz jedan čvor koji može biti glavni računar i samo je kroz njega moguća razmjena podataka. Prednost je upravljanje prometom, dok je nedostatak kvar glavnog računara što uzrokuje prekid komunikacije  Stablasta mreža (2) – to je hijerarhijska veza više zvjezdastih mreža (podmreže). Računari komuniciraju unutar vlastite podmreže, a sa drugim podmrežama može komunicirati samo preko nadređene razine.  Prstenasta mreža –Token Ring (3) – svaki računar je spojen na dva susjedna. Ako dođe do prekida jednog kanala postoji mogućnost prijenosa podataka drugim putem  Sabirnička mreža - Ethernet (4) – nema središnjeg čvora pa upravljanje može biti distribuirano zbog čega može doći do sudara poruka (čeka se neko vrijeme pa čvor opet šalje poruku)  Isprepletena mreža (5) – “svako sa svakim”.  Mreža mješovite topologije (6) – nastaje kombinacijom mreža prema potrebama korisnika Slika: Podjela mreže prema topologiji Prema načinu korištenja usluge  Client – server mreža: server daje uslugu korisniku kroz korištenje nekog resura. Jedan dio posla se odvija na računaru korisnika te se na ovaj način smanjuje opterećenje servera Slika: Client – server mreža   Peer to peer mreža (sa ravnopravnim korisnicima): svaki računar je i korisnik i server Slika: P2P mreža  Mreže sa distribuiranom obradom – koriste se umjesto velikih centralnih računara. Mogu biti dio server-client ili peer to peer mreže Podjela prema vlasništvu  Privatne mreže – korisnik samostalno upravlja mrežom prema svojim potrebama  Javne mreže – vlasnik na komercijalnoj osnovi pruža usluge prijenosa podataka drugima i upravlja mrežom kako bi optimalno iskoristio svoje kapacitete i pri tome pružajući korisnicima najbolju kvalitetu usluge. Postoji nekoliko takvih mreža: 1. Sistemi za prijeno podataka (Bulletin Board System BBS): su računari kojima korisnici pristupaju kao terminali pomoću telefonske mreže i modema 2. Javne terminalske mreže: na početku su radile kao veliki BBS sistemi,a danas su to Internet Provideri 3. Interaktivne baze podataka (npr. teletekst): korisniku se omogućava pristup podataka u bazi i ponekad slanje vlasitih podataka. 4. Javni paketi mreže: pružaju usluge prijenosa podataka. 5. Internet: nema vlasnika ni centraliziranog upravljanja. Podjela prema području koje obuhvataju (dometu)  PAN (Personal Area Network): ograničena na nekoliko metara razdaljine  LAN (Local Area Network): do 5 km.  MAN (Metropolitan Area Network) do 50km.  WAN (Wide Area Network) nemaju prostornog ograničenja.  Komutacije Komutacija predstavlja način na koji se informacija korisnika prenosi sa jednog na drugi kraj mreže. Razlikujemo komutaciju: kanala, poruka i paketa.  Mreže sa komutacijom kola (circuit swithed network) – najviše se koristi u telefonskim mrežama. U telefonskoj centrali vodovi se povezuju tako da se upostavlja veza od početkra do kraja mreže. Korisnik koristi čitav kapacitet kanala dok ga ostali korisnici ne mogu koristiti. Ako je korisnik prilikom poziva zauzet ili je neki od spojnim puteva zauzet, onaj koji poziva mora ponavljati poziv sve dok se ne oslobodi spojni put. Vrijeme kašnjenja je jednako vremenu prostiranja na kanalima, a ponekad i ovisi od sinhronizacije mreže. Ovo malo kašnjenje je pogodno za govorne komutacije ali nije pogodno za prijenos podataka zbog iskorištenosti kapaciteta kanala. Slika: Mreža sa komutacijom kanala  Mreže sa komutacijom poruka (message switched network) – ove mreže primaju poruke u komutacijskim čvorovima gdje se one privremeno pohrane, a zatim šalju na odredište. One predstavljaju prelaznu fazu između komutacije kanala i komutacije paketa. Između pošiljaoca i primatelja se ne upostavlja direktna veza. Čvorište usmjerava i provjerava poslani sadržaj te obavještava pošiljaoca o stanju poruke. Zbog velikog kašnjenja nije pogodna za prijenos govora. Kašnjenje se sastoji od vremena prijenosa, vremena prostiranja na svim spojnim putevima i vremena čekanja u čvorovima. Prednost je što ne postoji potreba za uspostavljanjem fizičkog puta između pošiljaoca i primatelja jer se poruke primaju u centru bez obzira da li je spojni put slobodan ili ne. Slika: Mreža sa komutacijom poruka   Mreže sa komutacijom paketa (packet switched network) – poruke korisnika se dijele na pakete koji se dalje prenose kroz mrežu. Nakon što paket dođe u čvor, u što kraćem vremenu se šalje dalje prema odredištu da bi kašnjenje bilo što manje. Kašnjenje se sastoji od vremena predaje, vremena prostiranja i vremena čekanja. Prednosti su: - Linija veze nije zauzeta čitavo vrijeme, već samo dok se vrši prenos paketa. - Ne zahtijeva se ista brzina za slanje i prijem poruka - Paketi mogu putovati različitim putanjama do krajnjeg odredišta i ne moraju stizati po redu Slika: Mreža sa komutacijom paketa Svaka mreža se može podijeliti na dvije osnovne cjeline: 1. Hadrversku mrežni čvorovi mrežni mediji za povezivanje mrežni resursi 2. Softversku korisnički mrežni software OS koji je u direktnoj vezi sa hardwareom protokoli Mrežni hadrver: Server - računar koji služi da osigura resurse ostalim računarima (najbolje performanse). Imamo različite vrste servera kao npr: aplikacijski, komunikacijski, računarski, datotečni, proxy, virtualni, za igre, e-mail, server baze podataka itd  Clienti - uređaji koji koriste zajedničke resurse  Mrežni medijumi - sredstva kojim se povezuju uređaji (kablovi i EM zračenja)  Kablovi - tri glavna zahtijeva koja moraju ispuniti mrežni kablovi su: 1. Otpornost na preslušavanje (elektromagnetna indukcija signala koja potiče iz samog ili susjednog kabla) 2. Otpornost na smetnje zbog uticaja spojnih elektromagnetnih polja (šum u kablovima koje stvaraju elektromotori, energetski vodovi, releji i odašiljači) 3. Lakoća postavljanja Podjela kablova prema vrsti fizičkog medija 1. Vodovi – struktura sastavljena od dva ili više provodnika  Parica (UTP – Unshielded Twisted Pair) – sastoji se od dva isprepletena provodnika. Slika: UTP kabal  Koaksijalni kablovi – centralni provodnik i cilindrični oplet (Kablovska TV,) Slika: Koaksijalni kabal  Oklopljena parica (STP – Shielded Twisted Pair, FTP – Foil Shielded Twisted Pair) – dva isprepletena provodnika i cilindrični oplet koji može biti i folijski. Slika: UTP i FTP kablovi  Twinax kablovi – dva centralna provodnika i cilindričnog opleta Slika: Twinax kabal  2. Optički vodovi (optička vlakna) – strukture od vodljive plastike kroz koju vodi svjetlosni signal.  Jednomodno optičko vlakno – prolaz koja se lomi samo na jedan način. Prednost je veći doseg signala, nedostatak je cijena (telekomunikacijske i WAN mreže)  Višemodno optičko vlakno – prolaz svjetlosti koja se lomi na više načina. Manji je doseg signala ali je manja i cijena (LAN) Slika: Jednomodno i višemodno optičko vlakno 3. Elektromagnetna zračenja – različita svojstva ovisno od frekvencije signala  Infracrvena zračenja – bežično povezivanje unutar jedne prostorije  Radio kanali – prijenos podataka gdje ne postoji telefonska mreža (GSM)  Satelitske veze – medij za izgradnju telekomunikacijskih mreža Slika: Historijski razvoj mrežnog medija Podjela prema načinu korištenja medija 1. Osnovni kanal – potpuno korištenje kapaciteta fizičkog voda 2. Izvedeni kanali – nastaju podjelom informacijskog volumena osnovnih kanala. Pojedinom korisniku se može fiksno dodijeliti dio kapaciteta osnovnog kanala u nekom vremenu ili dio njegovog frekvencijskog opsega (TDM, FDM) ili kombinovano (bežične lokalne mreže) Mrežne kartice NIC (Network interface card) – služi za povezivanje pojedinačnih računara pomoću mrežnih kablova (LAN adapteri). Ona zastupa PC u mreži i prilagođava podatke koje razmjenjuje PS i kabal. Prilikom slanja podataka kartica pretvara paralelne bajtove podataka u serijske bitove (prilikom primanja obratno). Na strani mreže mora generisati električne signale koji putuju kroz mrežu kao i upravaljati pristupom mreži i ostvariti fizičku vezu sa kablom. Slika: Mrežna kartica