Raunarske mree i internet tehnologije kurs

Raunarske mree i internet tehnologije kurs1 - Uvod u raunarske mree

Ciljevi ove lekcije su upoznavanje sa:

znaajem raunarskih mrea za firme i pojedince,

razliitim podelama raunarskih mrea i

slojevitom organizacijom mrenih protokola.

Neophodno predznanje

Opte znanje

Teme obraenej u ovoj lekcij zahtevaju samo opte znanje o raunarima i raunarskim sistemima.

Osnovni koncepti

Definicije

Raunarska mrea - grupa meusobno povezanih raunara koji dele resurse i informacije.

Topologija - prostorni raspored ili nain povezivanja delova jedne celine.

Komunikacioni kanal - fiziki medijum kroz koji se prenose podaci. Kod ianih mrea, to su kablovi razliitih tipova. Kod beinih mrea, komunikacioni kanal je vazduh.

Engleski termini

Flash (fle) - vrsta memorije iji sadraj ne nestaje nakon iskljuivanja napajanja.

Personal Area Network (p'rs'n'l erija netvork) - personalna mra.

Local Area Network (lokal erija netvork) - lokalna mrea.

Wireless Local Area Network (vajarles lokal erija netvork) - beina lokalna mrea.

Wide Area Network (vajd erija netvork) - mrea irokog podruja

Client-Server (klijent-server) - jedan od naina podele uloga raunara u raunarskoj mrei.

Peer-to-peer (pijr to pijr) - od take do take.

Hub (hab) - centar oiavanja, sabirnica, ureaj za povezivanje.

CircuitSwitched Networks (srkit svit netvorks) - mree sa skretnim kolima.

PacketSwitched Networks (paket svit netvorks) - mree sa skretnim paketima.

Checksum (eksum) - kontrolna suma.

Lekcija

Pre nego to se upustimo u prouavanje raunarskih mrea i mrenih protokola, razmotrimo:

znaaj raunarskih mrea za pojedince i firme,

podelu raunarskih mrea i

Vieslojni model mrene komunikacije.

Raunarske mree imaju veliki znaaj kako za kompanije, tako i za pojedince. Kompanijama mree omoguuju:

deljenje resursa (programa, opreme, podataka),

visoku pouzdanost sistema (pouzdaniji je sistem sa vie raunara nego sa jednim),

utedu novca (bolji je odnos cena/performanse sistema sa vie jeftinijih raunara od sistema zasnovanog na superkompjuteru),

skalabilnost (sistem se lake proiruje dodavanjem jednog novog raunara, nego zamenom superkompjutera),

moni komunikacioni medijum (udaljeni saradnici mogu zajedno obavljati neki posao) i

elektronsko poslovanje.

Deljenje resursa je vrlo znaajna prednost korienja raunarskih mrea. Zamislite koliko bi zahtevno bilo da na svakom raunaru koji eli pristup nekoj bazi podataka postoji kopija te baze. Prvi problem je veliina same baze podataka. Ukoliko je baza velika, vrlo verovatno bi postojao problem i sa samim smetanjem na disk svakog raunara. Drugi problem je auriranje takve baze podataka. Svaki korisnik imao bi svoju verziju baze i ne bi znao za promene koje se deavaju na drugim raunarima.

Da nema raunarske mree, svaki zaposleni u firmi morao bi imati svoj tampa, ili bi na nekom prenosnom medijumu (CD/DVD ili flash disk) morao preneti svoje dokumente za tampu do raunara koji ima tampa. Uvoenjem mree, svako moe sa svog radnog mesta da pokrene tampanje, bez obzira to tampa nije direktno prikljuen.

Ukoliko doe do kvara komponenata, sistem zasnovan na samo jednom raunaru mnogo je osetljiviji na otkaz, bez obzira na kvalitet komponenti koje su ugraene u njega. To omoguuje kupovinu jeftinije opreme i relativno jednostavno proirivanje sistema. Za dodavanje novog radnog mesta dovoljno je kupiti novi raunar i prikljuiti ga na postojeu infrastrukturu. Sve ovo ini mree neophodnim u svakoj firmi, bez obzira na veliinu i delatnost.

Znaaj mrea za firme koje se bave elektronskim poslovanjem ne treba posebno naglaavati, jer bez mrea ne bi ni bilo takvih firmi. Elektronsko poslovanje podrazumeva kupovina i prodaja proizvoda i usluga preko elektronskih sistema, prvenstveno putem Interneta, ali i drugih raunarskih mrea. Broj firmi koje se bave elektronskim poslovanjem raste veoma brzo. Samo u SAD-u u toku 2008. godine promet ovih firmi procenjuje se na oko 204 milijardi dolara.

Za pojedince raunarske mree takoe imaju veliki znaaj, i to pre svega za:

pristup udaljenim informacijama,

komunikaciju,

interaktivnu zabavu i

elektronsku kupovinu.

Raunarske mree sve vie utiu i na kulturoloke, socijalne i etike karakteristike pojedinaca, pa samim tim i itavog drutva.

Podela

Prema veliini, raunarske mree mogu se podeliti na:

personalne mree (eng. Personal Area Network - PAN),

lokalne mree (eng. Local Area Network - LAN),

beine lokalne mree (eng. Wireless Local Area Network - WLAN)

mree irokog podruja (eng. Wide Area Network - WAN) i

globalne mree.

Personalne mree povezuju ureaje jednog korisnika. PAN mreu ini raunar povezan sa tampaem, skenerom, PDA, mobilnim telefonom i sl. Rastojanja koja moe da podri ovakva mrea su veoma mala: od jednog metra, do nekoliko metara.

Lokalne mree povezuju dva ili vie raunara (ali i drugih ureaja) u ogranienoj geografskoj oblasti. To je najei nain organizovanja raunarske mree u okviru jedne firme, kole ili neke druge ustanove. Brzina prenosa informacija je vrlo velika (vea od ostalih tipova mrea), a rastojanja izmeu ureaja se kreu od nekoliko metara do nekoliko kilometara.

Beine lokalne mree su lokalne mree kod kojih raunari ne moraju kablovima biti povezani na mreu. Brzine prenosa podataka su znaajno nie od ianih lokalnih mrea, ali zato omoguuju mobilnost korisnika. U objektima koji ne dozvoljavaju sprovoenje kablova, kopanje zidova ili je potrebno brzo i uz to manje angaovanja omoguiti korisnicima prikljuivanje na mreu, beine mree su odlino reenje.

Mree irokog podruja povezuju lokalne mree i obino ih ine iznajmljene linija i ureaji koji omoguuju povezivanje na iznajmljene linije.

Globalna mrea povezuje sve prethodne mree u jedinstvenu celinu koja omoguuje korienje resursa i informacija irom itave planete. To je mrea koju poznajemo kao Internet.

Prema znaaju pojedinih vorova u mrei, mree se dele na:

klijent-server (eng. clientserver) i

od-vor-do-vora (eng. peertopeer).

U klijent-server mreama, podaci se smetaju na raunarima sa posebnom funkcijom na serverima. Zadatak servera je da pruaju usluge korisnicima, koji koriste raunare skromnijih mogunosti, a zahtevaju neku sloenu obradu ili pristup velikim bazama podataka. Raunari koji iniciraju komunikaciju i trae odreeni podatak ili obradu od servera nazivaju se klijenti. Klijent-server organizacija omoguuje i lake upravljanje lokalnim mreama. Na serveru se, u tom sluaju, definiu korisniki nalozi i upravlja pravilima pristupa. Takve mree su i sigurnije jer klijenti moraju da se povinuju pravilima definisanim na serveru. Server moe i automatski podeava klijente, aurirati antivirusne programe na klijentima, proveravati sadraj poruka koje idu od ili ka klijentima, itd. Kada u lokalnoj mrei ima vie od desetak raunara, uvoenje klijent-server organizacije znaajno olakava upravljanje mreom.

U mreama od-vora-do-vora svi uesnici u komunikaciji su ravnopravni. Svaki raunar u ovakvim mreama poseduje odreene podatke ili programe potrebne drugima, ali i zahteva podatke ili aplikacije koje drugi poseduju. Ako se organizacija od-vora-do-vora odnosi na upravljanje mreom, to znai da je svaki raunar potpuno autonoman. Svaki korisnik mora da vodi rauna o programima koje e instalirati i mora sam podeavati sve parametre raunarskog sistema. Ovo moe postati vrlo nestabilna mrea ako ima vie raunara, a korisnici nisu struni u podeavanju sistema ili su nemarni. Sigurnost mrea od-vora-do-vora je na vrlo niskom nivou.

Prema topologiji, odnosno prostornom rasporedu i nainu povezivanje raunara, mree se dele na:

mree sa topologijom magistrale,

mree sa topologijom zvezde,

mree sa topologijom proirene zvezde,

mree sa topologijom prstena i potpuno povezane mree.

Slika 1.1. Topologija magistrale

Kod mrea sa topologijom magistrale, svi raunari prikljueni su na zajedniki komunikacioni kanal. Samo jedan raunar moe slati podatke u jednom trenutku. Podaci se prostiru kroz kanal i dolaze do svih raunara u mrei. Na slici 1.1 prikazan je izgled ove topologije.

Slika 1.2. Topologija zvezde

Topologija zvezde zahteva postojanje specijalne komponente, koja slui kao centar povezivanja. Svi raunari povezani su na tu komponentu, pa itava struktura nalikuje viekrakoj zvezdi. Na slici 1.2 dat je primer ovakve topologije. Ako vie topologija zvezde poveemo, dobijamo proirenu zvezdu. Ovo je danas najei tip topologije lokalnih mrea.

Slika 1.3. Topologija proirene zvezde

Ukoliko je svaki raunar povezan samo sa dva svoja direktna suseda, a svi raunari u lokalnoj mrei formiraju ciklinu strukturu, tada imamo topologiju prstena. Ova topologija je nekada bila dominantna u IBM-ovim TokenRing mreama, ali se danas potpuno izgubila.

Slika1.4. Topologija prstena

Kada se govori o topologiji, treba razlikovati fiziku i logiku topologiju. Fizika topologija podrazumeva nain na koji su vorovi fiziki povezani, a logika topologija definie nain funkcionisanja mree. Na primer, ako su raunari povezani preko komponente koje se naziva hub (ita se hab), kaemo da mrea ima fiziku topologiju zvezde. Meutim, hub je komponenta koja signale pristigle na jednom prikljuku prosleuje na sve ostale. Zato mrea radi isto kao da su raunari povezani na zajedniku magistralu, pa kaemo da ovakva mrea ima logiku topologiju magistrale.

Prema nainu na koji se prosleuju paketi podataka, mrei se dele na:

mree sa skretnim kolima (eng. CircuitSwitched networks) i

mree sa skretnim paketima (eng. PacketSwitched networks).

Mree sa skrenim kolima uspostavljaju direktnu vezu izmeu dve strane u komunikaciji, formiranjem fizike veze. U centralama, kroz koje polaze podaci prilikom komunikacije, elektrina kola spajaju odgovarajue konektore i uspostavljaju vezu. Svi podaci prolaze kroz iste fizike linije i elektrina kola. Veza ostaje aktivna sve dok traje komunikacija, a zatim se raskida. Ovako funkcionie klasina telefonska veza.

Mree sa skretnim paketima organizuju podatke u pakete. Svaki paket, kao nezavisna celina, putuje mreom, pri emu put pojedinih paketa ne mora da bude isti. Na mestima gde se put rava moe se desiti da jedan paket ode jednom stranom, a drugi drugom, bez obzira to pripadaju istoj poruci. Putanja pojedinih paketa odreuje se dinamiki, prema stanju na mrei. Uvek se bira optimalni put do odredita, uzimajui u obzir duinu puta, brzinu linja i zaguenje. Na odreditu se paketi skupljaju kako bi ponovo formirali poetnu poruku.

Ovo nisu sve mogue podele raunarskih mrea. Ima ih jako mnogo, i zavise od kriterijuma koje je uzet za osnovu klasifikacije. Ostale bitne karakteristike raunarskih mrea, koje takoe mogu biti predmet klasifikacije, bie detaljnije prikazane u narednim poglavljima. U sledeem poglavlju upoznaemo se sa modelima mrene komunikacije.

Vieslojni model mrene komunikacije

Mreni protokoli su svakim danom sve sloeniji i sloeniji, i sastoje se iz mnotva programskih modula. Da bi se omoguilo upravljanje ovako sloenim strukturama, ti programski moduli organizovani su u slojeve. Broj slojeva i njihove funkcije zavise od modela, ali, generalno, zadaci jednog sloja su da:

ponudi odreene usluge viem sloju (sloju neposredno iznad njega),

sakrije detalje implementacije tih usluga,

koristi usluge sloja ispod sebe.

Na slici 1.5 prikazan je jedan sistem za komunikaciju sastavljen od etiri sloja. Svaki sloj fiziki komunicira samo sa slojevima koji su neposredno ispod i iznad njega. To je na slici prikazano tankim strelicama. Ove strelice prikazuju tok i podataka i upravljakih informacija. Kada podaci stignu do najnieg nivoa, on ih alje na komunikacioni kanal.

Slika 1.5. Komunikacija izmeu slojeva

Logiki posmatrano, svaki sloj komunicira sa slojem na udaljenom raunaru direktno (isprekidane strelice), jer zapravo samo slojevi istog nivoa razumeju poruke i protokol datog nivoa. Svaki sloj, dakle, koristi nii sloj kao transportni, da bi dobio podatke sa udaljenog raunara, a zatim ih tumai na nain definisanim protokolom tog nivoa.

Da bi se omoguio transport preko datog sloja, podaci se na predajnoj strani organizuju u pakete i svaki sloj dodaje svoje kontrolne podatke na poetku tih paketa formirajui zaglavlje. Na slici 1.6 se moe videti kako sloj 3 dodaje svoje zaglavlje H3 na podatke preuzete od sloja 4. Sloj 2 dodaje zaglavlje H2, a sloj 1 zaglavlje H1. Neki slojevi osim zaglavlja dodaju specijalne podatke i na kraju paketa. U primeru sa slici 1.6, sloj 1 dodao je T1 polje na kraju paketa podataka. Ovo polje najee sadri kontrolnu sumu (eng. checksum, obino po CyclicRedundancyCode, ili skraeno CRC algoritmu), koja omoguuje proveru validnosti podataka u paketu i otkrivanje greaka nastalih u prenosu, ali moe sadrati i neke dodatne informacije.

Postupak deljenja podataka u pakete i dodavanje odgovarajuih kontrolnih zaglavlja naziva se enkapsulacija.

Na prijemnoj strani izvrava se obrnuti postupak. Svaki sloj prihvata paket od nieg nivoa, proverava zaglavlje, kako bi utvrdio nain uklapanja paketa u itavu poruku i kom protokolu vieg nivoa treba da prosledi sadraj paketa, uklanja zaglavlje svog nivoa i prosleuje sadraj viem nivou. Ovaj postupak se naziva se dekapsulacija.

Slika 1.6. Enkapsulacija

Na jednom sloju moe da postoji vei broj programskih modula koji implementiraju razliite protokole. Zato u zaglavlju svakog sloja mora da postoji identifikator protokola vieg nivoa, koji je prosledio date podatke. Na prijemnoj strani se na osnovu tog polja odreuje kom modulu treba proslediti sadrinu paketa. Dakle, programski moduli pri slanju podataka rade kao multiplekseri koji podatke sa vie izvora (moduli vieg nivoa) prosleuje preko jedne linije. Na prijemnoj strani, moduli rade kao demultiplekseri, jer na osnovu zaglavlja podatke primljene sa jedne linije razvode na vie izlaza (tj. prosleuju jednom od programskih modula vieg nivoa).

Pretpostavimo da na sloju 2 postoji 3 protokola: L21, L22 i L23 (slika 1.7). Na predajnoj strani (poiljalac) protokol L1 na sloju 1 dobija podatke od protokola vieg nivoa i svakom paketu dodaje svoje zaglavlje H1. Ukoliko je paket dobio do protokola L21, na odgovarajue mesto u zaglavlju upisuje oznaku tog protokola L21. Kada paket stigne do odredita, protokol L1 prihvata paket i na osnovu osnovu vrednosti proitane u zaglavlju H1 zakljuuje da su podaci namenjeni protokolu L21 na sloju 2. Uklanja zaglavlje H1 i prosleuje sadraj paketa.

Slika 1.7. Multipleksiranje/demultipleksiranje

Neophodno predznanje

Specifino predznanje

Slojevita organizacija mrenih protokola objanjena u pretnodnoj lekciji.

Osnovni koncepti

Definicije

Uokviravanje - organizovanje binarnih podataka u grupe (tj. pakete bitova), koje se nazivaju okviri.

Paket - okvir podataka na mrenom nivou.

Segment - okvir podataka na transportnom nivou.

Port - 16-to bitni celi broj koji identifikuje aplikacije koje meusobno komuniciraju. Engleski termini

Media Access Control (medija akses kontrol) - kontrola pristupa medijumu. Nii podsloj sloja veze podataka.

Logical Link Control (lodikal link kontrol) - kontrola logike veze. Vii podsloj sloja veze podataka.

Instant Messenger (instant mesinder) - program za direktnu komunikaciju korisnika preko Interneta, najee kucanjem kratkih poruka.

Simplex (simpleks) - komunikacija samo u jednom smeru.

Half-duplex (half dupleks) - polu dupleks. Komunikacija u oba smera, ali ne istovremeno.

Full-duplex (ful dupleks) - puni dupleks. Simultana komunikacija u oba smera.

Device driver (divajs drajver) - program za upravljanje radom konkretnog ureaja.

Lekcija

U prethodnoj lekciji razmatran je apstraktni model slojeva. Da bi se ostvarila konzistentnost u implementaciji razliitih protokola potrebno je da postoji standardizovani referentni model. Referentni model ne daje specifikaciju kako treba implementirati protokole, ve ima zadatak da omogui bolje razumevanje funkcija koje mreni protokoli treba da implementiraju. Najpoznatiji referentni modeli su OSI i TCP/IP. Na slici 2.1 prikazana su uporedno ova dva modela.

Slika 2.1. Uporedni prikaz OSI i TCP/IP referentnih modela

OSI referentni model

Open Systems Interconnection (OSI) je model zasnovan na predlogu Meunarodne organizacije za standardizaciju (International Standards Organization - ISO), definisanom jo poetkom 80-tih godina prolog veka, da se uvede meunarodni standard za komunikaciju otvorenih sistema. Pod pojmom otvoreni sistem podrazumeva se sistem otvoren za komunikaciju sa drugim sistemima. Standard je revidiran 1995. godine i danas se najee koristi kao referentni model za razumevanje mrenih protokola.

OSI model ima sedam slojeva, definisanih tako da:

svaki sloj predstavlja razliiti nivo apstrakcije,

svaki sloj implementira dobro definisan skup funkcija,

funkcije sloja su izabrane tako da omogue definisanje protokola koji treba da budu meunarodni standard,

granice slojeva treba da minimizuju protok informacija izmeu slojeva, i to samo kroz dobro definisane interfejse i

broj slojeva mora biti dovoljan da se razliite funkcije ne moraju smetati u isti sloj, ali ne i prevelik, da model ne bio nezgrapan.

Razmotrimo funkcije svakog od OSI slojeva, polazei od najnieg sloja.

Fiziki sloj

Osnovna funkcija fizikog sloja je da omogui prenos digitalnih podataka (nula i jedinica) preko komunikacionog kanala. Ukratko, ako je poslata nula, da se na prijemnoj strani prepozna kao nula. A ako je poslata jedinica, da se prepozna kao jedinica. Na prvi pogled vrlo jednostavno, ali ovaj sloj mora obaviti mnogo vrlo tekih zadataka. Fiziki sloj sastoji se od:

mehanike komponente, elektrine komponente,

funkcionalne komponente i

proceduralne komponente.

Mehanika komponenta definie tipove kablova, konektora i raspored pinova. Na slici slici 2.2 prikazan je RJ-45 konektor. To je najei tip konektora koji se koristi danas kod ianih mrea. Ima 8 pinova (kontakata) koji slue za slanje i prijem podataka. Kod 10 i 100Mb Ethernet-a, koriste se pinovi: 1, 2, 3 i 6, dok se kod 1Gb Ethernet-a koristi svih osam. Detaljnije o Ethernet mreama bie izloano u narednim poglavljima.

Slika 2.2. RJ-45 konektorElektrina komponenta definie karakteristike elektromagnetnih ili svetlosnih signala, tip linijskog koda, slabljenje signala, maksimalni domet, itd.

Funkcionalna komponenta odreuje znaenje pojedinih pinova i signala. Signali se najee dele na:

signale podataka (data)predajne (transmit)

prijemne (receive)

upravljake signale

sinhronizacione signale i

uzemljenje.

Proceduralna komponenta odreuje redosled signala kojima se definiu odreene operacije. Na slici 2.3 prikazan je redosled aktiviranja pojedinih pinova na 9-to pinskom serijskom konektoru prilikom komunikacije raunara i eksternog serijskog modema.

Slika 2.3. Asinhroni prenos podataka izmeu dva raunara korienjem direktne veze dva modema

Kada je modem spreman za slanje podataka, on aktivira pin 6 (signal Data Set Ready), javljajui raunaru da je ukljuen. Kada raunar ima podatke za slanje aktivira pin 7 (signal Request To Send), ali ne poinje sa slanjem dok ne dobije potvrdu od modema da je spreman da primi podatke. tek nakon aktiviranja pina 8 (signal Clear To Send), raunar poinje da alje podatke preko pina 3 (Transmit Data). Na prijemnoj strani modem obavetava raunar da je detektovao prenos aktiviranjem pina 1 (signal Carrier Detect), a podaci se mogu preuzeti preko pina 2 (Receive Data).

Fiziki sloj omoguuje direktnu komunikaciju dva raunara. Ukoliko je potrebno povezati vie raunara neophodno je uvesti i sloj veze podataka.

Sloj veze podataka

Sloj veze podataka omoguuje formiranje lokalnih mrea sastavljenih od vie od dva raunara. Osnovne funkcije ovog sloja su:

upravljanje pristupom medijumu,

uokviravanje,

adresiranje,

kontrola greaka i kontrola toka.

U mreama u kojima postoji vie od dva raunara koji dele zajedniki medijum za prenos podataka neophodan je protokol koji e odrediti kada ko ima pravo da alje svoje podatke. Postoje razliita reenja za ovaj problem. Jedno reenje, koje se inae koristi kod Ethernet mrea, jeste da svaka stanica oslukuje komunikacioni kanal i kada utvrdi na nema emisije korisnog signala u njemu alje svoje podatke. Tokom prenosa nastavlja da oslukuje, kako bi utvrdila da li se ono to alje poklapa sa onim to je na kanalu. Ako postoji odstupanje, znai da jo neko alje svoje podatke i stanica se povlai i prestaje sa slanjem dok se kanal ne oslobodi. Drugo reenje, koje se koristilo kod TokenRing mrea, zasniva se na postojanju specijalnog okvira koji cirkularno prolazi kroz mreu. Kada takav okvir-eton stigne do neke stanice, ona ima pravo da alje. Nakon zavretka slanja samo jednog okvira, stanica prosleuje eton susednoj stanici. Da bi ovakav algoritam mogao da funkcionie potrebno je da stanice budu povezane u prsten.

Uokviravanje podrazumeva organizovanje binarnih podataka u grupe (tj. pakete bitova), koje se nazivaju okviri. Okviri omoguuju da se sa sigurnou moe utvrditi kada se u komunikacionom kanalu nalaze validni podaci, a kada ne postoji prenos. Na poetku okvira se obino nalazi sekvenca podataka koja slui za sinhronizaciju prijemnika i predajnika, u sluaju asinhronog prenosa. Iza te sekvence nalaze se adrese poiljaoca i primaoca, kao i druge kontrolne informacije. Uvoenje okvira omoguuje proirivanje osnovne poruke razliitim upravljakim i kontrolnim informacijama. Na kraju okvira obino se nalazi kontrolna suma koja omoguuje otkrivanje greaka. Uokviravanje zavisi od naina pristupa medijumu i funkcija je na kojoj se baziraju sve ostale funkcije sloja veze podataka.

Adresiranje omoguuje da se odredi kom odredinom raunaru je poruka namenjena. Da nema adresiranja mogle bi da postoje samo direktne veze izmeu dva raunara. U okvir koji se alje dodaju se dve adrese: adresa poiljaoca i adresa primaoca. Adresa primaoca slui da samo jedan raunar u lokalnoj mrei prepozna okvir kao neto to je namenjeno njemu, a adresa poiljaoca da primalac zna kome da vrati odgovor. Adrese na nivou veze podataka nazivaju se jo i fizike ili MAC adrese. Fizikim se nazivaju zato to su najee definisane u ROM memoriji mrenih kartica i ne mogu se menjati. MAC je skraenica engleskog termina Media Access Control (kontrola pristupa medijumu). Adresa na nivou veze podataka zavise od naina pristupa medijumu. Zbog toga se ove adrese esto zovu i MAC adrese.

Kontrola greaka omoguuje otkrivanje greaka koje se javljaju tokom prenosa podataka kroz komunikacioni kanal. Razlozi za nastajanje greaka su razliiti: presluavanje signala iz susednih provodnika, indukcija pod dejstvom spoljanjeg elektromagnetnog zraenja, slabljenje u provodniku, greka u odmeravanju i sl. Kontrola greaka najee se implementira dodavanjem kontrolne sume, koja se izraunava na predajnoj strani na osnovu podataka koji se alju. Na prijemnoj strani se ponovo rauna kontrolna suma, na isti nain kao i na predajnoj strani, i ukoliko se poklope, smatra se da je podatak dobro primljen.

Kontrola toka reava probleme koji nastaju kada poiljalac bre alje podatke nego to je primalac u stanju da ih primi. Da bi se spreilo pretrpavanje primaoca i gubitak podataka, primalac vraa informaciju poiljaocu ta je primio, a ta nije, i kojom brzinom je u stanju da prima podatke. Kod dananjih protokola kontrola toka najee nije implementirana na sloju veze podataka, ve na transportnom nivou.

Vrlo esto se sloj veze podataka deli na dva podsloja:

sloj za kontrolu pristupa medijumu i

sloj za kontrolu logike veze.

Ovakva podela nastala je jo daleke 1980. godine, kada je postojalo vie protokola nivoa podataka koje je trebalo objediniti u meunarodni standard. Sve specifinosti svakog od protokola preseljene su u sloj za kontrolu pristupa medijumu (MAC Media Access Control). To je nii podsloj i odgovoran je za implementaciju odgovarajue tehnologije. Veza sa viim slojevima, upravljanje tokom i sve ono to je moglo da se standardizuje bez obzira na tehnologiju nieg nivoa objedinjeno je nivoom logike veze (LLC Logical Link Control).

Mreni sloj

Sve dok se raunari nalaze u okvirima jedne lokalne mree, sloj veze podataka je dovoljan za njihovu komunikaciju. Meutim, ukoliko elimo da komuniciramo sa raunarom koji nije u naoj lokalnoj mrei potrebna je i mreni sloj.

Osnovni zadaci mrenog sloja su:

da omogui jedinstveno i hijerarhijsko adresiranje svih raunara i

nalaenje optimalnog puta do odredita

Za razliku od adresa sloja veze podataka, koje su ugraene u mrene kartice i zavise samo od identifikatora proizvoaa i serijskog broja konkretne kartice, adrese mrenog sloja moraju imati odgovarajuu strukturu. Ta struktura treba da omogui da svaki raunar na itavom svetu ima jedinstvenu adresu i da se analiziranjem te adrese moe lako locirati. Razmotrimo hijerarhijsko adresiranje na primeru adrese stanovanja. Ako aljemo pismo nekome u inostranstvu, celokupna adresa trebalo bi da se sastoji od:

naziva drave,

naziva grada (i potanskog broja),

naziva ulice,

kunog broja,

broja stana (u sluaju zgrade) i

imena i prezimena.

Za razliku od prethodnog primera, mrena adresa nije tekstualna, ve numerika i zavisi od protokola mrenog nivoa koji se koristi. Kod IPv4 (Internet Protocol ver. 4) to je 32-bitni broj. Poetni bitovi adrese definiu nadmreu, srednji podmreu, a najnii definiu raunar. Detaljnije o adresiranju IP protokola bie rei u narednim poglavljima.

Hijerarhijska struktura adrese omoguuje rutiranje paketa. Paket je osnovna jedinica podataka na mrenom nivou. Pod pojmom ruteranje podrazumeva se prosleivanje paketa odreenom trasom (rutom). Ureaji koji treba da obezbede optimalnu rutu nazivaju se ruteri. Oni odravaju tablicu adresa odredita i na osnovu nje prosleuju pakete koji pristiu odgovarajuim susednim ruterima, sve dok ne stignu do odredita. Osnovni zadatak rutera je da pronau optimalnu trasu, kako bi paketi stigli to bre.

Mreni sloj daje sve od sebe da paket stigne do odredita, ali nema naina da to proveri. Drugi veliki problem koji ovaj sloj ne moe da rei je kako odvojiti pakete razliitih aplikacija. Jedino to mreni sloj poznaje je adresa, a ona nije dovoljna da bi se razlikovali svi programi koji mogu da se izvravaju na jednom raunaru. A tek da ne govorimo o viestrukim instancama jednog programa. Zato su potrebne usluge viih slojeva.

Transportni sloj

Zadaci transportnog sloja su:

da omogui veem broju aplikacija da komuniciraju preko zajednikog mrenog sloja,

da segmentira (podeli) podatke na manje celine,

da obezbedi kontrolu toka podataka.

Ve je pomenuto da mrena adresa na jedinstveni nain odreuje raunar u itavom svetu. Raunari koji nude neke usluge nazivaju se serveri, a aplikacije koje se izvravaju na njima servisi. esto se i za te aplikacije koristi termin server, ali emo mi u daljem tekstu serverom smatrati raunar, a servisom program. Navoenjem adrese servera, klijent (raunar kome je potrebna neka usluga servera) moe pristupiti serverskom raunaru. Meutim, potreban je nain da se odredi koju uslugu eli. Mrena adresa nije dovoljna za to. Takoe, kada server vraa odgovor klijentu, potrebno je da zna kojoj aplikaciji su traeni podaci potrebni. Da bi sve ovo bilo mogue, transportni sloj uvodi portove. Port je 16-to bitni celi broj koji identifikuje aplikacije koje meusobno komuniciraju. Uvoenje transportnog sloja omoguuje da na jednom raunaru istovremeno moemo krstariti Internetom, itati elektronsku potu, komunicirati preko nekog programa za instant-komunikaciju (Instant Messenger) i gledati program na nekom on-line kanalu, a da se paketi svih ovih aplikacija ne pomeaju.

Da bi prilagodio podatke za slanje preko mrenog sloja, transportni sloj ih deli u manje celine. Te celine nazivaju se segmenti, a sam proces deljenja segmentacija. Svakom segmentu dodaje se odgovarajui identifikator (broj koji na jedinstveni nain odreuje dati segment), kako bi na prijemnoj strani bilo mogue uklapanje segmenata u celinu. Proces segmentacije se moe porediti sa deljenjem teksta dokumenta na reenice. Svaka reenica se zasebno alje ka odreditu. Ali da bi primalac imao koristi od poslatog teksta, reenice na prijemnoj strani moraju biti u istom redosledu kao na predajnoj strani. Ako doe do tumbanja reenica, poslati tekst moe sasvim promeniti smisao. Transportni sloj zaduen je za deljenje poruke u segmente, ali i za sklapanje segmenata u celinu.

Prilikom transporta, neki segmenti mogu biti oteeni ili izgubljeni. Zato, ovaj sloj obezbeuje i kontrolu toka. Brzina slanja prilagoava se brzini kojom prijemnik moe da prihvata i obrauje poruke. A ako doe do oteenja ili gubitaka segmenata, vri se retransmisija (ponovno slanje) takvih segmenata. Pri slanju svakog segmenta aktivira se tajmer (broja). Ako pre istek tajmera stigne potvrda od prijemnika da je segment primljen, znai da je sve prolo kako treba i tajmer se zaustavlja. Meutim, moe se desiti da potvrda ne stigne u datom vremenskom intervalu. im istekne tajmer, odgovarajui segment se ponovo alje (i restartuje se tajmer).

Iskorienost komunikacionog kanala, i brzina komunikacije, je vrlo mala ako se eka da stigne potvrda za svaki segment pre nego to se poalje sledei. Ovakva kontrola toka naziva se stani i ekaj. Da bi se ubrzao prenos, koristi se tehnika poznata kao klizni prozor. Klizni prozor omoguuje da se poalje vie segmenata pre nego to neki od njih bude potvren. Na primer, ako je veliina prozora 10, to znai da poiljalac moe u nizu da poalje 10 segmenata ne ekajui nita. Tek nakon slanja 10-tog segmenta, poiljalac se blokira i eka da stigne potvrda za prvi poslati segment. im stigne potvrda za prvi, nastavlja sa slanjem 11-tog. Kada stigne potvrda za drugi, alje 12-ti segment, itd. Mogue je istovremena potvrda i vie segmenata, samo jednom potvrdnom porukom. Dakle dozvoljeno je maksimalno 10 segmenata da eka na potvrdu. Ukoliko se veliina prozora izabere tako da slanje svih segmenata iz prozora traje due od vremena da jedan segment stigne do odredita i vrati se potvrda, tok poruka je neprekidan. Tada kaemo da imamo puno iskorienje komunikacionog kanala.

Sloj sesije

Sloj sesije ima zadatak da upravlja dijalogom izmeu uesnika u komunikaciji. Ovaj sloj uestvuje u formiranju, upravljanju i raskidanju sesije. Prema smeru toka podataka, sve komunikacije moemo podeliti na:

Simpleks (eng. simplex),

poludupleks (eng. half-duplex) i

dupleks (eng. full-duplex).

Simpleks je komunikacija samo u jednom smeru. To je, na primer, emitovanje signala u etar. Poailjalac samo alje, a primalac samo prima podatke. Ovde zapravo i nema sesije, jer ne moe da doe do sukoba oko toga ko ta treba da radi u komunikaciji. Uloge su unapred dodeljenje i nepromenljive.

Poludupleks komunikacija omoguuje prenos podataka u oba smera, ali ne istovremeno. Najbolji primer je komunikacija preko radio stanice. Samo dok dri dugme za predaju jedna strana moe da govori. Ali u tom periodu ne moe da uje drugu stranu. Nakon toga uloge se menjaju. Kod raunarskih mrea, sloj sesije treba da upravlja procesom dodeljivanja uloge u komunikaciji, i pravom da se alju podaci.

Dupleks komunikacija je potpuno dvosmerna. U istom trenutku obe strane u komunikaciji mogu istovremeno i da alju i da primaju podatke. Primer iz svakodnevnog ivota koji ilustruje ovaj vid komunikacije je razgovor preko telefona. Oba sagovornika mogu istovremeno da priaju i uju drugu stranu.

Sloj sesije ima zadatak da pre poetka protoka korisnih informacija razmeni odreene upravljake informacije izmeu strana u komunikaciji, da alocira prostor za smetanje podataka. U toku prenosa podataka, definie kontrolne take u kojima pamti dokle se stiglo sa komunikacijom. A po zavretku komunikacije, raskida komunikaciju i isti sve ono to je prethodno alocirao.

Prezentacioni sloj

Zadaci prezentacionog sloja su:

da standardizuje format zapisa podataka,

da kompresuje podatke i

da ifruje podatke.

Prezentacioni sloj ima zadatak da standardizuje zapis podataka kako bi bio razumljiv obema stranama u komunikaciji. Prosto je neverovatno koliko razliitih tipova raunara postoji na Internetu. Svako od njih ima svoj nain za interno predstavljanje podataka, zvuka, slika i video materijala. Jedni tekstualne podatke kodiraju ASCII kodom, drugi EBCDIC kodom. Jedni predstavljaju podatke tako da se prvo smetaju bajtovi vee teine kod viebajtnih podataka. Kod drugih je redosled obrnut. O varijetetu zvunih i video zapisa je teko i govoriti u ovako kratkom pregledu. Ali, i pored svega, svi ovi raunari komuniciraju preko mree. I to vrlo uspeno. Zasluga je protokola transportnog nivoa, koji prevode podatke u standardni format. Na primer, standardni formati za predstavljanje statikih slika su: PNG, JPEG, GIF, itd.

Drugi, vrlo vani, zadatak ovog sloja jeste da omogui efikasniju komunikaciju. Obzirom da komunikacija najee podrazumeva prenos velike koliine informacija, efikasnost u mnogome zavisi od mogunosti da se ti podaci kompresuju (smanji njihova veliina).

Nekim aplikacijama je bitno i da podaci koji se alju na mreu budu zatieni od neeljenih posmatraa. Zato ovaj sloj nudi i mogunost ifrovanja podataka. Pod pojmom ifrovanje podrazumeva se zamena originalnih kodnih sekvenci drugim kodnim sekvencama. Na prijemnoj strani, prezentacioni sloj mora jednoznano deifrovati podatke. Postoje razliiti metodi ifrovanja, ali najee su zasnovani na metodi javnog i tajnog kljua.

Aplikacioni sloj

Aplikacioni sloj nudi standardne servise krajnjim korisnicima. To je najvii sloj u OSI modelu i on direktno komunicira sa korisnikim aplikacijama i predstavlja njihov interfejs ka mrei. Zadatak ovog sloja je da ponudi standardne usluge (servise). Na primer, ako je potrebno prenositi datoteke preko raunarske mree, nije neophodno razvijati poseban program za to. Odgovarajui protokol aplikacionog nivoa ve brine o tome. Potrebno je samo napraviti korisniki interfejs ka njemu i proslediti datoteku.

Enkapsulacija podataka

U realnom ivotu neprestano se sreemo sa enkapsulacijom (pakovanjem). Na primer, kada kupujemo sok i ne razmiljamo u kakvim je prenosnim sredstvima bio, dok ga mi nismo kupili. Najpre se flaa puni sokom. Logino je da sok, obzirom da je tenost, ne moe biti dostavljen krajnjem korisniku ako nije sipan u neku flau, bocu ili tetrapak. Ova ambalaa spreava da se sok razlije. Nakon toga, vie flaa pakuje se u veu plastinu ili kartonsku ambalau (najee kutiju) da bi se olakalo noenje vie flaa odjednom. Kutije se, zatim, smetaju u kamion koji ih odvozi na vee rastojanje. Ako je potrebno odneti flae na par stotina metara, onda kamion nije potreban. Ali za vee rastojanja, potreban nam je i ovaj vid enkapsulacije. Kada se sok odvozi u neku daleku zemlju na drugom kontinentu, kamion se mora ukrcati na brod. Jo jedan sloj enkapsulacije!

Dakle, u nekom trenutku, dok prelazi more ili okean, sok se nalazi u flai, koja je zapakovana u kutiju, koja se nalazi u kamionu, koji je na brodu. etiri nivoa enkapsulacije, svaki za prenos preko odgovarajueg medijuma i na odgovarajue rastojanje.

Kada brod stigne do obale, kamion nastavlja put kopnom da stovarita. U stovaritu se kutije skidaju iz kamiona, a jedan deo direktno prenosi do prodavnice. U prodavnici se flae vade iz kutija i postavljaju na rafove. Ovaj postupak otpakivanja naziva se dekapsulacija.

Prilikom prolaska kroz slojeve OSI modela deava se slina pojava. Podaci se inicijalno nalaze u nekom baferu u memoriji. Aplikacije direktno manipuliu tim podacima, upisuju ih i itaju. Koliina podataka moe biti jako velika, i neophodno je podeliti ih u manje celine pre slanja. Transportni sloj je prvi OSI sloj koji vri enkapsulaciju podataka. Deli ih u celine koje se nazivaju segmenti. Svakom segmentu dodaje zaglavlje u koje upisuje: port poiljaoca, port primaoca, redni broj segmenta koji se alje (kako bi se segmenti sklopili u pravilan redosled na prijemnoj strani), redni broj segmenta koji se potvruje (ako se podaci primaju), veliinu prozora za slanje poruka, itd.

Mreni sloj preuzima segmente i pakuje ih u pakete. Paketima se dodaje novo zaglavlje koje sadri: mrenu adresu izvora, mrenu adresu odredita, i neke druge kontrolne podatke. Ovako upakovani podaci alju se niem sloju.

Sloj veze podataka preuzima paket i pakuje ga u okvir. Okvir osim paketa mrenog nivoa sadri i: odredinu MAC adresu, izvornu MAC adresu, identifikator protokola vieg nivoa iji su podaci upakovani u okvir ili duinu okvira i kontrolnu sumu. Okvir se prosleuje fizikom sloju.

Fiziki sloj alje bit po bit okvira na komunikacioni medijum.

Na prijemnoj strani, fiziki sloj preuzima bitove i pakuje ih i okvire, koje zatim prosleuje sloju veze podataka. Sloj veze podataka proverava kontrolnu sumu. Ako utvrdi da je ona dobra, tj. da je primljen ispravan okvir, proverava se odredina adresa, da bi se videlo da li je okvir namenjen ba toj stanici. Ako je odredina adresa adresa te stanice, iz okvira se izvlai mreni paket i prosleuje mrenom protokolu iji je identifikator naveden u okviru.

Mreni sloj preuzima paket i proverava da li je ispravan i da li se u njemu navodi mrena adresa ba te stanice kao odredina adresa. Ako je tako, izvlai se segment iz paketa i prosleuje odgovarajuem protokolu vieg sloja.

Transportni sloj preuzima segment i proverava da li je to segment sa rednim brojem koji oekuje. Ako jeste, vraa poiljaocu poruku da je primio sve kako treba. Ova poruka naziva se potvrda (acknowlege). Ukoliko nije po redu, smeta se u odgovarajui bafer i eka se da stignu segmenti sa manjim rednim brojevima, kako bi se sklopila poruka. Da li e protokol transportnog sloja poslati poruku poiljaocu da mu je stigao segment preko reda i da mu neki segmenti nedostaju, zavisi od implementacije samog protokola.

Kada su segmenti sklopljeni po redosledu slanja, protokoli viih slojeva mogu proitati podatke i vriti dalju obradu.

TCP/IP

Za razliku od ISO modela TCP/IP model je mnogo blii konkretnoj implementaciji mrenih protokola. Zasniva se na hijerarhiji protokola koji ine osnovu globalne svetske mree Interneta.

TCP/IP model, kao i itav Internet, nastao je iz ARPAnet projekta. To je projekat zapoet 60-tih godina prolog veka u cilju razvoja kompjuterske komunikacione mree. Razvoj ovog projekta vodilo je specijalno telo DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), u sastavu Ministarstva odbrane Sjedinjenih Amerikih Drava (United Stated Departmet of Defense). Internetom i danas krue prie da je ARPAnet bio projekat razvoja mree koja bi preivela nuklearni rat. Ova prie nikada nisu potvrene, ali je robusnost ove mree bila izuzetno velika. Gubitak ak i velikog dela mree nije spreavao preostale vorove da komuniciraju. Ta ilavost poivala je na tehnologiji mrea sa skretnim paketima, koja je i danas sr Interneta.

TCP/IP referentni model sastoji se od etiri sloja:

sloja pristupa mrei,

internet sloja,

transportnog sloja i

aplikacionog sloja.

Slika 2.4. Najvaniji protokoli TCP/IP skupa protokola i njihov raspored po slojevimaSloj pristupa mrei

Sloj pristupa mrei objedinjuje fiziki i sloj veze podataka OSI modela. Ova dva sloja objedinjena su iz praktinih razloga. Naime, oni zavise od konkretne tehnologije koja je primenjena u implementaciji mree. Zavise od tipa mrene kartice i softvera za upravljanje tom karticom (eng. device driver). Svi vii slojevi mogu biti potpuno nezavisno implementirani, ali dva najnia sloja, tanije, fiziki i nii podsloj sloja veze podataka (MAC) to ne mogu. Najraireniji protokoli ovog sloja su: Ethernet, 802.11, Frame Relay i ATM.Ethernet protokol, definisan IEEE 802.3 standardom, je najrasprostranjeniji standard za iane lokalne mree. Javlja se u vie oblika, i na fiikom nivou koristi upredene bakarne kablove ili optika vlakna.

Za beine lokalne mree, danas se najee koriste standardi iz grupe IEEE 802.11. Kao medijum za prenos podataka koriste vazduh, tj. ne zahtevaju kablove. Brzine prenosa podataka su znaajno manje u odnosu na Ethernet LAN, ali se mnogo lake postavljaju, a omoguuju u pristup mobilnim klijentima.

U oblasti WAN mrea koriste se Frame Relay i ATM protokoli.Internet sloj

Internet sloj je po funkciji identian mrenom sloju OSI modela. Osnovu ovog sloja ini Internet Protocol IP.

Internet protokol, kao to mu i samo ime kae, predstavlja osnovni protokol za prenos informacija putem Internet-a. Osnov je za formiranje mrea sa skretnim paketima, i omoguuje hijerarhijsko adresiranje svih raunara na svetu. Daje sve od sebe da paket stigne do odredita, ali ne garantuje sigurnu isporuku, dolazak paketa po redu, niti izbegavanje dupliranja paketa. Za sve to zaduen je transportni sloj.

Prilikom prenosa podataka mogu da se dogode razliite greke na putu do odredita. Sam IP protokol ne omoguuje signalizaciju tih greaka, ali postoji specijalan protokol koji se naziva ICMP (Internet Contol Message Protocol) ije je zadatak upravo to. Kada pokuamo pristup nekom raunaru i dobijemo odgovor da nije dostupan, zasluga za to obavetenje pripada upravo ICMP-u. On se oslanja na IP za prenos svojih informacija i obino se implementira kao integralni deo IP-a.

Trei, takoe vrlo vaan, protokol internet sloja je ARP (Address Resolution Protocol). Njegov zadatak je da prevede IP adresu u MAC adresu. IP adresa je logika adresa i ona zavisi od poloaja raunara u globalnoj mrei. MAC adresa je fizika adresa i zavisi od proizvoaa i serijskog broja mrene kartice. Prevoenje jedne u drugu adresu od sutinskog je znaaja za uspeno funkcionisanje raunarskih mrea (bar kada je u pitanju IPv4), ali se ne moe algoritamski reiti, jer adrese nikako meusobno ne zavise. Jedini nain za prevoenje jeste formiranje tabele koja definie preslikavanje. Za odravanje te tabele zaduen je ARP.

Transportni sloj

Transportni sloj je identian istoimenom sloju OSI modela, sa jednom malom razlikom. U TCP/IP modelu, transportni sloj ne mora da obezbedi uspostavljanje veze, niti kontrolu toka. Tipini protokoli ovog nivoa su Transmission Control Protocol TCP, i User Datagram Protocol UDP.

TCP je tipian protokol transportnog nivoa. Omoguuje uspostavljanje veze, pouzdan prenos, numeraciju poruka, kontrolu toka, itd. On se koristi kad god je potreban pouzdan prenos podataka. Upravo zbog toga se mnogi protokoli aplikacionog nivoa oslanjaju na njega, kao na primer: HTTP (Web), SMTP (elektronska pota), POP3 (elektronska pota), FTP (prenos datoteka), itd.

UDP nema ni jednu od karakteristika transportnog nivoa OSI modela, osim multipleksiranje/demulpleksiranja pristupa razliitih protokola aplikativnog nivoa korienjem portova. Podatke organizuje u segmete koji se nazivaju datagram-i i alje ih ka odreditu, bez da ih numerie ili eka potvrdu na njih. Datagrami mogu biti oteeni, izgubljeni, ili mogu doi do odredita, ali da nema dovoljno mesta za njihovo smetanje. U svakom od tih sluajeva datagram se odbacuje, bez da se izvor obavesti o tome.

Postavlja se pitanje: emu nepouzdan protokol, ako ve postoji TCP koji ima sve potrebne karakteristike pouzdanog protokola transportnog nivoa? Odgovor je jednostavan. TCP je prilino sloen protokol koji moe nepotrebno da optereti strane u komunikaciji. To nije veliko optereenje za savremene raunare, ali poiljalac moe biti i pametni senzor, koji vri neko merenje i rezultate tog merenja alje ka centralnoj stanici. Implementacija TCP protokola u tom sluaju jeste nepotrebno optereenje. tavie, merenja se vre periodino. Ako neki segment i ne stigne do odredita, to ne mora biti problem, jer e sledee merenje dati novu validnu vrednost. U tom sluaju retransmisija moe ak predstavljati i neeljeno ponaanje senzora.

ak i kada poiljalac i/ili primalac nisu jednostavne konstrukcije i ogranienih mogunosti, nekada postoji potreba za implementacijom protokola koji je sasvim drugaiji od TCP-a. Tada je UDP idealan da prui osnovnu nad kojom se nadgrauje dati protokol.

Aplikacioni sloj

Aplikacioni sloj TCP/IP modela objedinjuje sloj sesije, prezentacioni i aplikacioni sloj OSI modela. Na ovom sloju postoji mnotvo protokola od kojih emo pomenuti samo neke:

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) omoguuje pristup dokumentima preko Web-a,

FTP (File Transfer Protocol) omoguuje prenos datoteka,

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol ) omoguuje slanje elektronske pote,

POP3 (Post Office Protocol v3) omoguuje preuzimanje elektronske pote sa servera,

DNS (Domain Name System) omoguuje prevoenje simbolikih imena raunara u IP adrese,

Telnet (Telecommunication network) omoguuje pristup udaljenim raunarima i izvravanje komandi na njima.

Zadatak

Zadatak

Upoznati se sa enkapsulacijom podataka korienjem WireShark protokol analizatora.

Pokrenuti WireShark i odabrati interfejs na kome postoji saobraaj.

Otvoriti Web pretraiva i uneti adresu Google-a - www.googl.com.

Izabrati jedan od HTTP-paketa i pogledati kako izgleda enkapsulacija podataka.

Utvrditi koji sve protokoli uestvuju u enkapsulaciji i kako izgledaju njihova zaglavlja.

3. Mreni protokoli - I deo

Ciljevi lekcije

Ciljevi ove lekcije su upoznavanje sa

konceptom protokola,

principom rada najznaajnijih protokola svih nivoa TCP-IP modela i

podeavanje pojedinih protokola.

Neophodno predznanje

Neophodno predznanje

Teme obraenej u ovoj lekcij zahtevaju poznavanje OSI i TCP/IP referentnih mrenih modela.

Osnovni koncepti

Definicije

Protokol - predstavljaju skup pravila za predstavljane podataka, signalizaciju, detekciju i oporavak od greaka.

Paketna mrea - mrea kod koje korisnik prenosi malu koliinu informacija za relativno kratko vreme, nakon ega oslobaa kanal, koga mogu koristiti drugi korisnici.

Mreni protokoli - I deo

Komunikacioni protokoli, kako je to u prethodnom poglavlju opisano, predstavljaju skup pravila za predstavljane podataka, signalizaciju, detekciju i oporavak od greaka, i sl. Primer jednostavnog komunikacionog protokola prilagoenog glasovnoj komunikaciji je dispeer na radio stanici. U primeru radio stanice, policijske na primer, postoji centrala koja ima vezu preko radio talasa sa velikim brojem prenosivih radio aparata (toki-voki). Po prirodi radio talasa kao medijuma za prenos informacija, govor sa centrale moe se uti na svim toki-vokiima, i obrnuto govor preko jednog toki-vokia uju svi koji sluaju na istom radio kanalu. Pored navedenog, jo jedna karakteristika radio veze kao medijuma za prenos je i to da je u jednom trenutku mogue prenositi na jedoj radio-frekvenciji samo jedan razgovor i to u jednom smeru, takorei monolog. Ovo ogranienje namee potrebu da se unapred dogovori nain komunikacije. Tako, u pomenutom primeru, u sluaju prijave provale, dipeer proverava koja je patrola najblia i obraa se patroli po njihovom broju:

Patrola 150, javite se. Prijem.

Bez obzira to sve patrole uju poruku, samo potrola koja je prepoznala svoj broj se odaziva pozivu:

Patrola 150 ovde. Prijem.

Nakon ovog inicijalnog dela obe strane u komunikaciji znaju da je ona druga strana prisutna i oekuje poruku. Sada je na redu prenos poruke od strane dispeera:

U ulici XYZ, broj kue X prijavljena je provala. Proverite. Prijem.

Kako bi dispeer bio siguran da je poruka primljena, patrola mora da potvrdi prijem:

Primljeno. Prijem.

Po unapred dogovorenim pravilima svaka strana u komunikaciji duna je da na kraju prenosa svoje poruke kae Prijem. Ovo znai da je strana koja prenosi poruku zavrila svoj monolog i prelazi u stanje u kome moe da slua.

Jedna od moguih definicija protokola moe biti: Protokol predstavlja skup unapred dogovorenih i definisanih pravila koja jednoznano odreuju pravilan sled dogaaja i daju semantiku svakom dogaaju pojedinano.

Kao to se moe zakljuiti, prethodno navedena definicija protokola dovoljno je opta da pored komunikacionih protokola ukljuuje i niz drugih dogaaja koji imaju tano odreen sled dogaaja. Na primer bonton, ili protokol za prijem premijera druge drave.

Prethodno navedeni primer komunikacije centrale sa vie patrola predstavlja jedan od apekata ovog protokola. Drugi aspekt bila bi sutuacija kada patrola javlja centrali situaciju na terenu i trai podrku druge patrole, itd. Meutim, cela komunikacija moe se posmatrati i na drugi nain: da bi se poruka sa centrale prenela svim patrolama potrebno je pritisnuti crveni tasrer na centrali. U tom trenutku elektrini impuls od tastera prenosi se do elektronike predajnika, koji zvuk sa mikrofona prevodi u elektromagnetne talase. Zvuk sa mikrofona se prevodi u elektromagnetne talase po drugom skupu pravila, koji se takoe moe svrstati u protokole. Postavlja se pitanje: ta je od prethodno navedenih protokol za komunikaciju centrale i patrola? Da li je protokol dijalog definisan na poetku ovog poglavlja, ili je protokol za ovu komunikaciju zapravo scenario prevoenja govora u elektromagnetne talase?. Odgovor je oba. Razlika je jedino u tome to je prevoenje govora u elektromagnetne talase protokol fizikog nivoa, prenos informacija bez ulaenja u to ta te informacije znae, dok je dijalog dispeera i patrole protokol vieg nivoa koj porukama daje odreenu semantiku, smisao.

Skoro sve komunikacije, pa i komunikacije na raunarskim mreama, odvijaju se u vie nivoa. Kae se da je protokol iznad nekog protokola ukoliko koristi njegove usluge da prenese svoje poruke. Tako je u pretohdnom primeru portokol koji smo nazvali protokol vieg nivoa iznad protokola fizikog nivoa zato to dispeer u cilju prenosa poruke koristi crveni taster i elektroniku koja govor prevodi u elektromagnetne talase. Ovo je ilustrovano na sl. 3.1.

Slika 3.1. Primer dvoslojne komunikacije

Kae se da protokoli odgovarajuih nivoa komuniciraju meusobno, dok su protokoli ispod transparentni, odnosno, gledano iz ugla samog protokola vieg nivoa, protokol vieg nivoa je apsolutno nezavistan od protokola nieg nivoa. Tako, dispeer razgovara sa patrolom, i obrnuto, i imaju dogovoren protokol za komunikaciju bez obzira na to to na fizikom nivou, uslovno reeno, antene meusobno komuniciraju svojim protokolom.

Kako je u prethodnom poglavlju opisano, komunikacija na raunarskim mreama definisana je modelima, OSI i TCP/IP, koji imaju sedam, odnosno etiri nivoa. Na svakom nivou odvija se komunikacija po unapred sefinisanim pravilima po protokolu odreenog nivoa. Protokoli svih nivoa su standardizovani od strane meunarodnih organizacija za standardizaciju (IETF, IEEE, ISO, ITU-T, i dr.). U ovom poglavlju bie opisani prookoli TCP/IP mrenog modela, poev od fizikog, zakljuno sa aplikativnim nivoom. 3.1. Paketne mree

Generalno, postoje dva tipa mrea:

- komutacija kanala, i

- komutacija paketa, ili paketne mree.

Istorijski gledano, prvi vidovi telekomunikacija bili su bazirani na komutaciji kanala. Na poetku razvoja, u centrali postojalo je radno mesto operatera, pa je telefonski poziv uspostavljan tako to se prvo uspostavljala veza sa operaterom. Operateru se davao nalog da pozove odreeni broj, a operater je u bukvalnom smislu prespajao dva odgovarajua prikljuka na tabli sa onoliko prikljuaka koliko telefonskih brojeva u gradu ima.

Sika 3.2. Primer mree sa komutacijom kanala

Velika mana ovakvog naina komunikacije je ta da je ceo komunikacioni kanal bio zauzet u toku komunikacije. U sluaju meumesnih veza, gde je postojalo samo par kanala izmeu gradova bilo je izuzetno skupo zauzeti kanala. Drugim reima, ako jedan korisnik koristi jedan od dva kanala, koliko ih operater poseduje, korisnik zauzima 50% kapaciteta telekomunikacione kompanije, pa shodno tome iznosi i njegov raun.

Vremenom kapaciteti su poveani, a operatere sa slike zamenile su automatske centrale, tako da su trokovi u tom pogledu smanjeni. Meutim, i automatske centrale imale su istu ulogu kao i operateri sa slike.

Drugi koncept mrea, koji je u mnogome oborio cenu komunikacija, pa samim tim i doveo do ekspanzije mrea kakvu danas poznajemo u vidu Inteneta, jesu paketne mree. Ideja paketnih mrea je da korisnik prenosi malu koliinu informacija za veoma kratko vreme, nakon ega oslobaa kanal kako ga mogu koristiti drugi korisnici. Vei broj korisnika manja cena prenosa podataka.

Paketne mree su mnogostruko komplikovanije od mrea sa komutacijom kanala, pa sam prstup u razmatranju ovakvih mrea je zbog jednostavnosti izuavanja podeljen u slojeve, kako je to u prethodnom poglavlju objanjeno. U ovom poglavlju bie rei o slojevima TCP/IP modela, kako modela na kome se zasniva Internet.

3.2. Sloj pristupa mrei

Sloj pristupa mrei, po TCP/IP specifikaciji, praktino se sastoji od dva podsloja. To su fiziki i nivo linka (eng. Data Link Layer), po OSI specifikaciji. Fiziki nivo predstavlja sam medijum, odnosno komunikacioni kanal kroz koji se prenose informacije i moe biti iani, optiki ili beini. Kod ianog informacije se prenose u vidu elektrinog napona, kod optikog putem svetlosnih zraka, dok se kod beinog informacije prenose elektromagnetnim talasima. Posmatrano sa fizikog nivoa, slino kao u prethodnom primeru sa dispeerom i patrolama, prenose se elektrini impulsi bez ulaenja u detalje ta ti impulsi zapravo znae. Na ovom nivou definiu se elektrine (odnosno elektromagnetne, ili optike) karakteristike komunikacionog kanala, kao to su: nivo napona, jaina struje, dozoljeno slabljenje, predajna snaga antene, ili jaina i talasna duina svetlosnog snopa ako je optika u pitanju, kao i konektori koji se koriste za povezivanje, s jedne strane, i nain na koji se predstavljaju informacije (binarne cifre 0 i 1, ili dr) sa druge strane. Na nivou linka protokolom je definisano kako se kroz medijum, elektrini, optiki ili elektromagnetni prenose cele poruke u vidu grupa binarnih nila i jedinica iz jedne take u drugu. Na ovom nivou poruke koje se razmenjuju zovu se frejmovi (eng. frame okvir, ram, uramljeni). U bukvalnom prevodu frejm znai okvir, tj. uovireni ili uramljeni podaci. Na sledeoj slici je prikazan izgled jednog okvira:

Start Odredite Izvor Tip Podaci CRC

Slika 3.3. Tipian izgled okvira

Na ovom nivou, pre slanja samih podataka, izvorna strana mora poslati signal za start, mora navesti kome su podaci namenjeni (odredite), mora navesti svoju identifikaciju (izvor) kako bi odredite znalo kome treba da odgovori, mora navesti tip poruke, pa tek tada moe poeti sa prenosom podataka. Nakon prenosa podataka izvor dodaje specijalnu informaciju koja se korsti na idredinoj strani za proveru da li je dolo do greke prilikom prenosa. Ovo se naziva format poruke. Pored formata protokol definie i redosled slanja poruka.

Na nivou linka najpoznatiji su Ethernet i PPP protokol. Pored ova dva protokola, tu su i TokenRing, AppleTalk, SLIP, i dr.

Za raliku od OSI modela, TCP/IP model objedinjuje fiziki i nivo linka u jedan nivo i naziva ih jedinstvenim imenom sloj pristupa mrei. Ovo je uglavnom zbog toga to se obino ova dva nivoa implementiraju hardverski na jednoj kartici. Da bi raunar pristupio nekoj mrei mora biti opremljen odgovarajuom karticu za tu mreu. U zavisnosti od tipa raunara u koji se kartica ugrauje razlikujemo PCI (za desktop) i PCMCIA kartice za laptop raunare, a u zavisnosti od tipa mree kojoj elimo da pristupimo razlikujemo:

Ethernet kartice za pristup lokalnim mreama;

Wireless kartice za pristup beinim mreama;

Modeme i ISDN ureaje za pristup mrei preko telefonskog prikljuka;

ADSL za pristup mrei preko ADSL-a;

Kablovske za pristup kablovskoj mrei.

PCI i PCMCIA i nain ugradnje u raunar.

Slika 3.4. PCI i PCMCIA kartice

Na sledeoj slici prikazane su Ethernet i Wireless kartice u obe varijante.

Slika 3.5. Ethernet i Wireless kartice u PCI i PCMCIA varijanti

Veina proizvoaa danas Ethernet mrene kartice ugrauje u matine ploe raunara.

3.2.1. Ethernet

Od tipa mree na koju se raunar povezuje zavisi koji e se data link protokol (protokol druog nivoa OSI modela) koristiti. Lokalne mree, ili skraeno LAN, u dananje vreme skoro bez izizetka koriste Ethernet kao protokol za pristup mrei. Drugi protokol ovog nivoa, takoe iroko rasprostranjen za pristup WAN mreama i Internetu preko modema, ISDN-a i slinih ureaja je PPP, i o njemu e biti rei kasnije.

Ethernet je protokol koji je razvijen za lokalne mree sa dva ili vie od dva raunara kod kojih raunari prisutpaju deljivom medijumu za prenos informacija. Ethernet lokalne mree imaju zajedniki deljvi medijum preko koga ureaji komuniciraju. Ethernet sloj za pristup mrei, u TCP/IP terminologiji, ini skup gradivnih elemenata koji omoguavaju raunaru pristup lokalnoj mrei. Gradivni elementi etherneta su specifikacija tipa kalbova i konektora koji se koriste, ogranienja po pogledu kabliranja u vidu maksimalne mogue duine kablova, nain na koji raunari meusobno komuniciraju, i sl.

Bez obzira to danas Ethernet dominira na lokalnim mreama, pre deceniju - dve na lokalnim mreama je bilo mogue nai i protokole kao to su TokenRing i ARCNet. TokenRing je IBM-ov standard koji se danas uglavnom koristi u velikim organizacijama kod kojih postoji IBM-ov glavni raunar (eng. mainframe) sa vie terminala koji mu pristupaju. ARCNet danas nalazi primenu u industrijskim mreama, kao to je na primer mrea na koju su povezani industrijski roboti na proizvodnoj traci. Danas, kako je ve reeno, dominira Ethernet. Ethernet kartice je veoma lako nabaviti u bilo kojoj specijalizovanoj radnji, po veoma niskim cenama. Kada se govori o Ethernetu, prvenstveno se misli na skup standarda koji definiu lokalnu mreu sa Ethernet protokolom na drugom nivou OSI modela. Svi poznati operativni sistemi (Windows, NetWare, Linux, Unix, MacOS, Symbian, i dr) imaju podrku za Ethernet i mogue je preko ovog tipa mree povezati razliite operativne sisteme u jednu mreu.

3.2.1.1. Ethernet standardi

Ethernet je originalno razvila kompanija Xerox PARC 1973-1975. godine.Godine 1975. Xerox je objavio patente navodei imena Roberta Metcalfea, Davida Bouggsa, Chuck Thackera i Butler Lampsona kao pronalazae sistema za komunikaciju sa vie pristupnih taaka sa detekcijom kolizije. Eksperimentalni Ethernet je radio na brzini od 3 Mbps i mogao da podri do 255 raunara na mrei. Metcalfe je napustio Xerox 1979. godine i osnovao firmu 3Com, koja je u kooperaciji sa firmom DEC, Intelom i Xeroxom 1980. godine standardizovala 10 Mbps Ethernet. Meunarodno udruenje IEEE standardizovalo je Ethernet i po IEEE oznaci Ethernet nosi naziv 802.3 (osamstodva-taka-tri standard). Ethernet je od 1980. godine pretrpeo mnoga unapreenja tako da dananji Ethernet podrava 1 Gbps i 10 Gbps lokalne mree. U sledeoj tabeli navedeni su neki od Ethernet standarda koji su razvijeni poev od 80-tih do donanjih dana.

Standard Brzina Medijum Maksimalna duina segmenta Topologija Konektor

10BASE2 10 Mbps 50ohm koaksijalni (tanki) 185m Magistrala BNC

10BASE5 10 Mbps 50ohm koaksijalni (debeli) 500m Magistrala AUI

10BASE-T 10 Mbps UTP kategorije 3, 4 ili 5, osmoilni, koriste se dve parice 100m Zvezda RJ-45

100BASE-TX 100 Mbps UTP kategorije 3, 4 ili 5, osmoilni, koriste se dve parice 100m Zvezda RJ-45

100BASE-FX 100 Mbps Optiko flakno 62.5/50 400m Zvezda ST ili SC

1000BASE-CX 1000 Mbps Oklopljeni UTP STP kabl 25m Zvezda RJ-45

1000BASE-T 1000 Mbps UTP kategorije 5, osmoilni, koriste se etiri parice 100m Zvezda RJ-45

Danas najzastupljeniji Ethernet konektor je RJ-45, koji je prikazan na slici.

Ethernet je originalno projektovan za komunikaciju vie raunara preko koalksijalnog kabla (10BASE2 i 10BASE5). Mrena kartica 10BASE2 Etherneta i koaksijalni kabl sa BNC konektorima su prikazani na slici.

Slika 3.6. BNC kartica i kabl

Koaksijalni vod ima sline osobine kao i radio sistemi. Zajedniki kabl na koji su povezani svi raunari (slika) ima ulogu etra za komunikaciju (eng. ether, odakle se izvodi re Ethernet).

Od ovog jednostavnog koncepta, Ethernet je evoluirao u veoma sloen sitem koji ukljuuje linkove od raunara do centra oiavanja, hub-a, ili switch-a i podrava i 1.000 puta vee brzine od originalnih. Koaksijalni kabl je zamenjen UTP kablom, kablom sa upredenim paricama, koji ima bolje karakteristike od koaksijalnog kabla u pogledu osetljivosti na smetnje i pouzdanosti. Takoe, kabl sa upredenim paricama, UTP (eng. unshilded twisted pair) je jefitiniji i jednostavniji za ugradnju od koaksijalnog kabla. Pored navedenih prednosti UTP kabla, potrebno je istai i jednostavnije odravanje UTP mrea. Naime, kod 10BASE2 mrea otkaz dela mree prouzrokuje otkaz cele mree, pa je teko lokalizovati kvar, dok kod UTP-a otkaz dela na kome je raunar je lokalizovan i lako ga je pronai jednostavnim praenjem LED dioda na hub-u ili switch-u.

Bitno je istai to da svaki raunar na Ethernet mrei ima jedinstvenu adresu koja se naziva MAC adresa (eng. Media Access Control upravljanje pristupom medijumu). Ova adresa je 48-bitna, tako da je, teoretski, na jednoj lokalnoj mrei mogue adresirati 248 ureaja. MAC adresa se predstavlja sa 12 heksadekadnih cifara (cifre su: 0,1,2,3,...,9,A,B,C,D,E i F), gde se jednom heksa cifrom zamenjuju 4 bita. Primer MAC adrese: 00-1C-AA-05-11-FA. MAC adresa se nalazi u samom Ethernet kontroleru na mrenoj kartici i (uglavnom) je nije mogue menjati. Jedinstvenost adrese se postie na taj nain da svaki proizvoa ima svoj kod koji upisuje u prvu polovinu MAC adrese, dok druga polovina predstavlja serijski broj kartice. Napomena: MAC adresa Ethernet kontrolera se moe saznati iz command prompta Windowsa naredbom ipconfig /all. Na osnovu MAC adrese mogue je odrediti proizvoaa kartice (http://www.techzoom.net/lookup/check-mac.en).

Bez obzira na znaajnu promenu fizikog nivoa Etherneta od koaksijalnog do 1 Gbps i brih UTP mrea, format Ethernet frejma je ostao nepromenjen:

Start MAC odredita MAC izvora Tip Podaci CRC

Slika 3.7. Ethernet frejm

Nakon start signala raunar koji alje frejm alje MAC adresu odredita kome je frejm namenjen, nakon ega alje i svoju MAC adresu, kako bi odredite znalo kome da vrati odgovor. Za poljem koje oznaava tip alju se podaci. Polje za podatke ne sme biti due od 1.500B (1.5kB), kako je definisano standardom. Razlog za ogranienje maksimalne duine frejma je uvoenje ravnopravnosti prilikom slanja, inae bi kada jedan raunar pone prenos velike koliine podataka svaka druga komunikacija na mrei bila nemogua. Napomena: Ukoliko raunar prenosi vie od 1.5kB podataka, te podatke deli u delove od po 1.5kB i alje jedan po jedan deo (frejm). Npr. 150 kB podataka mora biti podeljeno u 100 frejmova.

3.2.1.2. Ethernet kablovi

Meunarodna organizacija za standardizaciju, EIA-TIA, standardizovala je izgled ethernet kabla na sledei nain:

za konektor ethernet kabla koristi se RJ-45 konektor sa 8 pinova (konektor za telefon je sa 4 pina i oznaka je RJ-11);

Ethernet kabl sastoji se od etiri parice (4x2=8 ica), koje su upredene na odreeni nain tako da je nivo uma minimalan;

parice su razliitih boja, a svaka parica ima jednu vezu u boji, a druga veza je kombinacija osnovne boje i bele; parice su: zelena + zeleno-bela, narandasta + narandasto-bela, plava + plavo-bela i braon + braon-bela;

postoje dve mogunosti povezivanja parica u konektoru i obe su prikazane u tabeli (T568A i T568B);

Za povezivanje ureaja Ethernet kablom koriste se tri tipa kabla:

Straight through Crossover

Rollover

Kako ime straight through bukvalno prevedeno sa engleskog znai direktno povezani, tako se ovaj tip kabla pravi direknom vezom odgovarajuih parica. To znai da raspored pinova u RJ-45 konektoru ovakvog kabla je ili na obe strane T568A, ili na obe strane T568B. Ovakav tip kabla se koristi prilikom povezivanja ureaja razliitog tipa:

raunara na switch ili hub, i

hub-a ili switcha na ruter.

Crossover, ili u prevodu upredeni ethernet kabl se dobija menjanjem mesta zelenoj i narandastoj parici sa kraja na kraj kabla. Tako, ovakav tip kabla se dobija kada se na jednoj strani primeni T568A raspored, a na drugoj T568B. Ovakav tip kabla koristi se kada se povezuju ureaji istog tipa:

PC na PC,

Hub ili switch na hub ili switch, i

Ruter na ruter.

Takoe, ova veza se koristi i prilikom direktnog vezivanja PC-ja na ruter.

tab. 1.1 asdasd

Raspored pinova na konektoru

Veliki broj dananjih mrenih kartica i ureaja su takozvane auto-sense (eng. automatski-detektuj, odnosno oseti u bukvalnom prevodu). Ovo znai da kartica sama moe da prepozna ako je pogrean tip kabla korien i da automatski prekonfigurie sebe tako da zameni mesta odgovarajuim paricama. Tako, dve dva raunara sa auto-sense karticama mogu se povezati bilo kojim tipom kabla.

Napomena: ukoliko se koristi pogrean tip kabla, povezani ureaji nee moi da komuniciraju. Ovo ne moe dovesti do oteena i pregorevanja kartica! Korienje pogrenog tipa kabla moe se prepoznati po tome to LED diode na kartici ureaja ne svetle.

3.2.1.3. Topologije

Kada se govori o lokalnim mreama i Ethernetu neophodno je rei i koje su topologije ovakvih mrea mogue. Generalno, postoje tri tipa topologija:

Magistrala (eng. Bus)

Prsten (eng. Ring)

Zvezda (eng. Star)

Kod Etherneta se sreu topologije magistrale i topologija zvezde. Topologija prstena karakteristina je za TokenRing mree. U tabeli gde su navedeni Ethernet standardi navedene su i topologije koje standard koristi. Tako, 10BASE2 i 10BASE5 Ethernet na koaksijalnim vodovima koristi toplogiju magistrale, dok Ethernet standardi koji koriste UTP kablove imaju topologiju zvezde. U centru zvezde nalazi se hub ili switch. Koji imaju ulogu sabirnice/razdelnika i o njima e biti vie rei kasnije.

3.2.1.4. CSMA/CD procedura

Sistem za komunikaciju sa vie pristupnih taaka sa detekcijom kolizije koji je patentirao Metcalfe (eng. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect), skraeno CSMA/CD procedura, predstavlja sr Etherneta. Procedura za slanje frejma preko Etherneta je sledea:

1. kreira se frejm, u odgovarajua polja se upisuje MAC adresa odredita i MAC adresa raunara koji alje frejm;

2. oslukuje se kanal i proverava se da li je medijum slobodan za slanje ili ne; ukoliko je na medijumu neki prenos u toku eka se na zavretak prenosa;

3. kada je medijum slobodan poinje se sa prenosom frejma;

4. bez prekida se u toku slanja proverava da li je dolo do kolizije (istovremeno slanje od strane dva raunara); ukoliko se detektuje kolizija prelazi se na proceduru za otklanjanje kolizije;

5. kraj prenosa.

Procedura za otklanjanje kolizije je sledea:

1. nastavi sa slanjem paketa kako bi se mrea zaguila i svi raunari na mrei mogli da detektuju da je dolo do kolizije;

2. poveati pboja kolizija za jedan;

3. da li je broja kolizija jednak dozvoljenom maksimumu (16), ako jeste prekini sa pokuajima da se frejm poalje i javi viim nivoima da je slanje neuspeno;

4. uzmi sluajan broj i ekaj toliko milisekundi do sledeeg prenosa;

5. prei na stavku 2 u glavnoj proceduri.

Glavna prednost ovog algoritma je otpornost na sudare frejmova na medijumu do kojih dolazi, uproeno reeno, ukoliko dva raunara istovremeno ponu sa slanjem frejma. Ova otpornost na kolizije dobijena je takom 4 procedure za otklanjanje kolizije. Pretpostavka je da dva raunara koja su prouzrokovala koliziju nee imati isto izabrano vreme ekanja pa e jedan poeti retransmisiju pre drugog. Tako e drugi, koji kasnije poinje retransmisiju imati prilike da oslukujui kanal sazna da neko ve alje, i samim tim saeka dok se ne zavri slanje.

CSMA/CD algoritam moe se predstaviti i na analogiji skupa ljudi gde svi prisutni ne govore istovremeno (kroz zajedniki medijum - vazduh) i ne upadaju u re jedni drugima. Ukoliko dva oveka ponu da govore istovremeno, oba prestaju sa priom i ekaju kratko (svako od uesnika proizvoljno, sluajno trajanje pauze). Uz pretpostavku da se izabrana sluajna vremena razlikuju, oba oveka nee krenuti da govore u isto vreme, ve e jedan od njih sa govorom krenuti ranije, tkao da je ovim izbegnuta kolizija. Svi prisutni ekaju zavretak govora (koji je ogranienog trajanja), i tek tada mogu da krenu da govore, ali po istim pravilima.

3.2.1.5. ARP

to se adresiranja tie, svaki raunar na lokalnoj mrei moe komunicirati sa drugim raunarom, pod uslovom da zna njegovu MAC adresu. Inicijalno, raunar ne zna koji su sve raunari prisutni na mrei. Preciznije, ne zna ni za jedan.

U oviru Etherneta razvijen je mehanizam koji se naziva ARP (eng. Address Resolution Protocol protokol za razreavanje adresa) koji reava navedeni problem. Standardom je predvieno da se svaki raunar odaziva na svoju MAC adresu, ali takoe i na zajedniku (eng. broadcast) adresu. Ova adresa je MAC adresa kod koje su svih etrdesetiosam bitova binarne jedinice. Ukoliko raunar eli da sazna ko je sve na lokalnoj mrei prisutan, pripremie frejm sa broadcast adresom u polju odredine MAC adrese. Ovaj frejm, takozvani ARP zahtev, e primiti svi raunari, a odazvae se onaj koji prepozna svoju adresu slanjem ARP ogovora.

Napomena: Svaki raunar uva ARP tabelu u kojoj se nalaze MAC adrese raunara sa kojima je komunicirao u poslednjih nekoliko minuta, zavisno od operativnog sistema. Na Windows raunarima ova tabela se moe izlistati iz komandne linije naredbom arp a.

3.3. Mreni nivo

Intenet nivo u TCP/IP terminologiji, odnosno mreni nivo kod OSI modela je kljuni nivo koji omoguava meusobno povezivanje lokalnih mrea u jednu mreu, pa moe se u krajnjoj instanci rei i ini Internet moguim. Primarna uloga ovog nivoa je definisanje adresne eme raunara. Na ovom nivou nalaze se protokoli za komunikaciju na paketnim mreama, kao to su IP, IPX, AppleTalk, X.25, i sl. U ovom poglavlju bie vie rei o IP protokolu kao najznaajnijem protokolu na Internetu danas. IP je skaenica od Internet Protokol, a prva znaajnija verzija ovog protokola je IPv4 (IP verzija 4). U dananje vreme postoji velika inicijativa za prelazak na novu verziju 6 ovog protokola, IPv6. Prednosti koje verzija 6 donosi u odnosu na verziju 4 bie diskutovane na kraju poglavlja.

3.3.1. IP enkapsulacija

Podaci protokola viih nivoa, u cilju slanja kroz mreu, predaju se IP modulu koji realizuje IP protokol na Internet nivou. Ovaj nivo deli podatke koje treba poslati u pakete. Svaki paket sadri zaglavlje paketa (eng. header) i, naravno, podatke dobijene od viih nivoa. Heder paketa sadri, pored ostalog, mrenu adresu odredita i mrenu adresu raunara koji alje paket. Ovako pripremljen paket predaje se nivou ispod koji dalje vri enkapsulaciju na svom nivou i dodaje MAC adrese kao to je prethodno opisano.

Slika 3.8. Enkapsulacija

3.3.2. IP adresna ema

Kao to je ve reeno, primarna funkcija IP nivoa jeste adresiranje raunara na mrei, uz napomenu da se mrea moe sastojati od veeg broja lokalnih mrea. Po IP adresnoj emi, svaki raunar mora imati jedinstvenu adresu na mrei, IP adresu, kako se naziva na ovom nivou.

Logino pitanje koje se namee jeste:

Zato uopte uvoditi novi sloj, Internet sloj sa IP protokolom na njemu, i kratko reeno komplikovati stvari, ako ve na Ethernet mrei postoji neto to se zove MAC adresa, i jedinstvena je na svakom raunaru na svetu (!) ?

Naime, Ethernet protokol (CSMA/CD) omoguio je implementaciju mrea po izizetno niskoj ceni sa relativno velikim brojem raunara koji je mogue povezati na jednu lokalnu mreu (teoretski ogromnim, 248 koliko kombinacija nula i jedinica u MAC adresi ima). Kako se broj raunara sa mogunou povezivanja na mreu poveavao, javio se problem sa adresiranjem velikog broja raunara. Da podsetimo: MAC adresa se sastoji od 48 binarnih cifara, od kojih su prve 24 binarne cifre oznaka proizvoaa, dok su preostale 24 cifre serijski broj kartice. Iz razloga nepostojanja nikakve hierarhijske eme u kreiranju MAC adresa, ARP tabela koju smo ranije pominjali, u kojoj se pamte MAC adrese raunara na mrei bila bi prevelika! Kod Etherneta svaki raunar mora da zna MAC adresu raunara na svojoj mrei. Kada bi Internet bio jedna velika lokalna mrea, uz pretpostavku da je na Internet povezano 1.000.000.000 raunara i ureaja, svaki od raunara morao bi da ima MAC aresu svakog raunara u ARP tabeli. MAC adresa je 48b = 6B, to ukupno za veliinu ARP tabele svakog raunara iznosi 1GB!!! ak i veina dananjih raunara nema 1 GB RAM memorije koji bi odvojio samo za uvanje ARP tabele, pored ostalih potreba koje namee operativni sistem i korisniki programi, da ne govorimo o raunarima osamdesetih i devedestih. S druge strane, i da raunar i ima 2GB RAM-a, to bi bio neki minimum za normalni rad uz istovremenu povezanost na Internet, javlja se problem po pogledu brzine pretrage takve tabele. Svaka pretraga trajala bi dosta sporo. Neto je bilo neophodno preduzeti. Tako je uveden novi sloj Internet sloj.

MAC adrese i dalje ostaju aktuelne i jedinstvene, ali smisla adresirati raunare MAC adresama ima samo na lokalnoj mrei. Lokalne mree ine par desetina, pa i stotina raunara, to je relativno mali broj. Da bi bilo mogue povezati vie lokalnih mrea u jedinstvenu mreu svaki od raunara mora dobiti jo jednu adresu - IP adresu. Zbog ovoga se IP protokol u argonu naziva i lepak koji dri Internet da se ne raspadne.

IP adresu podeava korisnik (ili se automatski dodeljuje), i ona se uva se u sistemskim fajlovima operativnog sistema na hard-disku, za razliku od MAC adrese, koja je utisnuta u hardver mrene kartice. IP adresa je 32-bitni broj, tj. sastoji se od 32 binarne nule i jedinice. Ukupno postoje 232= 4.294.967.296 razliitih IP adresa. Da bi IP adrese bile blie i razumljivije ljudima, za predstavljanje IP adrese adresa se deli u 4 grupe od po 8 bitova. Ove grupe predstavljaju se jednim brojem u opsegu 0-255. Gornja granica od 255 postavlja se zato to sa 8 binarnih cifara mogue je predstaviti najvie 28=256 brojeva. Grupe brojeva se odvajaju takom. Primer IP adrese: 132.10.15.128

U dosadanjoj prii nema velike razlike, sem u duini, izmeu MAC i IP adrese. Meutim, glavna razlika je u znaenju cifara. Naime, kod MAC adrese prvi deo adrese je oznaka proizvoaa, dok je kod IP adrese prvi deo adrese oznaka mree, odnosno broj mree (network deo IP adrese). Drugi deo MAC adrese rezervisan je za serijski broj kartice, dok je drugi deo IP adrese rezervisan za redni broj raunara na mrei (host deo IP adrese).

Slika 3.9. Deljenje adrese na adresu mree i adresu ureaja

Pitanje je na kom mestu podeliti IP adresu? Ukoliko je host deo vei, mogue je vie raunara povezati na takvu lokalnu mreu, ali takvih mrea ima manje, jer je deo za adresiranje mrea manji. Vai i obrnuto. Na osnovu veliine dela za adresiranje mrea razlikujemo 3 klase IP adresa: klasu A, klasu B i klasu C.

Klasa A IP adresa ima 8-bitnu oznaku mree. Deo za adresiranje hostova na mrei je 24 bita. Ovakvih mrea je 127. Na svakoj mrei moe se nai 224= 16.777.216 razliitih IP adresa.

Klasa B IP adresa ima podjednak broj mrea i hostova: po 16b za predstavljanje. Tako da su ovo druge po veliini mree, ali ih ima znaajno vie nego mrea klase A. Ukupan broj IP adresa po mrei klase B je 216=65.536.

Klasa C IP adresa predvia 8 bitova za adresiranje raunara i 24 bita za adresiranje mree. Ovo su najmanje mree, ali istovremeno su i najzastupljenije. Ukupan broj razliitih IP adresa po mrei klase C je 28=256. Da bi se znalo koji deo IP adrese se odnosi na adresu mree, a koji deo se odnosi na adresu raunara, uz IP adresu navodi se jo i subnet maska. Subnet maska je 32-bitni broj koji ima binarnu nulu na mestu koje odgovara hostu, a binarnu jedinicu na mestu koje odgovara mrei. Radi lakeg predstavljanja koristi se oznaavanje kao kod IP adrese, tako da se osam binarnih jedinica predstavlja brojem 255. Primer podrazumevane subnet maske za IP adrese klase C: 255.255.255.0

Informacija koju je na ureaju potrebno postaviti je, na primer:

IP : 132.10.15.128

Subnet: 255.255.255.0

Ureaj (raunar) iz primera nalazi se na mrei broj 132.10.15, a njegov broj je 128 na mrei. Uobiajeni krai zapis IP adrese mree u kome se navodi i subnet maska je 132.10.15.0/24, gde 24 znai broj binarnih cifara sa leve strane IP adrese koji se koriste za predstavljanje mree. Konkretno, u navedenom primeru 24 je ekvivalentno subnet masci 255.255.255.0 (tri puta po 8 binarnih cifara).

IP adresiranje je hierarhisko adresiranje u dva nivoa. Analogija se moe uspostaviti sa telefonskim sistemom adresiranja, koji je takoe u dva nivoa, ako se ima u vidu komunikacija u okviru jedne zemlje. Naime, da bi se uspostavila veza potrebno je pozvati broj 010399999, gde je 010 pozvni za grad, a ostatak je broj telefona.

Jo jedan primer adresiranja je potanski sistem adresiranja, sa kojim se moe uspostaviti analogija. Potansko adresiranje je u 5 nivoa: zemlja, grad, ulica, broj, ime i prezime. Prilikom slanja pisma na koverti se navode pomenuti podaci. Scenario je sledei:

1. lokalna pota preuzima pismo;

2. proverava se odredina zemlja;

3. ukoliko je odredina zemlja druga drava, jedino to lokalna pota treba da zna jeste koji avion leti za odredinu zemlju;

Ovo je kljuni momenat kod hierarhijskog adresiranja. Jednostavno, u lokalnoj poti nije bitno znati po imenu i prezimenu koji ovek u kui koje boje stanuje! Za to su zadueni lokalni potari, i to samo za svoj reon.

4. kada pismo stigne u odredinu dravu, centralna pota proverava odredini grad i alje pismo lokalnim vozilom;

5. u odredinom gradu, na osnovu ulice pismo se daje potaru;

6. potar zna broj kue i odnee pismo na odredite. Postavljanjem IP sloja kao sloja sa hierarhijskim adresama, lokalni raunar pored MAC adrese dobija i IP adresu. Raunar zna i moe saznati preko ARP-a MAC adrese raunara na lokalnoj mrei. Ukoliko odredite nije na lokalnoj mrei na mrei mora postojati ureaj koji zna kako da paket dostavi odreditu. Ovo se naziva rutiranje paketa, i u veini sluajeva ovu funkciju obavlja specijalizovani ureaj koji se naziva router, mada je mogue i jednom PC raunaru na mrei poveriti ovu ulogu. Ovakav ureaj naziva se i gateway lokalne mree, kako samo ime govori kapija za izlazak van.

3.3.3. Primer IP komunikacije

Na sledeoj slici dat je primer mree na kome e biti ilustrovana komunikacija dva raunara u okviru lokalne mree, i dva raunara koja su na razliitim mreama.

Slika 3.10. Primer komunikacije raunara na mrei

Na slici su prikazane dve lokalne mree: mrea 192.168.20.0/24 i mrea 132.15.11.0/24. Obe mree su Ethernet mree formirane oko switheva kao centra oiavanja (switch1 i switch2). Napomena: vie rei o principu rada i konfiguraciji samih mrenih ureaja kao to su ruteri u svievi bie u narednim poglacljima.

Na lokalnoj mrei 1 povezani su raunari PC1 i PC2, kao i gateway te mree. Preko gateway-a i link-a mrea 1 je povezana sa mreom 2 koja ima slinu topologiju. Naime, mrea 2 ima takoe topologiju zvezde sa sviem u centru. Tri ureaja ine mreu 2: PC3, PC4 i gateway mree 2. Svaki ureaj ima podeenu IP adresu i subnet masku, a raunarima je podeena i IP adresa gateway-a. MAC adrese su fabrike.

Scenario koumnikacije dva raunara na istoj lokalnoj mrei je sledei:

1. PC1 ima spremne podatke sa viih nivoa koje eli poslati do PC2.

2. Bilo koja komunikacija na IP mrei se obavlja iskljuivo preko IP adresa, tako da PC1 zna IP adresu raunara kome treba dostaviti podatke. To je adresa 192.168.20.102.

3. Ovaj korak je veoma vaan i u okviru njega PC1 odluuje da li paket treba poslati gateway-u ili ne: pre pakovanja u pakete na IP nivou PC1 proverava da li je odredina IP adresa na istoj mrei. Za ovo je potrebna subnet maska, pa PC1 odreuje: na osnovu svoje IP adrese 192.168.20.101 i subnet maske 255.255.255.0, mrena adresa lokalne mree je 192.168.20, to je isto sa adresom mree odredine IP adrese. Sledi, paket ne treba slati gateway-u jer je odredite na istoj mrei.

4. Podaci se na IP nivou dele u pakete. Podaci se pakuju u prvi paket tako to se dodaje IP zaglavlje u vidu izvorne IP adrese i odredine IP adrese: 192.168.20.101 je izvor, 192.168.20.102 je odredite.

5. Spreman paket se predaje Ethernet nivou.

6. Da bi se paket upakovao u ethernet frejm, potrebno je saznati MAC adresu odredita. MAC adresa izvora je poznata jer je na samoj kartici: 00-01-01-01-01-01.

7. Kako je, recimo, PC1 tek ukljuen, njegova ARP tabela je prazna, odnosno on ne zna MAC adresu PC2.

8. Da bi saznao MAC adresu odredita PC1 sprema ARP zahtev koji bukvalno glasi: ko ima IP adresu 192.168.20.102?, i alje ga na lokalnu mreu sa broadcast odredinom MAC adresom kako bi svi ureaji na lokalnoj mrei uli zahtev.

9. Svi ureaji na lokalnoj mrei primaju ARP zahtev, ali jedino PC2 odgovara jer je prepoznao svoju IP adresu. On kae: Ja imam IP adresu 192.168.20.102, a moja MAC adresa je 00-02-02-02-02-02-02. Ovaj ARP odgovor PC2 alje direktno na 00-01-01-01-01-01 jer zna od koga je zahtev primio.

10. Kada PC1 dobije ARP odgovor, on u svoju ARP tabelu upisuje par IP adresa MAC adresa. Napomena: kao to je ranije reeno, informacija ostaje u ARP tabeli 5min nakon poslednjeg korienja IP adrese, a moe se na Windows raunarima izlistati naredbom arp a.

11. Sada PC1 zna MAC adresu odredita i vraa se gde je stao (korak 6). PC1 pakuje IP paket u frejm tako to dodaje svoju MAC adresu i MAC adresu odredita: 00-01-01-01-01-01 i 00-02-02-02-02-02.

12. PC1 alje frejm na lokalnu mreu.

13. Kako svi ureaji na lokalnoj mrei mogu da vide frejm, svi proveravaju da li su oni zapravo odredite frejma na osnovu MAC adrese. Jedino PC2 prepoznaje svoju MAC adresu, uklanja heder frejma i CRC, nakon ega mu ostaje IP paket koji predaje IP nivou. Na IP nivou se proverava da li je odredina adresa u paketu zapravo 192.168.20.102, adresa PC2, i kako jeste, podaci se raspakuju iz paketa i prosleuju viim nivoima.

14. Naredni paket koji PC1 alje PC-ju 2 nee prolaziti kroz ARP proceduru, tj. nee imati korake 8 10, ve e u koraku 7 proitati odredinu MAC adresu na osnovu odredine IP adrese iz lokalne RAM memorije (ARP tabele).

Komunikacija raunara sa razliitih lokalnih mrea je neto sloenija i odvija se podsredstvom gateway ureaja. Komunikacija u sluaju kada PC1 alje paket PC-ju 3 odvija se po sledeem scenariju:

1. PC1 ima spremne podatke sa viih nivoa koje eli poslati do PC3.

2. Bilo koja komunikacija na IP mrei se obavlja iskljuivo preko IP adresa, tako da PC1 u startu zna IP adresu raunara kome treba dostaviti podatke. To je adresa 132.15.11.101.

3. PC1 odluuje da li paket treba poslati gateway-u ili ne: pre pakovanja u pakete na IP nivou PC1 proverava da li je odredina IP adresa na istoj mrei. Za proveru je potrebna subnet maska, tako da PC1 na osnovu svoje IP adrese 192.168.20.101 i subnet maske 255.255.255.0 odreuje da je adresa lokalne mree 192.168.20. Adresa mree odredita je odreena na slian nain u ona je 132.15.11, to je razliito od adrese lokalne mree. PC1 zakljuuje da paket treba proslediti gateway lokalne mree.

4. Podaci se na IP nivou dele u pakete. Podaci se pakuju u prvi paket tako to se dodaje IP zaglavlje u vidu izvorne IP adrese i odredine IP adrese: 192.168.20.101 je izvor, 132.15.11.101 je odredite, bez obzira to je odredite na razliitoj mrei.

5. Na PC-ju 1 je ve podeena adresa gateway raunara prilikom instalacije na mreu, i ona je 192.168.20.1.

6. PC1 treba da prosledi paket gateway koji je na lokalnoj mrei preko etherneta. PC1 treba da sazna MAC adresu gateway-a.

7. Bilo itanjem iz lokalne ARP tabele, ukoliko je u prethodnih 5 min bilo komunikacije sa gateway-om, ili ARP zahtevom, kako je pokazano u prethodnom scenariju, PC1 saznaje da je MAC adresa raunara sa IP adresom 192.168.20.1 jednaka 00-0D-0D-0D-0D-0D-0D. Napomena: Ukoliko se radi o ARP upitu PC1 alje upit ko ima IP adresu 192.168.20.1?, jer u ovom trenutku njega interesuje jedino gateway.

8. Paket spremljen u koraku 4 se predaje Ethernet nivou.

9. Na ethernet nivou se dodaje zaglavlje u vidu izvorne i odredine MAC adrese. MAC adresa izvora je 00-01-01-01-01-01. Kljuni momenat ovog scenarija je da je MAC adresa odredita zapravo MAC adresa gateway-a: 00-0D-0D-0D-0D-0D, tako da ethernet frejm koji PC1 alje ima sledei izgled:

10. PC1 alje pripremljeni frejm na lokalnu mreu. 11. S obzirom na prirodu etherneta, kako je ranije naglaeno, na zajednikom medijumu svi ureaji sa lokalne mree primaju frejm, ali jedino gateway prepoznaje svoju MAC adresu. Kada prepozna svoju MAC adresu, gateway raspakuje paket iz frejma i predaje ga svom viem nivou: IP nivou. Podaci koje ethernet modul gateway-a predaje IP modulu su:

12. Gateway na svom IP nivou proverava IP adresu odredita i odluuje preko kog linka treba poslati paket. Ovaj proces se naziva rutiranje i bie detaljnije objanjen kasnije. Dakle, na osnovu odredine IP adrese, gateway odluuje da paket treba poslati gateway 2.

Napomena: slanje paketa od gateway-a 1 do gateway-a 2 obavlja se takoe enkapsulacijom i adresiranjem na 2 nivou OSI modela i deenkapsulacijom na odreditu.

13. Kada gateway 2 primi paket, on proverava da li je odredina IP adresa na lokalnol mrei 132.15.11 ili ne. Naravno, na osnovu svoje subnet maske i svoje IP adrese on zakljuuje da odredite jeste na istoj lokalnoj mrei, i jedino to preostaje je da gateway2 sazna MAC adresu odredita kako bi preko etherneta dostavio podatke.

14. Proveravanjem lokalne ARP tabele, ili postavljanjem ARP upita ko ima IP adresu 132.15.11.101?, gateway 2 saznaje da je MAC adresa raunara sa IP adresom 132.15.11.101 jednaka 00-03-03-03-03-03. 15. Paket se predaje ethernet modulu koji kreira frejm sledeeg izgleda:

16. Svi raunari na lokalnoj mrei 132.15.11.0/24 dobijaju frejm, s tim da jedino PC3 prepoznaje svoju MAC adresu u odredinom polju, raspakuje frejm i IP paket prosleuje svom IP modulu.

Napomena: naglaavamo da se IP adresa odredita i IP adresa izvora ne menjaju bez obzira koliko prelazaka sa jedne lokalne mree na drugu postoje na putu paketa od izvora do odredita.

3.3.4. Karakteristike IP protokola

Sami dizajn pricipi mrea koje se zasnivaju na IP protokolu podrazumevaju da je mrena infrastruktura nepouzdana, odnosno da moe doi do otkaza svakog vora u mrei, ili prekida bilo koje veze u bilo kom trenutku. Kao to je u uvodnom poglavlju napomenuto, ovakve zahteve za dizajnom IP mree postavilo je ameriko Ministarstvo odbrane. Mrena infrastruktura je prilikom projektovanja protokola posmatrana kao dinamika kategorija koja je podlona pormeni, namernoj, zbog intervencije administratora na mrei, ili nenamerno, u sluaju otkaza ureaja. Ovakav pogled na mreu doveo je do takvog razvoja da se o prenosu vodi rauna jedino od strane krajnjih taaka u komunikaciji (eng. end-to-end princip). Ruteri na koje paket nailazi jednostavno na onovu odredine IP adrese prosleuju paket na jedan od svojih linkova, bez ikakvih dodatnih razmatranja (npr. da li je to prvi u nizu paketa, ukoliko se prenosi velika koliina podataka, i sl). Kao posledica ovakvog pristupa, Internet Protokol (IP) je razvijen po principu najefikasnije dostave (eng. best effort delivery) i njegovi servisi se karakteriu kao nepouzdani. IP protokol se ubraja u connection-less protokole, za razliku od connection-oriented modova za prenos. Connection-less protokoli su protokoli koji ne zahtevaju prethodno uspostavljanje veze izmeu uesnika u komunikaciji. Kod ocnnection-oriented protokola veza se pre prenosa bilo kakve informacije mora uspostaviti. Analogija sa ovakvim vidom komunikacije je telefonski poziv. Osoba koja zove bira broj, to uzrokuje zvonjavu telefona na drugom kraju komunikacionog kanala. Pre no to se osoba sa druge strane ne javi, nema smisla poinjati razgovor.

Bez obzira na nain uspostavljanja veze, i bez prethodno uspostavljene veze je mogue komunicirati i razmenjivati vie od jedne poruke u nizu. Primer sa kojim se moe uspostaviti analogija su pota i prijem i slanje pisama. Naime, kao i kod IP protokola, poiljalac alje pismo navodei adresu primaoca i svoju (povratnu) adresu. Primalac prima pismo i odgovara na njega, itd. U meuvremenu pota je ta koja prenosi (rutira) pisma iz mesta u mesto.

Otsustvo pouzdanosti omoguava:

oteenje delova paketa,

gubitak celih paketa,

duplirani dolazak paketa na odredite,

vanredosledni prijem paketa.

Paketi se mogu otetiti usled prolaska kroz linkove loeg kvaliteta na kojima postoji veliki uticaj umova, dok se paketi mogu izgubiti usled, na primer, nestanka napajanja, ili kvara usputnih ureaja. Duplirani dolazak moe se javiti zbog raznih softverskih greaka i protokolarnih nedostataka na usputnoj infrastrukturi. Do vanredoslednog prijema paketa moe doi ako paketi ne putuju istom putanjom. Razmotriemo jedan scenario vanredoslednog prijema paketa. Raunar A alje paket a1, a za njim i a2, a3, ..., itd. Paket a1 putuje kroz spori, modemski link, u trenutku