UNIVERZITET U PRIZRENU

EDUKATIVNI FAKULTET

PRIZREN

SEMINARSKI RAD

Računarske mreže hardver

Predmet: Kompjuterske mreže

Odsjek: Matematika i Informatika

Mentor: Student:

Prof. Emruš Azitović Alden Kandić

Prizren, Decembar, 2014

UVOD

UVOD

Pojava informacionih sistema i računarskih mreža može se svrstati u jednu od velikih

tehnoloških revolucija koje su promjenile svijet i ljudske aktivnosti. U samom početku

prepoznata je važnost i potencial informacionih sistema ali niko nije mogao pretpostaviti da će u

tolikoj mjeri uticati na djelovanje modernog ljudskog društva.

Pedeset godina kasnije informacini sistemi su prisutni u skoro svakom segmentu ljudskog

djelovanja, i moderan svijet se nemože zamisliti bez njihovogpostojanja.

Mnogi noseći sistemi današnjeg društva (ekonomski, vojni, industrijski itd.) funkcionišu

oslanjajući se na informacioni sistem i od krucijelne važnosti je da su ti sistemi stabilni i sigurni

da bi se obezbjedio njihov rad koji moderno društvo zahtjeva.

Alden Kandić 2

ISTORIJA RAČUNARSKIH MREŽA

1. ISTORIJA RAČUNARSKIH MREŽA

Prenošenje instrukcija između računskih mašina se prvi put desilo 1940. godine kada je

George Stibitz iskoristio TTY, odnosno tele-mašinu za kucanje, pomoću koje je poslao

instrukcije sa njegovog Model K iz Darthmouth univerziteta u Novom Hampshireu na njegom

Complex Number Calculator u New Yorku, te također primio rezultate istim putem. Tek 1964.

godine, istraživali sa Dartmoutha su izumili glavnu mašinu sa dijeljenim vremenom (time

sharing) sa priključenim terminalima.

Već od prvih dana pa sve do danas, Internet je proslavio mnogo "rođendana", ali koji je pravi

teško će se složiti i najbolji poznavaoci istorije informatike. Neki tvrde kako je to 1961. kad je

dr. Leonard Klajnrok na univerzitetu MIT prvi put objavio rad o packet-switched tehnologiji.

Neki navode 1969 godinu kao godinu rođenja Interneta jer je tada Ministarstvo odbrane SAD-a

odabralo Advanced Research Project Agency Network, poznatiju kao ARPANET, za istraživanje

i razvoj komunikacija i komandne mreže koja će preživeti nuklearni napad. Sedamdesete godine

donele su nekoliko veoma važnih otkrića koja su obeležila razvoj Interneta kakvog danas znamo,

a potom se dogodilo i odvajanje ARPANET-a iz vojnog eksperimenta u javni istraživački

projekt.

Verovatno je najvažniji trenutak bio 1983. kad je tadašnja mreža prešla sa NCP-a (Network

Control Protocol) na TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), što je značilo

prelazak na tehnologiju kakva se i danas koristi.

Packet-switchedtehnologija opisuje slanje podataka u malim zapakiranim jedinicama

podataka zvanim paket. Paketi se usmjeravaju po mreži koristeći odredišnu adresu koja je

sadržana u paketu. Put kojim paket dolazi od izvora do odredišta nije bitan. Bitno je da svi paketi

stignu na odredište. Djeljenje podataka za slanje u pakete omogućuje se da se iste

komunikacijske veze dijele između većeg broja korisnika mreže. Većina komunikacija na

internetu koristi ovaj oblik slanja podataka.

Alden Kandić 3

ISTORIJA RAČUNARSKIH MREŽA

Vinton Cerf koji je sa Robertom Kanom stvorio TCP/IP protokol, jednom je rekao:

“Stvorili smo protocol koji će se koristiti i u velikim mrežama s velikim brojem računara,

protocol koji će nositi Internet budućnosti, što je značilo da mora biti fleksibilni kako bi različite

mreže mogle funkcionisati u zajedničkom okruženju”. Naime već je tada bilo jasno kako će

Internet biti velika mreža sastavljena od velikog broja manjih mreža. Ali tada je prelaz na

TCP/IP bio kontraverzan: neki delovi informatičke zajednice želeli su prihvatanje drugih

standard, a najviše se pominjao Open System Interconection Protokol (OSI). Vinston Cerf i

Robert Kan Počeli su rad na novom protokolu puno pre 1983. godine. Tačno 10 godina ranije

javila se ideja o novom protokolu, a sledećih godina su se razvijali i usavršili detalji protokola

koji će promeniti istoriju.

2. OSI SLOJEVI

OSI model je apstraktni opis dizajna protokola računarskih mreža, predstavljen u obliku

sedam slojeva. Razvijen je 1984. godine od strane Međunarodne organizacije za standarde

(International Organization for Standardization (ISO)), koja je predstavljala oko 130 država.

Sedam slojeva određuje različite etape kroz koje podaci moraju da prođu od jednog uređaja do

drugog u nekoj računarskoj mreži. Postupak pakiranja podataka, od 7. sloja prema 1. sloju, u

oblik pogodan za prijenos komunikacijskim vezama se naziva enkapsulacija. Odvija se na

uređaju koji šalje podatke (izvor). Obrnuti postupak, od 1. sloja prema 7. sloju, kojim se iz bitova

izgrađuje okvir, iz okvira uzima paket, iz paketa segment se naziva deenkapsulacija i odvija se

na uređaju koji prima podatke (odredište).

Osim OSI modela postoje i drugi slični modeli koji služe kao orjentir u razvoju mrežnih

komunikacija. Veliki broj protokola je izgrađen prema TCP/IP modelu.

Slojevi TCP/Ip modela obuhva'aju sve funkcionalnosti OSI modela. Application sloj

TCP/IP modela u sebi uključuje slične funkcije gornja 3 sloja OSI modela (Application,

Alden Kandić 4

OSI SLOJEVI

Presentation, Session). Netwoek Access sloj TCP/IP modela u sebi uključuje slične

funkcije donja 2 sloja OSI modela modela (Data Link, Physical).

Slika 1. OSI referentni model

U ovom radu pojašnjenje mrežne komunikacije je bazirano na OSI modelu.

2.1. Aplikacijski sloj (Application)

Ovaj sloj je zadužen da pruža mrežne usluge aplikacijama (programima) i upućuje

zahtjev za uslugama prezentacijskog sloja. Ovaj sloj pruža usuge aplikacijama, a ne krajnjem

korisniku. Npr., ovaj sloj definiraFTP (File Transfer Protocol), ali krajnji korisnik mora pozvati i

izvršiti aplikaciju da bi se izveo prijenos podataka. OSI model ne opisuje sučelja prema

korisniku.

2.2. Prezentacijski sloj (Presentation)

Ovaj sloj omogućava da su podaci čitljivi na odredištu, brine se o formatu i strukturi

podataka i pregovara o sintaksi prijenosa za aplikacijski sloj.

Alden Kandić 5

OSI SLOJEVI

2.3. Sesijski sloj (Session)

Uspostavlja, upravlja i prekida veze između aplikacija. Omogućava da su podaci čitljivi na

odredištu, brine se o formatu i strukturi podataka i pregovara o sintaksi prijenosa za aplikacijski

sloj.

2.4. Transportni sloj (Transport)

Zadužen je za pouzdan prijenos podataka između uređaja. Otkriva i ispravlja greške u

prijenosu (traži ponovno slanje). Uspostavlja, održava i prekida virtualne krugove (virtual

circuit). Primjer virtualnog kruga je telefonski poziv. Korisnik bira broj, uspostavlja vezu i priča

sa sugovornikom. Za cijelo vrijeme trajanja poziva između njih postoji virtualni komunikacijski

krug. Nakon završetka razgovora jedan od sugovornika prekida vezu (virtualni krug). Protokoli

koje nalazimo na ovom sloju su UDP (User Datagram Protocol) i TCP (Transmission Control

Protocol). Jedinice informacije na ovom sloju je "segment". Protokoli ovog sloja segmentu

dodaju zaglavlje sa specificiranim parametrima koji određuju osnovne funkcije koje možemo

klasifikovati na sledeći način:

Praćenje pojedinih konverzacija;

Segmentacija podataka sa viših nivoa;

Ponovno spajanje segmenata sa nižih nivoa;

Identifikacija aplikacija.

2.5. Mrežni sloj (Network)

Ovaj sloj pruža usluge povezanosti i odabira najbolje putanje za paket podataka. Podaci do

odredišta mogu putovati različitim putanjama. Koristi logičko adresiranje (IP adresa). Način

dostave podataka je tzv. best effort delivery. To znači da ne vodi računa o pouzdanoj dostavi

Alden Kandić 6

OSI SLOJEVI

podataka. Ta zadaća je ostavljena protokolima gornjih slojeva (TCP ili UDP). Najčešće korišteni

protokol je IP (Internet Protokol). Glavni uređaj ovog sloja je ruter (router). Na osnovu

korištenog routing protokola ruter određuje put paketa prema destinaciji. Routing protokoli na

ovom sloju su RIP v1 i v2, OSPF, IS-IS, IGRP, EIGRP, BGP.

2.6. Data-Link sloj

Omogućava pouzdan prijenos podataka preko medija. Otkriva pogreške u prijenosu preko 1.

sloja. Brine se o pristupu mediju za prijenos podataka. Zadužen je za povezanost i odabir putanje

između uređaja. Prvotno namjenjen za point-to-point veze (direktno spojene).

2.7. Fizički sloj (Physical)

Brine se o fizičkim komponentama mreže: medijima za prijenos (bakar, optika, radio valovi),

konektorima, razinama napona i signala, brzinama prijenosa podataka, itd.

Postupak pakiranja podataka, od 7. sloja prema 1. sloju, u oblik pogodan za prijenos

komunikacijskim vezama se naziva enkapsulacija. Odvija se na uređaju koji šalje podatke

(izvor). Obrnuti postupak, od 1. sloja prema 7. sloju, kojim se iz bitova izgrađuje okvir, iz okvira

uzima paket, iz paketa segment se naziva deenkapsulacija i odvija se na uređaju koji prima

podatke.

3. PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA

3.1. Podjela računarskih mreža po veličini

Računarske mreže su, prema svojoj veličini svrstane u dve osnovne grupe:

Alden Kandić 7

PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA

3.1.1.Lokalna računarska mreža (LocalArea Network, LAN)

predstavlja osnovu svake mreže

Ona može biti jednostavna (dva računara povezana kablom), ili složena (stotine računara i

periferijskih uređaja u jednoj velikoj korporaciji). Osnovno obeležje lokalne računarske mreže je

to što je ona prostorno ograničena.

3.1.2.Regionalna računarska mreža (WideArea Network, WAN),

sa druge strane nije prostorno ograničena. Ona može da poveže računare i uređaje širom sveta.

Regionalnu računarsku mrežu čini veliki broj povezanih lokalnih mreža. Internet je, verovatno,

najbolji primer ove vrste mreža.

Prethodna podela računarskih mreža po svojoj veličini je veoma uopštena. Moguća je i

podela po kojoj se računarske mreže po svojoj veličini dele na:

personalne mreže (eng. Personal Area Network - PAN);

lokalne mreže (eng. Local Area Network - LAN);

bežične lokalne mreže (eng. Wireless Local Area Network - WLAN);

mreže širokog područja (eng. Wide Area Network - WAN) i

globalne mreže (Internet).

Alden Kandić 8

PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA

3.2. Podjela računarskih mreža prema arhitekturi

3.2.1. Klijent-server

Slika 2. Klijent - server

Klijent-server je arhitektura gdje su korisnik (klijent) i server odvojeni ili neravnopravni.

Najočitiji je primjer pregledanja Internet stranica. Korisnikov računar i Internet pregledač su

klijent – oni zahtijevaju, dok su računar i baza podataka koji čine web stranicu server – on

poslužuje. Klijent je obično aktivan korisnik, koji šalje zahtjeve i čeka dok se isti ne ispune, dok

je server pasivan, čeka na zahtjeve te ih ispunjava i šalje korisniku.

Alden Kandić 9

PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA

3.2.2. Ravnopravna mreža

Slika 3. Peer-to-Peer(P2P)

Peer-to-Peer (P2P) je mreža gdje se nalazi mnoštvo klijenta koji su ravnopravni u učešću,

jedino je ograničenje brzina internet veze jednog klijenta. Ovakve mreže se najviše koriste za

dijeljenje dokumenata, video i audio podataka. Razlog leži u tome da ne postoji neko ko će

kontrolisati koji podaci se dijele u mreži, jer ne postoji server niti neki glavni računar koji

nadgleda sve ostale. Svi su ravnopravi i dijele podatke između sebe.

3.3. Podjela računarskih mreža prema vrsti

Postoji više vrsta mreža, a svaka definiše mrežne protokole koji su skup pravila za prikaz,

signaliranje, provjeravanje, podataka koji su potrebni za slanje informacije preko neke mreže.

Neke od najpoznatijih i onih koje su najviše u upotrebi su:

Alden Kandić 10

PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA

3.3.1.Ethernet

To je mrežna tehnologija za LAN mreže, temeljena na frame načinu rada. To znači da se

podaci šalju u paketima koji su prilagođeni za slanje preko računarske mreže. Definira

umrežavanje i signaliranje za fizički sloj, te frame formate i protokole za MAC, odnosno Data-

link sloj OSI modela. Ethernet definiše i protokole pomoću kojih se vrši prijenos podataka u

mreži. Ethernet, poznat i pod imenom IEEE 802.3, je postao najrasprostranjeniji standard za

računarske mreže koji se počeo uzdizati ranih 1990-tih pa sve do danas gdje drži primat te je

skoro u potpunosti zamjenio ostale mrežne tehnologije za LAN mreže kao što su Token ring i

FDDI.

3.3.2.FDDI

Ovaj tip prenosa podataka je razvijen kao potreba za pouzdaniji i brži prijenos podataka

preko računarskih mreža. Fiber Distributed Data Interface je skup ANSI protokola za slanje

digitalnih podataka preko optičkog vlakna i rijeđe bakrenih žica. FDDI mreže su token mreže te

podržavaju brzine do 100 Mbps. FDDI mreže su obično osnova WAN mreža.

3.3.3.Token Ring

To je vrsta mreže koja je šematski poredana u krug. Token Ring je usko vezan za IEEE 802.5

specifikaciju jer je nastala iz Token Ring tehnologije (koju je razvio IBM), zbog identičnosti i

zanemarljivih razlika termin Token Ring obično obuhvaća i IEEE specifikaciju.

Alden Kandić 11

PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA

3.3.4.Frame relay

To je sinhronizovana mreža temeljena na HDLC protokolu. Podaci se šalju u HDLC

paketima. Frame relay se obično iskorištava za ovijanje podataka između LAN i WAN mreža.

3.3.5.Wi-Fi

To je bežični način umrežavanja računara gdje se podaci imeđu dva ili više računara prenose

pomoću radio frekvencija (RF) i odgovarajućih antena. Najčešće se koristi u LAN mrežama

(WLAN), dok se u posljednje vrijeme sve više nudi i bežični pristup WAN mreži.

4. TOPOLOGIJE MREŽA

Mrežna topologija opisuje raspored i veze između pojedinih čvorova (računala, mrežnih

uređaja,...), te putanju podataka unutar neke mreže. Najčešća podjela mrežne topologije se

odnosi na fizičku topologiju i logičku topologiju. U današnjim LAN mrežama koristi se fizička

topologija stabla, a logička topologija magistrale.

4.1. Fizičke topologije

4.1.1.Point-to-point

Slika 4. Point-to-point

Alden Kandić 12

TOPOLOGIJE MREŽA

Point-to-point mrežna topologija se sastoji od dva čvora i veze (linka) između njih. Ti

čvorovi međusobno neposredno komuniciraju. mrežna topologija se sastoji od dva čvora i veze

(linka) između njih. Ti čvorovi međusobno neposredno komuniciraju.

Veza između čvorova može biti stalna (permanent) ili dinamička (circuit switched, packet

switched). Circuit switched je veza kod koje se uspostavlja komunikacijski kanal prije nego što

može krenuti razmjena podataka (telefonski poziv). Packet switched je veza kod koje se dijelovi

podataka pakirani u pakete usmjeravaju preko dijeljenih veza između dva čvora koji

komuniciraju. Za povezivanje se može koristiti bilo koji od medija.

4.1.2.Topologija magistrale

Slika 5. Bus

Magistrala ili sabirnica je glavni vod koji predstavlja kičmu mreže i duž koga su povezani

računari u određenim razmacima. Magistrala je jedinstveni komunikacioni kanal kojim se

obavlja saobraćaj i zajednički je svim čvorovima. Ova topologija se smatra pasivnom jer računari

povezani na magistralu samo osluškuju šta se dešava na njoj. Kad posredstvom mrežne kartice

primjete da su podaci na magistrali upućeni njima, prihvataju ih. Kad je računar spreman za

predaju podataka, on se prvo uvjeri da ni jedan računar ne šalje podatke na magistralu, pa tek

onda šalje svoje podatke u paketu informacija. Kod ovog tipa topologije najčešće se koriste

kablovi sa T-konektorom.

Alden Kandić 13

TOPOLOGIJE MREŽA

4.1.3.Topologija zvijezde

Slika 6. Star

U topologiji zvijezde mrežni računari su povezani sa centralnim uređajem za povezivanje.

Ovakve mreže se lako proširuju zbog toga što je svaki računar na mrežni razvodnik prikopčan

posebnim kablom. Takođe, ako jedan računar otkaže, ostali računari bez obzira na to, nastavljaju

da komuniciraju među sobom. Najosjetljivija tačka ove topologije je centralni razvodnik. Jedino

ograničenje kad je u pitanju broj priključka je broj priključaka na razvodniku. Ulogu razvodnika

obično imaju hub (rijetko) ili switch (češće).

4.1.4.Topologija prstena (ring)

Slika 7. Ring

Alden Kandić 14

TOPOLOGIJE MREŽA

Topologija u kojoj su računari povezani provodnicima jedan za drugim, i čine fizički krug

naziva se topologija prstena. Informacije putuju provodnicima u jednom smijeru. Računari na

mreži reemituju pakete, odnosno primaju pakete, a zatim ih šalju sledećem računaru u mreži.Ova

topologija se smatra aktivnom zato što računari u mreži šalju „žeton“ (token) duž prstena. Token

je posebna vrsta podataka. Ako neki računar u mreži hoće da pošalje podatke, mora sačekati da

na njega dođe red, i da ih onda tek pošalje. Na ovaj način radi IBM-ova mrežna arhitektura

Token Ring.

4.1.5.Topologija stabla

Slika 8. Tree

Treetopologija se sastoji od centralnog (root) čvora koji je najviši u hijerarhijskom

rasporedu čvorova i na njega spojenih čvorova koji se nalaze na sloju niže od njega. Čvorovi

nižeg sloja opet mogu imati na sebe spojene čvorove još nižeg sloja.

Alden Kandić 15

TOPOLOGIJE MREŽA

4.1.6.Mesh topologija

Slika 9. Mesh

Mesh topologija se sastoji od čvorova koji mogu imati direktne veze sa više (partial) ili sa

svim čvorovima u mreži (fullmesh). Potpuna mesh topologija je preskupa i presložena za

primjenu tako da se koristi samo na mjestima gdje je to krajnje nužno i gdje nema veliki broj

čvorova koje je potrebno povezati.

4.2. Logička topologija

Logička mrežna topologija prikazuje putanju podataka koji putuju između čvorova na mreži.

Logičke topologije je moguće dimanički konfigurirati pomoću router-a i switch-eva. Switch-evi

imaju mogućnost kontrole saobraćaja pomoću VLAN-ova dok router-i upravljaju protokom

paketa između različitih logičkih mreža.

Alden Kandić 16

ZAKLJUČAK

ZAKLJUČAK

Moderno društvo se u svom djelovanju uveliko oslanja na mogućnost brzog prenosa

informacija svugdje u svijetu. Ogromna popularnost interneta doprinjela je rapidnom razvoju

mrežnih tehnologija i izgradnji mrežne infrastrukture. Mreža obezbjeđena od ISP-a (Internet

Service Provider) je dostupna skoro svugdje u svijetu i koriste je ljudi svih profila. Time se

doprinjelo informatizaciji društva i približilo računar običnim korisnicima.

Takođe i cijeli bankarski i mnogi drugi noseći društveni sistemi oslanjaju se na

funkcionisanje računarske mreže. Važnost računarskih mreža u današnjem informatičkom svijetu

je ogromna.

Hipoteza je dokazana kao tačna: ekspanzija interneta kao velike svjetske mreže uveliko je

doprinijela razvoju ljudske misli u smislu razmjene znanja i informacija.

Alden Kandić 17

LITERATURA

LITERATURA

Knjige:

1. Ćamil Sukić: Sigurnost računarskih mreža, Novi Pazar (2012).

2. Mladen Veinović, Aleksandar Jevremović:Uvod u računarske mreže

Beograd, 2007. godine.

INTERNET

(WEB STRANICE)

1. http://mreze.layer-x.com/s020100-0.html (19.12.2014)

2. http://www.informatika.buzdo.com/s420.htm (20.12.2014)

3. http://sistemac.carnet.hr/node/379 (20.12.2014)

4. http://sr.wikipedia.org/wiki/Mre%C5%BEne_topologije (21.12.2014)

5. http://bs.wikipedia.org/wiki/Topologija_ra%C4%8Dunarskih_mre%C5%BEa (22.12.2014)

6. http://www.phy.pmf.unizg.hr/~dandroic/nastava/ramr/poglavlje_1_4.html (22.12.2014)

7. http://www.znanje.org/abc/tutorials/operatingsystems/ 01/32_topologija_mreze.htm

(23.12.2014)

8. http://dev1.slideshare.com/nik0la/uvod-u-racunalne-mreze-skripta

(24.12.2014).

Alden Kandić 18

Sadržaj

UVOD..............................................................................................................................................2

1. ISTORIJA RAČUNARSKIH MREŽA...............................................................................3

2. OSI SLOJEVI..........................................................................................................................4

2.1. Aplikacijski sloj (Application)..........................................................................................5

2.2. Prezentacijski sloj (Presentation)......................................................................................5

2.3. Sesijski sloj (Session)........................................................................................................6

2.4. Transportni sloj (Transport)..............................................................................................6

2.5. Mrežni sloj (Network).......................................................................................................6

2.6. Data-Link sloj...................................................................................................................7

2.7. Fizički sloj (Physical)........................................................................................................7

3. PODJELA RAČUNARSKIH MREŽA................................................................................7

3.1. Podjela računarskih mreža po veličini..............................................................................7

3.1.1. Lokalna računarska mreža (LocalArea Network, LAN) predstavlja osnovu svake

mreže 8

3.1.2. Regionalna računarska mreža (WideArea Network, WAN),....................................8

3.2. Podjela računarskih mreža prema arhitekturi....................................................................9

3.2.1. Klijent-server.............................................................................................................9

3.2.2. Ravnopravna mreža.................................................................................................10

3.3. Podjela računarskih mreža prema vrsti...........................................................................10

3.3.1. Ethernet....................................................................................................................11

3.3.2. FDDI........................................................................................................................11

Alden Kandić 19

3.3.3. Token Ring..............................................................................................................11

3.3.4. Frame relay..............................................................................................................12

3.3.5. Wi-Fi........................................................................................................................12

4. TOPOLOGIJE MREŽA.....................................................................................................12

4.1. Fizičke topologije............................................................................................................12

4.1.1. Point-to-point...........................................................................................................12

4.1.2. Topologija magistrale..............................................................................................13

4.1.3. Topologija zvijezde.................................................................................................14

4.1.4. Topologija prstena (ring).........................................................................................14

4.1.5. Topologija stabla.....................................................................................................15

4.1.6. Mesh topologija.......................................................................................................16

4.2. Logička topologija..........................................................................................................16

ZAKLJUČAK..............................................................................................................................17

LITERATURA.............................................................................................................................18

Alden Kandić 20

Alden Kandić 21