Koncept računarske mreže Definicija Računarska mreža (CN) ili računarska mreža je kompleks geografski disperzovanih računara koji su međusobno povezani kanalima za prenos podataka i mrežnim softverom u cilju efikasnog korišćenja okruženja za skladištenje i računarske snage prilikom obavljanja informacija i rada na računaru.
Koncept računarske mreže CS može se posmatrati kao sistem sa hardverskim, softverskim i informacionim resursima raspoređenim po celoj teritoriji, sa tehničkim sredstvima koja određuju potencijal, a softverom – stvarnim mogućnostima CS.
Koncept računarske mreže Hardverske i softverske komponente mreže: ¨ računari; ¨ komunikaciona oprema i kablovski sistem (mreža podataka) ili medij za prenos podataka; operativni sistem; ¨ mrežne aplikacije.
Koncept računarske mreže Mogućnosti mreže koje se pružaju preduzeću: ¨ podjela skupih resursa i obezbjeđivanje zajedničkog pristupa njima; ¨ poboljšanje pristupa informacijama; ¨ sloboda u teritorijalnom smještaju računara; ¨ efektivna razmjena informacija; ¨ brzo i kvalitetno donošenje odluka pri radu u grupi.
Koncept računarske mreže Svrhe stvaranja računarskog sistema n n n Mobilizacija resursa za rešavanje složenih problema. Minimiziranje resursa kroz kolektivno korištenje najznačajnijih (skupljih) od njih. Intelektualizacija komunikacija.
Koncept računarske mreže KS predstavljen je skupom od tri podsistema ugniježđena jedan u drugom: ¨ mreža radnih stanica; ¨ mreža servera; ¨ jezgro podatkovne mreže.
Koncept računarske mreže Osnovne definicije n Mreža radnih stanica je spoljna ljuska računarskog sistema. Predstavlja ga skup radnih stanica i komunikacionih sredstava koji obezbeđuju interakciju radnih stanica sa serverom i, eventualno, međusobno. Radna stanica (klijentska mašina, radna stanica, pretplatnička tačka, terminal) je računar na kojem direktno radi CS pretplatnik.
Koncept računarske mreže Osnovne definicije n Mreža servera je skup servera i komunikacionih objekata koji obezbeđuju povezivanje servera sa osnovnom mrežom podataka. Računar koji obavlja opšte CS zadatke i pruža usluge radnim stanicama naziva se server.
Koncept računarske mreže Osnovne definicije Osnovna mreža za prenos podataka je skup sredstava za prenos podataka između servera. Sastoji se od komunikacijskih kanala i komunikacijskih čvorova. Komunikacijski centar je skup uređaja za komutaciju i prijenos podataka u jednoj tački. Komunikacijski čvor prima podatke koji pristižu kroz komunikacijske kanale i prenosi ih na kanale koji vode do pretplatnika. Tipičan primjer komunikacionog centra je automatska telefonska centrala. Imajte na umu da je prva električna mreža na svijetu telefonska mreža. Upravo je to činilo osnovu osnovne mreže za prenos podataka i u velikoj meri odredilo principe za konstruisanje CS. Osnovna mreža podataka je jezgro mreže, koja omogućava povezivanje računara i drugih uređaja. n
Organizacija računarskih mreža Osnovni zahtevi koji su odredili arhitekturu otvorenosti CS n n - mogućnost uključivanja dodatnih računara, terminala, čvorova i komunikacionih linija bez promene hardvera i softvera postojećih komponenti; preživljavanje – održavanje operativnosti kada se struktura promijeni (na primjer, kao rezultat kvara ili modernizacije računara, čvorova i komunikacijskih linija); prilagodljivost – dozvoljenost promene tipova računara, terminala, komunikacionih linija, operativnih sistema; efikasnost – pružanje potrebnog kvaliteta korisničke usluge uz minimalne troškove.
Organizacija računalnih mreža Koncepti modularne organizacije upravljanja procesima u mreži n n procesu; nivo upravljanja; interfejs; protokol.
Proces je dinamički objekat koji implementira svrhoviti čin obrade podataka. Proces generira program ili korisnik i povezan je s podacima koji dolaze izvana. n
Unos i izlaz podataka vrši se u obliku poruka – nizova podataka koji imaju potpuno semantičko značenje. Podaci koji se prenose u obliku poruke opremljeni su zaglavljem i trailerom, koji sadrže servisne informacije: indikatore tipa poruke, pošiljaoca, adrese primaoca itd. Zaglavlje i trejler se nazivaju okvirom poruke. Poruke se unose u proces, a poruke se izlaze iz procesa kroz logičke (programski organizirane) “tačke” koje se nazivaju portovi. Vremenski period tokom kojeg procesi komuniciraju naziva se sesija.
Protokol je formalni skup pravila i sporazuma koje su razvile međunarodne organizacije koji definiraju kako uređaji na mreži razmjenjuju podatke. Protokoli definiraju format, vrijeme, kontrolu i slijed prijenosa podataka preko mreže.
OSI referentni model Da bi CS bio nezavisniji od alata koji ga implementiraju, kontrolni sistem je organizovan prema šemi na više nivoa. Klasična je šema od sedam nivoa (nivo 1 je donji, a nivo 7 gornji), nazvana arhitektura otvorenih sistema (OSI - Open System Interconnection). Ova arhitektura je usvojena kao standard referentnog modela (Međunarodni standard 7498) i koristi se kao osnova za razvoj računarskih mreža i međunarodni je standard za prenos podataka.
Ova hijerarhijska dekompozicija problema zahteva jasnu definiciju funkcije svakog nivoa i interfejsa između nivoa. Interfejs definira skup funkcija koje donji sloj pruža višem sloju. Kao rezultat hijerarhijske dekompozicije postiže se relativna nezavisnost nivoa, a samim tim i mogućnost njihove lake zamene.
Referentni model OSI sučelje Interakcija dva sistema Aplikacijski sloj Prikazi Sloj sesije Transportni mrežni sloj Sloj veze podataka Sloj podatkovne veze Protokoli fizičkog sloja mreža Aplikacijski sloj Prikazi sloj sesije Transportni mrežni sloj Sloj podatkovne veze Fizički sloj
OSI referentni model OSI model u Model sadrži sedam različitih slojeva: Fizički protokoli za prijenos podataka zasnovani na bitovima. Kadriranje kanala, kontrola pristupa medijima. Mrežno rutiranje, kontrola protoka podataka. Transport – osiguranje interakcije udaljenih procesa. Sesija – podrška za dijalog između udaljenih procesa. Nivo prezentacije podataka – interpretacija prenesenih podataka. Aplikacija – upravljanje korisničkim podacima. u Potrebni sporazumi za komunikaciju jednog sloja, na primjer, uzvodno i nizvodno, nazivaju se protokolom.
OSI slojevi Fizički sloj ¨ Fizički sloj definira električne, mehaničke, funkcionalne i proceduralne parametre za fizičku komunikaciju u sistemima. ¨ Fizička povezanost i operativna spremnost koja ide uz to glavna su funkcija Nivoa 1. Kao medij za prenos podataka koristi se: § oklopljena upredena parica. § koaksijalni kabl. § optički provodnik. § radio relejna linija.
OSI nivoi Sloj veze podataka ¨ ¨ Formira takozvane “okvire” i nizove okvira iz podataka koje prenosi 1. sloj. Vrši se kontrola pristupa prenosnom mediju koji koristi više računara, sinhronizacija, otkrivanje i ispravljanje grešaka.
OSI slojevi Mrežni sloj ¨ Uspostavlja komunikaciju u računarskoj mreži između dva pretplatnika. ¨ Povezivanje se odvija kroz funkcije rutiranja koje zahtijevaju da mrežna adresa bude uključena u paket. ¨ Pruža rukovanje greškama, multipleksiranje i kontrolu protoka podataka.
Transportni sloj OSI slojeva ¨ Podržava kontinuirani prijenos podataka između dva korisnička procesa koji međusobno djeluju. ¨ Kvalitet transporta, prijenos bez grešaka, neovisnost kompjuterskih mreža, usluga transporta s kraja na kraj, minimizacija troškova i komunikacijsko adresiranje garantiraju kontinuirani prijenos podataka bez grešaka. ¨ Vrši se kontrola pristupa prenosnom mediju koji koristi više računara, sinhronizacija, otkrivanje i ispravljanje grešaka.
OSI slojevi Sloj sesije ¨ Koordinira prijem, prijenos i oslobađanje jedne komunikacijske sesije. Koordinacija zahteva: 4 kontrolu radnih parametara 4 kontrolu tokova podataka međuskladišnih uređaja 4 interaktivnu kontrolu koja garantuje prenos dostupnih podataka. ¨ Sadrži dodatne funkcije za upravljanje lozinkama, izračunavanje naknada za korištenje mrežnih resursa, upravljanje dijalogom, sinhroniziranje i otkazivanje komunikacije u sesiji prijenosa nakon kvara zbog grešaka na nižim nivoima.
Sloj za prezentaciju podataka OSI slojeva ¨ Dizajniran za tumačenje podataka i pripremu podataka za sloj korisničke aplikacije. ¨ Na ovom nivou, podaci se konvertuju iz okvira koji se koriste za prenos podataka u format ekrana ili format za uređaje za štampanje terminalnog sistema.
OSI slojevi Aplikacioni sloj ¨ Pruža korisnicima već obrađene informacije. Sistemski i korisnički aplikativni softver to može podnijeti.
Zaključak OSI referentnog modela ß Glavna ideja ovog modela je da svaki sloj ima specifičnu ulogu, uključujući transportni medij. Zahvaljujući tome, cjelokupni zadatak prijenosa podataka podijeljen je na zasebne, lako vidljive zadatke. ß Pošto je korisnicima potrebno efikasno upravljanje, sistem računarske mreže je predstavljen kao složena struktura koja koordinira interakciju korisničkih zadataka.
Najjednostavniji slučaj interakcije između 2 računara U najjednostavnijem slučaju, interakcija računara se može realizovati korišćenjem istih sredstava koja se koriste za interakciju računara sa periferijama, na primer, preko RS-232 C serijskog interfejsa. interakcija računara sa perifernim uređajem, kada program po pravilu radi samo na jednoj strani - na strani računara, u ovom slučaju postoji interakcija između dva programa koja se pokreću na svakom računaru.
Najjednostavniji slučaj interakcije između 2 računara Uređivač teksta na računaru A čita deo fajla koji se nalazi na disku računara B
Metode povezivanja logičke topologije Svrha komutacije Prebacivanje, ili prebacivanje veze, omogućava hardveru da koristi isti fizički kanal za povezivanje sa više uređaja. Ovaj princip je u osnovi javne telefonske mreže. U nedostatku komutacijskog mehanizma, potrebno je imati hiljadu trank linija za pozivanje hiljadu pretplatnika. Koristeći mehanizam za prebacivanje, možete proći sa jednom linijom.
Metode za uspostavljanje veza za logičku topologiju Svrha komutacije Pretplatnici se na komutatore povezuju pojedinačnim komunikacionim linijama, od kojih svaku u svakom trenutku koristi samo jedan pretplatnik koji je dodijeljen ovoj liniji. Između prekidača, komunikacijske linije dijeli nekoliko pretplatnika, odnosno koriste se zajedno. Opća struktura komutacijske mreže pretplatnika
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Metode komutacije Ù prebacivanje kola znači da kada se podaci šalju iz jednog čvora u drugi, između njih se kreira namenska veza za cijelu komunikacijsku sesiju; Ù prebacivanje poruka vam omogućava da organizirate lanac veza uređaja za sekvencijalni prijenos poruka od čvora koji šalje do čvora primatelja; Ù komutacija paketa znači da svaki pojedinačni okvir može ići različitim rutama da stigne do svog odredišta.
Metode povezivanja za logičku topologiju Metode komutacije ¨ I mreže sa komutacijom paketa i mreže sa komutacijom kola mogu se podijeliti u dvije klase na drugoj osnovi 4 na dinamičke komutacijske mreže 4 i mreže trajne komutacije.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Mreža sa dinamičkim prebacivanjem ¨ Mreža omogućava uspostavljanje veze na inicijativu korisnika mreže. Prebacivanje se vrši za vrijeme trajanja komunikacijske sesije, a zatim (opet na inicijativu jednog od korisnika u interakciji) veza se prekida. Tipično, period veze između para korisnika tokom dinamičkog prebacivanja kreće se od nekoliko sekundi do nekoliko sati i završava kada se izvrši određeni posao - prijenos datoteke, pregled stranice teksta ili slike, itd.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Trajno komutirana mreža ¨ Mreža omogućava paru korisnika da zatraži vezu na duži vremenski period. Vezu ne uspostavljaju korisnici, već osoblje koje održava mrežu. Vrijeme za koje se uspostavlja trajno prebacivanje obično se mjeri u nekoliko mjeseci. Stalni režim preklapanja u mrežama sa komutacijom kola često se naziva namenska ili iznajmljena usluga kola. ¨ Najpopularnije mreže koje danas rade u trajnom komutacionom režimu su mreže SDH tehnologije, na osnovu kojih se grade namenski komunikacioni kanali kapaciteta nekoliko gigabita u sekundi.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Primjeri mreža s različitim komutacijama ¨ Primjeri mreža koje podržavaju način dinamičke komutacije su javne telefonske mreže, lokalne mreže, TCP/IP mreže. ¨ Najpopularnije mreže koje danas rade u trajnom komutacionom režimu su mreže SDH tehnologije, na osnovu kojih se grade namenski komunikacioni kanali kapaciteta nekoliko gigabita u sekundi. ¨ Neki tipovi mreža podržavaju oba načina rada. Na primjer, X.25 i ATM mreže mogu pružiti korisniku mogućnost dinamičkog povezivanja sa bilo kojim drugim korisnikom na mreži i istovremeno slanje podataka preko stalne veze jednom vrlo specifičnom pretplatniku.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Preklapanje kola ¨ Preklapanje kola uključuje formiranje kontinuiranog kompozitnog fizičkog kanala iz sekvencijalno povezanih pojedinačnih sekcija kanala za direktan prenos podataka između čvorova. ¨ Pojedinačni kanali su međusobno povezani posebnom opremom - prekidačima, koji mogu uspostaviti veze između bilo kojeg krajnjeg čvora mreže. ¨ U mreži podataka sa komutacijom kola uvijek je potrebno izvršiti proceduru uspostavljanja veze, tokom koje se kreira kompozitni kanal.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Komutacija kola ¨ Prekidači, kao i kanali koji ih povezuju, moraju da obezbede istovremeni prenos podataka više pretplatničkih kanala. Da bi to učinili, moraju biti brzi i podržavati neku vrstu tehnike multipleksiranja pretplatničkog kanala. Trenutno se koriste dvije tehnike za multipleksiranje pretplatničkih kanala: 4 frekventno multipleksiranje (FDM); 4 Tehnika multipleksiranja s vremenskim podjelom (TDM).
Metode za uspostavljanje veza za logičku topologiju Frekventno multipleksiranje Ulazi FDM prekidača primaju početne signale od mrežnih pretplatnika. Prekidač prenosi frekvenciju svakog kanala u svoj frekventni opseg. Visokofrekventni opseg je podijeljen na opsege, koji su dodijeljeni za prijenos podataka sa pretplatničkih kanala. U kanalu između dva FDM prekidača, signali sa svih pretplatničkih kanala se simultano prenose, ali svaki od njih zauzima svoj frekventni opseg. FDM izlazni prekidač bira modulirane signale svake noseće frekvencije i prenosi ih na odgovarajući izlazni kanal na koji je pretplatnik direktno povezan.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Multipleksiranje vremena TDM mrežna oprema radi u režimu deljenja vremena, naizmenično opslužujući sve pretplatničke kanale tokom svog radnog ciklusa. Radni ciklus TDM opreme je 125 µs. Svakoj vezi je dodijeljen jedan vremenski odsječak radnog ciklusa opreme, koji se također naziva vremenski slot. Trajanje vremenskog slota zavisi od broja pretplatničkih kanala koje opslužuje TDM multiplekser.
Metode za uspostavljanje konekcija za logičku topologiju Prebacivanje poruka ¨ Prebacivanje poruka se odnosi na prijenos jednog bloka podataka između tranzitnih računara u mreži sa privremenim baferovanjem ovog bloka na disk svakog računara. Poruka ima proizvoljnu dužinu, koja je određena sadržajem informacija koje čine poruku.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Prebacivanje paketa ¨ Kod komutacije paketa, sve poruke koje prenosi korisnik mreže razbijaju se na izvornom čvoru u relativno male dijelove koji se nazivaju paketi. ¨ Svaki paket ima zaglavlje koje specificira informacije o adresiranju potrebne za isporuku paketa do odredišnog čvora, paket koji će odredišni čvor koristiti za sastavljanje poruke. Paketi se prenose u mreži kao nezavisni blokovi informacija. ¨ Mrežni komutatori primaju pakete od krajnjih čvorova i, na osnovu informacija o adresi, prosljeđuju ih prijatelju i na kraju odredišnom čvoru.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Prebacivanje paketa Mrežni prekidači paketa imaju internu međuspremnu memoriju za privremeno pohranjivanje paketa ako je izlazni port komutatora zauzet prijenosom drugog paketa u trenutku kada je paket primljen. U tom slučaju, paket ostaje neko vrijeme u redu paketa u bafer memoriji izlaznog porta, a kada dođe na red, prenosi se na sljedeći prekidač. Ova šema prijenosa podataka omogućava vam da izgladite talase saobraćaja na glavnim vezama između komutatora i na taj način ih koristite na najefikasniji način za povećanje propusnosti mreže u cjelini.
Metode uspostavljanja veze za logičku topologiju Komutacija paketa Postoje dva načina komutacije paketa: ¨ Datagramski način rada mreže uključuje nezavisno rutiranje svakog paketa. Kada ga koristite, komutator može promijeniti rutu bilo kojeg paketa u zavisnosti od stanja mreže, operativnosti kanala i drugih komutatora, dužine redova paketa u susjednim komutatorima, itd. ¨ Prijenos paketa preko virtuelnog kanala. Prije nego što prijenos podataka može početi, virtuelni krug mora biti uspostavljen između dva krajnja čvora, što je jedna ruta koja povezuje ove krajnje čvorove. Ako prekidač ili veza duž putanje virtuelnog kola pokvari, veza je prekinuta i virtuelno kolo se mora ponovo izgraditi. U isto vrijeme, prirodno će zaobići neuspjele dijelove mreže.
Klasifikacija mreža n Lokalne mreže (Local Area Network - LAN) n Regionalne mreže (Metropolitan Area Network - MAN) n Globalne mreže (Global Area Network - GAN) Teritorijalne mreže Korporativne mreže preduzeća/firmi - mreže
Regionalne mreže Principi izgradnje Svrha regionalnih mreža je da zadovolje potrebe organizacija za razmjenom informacija između njihovih lokalnih mreža. Regionalne mreže opslužuju dvije vrste organizacija: 1) Vlasnici komunikacionih kanala, specijalizovani za rad opreme. To su operativne organizacije, razne telefonske kompanije (AT&T, MCI, Western Union, Sprint u SAD, Rostelecom dd u Rusiji, Beltelecom dd u Bjelorusiji). 2) Provajderi. Njihova specijalizacija je osiguravanje razmjene informacija između različitih LAN-ova i pojedinačnih korisnika. Iznajmljuju komunikacijske kanale, organiziraju veze i pružaju usluge korištenja kanala.
Regionalne mreže Principi izgradnje ß ß prema vlasništvu komunikacijskih kanala; na teritorijalnoj osnovi; o korištenim tehnologijama prijenosa podataka; prema oblasti delatnosti organizacija koje se bave obezbeđivanjem pristupa mreži i dr.
Globalne mreže Za pristup informacijama širom svijeta, regionalne mreže su ujedinjene u globalne. Takva udruženja koriste magistralne kanale koji pripadaju različitim regionalnim mrežama i povezuju različite države. Primjeri globalnih mreža: Globalna mreža; Sprint; Relcom/Relarn; Runnet; Satelitska mreža Iridium. Primjeri globalnih mreža u Bjelorusiji: Bel. PACK; Uni. Bel.
CS klasifikacija Lokalne mreže Lokalne mreže obuhvataju mreže računara koncentrisanih na malom području. Općenito, lokalna mreža je komunikacioni sistem u vlasništvu jedne organizacije. Zbog malih udaljenosti u lokalnim mrežama, moguće je koristiti relativno skupe visokokvalitetne komunikacione linije, koje omogućavaju jednostavnim metodama prijenosa podataka da se postignu visoke brzine razmjene podataka reda veličine 100 Mbit/s. U tom smislu, usluge koje pružaju lokalne mreže su veoma raznolike i obično uključuju on-line implementaciju.
CS klasifikacija Globalne mreže objedinjuju geografski raspoređene računare koji se mogu nalaziti u različitim gradovima i državama. Budući da je polaganje visokokvalitetnih komunikacijskih linija na velikim udaljenostima vrlo skupo, globalne mreže često koriste postojeće komunikacijske linije koje su prvobitno bile namijenjene za potpuno različite svrhe. Na primjer, mnoge globalne mreže izgrađene su na bazi telefonskih i telegrafskih kanala opšte namjene. Zbog malih brzina ovakvih komunikacijskih linija u globalnim mrežama (desetine kilobita u sekundi), opseg usluga koje se pružaju obično je ograničen na prijenos datoteka, često ne online, već u pozadini, koristeći e-poštu.
Klasifikacija CS globalnih mreža Za stabilan prenos diskretnih podataka preko komunikacionih linija lošeg kvaliteta koriste se metode i oprema koji se značajno razlikuju od metoda i opreme karakterističnih za lokalne mreže. U pravilu se ovdje koriste složene procedure za praćenje i oporavak podataka, jer je najtipičniji način prijenosa podataka preko teritorijalnog komunikacijskog kanala povezan sa značajnim izobličenjem signala.
Klasifikacija CS regionalnih mreža Regionalne (gradske mreže ili mreže megagradova) Metropolitan Area Networks (MAN) su manje uobičajen tip mreže. Oni su namijenjeni da služe regionu. Dok su LAN mreže najpogodnije za dijeljenje resursa na kratkim udaljenostima i emitiranje, a WAN mreže pružaju usluge na daljinu s ograničenim brzinama i ograničenim uslugama, ove mreže spadaju negdje između. Koriste digitalne okosne komunikacione linije, često optičke, sa brzinama od 45 Mbit/s, a dizajnirane su za povezivanje lokalnih mreža na gradskom, regionalnom nivou i povezivanje lokalnih mreža sa globalnim.
CN klasifikacija Regionalne mreže Ove mreže su prvobitno razvijene za prenos podataka, ali sada podržavaju i usluge kao što su video konferencije i integrisani prenos glasa i teksta. Razvoj mrežne tehnologije pokretale su lokalne telefonske kompanije. Kako bi prevazišli svoju zaostalost i zauzeli mjesto koje im pripada u svijetu lokalnih i širokih mreža, lokalna telekom poduzeća počela su razvijati mreže zasnovane na najnovijim tehnologijama, kao što su SMDS ili ATM tehnologija komutacije ćelija.
Korporativna mreža Korporativne mreže se nazivaju i mreže za cijelo preduzeće, što odgovara doslovnom prijevodu izraza „mreže za cijelo preduzeće” koji se u engleskoj literaturi koristi za ovaj tip mreže. Korporativne mreže povezuju veliki broj računara u svim oblastima pojedinačnog preduzeća. Oni mogu biti složeno povezani i pokrivati grad, regiju ili čak kontinent. Za povezivanje udaljenih lokalnih mreža i pojedinačnih računara u korporativnu mrežu koriste se različiti telekomunikacioni alati, uključujući telefonske kanale, radio kanale i satelitske komunikacije. Korporativna mreža se može zamisliti kao „ostrva lokalnih mreža” koja plutaju u telekomunikacijskom okruženju.
Koncept LAN-a Definicija LAN-a ß Lokalna mreža (LAN) je skup hardverskih i softverskih algoritama koji povezuju računare i druge uređaje i omogućavaju im da razmjenjuju informacije između bilo kojeg računala i drugih uređaja ove grupe. Lokalna mreža – do 20 km između tačaka. ß LAN je hardversko i softversko rješenje u kojem je nekoliko kompjuterskih sistema međusobno povezano korištenjem odgovarajućih komunikacijskih sredstava. ß Zahvaljujući ovoj vezi, korisnik može komunicirati sa drugim radnim stanicama povezanim na ovaj LAN.
Razlike između lokalnih mreža i globalnih mreža n Dužina, kvalitet i način polaganja komunikacionih linija. Klasa lokalnih računarskih mreža se po definiciji razlikuje od klase globalnih mreža po maloj udaljenosti između mrežnih čvorova. To, u principu, omogućava korištenje visokokvalitetnih komunikacijskih linija u lokalnim mrežama: koaksijalni kabel, upredena parica, optički kabel, koji nisu uvijek dostupni (zbog ekonomskih ograničenja) na velikim udaljenostima tipičnim za globalne mreže. U globalnim mrežama često se koriste već postojeće komunikacijske linije (telegrafske ili telefonske), au lokalnim mrežama se postavljaju iznova.
Razlike između lokalnih mreža i globalnih mreža n Složenost metoda i opreme prijenosa. U uslovima niske pouzdanosti fizičkih kanala u globalnim mrežama, potrebne su složenije metode prenosa podataka i odgovarajuća oprema nego u lokalnim mrežama. Tako se u globalnim mrežama široko koriste modulacija, asinhrone metode, složene metode kontrolnog sumiranja, potvrda i retransmisija izobličenih okvira. S druge strane, visokokvalitetne komunikacijske linije u lokalnim mrežama omogućile su pojednostavljenje postupaka prijenosa podataka korištenjem nemoduliranih signala i eliminaciju obavezne potvrde prijema paketa.
Razlike između lokalnih i globalnih mreža n Brzina razmjene podataka. Jedna od glavnih razlika između lokalnih mreža i globalnih mreža je postojanje kanala za razmjenu podataka velike brzine između računara, čija je brzina (10, 16 i 100 Mbit/s) uporediva sa brzinama računarskih uređaja i čvorova - diskova. , interne sabirnice za razmjenu podataka, itd. Kao rezultat, korisnik lokalne mreže povezan na udaljeni zajednički resurs (na primjer, serverski disk) stiče utisak da koristi ovaj disk kao da je njegov. Za globalne mreže tipične su mnogo niže brzine prenosa podataka - 2400, 9600, 28800, 33600 bps, 56 i 64 Kbps, a samo na trank kanalima - do 2 Mbps.
Razlike između lokalnih mreža i globalnih mreža n Efikasnost izvršenja zahtjeva. Vrijeme koje je potrebno paketu da prođe kroz lokalnu mrežu je obično nekoliko milisekundi, ali vrijeme koje je potrebno za prijenos kroz globalnu mrežu može doseći nekoliko sekundi. Niska brzina prijenosa podataka u globalnim mrežama otežava implementaciju usluga za on-line način rada, što je uobičajeno za lokalne mreže. n Razdvajanje kanala. U lokalnim mrežama komunikacione kanale po pravilu koristi zajedno više mrežnih čvorova, a u globalnim mrežama pojedinačno.
Razlike između lokalnih mreža i globalnih mreža n Upotreba metode komutacije paketa. Važna karakteristika lokalnih mreža je neravnomjerna raspodjela opterećenja. Omjeri najvećeg i prosječnog opterećenja mogu biti 100:1 ili čak i veći. Ova vrsta saobraćaja se obično naziva brzim. Zbog ove karakteristike saobraćaja u lokalnim mrežama, za komunikaciju između čvorova koristi se metod komutacije paketa, što se za brzi saobraćaj pokazuje mnogo efikasnijim od tradicionalne metode komutacije kola za globalne mreže. Efikasnost metode komutacije paketa leži u činjenici da mreža kao cjelina prenosi više podataka od svojih pretplatnika u jedinici vremena. U globalnim mrežama koristi se i metod komutacije paketa, ali se uz nju često koristi i metod komutacije kola, kao i neprekinuti kanali kao naslijeđene tehnologije ne-računarskih mreža.
Razlike između lokalnih mreža i globalnih mreža n Skalabilnost. “Klasične” lokalne mreže imaju lošu skalabilnost zbog rigidnosti osnovnih topologija koje određuju način povezivanja stanica i dužinu linije. Uz mnoge osnovne topologije, performanse mreže se naglo pogoršavaju kada se dosegne određeno ograničenje broja čvorova ili dužine komunikacijskih linija. Globalne mreže karakteriše dobra skalabilnost, budući da su inicijalno razvijene za rad sa proizvoljnim topologijama.
Koncept LAN-a Prednosti LAN-a § Dijeljenje resursa. Omogućava ekonomično korištenje resursa, na primjer, za upravljanje perifernim uređajima kao što su laserski štampači sa svih povezanih radnih stanica. n Dijeljenje podataka. Pruža mogućnost pristupa i upravljanja bazama podataka sa perifernih radnih stanica koje zahtijevaju informacije. n Softversko razdvajanje omogućava istovremenu upotrebu centralizovanog, prethodno instaliranog softvera.
Koncept LAN-a Prednosti LAN-a § Dijeljenje procesorskih resursa. Moguće je koristiti računarsku snagu za obradu podataka od strane drugih sistema uključenih u mrežu. Mogućnost koja se pruža je da se raspoloživi resursi ne „napadaju“ trenutno, već samo preko posebnog procesora koji je dostupan svakoj radnoj stanici. § Višekorisnički način rada. Višekorisnička svojstva sistema olakšavaju istovremenu upotrebu centraliziranog aplikativnog softvera koji je prethodno instaliran i kojim se upravlja, na primjer, ako korisnik sistema radi na drugom zadatku, trenutni rad koji je u toku prebacuje se u pozadinu.
Funkcije uređaja u mreži n n n čvor (čvor) – svaki uređaj u mreži koji ima svoj identifikator; server - računar koji pruža svoje resurse drugome; klijent ili radna stanica – računar koji troši resurse.
Vrste lokalnih mreža n n Hijerarhijska mreža - mreža u kojoj se svi poslovi u vezi sa skladištenjem, obradom podataka i prezentovanjem podataka korisnicima obavljaju preko centralnog računara; Peer-to-peer mreža pruža nestrukturirani pristup mrežnim resursima. Svaki uređaj u peer-to-peer mreži može biti i klijent i server u isto vrijeme.
Vrste lokalnih mreža n Mreža klijent/server: 4 peer-to-peer mreža - mreža u kojoj ne postoji jedinstven uređaj za kontrolu i skladištenje podataka; 4 distribuirana mreža - mreža bez lidera u kojoj je server mašina, program ili uređaj koji pruža uslugu, ali ne i upravljanje mrežom; 4 mreža sa centralizovanim upravljanjem - mreža u kojoj jedan od računara obavlja funkcije skladištenja javnih podataka, organizovanja interakcije itd.
LAN arhitektura Tipovi mreža/Klijent-server je model informacionog sistema sa diskretnim komponentama smeštenim u različitim čvorovima lokalne ili globalne mreže. Arhitektura klijent-server uključuje podelu aplikacijskog programa na logički različite komponente (klijent i server) koje obavljaju specifične funkcije. Predložena je klijent-server tehnologija da se nosi sa povećanom složenošću informacionih sistema i reši probleme povezane sa decentralizacijom podataka. SERVER Protocol CLIENT
LAN arhitektura Tipovi mreža/Klijent-server sistem se sastoji od 3 glavne komponente: SERVER 1 3 Server, koji kontroliše skladištenje podataka, pristup i zaštitu, backup, izvršavanje zahteva Klijent, koji obezbeđuje korisnički interfejs, izvršava logiku aplikacije, proverava valjanost podataka, šalje zahtjeve serveru i prima odgovore na njega. 2 CLIENT Mreže i komunikacioni softver koji komuniciraju između klijenta i servera putem mrežnih protokola
LAN arhitektura Tipovi mreža/klijent-server n Većina zajedničkih resursa koncentrisana je na pojedinačne računare koji se nazivaju serveri. n Klijent prima naredbe od korisnika i šalje zahtjev serveru. n Server prima zahtjev, obrađuje informacije i šalje rezultat klijentu n Klijent prima odgovor i pokazuje ga korisniku.
LAN arhitektura Tipovi mreža/klijent-server Prednosti: u Serveri su višekorisnički računari koji pružaju mogućnost dijeljenja svojih resursa među mrežnim klijentima. Kao rezultat toga, klijenti su oslobođeni tereta služenja kao serveri za druge klijente. u Mreže serverske arhitekture je vrlo lako proširiti. Bez obzira na broj klijenata povezanih na mrežu, resursi se uvijek pohranjuju centralno. u Možete održavati veću sigurnost od peer-to-peer mreža. u Olakšajte redovno i pouzdano obavljanje administrativnih zadataka kao što su rezervacije.
LAN arhitektura Tipovi mreže/klijent-server Prednosti: u Svaki klijent je oslobođen tereta obrade zahtjeva drugih klijenata. Svaki klijent na takvoj mreži brine samo o izvršavanju zahtjeva koje generiše njegov primarni (i jedini!) korisnik. u Obrada zahtjeva se delegira serveru čija je konfiguracija posebno optimizirana za obavljanje relevantnih zadataka. Obično server ima moćnije procesore, više memorije i veće i brže diskove od klijentskih računara. Ovo dovodi do povećanja performansi klijentskih računara i povećane efikasnosti u izvršavanju zahteva prema resursima centralizovanim na serveru.
LAN arhitektura Tipovi mreža/klijent-server Prednosti: u Korisnici ne moraju pamtiti gdje se određeni resursi nalaze, kao što je bio slučaj u peer-to-peer mrežama. U mrežama arhitekture klijent/server, broj mogućih lokacija za skladištenje resursa se smanjuje na broj servera u mreži. Resursi servera se mogu referencirati kao logički pogoni. Nakon povezivanja mrežnog diska, korisnik može pristupiti udaljenim resursima jednako lako kao i lokalnim resursima svog vlastitog računala.
LAN arhitektura Uvod § Lokalne mreže su podijeljene u dvije fundamentalno različite klase: 4 Peer-to-peer (single-level ili Peer to Peer). 4 Hijerarhijske (višerazinske) mreže. § Arhitektura mreže opisuje 4 Fizički raspored mrežnih uređaja. 4 Vrsta adaptera i kablova koji se koriste. 4 Načini prenosa podataka putem kabla.
LAN arhitektura Tipovi mreža/Ad hoc mreže § Svi računari imaju jednaka prava: 4 Ne postoji hijerarhija među računarima. 4 Ne postoji namenski server. 4 Obično svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server. § Peer-to-peer mreža se takođe naziva radna grupa. 4 Radna grupa je mali tim, tako da nema više od 10 računara u peer-to-peer mreži. § Svi korisnici samostalno odlučuju koje podatke na svom računaru učiniti dostupnim svima.
LAN arhitektura Tipovi mreža/Ad-Hoc mreže n Aplikacije Idealne su za male organizacije sa ograničenim budžetima i ograničenim potrebama za deljenjem informacija. Radni timovi unutar većih organizacija također mogu koristiti ovu metodologiju za promoviranje veće suradnje unutar grupe.
LAN arhitektura Tipovi mreža/Ad Hoc mreže § Prednosti: 4 Ad Hoc mreže su relativno jednostavne i lake za implementaciju. 4 Peer-to-peer mreže su jeftinije od mreža baziranih na serveru, ali zahtijevaju moćnije i skuplje računare. 4 Podrška za peer-to-peer mreže je ugrađena u operativne sisteme kao što su Windows 2000, Windows XP, Windows NT Workstation, OS/2, nije potreban dodatni softver. 4 Odsustvo hijerarhijske zavisnosti čini peer-to-peer mrežu otpornijom na greške od mreže zasnovane na serveru.
LAN arhitektura Tipovi mreža/peer-to-peer mreže § Nedostaci: 4 Korisnici su primorani da pamte više lozinki, obično po jednu za svaki računar kojem je potreban pristup. 4 Nedostatak centralizovanog spremišta javnih resursa otežava pronalaženje potrebnih informacija. 4 Kao i uređaji povezani na mrežu, sigurnost je ravnomjerno raspoređena kroz peer-to-peer mrežu. Sigurnosne mjere u takvoj mreži obično se svode na autentifikaciju korisnika pomoću ID-ova i lozinki, kao i na dodjelu određenih prava pristupa određenim resursima.
LAN arhitektura Tipovi mreža/peer-to-peer mreže § Nedostaci: 4 Bezbednost cele mreže zavisi od veština i sposobnosti njenog najmanje tehnički obrazovanog člana, pošto nemaju svi korisnici iste kvalifikacije. 4 Neusklađeno i moguće neredovno pravljenje rezervnih kopija podataka i softvera. Svaki korisnik je odgovoran samo za svoj računar i pravi rezervne kopije samo kada ima slobodnog vremena. 4 Nedostatak odgovornosti za usklađenost sa konvencijama o imenovanju i lokaciji datoteke.
LAN arhitektura Tipovi mreža/hijerarhijskih mreža § Server - poseban računar koji skladišti informacije koje dijele različiti korisnici. 4 Namenski server je server koji funkcioniše samo kao server. 4 Server je optimiziran za brzu obradu zahtjeva od mrežnih klijenata i za upravljanje zaštitom datoteka i direktorija. § Zbog širokog spektra zadataka koji se obavljaju, serveri u velikim mrežama su specijalizovani.
LAN arhitektura Tipovi mreža/hijerarhijske mreže § Prednosti: 4 Glavni argument u korist mreže zasnovane na namenskom serveru je zaštita podataka. 4 Pošto su važne informacije koncentrisane na jednom ili više servera, lako je osigurati da se redovno prave rezervne kopije 4 Mreže zasnovane na serveru mogu da podrže hiljade korisnika. 4 Za rad na mreži, korisnički računari mogu biti bilo koje konfiguracije, čak i najminimalne.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologije Mrežna topologija je dijagram kako su računari i drugi mrežni uređaji povezani pomoću kabla ili drugog mrežnog medija. Topologija mreže je direktno povezana sa vrstom kabla koji se koristi. Ne možete odabrati određeni tip kabla i koristiti ga u mreži sa proizvoljnom topologijom. Međutim, slobodno možete kreirati nekoliko LAN-ova sa različitim kablovima i topologijama i povezati ih pomoću mostova, prekidača i rutera. Prilikom odabira kabla i ostalih mrežnih komponenti, topologija će uvijek biti jedan od najvažnijih kriterija.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologije Topologija zvijezda Glavna mašina prima i obrađuje sve podatke sa perifernih uređaja kao aktivni čvor za obradu podataka. Samo dvije stanice rade istovremeno. Mrežna propusnost određena je računskom snagom čvora i zagarantirana je za svaku radnu stanicu. Povezivanje kablom je prilično jednostavno, tako da je svaka radna stanica povezana na čvor. Implementirano korištenjem kabela upredene parice.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologije Topologija zvijezda Topologija zvijezda je najbrža od svih LAN topologija. Učestalost zahtjeva za prijenos informacija s jedne stanice na drugu je niska u poređenju sa onom postignutom u drugim topologijama. File server implementira optimalni mehanizam zaštite od neovlaštenog pristupa informacijama.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologije Topologija prstena Prsten se formira povezivanjem izlaznog porta podataka stanice sa ulaznim portom podataka susjedne stanice. Poruke se prosleđuju oko prstena sa jednog računara na drugi u jednom pravcu. Trajanje prijenosa informacija povećava se proporcionalno broju radnih stanica uključenih u računarsku mrežu.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologije Topologija prstena Glavni problem sa topologijom prstena je da svaka radna stanica mora aktivno učestvovati u prosljeđivanju informacija. Ne postoje ograničenja u pogledu dužine računarske mreže.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologija Topologija magistrale (sabirnica) Medij za prenos informacija je predstavljen u obliku komunikacione putanje kojoj pristupaju sve radne stanice, na koju sve moraju biti povezane. Uređaji povezani na sabirnicu formiraju serijsku vezu. Funkcionisanje računarske mreže ne zavisi od stanja pojedine radne stanice.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologije Topologija magistrale Zbog činjenice da se radne stanice mogu uključiti bez prekidanja mrežnih procesa i komunikacijskog okruženja, vrlo je lako prisluškivati informacije, odnosno granati informacije iz komunikacijskog okruženja. Svi sistemi su povezani jednim kablom preko konektora u obliku slova T. Za implementaciju topologije magistrale obično se koristi tanak koaksijalni kabel.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologija Mrežna topologija U mreži sa mesh topologijom, svi računari su međusobno povezani odvojenim vezama. Ima besprijekornu toleranciju na greške: svaki kvar u njemu utiče na performanse samo jednog računara. Često se koristi u velikim korporativnim mrežama, jer ih štiti od kvarova rutera, čvorišta, kablova itd.
LAN arhitektura Tipovi mreža/LAN topologija Hibridna LAN struktura Formirana uglavnom u obliku kombinacija osnovnih topologija računarske mreže. Osnova stabla računarske mreže nalazi se na tački (korijenu) na kojoj se prikupljaju komunikacione linije informacija (grane stabla). Koriste se tamo gdje je nemoguća direktna primjena osnovnih mrežnih struktura u njihovom čistom obliku.
LAN arhitektura Tipovi mreže/LAN topologije Hibridna LAN struktura ÙZa poboljšanje upravljivosti ÙSmanjite troškove kreiranja i modernizacije ÙPojednostavite održavanje ÙPovećajte brzinu i optimizirajte tokove podataka
LAN topologije Karakteristike Topologija Star Ring Bus Troškovi proširenja Beznačajna Prosječna Pretplatnička veza Pasivna Aktivna Pasivna Zaštita od kvara Beznačajna Visoke dimenzije sistema Bilo Ograničena Sigurnost od prisluškivanja Dobra Beznačajna cijena veze Beznačajna Visoka Ponašanje sistema pod velikim opterećenjem Dobro Zadovoljavajuće Loše Mogućnost dobrog rada u stvarnom vremenu Loše vođenje kablova Dobro Prilično Dobra usluga Vrlo dobro Prosječno
Mrežni uređaji i komunikacije Osnovni zahtjevi Prilikom odabira vrste kabla uzimaju se u obzir sljedeći pokazatelji: u Troškovi instalacije i održavanja. u Brzina prijenosa informacija. u Ograničenja udaljenosti prijenosa informacija bez dodatnih pojačala i repetitora (repetitora). u Sigurnost prijenosa podataka.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste kablova koji se koriste Koaksijalni kabl u Koaksijalni (tj. sa jednom osovinom, koaksijalni) kabl se naziva tako što se u njemu dva provodnika, za razliku od ostalih dvožilnih kablova, nalaze jedan unutar drugog.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korišćenih kablova Koaksijalni kabl u Koaksijalni kabl ima prosečnu cenu. u Dobro je zaštićen od smetnji i koristi se za komunikaciju na velikim udaljenostima (nekoliko kilometara). u Brzina prijenosa informacija od 1 do 10 Mbit/s, au nekim slučajevima može doseći i 50 Mbit/s. u Koristi se za osnovni i širokopojasni prijenos informacija.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korišćenih kablova Širokopojasni koaksijalni kabl u Širokopojasni koaksijalni kabl je imun na smetnje, lako se proširi, ali ima visoku cenu. u Brzina prijenosa informacija je 500 Mbit/s. u Prilikom prijenosa informacija u opsegu baznih frekvencija na udaljenosti većoj od 1,5 km, potrebno je pojačalo, odnosno tzv. repetitor (repetitor). Stoga se ukupna udaljenost pri prijenosu informacija povećava na 10 km. u Za računarske mreže sa topologijom magistrale ili stabla, koaksijalni kabl mora imati završni otpornik (terminator) na kraju.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste kablova koji se koriste Eternet kabl u Eternet kabl je koaksijalni kabl sa karakterističnom impedansom od 50 Ohma. Zove se debeli Ethernet, žuti kabl ili 10 Base. T 5. u Zbog svoje otpornosti na smetnje, skupa je alternativa konvencionalnim koaksijalnim kablovima. u Maksimalna dostupna udaljenost bez repetitora ne prelazi 500 m, a ukupna udaljenost Ethernet mreže je oko 3000 m. Eternet kabel zbog svoje topologije okosnice koristi samo jedan otpornik opterećenja na kraju.
Mrežni uređaji i sredstva komunikacije Vrste korištenih kablova Jeftiniji kabel u Jeftiniji mrežni kabel ili, kako ga često nazivaju, tanak Ethernet ili 10 Base. T2 je takođe koaksijalni kabl od 50 oma sa brzinom prenosa informacija od deset miliona bita u sekundi. u Repetitori su potrebni kada spajate Chearenet segmente kabela. Računarske mreže sa Cheapernet kablom imaju niske troškove i minimalne troškove proširenja. u Udaljenost između dvije radne stanice bez repetitora može biti maksimalno 300 m, a ukupna udaljenost je oko 1000 m.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korištenih kablova Twisted pair Najčešće LAN mreže koriste neoklopljenu upredenu paricu (UTP), ali postoji i oklopljena upredena parica (STP) za upotrebu u uslovima jakih elektromagnetnih smetnji.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korištenih kablova Upredena parica Neoklopljena upredena parica se sastoji od osam žica. Svaka žica je odvojeno izolirana; svih osam žica sastavljeno je u četiri upredena para. Uvijanje žica sprečava preslušavanje izazvano susednim parovima i spoljnim izvorima. Sva četiri para su smeštena u zajedničku ljusku.
Mrežni uređaji i komunikacijski tipovi kablova koji se koriste Upletena parica UTP Kablovi sa upredenom parom koriste RJ 45 konektore, iste kao i standardni telefonski kablovi, ali sa osam pinova umjesto četiri ili šest.
Mrežni uređaji i komunikacije Klasifikacija UTP kabla Kategorija Standard Kategorija 1 Samo za telefonske mreže Kategorija 2 Za telefonske mreže, kao i za povezivanje terminala sa IBM glavnim računarima Kategorija 3 Za telefonske mreže, Ethernet mreže sa brzinom prenosa od 10 Mbit/s, Token Prsten sa brzinom prenosa 4 Mbit/s, 100 Base. T 4 Fast Ethernet i 100 VG Bilo koji. LAN Kategorija 4 Za Token Ring mreže sa brzinom prijenosa od 16 Mbit/s Kategorija 5 Za 100 Base mreže. TX Fast Ethernet, SONet i OS-3 ATM kategorija 5 e za Gigabit Ethernet protokole (1000 Mbps)
Mrežni uređaji i komunikacije Klasifikacija STP kabla Dizajn STP kabla je sličan onom kod UTP, osim što sadrži samo dva para žica, od kojih je svaki dodatno omotan folijom ili pletenicom. Dodatni zaštitni omotač čini upotrebu STP kabla poželjnijim u prisustvu jakih elektromagnetnih smetnji, koje se često javljaju u blizini električne opreme. STP standarde kabliranja razvio je IBM. Za dugačke delove mreže zasnovane na STP-u koristi se kabl tipa 1 A. Tip 6 A se može koristiti tamo gde se mogu koristiti mali delovi kabla. Kabl od 1 A sastoji se od dva para žica AWG 22, a kabl od 6 A se sastoji od dva upletena para žica AWG 26. Token Ring mreže sa STP kablom koriste glomazne IDC (IBM data konektor) konektore. Većina Token Ring LAN-ova danas koristi UTP kabl.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korištenih kablova Optički kabel Umjesto električnih naboja koji se kreću duž bakarne žice, optički kabel prenosi signal kroz svjetlosne impulse koji putuju kroz staklenu ili plastičnu cijev. Optički kabel je apsolutno otporan na elektromagnetne smetnje. Osim toga, signal u optičkom kablu bledi mnogo sporije nego u bakrenom kablu. Fiber je idealan medij za prijenos podataka na velike udaljenosti, kao što je povezivanje pojedinačnih zgrada na univerzitetskom kampusu. Također, optički kabel je mnogo sigurniji od bakrenog kabela, jer ga je nemoguće spojiti bez narušavanja njegovog integriteta.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korištenih kablova Optički kabel se sastoji od staklenog ili plastičnog jezgra kroz koje se prenose svjetlosni impulsi. Okružen je reflektirajućim slojem koji se naziva obloga. Obloga je okružena plastičnom oblogom, zaštitnim slojem od kevlarskih vlakana i vanjskim omotačem.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste kablova koji se koriste Optički kabl u Brzina širenja informacija kroz njih dostiže nekoliko milijardi bita u sekundi. u Dozvoljena udaljenost je veća od 50 km. u Praktično nema vanjskih smetnji. u Trenutno najskuplja LAN veza. u Optički provodnici se kombinuju u LBC pomoću zvezdaste ili prstenaste veze.
Mrežni uređaji i komunikacije Vrste korištenih kablova Bežične tehnologije (satelit, IC, radio) Obično bežične mreže koriste neograničene medije, ali to ne znači da ne postoji struktura u vezi između računara. U osnovi postoje dvije topologije koje se koriste u bežičnim LAN-ovima – ad hoc i infrastrukturna.
Mrežni uređaji i komunikacioni alati Vrste kablova koji se koriste Bežične tehnologije U mreži sa peer-to-peer topologijom, svi računari su opremljeni adapterima bežičnog mrežnog interfejsa i sposobni su da međusobno komuniciraju bez smetnji. Mogu se pomicati po želji, sve dok su u dometu bežične tehnologije. Ova opcija je pogodna za kućne ili male kancelarijske mreže koje se sastoje od malog broja računara u okolnostima kada je instalacija kabla nezgodna, nepraktična ili nemoguća.
Mrežni uređaji i komunikacioni alati Vrste kablova koji se koriste Bežične tehnologije Mreža sa „infrastrukturnom“ topologijom se sastoji od računara opremljenih bežičnim interfejsima koji razmenjuju podatke sa mrežom koristeći bežične primopredajnike koji su povezani na mrežu pomoću običnih kablova. Ovi primopredajnici se nazivaju mrežnim pristupnim tačkama. U mreži sa takvom topologijom, računari međusobno ne razmjenjuju podatke direktno. Razmjena se vrši preko kablovske mreže i pristupnih tačaka njoj. Ova topologija je pogodnija za veliku mrežu u kojoj je samo nekoliko računara, kao što su laptopi, opremljeno bežičnim interfejsima. Korisnici ovih računara ne moraju direktno međusobno razmjenjivati podatke. Sve što im treba je pristup serverima i drugim resursima na korporativnoj mreži.
Mrežni uređaji i komunikacije Aktivna oprema Mrežna kartica Ù Mrežne adapterske kartice djeluju kao fizički interfejs ili veza između računara i mrežnog kabla.
Mrežni uređaji i komunikacije Aktivna oprema Namena mrežne adapterske kartice: u Priprema podataka koji dolaze sa računara za prenos preko mrežnog kabla. u Prenesite podatke na drugi računar. u Kontrolišite protok podataka između računara i kablovskog sistema. u Ploča mrežnog adaptera prima podatke iz mrežnog kabla i prevodi ih u oblik koji centralni procesor računara može razumjeti.
Osnovni LAN standardi Struktura IEEE 802.X standarda IEEE Institut je 1980. godine organizovao Komitet 802 za LAN standardizaciju, usled čega je usvojena IEEE 802-X porodica standarda, koji sadrže preporuke za projektovanje nižih nivoa lokalnih mreže. Ovi standardi pokrivaju samo dva donja sloja sedmoslojnog OSI modela – fizički i podatkovni link. To je zbog činjenice da ovi nivoi najviše odražavaju specifičnosti lokalnih mreža. Viši nivoi, počevši od nivoa mreže, uglavnom imaju zajedničke karakteristike i za lokalne i za globalne mreže.
Osnovni LAN standardi Struktura standarda IEEE 802.X Nivo veze je podijeljen na dva podnivoa u lokalnim mrežama: 4 logički prijenos podataka (Logical Link Control, LLC); 4 Kontrola pristupa medijima (MAC).
Osnovni LAN standardi Ethernet lokalna mreža ¨ Ethernet specifikacija kasnih 70-ih. predložila Xerox Corporation. ¨ Osnovni principi rada: 4 Na logičkom nivou, Ethernet koristi topologiju magistrale. 4 Svi uređaji povezani na mrežu imaju jednaka prava, tj. bilo koja stanica može početi s emitiranjem u bilo kojem trenutku (ako je medij za prijenos slobodan). 4 Podaci koje prenosi jedna stanica dostupni su svim stanicama u mreži.
Osnovni LAN standardi Lokalna Ethernet mreža ß Ovisno o vrsti fizičkog medija, IEEE 802.3 standard ima različite modifikacije: 10 Base 5, 10 Base 2, 10 Base T, 10 Base FL, 10 Base FB. ß Broj 10 u gornjim nazivima označava brzinu prijenosa podataka ovih standarda od 10 Mbit/s, a riječ Base je metoda prijenosa na jednoj osnovnoj frekvenciji od 10 MHz. Posljednji znak u nazivu standarda fizičkog sloja označava vrstu kabela. ß Godine 1995. usvojen je Fast Ethernet standard, koji nije samostalan standard, već je dodatni dio glavnog standarda 802. 3. Slično, Gigabit Ethernet standard, usvojen 1998., opisan je u odjeljku 802. 3 z glavnog dokumenta. ß Svi tipovi Ethernet standarda koriste isti metod razdvajanja medija, CSMA/CD metod.
Osnovni LAN standardi Eternet lokalne mreže Specifikacije fizičkog medija Ethernet 4 10 Base 5 koaksijalni kabl prečnika 0,5 inča, nazvan "debeli" koaksijalni kabl. Ima karakterističnu impedanciju od 50 Ohma. Maksimalna dužina segmenta je 500 metara (bez repetitora). 4 10 Base 2 koaksijalni kabl prečnika 0,25 inča, nazvan "tanak" koaksijalni kabl. Ima karakterističnu impedanciju od 50 Ohma. Maksimalna dužina segmenta je 185 metara (bez repetitora).
Osnovni LAN standardi Ethernet lokalna mreža Specifikacije fizičkog medija Ethernet 4 10 Base T kabl baziran na neoklopljenoj upredenoj parici (UTP). Formira topologiju zvijezde zasnovanu na čvorištu. Udaljenost između čvorišta i krajnjeg čvora nije veća od 100 m. 4 10 Osnovni F optički kabel. Topologija je slična onoj standarda 10 Base T. Postoji nekoliko varijanti ove specifikacije: FOIRL (udaljenost do 1000 m), 10 Base FL (udaljenost do 2000 m), 10 Base FB (udaljenost do 2000 m ).
Metode za pristup mediju za prijenos u LAN Metoda pristupa CSMA/CD | Metoda višestrukog pristupa čulom nosioca sa detekcijom kolizije (CSMA/CD). ¨ Ova metoda se koristi isključivo u mrežama sa zajedničkom magistralom (koja uključuje radio mreže koje su dovele do ove metode).
Metode za pristup mediju za prenos u LAN Metoda pristupa CSMA/CD Pojava kolizije ¨ Kod opisanog pristupa moguća je situacija kada dvije stanice istovremeno pokušavaju da prenesu okvir podataka preko zajedničkog medija. ¨ Mehanizam za slušanje medija i pauza između kadrova ne garantuju da neće doći do situacije u kojoj dvije ili više stanica istovremeno odluče da je medij slobodan i počnu da emituju svoje okvire. ¨ Kažu da u ovom slučaju dolazi do kolizije, jer se sadržaji oba okvira sudaraju na zajedničkom kablu i dolazi do izobličenja informacija. Metode kodiranja koje se koriste u Ethernetu ne dozvoljavaju da se signali svake stanice odvoje od zajedničkog signala.
Osnovni LAN standardi Lokalna Token Ring mreža Token Ring mreže, kao i Ethernet mreže, karakteriše zajednički medij za prenos podataka, koji se u ovom slučaju sastoji od kablovskih segmenata koji povezuju sve mrežne stanice u prsten. Prsten se smatra zajedničkim zajedničkim resursom i za pristup njemu nije potreban nasumični algoritam, kao u Ethernet mrežama, već deterministički, zasnovan na prenošenju prava korištenja prstena na stanice određenim redoslijedom. Ovo pravo se prenosi pomoću okvira posebnog formata koji se zove token.
Osnovni LAN standardi Lokalna mreža Token Ring U IBM Token Ringu koriste se tri glavne vrste paketa: ¨ Kontrolni/Paket podataka (okvir podataka/komandi) Koristeći ovaj paket, podaci ili komande se prenose za kontrolu rada mreže. ¨ Token Stanica može početi sa prijenosom podataka tek nakon prijema takvog paketa.U jednom prstenu može biti samo jedan token i, shodno tome, samo jedna stanica sa pravom prijenosa podataka. ¨ Resetujte paket (Prekini). Slanje takvog paketa uzrokuje prekid svih prijenosa.
Metode pristupa mediju za prenos u LAN Token pristupnoj metodi U mrežama sa token metodom pristupa (ove, pored mreža Token Ring, uključuju i FDDI mreže), pravo pristupa mediju se ciklički prenosi od stanice do stanice duž logički prsten. Svaka stanica je povezana sa svojim prethodnim i nasljednim stanicama i može komunicirati samo direktno s njima. Da bi se stanicama omogućio pristup fizičkom mediju, okvir posebnog formata i određeni token kruže oko prstena. U Token Ring mreži, bilo koja stanica uvijek direktno prima podatke samo od jedne stanice, one koja je prethodna u prstenu. Stanica uvijek prenosi podatke svom najbližem susjedu nizvodno.
Metode pristupa prijenosnom mediju u LAN Metodu pristupa tokenu ¨ Nakon što je primila token, stanica ga analizira i, ako nema podatke za prijenos, osigurava njegovo napredovanje do sljedeće stanice. ¨ Stanica koja ima podatke za prijenos, po prijemu tokena, uklanja ga iz prstena, što joj daje pravo pristupa fizičkom mediju i prijenos njegovih podataka. Ova stanica zatim šalje okvir podataka uspostavljenog formata u prsten bit po bit. ¨ Prenesene poruke uvijek putuju duž prstena u jednom smjeru od jedne stanice do druge. Okvir ima odredišnu i izvornu adresu.
Metode pristupa mediju za prenos u LAN metodu pristupa tokenom ¨ Sve prstenaste stanice prenose okvir bit po bit, poput repetitora. Ako okvir prođe kroz odredišnu stanicu, tada, nakon što je prepoznala njegovu adresu, ova stanica kopira okvir u svoj interni bafer i u okvir ubacuje znak potvrde. ¨ Stanica koja je dala okvir podataka u prsten, nakon što ga primi nazad sa potvrdom prijema, uklanja ovaj okvir iz prstena i šalje novi token mreži kako bi omogućila drugim mrežnim stanicama da prenose podatke.
Metode za pristup mediju za prenos u LAN Marker metodu pristupa Opisani algoritam za pristup mediju je ilustrovan vremenskim dijagramom. Prikazan je prenos paketa A u prstenu od stanice 1 do stanice 3. Nakon prolaska odredišne stanice 3, u paketu A se postavljaju dva znaka prepoznavanja adrese i znak kopiranja paketa u bafer. Nakon što se paket vrati na stanicu 1, pošiljalac prepoznaje svoj paket po izvornoj adresi i uklanja paket iz prstena. Znakovi koje je postavila stanica 3 govore stanici koja šalje da je paket stigao do primaoca i da ga je ona uspješno kopirala u svoj bafer.
Osnovni LAN standardi Lokalna mreža FDDI FDDI tehnologija (Fiber Distributed Data Interface) je prva tehnologija lokalne mreže u kojoj je medij za prijenos podataka optički kabel.
Osnovni LAN standardi FDDI lokalna mreža Glavne karakteristike FDDI tehnologije ¨ izgrađena je na osnovu dva fiber-optička prstena, koji formiraju glavne i rezervne puteve za prenos podataka između mrežnih čvorova radi povećanja tolerancije grešaka; ¨ brzina prijenosa podataka je povećana na 100 Mbit/s;
Strukturiranje kao način izgradnje mreže Kod izgradnje velikih mreža homogena struktura veza se iz prednosti pretvara u nedostatak. U takvim mrežama, korištenje standardnih struktura dovodi do različitih ograničenja, od kojih su najvažnija: u ograničenja dužine komunikacije između čvorova; u ograničenja broja čvorova u mreži; u ograničenja na intenzitet saobraćaja koji generiraju mrežni čvorovi.
Strukturiranje kao sredstvo za izgradnju mreže Na primjer, Ethernet tehnologija na tankom koaksijalnom kabelu omogućava korištenje kabela dužine ne više od 185 m, na koji se ne može povezati više od 30 računara. Međutim, ako računari intenzivno međusobno razmjenjuju informacije, ponekad je potrebno smanjiti broj kompjutera povezanih na kabel na 20, pa čak i na 10, kako bi svaki računar dobio prihvatljiv udio u ukupnoj propusnosti mreže.
Strukturiranje kao sredstvo izgradnje mreže Fizička topologija se odnosi na konfiguraciju veza formiranih od pojedinačnih delova kabla, a logička topologija se odnosi na konfiguraciju tokova informacija između mrežnih računara. Dakle, postoje sljedeće metode mrežnog strukturiranja: Ù fizičko strukturiranje mreže; Ù logično strukturiranje mreže.
Strukturiranje kao sredstvo izgradnje mreže Fizičko strukturiranje mreže Konfiguracija fizičkih veza određena je električnim vezama računara. Koriste se posebne metode strukturiranja i posebna oprema, na primjer repetitor; čvorište.
Mrežni uređaji i komunikacije Aktivna oprema Repetitor Ù Kada se prenosi preko mrežnog kabla, električni signal postepeno slabi (prigušuje) i izobličuje se do te mjere da ga kompjuter više ne može percipirati. Ù Repetitor se koristi za sprječavanje izobličenja signala. Ù Repetitor pojačava (vraća) oslabljeni signal i prenosi ga dalje duž kabla. Ù Ponavljači se koriste u mrežama sa "bus" topologijom.
Mrežni uređaji i komunikacije Čvorište aktivne opreme Repetitor koji ima više portova i povezuje više fizičkih segmenata često se naziva koncentrator ili čvorište. Ovi nazivi (čvorište - baza, centar aktivnosti) odražavaju činjenicu da su sve veze između segmenata mreže koncentrisane u ovom uređaju. Hubovi su tipični za gotovo sve osnovne tehnologije Ethernet lokalnih mreža, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Rad koncentratora bilo koje tehnologije ima mnogo zajedničkog - oni ponavljaju signale koji dolaze iz jednog od njihovih portova na druge portove. Razlika je u tome na kojim portovima se ulazni signali ponavljaju. Ethernet čvorište ponavlja ulazne signale na svim svojim portovima osim na onom s kojeg signali potiču. Token Ring čvorište ponavlja ulazne signale koji dolaze sa određenog porta na samo jedan port - onaj na koji je spojen sljedeći računar u prstenu.
Ethernet mreža izgrađena korištenjem zvjezdaste topologije od 4 segmenta Mreža je izgrađena korištenjem Ethernet tehnologije na upredenoj parici. Čvorište, poput repetitora, koristi se za kombinovanje više segmenata i ponavlja ulazni signal na svim portovima osim na portu sa kojeg je signal došao.
Strukturiranje kao način izgradnje mreže Logičko strukturiranje mreže Najvažniji problem koji se ne može riješiti fizičkim strukturiranjem ostaje problem preraspodjele prenesenog saobraćaja između različitih fizičkih segmenata mreže.
Strukturiranje kao način izgradnje mreže Logičko strukturiranje mreže U velikoj mreži prirodno se javlja heterogenost tokova informacija: mreža se sastoji od mnogih podmreža radnih grupa, odjeljenja, filijala preduzeća i drugih administrativnih subjekata. U nekim slučajevima, najintenzivnija razmjena podataka se uočava između računara koji pripadaju istoj podmreži, a samo mali dio poziva dolazi do resursa računara koji se nalaze izvan lokalnih radnih grupa. U drugim preduzećima, posebno tamo gde postoje centralizovana skladišta korporativnih podataka koje aktivno koriste svi zaposleni u preduzeću, primećuje se suprotna situacija: intenzitet eksternih zahteva je veći od intenziteta razmene između „susednih” mašina.
Strukturiranje kao sredstvo izgradnje mreže Logičko strukturiranje mreže Mreža sa standardnom topologijom (sabirnica, prsten, zvijezda), u kojoj se svi fizički segmenti smatraju jednim zajedničkim medijem, pokazuje se neadekvatnom strukturi tokova informacija. u velikoj mreži. Na primjer, u mreži sa zajedničkom magistralom, interakcija bilo kojeg para računara zauzima je za cijelo vrijeme razmjene, stoga, kako se broj računara u mreži povećava, sabirnica postaje usko grlo. Računari u jednom odeljenju su primorani da čekaju da par računara u drugom odeljenju završi razmenu, i to uprkos činjenici da se potreba za komunikacijom između računara u dva različita odeljenja javlja mnogo ređe i zahteva veoma malo propusnog opsega.
Strukturiranje kao sredstvo za izgradnju mreže Logičko strukturiranje mreže Rješenje problema je napuštanje ideje zajedničkog homogenog zajedničkog okruženja. Na primjer, u primjeru koji je gore razmotren, bilo bi poželjno osigurati da ramovi koje prenose računari odjeljenja 1 idu izvan ovog dijela mreže ako i samo ako su poslati na bilo koji računar iz drugih odjela. S druge strane, mreža svakog odjeljenja treba da sadrži one i samo one okvire koji su adresirani na čvorove ove mreže. Ovakvom organizacijom rada mreže njene performanse će se značajno povećati, tako da računari jednog odeljenja neće mirovati dok računari drugih odeljenja razmenjuju podatke.
Strukturiranje kao sredstvo za izgradnju mreže Logičko strukturiranje mreže Logičke veze su rute za prijenos podataka između mrežnih čvorova i formiraju se odgovarajućom konfiguracijom komunikacione opreme. Koriste se posebne metode konstrukcije i posebna oprema, na primjer most; prekidač; router; gateway.
Logičko strukturiranje mreže pomoću mosta Most dijeli zajednički mrežni prijenosni medij na dijelove (logičke segmente), prenoseći informacije iz jednog segmenta u drugi samo ako adresa prijemnog uređaja pripada drugoj mreži. Dakle, most izoluje saobraćaj jedne podmreže od saobraćaja druge, povećavajući ukupne performanse prenosa podataka u mreži.
Karakteristike drugih sredstava logičkog strukturiranja n Prekidač se po principu obrade ne razlikuje od mosta. Njegova glavna razlika u odnosu na bridge je u tome što je on vrsta komunikacijskog multiprocesora. Svaki od njegovih portova je opremljen specijalizovanim procesorom koji obrađuje okvire koristeći algoritam mosta bez obzira na procesore drugih portova. Zbog toga su ukupne performanse prekidača obično mnogo veće od onih kod tradicionalnog mosta sa jednom jedinicom za obradu. Možemo reći da su svičevi mostovi nove generacije koji paralelno obrađuju okvire.
Karakteristike drugih sredstava logičkog strukturiranja n Ruter izoluje saobraćaj pojedinačnih segmenata jedan od drugog i omogućava vam da kombinujete mreže izgrađene korišćenjem različitih mrežnih tehnologija. Ruteri pouzdanije i efikasnije izoluju saobraćaj iz odvojenih delova mreže jedan od drugog od mostova. Ruteri formiraju logičke segmente kroz eksplicitno adresiranje jer koriste kompozitne numeričke adrese, a ne ravne hardverske. Ove adrese imaju polje za broj mreže, tako da svi računari koji imaju istu vrijednost za ovo polje pripadaju istom segmentu, u ovom slučaju koji se zove podmreža.
Karakteristike drugih sredstava logičkog strukturiranja n Gateway se koristi za kombinovanje mrežnih segmenata sa različitim tipovima sistemskog i aplikativnog softvera.
Adresiranje računara na mreži Kada kombinujete tri ili više računara, morate uzeti u obzir problem njihovog adresiranja. Nekoliko zahtjeva se može postaviti za adresu mrežnog čvora i njegovu šemu dodjele: u Adresa mora jedinstveno identificirati računar na mreži bilo koje veličine. u Šema dodjele adresa treba da minimizira administrativni ručni rad i vjerovatnoću dupliranja adresa.
Adresiranje računara na mreži u Adresa mora imati hijerarhijsku strukturu, pogodnu za izgradnju velikih mreža. U velikim mrežama koje se sastoje od mnogo hiljada čvorova, nedostatak hijerarhije adresa može dovesti do velikih troškova - krajnji čvorovi i komunikaciona oprema će morati da rade sa adresnim tabelama koje se sastoje od hiljada unosa. u Adresa mora biti prikladna za korisnike mreže, što znači da mora imati simbolički prikaz, na primjer, Server 3 ili www. cisco. com. u Adresa treba biti što kompaktnija kako ne bi preopteretila memoriju komunikacione opreme - mrežnih adaptera, rutera itd.
Adresiranje računara na mreži Tri šeme za adresiranje čvorova su najraširenije: u Hardverske adrese. u Simboličke adrese ili imena. u Numeričke složene adrese.
Adresiranje računara na mreži Hardverske adrese. Ove adrese su namijenjene za male i srednje mreže, tako da nemaju hijerarhijsku strukturu. Tipičan predstavnik ove vrste adrese je adresa lokalnog mrežnog adaptera. Ovu adresu obično koristi samo oprema, pa se trude da je učine što kompaktnijom i zapišu je kao binarnu ili heksadecimalnu vrijednost, na primjer 0081005 e 24 a 8. Prilikom postavljanja hardverskih adresa obično nije potreban ručni rad, jer oni su ili ugrađeni u opremu od strane proizvođača, ili se generišu automatski sa svakim novim pokretanjem opreme, a jedinstvenost adrese unutar mreže je osigurana opremom.
Adresiranje računara na mreži Simboličke adrese ili imena. Ove adrese su namijenjene da ih ljudi pamte i stoga obično nose semantičko opterećenje. Simboličke adrese su jednostavne za korištenje i u malim i u velikim mrežama. Za rad u velikim mrežama, simboličko ime može imati složenu hijerarhijsku strukturu, na primjer ftp archl. ucl. ac. UK. Ova adresa označava da ovaj računar podržava ftp arhivu na mreži jednog od koledža Univerziteta u Londonu (University College London - ucl) i da ova mreža pripada akademskom ogranku (ac) Interneta u Velikoj Britaniji (Ujedinjeno Kraljevstvo) - UK). Prilikom rada u okviru mreže Univerziteta u Londonu, ovako dugo simbolično ime je očigledno suvišno i umjesto toga je zgodno koristiti kratko simbolično ime, čija uloga dobro odgovara najmlađoj komponenti punog imena, odnosno nazivu ftp archl.
Adresiranje računara na mreži Numeričke složene adrese. Prenošenje simboličnih imena preko mreže nije baš ekonomično. Stoga, za rad u velikim mrežama, numeričke složene adrese fiksnih i kompaktnih formata koriste se kao adrese čvorova. Tipični predstavnici ove vrste adresa su IP adrese i IPX adrese. Podržavaju hijerarhiju na dva nivoa, adresa je podijeljena na glavni dio - broj mreže i manji dio - broj čvora. Ova podjela omogućava prijenos poruka između mreža samo na osnovu broja mreže, a broj čvora se koristi tek nakon što je poruka isporučena na željenu mrežu.
Adresiranje računara na mreži Numeričke složene adrese. U posljednje vrijeme, kako bi rutiranje u velikim mrežama bilo efikasnije, predložene su složenije varijante numeričkog adresiranja, prema kojima adresa ima tri ili više komponenti.
Adresiranje računara na mreži Usluga razrešenja imena Problem uspostavljanja korespondencije između adresa različitih tipova, kojim se bavi usluga razrešenja imena, može se rešiti bilo potpuno centralizovanim ili distribuiranim sredstvima. Sa centralizovanim pristupom, jedan računar (name server) se dodeljuje na mreži, koji čuva tabelu podudaranja između imena različitih tipova, kao što su simbolična imena i numerički brojevi. Svi ostali računari kontaktiraju server imena da bi pomoću simboličkog imena pronašli numerički broj računara sa kojim treba da razmenjuju podatke.
Adresiranje računara na servisu za razlučivanje imena mreže Najpoznatija centralizovana usluga razlučivanja imena je usluga Internet sistema imena domena (DNS). u Osnova DNS-a je distribuirana baza podataka. u Svaki računar koji koristi DNS adrese zna adresu “svog” servera. u Svaki server ili zna digitalnu adresu željenog čvora, ili zna gdje da proslijedi zahtjev.
Adresiranje računara na mreži Usluga razrešavanja imena U distribuiranom pristupu, svaki računar sam rešava problem uspostavljanja korespondencije između imena. Na primjer, ako je korisnik naveo numerički broj za odredišni čvor, tada prije početka prijenosa podataka, računalo koje šalje šalje poruku svim računalima na mreži (ova poruka se zove emitirana poruka) tražeći od njih da identifikuju ovo numeričko ime . Svi računari, nakon što su primili ovu poruku, upoređuju dati broj sa svojim. Računar koji ima podudaranje šalje odgovor koji sadrži njegovu hardversku adresu, nakon čega postaje moguće slanje poruka preko lokalne mreže.
Mrežni operativni sistem Svrha ß povezuje sve računare i periferne uređaje na mreži; ß koordinira funkcije svih računara i perifernih uređaja; ß Pruža siguran pristup podacima i perifernim uređajima.
Primjeri mrežnog operativnog sistema | Unix | Linux | Novell/Net. Ware | Windows porodica itd.
Mrežni operativni sistem Karakteristike Windows 95/98/NT/XP ß registracija korisnika na mreži; ß upravljanje pravima pristupa datotekama, fasciklama, diskovima, štampačima; ß dijeljenje datoteka i programa; ß kontroliše rad mrežnog štampača; ß planiranje grupnog rada i slanje poruka koristeći Outlook; ß primanje i slanje faksova ako imate fax modem; ß kreirajte radne grupe ili se pridružite domeni.
Mrežni operativni sistem Prava pristupa resursu ¨ pravo čitanja; ¨ pravo na promjenu; ¨ pravo nastupa. ß definirati resurs (datoteka, mapa, disk, pisač) kao resurs za dijeljenje (mreža); ß dogovoriti prava pristupa; ß definirati prava pristupa; ß povežite mrežni resurs.
Mrežni operativni sistem Prijava/odjava s mreže ¨ Prijava na mrežu: 4 Korisničko ime 4 Lozinka ¨ Odjava/odjava: 4 Kliknite Start 4 Odaberite Odjava 4 Odaberite vrstu akcije
Mrežni operativni sistem Network Neighborhood ¨ ¨ ¨ Kliknite na ikonu “Network Neighborhood” Odaberite “Entire Network” Odaberite radnu grupu/domen Odaberite željeni računar Odaberite potreban resurs Network Neighborhood u Windows XP Network Neighborhood u Windows 2000 Network Neighborhood u Windows 98
Mrežni operativni sistem Konfiguracija računara za rad na mreži ¨ Konfiguracija: 4 Način ulaska u mrežu ¨ Identifikacija ¨ Kontrola pristupa: 4 Na nivou resursa 4 Na nivou korisnika
Mrežni operativni sistem Povezivanje mrežnog diska n Mrežno susjedstvo (bilo koji od metoda): 1. Odaberite naredbu Map network drive. . . u meniju Datoteka 2. Kliknite desnim tasterom miša na mrežni deo i izaberite Mapa mrežnog diska
Mrežni operativni sistem Prava pristupa štampaču ¨ ¨ Štampanje Upravljanje štampačem Upravljanje dokumentima Pristup odbijen
Tema br. 2: Osnovni pojmovi i terminologija
Nažalost, računarsku tehnologiju karakteriše terminološka dvosmislenost i nesigurnost, koja se manifestuje u različitim tumačenjima istog pojma u različitim književnim izvorima (na primer, „računarski sistem“ ili „računarski kompleks“), ili u upotrebi različitih termina za označavanje ista stvar.koncepti (na primjer, “računarska mreža”, “računarska mreža”, “računarska mreža”). Sve to često otežava percepciju i asimilaciju materijala.
Svrha materijala predstavljenog u ovom odeljku je da eliminiše terminološku dvosmislenost i razjasni termine i koncepte koji se koriste u nastavku. Predložena klasifikacija različitih sistema i objekata računarske tehnologije ima za cilj da identifikuje klase sistema koje karakterišu ista ili slična svojstva, što omogućava objedinjavanje procesa proučavanja i istraživanja računarskih sistema i mreža.
Koncept računarske mreže
Računarska mreža(Sl. 1.1) - set kompjuterska oprema(SVT), koji su mnogi računari ujedinjeni pomoću telekomunikacije(STK). Računarska mreža implementira dvije glavne funkcije:
Obrada podataka;
Prijenos podataka.
Zajedno sa pojmom „kompjuterska mreža“, široko se koriste i blisko povezani pojmovi „računarska mreža“ i „računarska mreža“, koji se obično smatraju sinonimima. Međutim, imaćemo na umu neke manje razlike između ovih pojmova u daljem predstavljanju materijala.
Iz gore date definicije (slika 1.1) proizilazi da je „računarska mreža“ skup računara (računara) ujedinjenih u jednu mrežu pomoću telekomunikacijskih sredstava koja formiraju core data network (DTN). Drugim riječima, „računarska mreža“ ili „računarska mreža“ je asocijacija računara (računara), za razliku od, na primjer, telefonske mreže koja objedinjuje automatske telefonske centrale (PBX). Stoga će se ova dva termina u nastavku smatrati i koristiti kao ekvivalentni. Termin „kompjuterska mreža“ prije karakterizira svrhu mreže – obavljanje proračuna, što je razlikuje, na primjer, od „informacione mreže“ koja pruža informacione usluge, ili od „telekomunikacione mreže“ namenjene prenosu podataka.
Odvojene računarske mreže se mogu kombinovati jedna sa drugom, formirajući velike računarske mreže, koje se zauzvrat mogu kombinovati i formirati ultra velike globalne mreže. Ovo agregiranje mreža rezultira hijerarhijskom strukturom u kojoj su manje mreže podmreže mreža višeg ranga.
Dakle, kompjuterska mreža sprovodi prenos i obradu podaci. Međutim, često možete čuti ili pročitati šta se prenosi i obrađuje na mreži informacije. Dakle, šta se zapravo prenosi i obrađuje na mreži: podaci ili informacije? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, potrebno je definisati pojmove „podaci“ i „informacije“.
Postoje različiti pristupi definisanju pojmova „podaci“ i „informacije“ u različitim oblastima ljudske delatnosti: u biologiji, kibernetici, filozofiji itd. Stvorena je čak i posebna naučna disciplina „Teorija informacija“.
Među svim postojećim definicijama pojmova „podaci“ i „informacije“, koristit ćemo općeprihvaćene tradicionalne definicije, za koje se okrećemo „Rječniku ruskog jezika“ S.I. Ozhegova i pokušati formulirati razliku između ova dva pojma.
Podaci i informacije
„Podaci- informacije potrebne za neki zaključak ili odluku.
Informacije- informacija koja obavještava o stanju stvari, stanju nečega.” (Ozhegov SI. Rečnik ruskog jezika).
Iz ovih definicija proizilazi da je podatak bilo koji skup informacija, a informacija je informacija primljena u određenu svrhu i koja nosi nova saznanja za onoga ko te informacije prima.
Na primjer, telefonski imenik sadrži podaci u obliku brojnih brojeva telefona raznih organizacija. Dobijamo broj neke određene organizacije koju želimo nazvati informacije u obliku telefonskog broja (ili više brojeva telefona) ove organizacije. Iz istog razloga kažemo „baza podataka“ (a ne „baza informacija“), ali kada formiramo upit bazi podataka, dobijamo informacije u obliku informacija koje su nam od posebnog interesa.
“Informacija” je subjektivan koncept. Informacije koje su informacija za jednu osobu ne moraju biti informacije za drugu. Na primjer, informacija poput „Pariz je glavni grad Francuske, a London je glavni grad Engleske“ je informacija za učenika koji je prvi saznao za ovo, a nije informacija (nešto novo i ranije nepoznato) za odraslu osobu.
Takođe treba imati na umu da je kvantitativna mjera podataka volumen- broj jedinica podataka, mjeren bajtovima, riječima, stranicama, broj telefonskih brojeva u imeniku itd. Istovremeno, kvantitativna mjera informacija je entropija- mjera nesigurnosti informacija. Što je veća entropija, to su informacije vrednije.
Dakle, možemo reći da se i podaci i informacije prenose preko računarske mreže.
Odnos između pojmova „podaci“ i „informacije“ u kontekstu koji se razmatra ilustrovan je na Sl. 1.2, koji pokazuje da se informacije izdvajaju iz skupa podataka kao rezultat nekih manipulacija (obrada podataka).
 |
Sigurnost informacija u računarskim mrežama
Zaštita podataka u računarskim mrežama postaje jedan od najotvorenijih problema
savremeni informacioni i računarski sistemi. Izlaziti s
Formulisana su tri osnovna principa informacione bezbednosti, čija je svrha
je osigurati:
Integritet podataka - zaštita od kvarova koji dovode do gubitka informacija ili
uništenje;
Povjerljivost informacija;
S obzirom na probleme vezane za zaštitu podataka na mreži, postavlja se pitanje o
klasifikacija kvarova i neovlaštenog pristupa, što dovodi do gubitka ili
neželjene promjene podataka. To mogu biti kvarovi na opremi (kabl
sistemi, disk sistemi, serveri, radne stanice, itd.), gubitak informacija
(zbog zaraze kompjuterskim virusima, nepravilnog skladištenja arhiviranih
podatke, kršenje prava pristupa podacima), nepravilan rad korisnika i
servisno osoblje. Prouzročeni su navedeni poremećaji u mreži
potreba za stvaranjem različitih vrsta informacione sigurnosti. Uslovno mogu
podijeljen u tri klase:
Sredstva za fizičku zaštitu;
Softverski alati (antivirusni programi,
ovlasti, softver za kontrolu pristupa);
Administrativne mjere zaštite (pristup prostorijama, izrada strategija
sigurnost kompanije itd.).
Jedno od sredstava fizičke zaštite su sistemi arhiviranja i umnožavanja
informacije. U lokalnim mrežama gdje su instalirani jedan ili dva servera, najčešće
sistem se instalira direktno u slobodne slotove servera. U velikom
za korporativne mreže, prednost se daje namenskim, specijalizovanim
server za arhiviranje koji automatski arhivira informacije sa tvrdih diskova
diskovi servera i radnih stanica u određeno vrijeme uspostavljeni
mrežni administrator, izdavanje izvještaja o sigurnosnoj kopiji.
Najčešći modeli arhiviranih servera su Storage
Intel Corporation Express System ARCserve za Windows.
Antivirusni softver se najčešće koristi za borbu protiv kompjuterskih virusa.
programi, rjeđe - hardverska zaštita. Međutim, nedavno
Postoji trend ka kombinaciji softverskih i hardverskih metoda zaštite. Među
hardverski uređaji koriste posebne antivirusne ploče umetnute
standardni slotovi za proširenje računara. Intel Corporation je predložila
obećavajuća tehnologija za zaštitu od virusa u mrežama, čija je suština
skeniranje računarskih sistema prije pokretanja. Pored antivirusnih programa,
problem informacione bezbednosti u računarskim mrežama rešava se uvođenjem kontrole
pristup i diferencijacija ovlasti korisnika. U tu svrhu se koriste
embedded mrežni operativni sistemi, najveći proizvođač
od kojih je korporacija Novell korporacija. Na sistemu kao što je NetWare, osim
standardna sredstva za ograničavanje pristupa (promjena lozinki, razgraničenje
ovlasti), moguće je kodirati podatke po principu „otvoreno
ključ" sa formiranjem elektronskog potpisa za pakete koji se prenose preko mreže.
Međutim, takav sistem zaštite je slab, jer nivo pristupa i mogućnosti
Prijava na sistem je određena lozinkom koju je lako špijunirati ili pogoditi.
kombinovani pristup - lozinka + identifikacija korisnika pomoću ličnog
"ključ". "Ključ" je plastična kartica (magnetna ili ugrađena
mikročip – pametna kartica) ili razni uređaji za ličnu identifikaciju
prema biometrijskim podacima - šarenica oka, otisci prstiju,
veličina ruke itd. Opremljeni serveri i mrežne radne stanice
uređaji za čitanje pametnih kartica i specijalni softver, značajno
povećati stepen zaštite od neovlašćenog pristupa.
Pametne kartice za kontrolu pristupa vam omogućavaju implementaciju funkcija kao što su
kontrola prijave, pristup PC uređajima, programima, datotekama i komandama. Jedan
od uspješnih primjera kreiranja sveobuhvatnog rješenja za kontrolu pristupa u
otvoreni sistemi zasnovani i na softveru i na hardveru
zaštita, postao je Kerberos sistem, koji se zasniva na tri komponente:
Baza podataka koja sadrži informacije o svim mrežnim resursima,
korisnici, lozinke, informacioni ključevi, itd.;
obrada zahtjeva korisnika za obezbjeđivanje jedne ili druge vrste mreže
usluge. Nakon što primi zahtjev, pristupa bazi podataka i određuje dozvole
korisnika da izvrši određenu operaciju.Korisničke lozinke preko mreže nisu
se prenose, čime se povećava stepen sigurnosti informacija;
Server za dodjelu ulaznica (server dozvola) prima od autorizacije
server "prolaz" sa korisničkim imenom i njegovom mrežnom adresom, vremenom zahteva,
kao i jedinstveni "ključ". Prenosi se i paket koji sadrži "pass".
šifrovana forma. Server za dozvole nakon prijema i dešifriranja
"prolazi" provjerava zahtjev, upoređuje "ključeve" i daje identitete
"dogovor" za korištenje mrežne opreme ili programa.
Kako preduzeća šire svoje aktivnosti, broj pretplatnika i
Pojavom novih poslovnica javlja se potreba za organizovanjem pristupa za daljinski
korisnika (korisničke grupe) do računarskih ili informacionih resursa
u kompanijske centre. Za organizaciju udaljenog pristupa najčešće se koriste
kablovske linije i radio kanale. U tom smislu, zaštita informacija koje se prenose putem
kanali za daljinski pristup zahtijevaju poseban pristup. U mostovima i ruterima
udaljeni pristup, koristi se segmentacija paketa - njihova podjela i prijenos
paralelno duž dvije linije - što onemogućuje „presretanje“ podataka kada
ilegalno povezivanje “hakera” na jednu od linija. Koristi za
prenos podataka, postupak kompresije prenetih paketa garantuje nemogućnost
dešifrovanje "presretnutih" podataka. Mostovi i ruteri za daljinski pristup
može se programirati na takav način da ne mogu svi udaljeni korisnici
resursi centra kompanije mogu biti dostupni.
Trenutno su razvijeni posebni uređaji za kontrolu pristupa
kompjuterske mreže preko komutiranih linija. Primjer bi bio,
Modul Remote Port Security Device (PRSD) koji je razvio AT&T, koji se sastoji od
od dva bloka veličine običnog modema: RPSD brava (brava), ugrađena u
centrala, i RPSD ključ (ključ), spojen na modem daljinskog
korisnik. RPSD ključ i brava vam omogućavaju da postavite više nivoa zaštite i
kontrole pristupa:
Šifrovanje podataka koji se prenose preko linije korišćenjem generisanog digitalnog
Kontrola pristupa na osnovu dana u sedmici ili doba dana.
U direktnoj vezi sa temom sigurnosti je strategija za pravljenje rezervnih kopija i
oporavak baze podataka. Obično se ove operacije obavljaju van uobičajenog radnog vremena.
batch mod. U većini DBMS-ova, sigurnosna kopija i oporavak
podaci su dozvoljeni samo korisnicima sa širokim dozvolama (prava pristupa
nivo administratora sistema ili vlasnika baze podataka), naznačite ovo
odgovorne lozinke direktno u fajlovima za grupnu obradu se ne preporučuju.
aplikacijski program koji bi sam pozvao
uslužni programi za sigurnosno kopiranje/vraćanje. U ovom slučaju, sistemska lozinka bi trebala biti
"uključeno" u kod navedene aplikacije. Nedostatak ove metode je to
Svaki put kada se lozinka promijeni, ovaj program se mora ponovo kompajlirati.
U odnosu na sredstva zaštite od neovlašćenog pristupa definisano je sedam sigurnosnih klasa
(1-7) računarska tehnologija (CT) i devet razreda
(1A, 1B, 1B, 1G, 1D, 2A, 2B, 3A, 3B) automatizovani sistemi (AS). Za SVT najviše
sedmi razred je nizak, a za AS je 3B.
Pogledajmo bliže gore navedene certificirane NSD sisteme zaštite.
COBRA sistem ispunjava uslove 4. klase sigurnosti (za SVT),
implementira identifikaciju i razgraničenje ovlaštenja korisnika i
kriptografsko zatvaranje informacija, popravlja izobličenja referentnog stanja
Radno okruženje računara (uzrokovano virusima, korisničkim greškama, tehničkim kvarovima
itd.) i automatski vraća glavne komponente operativnog okruženja
terminal.
Podsistem segregacije ovlaštenja štiti informacije na logičkoj razini
diskovi. Korisnik dobija pristup određenim diskovima A, B, C,..., Z. Sve
pretplatnici su podijeljeni u 4 kategorije:
Superuser (sve radnje u sistemu su dostupne);
Administrator (dostupne su sve radnje u sistemu, osim promjene
ime, status i dozvole superkorisnika, unošenje ili uklanjanje sa liste
korisnici);
Programeri (mogu promijeniti ličnu lozinku);
Kolega (ima pravo pristupa resursima koji su mu dodijeljeni
superkorisnik).
Pored autorizacije i ograničavanja pristupa logičkim diskovima,
Administrator svakom korisniku dodjeljuje dozvole pristupa
serijski i paralelni portovi. Ako je serijski port zatvoren, onda
Nemoguće je prenijeti informacije sa jednog računara na drugi. Sa odsustvom
pristup paralelnom portu, izlaz na štampač nije moguć.
Tema 1.
Vrste mreža.
U zavisnosti od načina organizacije obrade podataka i interakcije korisnika, koju podržava određeni mrežni operativni sistem, razlikuju se dva tipa informacionih mreža:
Hijerarhijske mreže;
Mreže klijent/server.
IN hijerarhijske mreže sve poslove koji se odnose na čuvanje, obradu podataka i njihovo prezentovanje korisnicima obavlja centralni računar. Korisnik komunicira sa centralnim računarom pomoću terminala. Operacijama unosa/izlaza informacija na ekranu upravlja centralni računar.
Prednosti hijerarhijskih sistema:
Dokazana tehnologija za osiguranje sigurnosti podataka;
Pouzdan sistem za zaštitu informacija i osiguranje tajnosti.
Nedostaci:
Visoka cijena hardvera i softvera, visoki operativni troškovi;
Brzina i pouzdanost mreže zavise od centralnog računara.
Klijent-server modeli je tehnologija za interakciju računara na mreži, u kojoj svaki računar ima svoju svrhu i obavlja svoju specifičnu ulogu. Neki računari na mreži poseduju i upravljaju informacijama i računarskim resursima (procesori, sistem datoteka, servis pošte, servis štampanja, baza podataka), drugi imaju mogućnost pristupa ovim uslugama koristeći svoje usluge.
Poziva se računar koji kontroliše određeni resurs server ovaj resurs i računar koji ga koristi - klijent.
Svaki određeni server je određen tipom resursa koji posjeduje. Na primjer, svrha servera baze podataka je da služi zahtjevima klijenata koji se odnose na obradu podataka; server datoteka, ili fajl server, upravlja sistemom datoteka itd.
Jedan od osnovnih principa klijent-server tehnologije je podjela funkcija standardne interaktivne aplikacije u četiri grupe različite prirode.
Prva grupa- Ovo su funkcije za unos i prikaz podataka.
Druga grupa- kombinuje čisto primenjene funkcije karakteristične za datu oblast (za bankarski sistem - otvaranje računa, prenos novca sa jednog računa na drugi itd.).
Treća grupa- osnovne funkcije skladištenja i upravljanja informacijama i računarskim resursima (baze podataka, sistemi datoteka, itd.).
Četvrta grupa- uslužne funkcije koje komuniciraju između funkcija prve tri grupe.
U skladu s tim, u svakoj aplikaciji razlikuju se sljedeće logičke komponente:
Komponenta prezentacije koja implementira funkcije prve grupe;
Aplikaciona komponenta (poslovna aplikacija), koja podržava funkcije druge grupe;
Uvedena je i pojašnjena komponenta za pristup informacionim resursima (resource manager), podrška funkcijama treće grupe i dogovori o metodama njihove interakcije (interakcioni protokol).
Razlike u implementaciji klijent-server tehnologije određene su sljedećim faktorima:
Vrste i mehanizmi softvera u koji je integrisana svaka od ovih komponenti;
Metoda distribucije logičkih komponenti između računala na mreži;
Mehanizmi koji se koriste za međusobno povezivanje komponenti.
Postoje četiri pristupa implementirana u sljedećim modelima:
Model servera datoteka (File Server - FS);
Model daljinskog pristupa podacima (RDA);
Model servera baze podataka (DBS);
Model aplikacijskog poslužitelja (Application Server - AS).
Prema organizaciji interakcije, uobičajeno je razlikovati dva tipa sistema koji koriste metodu klijent/server:
Peer to peer mreža;
Mreža sa namenskim serverom.
Peer to peer mreža je mreža u kojoj nema jedinstvenog centra za upravljanje interakcijom radnih stanica, kao ni jedinstvenog uređaja za skladištenje podataka. Operativni sistem takve mreže je raspoređen na sve radne stanice, tako da svaka radna stanica može istovremeno obavljati funkcije i servera i klijenta. Korisnik na takvoj mreži ima pristup svim uređajima (štampači, hard diskovi itd.) povezanim na druge radne stanice.
Prednosti:
Niska cijena (koriste se svi računari povezani na mrežu, a razumne cijene softvera za mrežu);
Visoka pouzdanost (ako jedna radna stanica otkaže, pristup samo nekom dijelu informacija je zaustavljen).
Nedostaci:
Mreža je efikasna samo ako broj stanica koje istovremeno rade nije veći od 10;
Poteškoće u organizovanju efektivnog upravljanja interakcijom radnih stanica i osiguravanja tajnosti informacija;
Poteškoće u ažuriranju i promjeni softvera radne stanice.
Namenska serverska mreža- ovdje jedan od računara obavlja funkcije pohranjivanja javnih podataka, organiziranja interakcije između radnih stanica i obavljanja usluga - server mreže. Takav računar pokreće operativni sistem, a svi zajednički uređaji (tvrdi diskovi, štampači, modemi itd.) su povezani na njega, obavljaju skladištenje podataka, poslove štampanja i daljinski obrađuju poslove. Radne stanice komuniciraju preko servera, tako da se logička organizacija takve mreže može predstaviti topologijom “zvijezda”, gdje je centralni uređaj server.
Prednosti:
Veća brzina obrade podataka (određena brzinom centralnog računara, a na serveru je instaliran poseban mrežni operativni sistem koji je dizajniran da obrađuje i izvršava zahtjeve primljene istovremeno od više korisnika);
Ima pouzdan sistem za zaštitu informacija i osiguranje tajnosti;
Lakše je upravljati u poređenju sa kolegama.
Nedostaci:
Takva mreža je skuplja zbog odvojenog računara za server;
Manje fleksibilan u odnosu na jednake.
Mreže namjenskih servera su češće. Primjeri mrežnih operativnih sistema ovog tipa: LAN Server, IBM Corp., VINES, Banyan System Inc., NetWare, Novell Inc.
Tema 2.
Metode prenosa podataka u računarskim mrežama.
Prilikom razmjene podataka između čvorova, oni koriste tri načina prenosa podataka:
Simpleksni (jednosmjerni) prijenos (televizija, radio);
Poludupleks (prijem/prijenos informacija se vrši naizmjenično);
Dupleks (dvosmjerno), svaka stanica istovremeno emituje i prima podatke.
Serijski prijenos se najčešće koristi za prijenos podataka u informacionim sistemima. Sljedeće metode serijskog prijenosa se široko koriste:
Asynchronous;
Sinhroni.
At asinhroni prenosa, svaki znak se prenosi kao zasebna parcela (slika 1). Početni bitovi upozoravaju prijemnika da je prijenos započeo. Lik se zatim prenosi. Da bi se utvrdila valjanost prenosa, koristi se paritetni bit (bit parnosti = 1 ako je broj jedinica u simbolu neparan, a 0 u suprotnom. Poslednji bit, “stop bit”, signalizira kraj prenosa.
Prednosti:
Jednostavan, dokazan sistem;
Jeftin (u poređenju sa sinhronim) interfejs oprema.
Nedostaci:
Trećina propusnog opsega se gubi za prijenos servisnih bitova (start/stop i paritetni bit);
Mala brzina prenosa u poređenju sa sinkronim;
U slučaju višestrukih grešaka, nemoguće je utvrditi pouzdanost primljenih informacija pomoću bita parnosti.
Asinhroni prenos se koristi u sistemima gde se razmena podataka dešava s vremena na vreme i nisu potrebne visoke brzine prenosa podataka. Neki sistemi koriste bit parnosti kao karakterni bit, a kontrola informacija se vrši na nivou komunikacionih protokola (Xmodem, Zmodem, MNP).
Koristeći sinhroni metodom, podaci se prenose u blokovima. Za sinhronizaciju rada prijemnika i predajnika, bitovi za sinhronizaciju se prenose na početku bloka. Zatim se prenose podaci, kod za detekciju greške i znak za kraj prenosa. U sinhronom prijenosu, podaci se mogu prenositi i kao znakovi i kao tok bitova. Obično se koristi kod za otkrivanje greške Ciklična redundantna šifra za detekciju grešaka (CRC). Izračunava se na osnovu sadržaja polja podataka i omogućava vam da nedvosmisleno odredite pouzdanost primljenih informacija.
Prednosti:
Visoka efikasnost prenosa podataka;
Velika brzina prijenosa podataka;
Robusni ugrađeni mehanizam za detekciju grešaka.
Nedostaci:
Oprema za sučelje je složenija i, shodno tome, skuplja.
Funkcionalni sastav i struktura računarskih mreža
Kompletan spisak funkcija koje implementira bilo koja računarska mreža može se predstaviti sa dvije komponente - obradom podataka i prijenosom.
Računalni objekti (računari, računarski kompleksi i sistemi) pretplatničkih sistema i njihov softver (mrežni operativni sistemi i aplikacije) su glavni funkcionalni elementi računarskih mreža koji vrše obradu podataka. Njihov glavni zadatak je implementacija funkcija obezbjeđivanja, potrošnje i distribucije mrežnih resursa. Računalni alati koji implementiraju čitav kompleks navedenih funkcija smatraju se univerzalnim i čine osnovu univerzalni pretplatnički sistemi (UAS). Računarska postrojenja specijalizovana za obezbeđivanje resursa nazivaju se serverima i čine osnovu uslužni pretplatnički sistemi (SAS). Oni koji su specijalizovani za potrošnju mrežnih resursa nazivaju se klijentima i čine osnovu klijentski pretplatnički sistemi (CAS). Oni koji su specijalizovani za upravljanje računarskim mrežama nazivaju se administrativnim i čine osnovu administrativni pretplatnički sistemi (AAS). Klasifikacija mrežnih pretplatničkih sistema prema funkcionalnosti prikazana je na Sl. 1.5.
Rice. 1.5. Klasifikacija mrežnih pretplatničkih sistema
Univerzalni pretplatnički sistemi se koriste za izgradnju peer-to-peer računarskih mreža. Drugi tipovi pretplatničkih sistema se koriste za izgradnju klijent-server mreža.
Računalni objekti komutacionih čvorova, zajedno sa komunikacionim kanalima, čine telekomunikacionu mrežu sa specifičnom topološkom strukturom i realizuju funkcije prenosa podataka između svih pretplatničkih sistema mreže.
Dakle, kao dio bilo koje računalne mreže mogu se razlikovati sljedeće glavne funkcionalne komponente:
Zajednički se formiraju pretplatnički sistemi različite namene (UAS, SAS, CAS, AAS). pretplatnička mreža;
Formiranje komutacijskih čvorova i komunikacijskih kanala telekomunikaciona mreža.
Generalno, struktura računarske mreže prikazana je na Sl. 1.6.
Odvojene računarske mreže mogu se kombinovati jedna s drugom upotrebom posebne opreme za umrežavanje (IE), formirajući hijerarhijske strukture na jednom ili više nivoa (slika 1.7).
Po ovom principu mogu se ujediniti lokalne, regionalne i globalne računarske mreže.
Klasifikacija računarskih mreža
Računarske mreže spadaju u kategoriju složenih računarskih sistema, pa se za njihovu klasifikaciju ne koristi jedna, već čitav niz karakteristika, od kojih su najkarakterističnije prikazane na Sl. 1.8.
O informacionim mrežama;
Računalne mreže;
Računarske mreže se prema funkcionalnoj namjeni dijele na:
O informacionim mrežama;
Računalne mreže;
Informacijske i računarske mreže.
Rice. 1.6. Generalizovana struktura računarske mreže
Rice. 1.7. Konsolidacija računarskih mreža
Rice. 1.8. Klasifikacija računarskih mreža
Informacijske mreže korisnicima pružaju uglavnom informativne usluge. U takve mreže spadaju mreže naučnih, tehničkih i referentnih informacija, rezervacije i prodaje karata u transportu, mreže operativnih informacija službi posebne namjene itd.
Računarske mreže Odlikuje ih prisustvo moćnijih računarskih alata, uređaji za skladištenje velikog kapaciteta za skladištenje aplikativnih programa, banke podataka i znanja dostupnih korisnicima, kao i mogućnost brze preraspodele resursa između zadataka.
U praksi, mješovito informacione i kompjuterske mreže, u kojem se pohranjuju i prenose podaci, kao i rješavanje različitih zadataka obrade informacija.
Na osnovu lokacije glavnih informacionih nizova (baze podataka), mreže se dijele na sljedeće tipove:
Mreže s centraliziranim postavljanjem informacijskih nizova;
Mreže sa lokalnim (pretplatničkim) postavljanjem nizova informacija.
U centralno lociranim mrežama, informacioni nizovi se formiraju i pohranjuju na glavnom serveru datoteka mreže. U lokalno hostovanim mrežama, nizovi informacija mogu se nalaziti na različitim serverima datoteka.
Prema stepenu teritorijalne disperzije komponenti mreže razlikuju se:
Globalne mreže koje pokrivaju teritoriju jedne zemlje ili više zemalja sa udaljenostima između pojedinačnih mrežnih čvorova od nekoliko hiljada kilometara;
Regionalne mreže koje se nalaze unutar određenog teritorijalnog regiona (grad, okrug, region, itd.);
Lokalne računarske mreže koje pokrivaju relativno malo područje (u radijusu do 10 km).
Na osnovu vrste računarskih objekata koji se koriste, mreže mogu biti:
Homogeni (računari svih pretplatničkih sistema mreže su hardverski i softverski kompatibilni);
Heterogena (računari pretplatničkih sistema mreže su hardverski i softverski nekompatibilni).
Lokalne računarske mreže su obično homogene, dok su regionalne i globalne mreže heterogene.
Mreže se klasifikuju prema načinu prenosa podataka:
Circuit switched;
Prebacivanje poruka;
Paketna komutacija;
Sa mješovitim prebacivanjem.
Za moderne računarske mreže najtipičnija metoda je upotreba komutacije paketa. Karakteristike svake metode prijenosa podataka bit će detaljnije razmotrene kasnije.
Važna karakteristika klasifikacije računarskih mreža je njihova topologija, tj. struktura veza između elemenata mreže. Topologija ima značajan uticaj na propusnost, na otpornost mreže na kvarove njene opreme, na kvalitet usluge za zahtjeve korisnika, na logičke mogućnosti i cijenu mreže.
Za izgradnju računarskih mreža koriste se sljedeće topološke strukture (slika 1.9):
Radijalni (u obliku zvijezde);
Prsten;
Potpuno povezan;
Drvolik (hijerarhijski);
Miješano.
Rice. 1.9. Topološke strukture računarskih mreža: a – radijalne; b – prsten; c – guma; g – potpuno povezan; d – drvoliki; e – mješoviti
Osnova mreža sa radijalnom (zvjezdanom) topologijom (slika 1.9, a) je glavni centar, koji može biti ili aktivan (obavlja se obrada informacija) ili pasivan (informacije se samo prenose). Takve mreže su prilično jednostavne po svojoj strukturi i organizaciji upravljanja. Nedostaci mreža s radijalnom topologijom uključuju: prekid komunikacije kada centralni komutacijski čvor otkaže, nedostatak slobode izbora različitih ruta za uspostavljanje komunikacije između stanica, povećana kašnjenja u servisiranju zahtjeva kada je procesni centar preopterećen, značajno povećanje ukupna dužina komunikacionih linija kada se stanice nalaze na velikoj teritoriji.
U mrežama sa topologijom prstena (slika 1.9, b), informacije između pretplatničkih stanica se prenose samo u jednom smjeru. Prstenasta struktura pruža široku mrežnu funkcionalnost sa visokom efikasnošću korišćenja monokanala, niskom cijenom, jednostavnošću metoda upravljanja i mogućnošću praćenja performansi monokanalnog. Nedostaci mreža sa topologijom prstena uključuju: prekid komunikacije kada barem jedan segment kanala za prijenos podataka otkaže.
U mrežama sa topologijom magistrale (slika 1.9, c) koristi se mono kanal za prenos podataka na koji su povezani pretplatnički sistemi. Podaci iz zvučnika koji emituju se distribuiraju duž kanala u oba smjera. Informacije stižu do svih govornika, ali samo govornik kome je upućena prima poruku. Topologija magistrale je jedna od najjednostavnijih. Omogućava vam da jednostavno proširite i upravljate računarskom mrežom, a najotporniji je na moguće kvarove pojedinačnih pretplatničkih sistema. Nedostatak topologije magistrale je potpuni kvar mreže ako je narušen integritet monokanala.
U potpuno povezanoj mreži (slika 1.9, d), informacije se mogu prenositi između svih zvučnika putem njihovih vlastitih komunikacijskih kanala. Takva konstrukcija mreže zahtijeva veliki broj priključnih komunikacijskih linija. Efikasan je za male mreže sa malim brojem procesnih centara koji rade punim kapacitetom komunikacionih kanala.
U mrežama sa topologijom stabla (slika 1.9, d) implementirana je kombinacija nekoliko jednostavnijih mreža sa topologijom sabirnice. Svaka grana stabla predstavlja segment. Otkazivanje jednog segmenta ne dovodi do kvara ostalih segmenata.
Topologija velikih mreža je obično kombinacija nekoliko topoloških rješenja. Primjer takve mreže je mreža s mješovitom topologijom radijalnog prstena prikazanom na Sl. 1.9, e.
Pravilan i racionalan izbor glavnih funkcionalnih, tehničkih i softverskih komponenti računarskih mreža i njihova topološka struktura direktno utiču na sve tehničke karakteristike i ukupnu efikasnost funkcionisanja računarskih mreža u celini. Ovo je posebno važno za vojne računarske mreže dizajnirane za obradu i prijenos velikih količina informacijskih podataka pod strogim vremenskim ograničenjima i visokim zahtjevima za pouzdanost informacija.
