1

Računarske mrežeRačunarske mreže

Mrežni hardver i softver

Lekcija 3

2

Uvod

• Osnovni elementi računarske mrežne komunikacije– komunikacioni kanal (vod)– hardver računara– operativni sistem– korisnički procesi (aplikacije)

3

Mrežna oprema

• Komunikacija krajnjih čvorova može biti – Posredna - odvija se preko jednostavnih mrežnih uređaja koji se

sastoje od hardvera sa ugrađenim funkcijama i interfejsima

– Preko kompleksnih mrežnih uređaja koji u sebi sadrže

specijalizovani mrežni operativni sistem • Pasivna mrežna oprema

– Komunikacioni kanali i elementi koji ih povezuju sa mrežnim interfejsima računara/uređaja

• Aktivna mrežna oprema– Mrežni uređaji koji u sebi sadrže i hardver/firmver/softver sposoban

za analizu i modifikaciju nosećih signala

4

Pasivna oprema

• Pasivna mrežna oprema– utičnice– kablovi– paneli za prespajanje i za

završavanje kablova (patch panel)– kablovi za prespajanje (patch cabel)– rek ormani– kanalice za vođenje kabla– ...

19” rek

5

Pasivna oprema

• Kablovi– Najrašireniji način povezivanja mreže

• Osnovne vrste kabla:– koaksijalni kablovi– kablovi sa upredenim paricama (twistedpair)– optički kablovi

6

Pasivna oprema

• Važni parametri kabla:– binarni protok– pouzdanost kabla– maksimalna dužina između čvorova– zaštita od električnih smetnji– podužno slabljenje– tolerancije u otežanim uslovima rada– cena i opšta raspoloživost kabla– lako povezivanje i održavanje– ...

7

Pasivna oprema

• Koaksijalni kablovi

Spoljašnji omotač

Širm od upletenogbakra ili aluminijuma

Izolacija (PVC, teflon)

Bakarni provodnik

8

Pasivna oprema

• BNC konektori

10BASE2 kablsa BNC konektorom

10BASE2 kablsa BNC T konektorom

10BASE2 BNCzavršetak konektora

9

Pasivna oprema

• Upredene parice - twisted pair cable

Konektor RJ45 i utičnica

UTP,FTP,STP.

10

Pasivna oprema

• Raspored žica u vezivanju konektora sa kablom je utvrđen standardom 568A i 568B

11

Pasivna oprema

• Optički kablovi

jezgro

omotač

omotač

12

Pasivna oprema

• Strukturno kabliranje– Jedinstven kablovski sistem za sve instalacije kojima se prenose

informacije u propusnom opsegu do 600 MHz– Osim kvalitetnog prenosa podataka, ovim sistemom se može

obavljati i prenos• telefonskih, video, upravljačkih i alarmnih signala

• Realizacija se vrši na tri hijerarhijska nivoa:– Kabliranje kampusa (kabliranje između više bliskih poslovnih zgrada

- Campus Distribution CD);– Kabliranje kičme (vertikalno kabliranje - building distribution - BD);– Horizontalno kabliranje (kabliranje spratova - Floor Distribution FD)

13

Pasivna oprema

• Strukturno kabliranje - standardi– ISO/IEC 11801 (jul 1995.)– EN50173 (avgust 1995.), – EIA/TIA 568A (oktobar 1995.)

• Jedini interfejs ka korisniku je zidna utičnica sa RJ 45• Kablovski sistem se vodi do odgovarajućih razdelnika i

aktivnih uređaja (telefonske centrale ili LAN switch-eva)• Prekonfiguracija mreže se postiže na razdelnicima

– Npr. pri promeni kancelarije

14

Pasivna oprema

• Strukturno kabliranje - standardi– TIA/EIA-568

podsistem strukturnog kabliranja telekomunikacionog ožičenja u poslovnim zgradama (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard)

– TIA/EIA-569Osnove dizajna podsistema telekomunikacionog ožičenja (Commercial Bulding Standard for Telecommunications Pathways and Spaces)

– TIA/EIA-606Administracija, označavanje i obeležavanje telekomunikacione infrastrukture (Administration Standard for the Telecommunications Infrastructure of Commercial Building)

– TIA TSB 567Atest strukturiranog kablovksog sistema (System Test for Structured Cabling)

15

Pasivna oprema

• Pasivna instalacija – tehnički uslovi 1:– Razvodni ormani (spratni razvodi) se montiraju u zasebnim

prostorijama. – Ukoliko se razvodni ormani ne montiraju u zasebnim prostorijama,

potrebno je da se obezbede kabineti odgovarajuće veličine za instalaciju pasivne i aktivne mrežne opreme.

– Svaki razvodni orman treba da ima šemu kablovske instalacije – Svi konektori u okviru prespojnih polja trebaju da budu obeleženi po

standardu.– Priključnice se montiraju na vidnim i pristupačnim mestima na visini od

30-40cm od poda.– UTP kablovi po celoj dužini moraju biti položeni u zaštitnim plastičnim

kanalima sa poklopcem, tako da u svako vreme mogu biti pristupačni radi nadzora i eventualnih intervencija.

– Kablovi koji prolaze kroz otvore u etažama, zidovima i slično moraju biti zaštićeni od mehaničkih i drugih oštećenja zaštitnim elementima (plastična cev, plastično crevo ili sam kanal)

16

Pasivna oprema

• Pasivna instalacija – tehnički uslovi 2:– Kablovi se ne pričvršćuju za elemente opreme koji su izloženi

potresima ili se često pomeraju.– Ako kablovi prolaze ispod transportnih sredstava moraju se

preduzeti dopunske mere zaštite protiv padanja kablova.– Krajevi UTP kablova u razvodnom ormanu trebaju da budu

obeleženi identičnim brojem kao na razvodnoj kutiji– Konektor (priključno mesto kabla) mora da ima istu provodnost i

izolaciju kao i sam kabl. Kabl na spojnom mestu (konektor) ne sme da bude oštećen ni ti mu se presek sme smanjiti.

– Projektom je predviđena montaža plastičnih zaštitnih kanala duž trase polaganja UTP kablova.

– Dimenzije kanala se određuju u zavisnosti od broja UTP kablova koji se instaliraju.

– Sve zaštitne kanale montirati pocinkovanim vijcima.

17

Pasivna oprema

• Pasivna instalacija – tehnički uslovi 3:– Napajanje kabineta obezbediti iz najbližeg razvodnog ormana koje

sa glavnim razvodim ormanom treba da nude zajednički uzemljen.– Za napajanje aktivnih komponenti mreže u kabinetu je potrebno

obezbediti po 3 šuko utičnice.– U slučaju mogućnosti nestanka ili pada napona energetskog

napajanja potrebno je obezbediti jedinicu neprekidnog napajanja (UPS) za svaki razvod koja treba da održava napon u propisanim granicama.

– Za normalan rad računarske opreme je potrebno obezbediti odgovarajuće klimatske uslove koje je propisao proizvođač opreme.

18

Aktivna oprema

• Aktivna mrežna oprema– Ripiter (Repeater) – Hab (Hub) – Mrežni most (Bridge) – Svič (Switch) – skretnica – Usmerivač (Router) – Mrežni prolaz (gateway) – Bezbednosna barijera (firewall) – Proxy

19

Aktivna oprema

• Ripiter (Repeater) – Jednostavni uređaji sa dva porta – Rade na fizičkom nivou– Imaju tzv. 3R funkcionalnost:

• Reamply• Reshape• Retime

20

Aktivna oprema

• Hab (Hub) – Funkcioniše na prvom OSI sloju (fizičkom sloju) – Postoji više konektora (obično su to RJ-45 konektori) – Omogućava povezivanje više segmenata mreže u jedan

segment – Svaki uređaj povezan na Hub deli isti Broadcast domen i

Collision domen – Uplink port - služi za međusobno povezivanje dva haba

(uplink port jednog i običan port drugog računara)

21

Aktivna oprema

• Mrežni most (Bridge) – Povezuje udaljene mrežne segmente – Radi u drugom sloju OSI modela (sloj veze podataka)– Most proverava sadržaj zaglavlja primljenog paketa da bi

saznao MAC (fizičku) adresu izvora i odredišta. Na osnovu toga formira se tabela MAC adresa za svaki port

– Pravilo u segmentiranju mreže• 80% saobraćaja treba da se odvija u okviru kolizionih

domena, a 20% da ide preko mosta – Ukoliko neke dve stanice često međusobno komuniciraju

(npr. neka radna stanica i određeni server), ne treba stavljati most između njih

22

Aktivna oprema

• Primer

23

Aktivna oprema

• Svič (Switch) – skretnica, komutator

– Na sebi ima veći broj portova – Radi u drugom sloju OSI modela– Upisuje MAC adrese u odgovarajuću tabelu

SwitchHub Hub

Kolizioni domeni (collision domain)

24

Aktivna oprema

• Switch za Ethernet može da podržava:

– 10/100 Mbit/s – 10/100/1000 Mbit/s

• Veliki switch može da podržava i 10 Gb/s

• Switch ima portove koji podržavaju različite brzine

• Rade u punom dupleksu• Ne menja adresu

izvorišta• Mulitilayer switch – radi

u više slojeva

25

Aktivna oprema

• Samoobučavanje - switch formira svoju tabelu automatski, dinamički i autonomno

– Pamti se (1) MAC adresa, (2) Interfejs sa kog je okvir došao i (3) vreme upisa u tabelu

– Zapis u tabeli se briše posle određenog vremena (neaktivan računar)• Switch je plug-and-play uređaj• Ako odredište nije u tabeli, šalje se broadcast okvir• Kod slanja na izlazni interfejs može da se koristi CSMA/CD tehnika

Adresa Interfejs Vreme01-11-22-33-44-55 3 10:2262-FE-F7-12-98-B4 1 10:197C-BA-B2-C3-82-

112 10:25

... ... ........ .... .....

26

Aktivna oprema

• Usmerivač (Router) – Ruteri rade na trećem nivou, odnosno mrežnom sloju– Rutiranje se vrši na osnovu IP adresa– Statičko i dinamičko rutiranje

Router A

B

C

D

E

F

Odredište Sledeći skokA .....B BC CD BE CF E

Tabela rutiranja za ruter A

27

Aktivna oprema

• Usmerivač (Router)

Komutatorskamreža

Procesor rutiranja

1 2 3

Ulazni port

123

Izlazni port

28

Aktivna oprema

• Tehnike komutiranja u ruteru– Preko memorije– Putem magistrale– Putem višestruko povezane mreže

• Odluka o izlaznom portu se donosi:– Centralizovano– Na linijskoj kartici

• Redovi čekanja– Na ulaznim i izlaznim portovima– Zauzeće izlaznog porta– Pronalaženje sledećeg skoka u tabeli rutiranja– Davanje prioriteta

29

Aktivna oprema

• Vrste rutera– Hardverski, sa sopstvenim OS, npr. Cisco IOS– Softverski (na računaru koji ima bar dve mrežne kartice)

• NAT - Network Address Translation

30

Aktivna oprema

• Ruter

Wireless routerSamostalan uređaj

Računar kao ruter

31

Aktivna oprema

• Mrežni prolaz (gateway) – Povezuje dva različita mrežna okruženja - vrši

konverziju protokola – Radi između transportnog i aplikativnog sloja OSI

modela – Mrežni prolaz je obično namenski računar, koji

mora biti sposoban da podrži oba okruženja koja povezuje kao i proces prevođenja podataka iz jednog okruženja u format drugog

– Zahteva značajne količina RAM memorije za čuvanje i obradu podataka

32

Aktivna oprema

• Defoult gateway – Čvor (ruter) na koji je povezana druga mreža– Prihvata paket čija je IP adresa izvan date podmreže

• Npr. Mreža u kojoj su IP adrese računara:– 192.168.4.3 – 192.168.4.4 – 192.168.4.5 – 192.168.4.6 – 192.168.4.7

• IP adresa rutera:– 192.168.4.1

• Mrežna podmaska je:– 255.255.255.0

• Npr. Paket sa adresom 192.168.12.3 je izvan date podmreže i biće kroz ARP protokol usmeren na ruter sa IP adresom 192.168.4.1

33

Aktivna oprema

• Bezbednosna barijera (firewall) – Uređaj/softver, najčešće smešten između lokalne mreže i

javne mreže (Interneta)– Štiti podatke u mreži od neautoriziranih korisnika

blokiranjem i zabranom pristupa po pravilima koje definiše usvojena bezbednosna politika

• implementira bezbednosnu politiku• beleži sumnjive događaje• upozorava administratora na pokušaje napada i

pokušaje kompromitovanja bezbednosne politike• u nekim slučajevima obezbeđuje statistiku korišćenja

– Osnova rada firewall-a je u ispitivanju IP paketa

34

Aktivna oprema

• Bezbednosna barijera (firewall)

35

Aktivna oprema

• Proxy– Uređaj tj. mrežni servis koji omogućava klijentima da prave

indirektne mreže sa ostalim mrežnim segmentima/servisima • Indirektan pristup - može imati značajnu ulogu kada je u pitanju

bezbednost, privatnost i/ili performanse mreže– Uglavnom se koristi kod pristupa HTML resursima

• Izlaze iz upotrebe usled sve većih kapaciteta komunikacionih kanala

– Zahtevi ostalim računarima u mreži se mogu uputiti putem proksi uređaja i na taj način onemogući tačno utvrđivanje izvora zahteva - zabranjuje se

36

Interfejsi računara

• Interfejsi računara:– Mrežna kartica – Modem – ISDN Terminal Adapter – ADSL/DSL modem

37

Interfejsi računara

• Mrežna kartica – Povezuje računar sa računarskom mrežom– Sadrži MAC adresu koja čini da ovaj uređaj radi na

2. sloju OSI modela– MAC adresa predstavlja 48-bitni seriski broj koje

IEEE dodeljuje proizvođaču – Uglavnom imaju RJ-45 (UTP), BNC i/ili AUI

(Attachment Unit Interface) konektore– Najčešće brzine na kojima rade mrežne kartice su

10/100/1000 Mbit/s. – Glavni proizvođači mrežnih kartica su 3Com, Intel,

Realtek, Novell, Marvell, VIA...

38

Interfejsi računara

• MAC adresa

39

Interfejsi računara

• Modem – Uređaj koji moduliše noseći signal da bi

enkodirao digitalnu informaciju – Pristup Internetu putem telefonskih linija – POTS– Mogu bit interni (za ISA ili PCI slot) ili eksterni

Interni 56K V.90fax/modem

Eksterni 56K V.90fax/modem

40

Interfejsi računara

• ISDN Terminal Adapter – Uređaj koji povezuje terminal (npr. računar) sa

ISDN mrežom– Prenos je digitalan, a ne analogan – ISDN prenos – komutacija veza– Sa stanovišta OSI modela ISDN linije rade na

sledeća tri sloja:• fizičkom sloju• sloju podataka• mrežnom sloju

41

Interfejsi računara

• ADSL/DSL modem– Uređaj koji povezuje jedan ili više računara na telefonsku

liniju u cilju korišćenja ADSL (DSL) usluge – Omogućava daleko brži prenos podataka putem

telefonske linije nego što je to slučaj sa standardnim modemima

– ADSL omogućava veću brzinu primanja podataka od slanja

– Dolazna brzina prenosa se kreće od 256 kbit/s do 8 Mbit/s

– Odlazna brzina prenosa se kreće od 64 kbit/s do 1024 kbit/s

– Prenos govora u standardnom opsegu

42

Protokoli

• Protokoli - utvrđena pravila koja su poznata svim učesnicima u komuniciranju

• Ključni elementi protokola kojim se dogovara spremnost za slanje, spremnost za prijem, format podataka i sl. su:

– sintaksa - format podataka i nivoi signala,– semantika – kontrolne informacije u prenosu i kontrola

grešaka,– tajming – brzina prenosa.

• U mreži, više protokola mora da radi zajedno - slojevitost (layering)

43

Protokoli

• Funkcije protokola na predaji:– deli podatke u manje celine, nazvane paketi,

koje može da obrađuje– paketima dodaje adresne informacije tako da

odredišni računar na mreži može da odluči da li oni pripadaju njemu

– priprema podatke za prenos kroz mrežnu karticu i dalje kroz mrežni kabl

44

Protokoli

• Funkcije protokola na prijemu:– preuzimaju se podaci sa kabla– kroz mrežnu karticu unose se paketi podataka u računar.– iz paketa podataka uklanjaju se sve informacije o

prenosu koje je dodao predajni računar.– kopiraju se podaci iz paketa u prihvatnu memoriju (bafer)

koja služi za ponovno sklapanje.– ponovno sklopljeni podaci prosleđuju se aplikaciji u

obliku koji ona može da koristi

45

Protokoli

• Osnovni tipovi protokla:– Bez uspostavljanja veze

• Protokoli u kojima su bitne performanse – Sa uspotavljanjem veze

• Protokoli u kojima je važan pouzdan prenos podataka

46

Standardizacija i

organizacije

• Omogućava korišćenje komponenti različitih proizvođača i njihovu međusobnu kompatibilnost

• Standardi pozitivno utiču na razvoj tržišta i cene proizvoda

• Formalni i de facto standardi – Proposed standard– Draft standard– Established standard

47

Standardizacija i

organizacije

• Vodeće organizacije za standardizaciju su:– International Organization for Standardization (ISO)

• www.iso.ch

– International Telecommunications Union - Telecommunications Group (ITU)

• www.itu.int

– Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)• www.standards.ieee.org

– Internet Engineering Task Force (IETF)• www.ietf.org

– American Nationas Standards Institute (ANSI)• www.ansi.org

48

Mrežni hardver i softver

Pitanja ?