Mrezno Racunarstvo 1 as Uvod Razvoj kroz istoriju

Mrezno Racunarstvo 1. čas Uvod

Razvoj kroz istoriju l 1980. kuriozitet (akademske) l 1988. univerziteti i velike kompanije l 1996. stvarnost miliona ljudi l Današnjica - wireless mreže: 802. 11 l 2 G i 3 G mreže mobilne telefonije l Bluetooth, WAP, i-mode. . . l

UVOD, Definicija l Nestaju razlike između prikupljanja, transporta, čuvanja i obrade informacija l Računarska mreža: kolekcija autonomnih računara međusobno povezanih istom tehnologijom l Dva računara su međusobno povezana ako mogu da razmenjuju informacije

Veza između računara l Bakarna žica l Optički kabal l Mikrotalasi l Infrared l Sateliti

Internet i WWW nisu rač. mreže l Internet je mreža l Web je distribuirani sistem koji radi na Internetu l Distribuirani sistem – kolekcija nezavisnih računara koji svojim korisnicima izgledaju kao jedan koherentni sistem ( u WWW sve izgleda kao dokument – web strana)

Računarska mreža Kod računarske mreže, korisnici rade na konkretnoj mašini, bez ikakvog pokušaja sistema da mašine izgledaju i ponašaju se na koherentan način. Ako mašine imaju različit hardware i različite operativne sisteme, to je potpuno očigledno i korisnicima. l Ako korisnik želi da pokrene program na udaljenoj mašini, mora se logovati na tu mašinu i pokrenuti program tamo l

Distribuirani sistem vs. r. mreža l Distribuirani sistem je software izgrađen nad mrežom l I jedno i drugo vrši pomeranje fajlova l Razlika je u tome ko uzrokuje pomeranje: sistem ili korisnik

Upotreba računarskih mreža l Poslovna primena l Kućna upotreba l Mobilni korisnici

Poslovna primena l Glavna stvar: deljenje resursa l Cilj: da svi programi, oprema, a posebno podaci budu dostupni svima, bez obzira na fizičku lokaciju resursa i korisnika l Tipičan primer: zajednički štampač u kancelariji

klijent-server model l Informacioni sistem kompanije: Jedna ili više baza podataka l Zaposleni koji im pristupaju (remotely) l l Podaci se čuvaju na moćnim računarima, serverima l Zaposleni imaju prostije mašine, klijente, pomoću kojih pristupaju udaljenim podacima

Klijent-server model l Široko primenjen l Npr. korisnik pristupa stranici na WWW server: udaljeni Web server l klijent: korisnikov PC l l Uglavnom: jedan server opslužuje ogroman broj klijenata

klijent-server model l Uključuje 2 procesa: l l l jedan na klijentu jedan na serveru Komunikacija: l l Proces klijenta šalje, preko mreže, poruku procesu servera (request) Proces klijenta čeka odgovor (reply) Kada proces servera dobije zahtev, izvršava traženi posao ili pristupa željenim podacima Proces servera šalje odgovor procesu klijenta

Poslovna primena l l Razmena informacija (već rečeno) Komunikacija među zaposlenima: l l e-mail Video-konferencije (zaposleni na različitim lokacijama mogu se videti, čuti, čak i pisati po virtualnoj tabli) Elektronsko poslovanje (naročito između snabdevača i potrošača) l e-commerce Rad sa potrošačima preko Interneta (aviokompanije, izdavačke kuće (knjige, muzika)) l

Kućna upotreba l 1977 Ken Olsen, Digital Equipment Corporation (odmah posle IBM): “There is no reason for any individual to have computer in his home” (kada su ga pitali zašto Digital ne ide na veliko sa tržištem PC-jeva)

Zašto ljudi imaju računare kod kuće? l l 1. 2. 3. 4. Prvobitno: obrada teksta i igrice Sada: pre svega pristup Internetu Pristup udaljenim informacijama Lična komunikacija Interaktivna zabava e-commerce

Pristup udaljenim informacijama l Surfovanje web-om u potrazi za informacijama ili iz zabave l Umetnost, posao, kulinarstvo, zdravlje, istorija, hobiji, rekreacija, nauka, sport, putovanja, . . . l on-line dnevne novine (posledica: masovna nezaposlenost 12 godišnjih Američkih paperboy-ova)

Pristup udaljenim informacijama l on-line digital library (ACM, IEEE Computer Society) l Sve navedeno uključuje interakciju pojedinca i udaljene baze prepune informacija

Lična komunikacija l E-mail (sadrži pored teksta i audio, video i slike) l Instant messaging Unix talk program, 1970 – dvoje ljudi razmenjuju poruke u realnom vremenu chat room – uključuje veći broj ljudi l Worldwide newsgroups grupa ljudi diskutuje na neku temu (ne u realnom vremenu)

peer-to-peer communication Različita od client-server modela Svaka osoba komunicira sa jednom ili većim brojem osoba iz grupe, bez fiksirane podele na klijente i servere l Oko 2000. Napster servis ( u jeku imao preko 50 miliona ljubitelja muzike koji su kršili copyright) l Postoje i legalne primene peer-to-peer komunikacije (sharing porodičnih slika i videa, igranje on-line igrica koje uključuju veći broj igrača, e-mail takođe). l l

Elektronsko kockanje l. U velikom broju zemalja kockanje je zabranjeno. U velikom broju zemalja nije (Engleska npr). l Šta se dešava kada se kockar i kazino nalaze u različitim zemljama sa suprotstavljenim zakonima? ? ?

Komunikacijski orijentisane primene l Korišćenje Interneta za prenos telefonskih poziva l Video telefon l Internet radio l Telelearning

Zabava, zahtevi – pravci razvoja l video na zahtev Filmovi budućnosti će možda biti interaktivni, s vremena na vreme korisnik može da usmerava priču (pri čemu je obezbeđen alternativni scenario za sve slučajeve) l Igrice Slike fotografskog kvaliteta, 3 D, real-time

e-commerce l Kupovanje od kuće l Plaćanje računa l Elektronsko investiranje Sasvim sigurno će se širiti kako bude rasla sigurnost mreža l On-line aukcije polovne robe

Mobilni korisnici l Notebook računari i PDA (personal digital assistant) – trenutno najaktuelniji u računarskoj industriji l Nameću zahtev za wireless mrežama l Razlog: pokretna kancelarija (pozivi, faksovi, e-mail, surfovanje Web-om, pristup udaljenim fajlovima, logovanje na udaljene mašine)

Wireless mreže, upotreba l Flote teretnjaka, taksisti, dostavna vozila l Vojska l Wireless mreže i mobilni računari su često povezani, ali nisu jedno isto: ponekad su i notebook računari ožičeni (kada povežemo modem u telefonsku utičnicu, imamo mobilnost, ali ne i wireless mrežu)

Wireless, pravci daljeg razvoja Automati za hranu i piće l Očitavanje potrošnje (struje, gasa, vode. . . ) l l WAP 1. 0 (Wireless Application Protocol) tanjušni wireless PDA (propao) WAP 2. 0 l Ideja: da se wireless PDA koristi kao elektronski novčanik l

Wearable računari l IBM, 2002, časovnik sa Linux operativnim sistemom (X 11), wireless pristup Internetu i mogućnost slanja i primanja mail-ova l 2001, Berkley, wireless računar veličine kubnog milimetra

Social Issues l Sociološki, etički i politički problemi l Problemi nastaju npr. kada se u newsgroup pokrene pitanje od značaja (politika, religija, . . . ) l Da li krivicu za sadržaje na mreži snose mrežni operateri, poput novina i časopisa? Ili su oni odgovorni koliko i telefonske kompanije za sadržaj razgovora između korisnika?

Zaposleni i poslodavci l Ima li poslodavac pravo da čita i cenzuriše mail-ove zaposlenih? l Isto pitanje za univerzitet i studente. l Vladu i građane. (FBI, Carnivore, DSC 1000) l To su jako osetljiva pitanja.

Privatnost l Cookies – mali fajlovi koje Web browser-i smeštaju na korisničke računare dopuštaju kompanijama da prate korisničke aktivnosti u cyber-prostoru (broj kreditne kartice, socijalnog osiguranja i druge poverljive informacije) l Slanje anonimnih poruka (na sudu se anonimne optužbe ne računaju kao dokaz)

Zaključak l Dopuštaju običnim građanima da distribuiraju svoje mišljenje na različite načine i raznovrsnoj publici, što ranije bilo moguće. l To je uzrokovalo mnoge nerešene probleme (sociološke, političke i etičke) l Internet omogućuje brzo nalaženje informacija, ali njihova pouzdanost je pod znakom pitanja

l Računarske mreže su dovele do novih vrsta kriminalnog ponašanja. l Spam je postao sastavni deo života l e-mail poruke koje sadrže aktivni sadržaj (programe i makroe koji se izvršavaju na mašini primaoca) mogu sadržati viruse

Zaključak Utvrđivanje identiteta - ozbiljan problem l Mogućnost digitalnog transfera muzike i videa otvara vrata masovnom kršenju copyright-a l Većina problema mogla bi se rešiti kada bi kompjuterska industrija ozbiljno razmotrila pitanje bezbednosti računara (npr. kada bi sve poruke bile enkriptovane i autentifikovane) Ali, to košta, a korisnici ne zahtevaju. l Dodatno, software prepun grešaka izaziva priličan broj problema l

Mrežni hardware l 1. Klasifikacija mreža vrši se na osnovu: Tehnologije prenosa l l 2. Broadcast veze Point-to-point veze Veličine mreže 1. 2. 3. 4. 5. Personal area network (1 m), Local area network (10 m-1 km), Metropolitan area network (10 km), Wide area network, (100 km-1000 km) Internet (10000 km) (rastojanje između procesora)

Broadcast mreže 1 komunikacioni kanal koji dele sve mašine u mreži l paketi (packets) – kratke poruke, koje pošalje jedna mašina, primaju sve ostale mašine l Paket ima adresno polje koje određuje mašinu primaoca l Nakon primanja paketa, mašina proverava adresno polje. Ako odgovara njoj, vrši procesiranje paketa. Inače, paket se ignoriše l

Broadcast mreže - analogija l Neko stoji na kraju hodnika sa puno soba i viče: “Votsone, dođite!” Iako mnogo ljudi može primiti paket (čuti), samo će Votson odgovoriti. Ostali ga ignorišu. l Aerodromski poziv svim putnicima datog leta na ukrcavanje

Broadcasting l Dopuštena je mogućnost adresiranja paketa na sva odredišta korišćenjem specijalnog koda u adresnom polju. Kada se pošalje paket sa tim kodom, primaju ga i procesiraju sve mašine u mreži. l Ova operacija se naziva broadcasting.

Multicasting l Slanje paketa podskupu mašina l 1 bit – ukazuje na multicasting l Preostali bitovi sadrže broj grupe l Svaka mašina može se pridružiti proizvoljnoj ili svim grupama l Kada se paket pošalje određenoj grupi, isporučuje se svim mašinama te grupe

Point-to-point mreže l Sastoje se od mnogobrojnih konekcija između pojedinačnih parova mašina l Da bi otišao od izvorišne do odredišne mašine, paket mora najpre posetiti jednu ili više međumašina l Veći broj putanja (routes) različite dužine l Bitno je naći dobru

Generalno pravilo l Male, geografski lokalizovane mreže imaju tendenciju da budu broadcast l Veće su obično point-to-point l Point-to-point sa jednim pošaljiocem i jednim primaocem ponekad se naziva unicasting.

Personal area networks l Mreže namenjene za jednu osobu l l npr. wireless mreža koja povezuje računar sa mišem, tastaturom i štampačem) PDA koji kontroliše pacemaker longer-range mreže: local, metropolitan i wide area mreže l Veza između dve ili više mreža naziva se internetwork. (primer: Internet) l Rastojanje je bitno jer se koriste različite tehnike l

Local Area Network (LAN) l Mreže u privatnom vlasništvu l U okviru jedne zgrade, ili do nekoliko km l Kancelarije i fabrike (za deljenje resursa – štampača) i razmenu informacija l Specifična: Veličina l Tehnologija prenosa l Topologija l

LAN l Veličina ovih mreža je ograničena, što znači da je vreme prenosa u najgorem slučaju ograničeno i unapred poznato. To omogućava korišćenje određenih vrsta dizajna i uprošćuje održavanje mreže. l Kao tehnologija prenosa može se koristiti kabal na koji su prikačene sve mašine

LAN l Tradicionalno LAN radi na brzinama od 10 Mbps do 100 Mbps, ima nizak odziv (mikrosekund ili nanosekund) l Noviji LAN radi do 10 Gbps

LAN broadcast topologije, BUS l Za broadcast LAN moguće su razne topologije: Bus (magistrala) – linearni kabl l u svakom trenutku najviše jedna mašina je master i može da šalje. Ostale mašine ne smeju da šalju. Neophodan je mehanizam arbitraže za razrešavanje konfilkata kada dve ili više mašina simultano šalju. Taj mehanizam može biti centralizovan ili distribuiran l

LAN topologije, Ethernet l IEEE 802. 3 popularno nazvan Ethernet je ima topologiju magistrale (i broadcast je) sa decentralizovanom kontrolom i obično radi na 10 Mbps do 10 Gbps l Računari mogu slati kad god žele, ako se dva ili više paketa sudari, svaki računar čeka slučajno vreme a onda ponovi slanje

LAN broadcast topologije, RING l l l Svaki bit ide sam za sebe, ne čekajući ostatak paketa kome pripada Tipično, bit obiđe čitav prsten za vreme koje je neophodno za slanje nekoliko bitova, često pre nego što se završi slanje kompletnog paketa Razni načini arbitraže postoje IEEE 802. 5 (the IBM token ring) radi na 4 i 16 Mbps. FDDI - još jedan primer ring mreže

Statičke i dinamičke broadcast mreže l Statičke broadcast mreže – vreme se podeli u diskretne vremenske intervalei koristi se round-robin alogritam: mašina može da šalje kad na nju dođe red. Traći se vreme ako mašina u tom trenutku nema šta da šalje l Dinamičke broadcast mreže – na zahtev. Centralizovane i decentralizovane

l Metropolitan area networks l l l Pokriva grad Kablovska televizija Wide area networks (WANs) l l Država ili kontinent Kolekcija mašina namenjenih za izvršavanje aplikacija – host mašine Hostovi su povezani subnet-om. Hostovi su vlasništvo potrošača, a subnet telefonske kompanije ili Internet provajdera

WAN, subnet l Zadatak subnet-a je da prenosi poruke od hosta do hosta l Subnet se sastoji od dve vrste komponenata: prenosnih linija (transmission lines) i skretnica(switching elements). l Prenosne linije prenose bitove između mašina (bakarne žice, optička vlakna, radio veze)

l Skretnice su specijalizovani računari koji povezuju 3 ili više prenosnih linija. Kada podatak dođe na ulaznu liniju, skretnica mora odlučiti na koju izlaznu liniju će ga proslediti. l Router – uobičajeno ime za skretnicu l Kolekcija komunikacionih linija i rutera čini subnet.

WAN, store-and-forward Uglavnom, mreža sadrži brojne komunikacione linije koje povezuju po par rutera l Ukoliko između dva rutera ne postoji komunikaciona linija, a oni žele da komuniciraju, moraju to uraditi indirektno, preko ostalih rutera l Prilikom slanja paketa od jednog do drugog rutera, preko međurutera, u svakom međuruteru paket se prima u celini, smešta u ruter dok se ne oslobodi odgovarajuća izlazna linija i onda šalje dalje. Ovako organizovan subnet naziva se store-and-forward (sačuvaj i pošalji). Skoro svi WAN-ovi imaju ovakvu organizaciju subneta (osim onih koji koriste satelite). l

WAN – satelitski sistem Druga mogućnost za WAN je satelitski sistem. l Svaki ruter poseduje antenu pomoću koje može da šalje i da prima. Svi ruteri mogu čuti izlaz sa satelita, a poneki može čuti i signale koje njegovi drugari ruteri šalju satelitu. l Ponekad su ruteri povezani u point-to-point podmrežu, gde samo poneki od njih ima satelitsku antenu. l Satelitske mreže su broadcast tipa. l

Internetworks Ljudi povezani u jednu mrežu, često žele da komuniciraju sa ljudima neke druge mreže. l To iziskuje povezivanje različitih i često nekompatibilnih mreža. l Koristi se tzv gateway mašina za povezivanje i neophodna prevođenja što se tiče i hardware-a i software-a. l Kolekcija tako povezanih mreža naziva se internetwork. Uobičajeno, to je kolekcija LANova povezanih WAN-om. l