Napredne komunikacione tehnologije SVET IP KOMUNIKACIJA TCPIP protokol

Napredne komunikacione tehnologije SVET IP KOMUNIKACIJA TCP/IP protokol stek Autori: Dejan Nemec i mr Dejan Vukobratović Predavač: prof. dr Vlado Delić

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije PREGLED • • Uvod i osnovni pojmovi Osnovne klase servisa Arhitektura Interneta Specifičnosti TCP/IP protokol steka i razlozi uvođenja RFC dokumenti OSI referentni model Nivoi TCP/IP protokol steka Primer povezivanja LAN-ova “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 2/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Uvod • Računarske mreže danas su najvažniji deo globalnog informacionog sistema • Prve računarske mreže su u početku bile korišćene za: • • • povezivanje terminala na jednu radnu stanicu razmenu podataka u okviru organizacije optimalno korišćenje zajedničkih resursa (štampač, skener) Digitalizacija savremenih telekomunikacionih sistema dovela je do telekomunikacionih i “Svetujedinjavanja IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • 3/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Uvod • Računarske mreže rade na principu komutacije paketa ü • efikasnije iskorišćenje prenosnih puteva – veza se uspostavlja samo kada postoje podaci koje treba preneti princip “store and forward” unosi kašnjenje Podela računarskih mreža prema veličini • LAN – Local Area Network, lokalne računarske mreže • WAN – Wide Area Network, računarske mreže velikih razmera Želja za međusobnim radom računarskih mreža dovela “Svetje IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 4/72 do njihovog povezivanju u jednu jedinstvenu mrežu •

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Istorijat • Prva istraživanja, početkom 60 -tih, sprovedena u okviru ARPA projekta (Advanced Research Projects Agency), • Nastaje ARPAnet, prva WAN mreža • • • Kasnije menja ime u DARPA (Defense ARPA) • • 1969. povezivala 4 LAN-a 1972. povezivala 15 LAN-ova Koristi je Ministarstvo odbrane SAD Za potrebe ARPAnet-a razvijen je TCP/IP protokol stek (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 5/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Istorijat • TCP/IP je trebao da • • omogući povezivanje i komunikaciju različitih mreža bude modularan • dovelo do podele na zasebne celine • omogućilo veću fleksibilnost • • • TCP/IP je današnju formu dobio 1978. godine, ali je konstantno razvijan Danas u upotrebi IPv 4 – nastao 1981. U eksperimentalnoj upotrebi je IPv 6 “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 6/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Istorijat • Internet je skup mreža koje koriste TCP/IP protokol stek u međusobnoj komunikaciji • • Zbog toga se ARPAnet smatra začetnikom Interneta Od 1983. svi računari ARPAnet-a koriste TCP/IP, a TCP/IP se kao otvoren sistem distribuira besplatno sa operativnim sistemom UNIX • brzo širenje među univerzitetskim i istraživačkim centrima “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 7/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Istorijat • Danas je TCP/IP najčešće korišćeni protokol stek za komunikaciju između računara • Velikoj rasprostranjenosti TCP/IP-a pomogao je razvoj “killer applications” kao što su: • • • FTP (File Transport Protocol) 1971. godine elektronska pošta (e-mail) 1972. godine WWW (World Wide Web) 1991. godine e-commerce, voice portals “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 8/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 9/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 10/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek Osnovni pojmovi

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi • Komunikacione funkcije obezbeđuju učesnicima u komunikaciji da • • • šalju primaju interpretiraju informacije koje žele da razmene • Protokol je skup pravila koja definišu komunikacione funkcije definiše format i redosled poruka između učesnika • definiše akcije koje se vrše na osnovu poslatih i primljenih poruka “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • 13/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi • Skup protokola (protocol suite) je familija protokola koji rade zajedno i omogućuju komunikaciju između aplikacija, tj. programa • Realizacija skupa protokola naziva se protokol stek, ali se često ova dva termina koriste kao sinonimi • Primer: TCP/IP protokol stek je naziv za skup protokola koji se koriste za povezivanje mreža. • TCP i IP su samo deo tog skupa “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • 14/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi • Termin učesnik u komunikaciji odnosi se na programe, a ne na računare • Na jednom istom računaru može biti više programa (učesnika) koji komuniciraju • • • međusobno sa drugim programima na drugim računarima. Umesto termina program koriste se i termini • • aplikacija proces “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 15/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi • U početku su mreže bile na bazi master/slave modela: • • jednostavni terminali – slave posao je obavljan na radnim stanicama – master radne stanice su prozivale terminale u cilju slanja podataka Kasnije se razvio klijent/server model mreža, • podrazumeva da su svi učesnici u komunikaciji međusobno ravnopravni u iniciranju komunikacije Server je program koji nudi neki servis “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek (uslugu) • 16/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi Klijent/server model PC korišćen za opšte potrebe: • obrada teksta • lokalno skladištenje podataka • jednostavni proračuni, . . . “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek Računar za spec. zadatke: • čuvanje zajedničkih podataka • udaljeno štampanje • udaljeno izvršavanje, . . . 17/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi • Host (ili end system) je računar na kome se izvršava klijentska aplikacija • Server • • program koji nudi neki servis računar na kome se izvršava serverska aplikacija “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 18/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovni pojmovi • Program koji omogućuje zajednički rad više udaljenih računara naziva se mrežna ili distribuirana aplikacija (WWW, e-mail, FTP) • Mrežna aplikacija se sastoji iz: • • • serverskog programa klijentskog programa Serverski i klijentski programi mogu biti na • • istom računaru različitim računarima “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 19/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek Osnovne klase servisa

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovne klase servisa • Postoje dve osnovne klase servisa, tj. načina komuniciranja između mrežnih aplikacija: • Servis BEZ uspostavljanja veze – Connectionless • Servis SA uspostavljanjem veze – Connectionoriented “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 21/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Servis bez uspostavljanja veze • • Ne postoji uspostavljanje logičke veze između aplikacija pre slanja podataka Prenos podataka je jednosmeran, od pošiljaoca ka primaocu: • • • ne postoji povratna informacija nema garancije prijema pošiljaoc ne vodi evidenciju o poslatim porukama Analogan je slanju pisama u klasičnom poštanskom saobraćaju Osnovne osobine: jednostavnost (prenos podataka je jedina funkcija koju ovaj servis vrši) ü prenos podataka najvećom mogućom brzinom (pošto nema “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 22/72 ü

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Servis sa uspostavljanjem veze • Sastoji se iz tri faze • • ü Odgovara usluzi klasične telefonije, gde se pre početka prenosa govora vrši uspostava veze Pouzdanost (garantuje se isporuka podataka) • • • uspostavljanje logičke veze između klijenta i servera (handshaking) prenos podataka prekid veze potvrđuje se prijem poruke vrši se retransmisija izgubljenih podataka Duže vreme prenosa podataka • potrebno je čekati na potvrde o prijemu podataka pre slanja novih podataka “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 23/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovne klase servisa • • • TCP/IP protokol stek omogućava obe klase servisa U slučaju TCP/IP-a ne može se garantovati ni za jedan servis vreme isporuke podataka. Vreme isporuke u slučaju TCP/IP-a zavisi od: • • • izbora servisa udaljenosti računara koji komuniciraju broja čvorova mreže između njih propusnog opsega fizičkih veza koje ih povezuju trenutne raspoloživosti i opterećenja pojedinih deonica mreže “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 24/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek Arhitektura Interneta

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Arhitektura Interneta • Sve mreže koje pripadaju Internetu se dele na hijerarhijske nivoe: • Internacionalne mreže su na najvišem hijerarhijskom nivou • vrše povezivanje svih ostalih mreža na nivou više zemalja ili kontinenata • ove mreže čine “kičmu” ili okosnicu Interneta (Internet backbone) Nacionalne mreže povezuju mreže na nivou jedne zemlje • Regionalni Internet provajderi (Regional ISP – Internet Service Provider) – povezuju jedan deo neke veće zemlje naprotokol Internet “Svet IP komunikacija” – TCP/IP stek 26/72 •

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Primer: Internacionalna mreža “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 27/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Arhitektura Interneta Primer: Mreža nacionalnog provajdera “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 28/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Arhitektura Interneta • Internet ima “slabo ustrojenu hijerarhijsku” strukturu • • skup mnogo nezavisnih mreža, a ne jedan jedinstven strogo uređen sistem svaka mreža je odgovorna za unutrašnju organizaciju Decentralizovana organizacija omogućila je lako proširivanje jednostavnim dodavanjem novih mreža Da bi se nove mreže priključile na Internet, moraju: koristiti TCP/IP protokol stek “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • podneti zahtev telu IANA (Internet Assigned • 29/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Arhitektura Interneta • Povezivanje računarskih mreža vrši se specijalizovanom komunikacionom opremom, najčešće ruterima • Ruteri omogućuju komunikaciju mreža koje koriste isti protokol stek • Ruteri su saobraćajni čvorovi Interneta vrše usmeravanje poruka od izvora do odredišta “Svet IP – TCP/IP protokol stek može proći preko velikog • komunikacija” poruka na svom putu • 30/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek Specifičnosti TCP/IP protokol steka i razlozi uvođenja

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovne postavke TCP/IP • Da bi povezao lokalne mreže TCP/IP mora da zadovolji: • • Autonomnost – povezivanje različitih mreža ne sme uticati na interno funkcionisanje mreža Pouzdanost usluge – protokoli će “dati sve od sebe” da ispravno isporuče poruke (best effort service) • u slučaju greške ili gubitka neke od poruka vršiće se njihovo ponovno slanje – retransmisija Decentralizovana kontrola – ne postoji globalna kontrola nad međusobnim povezivanjem mreža • Ruteri bez memorije – ruteri ne beleže informacije “Svet IP komunikacija” – TCP/IPkoje protokol stek 32/72 o porukama prosleđuju •

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovne postavke TCP/IP • Ono što značajno razlikuje TCP/IP od protokola namenjenih LAN-ovima, jesu problemi koji nisu postojali u LAN-u, a nastaju njihovim povezivanjem: • • Pristizanje poruka u različitom rasporedu od poslatog Različita vremena kašnjenja pojedinih poruka Različite veličine paketa na različitim mrežama Odbacivanje paketa usled preopterećenja rutera “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 33/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Odbacivanje Pristizanje Različita Različite vremena veličine poruka paketa kašnjenja u usled različitom napreopterećenja različitim pojedinih rasporedu mrežama poruka od mreže poslatog • u svaka lokalnim LAN-u mreža domrežama gubitka ima definisanu dolazi postojisamo vreme kašnjenja samo veličinu usled jedan paketa zavisi greške put iod –poruke na propagacije mestu medijumu stižu spajanja redom ili signala popunjenosti mreža (udaljenosti) fragmentacija bafera • na u slučaju može Internetu: da se Interneta desi zbog i višestruka popunjenosti porukekašnjenja vreme mogu fragmentacija bafera putovati zavisi rutera različitim od: -–opterećenja, na odbacivanje prijemu putevima obezbediti udaljenosti, paketa - ne stižu bez spajanje redom broja obaveštavanja rutera Osnovne postavke TCP/IP “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 34/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Osnovne postavke TCP/IP • Da bi rešio ove probleme TCP/IP je nasledio i prilagodio mehanizme i tehnike postojećih protokola: • • algoritam “klizajući prozor” – sliding window slanje potvrda o ispravnosti prijema poruka (acknowlegement) istovremeno slanje podataka i potvrda “piggyback” tehnikom CRC tehnike za proveru ispravnosti primljenih podataka “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 35/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek RFC dokumenti

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije RFC dokumenti • Detaljni opisi svih protokola koji se nalaze u TCP/IP-u dati su u formi RFC dokumenata (Request For Comments): • • organizacije ili pojedinci predlažu nove aplikacije i protokole, a učesnici na Internetu daju komentare IAB (Internet Architecture Board) je tehničko telo zaduženo za izdavanje RFC dokumenata • IAB je izvršno telo ISOC-a (Internet Society), profesionalnog udruženja zaduženog za unapređenje, podršku i promociju Interneta i podeljeno je na dve celine: • IETF grupa (Internet Engineering Task Force) – razvija specifikacije protokola do nivoa RFC dokumenata • IRTF (Internet Research Task Force) – ima za cilj dugoročno planiranje i istraživanje Interneta “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 37/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije RFC dokumenti • RFC dokumenti nisu zvanični međunarodni standardi, • • • rasprostranjenost TCP/IP dovela do toga da neformalno prerastu u standarde propisuju uslove koje nove mreže moraju da zadovolje da bi se povezale na Internet Svi RFC dokumenti mogu se dobiti besplatno u elektronskoj formi na web prezentaciji ISOC-a http: //www. rfc-editor. org “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 38/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije RFC dokumenti • Za svaki protokol definisan RFC dokumentom se daju: • Stanje: standard, skica standarda, predloženi standard, ekperimentalni, informacija, istorijski • Status: obavezno korišćenje, preporučeno korišćenje, opciono korišćenje, korišćenje ograničenog dejstva, protokol čije se korišćenje ne preporučuje “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 39/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek OSI referentni model

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije OSI referentni model • Potreba za povezivanjem LAN mreža je sredinom 70 -tih dovela do pojave međunarodnih standarda • ISO je u saradnji sa ITU-TSS-om izdala OSI (Open System Interconnection) referentni model protokola za komunikaciju u mrežama za prenos podataka Uloga OSI referentnog modela je da omogući komunikaciju bilo kojih računara, sve dok se pridržavaju OSI standarda “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 41/72 •

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Faze razvoja OSI referentnog modela 1. Pronalaženje zajedničkih logičkih i funkcionalnih celina već postojećih protokola 2. Od uočenih celina formirani su nivoi OSI referentnog modela 3. OSI referentni model formiran na ovaj način služi kao okvir za međusobno pozicioniranje postojećih protokola, pre nego za njihovo direktno poređenje Za svaki od nivoa OSI-ja definisani su protokoli, koji funkcionalno odgovaraju protokolima “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek postojećih mreža 4. 42/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije OSI referentni model • OSI referentni model nije uspeo da se nametne kao jedini protokol stek • • danas je u upotrebi i veliki broj protokol stekova različitih proizvođača Najvažnija funkcija OSI referentnog modela je njegovo korišćenje kao polazne tačka pri • • proučavanju i unapređenju postojećih protokol stekova projektovanju novih protokol stekova “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 43/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Arhitektura protokol steka • Svaki protokol stek sastoji se od više nivoa • kompleksan i obiman zadatak se deli na jednostavnije i manje celine • Svakom od nivoa odgovara jedan podskup protokola • Svaki od nivoa karakteriše se funkcijama koje vrši i vezama sa nivoima ispod i iznad sebe • Podela na nivoe obezbeđuje modularnost sistema, a time i fleksibilnost sistema “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • menjanje unutrašnje realizacije jednog nivoa ne utiče na 44/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Primer ljudske komunikacije Srpska firma Španska firma Predsednik srpske firme Predsednik španske firme Srpsko-engleski prevodilac Špansko-engleski prevodilac Faks operater e-mail Telekomunikaciona mreža Efektivne komunikacije između pojedinih nivoa “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 45/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Komunikacije protokola OSI-ja Logička veza između protokola se ostvaruje preko standardizovanih interfejsa - SAP tačaka (Service Access Point) Na svakom nivou postoji jedan ili više protokola. Komunikacija između protokola moguća samo za protokole istog i susednih nivoa “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 46/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Komunikacija dva OSI sistema Informacije se prenose samo između susednih nivoa. Direktna veza se ostvaruje na fizičkom nivou. Između istih nivoa različitih sistema ostvarena je samo logička komunikacija “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 47/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Aplikacioni nivo • Omogućuje distribuiranoj aplikaciji pristup OSI okruženju • • • prosleđuje podatke primljene od korisnika ka nižim nivoima prikazuje podatke pristigle sa nižih nivoa korisniku Sadrži upravljačke funkcije i druge mehanizme za podršku distribuiranim aplikacijama U klijent/server sistemima na aplikacionom nivou se nalazi klijent aplikacija i ona sa serverom komunicira preko nižih nivoa Primeri protokola na ovom nivou: FTP • e-mail • komunikacija” WWW “Svet IP – TCP/IP protokol stek • 48/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Nivo prezentacije • Ima za cilj: • • prevazilaženje razlika u predstavi podataka obezbeđivanje mehanizama za prevođenje podataka u formu koju razumeju obe strane u komunikaciji • prebacivanje podataka iz jednog kodnog rasporeda u drugi • formatiranje podataka • selekcija sintakse • Primeri protokola ovog nivoa su: • • kompresija kriptovanje podataka “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 49/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Nivo sesije • • Obezbeđuje mehanizme za kontrolu i organizaciju dijaloga između dva entiteta prezentacionog nivoa, tako da dijalog bude nezavisan od prekida veze nižih nivoa Koordinira komunikaciju i obaveštava prvu aplikaciju o statusu druge i obrnuto “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 50/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Transportni nivo • • Obezbeđuje višim nivoima pouzdan prenos podataka između dve aplikacije Vrši: • • • kontrolu grešaka retransmisiju podataka multipleksiranje kontrolu protoka Ne ulazi u sadržaj samih podataka Uspostavlja, održava i okončava vezu između dve aplikacije “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 51/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Mrežni nivo • • Obezbeđuje prenos podataka između entiteta tranportnog nivoa, bez obzira na strukturu mreža kojima pripadaju – obezbeđuje rutiranje Uspostavlja, održava i raskida veze između korisnika različitih mreža: • • • koje su povezane direktno ili indirektno preko neke druge mreže Primeri: X. 25 • IP “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • 52/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Nivo voda podataka • • Obezbeđuje ispravan prenos podataka, korišćenjem algoritama za detekciju i ispravljanje grešaka Podatke posmatra samo na nivou bita koji se prenose preko pojedine fizičke veze Ne obezbeđuje pouzdan prenos – može doći do greške Primeri: • • HDLC LAPB “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 53/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Fizički nivo • interfejs prema prenosnom medijumu • definiše: • • električne mehaničke proceduralne funkcionalne specifikacije veze • odgovoran za aktiviranje, održavanje i deaktiviranje fizičke veze • RS-232, V. 22 bis, X. 21 “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 54/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek Arhitektura TCP/IP protokol steka

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Arhitektura TCP/IP-a Odnos nivoa TCP/IP i OSI • TCP/IP podeljen u 4 nivoa • TCP/IP nivoi se dele na: • nivoe pod kontrolom korisničkog programa • nivoe implemetnirane u operativnom sistemu • Aplikacioni nivo rešava detalje date aplikacije • Donji nivoi obezbeđuju prenos podataka i ništa ne znaju o specifičnoj aplikaciji “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek • 56/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Nivo pristupa mreži sadrži • • protokole koji omogućavaju pristup hosta lokalnoj mreži protokole koji obezbeđuju prenos podataka između računara na istoj mreži – istom fizičkom medijumu • Jednostavnom promenom protokola omogućava se povezivanje hosta na različito realizovane LAN-ove • Na ovom nivou se nalaze programi koji omogućavaju komunikaciju operativnog sistema (driver) i hardvera (kartica mrežnog interfejsa) “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 57/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Mrežne tehnologije na kojima je TCP/IP implemetiran: • LAN – definisane IEEE 802. 2 standardima: • • • Token Ring Ethernet CSMA/CD HDLC Modemske veze (PPP, SLIP) koje pripadaju nivou voda podataka po OSI-ju WAN mreže sa komutacijom paketa: • X. 25 • Frame Relay • ISDN • ATM – TCP/IP protokol stek “Svet IP komunikacija” 58/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Međusobni odnos protokola na nivou pristupa mreži i pozicioniranje unutar OSI referentnog nivoa • Na nivou pristupa mreži se vrši fizički prenos “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 59/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Mrežni ili Internet nivo • • • služi za povezivanje računara na različitim mrežama odgovoran za kretanje podataka kroz mreže ima zadatak da pronađe optimalni put između izvora i odredišta – rutiranje prenos podataka se vrši u skokovima – pojedini čvorovi ne znaju celu putanju najvažniji protokol ovog nivoa je IP “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 60/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Transportni nivo • • • omogućava prenos podataka između dve aplikacije na dva udaljena računara kao i OSI transportni nivo pruža servis “sa kraja na kraj” Razlika između Internet i transportnog nivoa je što prvi povezuje računare, a drugi aplikacije Transportni nivo koristi usluge Internet nivoa kao prenosnog sredstva Primeri transportnog nivoa su: • • TCP – protokol sa uspostavom veze UDP (User Datagram Protocol) – protokol bez uspostave veze “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 61/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Aplikacioni nivo • bavi se potrebama određene aplikacije (FTP, E-mail, WWW, . . . ) • ovom nivou odgovaraju tri OSI nivoa: • TCP/IP nije striktno definisao funkcije protokola pojedinih aplikacija, već je to ostavio projektantu aplikacije “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 62/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi • Neki mogući protokoli – centralnu ulogu ima IP Za razliku od OSI-ja, svaki Neke aplikacije ne koriste protokole nivoa, odsvakog protokola (PING, TRACERT) može da komunicira sa svim ostalim protokolima • “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 63/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Enkapsulacija podataka • Protokoli komuniciraju razmenjivanjem: • • • Kontrolne informacije definišu operacije koje treba izvršiti nad podacima na nekom od nivoa, • • podataka i kontrolnih informacija podacima se dodaju u obliku zaglavlja (header) Zaglavlje svakog od nivoa namenjeno je samo odgovarajućem nivou drugog učesnika u komunikaciji Svaki od nivoa podatke i zaglavlje koje dobija od nivoa iznad posmatra kao nove podatke “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek enkapsulacija podataka • 64/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 65/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Jedinice podataka različitih nivoa TCP/IP protokol steka • Nivo pristupa mreži – paket (niz bita koji se prenosi fizičkim medijumom) • paketi na Ethernet-u – frejmovi • Mrežni nivo – IP datagram • Transportni nivo – TCP segment ili UDP datagram “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 66/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek Primer povezivanja različitih LAN-ova

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Primer povezivanja LAN-ova • Pri povezivanju računara sa iste mreže postoji direktan fizički put po medijumu zajedničkog LAN-a • Problem: povezivanje računara sa različitih mreža • • • nema direktnog puta računari ne koriste protokole nivoa pristupa mreži Neophodno je izvršiti prevođenje podataka iz jednog formata u drugi “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 68/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Primer povezivanja LAN-ova “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 69/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Povezivanja LAN-ova • Povezivanje računara koji koriste različite skupove protokola (npr. TCP/IP i SNA) vrši se na aplikacionom nivou korišćenjem gejtvej-a (gateway) • Pri povezivanju dva LAN-a zasnovana na istoj mrežnoj tehnologiji koriste se uređaji koji rade na prvom TCP/IP nivou • • svič (switch) bridž (bridge) “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 70/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Povezivanja LAN-ova • Ranije je podela računarskih mreža vršena po njihovoj fizičkoj veličini • Po novoj definiciji, pod LAN-om se smatra mreža koja radi na nivou pristupa mreži unutar TCP/IP protokol steka • WAN mreže rade na Internet nivou unutar TCP/IP protokol steka • Ruteri su granice LAN-ova “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 71/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Uspostavljanje TCP konekcije • Pre slanja podataka mora se uspostaviti TCP konekcija između klijenta i servera • strana koja prva šalje segment (klijent) • traži zahtev za konekcijom • vrši aktivno otvaranje • • druga strana (server) vrši pasivno otvaranje veze Prilikom uspostavljanja veze razmenjuju se tri segmenta (three-way handshake) “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 72/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Uspostavljanje TCP konekcije aktivno otvaranje SYN J SYN K, ACK J+1 potvrda prihvatanja konekcije pasivno otvaranje prihvatanje konekcije ACK K+1 “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek konekcija je uspostavljena 73/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Raskidanje TCP konekcije • TCP konekcija je full-duplex, tako da je potrebno ostvariti prekid konekcije u svakom od tih smerova • Strana koja je prekinula vezu u jednom smeru (half-closed) • • • više ne šalje segmente sa podacima sposobna je da nastavi primanje podataka Prilikom potpunog raskida konekcije koriste se 4 segmenta “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 74/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Raskidanje TCP konekcije zahtev za prekidom veze half-closed connection prihvatanje prekida veze u drugom smeru FIN ACK FIN-a “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek prihvatanje prekida veze u jednom smeru zahtev za prekidom veze veza je u potpunosti prekinuta 75/72

Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP protokol stek DNS – Domain Name System

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije TCP/IP nivoi “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 77/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Simbolička imena • Za uspostavljanje veze sa nekim računarem potrebno je poznavati njegovu IP adresu • Način zadavanja Internet adrese kao niza brojeva nije prirodan čoveku • Uporedo sa IP adresama uvedena su odgovarajuća simbolička imena ili samo imena, kao npr. www. ftn. ns. ac. yu “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 78/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije DNS - Domain Name System • Aplikacija koja omogućava preslikavanje imena u IP adrese i obrnuto naziva se DNS • • pri svom radu koristi TCP/IP protokol stek DNS je realizovan kao decentralizovan i distribuiran sistem datoteka, jer • • nije moguće na jednom mestu držati informacije o celom Internetu niti je moguće uspešno pretraživati tako veliki sistem “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 79/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Name server • Za svaku lokalnu mrežu uveden je DNS server (Name server) koji sadrži datoteku sa imenima i IP adresama računara te mreže • Svaki od DNS servera može pristupiti bilo kom drugom DNS serveru sa upitima o • • imenima računara njegove mreže IP adresama računara njegove mreže “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 80/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Resolver • Aplikacija koja želi da uspostavi komunikaciju sa računarom kome zna samo ime mora pre uspostave same veze pokrenuti program pod nazivom resolver • Resolver se obraća odgovarajućem Name serveru i kao rezultat aplikaciji vraća IP adresu traženog računara “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 81/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Domenska imena • Imena računara koja se koriste u Internetu sastoje se od više labela ili indeksa razdvojenih tačkama (stp 219. ftn. ns. ac. yu) • Ime jednoznačno određuje računar na isti način kao i njegova IP adresa i naziva se Potpuno određeno domensko ime • Labele su organizovane u DNS stablo • svakom čvoru stabla odgovara jedna labela “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 82/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Hijerarhijska organizacija domenskih imena Domensko ime čvora u stablu sastoji se od Domen označava skup • labela svih čvorova na imena sa istim krajnjim putu od posmatranog labelama čvora do korena stabla • pojedine labele su razdvojene tačkama “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 83/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Najviši hijerarhijski domeni arpa, specijalizovan nacionalni (ili geografski) dati domen se koristi sedam domena datih sa koji tridomeni slova koji sačesto dva slova za prilikom svaku odpreslikavanja zemalja iz se nazivaju domeni organizacija članica Ujedinjenih Nacija imena unet, Internet (com, edu, gov, int, mil, org) adresu “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 84/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Najzastupljeniji domeni (jan. 2001) “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 85/72

• DNS Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije stablo određuje put između bilo koja DNS zone dva Name servera DNS zona (ili samo zona) je podstablo DNS stabla • administrira se nezavisno DNS stablo daje • obuhvata područje jednog • samo logičke veze između ili više Name servera pojedinih zona i domena • ne i fizičke veze između odgovarajućih Name servera “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 86/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Mapa Root Name servera “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 87/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Root Name serveri • Preko njih se vrši povezivanje najviših Name servera u hijerarhiji DNS stabla • Svaki od Name servera ne mora poznavati celo DNS stablo, ali mora znati kako da kontaktira neki od Root Name servera • Name serveri koji se nalaze niže u hijerarhiji DNS stabla • • ne obraćaju se direktno Root Name serveru put do njega preko njima nadređenih Name servera “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 88/72

Centar za telekomunikacije – Napredne komunikacione tehnologije Primer rada DNS-a “Svet IP komunikacija” – TCP/IP protokol stek 89/72

Napredne komunikacione tehnologije SVET IP KOMUNIKACIJA TCP/IP protokol stek Autor: Dejan Nemec i mr Dejan Vukobratović Predavač: prof. dr Vlado Delić