Raunalnika omreja Razlogi za povezavo v raunalniko omreje

Računalniška omrežja

Razlogi za povezavo v računalniško omrežje n hitrejši pretok informacij n sodobno komuniciranje in enostavnejši dostop do informacij n prihranek denarja, skupna raba drage opreme n večja zanesljivost in varnost n deljenje virov

Tipi računalniških omrežij n LAN omrežja - Local Area Network (lokalno krajevno omrežje) n WAN omrežja - Wide Area Network (širokorazsežno (prostrano) omrežje) n MAN omrežja - Metropolitan Area Network (velemestno omrežje)

LAN omrežja - Local Area Network (lokalno krajevno omrežje) n so omrežja med katerimi so računalniki oddaljeni nekaj km n omogočajo omejenemu številu uporabnikov izmenjavo velikih količin informacij z veliko hitrostjo n delovanje na omejenem geografskem področju (1 m - 10 km) n so relativno poceni

WAN omrežja - Wide Area Network (širokorazsežno (prostrano) omrežje) n so omrežja, ki omogočajo priključitev neomejenega števila uporabnikov na širokem geografskem področju n Internet in telefonska omrežja javne in komercialne mreže

MAN omrežja - Metropolitan Area Network (velemestno omrežje ) n delovanje je na omejenem geografskem področju (okoli 10 km ali več) n cenovno so veliko bolj ugodna od WAN n omrežje metulj

Globalna in podjetniška računalniška omrežja Globalna Podjetniška neomejen dostop n ne poznajo nacionalnih, vladnih mej n uporaba: WAN, LAN, MAN n n strogo omejen dostop imajo samo pripadniki neke organizacije n uporaba: WAN

Slojna arhitektura omrežij Standard n Je skupek protokolov, ki določajo način in potek n Način, točno zaporedje komunikacij. dogodkov ter pravil, po n Eno ali več formalno ali katerem bo potekala neka neformalno sprejetih komunikacija. podatkov, ki jih sprejemajo n Protokoli urejajo, vodijo in vsi zainteresirani ljudje in vse naprave v želji po upravljajo prenos informacij. vzpostavitvi medsebojne komunikacije. Protokol

Delitev Formalni To so tisti standardi, ki jih sprejemajo, izdelajo in priporočajo v ta namen ustanovljene organizacije (ISO, ANSI, IEEE, EIA, ECMA). Neformalni To so industrijski standardi, ki niso priporočeni s strani formalnih organizacij, a so vseeno močno razširjeni, ker za njimi stojijo družbe, ki pokrivajo osnovno tržišče (SNA (IBM), DNA (DEC), XNS).

Vrste Odprti Zaprti Sistemi, ki uporabljajo opremo, izdelano na podlagi priporočil formalnih organizacij. Sistemi, ki omogočajo le sistemom neke določene “firme”, da se povežejo.

Arhitektura omrežja n n n Nabor slojev in protokolov imenujemo arhitektura omrežja. Namen slojne arhitekture je zmanjšati kompleksnosti pri razvoju komunikacijske opreme. Nižji sloji imajo nalogo, da “služijo” višjim slojem. Med posameznimi sloji obstaja navidezna komunikacija (peer to peer), vendar se nič podatkov med njimi ne prenese direktno. Med vsakim od parov sosednjih slojev je vmesnik.

Telekomunikacijsko omrežje n terminali (računalniške, telefonske naprave za uporabniško komunikacijo) n prenosne poti

Komunikacijske naprave Naprave, ki skrbijo za prenos (mrežne kartice, centrale…) Koncentrirane Telefonsko omrežje Porazdeljene LAN

Tipi komunikacij n Glede na zvezo ločimo več tipov komunikacij: – Tokokrogovna komutacija – Paketno komutiran prenos za računalniške komunikacije § Virtualna zveza (neinteligentna) § Način prenosa z datagrami (inteligentna)

Tokokrogovna komutacija zveza je vzpostavljiva ves čas n gre za realno povezavo n tiste komunikacije, ki zahtevajo prenos v realnem času (telefonski pogovori, TV konference…) n Med dvema terminaloma je ali ni zveze (ves čas)

Paketno komutiran prenos za računalniške komunikacije Virtualna zveza (neinteligentna) Delovanje: terminala se med seboj dogovorita za prenosno pot n dogovorita se, koliko paketov bosta poslala n začneta pošiljati n

Paketno komutiran prenos za računalniške komunikacije Način prenosa z datagrami (inteligentna) Delovanje: T 1 pošlje določeno število paketov T 2 n podatki lahko pridejo v zmešanem vrstnem redu (vsebuje naslov in oznako) n T 2 mora biti inteligenten, da zna pravilno razporediti podatke n

Razlika n v samih računalnikih (inteligenca) n zanesljivost prenosa n pri veliki količini podatkov je bolje uporabiti tokokrogovno komutacijo n pri majhni količini podatkov pa se priporoča uporaba datagramov

Topologija računalniških omrežij Osnovni gradniki: Točka - točka (point to point) Večtočkovni (multipoint)

Vrsti topologij n Čiste topologije vodilo (bus) n zvezda (star) n obroč (ring) n Sestavljene topologije n drevo razširjeno drevo zvezda + obroč zankasta n n

Topologije LAN omrežij Uporaba koncentrirane komunikacije – zvezda – zanka n Uporaba porazdeljene komunikacije – obroč – vodilo – tudi terminali sodelujejo kot komunikacijske naprave n

Zvezda n HUB = zvezdišče n n terminali so direktno vezani na zvezdišče, zato če odpove en od terminalov, vse ostalo normalno deluje dodajanje novih terminalov je preprosto enostavno odkrivanje napak če odpove zvezdišče, odpove vse

Obnašanje hub-a Hub Biti not Biti ven

Tipi zvezdišč 1. Pasivni : Preprosto povezuje krake zvezde. Ves promet gre v vsa vozlišča. Vsako vozlišče mora spregledati podatke, ki mu niso namenjeni. n 2. Aktivni : Deluje enako kot pasivni ter zna podatke tudi obnoviti in ojačati. Prav tako tudi preklaplja med protokoli. n 3. Inteligentni : Poleg lastnosti prvih dveh omogoča še inteligentno izbiro poti in upravljanje z omrežjem. n

Vodilo vodilo n n računalniki so priključeni s pomočjo T členov vodilo za Ethernet od števila postaj je odvisna hitrost omrežja vsi terminali so enakovredni

Obroč Pasivni n n n podatke sprejema samo sprejemnik če se podatki izgubijo, tega drugi ne občutijo preprosto dodajanje novih terminalov lahko pride do uničenja na nivoju dodajanja (vgrajen mehanizem potrjevanja) Vmesniki so aktivne naprave, ki so sposobne prepoznati svoj lastni naslov v paketu podatkov, služijo pa tudi kot ojačevalniki signala.

Obroč Aktivni n n n terminali služijo kot repeaterji vsi terminali so enakovredni potrebuje manj kabla kot zvezda enostavno odkrivanje napak zahtevno dodajanje novih terminalov določene okvare vozlišč lahko povzročijo izpad celotnega omrežja

Načini delovanja aktivnega vmesnika Posluša nje (listen) Oddajanje (transmit) Obvoz (bypass)

Zanka n n n n vsi terminali so med seboj fizično povezani če je osrednji računalnik močan, so lahko postaje šibkejše zelo hitro omrežje (veliko število povezav) uporaba nadomestnih poti, če odpove kakšen terminal enostavno odkrivanje napak uporaba samo v majhnih omrežjih izredno draga velika poraba kabla

Zanka Osr = osrednji rač. ena glavna postaja, na katero so priključeni vsi terminali n ta oblika zanke se izplača v primeru, če poteka komunikacija v glavnem med dvema sosednjima postajam n

Topologije WAN omrežij n Zanka n Drevo

Zanka možne alternativne poti (ker so med seboj vsi povezani) n hitro omrežje n Pravila: n izbrana pot naj bo najkrajša n naj se izogne obremenjenim centralam n paziti mora, da pot ne zaide v zanko

Drevo če odpove eno od vozlišč, ostala delajo naprej n ni alternativnih poti Legenda: 1 - Glavna centrala 2 - Medkrajevne centrale 3 - Lokalne postaje * črtkane črte nakazujejo kombinacijo drevesa in zanke n

Topologije MAN omrežij Aktivni dvojni obroč n prenosni medij so (double ring) optična vlakna n to je izboljšan aktivni obroč, kajti če pride do prekinitve bo sistem še vedno deloval

Pristopne metode n Pozivanje (polling) n Tekmovanje (competition) n Žeton (token)

Pozivanje (polling) značilna metoda za zvezdo n pozna različne nivoje terminalov in urejen dostop do medija n osrednji računalnik sprašuje vsak terminal, če ima kaj zanj (kakšen podatek). Če pozvana postaja želi oddati svoj podatek, to stori, sicer centrala sprašuje naprej n potrebno je omejiti čas čakanja centrale. To običajno predpišemo z dolžino sporočila ali s časovnim intervalom n

polling Prednosti n nadzor nad prometom (preko masterja (zvezdišče) n nadzorovan čas oddajanja z osrednjim računalnikom Slabosti n potrebujejo zelo široko pasovno širino, ker pošiljajo v obe smeri

Tekmovanje (competition) n n n značilna metoda za vodilo računalnik odda sporočilo ko to hoče, uspe pa mu le, če je medij prost gre za neurejen dostop do medija če skušata dve postaji v istem trenutku oddati sporočilo, pride do napake (trka) in informaciji se uničita, kar vodi do izgube podatkov z naraščanjem prometa pada prepustnost vodila n n n metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) preprečuje trke: poslušanje medija - če je zaseden, je na njem tok I > 24 m. A priprava podatkov za oddajo ugotavljanje prostosti medija pošiljanje podatkov

Žeton (token) n Pasivni obroč n n n žeton je določeno zaporedje bitov (posebej formulirana kodna beseda) in se podaja od postaje do postaje ko postaja želi oddati sporočilo, najprej vzame žeton iz omrežja in si ga za določen čas prisvoji sporočilo lahko oddaja le postaja z žetonom po oddaji sporočila vozlišče spet postavi žeton nazaj na omrežje če žetona v omrežju ni, le-to ne deluje

Žeton (token) n Aktivni obroč zelo urejen dostop n zapleteno, drago omrežje n zahtevno odkrivanje napak Potek: n žeton naredi krog in pobere prioriteto n terminal z najvišjo prioriteto ga dobi prvi n če ima terminal žeton predolgo, se naredi nov (s tem se stari uniči - ignorira) n žeton ima prioriteto (rezervacijo) n

Naprave za povezovanje v medomrežje n obnavljalnik (repeater) n most (bridge) n vrata (gateway) n usmerjevalnik (router)

OSI Referenčni Model n Je abstrakten, teoretičen okvir n Razvil ga je ISO leta 1980 n Razvil se je splošen pristop za razlago protokolov, ki so že bili v uporabi n Splošni problem (kako prenašati informacijo po omrežju) razdeli na 7 podproblemov

OSI referenčni model omrežnih slojev 7 Aplikacijski sistem (application layer) 6 Predstavitveni sloj (presentation layer) 5 Sloj seje (session layer) 4 Prenosni sloj (transport layer) 3 Omrežni sloj (network layer) 2 Sloj podatkovne zveze (data link layer) 1 Fizične sloj (physical layer)

OSI 1) Fizični sloj · referira mehanske in električne lastnosti vmesnika do omrežja 2) Sloj podatkovne zveze · uokviri podatke iz prvega nivoja · nadzor nad podatki, odkrivanje napak 3) Omrežni sloj · skrbi za usmerjanje podatkov po omrežju · skrbi za vzpostavitev zveze in prekinitev 4) Prenosni sloj · izboljšuje storitve omrežnega sloja 5) Sloj seje · služi za nadzor komunikacije med dvema ali več napravami 6) Predstavitveni sloj · pretvori podatke v primerno obliko za predstavitev 7) Aplikacijski sloj predstavlja ga uporabniški vmesnik

Naloge omrežnega sloja n naslavljanje logičnega omrežja/storitve n definira način, kako bo nek paket potoval po omrežjih (datagrami) n preklapljanje zvez, sporočil, paketov n iskanje poti n izbira poti

Preklapljanje zvez Pošiljatelj in sprejemnik vzpostavita zvezo za ves čas pogovora, nato pa začneta pošiljati sporočila. Prednosti: n zagotovljena hitrost prenosa n ko je zveza enkrat vzpostavljena, ni več zakasnitev Slabosti: n zaseda linije n obremenitev n visoka cena n prihaja do zakasnitve (možne visoke)

Preklapljanje sporočil Ves pogovor je razdeljen na sporočila, ki lahko potujejo neodvisno po katerikoli poti. Sporočila imajo lahko večjo ali manjšo prioriteto. Prednosti: Slabosti: n več naprav si deli eno n vmesna shranjevanja pasovno širino sporočil v primeru, da prenosnega medija linije niso proste – potrebni diski

Preklapljanje paketov Sporocila so razbita na manjše enote (pakete), ki jih usmerjajo routerji. Ne potrebujemo diskov za shranjevanje (lahko se shranijo v spomin). Slabosti: Prednosti: n manjša zanesljivost n cenejše n dinamično n manjše zakasnitve n paketi lahko obidejo težavna vozlišča

Iskanje poti z vektorjem razdalje n routerji na poti vedno dograjujejo svoje tabele s cenami poti na podlagi: – števila hopov (št. routerjev do konca – v primeru velikega št. gredo iskat drugo pot) – časa, ki ga predvideva za porabo prenosa – predvidenih stroškov (denar) n slabost: routerji kar nekaj časa porabijo za gradnjo tabele

Iskanje poti s stanjem povezav n en router dobi začetne tabele sosednjih routerjev n tabele so zelo skromne n ta način je dosti hitrejši od vektorja razdalj

Protokoli omrežnega sloja n CNLP (brez spoja) Connection-Less Network Protocol n X. 25 PLP (s spojem) Packet Layer Protocol n ES-IS End System-Intermediate System – Zanima ga, če leži končni sistem v isti mreži n IS-IS Intermediate System-Intermediate System

Dinamična izbira poti n router se odloči, po kateri poti bo poslal informacijo n na podlagi stanja drugih routerjev gradi nove tabele n tabele so seznami poti

Statična izbira poti n tabela poti za določen router je predpisana n router sledi poti, ki je predpisana paketu, ne pa poti, zapisani v tabeli n smer paketa je določena preko fiksnih tabel