osi 14 networking 1.pptinformatikateorija.weebly.com/.../osi_14_networking_1.pdf · 2018-09-11 ·...

ФАКУЛТЕТ ЗА ЕЛЕКТРОТЕХНИКА И ИНФОРМАЦИСКИ ТЕХНОЛОГИИ

ФАКУЛТЕТ ЗА ИНФОРМАТИЧКИ НАУКИ И КОМПЈУТЕРСКО ИНЖЕНЕРСТВО

Компјутерски мрежиКомпјутерски мрежи


Ќе учимеЌе учиме...За основите на мрежната комуникација иЗа основите на мрежната комуникација и мрежни сервисиОсновните мрежни компонентиОсновните мрежни компонентиПредностите од вмрежувањетоТипови на мрежи (различни поделби)р (р д )Мрежни протокли


Што е вмрежување?Што е вмрежување?

П јПоврзување на компјутери со цел да делат информации и ресурсиКомплексна и променлива технологијаМногу различни начини на физичко у р фповрзување и повеќенаменски софтвер


Основи на вмрежувањеОснови на вмрежување

Н јНаједноставно поврзување на два компјутери со кабел (жица) кој може да пренесува податоциБрзо и ефикасно споделување на податоциПристап до заеднички периферни р д д р ф руреди, како печатачи, скенери, факс машини и другидру


Предности на мрежитеПредности на мрежите

О фОвозможуваат размена на информации и споделување на податоци на група кориснициОвозможуваат едноставна и ефикасна комуникација меѓу корисницитеЗаедничките уреди можат да ги д ур д днамалат трошоците


Самостоен компјутер и “Sneakernet”

Самостоен компјутерСамостоен компјутерКомпјутер кој не е приклучен на мрежаНе може да ги искористиНе може да ги искористи моќта и погодностите на мрежите

“Sneakernet” Поврзување со помош на „предавање“ на дискета од машина на машинаСтар начин на вмрежување


Делење на ресурси на едноставна мрежа

Вмрежените компјутери овозможуваат:овозможуваат:

Споделување (размена) на податоциПристап до заеднички уреди и друга опрема на која може мрежно да се пристапида се пристапи


Како функционираат мрежитеКако функционираат мрежите

Н фНивното функционирање е прилично сложено и комплексно, ноОсновната идеја е прилично едноставнаОва ќе го учиме ние...


Компјутерска мрежаКомпјутерска мрежа

Компјутерската мрежа е како глобален телефонски систем заКомпјутерската мрежа е како глобален телефонски систем за компјутери: компјутер може да направи "повик" до друг компјутер за да добие или да прати одредени податоци. Да претпоставиме дека даден лаптоп е поврзан на Интернет иДа претпоставиме дека даден лаптоп е поврзан на Интернет, и кога ќе напишеме http://www.cnn.com, што всушност се случува во прелистувачот? Компјутерот контактира со компјутерот www cnn com“ и испраќаКомпјутерот контактира со компјутерот „www.cnn.com и испраќа барање за главната веб страница.

Мемориски барањето е прилично малo (1KB).

Компјутерот www cnn com враќа назад одговор (прилично големКомпјутерот www.cnn.com враќа назад одговор (прилично голем можеби 200KB и повеќе) кој е веб страница, и со тоа завршува повикот.


Локална мрежа - LAN (Local Area Network)ЌЌе започнеме со разгледување на мала локална мрежа (LAN), технологија на поврзување на 2-50 компјутери во куќа или наповрзување на 2-50 компјутери во куќа или на еден кат од зградата.LAN - Local Area NetworkLAN Local Area NetworkПодоцна, ќе направиме соодветно проширување до мрежа на ниво на целиот ро ру а е до ре а а о а це освет (Интернет)Примери за LANр р

Ethernet, жичен LANWi-Fi, безжичен LAN


ЕтернетЕтернет

С LAN јСеприсутна жичена LAN технологијаЕтернет е многу чест и влијателен LANстандардстандард. Најчестата форма на Етернет кабел е 100BASE T (100 мегабит) со RJ 45“100BASE-T (100 мегабит) со „RJ-45 конектори на краевите. RJ-45 конектор е како широк телефонски приклучок.ро е ефо с р у о100 метри максимална должина на жица – за локална употребау рКаблите најчесто се жолти или сини


Етернет кабелЕтернет кабел приклучен на Wi-fi насочувачнасочувач

RJ45 приклучок


Пренос преку пакети (1)Пренос преку пакети (1)

Ќ ј јЌе започнеме со наједноставен случај на два компјутери поврзани со Етернет кабел.Сакаме да испратиме 50KB JPEG слика одСакаме да испратиме 50KB JPEG слика од еден компјутер на друг.

Едно делче од сигналот на неговиот пат од испраќачот доЕдно делче од сигналот на неговиот пат од испраќачот до примачот се вика хоп (скок)Ова е случај на "еден-хоп" - вмрежување помеѓу два компјутери одделени само со Етернет кабел. ју р дд рПрвото прашање е: како сите бајти на сликата на едниот компјутер се праќаат на другиот компјутер преку етернет кабелот?


Пренос преку пакети (2)Пренос преку пакети (2)

ППри пренос, сликата е поделена на пакети. Пакетот е единица за пренос кога се работи за вмрежување Во овој случај даза вмрежување. Во овој случај, да претпоставиме дека секој пакет е околу 1500 бајти (еден типична големина на Етернет ј ( д рпакет), тогаш 50KB слика може да се подели на околу 32 пакети. Не е потребно сите пакети да имаат иста големина, само секој бајт од сликата да биде испратен со еден или друг пакет.


Грешка и дополнителни бајтиГрешка и дополнителни бајти

Секој пакет вклучува дополнителни бајти за проверка (checksum) заСекој пакет вклучува дополнителни бајти за проверка (checksum), за приемникот да може да открие дали некои од битовите при преносот биле оштетени.

Едноставна шема за проверка може да биде: соберете ја вредноста на сите бајти во пакетот и последните 2 цифри од тој збир пратете ги како дополнителни бајти. Примачот на другата страна би ја направил истата процедура и проверка дали настанала грешка во преносотСофистицираните методи за проверка на грешка се значително посложени и далеку поефикаснипоефикасни

Проверката овозможува да се детектира грешката (и да се прати порака за истата да биде препратена) или истата да се коригира р д д р р ) д р рдиректно на приемната страна


ЕтернетЕтернет

ЕЕтернет, дури и во неговата оригинална едноставна форма претставува интересен и елегантен дизајн за LAN мрежаелегантен дизајн за LAN мрежа.

Етернет е создаден од страна на БобЕтернет е создаден од страна на Боб Меткалф во Xerox PARC во 1975 година. Еве како оригиналот Етернет работел, иако а о ор а о ер е рабо е , а опоновите верзии се покомплексни и имаат подобри перформанси.


Етернет протоколЕтернет протоколПостои една жица, и сите компјутери се поврзани на неа

"широкопојасен“ сите компјутери делат еден медиум. Ова е едноставна и евтина конфигурација; р ј ју р д д д у д ф ур ц ј ;За да се додаде компјутер во мрежата, истиот треба само да се поврзе на кабелот.

Секој компјутер има уникатна адреса. Ова е познато како MAC адреса (Media Access Control). MAC адресата физички е поставена на комуникацискиот уредСамо еден компјутер треба да пренесува во исто времеСите компјутери ги примаат сите пакети кои се пратени, меѓутоа ги земаат само оние пакети кои се наменети за нив а сите останати ги игнорираатСекој испратен пакет започнува со адресата на примачот.За да испрати пакет, компјутерот испраќач го следи сообраќајот и чека момент кога нема сообраќај. Кога нема сообраќај испраќачот ги испраќа пакетите (до сите компјутери приклучени на мрежата – broadcasting)


Етернет протоколЕтернет протоколПонекогаш двa компјутери испраќаат во исто време, при што доаѓа до т.н. колизија (судир) на пакетите и нивно уништување. Мрежните уреди обично знаат како да го детектираат у у р ур д д д рсудирот и прекинуваат со праќањето.Компјутерите го следат "чекај / повторно-пренесувај" протоколот. Чекаат определен период на време и го чекаат првиот момент кога нема сообраќај на мрежата за повторно да можат да ги испратат пакетите.Случајното време на чекање обезбедува да не дојде до колизија на пакетите од истите испраќачи. (ова во пракса вообичаено одлично функционира и покажува одлични перформанси)


Безжична стратегија (Wi-Fi)Безжична стратегија (Wi-Fi)

Wi Fi безжични мрежиWi-Fi безжични мрежиСлична стратегија на Етернет (поедноставување)Секој компјутер има радио (сигналите се радио бранови)„Воздухот“ е заеднички преносен медиумЕден компјутер праќа во еден моментСите слушаату


Етернет дизајнЕтернет дизајн

Е б ј ќЕтернет е добар пример во кој повеќе дистрибуирани актери соработуваат без да се потпираат на централно управување. Овој дизајн се повторува кај поголемите мрежи, светскиот Интернет.


Резиме на Етернет дизајнотРезиме на Етернет дизајнот

Делење има само една преносен медиум кој сите го користатДелење - има само една преносен медиум, кој сите го користат (евтино)Дистрибуиран и колаборативен – не постои централна контрола секој компјутер го почитува колаборативниотконтрола, секој компјутер го почитува колаборативниот протокол (протоколот на „добра волја“)Небезбеден - не е тешко да се добијат пакетите кои се наменети за друг компјутернаменети за друг компјутерПерформансите опаѓаат, но сепак Етернетот е функционален при зголемување на бројот на компјутери кои го користат заедничкиот медиумзаедничкиот медиумНеверојатно успешна дизајн стратегија – се добиваат големи перформанси со минимални хардверски компонентиWi FiWi-Fi е многу слична


Интернет (Internet)Интернет (Internet)

Претходниот LAN пример се однесува на поврзувањеПретходниот LAN пример се однесува на поврзување на два компјутери кои се наоѓаат на истиот LAN.

Сега проблемот ќе го скалираме на испраќање на пакети помеѓу било кои два компјутери на земјата.


ИнтернетИнтернет

Интернет е глобален систем на меѓусебно поврзаниИнтернет е глобален систем на меѓусебно поврзани компјутерски мрежи од целиот свет, кои пренесуваат податоци во форма на пакети со користење на стандардното множество на протоколи означени како TCP/IPна протоколи означени како TCP/IP.

Корените на интернетот се во ARPANET, американсa одбранбена мрежа создадена во 1969 година Првата TCP/IPодбранбена мрежа создадена во 1969 година. Првата TCP/IP мрежа е направена на 1 јануари 1983, така што овој датум е земен за создавањето на интернетот. Во тоа време интернетот можеле да го употребуваат универзитетите војската и некоиможеле да го употребуваат универзитетите, војската и некои други државни организации во САД и бил наречен NSF (National Science Fondation) или Национална Научна Фондација.


ИнтернетИнтернет

Интернетот доби комерцијална употреба дури во 90 десетитеИнтернетот доби комерцијална употреба дури во 90-десетите години. Во август 1991 година од CERN (европска организација за нуклеарни проучувања) го претстави проектот World Wide Web а две години потоа се претставени и HTTP протоколот иWeb, а две години потоа се претставени и HTTP протоколот и HTML кодот. Во 1993 година беше создаден и првиот графички пребарувач Mosaic web browser 1 0Mosaic web browser 1.0. Во 1996 година зборот Интернет веќе стана популарен и Интернетот започна да се употребува за комерцијални и приватни потребиприватни потреби. Според статистиките направени на 1 јануари 2006 год. Интернетот го користеле една милјарда луѓе, а на 30 јуни 2012 скоро 2 5 милијарди луѓескоро 2,5 милијарди луѓе.


Интернет во 2012Интернет во 2012

Преземено од http://www.internetworldstats.com/stats.htm


Продирање на Интернет во 2012Продирање на Интернет во 2012


TCP/IPTCP/IPИнтернетот е изграден на TCP/IPИнтернетот е изграден на TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) фамилијата на стандардиProtocol) фамилијата на стандардиистражување финансирано од Американската влада во 1974р дго решава поголемиот проблем за испраќање на пакети помеѓу компјутери р у ју рниз целиот интернет. Слободни и отворени стандарди,

Една од причините поради која тие се толку успешни.


TCP/IPTCP/IPTCP/IP е еден од главните и најбитни д д јИнтернет протоколиПреку Интернетот податоците се испраќаат поделени во мали пакети кои патуваат индивидуално по различни патеки, но на

ј јкрајот стигнуваат кај примачот и повторно се собираат како една целина.За да се соберат и да се спојат повторноЗа да се соберат и да се спојат повторно компонентите, на страната на примачот служи TCP а IP служи за контрола далислужи TCP, а IP служи за контрола дали пакетите се испратени на вистинската цел


IP адресиIP адреси

Секој компјутер на интернет има “IP адреса" што гоСекој компјутер на интернет има “IP адреса" што го идентификува (нешто слично како телефонски број). IP адресата е 4 бајти, напишани помеѓу точки, како др ј , у ,што е „ 194.149.137.141“ (IP адресата на ФИНКИ).

Ова е IPv4, на повидок е IPv6 (поради недостаток на адреси)IPv6 е протокол на мрежно ниво Дизајниран е како наследник наIPv6 е протокол на мрежно ниво. Дизајниран е како наследник на IPv4 - тековната верзија на Интернет Протокол за општа намена.Главно подобрување кое го дава IPv6 е зголемувањето на бројот на адреси на располање за вмрежените уреди. IPv4 подржува 232

(околу 4,3 милијарди) адреси, кои не се доволни согласно нараснатите потреби. IPv6 подржува 2128 адреси; тоа е околу 3,4×1038


IP адресиIP адреси

Првите два бајти кај IPv4 ја покажуваат и лоцираат IPПрвите два бајти кај IPv4 ја покажуваат и лоцираат IP адресата во рамки на целиот Интернет - на пример 194.149.(било што) е дел од ФИНКИ, ФЕИТ, ТМФ...(нешто слично на повикувачкиот број на телефонски број). Во филмот The Net со Сандра Булок има грешка (IPВо филмот The Net со Сандра Булок има грешка (IP адресата „23.75.345.200“ не е валидна адреса, бидејќи 345 е поголем од најголемата можна

б ј ( ј 2 )вредност на еден бајт (која е 255).


Како пакетите стигнуваат преку Интернет?

finki.ukim.mk

194.149.137.141



Највообвичаен начин еден компјутер да биде поврзан наНајвообвичаен начин еден компјутер да биде поврзан на Интернет е да воспостави врска со мрежниот насочувач („мрежен компјутер“) преку Етернет врска кој веќе е на Интернет За мрежниот насочувач се вели дека е излез на компјутерот конЗа мрежниот насочувач се вели дека е излез на компјутерот кон целиот Интернет.Пример, еден компјутер има IP адреса 171.64.64.166, и има Етернет од еден хоп“ до мрежниот насочувач кој има IP адресаЕтернет од „еден хоп до мрежниот насочувач кој има IP адреса171.64.64.1 (и истиот е веќе поврзан на Интернет). Вообичаено IP адресите на мрежните насочувачи завршуваат со 1со .1. Вообичаено IP адресите на компјутерите и нивните мрежни насочувачи се исти од левата страна затоа што се наоѓаат во некакво соседство“ на Интернетнекакво „соседство на Интернет



Секој мрежен насочувач знае да го проследи пакетот доСекој мрежен насочувач знае да го проследи пакетот до следниот хоп, не целата рута (патека) на пакетотОригиналниот компјутер нема многу информации

јзадачата ја делегира на мрежните насочувачиКон средината јаки ("Core“) мрежни насочувачи

Многу конекцииПоголем капацитетПоскапиПокомплицирани одлуки за рутата (патеката)

Мрежните насочувачи постојано ја мерат функционалноста наМрежните насочувачи постојано ја мерат функционалноста на рутите (патеките)Мрежните насочувачи претставуваат дистрибуирани колаборативни системиколаборативни системи


Како пакетите стигнуваат преку интернет?


Имиња на доменитеИмиња на домените

Имиња на домени во суштина претставуваатИмиња на домени, во суштина претставуваат алтернативни имиња за IP адресите

www.google.comwww.finki.ukim.mk

Тие се воспоставени за поедноставно паметење од страна на луѓетострана на луѓетоДомен системот (некаков компјутер) го пресликува (мапира) името на доменот со IP адресаКога се користи име на домен, всушност се бара IPадреса за да се пратат пакетите


Основни мрежни компонентиОсновни мрежни компоненти

М (N t k d t )Мрежен адаптер (Network adapter)Повторувачи, разводници (repeaters, hubs)Преклопници (switches)р ц ( )Насочувачи (routers)


Мрежен адаптерМрежен адаптер

Контролерот за мрежниот интерфејс е хардверскаКонтролерот за мрежниот интерфејс е хардверска компонента која го поврзува компјутерот со компјутерската мрежа. Контролерот уште се нарекува и мрежен адаптер (мрежна картичка) или LAN адаптер.Н ЕНиската цена и сеприсутноста на Етернет стандардот е причина што повеќето од поновите компјутери имаат мрежен интерфејс кој е вграден на матичната плоча.


Мрежен адаптерМрежен адаптер


Повторувачи (repeaters) и разводници (hubs)

Повторувачот е електронски уред кој го прима мрежниот сигналПовторувачот е електронски уред кој го прима мрежниот сигнал, истиот го чисти од шумот, го регенерира и го препраќа по понатамошната мрежна инфраструктура.Со негова употреба можат да се покријат поголеми растојанијаСо негова употреба можат да се покријат поголеми растојанија без деградација на сигналот. Повторувач со повеќе порти е познат како разводник. П фПовторувачите делуваат на физичкото нивоПотребен е мал временски период за да се регенерира сигналот. Ова може да доведе до доцнење на сигналот и истото

ј ј Мда ја наруши мрежната комуникација. Многу мрежни архитектури го ограничуваат бројот на поставени повторувачиДенес, повторувачите и разводниците се заменети со

( it h )преклопниците (switches).


Повторувачи (repeaters) и разводници (hubs)


Мрежен преклопник (switch)Мрежен преклопник (switch)

Мрежен преклопник или преклопнички разводник е компјутерскиМрежен преклопник или преклопнички разводник е компјутерски мрежен уред кој ги поврзува мрежните сегменти.Овој термин често се однесува на мрежен мост, кој обработува и насочува податоци на нивото за податочно поврзувањеи насочува податоци на нивото за податочно поврзување.Етернет преклопникот функционира на ниво на податочно поврзување за да креира различен колизиски домен за секојaпортa на преклопникотпортa на преклопникот.

Ако имате 4 компјутери (на пример А, Б, В и Г) на 4 порти на преклопникот, тогаш А и Б можат да си праќаат податоци, додека В и Г го прават истото симултано, при што помеѓу двата “разговори” нема да настане интерференција. Во случај на разводник, тие ќе го делат истиот пропусен опсег и медиум и би функционирале во полу-дуплекс, што би резултирало со колизии, па така, потребни ќе бидат повторни испраќања. Користењето на преклопник се нарекува микросегментација. Тоа овозможува да имаме доделен пропусен опсег на точка-до-точка поврзувањата со секој компјутер и затоа може да функционира во целосен-дуплекс без колизии


Мрежен преклопникМрежен преклопник


Насочувачи (Router)Насочувачи (Router)

Насочувачот (англ router) поврзува две или повеќе компјутерскиНасочувачот (англ. router) поврзува две или повеќе компјутерски мрежи, и селективно насочува – испраќа податочни пакети помеѓу мрежите. Секој податочен пакет содржи адресни информации од коиСекој податочен пакет содржи адресни информации, од кои насочувачот може да ја определи одредницата и да процени дали изворот и одредницата каде е испратен пакетот е на истата мрежа или пак на друга мрежа до која треба да бидеистата мрежа или пак на друга мрежа до која треба да биде префрлен пакетот. Кога повеќе насочувачи се користат во големи колекции на поврзани мрежи насочувачот разменува информации заповрзани мрежи, насочувачот разменува информации за адресата на целниот систем, така што насочувачот гради насочувачка табела во која ги прикажува патеките помеѓу секои два система на поврзаните мрежи.д р р


ADSL насочувачADSL насочувач


Какви видови на мрежи постојат?Какви видови на мрежи постојат?

Класифификацијата на мрежите може да бидеКласифификацијата на мрежите може да биде направена врз основа на:

Медиумот за пренос на податоци: жичени (реализирани преку UTP, коаксијални кабли, оптички кабли) и безжичниНивната големина: LAN и WAN (и MAN)Управувачкиот метод: точка до точка (peer to peer) и р у д д (p p )клиент/серверНаредниот час:Топологијата начинот на поврзување: магистралнаТопологијата, начинот на поврзување: магистрална топологија, прстен топологија и ѕвезда топологијаСпоред начинот на пристап: приватни и јавни ......


Преносни медиумиПреносни медиуми

Две основни категории:Две основни категории:Насочени (водени англ. Guided) ― жици, каблиНенасочени (неводени англ. Unguided) ― безжичен (wireless)

б фпренос, како на приемр. радио, микробранови, инфрацрвени бранови, звук

Овде ќе се концентрираме на насочените медиуми:Преплетен пар (Twisted-Pair) кабли:

Незаштитен преплетен пар (Unshielded Twisted-Pair - UTP) каблиЗаштитен преплетен пар (Shielded Twisted-Pair - STP) кабли

Коаксијални каблиКоаксијални каблиОптички кабли

Клучна карактеристика на овие медиуми е ширината на опсегот (капацитетот на комуникацискиот медиум заопсегот (капацитетот на комуникацискиот медиум за пренос на податоци)


Ширина на опсеготШирина на опсегот

С b/Се мери во b/s или циклуси во секунда (херци Hz)

Оптичките канали имаат најголема јширина (1Tb/s)

Телефонските жици најмала (56Kb/s)


Преплетен пар каблиПреплетен пар каблиАко жиците не се испреплетени меѓусебно тогаш влијанието на шумот би било поголемо на поблиската жица (причина за појава на грешки)грешки)

Извор на шум

Вкупниот ефект е 14-14=0

Предавател Приемник


Незаштитен преплетен пар кабли (UTP)Незаштитен преплетен пар кабли (UTP)

M t lI l tИзолатор MetalInsulatorПластична обвивка

Преплетени парови (5 пара)

Изолатор Метал


Категории на UTP каблиКатегории на UTP каблиКатегорија 1 – најмал квалитет, единствено добар за пренос на глас.

Може да се најде во старите згради како телефонски кабелНе се препорачува да се употребуваат

Категорија 2 – добри за пренос на глас и мали податочни брзини (до 4Mbps за спори мрежи во прстен топологија)Категорија 3 – имаат најмалку 3 преплетувања по стапка (≈ 9 по метар), за брзини до 10 Mbps (стандардни за телефонска мрежа)Категорија 4 – до 16 Mbps (се употребуваат за мрежи во прстен топологија)Категорија 5 (или 5e) – за брзини до 100 Mbps (стандард за мрежи за податочна комуникација со високи брзини)Категорија 6 ― Повеќе преплети од категорија 5, со брзини до 1 Gbps


Заштитен преплетен пар кабли (STP)

STP каблите се слични со UTP. Разликата е во тоа што тие имаат метална обвивка

Пластична обвивка Метална обвивка Изолација Бакарна жица


Коаксијални каблиКоаксијални каблиГенерално, коаксијалните кабли пренесуваат сигнали со повисока фреквенција (100KHz 500MHz) од UTPсо повисока фреквенција (100KHz – 500MHz) од UTPкаблитеНадворешната метална обвивка служи како заштита р уод шум и како втор проводник кој го затвора електричното коло

ИзолаторИзолатор

Пластична обвивка Надворешен проводник

Внатрешен проводник


Оптички каблиОптички кабли

Светлината патува со брзина од 3*108m/s во вакуум Тоа еСветлината патува со брзина од 3 108m/s во вакуум. Тоа е најголемата позната брзина во универзумотСветлината се забавува во погусти медиуми, на пример, стаклоР ф ј јРефракција на светлоста е промена на насоката на нејзиното движење и најчесто се случува на граничната површина меѓу две средини со различна густинаЗЗа агол поголем од критичниот агол, имаме целосна внатрешна рефлексија


Предности и недостатоци на оптичките кабли

ПредностиПредностиОтпорни на шумПомало слабеење на сигналот - сигналот може да патува големи растојанија без дегенерација (во моментов, најниска измерена загуба е околу ~ 4% или 0.16dB на километар)Висока пропусност – ограниченоста доаѓа од примачот и испраќачот

НедостатоциВисока ценаВисока ценаИзведбата треба да биде совршена за да нема загуби при пренос на сигналот Лесно се уништуваатЛесно се уништуваат


Типови на мрежи според географскиот опсегЛЛична мрежаЛокалнаДомашна мрежаМрежно складиште

Кампус мрежа‘Рбетна мрежаРбетна мрежаГрадска мрежаГ бГлобална мрежа


Лична мрежа (Personal Area Network - PAN)

Лична мрежа (Personal Area Network - PAN) е р ( )компјутерска мрежа која се користи за комуникација меѓу компјутер и различни информациони технолошки уреди кои се во близина на еднатехнолошки уреди кои се во близина на една личност. Некои примери на уреди кои се користат во PAN се персонални компјутери, принтери, факс машини, телефони, PDA, скенери, па дури и конзоли за видео игри.игри. PAN вклучува и жични и безжични уреди. Дометот на PAN се протега до 10 метри.

Жичаната PAN обично е изградена со USB и FirewireТехнологиите како што се Bluetooth и инфрацрвени зраци се типични за безжичната PAN


Домашна мрежа (Home Area Network - HAN)

Домашна локална мрежа (Home Area Network - HAN) е станбена LAN која се користи за комуникација помеѓу дигитални уреди обично распоредени во рамки на домот Најчесто тоа се мал број на персонални компјутери и дополнителна опрема, како што се печатачи и мобилни компјутерски уреди. Важна функција е споделувањето на Интернет пристап а често сервисот кој го користи за праќање пораки е кабелска телевизија или дигитална претплатнича линија (Digital Subscriber Line - DSL). Исто така оваа мрежа се нарекува канцелариска мрежа (Office area network - OAN).


Мрежно складиште (Storage-Area Network - SAN)Користи линкови кои поддржуваат големиКористи линкови кои поддржуваат големи брзини меѓу серверите и централизираниот складишен системдПодатоците и апликациите се поставени во централизирано складиштеЛинкот кој ги поврзува SAN компонентите е комплетно независен од останата мрежна инфраструктураинфраструктураСледната слика покажува типично мрежно складиштед


Мрежно складиштеМрежно складиште


Мрежно складиштеМрежно складиштеОвозможува централизирана контрола на податоците од мрежното складиштеДалеку поскапо од конвенционалниот начин на чување податоцина чување податоциНуди многу предности, меѓу кои:

Брз пристап до податочното складиштеБрз пристап до податочното складиштеBack-up од една локацијаПобрз и посигурен податочен систем (напојувачи, р ур д ( ју ,дискови...)Екстра ниво на безбедност и контрола на пристапПоедноставно зголемување на складишниот капацитет


Кампус мрежа (Campus Network –CAN)

Кампус мрежата или корпоративната мрежа еКампус мрежата или корпоративната мрежа е компјутерска мрежа составена со меѓусебно поврзување на локалните мрежи (LAN-ови) во ограничена географска област. Мрежната опрема (преклопници, насочувачи) и преносните медиуми (оптичко влакно телефонскипреносните медиуми (оптичко влакно, телефонски кабел, итн) се секогаш во сопственост (на кампус закупецот / сопственикот: претпријатие, универзитет,

)влада итн).Во случај на универзитетски кампус, мрежата поврзува различни кампус згради вклучувајќи:поврзува различни кампус згради вклучувајќи: академски оддели, универзитетски библиотеки, студентски сали за престој.


Градска компјутерска мрежа(Metropolitan Area Network - MAN)

Градска компјутерска мрежа (Metropolitan AreaГрадска компјутерска мрежа (Metropolitan Area Network - MAN) е голема компјутерска мрежа која опфаќа цел град или некој голем комплекс.

MAN обично поврзува голем број на локални ј јќкомпјутерски мрежи, користејќи високо-капацитетна

„backbone“ технологија, како фибер-оптички врски, и обезбедува врски кои ги користат глобалната мрежа (WAN) и интернетот


Градската компјутерска мрежаГрадската компјутерска мрежа

MAN е оптимизирана за поголема географска областMAN е оптимизирана за поголема географска област од локалните мрежи, почнувајќи од неколку блока со згради па до цели градови.

Добивањето на умерена, до висока податочна рата, ј MAN бкај MAN обично зависи од комуникациските канали

кои се користат.


Глобална мрежа (Wide Area Network - WAN)

Мрежата за пошироки области глобална мрежаМрежата за пошироки области – глобална мрежа (Wide Area Network - WAN) е компјутерска мрежа што покрива голема површина (на пр. било која мрежа чии комуникациски врски поминуваат градски, регионални или национални граници). WAN мрежите се употребуваат за да поврзатWAN мрежите се употребуваат за да поврзат локални (LAN) мрежи и други типови на мрежи меѓусебе, така што корисниците и компјутерите што

ѓ јсе наоѓаат на една локација може да комуницираат со корисници и компјутери од други локации. WAN мрежите можат да бидат направени за еднаWAN мрежите можат да бидат направени за една одредена организација и истите да бидат приватни.


’Рбетна мрежа (network backbone)

’Рб ( t k b kb )’Рбетна мрежа (network backbone) е дел од компјутерска мрежна инфраструктура која поврзува делови на различни мрежиповрзува делови на различни мрежи’Рбетната мрежа може да поврзе различни мрежи во иста зграда во различни згради одмрежи во иста зграда, во различни згради од кампус околина, или во поширока област.Капацитетот на ’рбетната мрежа е поголем а ац е о а рбе а а ре а е о о еод мрежите кои таа ги поврзува.


Мрежен лексиконМрежен лексикон

Сервер споделува ресурси на мрежата и услужуваСервер – споделува ресурси на мрежата и услужува други компјутерски системи. Вообичаено има поголема процесирачка моќ и складишен капацитетво споредба со останатите компјутериво споредба со останатите компјутериКлиент – компјутер кој ги користи услугите и ресурсите дадени од серверотБарање-одговор – клиентот бара информација; серверот одговара со давање на таа информацијаКлиент-сервер врска – клиентот генерира барањеКлиент сервер врска клиентот генерира барање до серверот и серверот одговара со враќање на бараните податоциТочка до точка (Peer to peer) компјутери делат иТочка-до-точка (Peer-to-peer) – компјутери делат и бараат ресурси еден од друг


Клиент-Сервер врскаКлиент-Сервер врска


Типови на мрежи според управувачкиот методДДва главни типови на мрежи во однос на начинот на управувањеТочка-до-точка (Peer-to-peer)Клиент/Сервер (Client/Server) – познати и како сервер ориентирани


Peer to Peer вмрежувањеPeer-to-Peer вмрежување

Точки (Peers) без централизиран контрола наТочки (Peers) без централизиран контрола на делените ресурсиМожат да делат ресурси со било кој друг компјутер д д р ур ј дру ју род мрежатаНема компјутер со повисоко право на пристапНема компјутер со одговорност да даде или сподели ресурсиNapster Kazaa Gnutella Audiogalaxy iMeshNapster, Kazaa, Gnutella, Audiogalaxy, iMeshСледниот пример е типична peer-to-peer мрежа


Peer to Peer мрежаPeer-to-Peer мрежа


Предности на Peer-to-peerПредности на Peer-to-peerвмрежувањето

Едноставно за инсталација и конфигурирањеНема доделен серверКорисниците ги контролираат своите заеднички ресурсиресурсиЕвтини да се купат и едноставно се користатБез дополнителни уреди или софтверБез дополнителни уреди или софтверНема доделени администраториРаботи најдобро до 10 или помалку корисници


Недостатоци на Peer-to-PeerНедостатоци на Peer-to-PeerумрежувањетоБезбедноста се воспоставува на еден единствен ресурс во даден моментр ур д дСекоја машина е посебен ресурс (инсталација, back up)Машините кои делат ресурси можат да имаат намалени перформансиНема централизирана организациска шема заНема централизирана организациска шема за лоцирање или контрола на пристап на податоциВообичаено не функционира добро за повеќе од 10 корисници


Сервер базирани мрежиСервер базирани мрежиСерверот одговара на клиентскитеСерверот одговара на клиентските барањаОвозможува централизирана контролаОвозможува централизирана контрола на ресурситеС б бСерверите бараат побрзи процесори, повеќе меморија, поголем диск просторМоже да бидат доделени, одговараат само на барањата на конкретни клиенти


Сервер-базирани мрежиСервер-базирани мрежи


Сервер-базирани мрежи

Едноставни за ширење (зголемување, скалирање)

Можат да се справат со илјадници корисницикорисници


Предности на сервер-базиранитемрежиС јСе поедноставува мрежната администрацијаЦентрализирани кориснички сметки, безбедност и контрола на пристапбезбедност и контрола на пристапМоќна опремаП фПоефикасен пристап на мрежните ресурсиНајдобар избор за мрежи со 10 и повеќе корисници и интензивно користење накорисници и интензивно користење на ресурси


Недостатоци на сервер-базираните мрежи

Во најлош случај со паѓање“ на серверот паѓа иВо најлош случај, со „паѓање на серверот, паѓа и мрежатаВо општ случај, „паѓањето“ на серверотВо општ случај, „паѓањето на серверот придонесува до намалување на мрежните ресурсиПоскапиПотребен е високо квалификуван кадар за

фсправување со комплексниот серверски софтверБара соодветен хардвер и специјализиран софтверсофтвер


Мрежни топологииМрежни топологииПоимот топологија се однесува на начинот на кој мрежните уреди се поврзани во мрежата

Конфигурацијата која е формирана во рамки на една локална мрежа или меѓу две или повеќе локални мрежи

Во основа постојат три мрежни топологии, без да се земат во обзир нивните варијации: магистрална, ѕвезда и прстен.Најважно е да се прави разлика меѓу топологија иНајважно е да се прави разлика меѓу топологија и архитектура

Топологија се однесува на физичката организација на физичките компонентифАрхитектура како поим се однесува на самите компоненти и како системот е структуриран (типови на кабли, протокли на комуникација, топологија...). Пример за

10b T Е ј бархитектура е 10baseT Етернет кој вообичаено користи ѕвезда топологија.


Магистрала мрежна топологијаМагистрала мрежна топологија

BUS


Магистрала мрежна топологијаМагистрала мрежна топологијаМагистралните мрежи се наједноставниот начин за порзување на повеке клиенти но можни се проблеми припорзување на повеке клиенти, но можни се проблеми при истовремено пренесување на податоци на иста магистрала. Системите кои користат магистрална архитектура имаат колизиони шеми за избегнување на судирот при комуникацијата на магистралатакомуникацијата на магистралата.

Вистинските магистрални мрежи се пасивни - компјутерите на магистралата едноставно чекаат на сигнал, не се одговорни

Сза движењето долж сигналот. Сепак, многу активни архитектури се опишани како магистрални, затоа што тие обезбедуваат исти логички функции како пасивната магистрала.

Магистралната топологија користи емитувачки канал, што значи дека сите приклучени станици можат да го следат секој пренос и сите станици имаат подеднаков приоритет припренос и сите станици имаат подеднаков приоритет при користењето на мрежата за пренос на податоци.


Магистрала мрежна топологијаМагистрала мрежна топологијаВо локалните мрежи каде се користи топологијата магистрала, секој компјутер е поврзан со еден главен кабел преку кој сесекој компјутер е поврзан со еден главен кабел преку кој се пренесуваат податоците. За секој приклучен уред на главниот кабел постои конектор каде тој се приклучува. На краевите од главиот кабел постојат терминатори кои ја апсорбираат енергијата која ја носитерминатори кои ја апсорбираат енергијата која ја носи сигналот за да не настане рефлексија и сигналот да се пренесе во обратна насока низ кабелот и на тој начин да настане интерференца. ССигналот од изворниот уред патува до сите уреди приклучени на магистралата. Доколку адресата на примачот кај примениот пакет не се совпаѓа со адресата на тој уред, пакетот се отфрла. др ј ур д, фрБидејќи топологијата магистрала се состои од еден главен кабел, таа е ефтина за имплементација споредено со другите топологии.


Магистрала мрежна топологија -предности

Едноставна за имплементација и проширувањеЕдноставна за имплементација и проширување.Лесно инсталирање.Добро приспособено за привремени или за малиДобро приспособено за привремени или за мали мрежи кои не бараат големи брзини.Поефтина од други топологии.Ефтино, потребен е само еден кабел.Откажувањето на еден комјпутер нема да предизвика проблеми во мрежатапроблеми во мрежата


Магистрала мрежна топологија -недостатоци

Ограничена должина на кабелот и ограничен број наОграничена должина на кабелот и ограничен број на компјутери.При проблем со кабелот целата мрежа престанува со работа.Перформансите се влошуваат поради додавање на други компјутери или поради густиот сообраќај.ју р р д у р јРаботи најдобро со ограничен број на јазли.Најчесто има поспор трансфер на податоците од другите топологиитопологии.Само еден пакет може да остане на магистралата во текот на еден такт на часовникот.


Прстен топологијаПрстен топологија

RING


Прстен топологијаПрстен топологијаТопологијата во која компјутерите се поврзани во кружен облик се нарекува прстен. Секој уред во оваа топологија е поврзан со два други уреди и кога ќе прими сигнал кој не е за него, го препраќа до другиот уред. урСекој уред во оваа топологија има улога на засилувач, го засилува сигналот и го праќа на другите уреди. Бидејќи прстен топологијата овозможува само еден пат помеѓу било кои два јазли прстен мрежите може да бидат прекинатибило кои два јазли, прстен мрежите може да бидат прекинати поради нефункционирањето на само еден линк. Fiber Distributed Data Interface (FDDI) мрежите ја надминуваат оваа ранливост со испраќање на податоци во правец на стрелките на часовникот и обратно од стрелките на часовникотстрелките на часовникот и обратно од стрелките на часовникот во прстенот.


Прстен мрежна топологија -предностиМ јМногу организирана мрежа каде секој уред има можност да пренесува.Подобри перформанси од топологијатаПодобри перформанси од топологијата магистрала кога мрежата е преоптеретена.Не бара мрежен сервер за да направиНе бара мрежен сервер за да направи конекција помеѓу компјутерите.


Прстен мрежна топологија -недостатоциЕ фЕдна нефункционална машина може да предизвика проблеми во целата мрежаПоместувањето додавањето и менувањетоПоместувањето, додавањето и менувањето на уредите може да има влијание на целата мрежамрежа.Мрежните картици се многу поскапи од Етернет картиците.од ер е ар ц еМногу поспори од Ентернет мрежата под нормални услови.р у


Ѕвезда топологијаЅвезда топологија


Ѕвезда топологијаЅвезда топологијаСите машини во ѕвезда топологијата се поврзани до еденСите машини во ѕвезда топологијата се поврзани до еден централен уред кој се нарекува разводник (може да биде и преклопник).

Разводникот овозможува заеднички пиклучок до сите компјутери во мрежата Секој компјутер има директна врска до разводникот Овамрежата.Секој компјутер има директна врска до разводникот. Ова вообичаено значи дека потребно повеќе кабел за да се изведе оваа топологија во споредба со магистралната топологија. Додавањето на нов компјутер во поставената инфраструктура е едноставноедноставно

Ако кабелот е прекинат, од мрежата единствено е исклучен комјутерот кој е поврзан со тој кабел. Ова ја елиминира можноста за единствена слаба точка како во случајот на магистралната мрежа (Освен ако разводникот не откаже)магистралната мрежа. (Освен ако разводникот не откаже)Ѕвезда топологиите обично се имплементираат со преплетен пар кабли, поточно незаштитен преплетен пар кабел (UTP). Оваа топологија е една од најчесто користените денес.


Ѕвезда топологијаЅвезда топологија

П јПредности на ѕвезда топологијата: Лесно се додаваат нови компјутери (станици)Едноставна за мониторирање и откривање наЕдноставна за мониторирање и откривање на настанатиот проблем

Недостатоци на ѕвезда топологијата:Недостатоци на ѕвезда топологијата: Откажувањето на разводникот предизвикува паѓање на мрежатаПовеќе кабел е потребно (поскапа варијанта да се умрежи на пример цела зграда)


Типови на компјутерски мрежи според начинот на пристапППриватниЈавни


Приватни мрежиПриватни мрежи

ММрежите поставени во рамки на компаниите најчесто се приватниПристапот до тие мрежи единствено е овозможен за овластени компјутери


Приватни мрежиПриватни мрежи

Н ј б бНа овој начин се обезбедува компјутерите кои се дел од таа мрежа да разменуваат податоци и информации, притоа останувајќи приватни и заштитени од надворешен пристап Целата мрежна опрема поставена кај овој вид на мрежи вообичаено припаѓа на самата компанија


Јавни мрежиЈавни мрежи

ССите мрежи кои не се приватни се јавни...Најдобар пример е интернетотВообичаено поставената мрежна ропрема која корисниците ја употребуваат припаѓа на неколку у р у р у(можеби и илјадници) компании


Витруелна приватна мрежа - VPNВитруелна приватна мрежа VPNVPN - Virtual Private NetworkОд корисничка гледна точка, VPN изгледа како безбедна приватна мрежаизгледа како безбедна приватна мрежа VPN користи јавна мрежна инфраструктура обезбедувајќиинфраструктура, обезбедувајќи приватност преку соодветни безбедности процедури на повисокобезбедности процедури на повисоко ниво од физичкото


Витруелна приватна мрежа - VPNВитруелна приватна мрежа VPNВиртуалните приватни мрежи р у р ровозможуваат безбедна мрежа на далечински поврзани компјутери без д р ју ркористење на посебни, приватни канали за воспоставување на физичката врскау ф рКлучна придобивка на виртуелните приватни мрежи во однос наприватни мрежи во однос на конвенционалните приватните мрежи е пониската ценапониската цена


Мрежни сервисиМрежни сервиси

e mail испраќање и примање на електронски поракиe-mail – испраќање и примање на електронски поракиtelnet – директно поврзување и работа на оддалечени компјутериFTP (File Transfer Protocol) – поврзување на оддалечен компјутер со единствена цел да се преземе или остави датотекарWWW (World Wide Web) – обединување на сите услуги преку интуитивен кориснички интерфејс и многу повеќемногу повеќе...

Пристап до сите видови на податоци (текст, графика, звук, видео, ...) преку хипертекстуална организација. Потребни се специјални програми – прегледувач/прелистувач (browser) за ј р р р у р у ( )пристап до содржините.


Мрежни сервисиМрежни сервисиListserv (e-mail list server) – дискусија околу заеднички интереси преку e-mailинтереси преку e-mailNews groups (USENET) - дискусија околу заеднички интереси преку специјализиран медиум (протокол)Archie пребарување на FTP сервериArchie – пребарување на FTP сервериWAIS (Wide Area Information Server) – Популарен начин за пребарување на големи количини на дисперзирани електронски информациидисперзирани електронски информации. Пребарување по клучни зборови, предвесник на WWW.Chat (Microsoft chat IRC )Chat (Microsoft chat, IRC, …)Instant messaging (ICQ, yahoo, microsoft)Internet telephony (Skype, Voice-over-IP)p y ( yp )Teleconferencing/videoconferencing over internetWebcast, Internet radio, Internet TV


Мрежни протоколиМрежни протоколи

ППретставуват множества на многу детални правила, секвенци, формати на

јпораки и процедури кои компјутерските системи ги користат за да се разберат едни со други при размена на податоци


Мрежни протоколиМрежни протоколи

Н ј јНајчесто се делат според типот на конекцијатаКонекциски (connection-oriented) TCP/IP

С б ќ ј ѓ јСообраќајот на податоци помеѓу крајните точки сеидентификува според доделен „конекцискиидентификатор“ф р

Неконекциски (connectionless) IP, UDPКомуникација помеѓу две крајни точки во мрежатабез посебен претходен договор/дозвола. Испраќачот ја адресира и испраќа пораката безпретходна проверка дали примачот постои / епретходна проверка дали примачот постои / еподготвен за прием на пораката


Примери на мрежни протоклиПримери на мрежни протокли

Bluetooth protocolsBluetooth protocolsTCP/IPUDP User Datagram ProtocolRouting protocolsRouting protocolsSSH Secure ShellFTP File Transfer ProtocolSMTP Simple Mail Transfer ProtocolSMTP Simple Mail Transfer ProtocolTelnet Telephone NetworkHTTP Hyper Text Transfer ProtocolHTTPS Secure Hyper Text Transfer ProtocolHTTPS Secure Hyper Text Transfer ProtocolSFTP Secure File Transfer ProtocolSSL Secure Socket LayerTLS Transport Layer SecurityTLS Transport Layer SecurityPOP post office protocol


E-mail протоклиE-mail протоклиSMTPSMTP

Simple Mail Transfer Protocol – дефакто стандард за испраќање (пренос) на e-mail пораки преку интернет. Релативно едноставен текст базиран протокол кој користи TCP конекција на port 25

POP3POP3Post Office Protocol version 3 – преземање на електронска пошта од оддалечен сервер преку интернетОсобено погоден при dial-up поврзувањеВ б ј јВообичаено ја презема поштата, ја сместува на локалната машина (под контрола на mail клиентот како нови пораки) и ја брише од серверот. Истата може да се чита локално и по прекинот на конекцијата кон интернет.

IMAPIMAPInternet Message Access Protocol – посовремен и помоќен Вообичаено не ја презема поштата туку со неа манипулира на самиот сервер.Посоодветен кога треба повеќе различни клиенти од различни места да пристапуваат кон исто „поштенско сандаче“


TelnetTelnet

TELNET (TELecommunication NETwork) е мреженTELNET (TELecommunication NETwork) е мрежен протокол кој се користи на интернет и LAN за текстуален пристап до командниот интерпретер на оддалечен компјутердд ју рПретставува стандардизиран начин за комуникација на терминалите со хост компјутерите независно од производителотрГлавната цел на Telnet протоколот е да понуди генерална, двонасочна, бајт ориентирана комуникација.Клиент-сервер протокол базиран на TCP/IP, чии клиенти вообичаено се поврзуваат на port 23 на серверот


UDPUDP

Корисничкиот Протокол (UDP) е еден од клучните делови наКорисничкиот Протокол (UDP) е еден од клучните делови на Интернет протокол (IP).Корисничкиот податочен протокол користи едноставен модел без имплицитни ракувачки дијалози за обезбедување сигурностбез имплицитни ракувачки дијалози за обезбедување сигурност, подреденост, или интегритет на податоците. Според ова, овој кориснички протокол овозможува несигурен сервис и датаграмите може да не пристигнат по ред некаде сесервис и датаграмите може да не пристигнат по ред, некаде се појавуваат дупликати, или исчезнуваат без претходна најава. Протоколот претпоставува дека грешката при проверка и корегирање е или непотребна или изведена во рамки накорегирање е или непотребна или изведена во рамки на апликацијатаАпликација која зависи од време, честопати го користи овој протокол бидејќи испуштените пакети се подобри од чекањетопротокол бидејќи испуштените пакети се подобри од чекањето на задоцнетите пакети.


FTPFTPFTP (File Transfer Protocol) е софтверски стандард за пренесување на датотеки помеѓу системи со драстично р у д у дрразлични оперативни системи. Клиент-сервер трансакциски протокол базиран на TCP/IP, способен да работи со било кој вид на датотеки без дополнителна обработкадополнителна обработкаИма исклучително голема латентностНеопходна е релативно долга login процедураНе е безбеден:

процесот на најавување не е заштитен (лозинката се испраќа како чист текст)датотеките кои се пренесуваат исто така не се енкриптирааткористи повеќе TCP/IP конекции, по една за секоја контролна врска и по

ј федна за секој трансфер на датотекаможност за злоупотреба на вградените proxy можности на протоколот со цел да се наложи на серверот да испрати датотека на произволен порт на трет компјутер

TFTP (Trivial FTP) нуди минимално подмножество на FTPTFTP (Trivial FTP) – нуди минимално подмножество на FTP команди (функционалност) преку UDP протокол (конфигурацијана рутери)


HTTPHTTPHTTP (HyperText Transfer Protocol) е примарниот ( y )протокол на World Wide Web (WWW)Кога веб пребарувач се поврзува со веб сервер, истиот го користи HTTP за да го постави барањето заистиот го користи HTTP за да го постави барањето за соодветната веб странаСпецифицира кои пораки клиентите може да гиф р риспратат кон серверите и какви одговори можат дадобијат за возврат.

Поврзување (TCP конекција на портот 80 на серверот)Поврзување (TCP конекција на портот 80 на серверот).Според HTTP 1.0 – барање, испорака, прекинување на врската (иповторување на оваа постапка за секојa слика, на web страната)HTTP 1.1 поддржува перзистентни конекции – барање, испорака,HTTP 1.1 поддржува перзистентни конекции барање, испорака, повторно барање, повторна испорака, ...

osi 14 networking 1.pptinformatikateorija.weebly.com/.../osi_14_networking_1.pdf · 2018-09-11 ·...

Documents