RAČUNARSKE MREŽE

Prof. dr Milorad Banjanin

POJAM -MREŽA Nove (ICT) sa odgovarajućim standardima su veoma

doprinele zameni tradicionalnog načina povezivanja ljudi sa elektronskim kroz mrežne strukture..

Mreža je prirodni model organizovanja svih živih sistema kojima pripadaju i organizacije.

Možemo ih primeniti na svakom koraku, a očiti primeri su INTERNET-mreža kompjutera, MOZAK-mreža nervnih stanica, MREŽE ODNOSA u kojima ljudi međusobno

komuniciraju i uspostavljaju konekcije između porodica, prijatelja, kolega i profesionalaca.

Definicije mreže

1. Mreža je sistem ili grupa međusobno povezanih elemenata. www.mountainquestinstitute.com 11.01.2007.

2. Mreža je skup čvorova, tačaka ili lokacija povezanih sredstvima za razmenu podataka, glasa i/ili video komunikaciju.

www.acponline.org 11.01.2007. 3. Mreža je nelinearni, interaktivni i višedimenzionalni medij.

prof. Milorad K. Banjanin 4. Mreža je kombinacija dva ili više hostova i linkova koji ih

povezuju.

5. Fizička mreža je hardver koji čini mrežu, dok je logička mreža apstraktna organizacija primenjena na celu ili samo

deo jedne ili više fizičkih mreža. publib16.boulder.ibm.com 11.01.2007.

Računarske mreže delimo u dve osnovne grupe:

Point to Point mreže Multipoint mreže

Point to Point podmreže Neposredna veza između dva čvora, to jest, veza bez

posredujućih čvorova ili preklopnika. Ako jedan prijemnik prima podatke ali podaci nisu za

njega upućeni, onda on prosleđuje podatke dalje drugom čvorištu preko druge point-to-point veze.

Ova mreža često se još označava kao store-and-forward. Da bi svaka stanica bila spojena sa svakom stanicom,

moramo koristiti N*(N-1)/2 PTP veza, ali obično ovo nije neophodno.

Multipoint veza – veza između više tačaka

Postoji samo jedan komunikacioni kanal, a svi računari u mreži dele ovaj kanal. Poslate podatke svaka stanica prima, a na

osnovu identifikatora odredišne adrese paketa, stanice odlučuju dali da odbace ili da sadrže paket.

Možda ne u potpunoj meri ali svaki paket se obrađuje na svakoj mašini (pročita poglavlju). Ovaj način nije najbezbedniji ali omogućava multicasting odnosno grupno adresiranje računara.

Mrežni principi Mrežni principi podupiru nove tehnologije, kao što su Internet,

intranet, ekstranet i informacioni portali, a digitalne tehnologije omogućavaju da se ključni procesi i ostale aktivnosti obavljaju u elektronskom okruženju.

Zbog rapidnog širenja ICT tehnologija dolazi do redefinisanja tradicionalnih koncepata kao što su prostor, vreme i fizička distanca što omogućava integrisanje procesa (i ljudi koji su uključeni u te procese na različitim geografskim lokacijama) u jedinstvene komunikacione platforme, među kojima su posebno značajne Web-komunikacione platforme.

Istovremeno, dizajneri, istraživači i korisnici kopleksnih dinamičkih sistema često upotrebljavaju kognitivni koncept smisla, svesnosti situacije ili skraćeno SA (eng. situation awareness) da bi okarakterisali korisnikovu svesnost značenja dinamičkih promena u njihovoj okolini.

Osnovni elementi mrežne strukture su čvorovi i veze ili linkovi koji povezuju jedan čvor sa drugim u celovitoj mrežnoj strukturi ali i sa čvorovima u drugim mrežama.

Funkcije računarskih mreža Do desetak godina unazad mreže su proučavane kao

slučajne međupovezanosti među čvorovima. Međutim, istraživanjem Interneta i strukture World Wide Web-a otkriveno je da sve mreže kriju neku vrstu reda i opisane su sa evolucijskim zakonima.

Perspektiva je orijentisana prema novijim, sve eficijentnijim i primenljivijim modelima mreža koje razvijaju eksperti iz različitih naučnih oblasti.

Osnovna svrha postojanja mreže jeste prenos i deljenje informacija. Informacije su organizovane u dokumente i moglo bi se reći da je dokument osnovna informaciona jedinica koja se prenosi kroz mrežu.

Reč dokument većinu ljudi asocira na tekstualne podatke, ali u mrežnom kontekstu, dokument može biti ne samo tekstualni, već i grafički (slikovni), zvučni, multimedijalni, pa čak i hiperlink koji upućuje na neki drugi dokument.

Naučne mreže Istraživači su uporno tražili osnovne mehanizme koji mogu

objasniti razne promene i sheme u naučnim mrežama.

Naučne mreže uključuju: naučne zajednice ili zajednice

prakse, mreže citata, mreže istraživačke oblasti, mreže difuzije znanja.

REČNIK POJMOVA

Akcija se može definisati kao promena vrednosti atributa. Drugim rečima, akcija pokreće jedan atribut iz jednog trenutka u drugi, a kao rezultat akcije je menjanje vrednosti atributa ili izvođenje tranzicije između dva stanja.

Kompjuterska animacija je vrsta multimedija koja je postala popularna zbog svoje primene u reklamne svrhe. Nalazi primenu na televiziji, filmu, videu i CD-ROM/DVD – ju i pored promotivne svrhe, njena upotreba se proširuje i na razvoj marketinških istraživanja i proizvoda.

Animacija je fiksiran redosled prethodno renderovanih slika, renderovanog off – line i „stvarnog vremena“. One ne reaguju u zavisnosti od posmatrača i uvek se prikazuju istim redosledom.

Virtulna realnost (VR) je vrhunac multimedijalne tehnologije. To nije isto što i animacija.

VR je „mesto“ u koje se može ući i kroz koje se može proći u „stvarnom vremenu“, jer se sve dešava „sada“. To se postiže upotrebom moćnog softvera i proračuna koji može

identifikovati svaku poziciju u virtuelnom prostoru, odrediti koji objekti bi trebalo da budu vidljivi iz te pozicije, pročitati njihove koordinate iz VR 3-D baze podataka i

transformisati ih u perspektivu. Postoje dve vrste virtuelne realnosti: imersivna (podrazumeva upotrebu opreme, kao što su

kaciga i rukavice, što korisniku daje iluziju da je uvučen u svet 3-D virtuelni svet) i

ne-imersivna (podrazumeva kreiranje trodimenzionalnog sveta unutar kompjutera, ali koji se na ekranu vidi u 2-D).

ASCII (American Standard Code for Information Interchange)ASCII je svetski standard za kodne brojeve upotrebljavane na računarima, koji predstavljaju mala i velika slova alfabeta, brojeve i znakove interpunkcije. Postoji 128 standardnih ASCII kodova.

Aplikacije

BrowserAplikacija koja omogućava pretraživanje i kretanje po World Wide Web-u kao i ostalim Internet resursima.

CGI (Common Gateway Interface)kraći program pisan u (Perl, C+, Java, Visual Basic) jeziku. Osnovna funkcija je da poveže HTML stranu prezentacije sa nekim programom na serveru. Ovo je tekstualni fajl i najčešće ga koriste prezentacije sa bazama podataka ili nekim drugim programima. CGI fajlovi najčešće su smešteni u poseban direktorijum na web serveru.

Cookie (kuki)Cookie je fajl na hard disku korisnika koji omogućuje web prezentacijama da dobiju informacije o korisniku. Web prezentacija dodeljuje kuki korisnikovom čitaču kada prvi put poseti lokaciju, što omogućuje praćenje saobraćaja.

On – line i off aplikacijeCyberspace

Bilo koje mesto na kom se nalazite kada ste online.

Novi mediji mogu biti svrstani u dve grupe: on-line ili off aplikacije.

On – line mediji su dostupni u „stvarnom vremenu“, dinamični i sposobni da obezbede kontinuirano dopunjavanje informacija ako to provajder želi. U ove medije ubrajamo Internet, teletekst i videotekst koji su nam dostupni preko televizije i mnogih finansijskih servisa koji koriste sofisticirane telekomunikacione veze.

Off – line novi mediji, kreirani su kao samo–dovoljne jedinice koje sadrže sve informacije koje provajder namerava da učini dostupnim korisniku. Predstavnici off – line uređaja su multimedijalni kiosci ili station-i.

Multimedijalni stationi, nezavisni, zasebni, slobodni kiosci gde je olakšano korišćenje kompjutera uz pomoć CD-romova/DVD-a ili vezom sa drugim kompjuterima. To mogu biti npr. kiosci koji se nalaze u trgovinama na malo.

Domain (domen)

username @ yahoo.com

Domen je poslednji deo Internet adrese, na primer .com, .net, .org - ovo su domeni najvišeg nivoa.

Postoji i srednji nivo domena, npr. co.rs. Domen je generički termin koji opisuje pomenute nivoe domena.

Attachment Fajl Attachment fajl je fajl koji se šalje uz e-mail. To može biti tekstualni

fajl, slika, animacija, zvuk, film ili bilo šta drugo. Attachment se povremeno koristi kao jedan od načina

prenošenja virusa i treba biti oprezan prilikom njegovog otvaranja.

Mrežni uređaji (komunikacioni-procesori)

NetworkDva ili više računara, međusobno povezana tako da mogu deliti resurse, čine mrežu. Tako povezane dve ili više mreža, čine internet. Mreža svih mreža je Internet.

Host Termin host predstavlja računar na kome je locirana prezentacija ili određena web strana. To je sistem kome korisnik može pristupiti sa bilo koje udaljene lokacije.

Hub Hub je uređaj koji se koristi za fizičko povezivanje računara u mrežu. Jedan hub se može koristiti i za povezivanje preko 15 računara.

GatewayKombinacija hardvera i softvera koja povezuje dva različita tipa mreže.

Router specijalna računarska oprema (ili programi) koji upravljaju povezivanjem dve ili više mreža.

Modem(MOdulator, DEModulator)Modem je mrežni uređaj koji omogućava povezivanje računara sa Internetom pomoću telefonske linije.

Fizička mrežna konekcija sa ruterimaOsnovna hardverska komponenta koja se

koristi za konektovanje heterogenih mreža je ruter.

Fizički, ruter je nezavisni hardverski sistem posvećen zadatku međusobnog povezivanja mreža.

Ruter sadrži procesor i memoriju kao i poseban I/O interfejs za svaku mrežu na koju se konektuje.

Ruter može da konektuje dva LAN-a, LAN i WAN, ili dva WAN-a.

Kada ruter konektuje dve mreže u istoj generalnoj kategoriji, te mreže ne moraju da koriste istu tehnologiju.

Host kompjuteri, ruteri i nivoi protokola

Izraz host kompjuter se koristi za kompjuter koji se konektuje na Intenet i pokreće aplikacije.

Host može biti mali kao mobilni telefon ili veliki kao mejnfrejm. CPU hosta može biti spor ili brz, memorija može biti velika ili

mala, a mreža na koju se host konektuje može da radi na velikoj ili maloj brzini.

TCP/IP protokoli omogućavaju bilo kom paru hostova da komuniciraju, uprkos hardverskim razlikama.

I hostovima i ruterima treba softver protokola TCP/IP. Ruteri ne koriste protokole sa svih nivoa. Ruteru nisu potrebni protokoli sa nivoa 5 za aplikacije

kao što je transfer datoteka zato što ruteri ne pokreću konvencionalne aplikacije

Koncept univerzalnog servisa

Glavni problem u vezi sa višestrukim mrežama je što

računar konektovan na datu mrežu može da komunicira samo sa drugim računarima konektovanim na istu mrežu.

Korisnici nisu ni zadovoljni ni produktivni kada moraju da koriste odvojene računare za svaku mrežu.

Univerzalni ervis

Većina modernih računarskih komunikacionih sistema omogućava komunikaciju između bilo koja dva računara analogno načinu na koji telefonski sistem obezbeđuje komunikaciju između bilo koja dva telefona.

Poznat kao univerzalni servis, ovaj koncept je fundamentalni deo umrežavanja.

Sa univerzalnim servisom, korisnik na bilo

kom računaru u bilo kojoj organizaciji može da šalje poruke ili podatke do bilo kog drugog korisnika.

Internet arhitektura

Ruteri omogućavaju organizacijama da biraju mrežne tehnologije koje odgovaraju svakoj potrebi i da koriste rutere za konektovanje svih mreža sa internetom.

Komercijalni ruteri mogu konektovati više od dve mreže. Uprkos izvodljivosti, organizacije retko koriste jedan ruter za

konektovanje svih svojih mreža. Postoje dva razloga:

1) Zbog toga što ruter mora da prosleđuje svaki paket, procesor u datom ruteru je nedovoljan za protok kroz proizvoljan broj

mreža.2) Redundansa pojačava pouzdanost interneta. Da bi se izbegao svaki

neuspeh, softver protokola kontinuelno prati internet konekcije i daje instrukcije ruterima da šalje protok na alternativne staze kada neka mreža ili ruter to ne uspeju.

Kada se planira neki internet, organizacija mora da izabere dizajn koji će odgovarati potrebama organizacije vezano za pouzdanost, kapacitet i troškove.

Tačni detalji internet topologije često zavise od opsega fizičkih mreža, očekivanog protoka, zahteva organizacije vezano za pouzdanost, i troškova i performansi dostupnog ruterskog hardvera

Internetworking

Uprkos nekompatibilnostima među mrežnim tehnologijama, istraživači su razvili šemu koja obezbeđuje univerzalni servis među heterogenim mrežama.

Nazvana internetworking, ova šema koristi i hardver i softver.

Dodatni hardverski sistemi se koriste za međusobno povezivanje seta fizičkih mreža.

Softver na konektovanim kompjuterima tako obezbeđuje univerzalni servis.

Rezultujući sistem konektovanih fizičkih mreža je poznat kao internetworking ili internet.

Pregled nivoa TCP/IP

Postizanje univerzalnog servisa

Cilj internetworkinga je univerzalni servis kroz heterogene mreže.

Da bi obezbedili univerzalni servis među svim kompjuterima na nekom internetu, ruteri se moraju složiti da prosleđuju informacije sa izvora na jednoj mreži do određene destinacije na drugoj.

Ovaj zadatak je složen jer se formati frejmova i adresne šeme koje koriste mreže mogu razlikovati. Kao rezultat, potreban je protokol softver na kompjuterima i ruteri koji će omogućiti univerzalni servis.

Virtuelna mreža

Internet softver obezbeđuje prisustvo jednog, neprekidnog komunikacionog sistema na kog se konektuju mnogi kompjuteri.

Ovaj sistem nudi univerzalni servis: svakom kompjuteru se dodeljuje adresa, i svaki kompjuter može da šalje neki paket bilo kom drugom kompjuteru.

Internet protokol softver krije detalje fizičke mrežne konekcije, fizičkih adresa, i ruting informacije - ni korisnici ni aplikativni programi ne znaju koje su fizičke mreže ili ruteri koji ih povezuju.

Kažemo da je neki internet sistem virtuelne mreže jer je taj komunikacioni sistem apstrakcija.

Iako kombinacija hardvera i softvera obezbeđuje iluziju uniformnog mrežnog sistema, takva mreža ne postoji.

Protokoli za internetworking

Iako je nekoliko protokola predloženo za upotrebu sa internetima, jedan paket se izdvaja kao najrašireniji.

Formalno je poznat kao TCP/IP Internet Protokoli; najčešće se koristi naziv TCP/IP.

TCP/IP je razvijen u isto vreme kad i globalni Internet.

Svaka mrežna tehnologija je dizajnirana za određene potrebe.

LAN tehnologije su dizajnirane da obezbede brzu komunikaciju na kratkim distancama.

WAN tehnologije dizajnirane da obezbede komunikaciju na velikim prostorima.

 Ni jedna mrežna tehnologija nije najbolja za sve potrebe.

Virtuelna mreža

Portali Portal

Portal je startno mesto za svakog korisnika Interneta. Uglavnom je reč o pretraživaču koji pored usluga

pretraživanja baze i pretraživanja kataloga nudi i ostale servise i informacije: vesti, zabava, e-mail, kupovina...

Virtuelno, ovo su vrata na koja korisnik ulazi uvek kada se priključi na Internet, a odatle bira dalji put za surfovanje.

Ovaj termin se često koristi i da označi tzv. home page stranu na browser-u, tj. stranicu koja se prva učita kada se priključi na Internet.