Transcript ppt
UMREŽAVANJE
VII POGLAVLJE
UMREŽAVANJE - definicija
Komuniciranje podacima izmedju dva udaljena entiteta se može ostvariti
pomoću procesa koji se naziva umrežavanje (networking)
Proces umrežavanja podrazumeva povezivanje računara, medijum za prenos i
mrežne uredjaje
Tri ključna koncepta rada mreže su :
distribuirano procesiranje – najveći broj mreža čini veći broj računara
mrežni kriterijum – prerformanse, pouzdanost i sigurnost u radu
mrežna struktura –odnosi se na fizičku realizaciju, tipove veza, topologije
Aktuelnost
Povezivanje računara preko mreže za prenos podataka postalo je jako
aktuelno iz sledećih razloga:
PC mašine su postale veoma jeftine, a po performansama moćne
naprave.
Na tržištu se danas nudi veliki broj raznih moćnih softverskih alata po
neverovatno niskim cenama koje obezbedjuju da se PC mašine primene za
širok dijapazon aplikacija.
Nadgradnja PC mašine novom logikom (drajverske pločice i razne
periferije) nije tako skupa investicija ne samo za kompanije nego i
individue.
Danas su PC mašine najšire prihvaćene računarske mašine od kojih se mogu
projektovati računarske mreže.
Kategorije mreže
Kategorije mreže - LAN
LAN se definiše kao skup računara lociranih u okviru neke kancelarije, ili
zgrade, povezanih preko deljivog (zajedničkog) prenosnog medijuma (kakav je
koaksijalni kabl) nazvan glavni put (kičma) mreže (network backbone).
LAN se može povezati na druge mreže bilo direktno ili preko WAN (Wide Area
Network)
Kategorije mreže - MAN
MAN je projektovana kao mreža na nivou celog grada
Može biti jedinstvena mreža kakva je kablovska TV mreža ili mreža sa većim
brojem LAN-ova
Kategorije mreže - WAN
WAN obično povezuje mreže na šire geografsko područje, do nivoa jedne zemlje.
Omogućava prenos podataka, govora, slika i video informacija na širim
geografskum oblastima koje mogu pripadati jednoj zemlji, kontinentu, ili čak
celom svetu
Povezivanje LAN-ova u WAN
Tri LAN-a, nazvana LAN-A, LAN-B i LAN-C povezana su u WAN.
LAN se povezuje na WAN/LAN preko :
analogne linije uz pomoć modema
bridge-a koji povezuje dva slična tipa LAN-a koji razmenjuju digitalne podatke
gateway-a kada dva različita LAN-a razmenjuju digitalne podatke.
Povezivanje WAN-a na PSTN i ISDN
Interconnection of networks with diferent technology and endto-end protocolstack in the data plane
Komunikacioni standardi i OSI model
kod LAN-ova
Application
Presentation
Session
SPX
Network
IP
IPX
X.25
IEEE 802.2
HDLC
Data link
Asyn. protocol
Physical
RS-232
Ethernet 2.0
Asynchronous
Serial Comunnication
Asyn.
protocol
TCP
Asyn.
protocol
Transport
X.21
WANs
LANs
Tipovi
standarda
Tipična LAN struktura
Najveći broj savremenih LAN mreža je organizovan oko backbone (kičme).
Backbone predstavlja glavni put za prenos podataka svih mašina koje su
povezane na taj LAN.
Backbone obezbedjuje korisnicima različitih mrežnih segmenata medjusobno
da komuniciraju.
Lokalna računarska mreža sa većim
brojem segmenata
Lokalnu računarsku mrežu čine segmenti LAN A, LAN B, LAN C, LAN D,
LAN E i LAN F.
BACKBONE 2
LAN B
BACKBONE 1
LAN A
LAN E
LAN C
Bridge,
gateway
or router
Local network
LAN D
Local network
LAN F
Local network
Local network
Local network
Bridge,
gateway
or router
BACKBONE 3
IEEE 802 LAN standardi
The MAC sublayer provides unreliable
datagram service
The LLC can provide reliable frame
transfer service
Packet encapsulation into a MAC frame
Medjusobno razdvajanje mreža
Medjusobno razdvajanje mreža vrši se pomoću: bridge, gateway, ili rutera.
Bridge je uredjaj koji se koristi za povezivanje dve homogene (istog tipa)
lokalne računarske (pod)mreže, tj. dve (pod)mreže koje koriste isti metod za
pristup medijumu upravljanja. Tipična povezivanja su Ethenet na Ethernet, ili
Token Ring na Token Ring.
Gateway je uredjaj koji rutira datagrame/pakete izmedju jedne i druge mreže.
Obično, obe mreže rade sa različitim protokolima, tako da gateway obavlja
funkciju konverzije protokola.
Ruter (router) je uredjaj koji se koristi za medjusobno povezivanje dva ili veći
broj LAN-ova pri čemu svaki LAN koristi različiti MAC (Media Access Control
method). To znači da ruter radi slično kao gateway sa tom razlikom što može
povezati dve slične, ali i dve različite mreže.
Uredjaji za povezivanje
Postoje sledeći tipovi uredjaja za povezivanje mreža :
repetitori (repeaters)
habovi (hubs)
mostovi (bridges)
komutatori (switchers)
ruteri (routers)
gateway
Repetitori
Repetitor odgovara fizičkom nivou i uvek usmerava signale od jednog mrežnog
segmenta ka drugom.
Osnovne funkcije koje obavljaju repetitori su:
regeneracija signala, vrše dvosmeran prenos signala, povećavaju
snagu (amplitudu i/ili struju) signala na izlazu,
vrše prevodjenje izmedju dva tipa medijuma (optički kabl na
par upredenih žica).
Repeater
Note:
A repeater connects segments of a LAN.
A repeater forwards every frame; it has no filtering
capability.
A repeater is a regenerator,not an amplifier.
HUB-ovi
Pojam hub se odnosi na uredjaj za povezivanje
Hub je u suštini multiportni ripiter
Normalno se koristi da kreira veze izmedju stanica u fizičkoj topologiji tipa
zvezda
MOSTOVI
Bridge vrši usmeravanje na nivou veze.
Filtrira ulazno izlazni saobraćaj tako da se paketi namenjeni mreži usmeravaju
ka mreži, a paketi koji nisu namenjeni računaru ponovo se predaju mreži.
Performanse bridge-a se ocenjuju na osnovu sledećih mera:
brzina filtriranja (filtering rate) - bridge čita MAC adresu
Ethernet/Token Ring/FDDI (Fiber Distributed Data Interface) čvora pa
nakon toga odlučuje da li da prosledi paket ka mreži. Brzina filtriranja se
kreće od 5000 do 70 000 pps (packets per second), a tipične su 17500 pps.
brzina prosledjivanja (forward rate) - nakon što je bridge odlučio da
usmeri paket ka mreži on mora da ih prosledjuje. Brzine prosledjivanja se
kreću od 500 do 140000 pps, a tipične su 90000 pps.
BRIDGE
BRIDGES CONNECT SEVERAL LAN
BRIDGE FUNCTION
Note:
A bridge has a table used in filtering
decisions.
A bridge does not change the physical
(MAC) addresses in a frame.
ETHERNET SWITCHERS
Svaki ulazni port baferuje podatke
Dolazni okviri se ispituju i prenose ka odgovarajućim izlaznim portovima
Svaki izlazni port se implementira kao Ethernet MAC protokol
Virtual circuit wide area network
Note:
SWITCH AND BACKBONE
In a star backbone, the topology of the backbone
is a star; the backbone is just one switch.
ROUTER
Ruter ispituje polje okvira koje sadrži adresu i odredjuje najbolji put za taj
paket pri čemu može da izvrši i konverziju protokola na mrežnom nivou.
Obično ruteri koji manipulišu sa jednim tipom protokola karakterišu se
velikim brzinama filtriranja i prosledjivanja.
Ako podržavaju rad većeg broja protokola, tada režijsko vreme potrebno da se
detektuje protokol i obavi usmeravanje poruke ka odredištu postaje veliko.
Network and routers
Topologije mreža
Kod LAN-ova se uglavnom koriste topologije tipa :
zvezda (star),
prsten (ring),
magistrala (bus).
Zvezda
Kod topologije tipa zvezda postoji centralni server koji rutira podatke u mreži.
Prednosti ove varijante su sledeće:
brzina podataka izmedju centralnog servera i čvora je obično mala
pa se kabliranje izvodi jeftinim upredenim kablovima.
otkaz jednog čvora nema uticaj na ostatak mreže.
Nedostatak ove topologije je taj što je rad mreže jako zavisan od centralnog
servera. U slučaju da server otkaže ceo sistem nije više operativan.
Prsten
Kod prstena računari su povezani u petlji
Da bi se obezbedio korektan redosled pristupa u mreži jedan elektronski marker koji se
naziva token se prenosi od jednog računara do drugog.
Samo onaj računar kod koga se trenutno nalazi token može da predaje podatke.
U zavisnosti od toga koji medijum za prenos se koristi (upredeni par žica, koaksijalni
kabl, optičko vlakno), moguće je ostvariti različite brzine prenosa kroz prsten, počev od
nekoliko kbps do reda nekoliko stotina Mbps.
Tipična mreža tipa prsten je IBM Token Ring.
Glavna prednost token ring mreže je ta što se svim čvorovima u mreži pruža
podjednaka šansa za prenos.
Postoje i nedostaci, a glavni je taj da ako jedan od čvorova ispadne iz rada, tada se i rad
celokupne mreže narušava.
Token-Ring
Token-passing ring
Token-Ring within internet
Mreža tipa magistrala
Ovaj tip mreže koristi multidrop prenosni medijum.
Svi čvorovi mreže dele istu magistralu, ali samo jedan čvor u datom trenutku može biti
predajnik.
Kao prenosni medijum moguće je koristiti upredeni par žica, koaksijalni kabl, ili
optičko vlakno.
Brzine u prenosu podataka koje se postižu su relativno visoke, obično su reda 100 Mbps.
Pored jednostavnosti izvodjenja, prednost ove topologije je ta da ako jedan od čvorova
bude u kvaru ostatak mreže biće operativan.
Glavni nedostatak ove topologije je taj što zahteva implementaciju skupog i složenog
mrežnog protokola koji onemogućava da dodje do sudara na magistrali.
Sudar (contention) se javlja u situacijama kada dva čvora vrše predaju u isto vreme.
Mreža tipa magistrala-povezivanje
Druge topologije
Postoje i druge mrežne topologije koje predstavljaju kombinaciju dve ili više
osnovnih.
Tipičan primer je topologija tipa stablo koja predstavlja kombinaciju zvezde i
magistrale
Koncentrator (hub) se koristi za povezivanje više čvorova na mreži.