1 / 81

Računalni praktikum 2

Računalni praktikum 2. Mreže računala Fakultet prirodoslovno- matematičkih i odgojnih znanosti Sveučilište u Mostaru. Tehnologija kroz stoljeća. 18. stoljeće - veliki mehanički sustavi, industrijska revolucija 19. stoljeće - parni stroj

reginald
Download Presentation

Računalni praktikum 2

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Računalni praktikum 2 Mreže računala Fakultet prirodoslovno-matematičkih i odgojnih znanosti Sveučilište u Mostaru

  2. Tehnologija kroz stoljeća • 18. stoljeće - veliki mehanički sustavi, industrijska revolucija • 19. stoljeće - parni stroj • 20. stoljeće - informacijska tehnologija (skupljanje, obrada i raspodjela informacija)

  3. Računalna mreža • Dva računala su povezana ako mogu razmjenjivati informacije. Računalna mreža je skup računala povezanih nekom tehnologijom. • Veza se može ostvariti pomoću bakrene žice, optičkog vlakna, mikrovalnom, radijskom, infracrvenom, bluetooth, satelitskom vezom, ...

  4. Distribuirani sustav • Distruibuirani sustav - postojanje više računala jeskriveno od korisnika. Za to je odgovoran "middleware" - dio OS-a. • Najpoznatiji model je WWW - svi sadržaji imaju oblik dokumenta. • Kod računalne mreže postojanje više računala je jasno i ogleda se kroz prijave, lozinke, ...

  5. Razlike • Distribuirani sustav je softverski sustav implementiran nad mrežom. Softver daje mreži visok stupanj kohezije i transparentnosti. • Dakle, razlika između računalne mreže i distribuiranog sustava je u softveru (naročito u OS-u), a ne u hardveru.

  6. Povijesni razvoj • Stari model uključivao je veliko, glavno računalo (mainframe), dok se noviji modeli sastoje od više odvojenih, ali međusobno povezanih računala koja mogu razmjenjivati informacije i među kojimanema "glavnog" nego su svi "ravnopravni".

  7. Povijesni razvoj • kasne 60-e/rane 70-e: mainframe i mreža terminala • 70-e: umrežena radna računala (hosts) u klasičnu mrežu računala • 80-e: PC računala uz lokalnu mrežu i mrežni OS • kasne 80-e/rane 90-e: zajednički podaci/zajednička procesna moć, arhitektura klijent-poslužitelj

  8. Povijesni razvoj • kasne 90-e: 3-redna i n-redna varijacija arhitekture klijent-poslužitelj • novi milenij: informacija raspodijeljena između više poslužitelja, partnersko umrežavanje(P2P networking)

  9. Funkcionalnost i struktura • Osnovna zadaća je pružiti povezivost u skupu računala. Razlikujemo: • direktno povezivanje • jednospojna veza od-točke do točke • višespojna veza • indirektno povezivanje Č Č Č Č Č

  10. Prospajane mreže • U prospajanoj mreži računala dijelimo na: • sklopke – implementiraju mrežu, pohranjuju i prosljeđuju podatke • radna računala – koriste mrežu, podržavaju korisnike i izvršavaju aplikacijske programe. • Ovisno o organizaciji sklopki razlikujemo: • mreže sa prospajanjem linija • mreže sa prospajanjem paketa

  11. Prospajane mreže • Shematski prikaz prospajane mreže H H H S S S S H S S H S - sklopka H - host H H

  12. Komunikacija računala • Svaki čvor ima svoju adresu. • Usmjeravanje – proces sustavnog utvrđivanja načina prosljeđivanja poruka ka odredišnom računalu, na osnovu adrese. • Razlikujemo • unicast prijenos • difuzijski prijenos (broadcast) • difuziju u grupi (multicast)

  13. A Č A Č A A Logički kanali • Logički kanal služi za komunikaciju procesa aplikacijske razine Č Č kanal • Razlikujemo: • kanale zahtjev-odziv • kanale s protokom poruka

  14. Funkcionalne cjeline mreže • Sa stajališta aplikacija, mrežu dijelimo na: • informacijske arhive (baze podataka) • računalne proizvodne snage (radna računala) • sustav za povezivanje računala (čvorna računala) • mrežu kanala za prijenos podataka • Zadnje dvije cjeline čine komunikacijsku podmrežu.

  15. Klasifikacija računalnih mreža • Kriteriji podjele mreža su: • djelokrug rasprostiranja • topologija mreže • tehnologija prijenosa podataka

  16. Klasifikacija računalnih mreža • Po djelokrugu rasprostiranja: • lokalna mreža (Local Area Network - LAN) • gradska mreža (Metropolitan Area Network - MAN) • globalna mreža (Wide Area Network - WAN)

  17. Klasifikacija računalnih mreža • Topologija je način na koji su umreženi čvorovi međusobno povezani. • Definirana je rasporedom komunikacijskih linkova i prospojnih elemenata. • Utvrđuje staze podataka koje se mogu koristiti između bilo kojeg para čvorova.

  18. Klasifikacija računalnih mreža • Topologije temeljene na indirektnom povezivanju čvorova mogu biti • nepravilne (mahom WAN) • pravilne (LAN i MAN - zvijezda, prsten ,stablo, mreža)

  19. Klasifikacija računalnih mreža • Topologije temeljene na direktnom povezivanju čvorova su uglavnom pravilne (LAN, MAN i WAN - sabirnica, satelitska/radio veza, prsten)

  20. Klasifikacija računalnih mreža • Po tehnologiji prijenosa: • "žična" veza - bakreni vod, optički kabel, ... • bežična mreža - radijski, infracrveni valovi, ...

  21. Povezivanje mreža • Usmjernik (router, gateway) je čvor povezan sa jednom ili više mreža i koji prosljeđuje poruke iz jedne mreže u drugu. • Karakteristične povezane mreže su: • Internet • intranet • ekstranet

  22. Performanse prijenosa podataka • Parametri prijenosa podataka su: • propusni opseg • propusnost • propagacija • vrijeme povrata • kašnjenje KAŠNJENJE =PROPAGACIJA + SLANJE + ČEKANJE NA IZLAZNU LINIJU propusni opseg kašnjenje

  23. Prospajanje prometa • U prospajanoj mreži svaki par čvorova je povezan jednom ili više privatnih linija.

  24. Prospajanje prometa • Veza između susjednih čvorova može se uspostaviti: • prospajanjem linija • prospajanjem poruka/paketa

  25. Prospajanje prometa • Vremenski odnosi različitih načina prospajanja prometa:

  26. Prospajanje prometa • Ako u mreži postoji jedinstveni komunikacijski kanal koji dijele svi čvorovi, tada se paketi koje šalje jedan čvor primaju u u svim ostalim čvorovima. • Osnovni problem je mehanizam dodjele resursa mreže koji može biti: • statički • dinamički (arbitraža kod sukoba)

  27. Osnove telekomunikacijskih mreža • Globalne mreže uglavnom koriste postojeće telekomunikacijske mreže. • Telefonska mreža se sastoji od: • lokalne petlje • kanala i snopova kanala • telefonskih centrala

  28. Telefonska mreža • Suvremena telefonska mreža je najvećim dijelom digitalna. • Prednosti su: • integrirani prijenos govora, podataka, muzike, slike, ... • prijenos po značajno višim brzinama • jeftinije korišteno sklopovlje • Nedostaci su: • jači utjecaj prigušenja i distorzija

  29. Multipleksiranje • Jedan fizički spojni put može se iskoristiti za prijenos više logičkih kanala. Taj postupak se naziva multipleksiranje. • Osnovne kategorije su • frekvencijski multipleks - FDM • vremenski multipleks - TDM

  30. Multipleksiranje • Kod frekvencijskog multipleksa raspoloživi frekvencijski spektar dijelimo između kanala. • Varijanta za optička vlakna - valni multipleks - WDM

  31. Multipleksiranje • Kod vremenskog multipleksa svaki kanal posjeduje cijeli raspoloživi spektar kratki dio vremena. • Nedostatak obje metode je loša iskorištenost kapaciteta fizičke veze. Donekle ga rješava metoda statističkog multipleksa - SM

  32. Kvalitet prijenosa • Kvalitet prijenosa govornog signala ostvaruje se uklanjanjem odjeka i povećanjem frekvencijskog opsega. • Odjek je refleksija na diskontinuitetima, koja nastaje zbog neprilagođene impendancije. • Problem rješevamo pomoću • potiskivača odjeka • poništavača odjeka.

  33. Digitalna mrežaintegriranih usluga - ISDN • ISDN je telekomunikacijski sustav za integriranje govornih i negovornih usluga. • ISDN predstavlja bitovni cjevovod između korisnika i davaoca telekomunikacijskih usluga. • Može biti niskopojasan i šireg propusnog opsega.

  34. Digitalna mrežaintegriranih usluga - ISDN • Bitovni cjevovod radi na principu vremenski multipleksiranih kanala i razlikujemo • osnovni pristup • primarni pristup • Širokopojasni ISDN trebao bi podržavati brzinu prijenosa do 622 Mbit/s, kombinirati različite mrežne servise te koristiti ATM tehnologiju prijenosa.

  35. Mrežna arhitektura - koncept uslojavanja - • Komunikaciju između dva računala možemo zamisliti kao apstraktni distribuirani stroj • Dva entiteta komuniciraju putem virtualnog komunikacijskog medija

  36. Mrežna arhitektura - koncept uslojavanja - • Entitet je "aktivni element u sloju" • Unutar istog sloja partnerski procesi komuniciraju partnerskim protokolima • Horizontalna komunikacija je virtualna, a vertikalna stvarna

  37. Mrežna arhitektura - koncept uslojavanja - • Mrežu dijelimo na više slojeva radi smanjenja složenosti projektiranja

  38. Mrežna arhitektura - koncept uslojavanja - • Sloj pruža izvjesne usluge višim slojevima, skrivajući detalje implementacije usluge • Protokol predstavlja pravila i konvencije koje se koriste u komunikaciji • Sučelje definira primitivne operacije i usluge koje niži sloj pruža višem

  39. Mrežna arhitektura - mreža ARPA - • Viši protokoli koriste usluge nižih slojeva, a uslojavanje je tipa "slojeva luka"

  40. Referentni model za povezivanje otvorenih sustava • Komunikacijaki model mreže računala je standardizirankod ISO kao OSI RM(Open Systems InterconnectionReference Model) • Model ima 7 slojeva • Principi za izbor broja slojeva

  41. Referentni model za povezivanje otvorenih sustava • Treba uočiti razliku između termina • komunikacijski model - uslojavanje komunikacijske funkcionalnosti mreže računala • mrežna arhitektura - dodjela odgovarajućih protokolima slojevima komunikacijskog modela • OSI RM nije mrežna arhitektura jer ne specificira usluge i protokole za svaki sloj, nego samo kaže što bi koji sloj trebao raditi.

  42. Referentni model za povezivanje otvorenih sustava • Standardi za slojeve (slojne usluge i protokoli) nisu dio modela.

  43. Slojevi RM-a u mreži računala • Fizički sloj obavlja prijenos "sirovih bitova" preko komunikacijskog kanala, tj. osigurava ispravan prijem 0/1, kada je poslana 0/1. • Kao prijenosni mediji koriste se: • parica

  44. Slojevi RM-a u mreži računala • koaksijalni kabel • optičko vlakno višenačinsko jednonačinsko

  45. Slojevi RM-a u mreži računala • Karakteristični problemi fizičkog sloja su: odabir naponske razine za 0/1, trajanje 0/1, način prijenosa, uspostavljanje i raskidanje veze, upravljački signali i njihova funkcija, ...

  46. Slojevi RM-a u mreži računala • Podatkovni sloj obavlja pretvorbu "sirovog prijenosnog medija" u komunikacijsku liniju. • Postupak prijenosa: • predajnik razbija ulazni niz podataka u blokove • predajnik šalje okvire sekvencijalno • preajnik obrađuje "okvire potvrde" prijemnika • Karakteristične funkcije su: stvaranje i organiziranje granica okvira, otkrivanje pogrešaka pri prijenosu, upravljanje protokom, ...

  47. Slojevi RM-a u mreži računala • Mrežni sloj upravlja radom komunikacijske podmreže • Ovaj sloj obavlja: usmjeravanje paketa od izvora do odredišta, sprječavanje zakrčenja, povezivanje heterogenih mreža. • Osnovna funkcija mrežnog sloja je prijenos paketa kroz cijelu mrežu.

  48. Slojevi RM-a u mreži računala • Prijenosni sloj osigurava odvajanje sjedničkog sloja od neizbježnih promjena u tehnologiji mreže • Prihvata podatke od sjedničkog sloja , dodaje ih mrežnom i osigurava njihovo ispravno prispjeće. • Uobičajeno na jedan mrežni sloj dolazi jedan prijenosni sloj. Za veću propusnost multipleksira se više mrežnih na jedan prijenosni sloj, a za uštedu jedan mrežni na više prijenosnih. Sjednički sloj to ne vidi.

  49. Slojevi RM-a u mreži računala • Funkcije ovog sloja su analogne funkcijama podatkovnog sloja, s tim što podatkovni sloj upravlja protokom podataka između susjednih računala a prijenosni protokom od-kraja-do kraja.

  50. Slojevi RM-a u mreži računala • Sjednički sloj obavlja zajedničke funkcije sinkronizacije aplikacijskih procesa, za koje se isplati naći općenito rješenje • Uspostavlja spoj između aplikacijskih procesa te pruža usluge prijenosa podataka, poslovanja dijalogom, upravljanjem smjerom prijenosa, sinkronizacijom procesa, ...

More Related