Poslovna informatika

1
Poslovna informatika

• Uvod u racunarske mreže

2
Uvod u racunarske mreže

• Razlozi za umrežavanje
• Osnove komunikacija
• Interfejsi racunara
• Tipovi mreža
• Standardi i slojevitost komunikacija
• Savremeni i buduci trendovi u razvoju
  telekomunikacija i umrežavanja

3
Uvod

• Stari koncept jedan veliki (centralni) racunar
  koji je vršio kompletnu obradu racunski centar
• Licni racunar od izolovanog racunara do uredaja
  koji obezbeduje komunikaciju u realnom vremenu
  izmedu više korisnika
• Šta je racunarska mreža?
• Veci broj medusobno povezanih samostalnih
  racunara koji mogu da razmenjuju podatke
• Skup medusobno udaljenih racunara povezanih
  prenosnim medijumom
• ...
• Internet globalna mreža povezanih racunara
  (veliki broj razlicitih sredstava za povezivanje)
• Mreža se koristi za prenos podataka, govora,
  slike, muzike, video zapisa, ...

4
Uvod

• Najcešce, dva uredaja nisu direktno povezana
  udaljeni su i postoji skup uredaja koji ih
  povezuju
• Tehnologije za prenos podataka žica, optika,
  radio talasi, mikrotalasi, ...
• Mreža se sastoji od racunara, kablova i posebnih
  uredaja switch, router, ... (infrastruktura
  mreže)
• Mrežne kartice veza racunara sa ostatkom mreže
• Switch i router obezbeduju kontrolu mrežnog
  saobracaja
• Mreže mogu biti razlicitih velicina i oblika

5
Uvod
Osnovna arhitektura mreže
6
Uvod
Samostalne PC konfiguracije
7
Uvod
Zajednicko korišcenje hardvera u mrežnom
okruženju
8
Razlozi za umrežavanje

• Deljenje resursa (sharing) podaci, programi,
  oprema dostupni svima bez obzira na udaljenost
• Razmena informacija, vesti, dokumenata, e-mail,
  diskusione grupe, chat, video konferencije, IP
  telefonija, ...
• Dostupnost udaljenih informacija finansije,
  e-trgovina, WWW, on_line novine, ...
• Pouzdanost podaci mogu biti smešteni na više
  racunara zbog mogucih kvarova
• Ušteda personalni racunari imaju bolji odnos
  kvalitet/cena u odnosu na skup centralni racunar
• Mogucnost širenja povecanjem obima posla mogu se
  poboljšavati performanse
• Zabava (igre, filmovi, ...)
• Bezbednost

9
Protokol - principi

• Da bi dva racunara razmenjivala informacije
  moraju da govore istim jezikom
• jezik protokol
• Protokol skup pravila koja se moraju poštovati
  da bi komunikacija bila uspešna (koje poruke, u
  kom formatu, kojim redosledom itd.)
• Racunari imaju razlicite protokole
• Protokoli nižeg i višeg nivoa

10

• Protokol - principi

protokol višeg nivoa
protokol nižeg nivoa
medijum za prenos
11
Standardizacija

• U pocetnoj fazi umrežavanja
• Proizvodaci su nudili kompletno mrežno okruženje
  uredaji, oprema, softver
• Nisu postojali standardi svako se trudio da
  nametne svoje rešenje.
• Posledice vezivanja za jednog proizvodaca visoka
  cena, spor razvoj, rizik od prestanka proizvodnje
  ...
• Prednosti standardizacije
• Prelazak na modularna rešenja
• Kombinovanje rešenja razlicitih proizvodaca
• Nezavisan razvoj pojedinih modula

12
Komunikacioni sistem - model

• Razmena podataka izmedu dva ucesnika
• Pr1 Radne stanice (workstation, PC, ...) i
  servera preko javne telefonske mreže
• Pr2 Razmena govora preko iste javne telefonske
  mreže (PSTN)

Generalni blok dijagram
13
Modem
Modem
Javna telefonska mreža
PC
Server
14
Komunikacioni sistem

• Kljucni poslovi u komunikacionom sistemu
• Povezivanje (interfacing) uredaja na
  komunikacioni sistem
• Generisanje signala (signal generation)
  propagacija, regeneracija, domet itd.
• Sinhronizacija (synchronization) predajnika i
  prijemnika
• Razmena podataka (exchange management) prema
  odgovarajucem protokolu
• Otkrivanje i ispravljanje grešaka (error
  detection and correction) npr. kod slanja
  datoteka
• Kontrola toka (flow control) usaglašavanje brzine
  slanja i brzine prijema podataka

15
Komunikacioni sistem

• Adresiranje i usmeravanje (addressing and
  routing) cim postoje više od dva ucesnika
• Oporavak (recovery) mogucnost da se transfer
  podataka nastavi od mesta prekida
• Formatiranje podataka (message formatting)
  dogovor ucesnika
• Zaštita (security), na prenosnom putu,
  autenticnost podataka
• Upravljanje mrežom (network management) mreža
  je kompleksan sistem, koji ne radi sam po sebi.
  Neophodno je mrežu konfigurisati, monitorisati,
  intervenisati i inteligentno planirati za buducu
  namenu.

16
Umrežavanje

• Komunikacija svih ucesnika
• Nemoguce je direktno povezati sve ucesnike
  (udaljeni racunari, svako sa svakim)

17

• Komutacija veza (linija) - circuit switched

18

• Komutacija paketa - packet switched

19

• Prenos podataka virtuelnom vezom - virtual circuit

20
Umrežavanje

• Osnovni elementi racunarske mrežne komunikacije
• komunikacioni kanal (vod)
• hardver racunara
• operativni sistem
• korisnicki procesi (aplikacije)

21
Mrežna oprema

• Komunikacija krajnjih cvorova može biti
• Posredna - odvija se preko jednostavnih mrežnih
  uredaja koji se sastoje od hardvera sa ugradenim
  funkcijama i interfejsima
• Preko kompleksnih mrežnih uredaja koji u sebi
  sadrže specijalizovani mrežni operativni sistem
• Pasivna mrežna oprema
• Komunikacioni kanali i elementi koji ih povezuju
  sa mrežnim interfejsima racunara/uredaja
• Aktivna mrežna oprema
• Mrežni uredaji koji u sebi sadrže i
  hardver/firmver/softver sposoban za analizu i
  modifikaciju nosecih signala

22
Pasivna oprema

• Pasivna mrežna oprema
• uticnice
• kablovi
• paneli za prespajanje i za završavanje kablova
  (patch panel)
• kablovi za prespajanje (patch cabel)
• rek ormani
• kanalice za vodenje kabla
• ...

23
Pasivna oprema

• Osnovne vrste kabla
• koaksijalni kablovi
• kablovi sa upredenim paricama (twistedpair)
• opticki kablovi

24
Pasivna oprema

• Koaksijalni kablovi

25
Pasivna oprema

• Upredene parice - twisted pair cable

Konektor RJ45 i uticnica
26
Pasivna oprema

• Opticki kablovi

27
Aktivna oprema

• Aktivna mrežna oprema
• Ripiter (Repeater)
• Hab (Hub)
• Mrežni most (Bridge)
• Svic (Switch) skretnica
• Usmerivac (Router)
• Mrežni prolaz (gateway)
• Bezbednosna barijera (firewall)
• Proxy

28
Aktivna oprema

• Hab (Hub)
• Funkcioniše na prvom OSI sloju (fizickom sloju)
• Postoji više konektora (obicno su to RJ-45
  konektori)
• Omogucava povezivanje više segmenata mreže u
  jedan segment
• Svaki uredaj povezan na Hub deli isti Broadcast
  domen i Collision domen
• Uplink port - služi za medusobno povezivanje dva
  haba (uplink port jednog i obican port drugog
  racunara)

29
Aktivna oprema

• Svic (Switch) skretnica
• Na sebi ima veci broj portova
• Radi u drugom sloju OSI modela
• Upisuje MAC adrese u odgovarajucu tabelu

30
Aktivna oprema

• Usmerivac (Router)
• Ruteri rade na trecem nivou, odnosno mrežnom
  sloju
• Rutiranje se vrši na osnovu IP adresa
• Staticko i dinamicko rutiranje

31
Aktivna oprema

• Mrežni prolaz (gateway)
• Povezuje dva razlicita mrežna okruženja - vrši
  konverziju protokola
• Radi izmedu transportnog i aplikativnog sloja OSI
  modela
• Mrežni prolaz je obicno namenski racunar, koji
  mora biti sposoban da podrži oba okruženja koja
  povezuje kao i proces prevodenja podataka iz
  jednog okruženja u format drugog
• Zahteva znacajne kolicina RAM memorije za cuvanje
  i obradu podataka

32
Aktivna oprema

• Bezbednosna barijera (firewall)
• Uredaj/softver, najcešce smešten izmedu lokalne
  mreže i javne mreže (Interneta)
• Štiti podatke u mreži od neautoriziranih
  korisnika blokiranjem i zabranom pristupa po
  pravilima koje definiše usvojena bezbednosna
  politika
• implementira bezbednosnu politiku
• beleži sumnjive dogadaje
• upozorava administratora na pokušaje napada i
  pokušaje kompromitovanja bezbednosne politike
• u nekim slucajevima obezbeduje statistiku
  korišcenja
• Osnova rada firewall-a je u ispitivanju IP paketa
  

33
Interfejsi racunara

• Interfejsi racunara
• Mrežna kartica
• Modem
• ISDN Terminal Adapter
• ADSL/DSL modem

34
Interfejsi racunara

• Mrežna kartica
• Povezuje racunar sa racunarskom mrežom
• Sadrži MAC adresu koja cini da ovaj uredaj radi
  na 2. sloju OSI modela
• MAC adresa predstavlja 48-bitni seriski broj koje
  IEEE dodeljuje proizvodacu
• Uglavnom imaju RJ-45 (UTP), BNC i/ili AUI
  (Attachment Unit Interface) konektore
• Najcešce brzine na kojima rade mrežne kartice su
  10/100/1000 Mbit/s.
• Glavni proizvodaci mrežnih kartica su 3Com,
  Intel, Realtek, Marvell, VIA...

35
Vrste mreža

• U odnosu na medijum koji se koristi za prenos
  podataka racunarske mreže mogu biti
• kablirane mreže
• bežicne mreže
• Po topologije racunarske mreže mogu biti
• Bus network
• Star network
• Ring network
• Mesh network
• Star-bus network

36
Vrste mreža

• Po vremenskoj postojanosti racunarske mreže mogu
  biti
• fiksne
• privremene
• Po prostoru na kome se prostiru racunarske mreže
  mogu biti
• Personal Area Network (PAN)
• Local Area Network (LAN)
• Metropolitan Area Network (MAN)
• Wide Area Network (WAN)
• Global Network (Internet)

37
Vrste mreža

• Po arhitekturi (funkcionalnom odnosu clanova)
  racunarske mreže mogu biti
• Host-based
• Klijent-server
• Peer-to-peer

38
Topologija

• Osnovne LAN topologije magistrala (bus), prsten
  (ring) i zvezda (star)
• Toplogije se mogu odnositi na fizicku i logicku
  strukturu

39
Velicina

• LAN
• Osnovni tip mreže
• Prostorno ogranicena

40
Velicina

• WAN
• Nije prostorno ogranicena mreža
• WAN mrežu cini veliki broj povezanih lokalnih
  mreža
• Neke od tehnologija za povezivanje LAN-ova su
  E1(T1), E3(T3), ATM, ISDN, ADSL, Frame Relay,
  radio veze itd.
• Ove mreže se nazivaju i okosnice ili kicma-mreže
  (backbone)

41
Klijent-server mreže

• Mreže u kojima postoje namenski serveri
• Namenski server je racunar cija je jedina uloga
  opsluživanje ostalih clanova mreže i ne koristi
  se kao klijent ili radna stanica
• Serveri su optimizovani da brzo opsluže zahteve
  mrežnih klijenata i osiguraju bezbednost datoteka
  i direktorijuma
• Veci broj servera raznovrsni poslovi

42
Klijent-server mreže
43
P2P mreže

• Ne postoje namenski serveri niti hijerarhija
  racunara
• Svaki racunar funkcioniše i kao klijent i kao
  server
• Ne postoji administrator koji bi bio odgovoran za
  celu mrežu
• Korisnik svakog racunara sam odreduje koji se
  resursi na njegovom racunaru mogu deliti preko
  mreže

44
P2P mreže

• Decentralizovana arhitektura
• Ne postoji centralni registar clanova vec se
  otkrivanje ostalih clanova vrši preko internog
  protokola (najcešce u vidu broadcast zahteva).

45
Protokoli

• Protokoli - utvrdena pravila koja su poznata svim
  ucesnicima u komuniciranju
• Kljucni elementi protokola kojim se dogovara
  spremnost za slanje, spremnost za prijem, format
  podataka i sl. su
• sintaksa - format podataka i nivoi signala,
• semantika kontrolne informacije u prenosu i
  kontrola grešaka,
• tajming brzina prenosa.
• U mreži, više protokola mora da radi zajedno -
  slojevitost (layering)

46
Protokoli

• Osnovni tipovi protokla
• Bez uspostavljanja veze
• Protokoli u kojima su bitne performanse
• Sa uspotavljanjem veze
• Protokoli u kojima je važan pouzdan prenos
  podataka

47
Standardi
48
Internet model TCP/IP
Horizontalna komunikacija
49
Internet model TCP/IP
Vertikalna komunikacija
50
Internet model TCP/IP

• Premošcavanje razlika putem slojevite arhitekture

51
Bežicne mreže

• Rade bez korišcenja komunikacionih kanala u vidu
  kablova
• Za prenos podataka koriste se radio talasi ili
  svetlosni signali
• Podela u odnosu na udaljenost
• Bežicne mreže kratkog dometa
• Bluetooth
• Bežicne mreže srednjeg dometa
• IEEE 802.1
• Bežicne mreže velikog dometa
• Satelitske mreže
• Mobilna telefonija
• Paging mreže

52
USB

• Daleko vece brzine prenosa podataka i mogucnost
  povezivanja više od jednog uredaja po portu
• Veliki broj ralicitih uredaja koji služe za
  umrežavanje racunara (Ethernet adapteri, modemi,
  ISDN terminal-adapteri, ADSL modemi itd.)
• Uredaji koji nisu vezani za racunarske mreže
  (štampaci, skeneri, audio-adapteri, tastature,
  miševi...)
• Za razlicite uredaje nisu potrebni posebni
  device drivers
• Za neke uredaje nije potrebno posebno napajnje

53
USB

• Broj USB uredaja 127 po jednom kontroleru
• Brzina Do 12 Mbit/s (USB 1.0) Do 480 Mbit/s
  (USB 2.0) Do 4.8 Gbit/s (USB 3.0)
• Kompatibilnost unazad
• Tip prenosa Serijski
• Mogucnost ukljucenja iiskljucenja na vruce

USB Serije A
54
USB

• Mogucnost dodavanja spoljašnjeg USB hab-a
• Maksimalno 5 nivoa dodavanja
• Ukupno po jednom USB kontroleru (zajedno sa USB
  habo-ovima) je 127 uredaja

USB Serije A
55
USB
Tip A i B

• Razlicite vrste USB konektora
• micro USB plug,
• mini USB plug,
• B-type plug,
• A-type receptacle,
• A-type plug

56
IrDA

• Infrared Data Association
• Infrared nacin prenosa podataka podrazumeva
  infracrvene zrake kao nosioce komunikacije
• Potreba za optickom vidljivošcu i preciznim
  usmerenjem svetlosti mala brzina prenosa
  podataka
• Koristi se za premošcenje malih udaljenosti, a
  ovim adapterima su uglavnom opremljeni mobilni
  telefoni, lap-top racunari i PDA uredaji

57
Bluetooth

• Bluetooth je bežicna tehnologija povezivanja
  uredaja na kratkim rastojanjima koja primenjuje
  male snage zracenja
• Bežicne PAN mreže
• Dizajnirana je kao zamena za kablovske sisteme
  povezivanja, kao i druge tehnologije kratkog
  dometa
• Personalno okruženje u radijusu do 10 metara
• Povezivanje mobilnih telefona, notebook racunara,
  PC-a, štampaca, GPS prijemnika, digitalnih kamera
  itd.

Class Maksimalna predajna snaga mW Domet
Class 1 100 mW 100 metara
Class 2 2.5 mW 10 metara
Class 3 1 mW 1 metar
58
Ethernet

• Najviše korišcena mrežna tehnologija u LAN
  mrežama
• IEEE je uveo 1983. godine službeni standard za
  Ethernet i nazvao ga IEEE 802.3
• Fizicki nivo
• MAC podsloj/Data Link Layer
• Format za adresiranje
• Prednosti Ethernet mreža su
• mreže su jednostavne za planiranje i ekonomicne
  za instalaciju
• mrežne komponente su jeftine
• tehnologija se pokazala kao pouzdana
• jednostavno je dodati i ukloniti racunare sa
  mreže
• podržavaju ga mnogi softverski i hardverski
  sistemi.

59
Ethernet

• Ethernet sam po sebi ne obezbeduje nikakvu
  sigurnost, on je jednostavan i otvorena fizicka
  sredina za prenos podataka.
• Nije imun na prisluškivanje i špijuniranje
• Slabosti Etherneta su
• Otvorena arhitektura gde svaki cvor može da šalje
  ili da prima
• koristi širokodifuzne (broadcast) komunikacije
• lako ga je prisluškivati
• nema nikakav hardver za obezbedenje
• lako je onesposobiti mrežu
• Promene od Etherneta za koaksijalni kabl do Gb
  Etherneta
• Broadcast komunikacija - nekada
• Point- to-point komunikacija - danas

60
Wi-Fi (802.11)

• Bežicno (wireless) umrežavanje - najjednostavniji
  nacin umrežavanja, nudi srednju brzinu i ne
  zahteva dodatne kablove
• Sa WiFi karticama (interna ili eksterna) i
  dogovarajucim antenama, moguce je formirati manje
  mreže (mreže do 30 m)
• Za veca rastojanja koriste se eksterne antene
  koje vrše dodatno pojacanje signala
• Ako je mreža osigurana ona ce tražiti WEP ili
  noviji WPA (2) kljuc, a ako je slobodna onda nema
  nikakvih ogranicenja za spajanje

61
Wi-Fi (802.11)
62
Wi-Fi (802.11)

• Wireless Acces Point hotspot
• Nudi pokrivenost od oko 30 metara
• Objedinjava wireless uredaje u jednu tacku,
  povezanu na žicni LAN
• Najskuplja varijanta je Wireless Access Point
  Router koji sadrži prikljucak za DSL modem,
  Router, Ethernet Hub, Firewall i Access Point

63
Wi-Fi (802.11)

• Standardi Wi-Fi
• 802.11a standard ima teoretsku brzinu od 54
  Mbit/s, najcešce ona iznosi oko 30 Mbit/s, radi
  na 5 GHz
• 802.11b, brzina prenosa je do 11 Mbit/s, ali uz
  velike prepreke i smetnje brzina može spasti na
  malih 1 do 2 Mbit/s, najjeftinija varijanta WiFi
  mreže
• 802.11g je predstavljen 2003. godine i objedinio
  je prethodna dva standarda. Radi na 2.4 GHz, ali
  ima skoro istu brzinu kao i 802.11a standard

64
ISDN

• Integrated Services Digital Network
• Obezbeduje digitalnu vezu izmedu korisnickih
  mrežnih interfejsa
• ISDN predstavlja nadgradnju, odnosno viši stepen
  postojece javne komutirane telefonske mreže
• Veci deo komutacionih sistema (telefonskih
  centrala) i prenosnih sistema izmedu centrala je
  digitalizovan.
• Medutim, pretplatnicki deo mreže je ostao analogan

65
ISDN

• Uvodenjem ISDN-a i pretplatnicki deo mreže
  postaje digitalan, i to korišcenjem postojecih
  bakarnih parica

66
ISDN

• Postoje dva tipa ISDN pristupa
• Bazni (BRI Basic Rate Interface)
• Bva B kanala (prenos informacija) od po 64 kbit/s
• Jedan D kanal (sinhronizacija i korisnicka
  signalizacija) od 16 kbit/s,
• Ukupna brzina 144 kbit/s
• Namenjen za kucne korisnike
• Primarni (PRI Primary Rate Interface)
• Trideset B kanala protoka 64kbit/s za govor i
  prenos podataka
• Jedan D kanal protoka 64kbit/s za sinhronizaciju,
  signalizaciju i prenos podataka
• Ukupna brzina 2Mbit/s
• Namenjen za poslovne korisnike

67
xDSL

• Digital Subscriber Line
• Brzine prenosa od 144 kb/s do 50 Mb/s
• Najcešce u upotrebi ADSL-Asymetric Digital
  Subscriber Line
• Usluga je bazirana na stalnom i brzom pristupu
  Internetu po vec postojecoj telefonskoj liniji
  (parici) bez njenog zauzeca ili promene
  telefonskog broja
• Brzina prenosa je od 256/64 Kb/s do 768/192 Kb/s
  za download i upload

68
ADSL
69
Racunarske mreže

• Pitanja ?