Računalni š ka omre ž ja

1. Računalniška omrežja

2. Razlogi za povezavo v računalniško omrežje • hitrejši pretok informacij • sodobno komuniciranje in enostavnejši dostop do informacij • prihranek denarja, skupna raba drage opreme • večja zanesljivost in varnost • deljenje virov

3. Tipi računalniških omrežij • LAN omrežja - Local Area Network (lokalno krajevno omrežje) • WAN omrežja - Wide Area Network (širokorazsežno (prostrano) omrežje) • MAN omrežja - Metropolitan Area Network (velemestno omrežje)

4. LAN omrežja - Local Area Network (lokalno krajevno omrežje) • so omrežja med katerimi so računalniki oddaljeni nekaj km • omogočajo omejenemu številu uporabnikov izmenjavo velikih količin informacij z veliko hitrostjo • delovanje na omejenem geografskem področju (1 m - 10 km) • so relativno poceni

5. WAN omrežja - Wide Area Network (širokorazsežno (prostrano) omrežje) • so omrežja, ki omogočajo priključitev neomejenega števila uporabnikov na širokem geografskem področju • Internet in telefonska omrežja  javne in komercialne mreže

6. MAN omrežja - Metropolitan Area Network (velemestno omrežje) • delovanje je na omejenem geografskem področju (okoli 10 km ali več) • cenovno so veliko bolj ugodna od WAN • omrežje metulj

7. Globalna neomejen dostop ne poznajo nacionalnih, vladnih mej uporaba: WAN, LAN, MAN Podjetniška strogo omejen dostop dostop imajo samo pripadniki neke organizacije uporaba: WAN Globalna in podjetniška računalniška omrežja

8. Protokol Način, točno zaporedje dogodkov ter pravil, po katerem bo potekala neka komunikacija. Protokoli urejajo, vodijo in upravljajo prenos informacij. Standard Je skupek protokolov, ki določajo način in potek komunikacij. Eno ali več formalno ali neformalno sprejetih podatkov, ki jih sprejemajo vsi zainteresirani ljudje in vse naprave v želji po vzpostavitvi medsebojne komunikacije. Slojna arhitektura omrežij

9. Formalni To so tisti standardi, ki jih sprejemajo, izdelajo in priporočajo v ta namen ustanovljene organizacije (ISO, ANSI, IEEE, EIA, ECMA). Neformalni To so industrijski standardi, ki niso priporočeni s strani formalnih organizacij, a so vseeno močno razširjeni, ker za njimi stojijo družbe, ki pokrivajo osnovno tržišče (SNA (IBM), DNA (DEC), XNS). Delitev

10. Odprti Sistemi, ki uporabljajo opremo, izdelano na podlagi priporočil formalnih organizacij. Zaprti Sistemi, ki omogočajo le sistemom neke določene “firme”, da se povežejo. Vrste

11. Arhitektura omrežja • Nabor slojev in protokolov imenujemo arhitektura omrežja. • Namen slojne arhitekture je zmanjšati kompleksnosti pri razvoju komunikacijske opreme. • Nižji sloji imajo nalogo, da “služijo” višjim slojem. • Med posameznimi sloji obstaja navidezna komunikacija (peer to peer), vendar se nič podatkov med njimi ne prenese direktno. • Med vsakim od parov sosednjih slojev je vmesnik.

12. Telekomunikacijsko omrežje • terminali (računalniške, telefonske naprave  za uporabniško komunikacijo) • prenosne poti

13. Komunikacijske naprave Naprave, ki skrbijo za prenos (mrežne kartice, centrale…)

14. Tipi komunikacij • Glede na zvezo ločimo več tipov komunikacij: • Tokokrogovna komutacija • Paketno komutiran prenos za računalniške komunikacije • Virtualna zveza (neinteligentna) • Način prenosa z datagrami (inteligentna)

15. zveza je vzpostavljiva ves čas gre za realno povezavo tiste komunikacije, ki zahtevajo prenos v realnem času (telefonski pogovori, TV konference…) Tokokrogovna komutacija

16. Virtualna zveza (neinteligentna) Delovanje: terminala se med seboj dogovorita za prenosno pot dogovorita se, koliko paketov bosta poslala začneta pošiljati Paketno komutiran prenos za računalniške komunikacije

17. Način prenosa z datagrami (inteligentna) Delovanje: T1 pošlje določeno število paketov T2 podatki lahko pridejo v zmešanem vrstnem redu (vsebuje naslov in oznako) T2 mora biti inteligenten, da zna pravilno razporediti podatke Paketno komutiran prenos za računalniške komunikacije

18. Razlika • v samih računalnikih (inteligenca) • zanesljivost prenosa • pri veliki količini podatkov je bolje uporabiti tokokrogovno komutacijo • pri majhni količini podatkov pa se priporoča uporaba datagramov

19. Osnovni gradniki: Točka - točka (point to point) Večtočkovni (multipoint) Topologija računalniških omrežij

20. Čiste topologije vodilo (bus) zvezda (star) obroč (ring) Sestavljenetopologije drevo razširjeno drevo zvezda + obroč zankasta Vrsti topologij

21. Topologije LAN omrežij • Uporaba koncentrirane komunikacije • zvezda • zanka • Uporaba porazdeljene komunikacije • obroč • vodilo • tudi terminali sodelujejo kot komunikacijske naprave

22. HUB = zvezdišče terminali so direktno vezani na zvezdišče, zato če odpove en od terminalov, vse ostalo normalno deluje dodajanje novih terminalov je preprosto enostavno odkrivanje napak če odpove zvezdišče, odpove vse Zvezda

23. Obnašanje hub-a Hub Biti ven Biti not

24. Tipi zvezdišč • 1. Pasivni:Preprosto povezuje krake zvezde. Ves promet gre v vsa vozlišča. Vsako vozlišče mora spregledati podatke, ki mu niso namenjeni. • 2. Aktivni:Deluje enako kot pasivni ter zna podatke tudi obnoviti in ojačati. Prav tako tudi preklaplja med protokoli. • 3. Inteligentni:Poleg lastnosti prvih dveh omogoča še inteligentno izbiro poti in upravljanje z omrežjem.

25. računalniki so priključeni s pomočjo T členov vodilo za Ethernet od števila postaj je odvisna hitrost omrežja vsi terminali so enakovredni vodilo Vodilo

26. Pasivni podatke sprejema samo sprejemnik če se podatki izgubijo, tega drugi ne občutijo preprosto dodajanje novih terminalov lahko pride do uničenja na nivoju dodajanja (vgrajen mehanizem potrjevanja) Vmesniki so aktivne naprave, ki so sposobne prepoznati svoj lastni naslov v paketu podatkov, služijo pa tudi kot ojačevalniki signala. Obroč

27. Aktivni terminali služijo kot repeaterji vsi terminali so enakovredni potrebuje manj kabla kot zvezda enostavno odkrivanje napak zahtevno dodajanje novih terminalov določene okvare vozlišč lahko povzročijo izpad celotnega omrežja Obroč

28. Načini delovanja aktivnega vmesnika

29. vsi terminali so med seboj fizično povezani če je osrednji računalnik močan, so lahko postaje šibkejše zelo hitro omrežje (veliko število povezav) uporaba nadomestnih poti, če odpove kakšen terminal enostavno odkrivanje napak uporaba samo v majhnih omrežjih izredno draga velika poraba kabla Zanka

30. Osr = osrednji rač. ena glavna postaja, na katero so priključeni vsi terminali ta oblika zanke se izplača v primeru, če poteka komunikacija v glavnem med dvema sosednjima postajam Zanka

31. Topologije WAN omrežij • Zanka • Drevo

32. možne alternativne poti (ker so med seboj vsi povezani) hitro omrežje Pravila: izbrana pot naj bo najkrajša naj se izogne obremenjenim centralam paziti mora, da pot ne zaide v zanko Zanka

33. če odpove eno od vozlišč, ostala delajo naprej ni alternativnih poti Legenda: 1 - Glavna centrala 2 - Medkrajevne centrale 3 - Lokalne postaje * črtkane črte nakazujejo kombinacijo drevesa in zanke Drevo

34. Aktivni dvojni obroč (double ring) prenosni medij so optična vlakna to je izboljšan aktivni obroč, kajti če pride do prekinitve bo sistem še vedno deloval Topologije MAN omrežij

35. Pristopne metode • Pozivanje (polling) • Tekmovanje (competition) • Žeton (token)

36. značilna metoda za zvezdo pozna različne nivoje terminalov in urejen dostop do medija osrednji računalnik sprašuje vsak terminal, če ima kaj zanj (kakšen podatek). Če pozvana postaja želi oddati svoj podatek, to stori, sicer centrala sprašuje naprej potrebno je omejiti čas čakanja centrale. To običajno predpišemo z dolžino sporočila ali s časovnim intervalom Pozivanje (polling)

37. Prednosti nadzor nad prometom (preko masterja (zvezdišče) nadzorovan čas oddajanja z osrednjim računalnikom Slabosti potrebujejo zelo široko pasovno širino, ker pošiljajo v obe smeri polling

38. značilna metoda za vodilo računalnik odda sporočilo ko to hoče, uspe pa mu le, če je medij prost gre za neurejen dostop do medija če skušata dve postaji v istem trenutku oddati sporočilo, pride do napake (trka) in informaciji se uničita, kar vodi do izgube podatkov z naraščanjem prometa pada prepustnost vodila metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) preprečuje trke: poslušanje medija - če je zaseden, je na njem tok I > 24 mA priprava podatkov za oddajo ugotavljanje prostosti medija pošiljanje podatkov Tekmovanje (competition)

39. Pasivni obroč žeton je določeno zaporedje bitov (posebej formulirana kodna beseda) in se podaja od postaje do postaje ko postaja želi oddati sporočilo, najprej vzame žeton iz omrežja in si ga za določen čas prisvoji sporočilo lahko oddaja le postaja z žetonom po oddaji sporočila vozlišče spet postavi žeton nazaj na omrežje če žetona v omrežju ni, le-to ne deluje Žeton (token)

40. Aktivni obroč zelo urejen dostop zapleteno, drago omrežje zahtevno odkrivanje napak Potek: žeton naredi krog in pobere prioriteto terminal z najvišjo prioriteto ga dobi prvi če ima terminal žeton predolgo, se naredi nov (s tem se stari uniči - ignorira) žeton ima prioriteto (rezervacijo) Žeton (token)

41. Naprave za povezovanje v medomrežje • obnavljalnik (repeater) • most (bridge) • vrata (gateway) • usmerjevalnik (router)

42. OSI Referenčni Model • Je abstrakten, teoretičen okvir • Razvil ga je ISO leta 1980 • Razvil se je splošen pristop za razlago protokolov, ki so že bili v uporabi • Splošni problem (kako prenašati informacijo po omrežju) razdeli na 7 podproblemov

43. OSI referenčni model omrežnih slojev 7Aplikacijski sistem (application layer) 6Predstavitveni sloj (presentation layer) 5Sloj seje (session layer) 4Prenosni sloj (transport layer) 3Omrežni sloj (network layer) 2Sloj podatkovne zveze (data link layer) 1Fizične sloj (physical layer)

44. OSI 1)Fizični sloj ·referira mehanske in električne lastnosti vmesnika do omrežja 2)Sloj podatkovne zveze ·uokviri podatke iz prvega nivoja ·nadzor nad podatki, odkrivanje napak 3)Omrežni sloj ·skrbi za usmerjanje podatkov po omrežju ·skrbi za vzpostavitev zveze in prekinitev 4)Prenosni sloj ·izboljšuje storitve omrežnega sloja 5)Sloj seje ·služi za nadzor komunikacije med dvema ali več napravami 6)Predstavitveni sloj ·pretvori podatke v primerno obliko za predstavitev 7)Aplikacijski sloj predstavlja ga uporabniški vmesnik

45. Naloge omrežnega sloja • naslavljanje logičnega omrežja/storitve • definira način, kako bo nek paket potoval po omrežjih (datagrami) • preklapljanje zvez, sporočil, paketov • iskanje poti • izbira poti

46. Slabosti: zaseda linije obremenitev visoka cena prihaja do zakasnitve (možne visoke) Prednosti: zagotovljena hitrost prenosa ko je zveza enkrat vzpostavljena, ni več zakasnitev Preklapljanje zvez Pošiljatelj in sprejemnik vzpostavita zvezo za ves čas pogovora, nato pa začneta pošiljati sporočila.

47. Prednosti: več naprav si deli eno pasovno širino prenosnega medija Slabosti: vmesna shranjevanja sporočil v primeru, da linije niso proste – potrebni diski Preklapljanje sporočil Ves pogovor je razdeljen na sporočila, ki lahko potujejo neodvisno po katerikoli poti. Sporočila imajo lahko večjo ali manjšo prioriteto.

48. Prednosti: cenejše dinamično manjše zakasnitve paketi lahko obidejo težavna vozlišča Slabosti: manjša zanesljivost Preklapljanje paketov Sporocila so razbita na manjše enote (pakete), ki jih usmerjajo routerji. Ne potrebujemo diskov za shranjevanje (lahko se shranijo v spomin).

49. Iskanje poti z vektorjem razdalje • routerji na poti vedno dograjujejo svoje tabele s cenami poti na podlagi: • števila hopov (št. routerjev do konca – v primeru velikega št. gredo iskat drugo pot) • časa, ki ga predvideva za porabo prenosa • predvidenih stroškov (denar) • slabost: routerji kar nekaj časa porabijo za gradnjo tabele

50. Iskanje poti s stanjem povezav • en router dobi začetne tabele sosednjih routerjev • tabele so zelo skromne • ta način je dosti hitrejši od vektorja razdalj