mr 01 merged

1

Info

rm

atič

ko

vele

učiliš

te –

Po

int

Mreže r

aču

nala

Uvod

dr.sc. Marko Č

upić

Rujan, 2011.

2

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z

ašto računalne mreže

●O

snovni koncepti računalnih mreža

–M

ultipleksiranje–

Prospajanje linija i prospajanje paketa

–Jednosm

jerni/dvosmjerni/obosm

jerni način rada–

Uslojavanje

–R

eferentni modeli IS

O/O

SI i T

CP

/IP–

Standardizacija

–T

opologije računalnih mreža

3

Uv

od

●C

ilj predmeta

–S

avladavanje osnovnih pojmova računalnih m

reža–

Upoznavanje sa standardim

a računalnih mreža

–U

poznavanje s tehnologijom Interneta

●N

ačini priključivanja na Internet–

Rad sa osnovnim

mrežnim

uređajima

●K

onkretni primjeri

–K

ako da spojim svoje i sestrino računalo?

–Ž

elim da sva računala u kući m

ogu na Internet istovrem

eno!–

Imam

vezu na Internet preko HT

-a, no nešto mi ne

radi. U čem

u je točno problem? K

ako da ga riješim?

4

Uv

od

●O

rganizacija nastave

–T

eorijski dio –predavanja

–P

raktični dio –program

iranje, konfiguracija

5

Uv

od

●P

redavanja–

Ja pričam, V

i slušate–

Vi pričate, ja slušam

–D

omaće zadaće

–P

etminutne provjere

znanja

Mrežnom

terminologijom

:H

alf-d

up

lex

Nem

a pričanja istovremeno!

Inače kaos! Isti problem

imaju i m

reže.

6

Uv

od

●G

rupni rad kod petminutnih provjera i ispita:

�nitipod razno!

7

Uv

od

●K

omponente ocjenjivanja (ili kako preživjeti

kolegij :-)–

Dom

aće zadaće–

Petm

inutne provjere znanja–

Dvije kontrolne zadaće +

usmeni

–S

amostalni zadatak iz laboratorijskih vježbi

–P

ismeni +

usmeni ispit

–N

adoknada petminutnih provjera znanja

–S

amostalni zadatak iz laboratorijskih vježbi

Lakši način?Teži način?

8

Uv

od

●P

ravila:

–S

vaki student zadužen je za održavanje svojeg stvarnog računala i virtualnih računala koja ćem

o koristiti.

–L

aboratorijske vježbe zahtijevaju određen slijed koraka. K

ašnjenje na početak laboratorijskih vježbi om

eta izvođenje vježbi, ometa kolege oko V

as te Vas

onemogućava u sustizanju ostalih.

�N

e kasniti na vježbe!

9

Literatu

ra: prep

oru

ka

10

Zašto

račun

alne m

reže

●B

rža i efikasnija razmjena inform

acija●

Internet–

Nužan za m

oderno poslovanje●

Nudi bolje m

ogućnosti razmjene inform

acija o proizvodima

●R

ješava problem distribucije

–V

eliki izbor zabave●

Što je točno Internet?

11

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–


–Jednosm



Uslojavanje

–R

eferentni modeli IS

O/O

SI i T

CP

/IP–

Standardizacija

–T


12

Osn

ovni k

oncep

ti računaln

ih m

reža

●C

ilj ovog uvodnog dijela

–S

teći sliku o principijelnom radu m

reže računala–

Upoznati se s tem

eljnim pojm

ovima vezanim

uz svaku m

režu računala–

Upoznati se s term

inologijom korištenom

u ovom

području–

Steći dojam

o stvarnoj širini i obuhvatu područja, te naporim

a za njegovo normiranje

13

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultip

leksira

nje

–P

rospajanje linija i prospajanje paketa–

Jednosmjerni/dvosm

jerni/obosmjerni način rada

–U

slojavanje–

Referentni m

odeli ISO

/OS

I i TC

P/IP

–S

tandardizacija–

Topologije računalnih m

reža

14

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (1)

●C

ilj: razjasniti pojam m

ultipleksiranja–

Multipleksiranje poznato iz svakodnevnog života

●K

orištenje telefonskog uređajaA

ko dvije osobe žele obaviti telefonski razgovor koristeći isti aparat jedna osoba će m

orati pričekati.●

Korištenje željezničkog kolosjeka

Trebaju li dva vlaka proći po jednom

kolosjeku tada se mora

prvo propustiti jedan, tek onda drugi.●

Radio stanice

Više radio stanica istovrem

eno emitira, ali svaka na drugoj

frekvenciji●

Istovremen govor više osoba

Možem

o ih raspoznati zbog različitih glasova

15

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (2)

●P

otreba za uvođenjem

16

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (3)

●L

oša izvedba multipleksiranja

17

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (4)

●U

svim prethodnim

primjerim

a uvijek ista situacija–

Jedno sredstvo (telefon, tračnica, radio valovi, zvuk) mora se

istovremeno koristiti (dijeliti) na više korisnika (osobe, vlakovi,

radio-stanice)

●D

a bi to moglo biti m

oguće mora se koristiti

multip

leksira

nje.

●U

prva dva primjera (telefon, tračnica) im

amo

vremenski m

ultipleks–

Određen dio vrem

ena resurs dajemo jednom

korisniku, potom

drugom, itd.

●U

druga dva primjera (radio-stanice, glas) im

amo

frekvencijski multipleks

–K

orisnici istovremeno upotrebljavaju resurs, ali koristeći

različite frekvencije!

18

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (5)

●V

rste multipleksiranja kod tehnologija važnih za

Mreže računala

Multip

leksiran

je

Frek

ven

cijsko

(FD

M)

Vrem

ensk

o

(TD

M)

Sin

kro

no

Asin

kro

no

19

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (6)

●F

rekv

encijsk

o m

ultip

leksiran

je -F

DM

(eng

l. Freq

uen

cy-D

ivisio

nM

ultip

lexin

g)

–S

vaki korisnik dobije određen dio frekvencijskog spektra na kojem

smije em

itirati svoje poruke–

Ograničen je ukupni raspon frekvencija na kojim

a se m

ože emitirati

20

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (6)

●F

rekv

encijsk

o m

ultip

leksiran

je -F

DM

(eng

l. Freq

uen

cy-D

ivisio

nM

ultip

lexin

g)

–N

a prijemnoj strani obavlja se dem

ultipleksiranjeprim

ljenih poruka

21

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (7)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Svaki korisnik za slanje svoje poruke im

a cijeli kom

unikacijski kanal, ali samo jedan m

ali djelićvrem

ena (vremenski slot)

–S

ink

ron

i vrem

ensk

i mu

ltiplek

s:svakih

xm

ilisekundikorisnik ima na raspolaganju

komunikacijski kanal (neovisno o tom

e ima li kakvu

poruku za poslati ili nema)

–A

sink

ron

i vrem

ensk

i mu

ltiplek

s:n

atjeca

nje

za slanje; svaki korisnik koji ima nešto za

poslati pokušava ugrabiti prvi slobodan djelićvrem

ena

22

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (8)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Sinkroni vrem

enski multipleks

23

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (9)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Sinkroni vrem

enski multipleks

24

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (10

)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Sinkroni vrem

enski multipleks

25

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (11

)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Asinkroni vrem

enski multipleks

26

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (12

)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Asinkroni vrem

enski multipleks

27

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (13

)

●V

remen

sko

mu

ltiplek

siranje -

TD

M

(eng

l. Tim

e-Div

ision

Mu

ltiplex

ing

)–

Asinkroni vrem

enski multipleks

28

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (14

)

●R

azmislite!

–K

oja je vrsta vremenskog m

ultipleksa bolja?O

brazložite to!U

zmite u obzir različite zahtjeve koje m

ogu postavljati predajnik i prijem

nik!

29

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (15

)

●Z

adatak

za vježb

u (1

)–

Neko računalo A

spojeno je na Internet kom

unikacijskim kanalom

kroz koji se podaci mogu

slati brzinom od 50 M

Bit/s (m

egabitapo sekundi). N

a takvo računalo spojena su još

dva računala B i C

, koja preko tog računala također im

aju pristup Internetu. R

ačunalo A konfigurirano je tako da prom

et prosljeđuje pravedno, odnosno na Internet propušta jednaku količinu svojih podataka, te podataka računala B

i C. S

kicirajte opisanu mrežu. U

koliko sva računala neprestano im

aju podatke za slanje, izračunajte kojom

će brzinom svako računalo isporučivati svoje podatke!

30

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (15

)

●Z

adatak

za vježb

u (1

, nastav

ak)

–O

kakvoj se vrsti multipleksiranja radi u ovom

zadatku? A

rgumentirajte svoj odgovor.

31

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (16

)

●Z

adatak

za vježb

u (2

)–

Niz računala koja su konfigurirana kao računalo A

u prošlom

primjeru spojeno je u m

režu prema slici.

Č1

,1

Č2

,2

Č3

,4Č

3,5

Č3

,6Č

3,7

Č3

,8Č

3,9

Č3

,1Č

3,2

Č3

,3

Č2

,3Č

2,1

Inte

rne

t

10

0 M

bit/s

? M

bit/s

? M

bit/s

? M

bit/s

? M

bit/s

? M

bit/s

? M

bit/s

32

Ko

ncep

ti –M

ultip

leksiran

je (16

)

●Z

adatak

za vježb

u (2

, nastav

ak)

–P

rikazana mreža je stablastog

oblika, s tri razine (nivoa). Izračunajte za svako računalo najveću brzinu kojom

mogu odašiljati svoje podatke, odnosno najveću

brzinu kojom m

ogu odašiljati podatke prema

nadređenom čvoru.

–P

oopćite rješenje zadatka tako da definirate sve brzine ako je na svaki čvor priključeno N

računala (specijalizacijom

N=

3 dobivamo zadani zadatak), a

stablo ima K

razina.

33

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–

Pro

spa

jan

je linija

i pro

spa

jan

je pa

keta

–Jednosm



Uslojavanje

–R

eferentni modeli IS

O/O

SI i T

CP

/IP–

Standardizacija

–T


34

Pro

spajan

je●

Između računala koja izm

jenjuju podatke –m

reža!–

Postoji više puteva

kojima “poruke”

mogu putovati

●P

rospajanje–

razlikujemo tri vrste

–P

rospajanje linija–

Prospajanje poruka

–P

rospajanje paketa

35

Pro

spajan

je linija

●S

lika desno prikazuje telefonsku centralu–

Recim

o da žele razgovarati

●1B

, 2D, 3D

–D

ruga slika prikazuje tu situaciju

●3 m

ora

čekatida se

oslobodi linija

●P

rospajanje linija–

Fiksira se veza i traje

do prekida bez obzira na količinu korištenja

1234

ABCD

1234

ABCD

36

Pro

spajan

je poru

ka/p

aketa

●P

retpostavimo da treba

poslati 3 pisma na tri

različite adrese–

Pism

a idu samo jednim

putem

(npr. kombi)

–N

akon što dođu na odredište raspoređuju se

●P

rospajanje poruka/paketa●

Kanali za prijenos koriste

se “istovremeno”

za sve korisnike

BC A

BC A

BC

A

BC A

BC A

BC A

37

Pro

spajan

je poru

ka/p

aketa

●P

oruka vsP

aket–

Po

ruk

a–

kompletan skup podataka koje korisnik u

nekom trenutku želi poslati drugoj strani

–P

ak

et–

skup podataka ograničene (i vrlo male)

veličine–

Kod sustava koji rade s paketim

a, jedna se po

ruk

a

tipično razb

ijana n

iz ma

njih

pa

keta

38

Pro

spajan

je poru

ka/p

aketa

●Č

vor koji obavlja prosljeđivanje poruke/paketa:

1.

Prihvaća cijelu poruku/paket

2.

Obavlja provjeru ispravnosti prim

ljene poruke/paketa

3.

Ako nem

a pogrešaka, šalje dalje primljenu

poruku/paket

39

Pro

spajan

jeporu

ka/p

aketa

●D

omaća zadaća:

Što je brže –

prijenos poruka ili prijenos paketa?

Neka aplikacija je stvorila poruku za drugu stranu

veličine 4096 okteta. Između aplikacije i druge

strane nalaze se dva čvora kroz koje podaci moraju

proći. Ako se kom

unikacija između svih

segmenata odvija uvijek istom

brzinom, te ako je

vrijeme provjere ispravnosti …

40

Pro

spajan

jeporu

ka/p

aketa

●Z

adatak:Š

to je brže –prijenos poruka ili prijenos paketa?

…poruke/paketa slično, koji će sustav prije

prenijeti sve podatke –onaj tem

eljen na prijenosu poruka ili paketa? V

eličina paketa je 1024 okteta.

Nacrtajte vrem

enske dijagrame. P

retpostavite da je vrijem

e obrade u pojedinom čvoru zanem

arivo.

Č4

Č2

Č3

Č1

Aplikacija

pošilja

telj

Aplikacija

prim

atelj

41

Pro

spajan

je poru

ka/p

aketa

Č1

vrijeme

pro

sp

aja

nje

po

ruka

pro

sp

aja

nje

pak

eta

Č2

Č3

Č4

Č1

Č2

Č3

Č4

42

Pro

spajan

je-

karak

teristike

●R

azmislite koje su karakteristike pojedinih vrsta

prospajanja, i popunite sljedeću tablicu!

Dom

aća zadaća: popunite tablicu!

-+

-+

-+

Pro

spaja

nje p

ak

etaP

rosp

aja

nje p

oru

ka

Pro

spaja

nje lin

ija

43

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–


–J

edn

osm

jerni/d

vo

smjern

i/ob

osm

jerni n

ačin

rad

a

–U

slojavanje–

Referentni m

odeli ISO

/OS

I i TC

P/IP

–S

tandardizacija–


reža

44

Istov

remen

ost k

om

un

ikacije (1

)

●Z

a svaki smjer kom

unikacije potreban je jedan kanal

–U

jednoj sobi samo jedna osoba m

ože govoriti●

Kanal je zrak

–K

anal je jednosmjeran

45

Istov

remen

ost k

om

un

ikacije (2

)

●Jednosm

jerna komunikacija (engl. S

implex)

–A

ko komuniciraju A

i B, sam

o A m

ože slati podatke B

-u; B ne m

ože slati podatke A-u

–M

ožete li se sjetiti kojeg primjera iz stvarnog života?

46

Istov

remen

ost k

om

un

ikacije (3

)

●D

vosmjerna kom

unikacija (engl. Half D

uplex)–

Ako kom

uniciraju A i B

, A m

ože slati podatke B-u i B

m

ože slati podatke A-u, ali ne istovrem

eno–

Dok jedan priča, drugi sluša

–M


47

Istov

remen

ost k

om

un

ikacije (4

)

●O

bosmjerna

komunikacija (engl. F

ullDuplex)

–A

ko komuniciraju A

i B, A

može slati podatke B

-u i B

može slati podatke A

-u, i to istovremeno

–M


48

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–


–Jednosm



Uslo

jav

an

je

–R

eferentni modeli IS

O/O

SI i T

CP

/IP–

Standardizacija

–T


49

Osn

ovni k

oncep

ti –U

slojav

anje

●R

ačunalne mreže su vrlo složene

–R

azličiti načini prijenosa:●

Radio valovi

●Infracrvene zrake

●Ž

ice–

Različit način priključivanja na m

režu●

Analogni m

odemi, IS

DN

, AD

SL

, ...●

Lokalne računalne m

reže–

Različita m

jesta priključivanja–

Prijenos različitih podataka●

Audio, video, elektronička pošta, W

eb stranice

●O

čito: izrazito puno opcija

50

Osn

ov

ni k

on

cepti –

Uslo

javan

je (2)

Web pretraživač

(Intern

et Explo

rer)

Web poslužitelj(w

ww

.vern

.hr)

Analogni m

odem 56k

Operacijski sustav

(Win

dow

s XP

)

HT

Web poslužitelj(w

ww

.vern

.hr)

Web pretraživač

(Intern

et Explo

rer)

Analogni m

odem 56k

Operacijski sustav

(Lin

ux)

HT

Slojevi

51

Osn

ov

ni k

on

cepti –

Uslo

javan

je (3)

Web pretraživač

(Intern

et Explo

rer)

Operacijski sustav

(Win

dow

s XP

)

Analogni m

odem 56k

HT

HT

Analogni m

odem 56k

Operacijski sustav

(Lin

ux)

Web poslužitelj(w

ww

.vern

.hr)

Telefonskautičnica

PC

Isabirnica

Program

erskebibiloteke

Računalo

1R

ačunalo

2

52

Osn

ov

ni k

on

cepti –

Uslo

javan

je (4)

Web pretraživač

(Intern

et Explo

rer)

Operacijski sustav

(Win

dow

s XP

)

ISD

N

HT

HT

ISD

N

Operacijski sustav

(Lin

ux)

Web poslužitelj(w

ww

.vern

.hr)

Telefonskautičnica

PC

Isabirnica

Program

erskebibiloteke

Računalo

1R

ačunalo

2

53

Osn

ov

ni k

on

cepti –

Uslo

javan

je (5)

Web pretraživač

(Mozilla)

Operacijski sustav

(Win

dow

s XP

)

AD

SL

HT

HT

AD

SL

Operacijski sustav

(OS

X)

Web poslužitelj

(ww

w.g

oogle.co

m)

Web stranice

Bitovi i okteti

Analogne veličine

?

54

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–


–Jednosm



Uslojavanje

–R

eferentn

i mo

deli IS

O/O

SI i T

CP

/IP

–S

tandardizacija–


reža

55

ISO

/OS

I referentn

i mo

del

●V

idjeli smo: m

reže su složene–

Dakle: P

rimjenim

o uslojavanje!!

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Prezentacijski sloj

Sjednički sloj

Aplikacijski sloj

7.6.5.4.3.2.1.

●N

ajbitniji način uslojavanja:–

ISO

/OS

I referentni model

–N

aziv prema m

eđunarodnoj organizaciji za standardizaciju

–7 slojeva

–O

snova cijelog niza standarada–

Danas sam

o teoretsko značenje●

Za usporedbu različitih m

reža

56

ISO

/OS

I referentn

i mo

del (2

)

●S

vaki sloj obavlja samo dio cjelokupne zadaće

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Prezentacijski sloj

Sjednički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenos sirovih bitova

Prijenos grupa bitova (okvira) iz

međ

u

susjednih računala: komuniciraju računala!

Prijenos grupa bitova (okvira) iz

međ

u

susjednih mreža: kom

uniciraju računala!

Prijenos podataka izm

eđu bilo koje aplikacije dobilo koje aplikacije u m

reži!

Povezuje više različitih prijenosa u jednu “sjednicu”

Briga da broj 1 uvijek bude broj 1!

Standardizacija usluga koje

koriste ljudi:w

eb, pošta i slično.

57

Intern

et način

uslo

javan

ja

●N

ajčešći način uslojavanja:–

TC

P/IP

arhitektura Interneta–

Nije strogo form

alan–

“samo”

5 slojeva–

O fizičkom

i podatkovnom sloju

brine se IEE

E, IS

O/O

SI, ...

–O

ostalima brine se IE

TF

●S

ada ćemo o standardizaciji...

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Aplikacijski sloj

58

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–


–Jednosm



Uslojavanje

–R

eferentni modeli IS

O/O

SI i T

CP

/IP–

Sta

nd

ard

izacija

–T


59

Stan

dard

izacija (1)

●P

ogledajmo još

jednom slojeve i što sve spada pod

neke od slojeva

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Aplikacijski sloj

Mozilla, Internet E

xplorer, Window

s Media

Player, IR

C, IC

Q, ...

Spojna usluga, bespojna usluga

IP, IP

X

Ethernet, W

LA

N, A

TM

, Bluetooth, ...

Svjetlovod, telefonska linija, koaksijalni

kabl, radio-valovi, ....

60

Stan

dard

izacija (2)

●O

čito puno mogućih izbora

●T

reba osigurati da IE m

ože komunicirati sa W

eb poslužiteljem

preko bežične mreže

–M

icrosoft ne radi bežične mreže!

–M

icrosoft nije jedini koji radi Web poslužitelje

–N

itko nema dovoljno resursa da napravi sve i pokrije

sve potrebe–

Korisnicim

a nije u iteresu da jedan radi sve●

Rješenje–

Standardizirajm

o horizontalnu i vertikalnu kom

unikaciju između slojeva

–P

rimarno horizontalna standardizacija!

61

Stan

dard

izacija (3)

●O

standardizaciji se brinu različite organizacije–

ISO

–IT

U/T

–IE

TF

–W

3C–

IEE

E–

ET

SI, A

NS

I, AT

MF

orum, ...

●S

vaka organizacija:–

Ima svoj način donošenja standarda

–S

vaka organizacija producira dokumente

–S

vaki dokument (ili njih više) opisuje pojedini standard

62

Stan

dard

izacija (4)

●Z

a Internet najbitniji IET

F–

http://ww

w.ietf.org

–IE

TF

producira dokumente koji opisuju rad Interneta

–P

oznati pod nazivom R

FC

–S

lobodno dostupni na gore navedenom site-u

63

Stan

dard

izacija –IE

TF

●P

rimjer standarda IE

TF

-a

IPv4 (R

FC

791), IPv6 (R

FC

2460)

TC

P (R

FC

793), UD

P (R

FC

768), ...

HT

TP

(RF

C2616), F

TP

(RF

C959), ...

Pod nadzorom IETF-a

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Aplikacijski sloj

64

Stan

dard

izacija –IE

EE

●IE

EE

pokriva podatkovni i fizički sloj

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Aplikacijski sloj

Ethernet (802.3),

Bežični E

thernet –W

LA

N (802.11)

65

Sad

ržaj

●U

vod●

Literatura

●Z


●O


–M

ultipleksiranje–


–Jednosm



Uslojavanje

–R

eferentni modeli IS

O/O

SI i T

CP

/IP–

Standardizacija

–T

op

olo

gije ra

čun

aln

ih m

reža

66

To

po

log

ije (1)

●D

o sada smo govorili o individualnim

računalima i

mrežnim

uređajima

–M

režni uređaji su specijalizirana računala,●

sve ćemo sve sm

atrati računalima dok se ne pozabavim

o m

režnim uređajim

a detaljnije

●O

staje problem “topologije”

–T

opologija je način povezivanja računala!–

Prim

jer jednog konkretnog povezivanja i njegova prikaza:

Računala

Veze

izm

eđu

računala

(npr. ž

ice)

67

To

po

log

ije (2)

●P

ostoje specifični načini povezivanja –specifične

topologije –koje im

aju svoja imena

–N

a prethodnoj slici prikazano je potpuno povezivanje–

Neka druga češća povezivanja:

Sabirn

ica

Prs

ten

Zvje

zda

68

Literatu

ra

●D

io slika preuzet je sa:http://w

illiams.com

p.ncat.edu/Netw

orks/multiplexing.htm

●O

snova prezentacije preuzeta od:S

tjepanG

roš, 18. 10. 2004.

69

Klju

čne riječi

●M

ultipleksiranje–

Frekvencijsko

–V

remensko

●S

inkrono●

Asinkrono

●P

rospajanje–

Linija

–P

oruka–

Paketa

●K

omunikacija

–Jednosm

jerna–

Dvosm

jerna–

Obosm

jerna

70

Klju

čne riječi

●U

slojavanje●

Referentni m

odeli–

ISO

/OS

I, 7 slojeva, nabrojati slojeve–

Internet (TC

P/IP

), 5 slojeva, nabrojati slojeve●

Standardizacijska tijela–

ISO

–IE

EE

–IE

TF

–W

3C●

Topologije

71

Sam

ostalan

rad

Proučiti:

http://ww

w.answ

ers.com/topic/osi-m

odel

Pročitati:

http://ww

w.lew

istech.com/rlew

is/Resources/jam

es.aspx

72

Kra

j 1. p

redavan

ja.

1

Informatič

koveleučiliš

te–Point

Mrežeračunala

In

tern

et i o

sn

ovn

em

reže

Marko Č

upić, 2012.

2

Sad

ržaj

●P

odjelaračunalnih

mreža

●K

omunikacija

u jednostavnimlokalnim

mrežam

a–

Pa

keti

●IP

adrese–

Mre

žne

maske

●IP

u lokalnimm

režama

3

Sad

ržaj

●P

odjelaračunalnih

mreža

●K

omunikacija


mrežam

a–

Pa

keti

●IP

adrese–

Mre

žne

maske

●IP

u lokalnimm

režama

4

Po

dje

lara

ču

naln

ihm

reža

●P

rema

prijenosnomm

ediju–

Žičn

e–Bežične

●P

rema

područjuna

kojemu

se rasprostiru(veličini)–

loka

lne

mre

že(L

oca

l Are

a N

etw

ork, L

AN

)●

pro

težu

se n

apodru

čjuje

dne

zgra

de

–g

rad

skem

reže

(Me

trop

olita

n A

rea

Ne

two

rk, MA

N)

●pro

težu

se n

apodru

čjuje

dnog

gra

da

–m

eđ

ug

rad

skem

reže

(Wid

e A

rea

Ne

two

rk, WA

N)

●pro

težu

se va

n p

odru

čjaje

dnog

gra

da

●N

izdrugih

podjela....

5

Po

dje

lara

ču

naln

ihm

reža

(2)

●Z

apočetak

bavitićemo

se lokalnimm

režama

–M

reže

koje

se o

bičn

opro

težu

u je

dnojzg

radi

–M

ogu

bitižičn

eilib

ežičn

e

6

Sad

ržaj

●P

odjelaračunalnih

mreža

●K

omunikacija


mrežam

a–

Pa

keti

●IP

adrese–

Mre

žne

maske

●IP

u lokalnimm

režama

7

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(1)

●U

zmim

oprim

jerjedne

jednostavnelokalne

mreže

–M

režu

isto

vre

meno

može

koris

titisam

oje

dno

računalo

–dru

ga

mo

raju

čekati

–N

eka

je b

rzin

am

reže

10

0 M

b/s

(to je

mega b

ita!)

–K

oja

topolo

gija

je p

rikazana?

●P

retpostavimo

dakorisnik

naračunalu

A šalje

film (>

600MB

) korisnikuna

računaloD

–Š

tose

deša

vai ko

jisupro

ble

mi?

AB

CD

Mreža

8

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(2)

●K

oliko

treba

zaprije

nos

CD

-a (to

je 7

00M

B)?

●D

akle

, 58 se

kundin

itkone b

i mogao

koristitim

režu

!●

Što

ako

se ja

vigre

ška–

recim

okrivo

pre

nese

nin

eki

bito

vi?–

Prije

nos

se m

ora

ponoviti–

idućih

58 se

kundi...

–Š

toako

prije

mnik

nije

dovo

ljno

brz

i izgubip

ola

podata

ka–

idućih

58 se

kundi

●R

ješe

nje

: Ko

ristimo

pro

spa

jan

jep

ake

ta–

Pake

tim

aogra

niče

nje

na m

aksim

aln

uve

ličinu

–A

kose

pake

tkrivo

pre

nese

,sa

mo

se n

jegov

prije

nos

mora

ponoviti

–B

udućid

asu

pake

tineza

visni, sva

kinosio

dre

dišn

uadre

su

700M

B102410248

100M

bs

58sekundi

9

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(3)

●P

aketpojednostavljenoizgleda

ovako:

PODACI

ADRESA

●Z

aglavljem

orapostojati–

pogotovou

složenijimm

režama

–O

dre

đuje

kuda

pake

tid

e, ...

●K

adaA

šaljetekst“O

voje prim

jerporuke”

D-u

tadato izgleda

ovako:

Ovo

je primjer

porukeD

Koristan

teret(paylo

ad)

Zaglavlje

(header)

10

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(4)

●N

ekaje paketm

aksimalne

veličine1500

okteta, potreban brojpaketaje:

●Z

aprijenos

svakogpaketa

treba

●A

dabi se prenijelo

cca. 490 tisućapaketa

treba

●N

avedeniračunje idealističan:

–P

ake

tinose

i adre

se–

njih

nism

ouzim

aliu

obzir

–A

konetko

ule

tisasvo

jim p

ake

tom

mora

mo

čeka

ti–

Ako

nekip

ake

tim

agre

škum

ora

se p

onovo

pre

nije

ti

700M

B10241024

1500

489336poruka

15008

100M

bs

120

s

489336

120

s58sekundi

11

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(4)

•P

retpostavimo da se tijekom

prijenosa javljaju pogreške

–U

pro

sjeku

, svaki 1

05

bit se

pre

nese

pogre

šno

–T

o zn

ači d

a se

do p

oja

ve p

ogre

ške p

renese

:

8 isp

ravn

ih p

ake

tai u

9. se

dogodi g

reška

, pa 9

. pake

ttre

ba p

osla

ti još

jednom

–T

ime

se p

rom

et p

ove

ćava

za p

ribližn

o 1

1%

:

3333

,8

10

2,1

10

81500

10

4

55

=

⋅

=

⋅

1111

,19 10

9

19

==

+

12

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(4)

•P

retpostavimo da se tijekom

prijenosa javljaju pogreške

–T

ada će

se u

mje

sto 4

89336 p

ake

tatre

bati

pre

nije

ti 11%

više p

ake

ta:

–Č

ime

će vrije

me

prije

no

sa p

ora

sti na

:

što je

i da

lje m

no

go

struko

ma

nje

od

vrem

en

a

gdje

je k

bro

j ponovn

ih sla

nja

svih p

odata

ka

543707

1111

,1489336

≈⋅

ss

25

,65

120

543707

≈⋅

µ

sk58

⋅

13

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(5)

●U

stvarnosti, situacijaje složenija

●V

ećsm

ovidjelida

se zadaćešto

ihm

režaobavlja

dijeleu slojeve!

–S

vakislo

jdodaje

i ukla

nja

svoje

zagla

vlje!

Aplik

acijskislo

j

Prijen

osnislo

j

Mrežn

islo

j

Podatk

ovnislo

j

Fizičk

islo

j

AA

M1

P1

AP1

M1

AP1

D1

T

M1

AP1

D1

T

Aplik

acijskislo

j

Prijen

osnislo

j

Mrežn

islo

j

Podatk

ovnislo

j

Fizičk

islo

j

AA

M1

P1

AP1

M1

AP1

D1

T

M1

AP1

D1

T

Smjer

kretan

japodatak

a

14

Ko

mu

nik

acija

u lo

kaln

oj

mre

ži

(6)

●U

prethodnomprim

jerunije

trebalopodatke

dijelitina

pakete–

Pogle

dajm

ošto

se d

eša

vaka

da

slojd

obije

pre

višepodata

ka●

gle

dati

ćem

osam

oje

dnu

stra

nu

zbog

jednosta

vnosti

Aplik

acijskislo

j

Prijen

osnislo

j

Mrežn

islo

j

Podatk

ovnislo

j

Fizičk

islo

j

AA

M1

P1

A1

P1

D1

T1

M2

A2

M1

A1

P1

Smjer

kretan

japodatak

a

D1

T1

M2

A2

D1

T1

M1

A1

P1

D1

T1

M2

A2

15

Sad

ržaj

●P

odjelaračunalnih

mreža

●K

omunikacija

u jednostavnimlokanim

mrežam

a–

Pa

keti

●IP

adrese–

Mre

žne

maske

●IP

u lokalnimm

režama

16

Mre

žn

islo

jIn

tern

eta

●K

akobi nam

bilolakše

reklismo

daćem

oza

sadaprom

atratisamo

lokalnem

reže–

Eth

ern

et p

rvenstve

no

●D

odatnoćem

ose ograničitina

Internet, točnije

nam

režnislojInterneta–

Mre

žnislo

jpre

dsta

vlja

tem

elj

Inte

rneta

Aplik

acijskislo

j

Prijen

osnislo

j

Mrežn

islo

j

Podatk

ovnislo

j

Fizičk

islo

j

17

IP a

dre

se

(1)

●T

emeljm

režnogsloja

Internet-a čineIP

adrese

i paketi–

točn

ijeIP

v4 a

dre

sei p

ake

ti●

Prim

jerjedne

IPv4 adrese

192.168.10.12

●S

vakiuređajkojise priključinaInternet m

ora

imatiIP

adresu–

U su

pro

tno

mka

od

au

op

ćenije

priklju

čen

●N

ekiuređaji(računala) imaju

i višeod

jedneIP

adrese!

18

IP a

dre

se

(2)

●IP

adresasastojise od

–g

rup

eo

dče

tiribro

jao

dvo

jen

ihto

čkam

a–

svakib

rojp

redsta

vljen

je je

dnim

okte

tom

–m

aksim

aln

avrije

dnost

poje

din

og

okte

taje

255!

●Z

arad

s IP adresam

abitnisu

binarniprikazi●

Dakle,

192.168.10.1211000000.10101000.0001010.00001100

●M

ogućibrojkombinacija

od32 bita

je 232

–Ipak, na

Internet se može

priključitidalekom

anjeračunala!!!

19

IP a

dre

se

(2Z

)

●K

akoizgleda

binarnoprikazana

sljedećaIP

adresa

156.3

4.7

2.8

1

Rje

šenje

156.3

4.7

2.8

1 =

10011100.0

01

00010.0

1001000.0

1010001

●K

akoizgleda

decimalno

prikazanasljedeća

IP

adresa01011000.0

0011111.0

0101010.0

0110101

Rje

šenje

01011000.0

001111

1.0

0101010.0

0110

101 =

88.3

1.4

2.5

3

20

IP p

aket

●K

akoizgleda

IP paketi gdje

suu njem

uadrese

Verz

ijaIH

LT

ip u

slu

ge

Ukupna

duljin

a

Identifik

acija

fragm

enta

Pom

ak

fragm

enta

DF

MF

TT

LP

roto

col

Kontro

lna

sum

azagla

vlja

Izvoriš

na

adre

sa

Odre

diš

na

adre

sa

Koris

nite

ret

32 b

ita

21

IP p

aket

●K

oji su podaci u IP zaglavlju?

–D

eta

ljan o

pis d

ostu

pan n

a In

tern

etu

, npr:

http

://ww

w.e

rg.a

bdn.a

c.uk/u

sers/g

orry/co

urse

/inet-

pages/ip

-packe

t.htm

l

22

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(1)

Zašto

mrežn

a maska?

Što

je to?

●O

dredišna IP adresa jednoznačno određuje

računalo kojemu je IP

paket namijenjen

●P

rilikom “putovanja”

kroz mrežu od izvorišta do

odredišta svaki čvor mora

znati kamo dalje

proslijediti primljeni paket –

ovaj proces poznat je pod nazivom

usmjeravanje

(engl. routing)●

Sličan problem

u pošti kada zaprimi pism

o –kam

o dalje s njime?

23

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(2)

Ze

mlja

Z je

"na

ša

"

No

vo

pis

mo

Ze

mlja

Z

Gra

d G

DA

NE

Po

ša

lji u

"gla

vn

u" p

oštu

gra

da

G

Po

ša

lji u

"gla

vn

u" p

oštu

ze

mlje

Z

"Ru

te"

Krite

rij od

ab

ira ru

te

24

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(3)

●U

procesu usmjeravanja važno je uočiti

pojmove:

–R

ute

–up

uta

kam

o d

alje

pro

slijed

iti pa

ket

–K

riterij –

govo

ri na ko

ji se n

ačin

odre

đuje

koju

rutu

tre

ba u

zeti

●U

pošti pojam “zem

lje”predstavlja na

apstraktnoj razini sve adrese primatelja

smještene na određenom

području●

Jednom kada pism

o dođe doprave zem

lje, postupak usm

jeravanja se ponavlja, ali ovaj puta uzim

ajući u obzir grad (niža razina)

25

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(4)

●U

mrežam

a računala za postizanje slične razine apstrakcije uvodi se pojam

mrežne

maske

●P

reko mrežne m

aske definira se adresa mreže,

što se potom koristi u procesu usm

jeravanja–

Da

kle, u

mje

sto d

a u

smje

rnik

(ure

đa

j koji o

ba

vlja

usm

jera

vanje

) zna ru

te d

o svih

odre

dišta

, on zn

a

rute

do

po

jed

inih

mre

ža (a

njih

ima

bitn

o m

an

je)

–K

ada p

ake

t stigne d

o o

dre

dišn

e m

reže

, loka

lni će

usm

jern

ikzn

ati to

čnije

podatke

o p

oje

din

im

po

dm

reža

ma

/ korisn

icima

26

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(5)

●U

zsvaku

IP adresu

vezanaje m

režnam

aska

IP adresa:

192.168.10.12M

režnam

aska:255.255.255.0

●S

kraćeninačinpisanja

prethodnogpodatka:

192.168.10.12/255.255.255.0

27

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(6)

●Š

to je mrežna m

aska?

–M

režn

a m

aska

svojim

bito

vima o

dre

đuje

koji

bito

vi prip

ad

aju

ad

resi m

reže

, a ko

ji ne

●N

o pogledajmo najprije kako se m

režna m

aska sve može zapisati

28

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(7)

●R

eklismo

dasu

zarad

s IP adresam

abitni

binarniprikazi!–

To vrije

dii za

mre

žne

maske

–D

akle

,

192.168.10.1211000000.10101000.0001010.00001100

255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000

29

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(7Z

)

●P

rikazatizadanuIP

adresuu binarnom

obliku192.1

68.5

.4/2

55.2

55.2

55.2

40

Rje

šenje

192.1

68.5

.4/2

55.2

55.2

55.2

40 =

11000000.1

0101000.0

0000101.0

0000100/

11111111.1

1111111.1

1111111.1

1110000

30

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(8)

●P

ostojii skraćeninačinpisanja

IP adrese

i m

režnem

askeU

zm

imo

prim

jer:1

92.1

68.5

.4/2

55.2

55.2

55.2

40

Mre

žn

am

aska

ima

slje

de

ćio

blik

11111111.1

1111111.1

1111111.1

1110000

To

je s

ve

uku

pn

o2

8 je

din

ica

u m

režn

ojm

asci, p

rem

ato

me

a

ltern

ativ

niza

pis

prim

jera

je

192.1

68.5

.4/2

8

●S

kraćeninačinse uglavnom

upotrebljava

31

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(3P

)

●K

oji je druginačinprikaza

sljedećeIP

adrese161.6

3.6

5.1

1/1

5

Rje

šenje

:

Mre

žna

maska

sasto

jise o

d15 je

din

ica

i (32 -

15) n

ula

1111111111111110

0000000000000000

Cije

lum

režnu

masku

podije

limo

na

gru

pe

od

8 z

nam

enki

11111111.1

1111110.0

0000000.0

0000000

Dobiv

ene

bro

jeve

pre

tvorim

ou d

ecim

aln

iekviv

ale

nt

255.2

54.0

.0

Konačno, z

apiš

em

oadre

su

u a

ltern

ativ

nom

oblik

u

161.5

3.6

5.1

1/2

55.2

54.0

.0

32

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(3Z

)

●K

oji je druginačinprikaza

sljedećeIP

adrese192.1

68.5

.4/2

3

Rje

šenje

:

Mre

žna

maska

sasto

jise o

d23 je

din

ice

i (32 -

23) n

ula

1111111111111111

1111111000000000

Cije

lum

režnu

masku

podije

limo

na

gru

pe

od

8 z

nam

enki

11111111.1

1111111.1

1111110.0

0000000

Dobiv

ene

bro

jeve

pre

tvorim

ou d

ecim

aln

iekviv

ale

nt

255.2

55.2

54.0

Konačno, z

apiš

em

oadre

su

u a

ltern

ativ

nom

oblik

u

192.1

68.5

.4/2

55.2

55.2

54.0

33

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(9)

●M

režnam

askadijeliadresu

nadva

dijela–mrežnidio

●U

adre

su

mre

že

ula

zisvakibit a

dre

se

za

koji

odgovara

jućibit m

režne

maske

ima

vrije

dnost1.

●Jedin

stv

eno

odre

đuje

neku

mre

žu

na

Inte

rnetu

●Z

apre

thodniprim

jer, a

dre

sa

mre

že

je 1

92.1

68.1

0

●O

bič

no

se a

dre

sa

mre

že

piš

eta

ko

da

se u

računaln

idio

upiš

unule

(obavezno

se n

avodim

režna

maska!)

–računalnidio

●Jedin

stv

eno

odre

đuje

računalo

unuta

rm

reže

●U

adre

su

računaln

og

dije

laula

zisvakibit a

dre

se

za

koji

odgovara

jućibit m

režne

maske

ima

vrije

dnost

0.

●U

pre

thodnom

prim

jeru

računalo

ima

bro

j12

●Z

ara

čunala

se o

bič

no

piš

epuna

IP a

dre

sa!

34

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(10)

IP a

dre

sa

Ad

resa

mre

že

Ad

resa

raču

na

la

Mre

žn

i dio

Ra

ču

na

lni

dio

Mrežna maska

35

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(11)

●P

ogledajmo na prim

jeru kako doći doadrese

mreže i adrese računala u m

reži, ako znamo

da se radi o IP adresi 192.168.35.217/23

●192.168.35.217 zapisan binarno je:11000000.10101000.00100011.11011001

●M

režna maska /23 odgovara binarnom

uzorku:11111111.11111111.11111110.00000000

36

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(12)

11

00

00

00

10

10

10

00

00

10

00

11

11

00

00

00

10

10

10

0

11

01

10

01

11

11

11

11

11

11

11

11

00

00

00

00

11

01

10

01

00

10

00

1

1

11

11

11

10

0

..

.

..

.

IP

MM

Izg

rad

nja

mre

žn

og

dije

la

Izg

rad

nja

raču

na

lno

g d

ijela

37

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(13)

11

00

00

00

10

10

10

00

00

10

00

11

11

00

00

00

10

10

10

0

11

01

10

01

11

11

11

11

11

11

11

11

00

00

00

00

11

01

10

01

00

10

00

1

1

11

11

11

10

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

0

..

.

..

.

..

.

..

.

IP

MM

Mre

žni d

io +

nu

le n

a ra

ču

na

lno

m d

ijelu

= a

dre

sa

mre

že

Nu

le n

a m

režn

om

dije

lu +

raču

na

lni d

io =

ad

resa

raču

na

la

Ad

resa

mre

že

: 19

2.1

68

.34

.0/2

3

Ad

resa

raču

na

la u

na

ve

de

no

j mre

ži: 0

.0.1

.21

7/2

3

38

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(14)

Važn

e nap

om

ene

●N

iti jedno računalo ne smije im

ati IP adresu

kojoj se u računalnom dijelu nalaze sve nule –

to je adresa same m

reže!

●N

iti jedno računalo ne smije im

ati IP adresu

kojoj se u računalnom dijelu nalaze sve

jedinice –to je broadcastadresa u toj m

reži, i poruke poslane na tu adresu prim

aju svaračunala u toj m

reži

39

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(4P

)

●K

akoizgleda

mrežni, a kako

računalnidiosljedeće

IP adrese101.1

79.5

0.2

04/2

55.2

24.0

.0

Rje

šenje

Mre

žn

am

aska

ima

slje

de

ćio

blik

11

11

11

11

.11

10

00

00

.00

00

00

00

.00

00

00

00

To

je s

ve

uku

pn

o8

+3

=1

1 je

din

ica

u m

režn

ojm

asci

Da

kle

, IP a

dre

sa

ima

slje

de

ćib

ina

rnio

blik

01

10

01

01

.10

11

00

11

.00

11

00

10

.11

00

11

00

/11

Prv

ih1

1 z

na

me

nkip

red

sta

vlja

mre

žn

id

io, n

asva

osta

lam

jesta

up

isu

jem

on

ule

01

10

01

01

.10

10

00

00

.00

00

00

00

.00

00

00

00

/11

= 1

01

.16

0.0

.0/1

1

Ra

ču

na

lnid

ioje

00

00

00

00

.00

01

00

11

.00

11

00

10

.11

00

11

00

/11

= 0

.19

.50

.20

4/1

1

40

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(4Z

)

●K

akoizgleda

mrežni, a kako

računalnidiosljedeće

IP adrese64.1

0.4

5.2

22/2

55.2

55.1

28.0

Rje

šenje

Mre

žn

am

aska

ima

slje

de

ćio

blik

11

11

11

11

.11

11

11

11

.10

00

00

00

.00

00

00

00

To

je s

ve

uku

pn

o8

+8

+1

=1

7 je

din

ica

u m

režn

ojm

asci

Da

kle

, IP a

dre

sa

ima

slje

de

ćib

ina

rnio

blik

01

00

00

00

.00

00

10

10

.00

10

11

01

.11

01

11

10

/17

Prv

ih1

7 z

na

me

nkip

red

sta

vlja

mre

žn

id

io, n

asva

osta

lam

jesta

up

isu

jem

on

ule

01

00

00

00

.00

00

10

10

.00

00

00

00

.00

00

00

00

/17

= 6

4.1

0.0

.0/1

7

Ra

ču

na

lnid

ioje

00

00

00

00

.00

00

00

00

.00

10

11

01

.11

01

11

10

/17

= 0

.0.4

5.2

22

/17

41

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(15)

●P

ostoje dva načina kako odrediti koja je m

režna maska neke IP

adrese–

U p

oče

tku, m

režn

a m

aska

od

ređ

ivala

se je

na

te

melju

sam

e IP

adre

se, je

r jepro

stor IP

adre

sa

bio

podije

ljen u

niz p

odru

čja �

Kla

sno a

dre

siranje

–K

ako

je p

reth

od

ni n

ačin

de

mo

nstrira

o n

iz nedosta

taka

, danas se

koristi b

ezkla

sno

adre

siranje

–m

režn

a m

aska

mora

se za

dati ka

o

dodatn

i podata

k; nije

moguće

očita

ti mre

žnu

masku

iz sam

e IP

adre

se●

Pogledajm

o u nastavku oba slučaja…

42

●Z

adanu

IP adresu, kako

određujemo

kojaje

mrežna

maska?

–P

rvosu

se a

dre

sedije

lileu tzv. kla

se–

De

finira

no

5 o

sno

vnih

klasa

A: 1

.0.0

.0 –

127.2

55.2

55.2

55

mre

žn

am

aska

ima

8 b

ita, m

aksim

aln

o1

67

77

21

4 ra

ču

na

lap

om

reži

B: 1

28.0

.0.0

–191.2

55.2

55.2

55

mre

žn

am

aska

ima

16

bita

, ma

ksim

aln

o6

55

34

raču

na

lap

om

reži

C: 1

92.0

.0.0

–223.2

55.2

55.2

55

mre

žn

am

aska

ima

24

bita

, ma

ksim

aln

o2

54

raču

na

lap

om

reži

D: 2

24.0

.0.0

–239.2

55.2

55.2

55 (d

ifuzija

u g

rup

i)

E: 2

40.0

.0.0

–247.2

55.2

55.2

55 (re

ze

rvira

no

za

bu

du

ćo

st)

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(16)

43

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(17)

●U

vrijeme

nastankatog pristupa

dodjelem

režneadrese

bio je zadovoljavajuć–

aliIn

tern

et je

rasta

o(i ra

ste) p

reko

svihgra

nica

....●

Tajpristup

ima

značajnihproblem

a–

Ne

efika

sna

po

dje

laIP

ad

resa

●M

alo

je o

nih

kojim

atre

ba

punira

spon

A k

lase

–a

od

tihko

jima

treb

an

em

aih

pu

no

pre

ko

16

miliju

na

raču

na

la

–i n

ijed

ob

rosta

viti

na

jed

nu

loka

lnu

mre

žu

tolik

ora

ču

na

la

●P

roble

mikod

rasta

poduzeće

–u

po

če

tku

treb

asa

mo

ne

ko

liko

blo

ko

va

izC

kla

se

–a

lio

nd

an

ara

ste

i uzim

ap

un

otih

blo

ko

va

, jed

no

sta

vn

ijeje

im

ati

jed

nu

B k

lasu

, a d

rug

ima

bi k

oris

tileC

kla

se

–a

lin

ijela

ko

pro

mije

niti

po

sto

jeće

ad

rese

!

44

IP A

dre

se

–M

režn

am

aska

(18)

●D

anas se upotrebljavabezklasno

adresiranje–

to zn

ačid

ase

sam

opo

IP a

dre

sine m

ože

odre

diti

kojid

ioje

mre

žni, a

kojira

čunaln

i!–

zasva

kuIP

adre

sum

ora

bitiza

dana

mre

žna

ma

ska–

Cla

ssle

ss In

terd

om

ain

Ro

utin

g–

CID

R●

Postoje

posebnegrupe

adresa10.0

.0.0

/8

127.0

.0.0

/8

192.1

68.0

.0/1

6

●T

e adresese ne m

oguupotrijebitina

Internetu!�

koriste se za privatn

em

reže

45

IP u

lokaln

imm

režam

a(1

)

●R

eklismo

dam

režnidioIP

adreseodređuje

mrežu

–M

režn

idio

zaje

dničkiza

svara

čunala

na

istoj

(loka

lnoj) m

reži

–N

e p

osto

jedvije

mre

žena

Inte

rnetu

s istom

mre

žno

ma

dre

som

●U

supro

tnom

jedna

iliobje

ne b

i mogle

kom

unic

irati

s

Inte

rneto

m

46

Sad

ržaj

●P

odjelaračunalnih

mreža

●K

omunikacija


mrežam

a–

Pa

keti

●IP

adrese–

Mre

žne

maske

●IP

u lokalnimm

režama�

za domaću zadaću

47

IP u

lokaln

imm

režam

a(2

)

●N

ašojmrežitrebam

odatiIP

adrese–

Nism

osp

oje

nin

aIn

tern

et p

a sm

oslo

bodni

odabra

tivlastitu

mre

žui m

režn

um

asku

–U

zetiće

mo

19

2.1

68

.0.0

/24

●B

lok a

dre

sa

192.1

68.0

.0/1

6 s

e n

e s

mije

poja

viti

na

Inte

rnetu

, ali

naša

mre

ža

i nije

na

Inte

rnetu

!

–S

vako

mra

čun

alu

treb

am

od

atiIP

ad

resu

●O

dabra

lism

om

režnii ra

čunaln

idio

●U

računaln

om

dije

ludvije

kom

bin

acije

su

rezerv

irane

–S

ve

nu

le–

taka

vo

blik

ad

rese

ozn

ača

va

cije

lum

režu

–S

ve

jed

inic

e–

to o

zn

ača

va

difu

zn

u(broadcast) a

dre

su

(ko

jaje

na

ša

difu

zn

aa

dre

sa

?)

48

IP u

lokaln

imm

režam

a(3

)

●R

ecimo

dasm

oodabraliadrese

kaošto

je prikazano

naslici

●K

adaA

želiposlatipaketC-u tada

gam

oraadresiratina

192.168.0.12

192.168.0.10/24

192.168.0.11/24

192.168.0.12/24

192.168.0.13/24

AB

CD

49

IP u

lokaln

imm

režam

a(3

Z)

●N

a mrežu

čijaadresa

je 192.168.10.128/25 treba

priključiti4 računala–

Do

dije

liteim

ad

rese

192.168.10.130/24192.168.10.131/24

192.168.10.132/24

192.168.0.133/24

AB

CD

50

Lite

ratu

ra

●O

snova prezentacije preuzeta od:S

tjepanG

roš, 21. 10. 2004.

●D

obra web stranica o IP

-u:http://w

ww

.networksorcery.com

/enp/protocol/ip.htm

51

Klju

čn

e rije

či

●P

odjela računalnih mreža

–P

rijen

osn

i me

dij

–P

odru

čje ra

spro

stiranja

●P

rijenos poruka–

Utje

caj p

ogre

šaka

–F

rag

me

nta

cija p

oru

ka●

IP adresa

–F

orm

at

–B

ina

rni p

rikaz

●IP

paket

52

Klju

čn

e rije

či

●M

režna maska

–N

ačin

zapisa

–O

dre

điva

nje

●M

režnog d

ijela

, adre

se m

reže

●R

ačunaln

og d

ijela

, adre

se ra

čunala

u m

reži

–O

dre

điva

nje

mre

žne

ma

ske n

a te

me

lju kla

se●

Posebne grupe adresa

●D

odjela IP adresa u lokalnoj m

reži

53

Sam

osta

lan

rad

Istražiti na Internetu:

Koje su sve privatne IP

adrese? Obavezno

navesti izvor informacija!

54

Kra

j2. p

redavan

ja.

1

1

Informatičko veleučilište – Point

Mreže računalaVMWare i podešavanje mreže na Linux-u

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj

● Osnove VMWare programa● Rad s devil-linux distribucijom● Podešavanje mrežnih parametara na Linux

operacijskom sustavu● Podešavanje jednostavne lokalne mreže

2

3

Sadržaj



4

Općenito o VMWare

● VMWare je program koji emulira PC unutar PC-a

● Operacije s VMWare programom– Kreiranje novog PC računala– Uređivanje sklopovske (hardware-ske)

konfiguracije računala● Dodavanje mrežnih uređaja

– Pokretanje novog PC računala– Podešavanje uređaja za boot– Dodavanje ISO image-a CDROM-a– Dodavanje virtualnog disketnog uređaja

3

5

Sadržaj



6

Devil-linux (1)

● Pojam Linux (ili GNU/Linux) označava samo jezgru operacijskog sustava– Nema apsolutno nikakvih programa– Potpuno beskorisno samo za sebe

● Distribucija uključuje jezgru i niz aplikacijskih programa

● Postoje različite distribucije linux-a– Komercijalne i nekomercijalne– Opće i specijalizirane– Metadistribucije

● Služe da se može napraviti vlastita distribucija

4

7

Devil-linux (2)

● Popularne opće distribucije– Mandrake (www.mandrakesoft.com)

● Sastavlja ju Mandrakesoft koji ima sjedište u Francuskoj

– SuSE (www.suse.com)● Sastavlja ju SuSE koji ima sjedište u Njemačkoj● SuSE je sada u vlasništvu Novell-a

– RedHat (www.redhat.com)● Sastavlja ju RedHat koji ima sjedište u Americi

– Debian (www.debian.org)● Rezultat rada niza dobrovoljaca na Internetu

● Specijalizirane distribucije– Devil Linux

8

Devil Linux (3)

● Specijalizirana distribucija● Namijenjena poslužiteljima i mrežnim

uređajima● Boot-a se s CD-ROM-a

– Stvarna računala ne moraju imati hard disk– Virutalna računala ne trebaju trošiti prostor za

emulaciju diskova● Konfiguraciju zapisuje na disketu

– alternativa je USB disk

5

9

Devil Linux (4)

10

Devil Linux (5)

● Nakon boot-anja Devil Linux-a treba se logirati!– Korisničko ime root, nema lozinke– To korisničko ime ima sve ovlasti na računalu

● Slično kao kod Windows korisnik Administrator● Rad s Devil Linux-om samo kroz komandnu

liniju!– Kada računalo očekuje upisivanje naredbe to

označava sljedećim nizom karaktera (ili nečim sličnim!)

root@Devil:~#

6

11

Sadržaj



12

Mrežna sučelja

● Kako bi mogli raditi s mrežnim sučeljem ono mora imati ime– Ethernet mrežne kartice dobijaju ime eth<n>

● Umjesto <n> upisujemo redni broj kartice● Primjerice, eth0, eth1, eth2, ...

– Loopback sučelje ima ime lo– Modemi (analogni i ISDN) imaju ime ppp<n>

● Primjerice ppp0– Osim navedenih uređaja i njihovih imena postoji

još niz drugih, no oni za sada nisu zanimljivi...

7

13

Rad s mrežom (1)

● Za rad s mrežnim sučeljima koristi se naredba ip– Primjerice, kako bi izlistali sva sučelja napišemo# ip link sh– U prethodnom primjeru:

● znak # predstavlja prompt ljuske i to ne kucamo!– Ne možemo kucati naredbu ako nema prompta!– “Ljuska” je program koji učitava naredbe korisnika i potom ih

izvršava● ip je naredba koja se poziva● sve ostalo su argumenti koji se proslijeđuju naredbi

14

Rad s mrežom (2)

● Izlaz prethodne naredbe izgleda otprilike ovako:

1: lo: <LOOPBACK,UP> mtu 16436 qdisc noqueuelink/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000link/ether 00:0b:db:a9:0c:da brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

– Iz primjera možemo očitati● Na računalu postoje dva sučelja s imenima lo i eth0● Sučelje lo je loopback sučelje (zastavica LOOPBACK)● Sučelje eth0 je Ethernet sučelje● Oba sučelja su aktivirana (sadrže zastavicu UP)

– Ako sučelja nisu aktivirana tada ne rade!

8

15

Rad s mrežom (3)

● Mrežno sučelje ne šalje i prima promet dok se ne aktivira!

● Aktivacija se postiže sljedećom naredbom# ip link set dev <uredaj> up

● Primjerice, aktivacija Ethernet sučelja# ip link set dev eth0 up

● Deaktivacija se postiže sljedećom naredbom# ip link set dev <uredaj> down

● Primjerice, deaktivacija Ethernet sučelja# ip link set dev eth0 down

16

Rad s mrežom (4)

● Kako bi vidjeli IP adrese sučelja koristimo sljedeću naredbu:

# ip addr sh

● Izlaz te naredbe izgleda otprilike ovako:1: lo: <LOOPBACK,UP> mtu 16436 qdisc noqueue

link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host loinet6 ::1/128 scope host

valid_lft forever preferred_lft forever2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000

link/ether 00:0b:db:a9:0c:da brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 161.53.65.41/24 brd 161.53.65.255 scope global eth0inet6 fe80::20b:dbff:fea9:cda/64 scope link

valid_lft forever preferred_lft forever

9

17

Rad s mrežom (5)

● Da postavimo IP adresu nekom sučelju koristimo sljedeći oblik ip naredbe

# ip addr add <adresa>/<maska> dev <su elje>

● Primjerice, postavimo adresu 192.168.0.1/24 Ethernet sučelju

# ip addr add 192.168.0.1/24 dev eth0

● Da li je adresa doista postavljena?– Koristimo IP naredbu da izlistamo adrese!

18

Rad s mrežom (6)

● Za brisanje IP adrese s nekog sučeljakoristimo sljedeći oblik ip naredbe

# ip addr del <adresa>/<maska> dev <su elje>

● Primjerice, obrišimo adresu 192.168.0.1/24 Ethernet sučelju eth0

# ip addr del 192.168.0.1/24 dev eth0

● Da li je adresa doista obrisana?– Koristimo IP naredbu da izlistamo adrese!

10

19

Ispitivanje ispravnosti mreže (1)

● Za ispitivanje ispravnosti rada mreže razvijen je niz alata

● Najčešće se koristi naredba ping!

20

Sadržaj



11

21

Podešavanje mreže (Z)

● Treba izraditi sljedeći niz zadataka:– Nacrtati shemu mreže sa tri računala spojena u

topologiju sabirnice– Odabrati neku mrežnu adresu i dodijeliti

računalima adrese– Kreirati tri virtualna računala korištenjem VMWare

programa– Podesiti adrese svakog računala– Provjeriti da li mreža dobro radi

22

Literatura

● Osnova prezentacije preuzeta od:Stjepan Groš, 25. 10. 2004.

12

23

Ključne riječi● Podešavanje mrežnih parametara

– Mrežna sučelja● Pregled postojećih sučelja● Aktiviranje sučelja● Deaktiviranje sučelja

– IP adrese● Prikaz postavljenih IP adresa● Dodavanje nove IP adrese● Brisanje IP adrese

– Provjera mogućnosti komuniciranja dva računala na razini mrežnog sloja

24

Kraj 3. predavanja.

1

1


Mreže računalaEthernet lokalne mreže

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Što je ethernet mreža?● Standardizacija Ethernet mreža● Podjela● Topologije● Adresiranje● Protokol pristupa prijenosnom mediju

– CSMA/CD● Ethernet okviri● Pronalaženje Ethernet adresa za zadanu IP

adresu

2

3

Uvod (1)● Do sada smo promatrali lokalnu mrežu

– Pretpostavili smo da se radi o Ethernet mreži!– Promatrali smo samo mrežni sloj

● IP adrese, paketi, mrežne maske, ...● Sada se spuštamo u niži sloj!

– I dalje ćemo se baviti samo lokalnim Ethernet mrežama!

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

4

Uvod (2)● Ovo predavanje bavi se Ethernet mrežom

– Što je Ethernet mreža– Vrste Ethernet mreža– Kako se adresira na njoj– Topologije Ethernet mreža– Koje su specifičnosti te mreže– ...

A B C DKako je ovaj dioimplementiran?

3

5

Što je Ethernet mreža?● Danas je to najčešća tehnologija lokalnih

mreža!– Vrlo pristupačna i ekonomična

● Ethernet mreža nalazi se u prvom i drugom sloju ISO/OSI i TCP/IP modela– Vrlo raznolik skup mreža – cijela porodica– Zajednički im je:

● Format okvira što ga razmjenjuju● Način adresiranja

● Prve verzije pojavile su se krajem 70-tih godina

– Neka rješenja nastala su i ranije– Od onda do danas samo su principi ostali isti!

6

Standardizacija Ethernet mreža (1)● Standardizacijom Ethernet mreža bavi se

IEEE– Postoji niz grupa pod oznakom 802

● Cilj tih grupa standardizacija je lokalnih i gradskih mreža

● Ethernetom se bavi grupa 802.3● Ispravnije je takve lokalne mreže zvati IEEE802.3

– Ethernet je u stvari jedna ranija inačica takve lokalne mreže!● Nazivaju se još i CSMA/CD mreže

● Zbog vrlo različitih medija (radiovalovi, optika, žice) podatkovni sloj podijeljen je u dva dijela– LLC (Logical Link Control)– MAC (Media Access Control)

4

7

Podjela Ethernet mreža (1)

● Ethernet mreže mogu se podijeliti po mediju– Žične i bežične

● Žične mreže mogu se podjeliti po brzini– 10Mb/s, 100Mb/s, 1Gb/s, 10Gb/s

● Podjela prema prijenosnom mediju– Bakreni vodiči (CAT5e, CAT6)

8

Topologije Ethernet mreža (1)

● Sabirnica– Starija varijanta– Sva računala povezana su koaksijalnim kablom– Maksimalna brzina 10Mb/s– Jednosmjerni način komunikacije

5

9

Topologije Ethernet mreža (2)

● Zvijezdasta topologija– Danas isključiva varijanta– U centru zvijezde nalazi se mrežni uređaj

● Imena: koncentrator, hub, premosnik, preklopnik, ...– Za povezivanje se koristi parica– Brzine od 10Mb/s do 1Gb/s, jednosmjerno i

obosmjerno– Povezivanje korištenjem bakra ili optike

10

Adresiranje u Ethernet mrežama (1)● Sve Ethernet mreže upotrebljavaju 48-bitni

broj za adresu● Opći izgled adrese

xx:xx:xx:xx:xx (x )– 6 grupa od po dvije heksadecimalne znamenke– Primjer jedne adrese

00:0c:f1:ae:ba:4c● Način dodjela adresa

– IEEE određuje prvi 24 bita● To je jedna grupa adresa (broj adresa u grupi je 224)● Jedna grupa adresa pripada isključivo jednom

proizvođaču● Jedan proizvođač može imati više grupa adresa

6

11

Adresiranje u Ethernet mrežama (2)

● Postoje posebne adrese– Difuzna (broadcast) adresa: ff:ff:ff:ff:ff:ff

● Kada se šalje na tu adresu okvir primaju sva računala na lokalnoj mreži

– Adrese za difuziju u grupi (multicast)● Najniži (nulti) bit prvog okteta postavljen na 1● Slanjem okvira na tu adresu može ga primiti nijedna,

jedna ili više stanica – ovisno tko je član grupe– Privatne adrese

● Prvi bit prvog okteta postavljen na 1● Njima ne upravlja IEEE, slobodno svatko može

odabrati takvu adresu

12

Protokol CSMA/CD (1)● Kada su računala spojena u topologiju

sabirnice samo jedno može slati– Kako se određuje pravo slanja?

● Za to se koristi protokol CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access/Colision Detection– Ovaj protokol pripada MAC podsloju

● Pravila su sljedeća:– Osluhni kanal i provjeri da li netko u tom trenutku šalje– Ako je kanal slobodan počni sa slanjem– Ako se nakon početka slanja utvrdi kolizija prekini slanje, čekaj neko slučajno vrijeme i ponovi cijeli postupak.

7

13

Protokol CSMA/CD (2)

● Upotrebljava se u Ethernetu na brzinama 10Mb/s i 100Mb/s

● Za grupu stanica koje su spojene na kanal kojemu pristupaju korištenjem navedenog protokola kažemo da su u jednoj domeni kolizije

● Moderne mreže sve manje koriste taj protokol– Naknadno ćemo vidjeti zašto i kako

● U bežičnim mrežama koristi se poseban protokol

14

Formati okvira Ethernet mreža (1)

● Format Ethernet II okvira (DIX Ethernet)

● Format IEEE802.3 okvira

8Preambula DA SA TYPE

6 6 2FCSDATA

446 – 1500

8Preambula DA SA LEN

6 6 2FCSDATA

446 – 1500

8

15

Pretvaranje IP u Ethernet adrese (1)

● Pitanje:Kako se IP adresa preslikava u Ethernet adresu?

● Drugim riječima:Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Odredišna IPadresa Podaci za prijenos

Odredišna IPadresa Podaci za prijenosOdredišna

Ethernet adresa

Kako podatkovni slojzna koja je to odredišna

Ethernet adresa?

16


● Odgovor: Koristi se protokol ARP(Address Resolution Protocol)

● Na osnovu poznate IP adrese podatkovni sloj računala koji šalje podatke traži na mreži tko ima tu adresu!– Svim računalima u mreži šalje se upit o IP adresi– Računalo čija je to IP adresa odgovara samo

računalu koje je poslalo upit– Nakon primitka, podatak se neko određeno

vrijeme pohranjuje kako se idući puta ne bi slao upit na mrežu

9

17


● Uzmimo primjer sljedeće mrežeA B C D

ae ce de dipcipbipaip be

● Svako računalo (označeno s A, B, C i D) ima– Ethernet adresu (indeks e)– IP adresu (indeks ip)

● Koristimo simbolički prikaz adresa kako ne bi morali pisati prave adrese (puno posla!)

● Pretpostavimo da mrežni sloj računala A želi poslati paket računalu D

18

Pretvaranje IP u Ethernet adrese (4)● Budući da A zna IP adresu na koju mora

poslati paket (dip) mora saznati ethernet adresu kartice kojoj pripada ta IP adresa– Šalje upit svim stanicama na mreži

● Tko ima adresu bip?● Simbolički: Eth(BROADCAST, ae, ARPReq(aip, bip))

● Svaka stanica koja primi taj upit provjerava da li se radi o njenoj IP adresi

● Stanica koja otkrije da je njena adresa u pitanju šalje odgovor:

● Eth(ae, be, ARPResp(bip, aip))

10

19

Pretvaranje IP u Ethernet adrese (5)● Kako bi se smanjio broj slanja ARP paketa,

svaki mrežni uređaj rezultate ARP upita pohranjuje u tablicu (arp cache)

● U tablicu se pohranjuje (između ostaloga):– IP adresa– Ethernet adresa– Vrijeme valjanosti (do kada taj podatak vrijedi)

● Naredbom arp može se vidjeti trenutno stanje ove tablice

20

Obrada IP paketa: odlazak

11

21

Obrada IP paketa: dolazak

22

Zadatak

● Zadana je sljedeća mreža.A B C D

ae ce de dipcipbipaip be

● U trenutku t=0 sve su arp tablice prazne.● U t=1 A šalje IP paket računalu B● U t=2 B šalje IP paket računalu A● U t=3 A šalje IP paket računalu B● Zapis u arp tablici dvije vremenske jedinice.

12

23

Zadatak - nastavak● Prikažite sve Ethernet pakete koji će se vidjeti

na lokalnoj mreži (i teret koji nose). Također za svaki vremenski trenutak prikažite arptablice.

24

Literatura

● Dio slika preuzet je sa:

http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/inet-pages/ip-processing.html


13

25

Ključne riječi● Koji se protokol koristi na podatkovnom sloju?● Na koje je slojeve podijeljen podatkovni sloj?

– LLC– MAC

● Ethernet adresa– Građa (3+3)– Posebne adrese

● Broadcast● Multicast● Privatne

● ARP

26

Ključne riječi● Procesiranje IP paketa

– Dolazak– Odlazak

14

27

Kraj

1


Mreže računalaEthernet mrežni uređaji

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Načini povezivanja Ethernet mreža● Ethernet mrežni uređaji

– koncentrator (engl. hub)– preklopnik (engl. switch)

● Problem petlji● Proizvođači Ethernet mrežnih uređaja● Karakteristike Ethernet mrežnih uređaja

3

Uvod

A B C Dae ce de dipcipbipaip be

● Do sada smo promatrali samo računala– Na slici se vide računala i njihove adrese– Mreža je prikazana kao linija bez strukture

● Dakle, kako je implementirana mreža?

● U ovom predavanju bavimo se načinom ostvarivanja Ethernet računalnih mreža!

4

Povezivanje – Sabirnica (1)

● Topologija sabirnice– Jednostavniji i stariji način povezivanja je

● sva funkcionalnost u mrežnim karticama– Koaksijalni kabel se vodi od računala do računala– Isključivo kao zaostala oprema u raznim

poduzećima● Mnoštvo problema

– Maksimalna duljina mreže 185m!● To ograničenje nameće CSMA/CD protokol i

minimalna veličina okvira od 64 okteta– Maksimalno 30 računala na segmentu

5

Povezivanje – Sabirnica (2)● Mnoštvo problema (nastavak)

– Samo jedno računalo može u nekom trenutku slati podatke, ostala moraju čekati

– Sa svakim novim računalom mreža postaje sve sporija

● Budući da može samo jedan slati dodavanjem novog računala povećava se broj računala koja bi željela nešto poslati, a moraju čekati

– S prekidom kabla na nekom mjestu mreža prestaje funkcionirati

● Ako netko odspoji kabel, slučajno ili namjerno● Ošteti se kabel● Mrežna kartica “podivlja”

6

● Problemi– Vrlo je teško odrediti mjesto gdje je došlo do

oštećenja kabla– Sigurnosni problem

● Kad netko šalje svi ostali moraju čekati, ali istovremeno svi mogu čuti što se šalje

– lozinke, osobne podatke, ...● U normalnom načinu rada mrežna kartica ignorira

podatke koji nisu adresirani za nju● Međutim, mrežne kartice mogu sakupljati sav promet

koji vide– “promiskuitetni” način rada (engl. promiscous)

Povezivanje – Sabirnica (3)

7

Povezivanje – Logička sabirnica (1)● Dio problema rješava upotreba koncentratora

– Engleski izraz: hub– Koncentrator je mrežni uređaj koji radi na 2. sloju

ISO/OSI modela– Sva računala spajaju se na koncentrator

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Fizički sloj

Računalo A

Računalo B Računalo C

Računalo D

Koncentrator

8

Povezivanje – Logička sabirnica (2)● Fizički je mreža sada zvijezda, ali logički je i

dalje sabirnica– koncentrator djeluje na fizičkom sloju

● računalima izgleda kao da su još uvijek spojena na jednu žicu!

● Poboljšanja– S UTP-om je lakše raditi– U slučaju kvara mrežne kartice nekog računala

koncentrator može isključiti tu karticu● Problemi

– Još uvijek vrijedi da samo jedan može slati– Još uvijek svi mogu vidjeti sav promet– Još uvijek ograničenje veličine mreže

9

Povezivanje – Zvijezda (1)● Napredniji mrežni uređaji: preklopnici

– U standardu se zovu premosnici (bridge)– Razna marketinška imena– Rade na 2. sloju ISO/OSI modela

● Nekada su to bili skupi uređaji s vrlo malo priključnica (svega nekoliko njih)– Takve uređaje ćemo zvati premosnicima

● Danas je tehnologija vrlo jeftina i pristupačna– Puno priključnica (pristupa, portova)

● 8, 12, 24, 48, ...– Te uređaje ćemo zvati preklopnicima (switches)

10

Povezivanje – Zvijezda (2)

● Premosnici rade na 2. sloju ISO/OSI modela

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Aplikacijski sloj

Prijenosni sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Fizički sloj

Fizički sloj

Računalo A

Računalo B Računalo C

Računalo D

PremosnikPodatkovni sloj

11

Povezivanje – Zvijezda (3)● Premosnik rješava (skoro) sve probleme

– Povezuje isključivo računala koja komuniciraju● Istovremeno može komunicirati više računala● Računalo može istovremeno slati i primati● Ostala računala ne vide komunikaciju

– Izbjegnuti problemi s vidljivošću osjetljivih informacija

● Primjer kada komuniciraju A i D te B i C– Slika prikazuje kako je preklopnik interno povezao

računalaA B C D

PREKLOPNIK

12

Premosnici (1)

13

Premosnici (2)

14

Premosnici (3)● Kako premosnici znaju gdje se nalazi koje

računalo?– Tijekom rada prate okvire i pamte što su “vidjeli”

● Taj proces se naziva “učenje”● Za svaki okvir provjerava se izvorišna adresa i

pristup na koji je okvir stigao● Te informacije se pamte u memoriji preklopnika● Potom se provjerava odredišna adresa

– Ako je nema u memoriji tada se okvir šalje na sve ostale izlaze

– U suprotnom, šalje se samo na izlaz na kojemu se nalazi odredišno računalo

– Nakon nekog vremena podaci se brišu● Preklopnik “zaboravlja” informacije

15

Premosnici (4P)● Primjer

A B C D

PREKLOPNIK

● Pretpostavke– Neka je preklopnik tek uključen i u memoriji nema

pohranjenih nikakvih podataka– Računala nisu komunicirala do trenutka kada mi

započinjemo pratiti mrežu

16

Premosnici (5)

B1 B2

B3

X Y

Z

WPreklopnici

Računala

● Za mrežu prikazanu na slici odgovorite na sljedeća pitanja– X šalje okvir Wu. Da li Z i Y vide taj okvir?– Y šalje okvir Wu. Da li X i Z vide taj okvir?– W šalje okvir Z-u. Da li X i Y vide taj okvir?– W šalje okvir Z-u. Da li X i Y vide taj okvir?

17

Problem petlji (1)

● Dakle, preklopnik prihvati okvir i potom ga proslijeđuje na jedan ili sve izlaze

● Međutim, što je sa sljedećom konfiguracijom– Što se desi kada V pošalje okvir Z-u, a niti jedan

premosnik nezna gdje je Z?

B1 B2

B3

X Y

Z

WB4V

18

Problem petlji (2)

● Problem prethodne konfiguracije je petlja– Predviđeno je da preklopnici budu “plug-and-play”

● Ne konfigurira se način preklapanja već oni automatski “uče”

– Okviri počinju kružiti između usmjernika i umnažati se

● Mreža postaje zagušena i neupotrebljiva● Rješenje Spanning Tree Protocol

– Dio IEEE specifikacije koja definira Ethernet– Premosnici koriste poseban protokol kako bi se

dogovorili tko će preklapati, a tko neće– Rezultat tog dogovora je stablo!

19

Karakteristike premosnika (1)

● Neke karakteristike iz kataloga– Neupravljivi

● Samo osnovna funkcionalnost● Obično jeftiniji preklopnici● Za manje potrebe, tipa spojiti svega nekoliko računala

unutar jedne omanje prostorije

20

Karakteristike premosnika (2)● Neke karakteristike iz kataloga (nastavak)

– Upravljivi● Skuplji, za zahtjevnije potrebe● Potpuna računala sa vlastitim procesorom

– Upravljanje (konfiguracija) putem komandne linije, Web sučelja i/ili tekstualnog menija

● Upravljivi preklopnici mogu davati statističke informacije

– Količina prometa po jednom pristupu– Ukupna količina prometa

● Mogućnost sigurnosne kontrole pristupa– Rack-mount, desktop

● Rack-mount je standardizirana veličina za montiranje u ormariće

– Širina 19”, visina višekratnik 1” (označava se i kao 1U)● Rack-mount vrsta je obično upravljiva, iako ne uvijek

21

Karakteristike premosnika (3)● Virtual LAN (VLAN)

– Tehnologija koja omogućava da se jedan LAN podijeli na više međusobno nevezanih mreža

● To se postiže modifikacijom Ethernet okvira unutar kojega se ubacuje oznaka VLANa kojemu okvir pripada

● wire-speed– označava da preklopnik može preklapati bez zastoja pri

punom opterećenju

22

Karakteristike premosnika (3)● način preklapanja

– 1) store-and-forward– 2) cut-through– 3) fragment free– 4) adaptive switching

● Adaptive switching– Pametno kombiniranje osnovnih načina (1-3)

23

Karakteristike premosnika (3)● način preklapanja: cut-through

– Prima prvih 6 okteta okvira (odredišna adresa) i odmah šalje okvir na odredišni port

– Ne provjerava pogreške– Vrlo mala latencija (kašnjenje koje uređaj unosi)– Smanjena pouzdanost– Jednaka dolazna i odlazna brzina okvira

24

Karakteristike premosnika (3)● način preklapanja: store-and-forward

– Prima cijeli paket– Provjerava pogreške i odbacuje neispravne okvire– Tek nakon provjere šalje cijeli okvir– Okvir može doći jednom brzinom (npr. 100Mbps)

a otići drugom brzinom (npr. 10Mbps)

25

Karakteristike premosnika (3)● način preklapanja: fragment free

– Prihvaća prvih 64 okteta i provjerava pojavu pogreške (kolizije), te ako nema prospaja

– Ulaz i izlaz komuniciraju istom brzinom– Relativno mala latencija (60μs)– Relativno velika pouzdanost

26

Karakteristike premosnika (3)● Usporedba

latencija

pouzdanost

Store&forward

Cut-throughFragment-free

27

Karakteristike premosnika (3)● način preklapanja: adaptive switching

– Adaptivno prebacivanje između prethodno opisanih načina, ovisno o broju pojava pogreške i runtova (fragmenata manjih od 64 okteta)

cut-throughmalo CRC pogrešaka i runt-ova

fragment-freemalo CRC pogrešakastore and forward

cut-throughmalo runt-ova

store and forwardpuno CRC pogrešakafragment-free

fragment-freepuno runt-ova

store and forwardpuno CRC pogrešakacut-through

novi načindefekttrenutni način

28

Karakteristike premosnika (3)● Stacking

– mogućnost povezivanja više preklopnika koji se potom ponašaju kao jedan!

29

Osnovne komponente

Pristupi (portovi)

“Uplink” pristup

Serijsko sučeljeza pristup konzoli

Statusne LEDice

30

Poznatiji proizvođači

● Cisco Systems● Hewlet Packard ProCurve● 3Com● ...

31

Literatura

● Dio slika preuzet je sa:

http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/inet-pages/ip-processing.html


32

Ključne riječi● Topologija sabirnice

– Problemi● Koncentrator (hub)

– Koju topologiju ostvaruje– Kako radi

● Preklopnik (switch)– Koju topologiju ostvaruje– Kako radi– Faza učenja

33

Ključne riječi● Vrste preklopnika

– Cut-trough– Fragment-free– Store & Forward– Adaptive Switching

● Primjer jednostavne mreže s više preklopnika– Koje računalo vidi koji okvir?

34

Kraj

1

1


Mreže računalaProslijeđivanje

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Što su usmjernici● Proslijeđivanje● Procesi u jednostavnoj lokalnoj mreži

2

3

Uvod (1)

● Do sada smo promatrali mrežni sloj i podatkovni sloj– IP adrese i mrežne maske– dodjeljivanje IP adresa u mreži– određivanje Ethernet adrese na osnovu IP adrese

● ARP protokol– slanje okvira na Ethernet mreži

● Ovo predavanje bavi se sljedećim pitanjimaŠto kada IP adresa nije na lokalnoj mreži?Kako omogućiti komunikaciju više različitih IP

mreža?

4

Uvod (2)

192.168.0.10/24 192.168.0.11/24 192.168.0.12/24 192.168.0.13/24

A B C D

192.168.1.10/24 192.168.1.11/24 192.168.1.12/24 192.168.1.13/24

E F G H

?

● Kako povezati dva LAN-a na mrežnom sloju?

3

5

Što su usmjernici (1)● Odgovor:

Uz pomoć uređaja koji se naziva usmjernik (engl. router)

● Što je usmjernik?– Ne postoji striktna definicija– Bilo koje računalo može biti usmjernik– Usmjernici su uglavnom računala– Može se reći kako je osnovna razlika u broju

fizičkih (stvarnih) sučelja● Usmjernici sadrže barem dva fizička sučelja● Računala imaju samo jedno fizičko sučelje

– Usmjernici povezuju mreže u jednu cjelinu!● “ljepilo” Interneta

6

Što su usmjernici (2)

● Primjeri nekoliko bitnijih proizvođači usmjernika– Cisco (www.cisco.com)– Juniper (www.juniper.net)– Vanguard – Motorola (www.vanguardms.com)

4

7


8


5

9

Postupak proslijeđivanja (1)● Koja je funkcija usmjernika?

– Kada primi IP paket usmjernik mora odlučiti kamo će ga poslati!

● Cilj je da paket stigne na odredište!● Uzmimo primjer usmjernika s tri sučelja

– Sva tri sučelja su Ethernet tipa– IP paket dolazi na eth0

● Kamo će usmjernik s tim paketom?

eth0 eth1

eth2

10

Postupak proslijeđivanja (2)● Postupci usmjernika određeni su s

tablicama proslijeđivanja– određuje sudbinu paketa

● Tablice proslijeđivanja u pravim usmjernicima su vrlo složene strukture– U predmetu Mreže računala promatrati ćemo

pojednostavljene tablice– Primjer tablice proslijeđivanja

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje161.53.65.0/24 eth0161.53.0.0/16 161.53.65.1 eth0192.168.0.0/24 eth1192.168.1.0/24 eth210.0.0.0/24 192.168.1.2 eth210.1.0.0/16 192.168.0.2 eth10/0 161.53.65.2 eth0

6

11

Postupak proslijeđivanja (3)

● Karakteristike tablice– svaki redak naziva se ruta– svaka ruta opisuje nekakvu mrežu

● način na koji se dolazi do određene mreže– idući čvor (next hop)

● ako je polje prazno tada je mreža direktno spojena na usmjernik

– usmjernik isporučuje paket računalu● u suprotnom paket se proslijeđuje na navedenu IP adresu

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje161.53.65.0/24 eth0161.53.0.0/16 161.53.65.1 eth0192.168.0.0/24 eth1192.168.1.0/24 eth210.0.0.0/24 192.168.1.2 eth210.1.0.0/16 192.168.0.2 eth10/0 161.53.65.2 eth0

12


● Postupak pretraživanja– Uzmi odredišnu IP adresu– Poredaj sve rute po opadajućoj duljini mrežne

maske– Za svaku rutu

● Uzmi broj bitova u mreži● Usporedi toliko bitova iz odredišne adrese i odredišne

mreže● Stani kada se vrijednosti poklapaju!

7

13

Postupak proslijeđivanja (5P)● Stigao je paket

IP (161.53.65.12, 192.168.1.12)– Što će usmjernik učiniti s njim?

● Odgovor: Pretražiti će tablicu da odredi što će s paketom!

● Ponovo tablica, ovaj puta poredana po opadajućoj veličini mrežne maske

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.0.0/24 eth1161.53.65.0/24 eth0192.168.1.0/24 eth210.0.0.0/24 192.168.1.2 eth210.1.0.0/16 192.168.0.2 eth1161.53.0.0/16 161.53.65.1 eth00/0 161.53.65.2 eth0

14

Postupak proslijeđivanja (5P)

● Prvi redak kaže da treba usporediti 24 bita– Prva 24 bita odredišta: 161.53.65– Prva 24 bita odredišne mreže: 192.168.0

● Očito nema poklapanja● Drugi redak kaže da treba usporediti 24 bita

– Prva 24 bita odredišta: 161.53.65– Prva 24 bita odredišne mreže: 161.53.65

● Postoji poklapanje i usmjernik koristi tu rutu da bi odlučio što će s paketom

– Ta ruta nema idući čvor pa je prema tome odredišno računalo direktno spojeno na usmjernik!

– Usmjernik isporučuje paket računalu

8

15

Postupak proslijeđivanja (6Z)

● Stigao je paketIP (192.168.1.5, 161.53.3.5)– Što će usmjernik učiniti s njim?

16

Postupak proslijeđivanja (7P)● Stigao je paket

IP (161.53.6.12, 192.168.1.12)– Što će usmjernik učiniti s njim?

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.0.0/24 eth1161.53.65.0/24 eth0192.168.1.0/24 eth210.0.0.0/24 192.168.1.2 eth210.1.0.0/16 192.168.0.2 eth1161.53.0.0/16 161.53.65.1 eth00/0 161.53.65.2 eth0

● Usporedbom se otkriva poklapanje s predzadnjom rutom– Kako predzadnja ruta ima definiran idući čvor

usmjernik predaje IP paket tom čvoru!● Taj čvor je idući usmjernik

9

17

Postupak proslijeđivanja (8P)

● Stigao je paketIP (16.5.16.122, 192.168.1.12)– Što će usmjernik učiniti s njim?

● Opet će provjeravati tablicu proslijeđivanja– Niti jedna ruta do zadnje ne odgovara– Zadnja ruta kaže da treba usporediti nula bitova!

● Za usmjernik to znači da postoji poklapanje!● Ruta 0/0, ili 0.0.0.0/0, ili default je posebna ruta

– Ta ruta se provjerava zadnja (najkraća mrežna maska)– Uvijek se poklapa

18


● I “obična” računala koriste tablice proslijeđivanja!– Te tablice proslijeđivanja su vrlo male!

● Svega nekoliko zapisa– Jedan za lokalnu mrežu– Jedan za sve ostale mreže (default ruta)– Ruta za loopback sučelje

10

19

Procesi u jednostavnoj mreži (1)

● Primjer jednostavne mreže

Ethernet mreža

R

A

B

C

D

192.168.1.0/24192.168.0.0/24

Računala

20

Procesi u jednostavnoj mreži (2)● Za navedenu mrežu potrebno je odrediti sve

okvire koji se razmijene u mreži za sljedeći niz događaja:– Računalo A šalje IP paket računalu B– Računalo A šalje IP paket računalu D

● Razmjenu okvira prikazujemo koristeći sljedeću notaciju

Eth(odredište, izvorište, podaci)● Očito: da bi mogli prikazati razmjenu okvira

sva Ethernet sučelja moraju imati svoje adrese!

11

21

Procesi u jednostavnoj mreži (3)● Budući da u zadatku nigdje ništa nije rečeno

za konkretne Ethernet adrese koristiti ćemo simboličke zapise!

R

A

B

C

D

ae

be

ce

de

le re

● Usmjernik ima dva sučelja– Mora imati dvije Ethernet adrese!

22

Procesi u jednostavnoj mreži (4)● Kako bi mogli pisati IP pakete moramo imati

izvorišne i odredišne adrese– Nužno je dodijeliti IP adrese računalima– Zadane su mrežne adrese pa ih je potrebno uzeti

u obzir

R

A

B

C

D

192.168.0.2

de

192.168.0.3

192.168.1.2

192.168.1.3

192.168.0.1

192.168.1.1

12

23

Procesi u jednostavnoj mreži (5)● Kako bi mogli pisati tablice usmjeravanja

moramo definirati imena sučeljima

R

A

B

C

D

eth0

de

eth0

eth0

eth0

eth0eth1

24

Procesi u jednostavnoj mreži (6)● Tablica proslijeđivanja računala A

– Računala imaju jednostavne tablice proslijeđivanja

● Ruta za vlastitu mrežu● Ruta za sve ostale mreže (default gateway)

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.0.0/24 eth00/0 192.168.0.1 eth0

● Tablica proslijeđivanja opisuje mreže!– Vezana je za određenu mrežu– Ista je za sva računala na toj mreži– Prema tome: Ista je i za računalo B

13

25

Procesi u jednostavnoj mreži (7)● Tablica proslijeđivanja računala C i D

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.1.0/24 eth00/0 192.168.1.1 eth0

● Tablica proslijeđivanja usmjernika● Način generiranja tablice proslijeđivanja za

usmjernike:– Za svaki usmjernik

● Za svaku mrežu koja postoji– Dodati redak s podacima: koja mreža, koji je idući čvor i koje

je izlazno sučelje preko kojega se dolazi do te mrežeOdredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.0.0/24 eth0192.168.1.0/24 eth1

26

Literatura


14

27

Ključne riječi● Usmjernik● Prosljeđivanje

– Ruta– Tablica prosljeđivanja

● Odredišna mreža● Sljedeći čvor● Izlazno sučelje

– Odabir rute

28

Kraj

1

1


Mreže računalaImplementacija međumreža (internetworks)

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Usmjernici temeljeni na Linux operacijskom

sustavu● Podešavanje Linux temeljenih usmjernika● Naredbe za traženje grešaka

2

3

Uvod● Pretpostavimo da je

zadana neka mreža– Kako ju implementirati?

● Mogućnosti– Korištenjem “pravih”

usmjernika● Može biti dosta zahtijevno, ali

je “realno”

R1

R2

R3

– Korištenjem PC-ja● Problem je količine sučelja i broja potrebnih računala

– Korištenjem virtualnih PC-ja● Praktično, a istovremeno identično stvarnim

situacijama

4

Usmjernici temeljeni na Linuxu (1)● Od svakog PC-ja se može napraviti usmjernik,

pod sljedećim uvijetima– Ima dovoljno mrežnih sučelja– Postoji potrebna programska podrška

● Programska podrška dolazi sa operacijskim sustavom– Temeljna podrška postoji u svim operacijskim

sustavima– Unix, i posebice Linux, imaju kompletnu podršku

za obavljanje funkcija usmjernika● U osnovnim konfiguracijama operacijski

sustavi se ne ponašaju kao usmjernici– Zbog sigurnosnih razloga su te funkcije isključene

3

5

Usmjernici temeljeni na Linuxu (2)

● Specifičnosti Linux operacijskog sustava– Provjera da li su uključene usmjerničke funkcije

Linux operacijskog sustava# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

– 0 označava da su funkcije isključene, a 1 da su uključene

– Uključivanje usmjerničkih funkcija obavlja se izvršavanjem sljedeće naredbe

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

6

Usmjerničke naredbe u Linuxu (1)

● U Linux operacijskom sustavu koristi se naredba ip za upravljanje rutama

● Pregled ruta# ip route sh

● Primjer# ip route sh172.16.163.0/24 dev vmnet8 proto kernel scope link src 172.16.163.1192.168.56.0/24 dev vmnet1 proto kernel scope link src 192.168.56.1161.53.65.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 161.53.65.225169.254.0.0/16 dev eth0 scope linkdefault via 161.53.65.1 dev eth0

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje

4

7


● Dodavanje rute direktno spojene na sučelje– Te rute se inače dodavaju automatski prilikom

dodavanja adrese sučelju# ip route add <mreza>/<maska> dev <sucelje>

● Primjer dodavanja rute iz tabliceOdredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.0.0/24 eth0

# ip route add 192.168.0.0/24 dev eth0

● Dodati sljedeću rutu i potom je izlistatiOdredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje10.12.0.0/16 eth0

8


● Dodavanje rute za udaljenu mrežu# ip route add <mreza>/<maska> via <ipadresa>

● Primjer dodavanja rute iz tabliceOdredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.8.0/24 192.168.1.1 eth0

# ip route add 192.168.8.0/24 via 192.168.1.1

● Dodati sljedeću rutu i potom je izlistatiOdredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje10.14.0.0/16 192.168.2.2 eth0

5

9


● Uklanjanje ruta– Upiše se identična naredba kao i prilikom

dodavanja rute, ali se umjesto riječi add koristi riječ del.

– Za brisanje svih ruta koristi se sljedeća naredba# ip route flush

10

Naredbe za traženje grešaka (1)

● Za traženje grešaka prilikom podešavanja usmjernika koriste se sljedeće naredbe:– ping (8)– traceroute (8)– tcpdump (8)

6

11

Naredba traceroute (1)

● Naredba tijekom izvršavanja prikazuje svaki usmjernik kroz koji prođe IP paket

● Sintaksa# traceroute <odredišna ipadresa ili ime>

● Primjer izvršavanja naredbe# traceroute www.carnet.hrtraceroute to www.carnet.hr (161.53.160.25), 30 hops max, 38 byte packets1 Galadriel.ZEMRIS.FER.HR (161.53.65.1) 4.962 ms 7.574 ms 8.100 ms2 161.53.16.9 (161.53.16.9) 0.288 ms 0.227 ms 0.225 ms3 193.198.229.9 (193.198.229.9) 0.370 ms 0.299 ms 0.275 ms4 www.CARNet.hr (161.53.160.25) 0.301 ms 0.260 ms 0.240 ms

12

Literatura

● Osnova prezentacije preuzeta od:Stjepan Groš, 2004.

7

13

Ključne riječi● Uključivanje funkcije usmjeravanja● Naredbe za podešavanje usmjernika

– Prikaz ruta– Dodavanje ruta– Brisanje ruta

14

Kraj

1

1


Mreže računalaUpravljački protokol mrežnog sloja Interneta

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Format poruka upravljačkog protokola

Interneta● Primjeri upotrebe upravljačkih poruka

2

3

Uvod

● Namjena upravljačkim protokola– Prijenos informacije o stanju mreže

● Na Internetu se koristi protokol ICMP– Internet Control Message Protocol– Specifikacije zahtijevaju implementaciju ICMP-a

4

Format ICMP poruke● Opći format ICMP poruke

Type Code Checksum

0

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

3

1

Message Body

● ICMP se prenosi unutar IP paketa● Tipovi ICMP poruka razlikuju se prema polju

Type● Svaki tip može sadržavati podtip u polju Code● Ostatak paketa ovisi o tipu ICMP poruke

3

5

Format ICMP poruke● Pregled najčešćih poruka

Time exceeded0, 111

Echo request08

Source Quench04

Destination unreachable0 … network unreachable1 … host unreachable3 … port unreachable

3

Echo reply00

PorukaKodTip

6

Konfiguracija za demonstraciju

R1eth0 eth1

R2eth0 eth1

R3eth0 eth1

vmnet3192.168.1.0/24

vmnet4192.168.2.0/24

vmnet5192.168.3.0/24

vmnet2192.168.0.0/24

0.1 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.0.0/24 eth0192.168.1.0/24 eth10/0 192.168.1.2 eth1

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.2.0/24 eth0192.168.3.0/24 eth10/0 192.168.2.1 eth0

Odredišna mreža Idući čvor Izlazno sučelje192.168.1.0/24 eth0192.168.2.0/24 eth1192.168.0.0/24 192.168.1.1 eth0192.168.3.0/24 192.168.2.2 eth1

4

7

Poruke Echo i Echo reply (1)● Koriste se za ispitivanje ispravnosti mreže

– Naredba ping● ICMP Echo: Kod 8, podtip mora biti 0● ICMP Echo reply: Kod 0, podtip mora biti 0● Korištenje u radu naredbe ping

– šalje se poruka Echo s upisanim vremenom slanja– odredište odgovara s porukom Echo reply– ping ispisuje podatke o pristigloj poruci

8

Poruke Echo i Echo reply (2)● Format poruke

● Zapisivanje poruke EchoIP (odredište, izvorište, ICMP(Echo, slijedni broj))

● Zapisivanje poruke Echo ReplyIP (odredište, izvorište,

ICMP( EchoReply, slijedni broj))

Type Code Checksum

0

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

3

1

Sequence NumberIdentifier

Data ...

5

9

Istek vremenskog ograničenja (1)● Obavijest o isteku vremenskog ograničenja

– Polje TTL IP paketa doseglo nulu– Fragment IP paketa nije pristigao u zadanom roku

● Kod poruke je 11– Podtip za TTL je 0

● Format poruke

Type Code Checksum

0

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

3

1

Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram

unused

10

Istek vremenskog ograničenja (2)● Korištenje u naredbi traceroute

– Pošalje se IP paket s TTL=1● Prvi usmjernik odgovara s ICMP porukom isteka

vremenskog ograničenja– Pošalje se IP paket s TTL=2

● Drugi usmjernik odgovara s ICMP porukom isteka vremenskog ograničenja

– ...● Zapis paketa

IP (odredište, izvorište, ICMP(TimeExceeded()))

6

11

Poruke nedostižnih odredišta (1)● Poruke koje se šalju kada odredište ne postoji● Format poruke

Type Code Checksum

0

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

3

1

Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram

unused

● Tip poruke je 3, a podtip određuje što nije dostupno– Podtip 0: Mreža nije dostupna– Podtip 1: Računalo nije dostupno

12

Poruke nedostižnih odredišta (2)

● Zapis poruka o nedostižnom odredištuIP (odredište, izvorište, ICMP(Unreachable, mreža)))IP (odredište, izvorište,

ICMP(Unreachable, ra unalo)))

7

13

Literatura


14

Ključne riječi● ICMP protokol

– namjena– vrste poruka

● Echo + Echo Reply● Destination unreachable● Time exceeded

– Kako radi traceroute?

8

15

Kraj

1


Mreže računalaSigurnosni zaštitni uređaj (firewall)

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Podjela sigurnosnih zaštitnih uređaja● Arhitekture za korištenje sigurnosnog

zaštitnog uređaja● Linux implementacija sigurnosnog zaštitnog

uređaja● Primjeri načina korištenja sigurnosnih zaštitnih

uređaja● Detaljan prikaz Linux implementacije

sigurnosnog zaštitnog uređaja

3

Uvod● Sigurnost računalne mreže vrlo bitan faktor

– Osigurati nadzor prometa koji ulazi u mrežu– Osigurati nadzor izlaznog prometa

● Primjerice, smiju li zaposleni na određene Web stranice

– ...● Općenito se sigurnost kontrolira politikom

(security policy)– Pravila koja kažu što se smije, a što ne

● Nemaju nikakve veze s implementacijama● Na mrežnom sloju sigurnosna politika se

provodi sigurnosnim zaštitnim uređajem (firewall)

4

Podjela firewall uređaja● Na svakom sloju TCP/IP arhitekture može se nalaziti

sigurnosni zaštitni uređaj● Sigurnosni zaštitni uređaj koji radi na trećem sloju

naziva se paketni sigurnosni zaštitni uređaj (packet firewall)

● Paketni sigurnosni zaštitni uređaji se dalje dijele na:– Bez stanja (stateless)

● Odluka za svaki paket se donosi bez obzira na sve prethodne pakete koji su prošli kroz sigurnosni zaštitni uređaj

– S čuvanjem stanja (stateful)● Odluka za svaki paket može koristiti informacije o

paketima koji su prije prošli– sigurnosni zaštitni uređaj mora čuvati informacije, tj. stanje

5

Primjeri arhitektura (1)

● Najjednostavnija arhitektura s jednim sigurnosnim zaštitnim uređajem i bez mogućnosti pristupa na Intranet

Internet

Intranet

FIREWALL

6

Primjeri arhitektura (2)

● Složenija arhitektura s demilitariziranom zonom (DMZ) i jednim sigurnosnim zaštitnim uređajem.

Internet

Intranet

FIREWALL DMZ

7

Primjeri arhitektura (3)● Složena arhitektura s demilitariziranom zonom

(DMZ) i dva sigurnosna zaštitna uređaja

Internet

Intranet

FIREWALL

DMZ

FIREWALL

8

Linux bazirani firewall (1)● (Skoro) svaki operacijski sustav omogućava

implementaciju sigurnosnog zaštitnog uređaja● Detaljnu pažnju posvećujemo Linux

operacijskom sustavu● Ideja sigurnosnog zaštitnog uređaja je da se

svaki paket koji prođe kroz usmjernik podvrgne ispitivanju– Na osnovu podataka u IP paketu određuje se

sudbina IP paketa● Da li ga odbaciti (DROP)● Da li ga prihvatiti (ACCEPT)● Da li napraviti nekakvu promjenu na njemu

9

Linux bazirani firewall (2)● Temeljni put paketa kroz operacijski sustav

Odluka oproslijeđivanju

Paketi kojidolaze s mreže

INPUT

Paketi namijenjenilokalnom računalu

Aplikacija

FORWARDPaketi koji

se šalju daljena mrežu

OUTPUT

Aplikacija

Aplikacija primapodatke

Aplikacija šaljepodatke

Paketi odlazena mrežu

– S kružnicama su označena mjesta gdje se ubacuju pravila za filtriranje IP paketa

10

Linux bazirani firewall (3)● Za rad s sigurnosnim zaštitnim uređajem na

Linux operacijskom sustavu upotrebljava se naredba iptables

● Primjer ispisa sadržaja svih lanaca# iptables -LChain INPUT (policy ACCEPT)target prot opt source destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT)target prot opt source destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)target prot opt source destination#

● U navedenom primjeru svi lanci su prazni– Politika svih lanaca je da sve propuštaju (policy ACCEPT)

11

Linux bazirani firewall (4)

● Primjer dodavanja pravila u FORWARD lanac– Svaki paket koji prolazi kroz usmjernik, a ima

izvorišnu adresu 192.168.1.1 treba odbaciti# iptables -A FORWARD -s 192.168.1.1 -j DROP# iptables -LChain INPUT (policy ACCEPT)target prot opt source destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT)target prot opt source destinationDROP all -- 192.168.1.1 anywhere

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)target prot opt source destination

12


● Primjer dodavanja pravila u FORWARD lanac– Svaki paket koji prolazi kroz usmjernik, a dolazi s

mreže 192.168.1.0/24 treba odbaciti# iptables -A FORWARD -s 192.168.1.0/24 -j DROP# iptables -LChain INPUT (policy ACCEPT)target prot opt source destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT)target prot opt source destinationDROP all -- 192.168.1.1 anywhereDROP all -- 192.168.1.0/24 anywhere

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)target prot opt source destination

13


● Primjer brisanja pravila iz FORWARD lanca– Sintaksa za brisanje je ista osim što se umjesto

opcije A (Append) koristi opcija D (Delete)– Dakle, da izbrišemo prethodna dva pravila

koristimo sljedeće naredbe:# iptables -D FORWARD -s 192.168.1.1 -j DROP# iptables -D FORWARD -s 192.168.1.0/24 -j DROP

14


● Primjeri odabira paketa na osnovu odredišne adrese (destination address)– Zaustavi sve pakete koji idu na adresu

192.168.1.1# iptables -A FORWARD -d 192.168.1.1 -j DROP

– Što se dešava u ovom slučaju s paketima koje šalje sljedeća naredba izvršena na usmjerniku R1# ping 192.168.3.1

● Odredište može biti i mreža...

15


● Primjer odabira na osnovu ulaznog sučelja– Primjerice, svi paketi koji ulaze na sučelje eth1

usmjernika R2 se ne propuštaju# iptables -A FORWARD -i eth1 -j DROP

● Slično se može odabirati i na osnovu izlaznog sučelja– Primjerice, svi paketi koji odlaze na sučelje eth0

usmjernika R2 se ne propuštaju# iptables -A FORWARD -o eth0 -j DROP

16


● Primjer odabira na osnovu protokola unutar IP paketa– Primjerice, svi paketi koji sadrže protokol ICMP se

ne propuštaju# iptables -A FORWARD -p icmp -j DROP

● Svaki protokol se može filtrirati na osnovu dodatnih parametara– Primjerice, svi ICMP Echo Request paketi se ne

propuštaju# iptables -A FORWARD -p icmp –-icmp-type echo-request -j DROP

17


● Kada se neko pravilo poklapa s paketom izvršava se zadana akcija (target)– do sada smo upotrebljavali akciju DROP

● paket se jednostavno odbaci– na raspolaganju su još sljeće akcije

● ACCEPT– paket se prihvaća

● LOG– zapisuje se informacija o paketu, ali pravilo ne djeluje na njega

18


● Za brisanje svih pravila iz svih lanaca koristi se sljedeća naredba

# iptables -F

● Kako bi se očistio samo neki lanac navodi se njegovo ime kao argument opciji F– Primjer uklanjanja svih pravila iz lanca INPUT

# iptables -F INPUT

19

Detaljni prikaz lanaca Linuxa (1)

mangle nat ODLUKA OPROSLIJEĐIVANJU mangle filter mangle nat

mangle

filter

filter

nat

mangle

PREROUTING FORWARD POSTROUTING

INPUT OUTPUT

20

Detaljan prikaz lanaca Linuxa (2)

● Svaki lanac sastoji se od tablica– Tablica filter služi za filtriranje paketa

● S tim tablicama smo do sada radili– Tablica mangle služi za modifikacije paketa

● Te modifikacije ne uključuju IP adrese– Tablice nat služe za promjenu adresa u IP

paketima● Za prikaz pojedinih tablica koristi se opcija t

– Primjer ispisa sadržaja svih nat tablica# iptables -t nat -L

21

Literatura


22

Ključne riječi● Firewall● DMZ● Konfiguracija firewalla: iptables

23

Kraj

1


Mreže računalaPrijenosni sloj

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Uvod● Prijenosni sloj● UDP● Korištenje UDPa u aplikacijama

– primjer poslužitelja– prevođenje programa– primjer klijenta

3

Uvod (1)● U dosadašnjim

predavanjima obradili smo sljedeća tri sloja:– Mrežni. Brine se o prijenosu

paketa između različitih mreža.

– Podatkovni. Brine se o prijenosu okvira između dva direktno spojena uređaja

– Fizički. Brine se o prijenosu pojedinih bitova između dva direktno spojena uređaja

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Aplikacijski sloj

4

Uvod (2)● U današnjem predavanju

bavimo se prijenosnim protokolima

● Prijenosni protokoli prenose podatke između krajeva– end-to-end– izolira korisnike od

specifičnosti računalnih mreža

● Aplikacije uglavnom koriste usluge prijenosnog sloja

Fizički sloj

Podatkovni sloj

Mrežni sloj

Prijenosni sloj

Aplikacijski sloj

5

Prijenosni sloj (1)● Usluge prijenosnog sloja mogu se podijeliti na

mnoštvo različitih načina

6

Prijenosni sloj● Dvije vrste usluga prijenosnog sloja

– Bespojna (engl. connectionless)● Slična paketima mrežnog sloja● Ne jamči isporuku paketa● Ne jamči očuvan redoslijed slanja● Paketi se mogu duplicirati● Ovu uslugu nudi Internet protokol UDP

– Spojna (engl. connection oriented)● Nužno uspostavljanje veze prije korištenja usluge● Usluga jamči očuvan redoslijed svih poslanih podataka● Usluga jamči pouzdanu isporuku● Podaci su isporučeni točno jednom

(nema dupliciranja podataka)● Ovu uslugu nudi Internet protokol TCP

7

UDP (1)● Bespojna usluga Interneta

– User Datagram Protocol– Usluga ne nudi nikakva jamstava korisniku

● Prijenos podataka obavlja se u UDP paketima– Svaki UDP paket je samostalna jedinica

Izvorišni port Odredišni portDuljina paketa Kontrolna suma

Podaci

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 10 1 2 3

8

UDP (2)● Pristupi su nužni kako bi više aplikacija

istovremeno moglo koristiti usluge UDP protokola

● Uzmimo da se koriste samo IP adrese– Pretpostavimo da App1 šalje niz “app1”, a App2

niz “app2” - kako će poslužitelj vratiti odgovore!?

Prijenosni sloj (UDP) Prijenosni sloj (UDP)

Mrežni i niži slojevi

App 1 App 2

Korisnik 1 Korisnik 2

Poslužitelj

Računalo 192.168.0.10 Računalo 192.168.0.1

9

UDP (3)

● Budući da se koriste i portovi, tada će IP paket aplikacije App1 imati sljedeći oblikIP (192.168.0.1, 192.168.0.10, UDP(169, 100, “app1”)– Pretpostavljamo da je poslužitelj vezan na port

169– Aplikacija 1 je odabrala port 100

● IP paket aplikacije App2 će imati sljedeći oblikIP (192.168.0.1, 192.168.0.10, UDP(169, 101, “app2”)– Aplikacija 2 je odabrala port 101

● Dvije različite aplikacije moraju imati različite portove

10

UDP (4)● Poslužitelj će sada odgovoriti svakoj aplikaciji

te će biti poslani sljedeći paketiIP (192.168.0.10, 192.168.0.1, UDP(100, 169, “app1 odg”)IP (192.168.0.10, 192.168.0.1, UDP(101, 169, “app1 odg”)

● Kada paketi pristignu do odredišnog računala ono će ih na osnovu pristupa znati isporučiti odgovarajućoj aplikaciji– Svaka UDP “veza” potpuno je identificirana s četiri parametra:

● izvorišna i odredišna IP adresa● izvorišni i odredišni port

(source IP, source port, destination IP, destination port)

11

UDP (5)

● Primjeri upotrebe UDP protokola– Kada nije bitno da li će biti izgubljen koji paket

● Audio i video mogu tolerirati gubitke– Kada treba sačuvati granice između poslanih

podataka– Kada se šalje istovremeno do više aplikacija

● Difuzija u grupi– Kada na poslužitelju želimo imati što manje

podataka o pojedinim konekcijama

12

Korištenje UDPa u programima (1)

● Mrežne usluge se općenito koriste putem socket API-ja

● socket je standardizirano sučelje na nivou operacijskog sustava– svi operacijski sustavi podržavaju socket sučelja

● to uključuje Unix/Linux, Windows, ...– temeljni pojam u tom APIju je pojam spojne točke

(socketa)

13

Korištenje UDPa u programima (2)

socket()

sendto()

recvfrom()

close()

bind()

recvfrom()

sendto()

close()

socket()

14

Primjer poslužitelja (1)

#include <stdio.h>

/** Ove zaglavne datoteke su specifi ne za programe koji koriste

* usluge ra unalne mreže, a posebice prijenosne usluge*/

#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <netinet/in.h>

● U program prvo moramo uključiti zaglavne datoteke koje definiraju sve potrebne konstante i deklariraju sve funkcije

15


main(int argc, char **argv){

int sockfd;struct sockaddr_in addr, fromaddr;socklen_t fromlen;char buff[16000];

● Budući da ćemo napraviti jednostavan poslužitelj koji vraća svaki niz koji primi dovoljna je jedna glavna funkcija

● Dakle, slijedi deklaracija funkcije i svih potrebnih varijabli

16


if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {

perror("socket");exit (1);

}

● Prvo kreiramo spojnu točku (socket)– To se obavlja funkcijom socket()– Prvi argument funkcije određuje korišteni skup protokola

● U našem slučaju to su protokoli temeljeni na IPv4 pa funkciji proslijeđujemo argument AF_INET

– Drugi argument definira vrstu usluge kakvu želimo koristiti● Budući da trebamo bespojnu uslugu navodimo

konstantu SOCK_DGRAM– Treći argument odabire protokol, a 0 znači da se

automatski odabere odgovarajući protokol

17

Primjer poslužitelja (4)● Potom popunjavamo adresnu strukturu s

podacima o poslužiteljuaddr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(10000);addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

● Socket API podržava mnoštvo različitih porodica protokola– Adresna struktura mora ih sve podržavati– Prvi član adresne strukture određuje porodicu

protokola– U našem slučaju radi se o IP porodici protokola

pa se koristi konstanta AF_INET● Iz istog razloga se koristi i u socket() funkciji

18

Primjer poslužitelja (5)– Član strukture sin_port određuje port na kojemu

aplikacija sluša● Budući da taj podatak ide na mrežu mora se pripaziti

na poredak okteta (byte order, little endian, big endian)● Mreža ima definiran svoj standard koji može biti različit

od računala na kojemu se program izvršava!● Funkcija htons() (host to network short) to radi za

nas– Član sin_addr određuje IP adresu na kojoj će čekati palikacija

● Konstanta INADDRY_ANY znači sve raspoložive adrese koje računalo posjeduje!

● Opet moramo paziti na redoslijed okteta, ali ovaj puta upotrebljavamo funkciju htonl() jer se radi o 32-bitnom broju

19


● Sada spojnoj točki dajemo adresu, tj. povezujemo ju s adresom

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr,sizeof(struct sockaddr_in)) < 0) {perror("bind");exit (1);

}

● Ako funkcija bind() vrati vrijednost manju od nule tada povezivanje iz nekog razloga nije uspjelo– Funkcija perror() će nam ispisati zašto

povezivanje nije uspjelo

20


● Konačno, glavna petalj koja čeka da nešto pristigne i potom pristigle podatke vraća nazad

while (1) {fromlen = sizeof(struct sockaddr_in);recvfrom(sockfd, buff, 16000, 0,(struct sockaddr *)&fromaddr, &fromlen);printf ("Primio niz '%s'\n", buff);sendto(sockfd, buff, strlen(buff) + 1, 0,(struct sockaddr *)&fromaddr, fromlen);printf ("Poslao nazad niz\n");

}}

21

Primjer poslužitelja (8)● Funkcija recvfrom() se ne vraća dok god ne

pristignu nekakvi podacifromlen = sizeof(struct sockaddr_in);recvfrom(sockfd, buff, 16000, 0,

(struct sockaddr *)&fromaddr, &fromlen);

● Argumenti funkcije– prvi argument je identifikator spojne točke na kojoj se čeka

paketi– drugi argument je spremnik u koji se pohranjuju pristigli podaci– treći argument sadrži veličinu spremnika– peti argument je spremnik u koji će se pohraniti adresa

pošljatelja– šesti argument prilikom poziva funkcije mora sadržavati veličinu

spremnika 5. argumenta, a na izlazu će sadržavati količinu upisanih podataka u navedeni spremnik

22

Primjer poslužitelja (7)● Funkcija sendto() se odmah vraća

sendto(sockfd, buff, strlen(buff), 0,(struct sockaddr *)&fromaddr, fromlen);

● Argumenti funkcije– prvi argument je identifikator spojne točke na kojoj se čeka paketi

– drugi argument je spremnik koji sadrži podatke za slanje

– treći argument sadrži količinu podataka u spremniku– peti argument sadrži adresu na koju se šalju podaci u

spremniku– šesti argument sadrži količinu upisanih podataka u

navedeni spremnik s adresom

23

Prevođenje C programa (1)

● Kako bi se C program preveo u izvršni kod potrebno je koristiti sljedeću naredbu

gcc -o <ima programa> <ime programa>.c

● Primjerice, ako je program upisan u datoteku server.c, tada treba izvršiti sljedeću naredbu

gcc -o server server.c

● Pokretanje programa izvodi se na sljedeći način

./server

24

Primjer klijenta (1)● Kao i kod poslužitelja kod započinjemo

uključivanjem potrebnih zaglavnih datoteka u kojima su definirane sve potrebne konstante i deklarirane sve funkcije koje koristimo– Prva include direktiva je opća i ne ovisi o

računalnim mrežama– Druge tri include datoteke specifične su za

mrežne aplikacije koje koriste UDP protokol#include <stdio.h>

#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <netinet/in.h>

25

Primjer klijenta (2)● Nakon uključivanja zaglavnih datoteka kreće

opis glavne funkcije– Program je dosta jednostavan pa imamo samo

jednu funkciju– Odmah po definiranju funkcije definiramo sve

varijable koje su nam potrebne u programu● O njima ćemo tijekom objašnjavanja ostatka programa

main(int argc, char **argv){

int sockfd;struct sockaddr_in addr, fromaddr;socklen_t fromlen;char buff[16000];

26

Primjer klijenta (3)● Prvu stvar koju moramo provjeriti je ispravno

pozivanje programa, tj. da li je korisnik naveo sve potrebne argumente

– U našem slučaju očekujem dva argumenta – IP adresa poslužitelja i nekakav tekst koji se šalje poslužitelju

– Ako korisnik nije naveo potrebne argument ili ih je naveo previše ispisujemo sintaksu programa i izazimo van

● Primjetiti kako se i ime programa računa kao argument pa ispada da očekujemo tri argumenta

if (argc != 3) {fprintf (stderr, "client <ip adresa> <string>\n");exit(1);

}

27

Primjer klijenta (4)● Budući da je korisnik naveo ispravnu sintaksu

tada prvo kreiramo pristupnu točku (socket)– Prilikom kreiranja pristupne točke pazimo da nam

funkcija ne vrati grešku● To znamo po tome što je vratila vrijednost manju od

nule● Pristupna točka je identificirana s pozitivnim brojem!

– Ako je nastupila greška tada ju ispisujemo uz pomoć funkcije perror()

● Funkcija perror() će nam ispisati kod greškeif ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {


}

28

Primjer klijenta (5)● Budući da je korisnik naveo ispravnu sintaksu

tada prvo kreiramo pristupnu točku (socket)– Prilikom kreiranja pristupne točke pazimo da nam

funkcija ne vrati grešku● To znamo po tome što je vratila vrijednost manju od

nule● Pristupna točka je identificirana s pozitivnim brojem!

– Ako je nastupila greška tada ju ispisujemo uz pomoć funkcije perror()

● Funkcija perror() će nam ispisati kod greškeif ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {


}

29

Primjer klijenta (6)● Sada pripremamo adresu poslužitelja

– Opet radimo sa strukturom sockaddr_in te joj popunjavamo odgovarajuća polja

– Polje sin_family određuje skup protokola s kojima radimo i to je u našem slučaju IPv4, tj. AF_INET

addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(10000);if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {

fprintf (stderr, "Nevazeca IP adresa\n");exit(1);

}

30

Primjer klijenta (7)● Sada pripremamo adresu poslužitelja ....

– Polje sin_port postavljamo na vrijednost 10000● Na tom portu čeka poslužitelj

– tako smo sami odabrali kada smo radili poslužitelj● Moramo koristiti funkciju htons() kako bi se okteti

pravilno rasporedili za prijenos po mreži

addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(10000);if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {


}

31

Primjer klijenta (8)● I dalje pripremamo adresu poslužitelja ...

– Za pretvaranje tekstualnog zapisa IP adrese u binarni niz koristimo funkciju inet_pton

● Prvi argument funkciji je točan tip adresa koje treba pretvarati

– Može biti primjerice IPv6, kod nas je IPv4 pa stavljamo konstantu AF_INET

● Drugi argument funkciji je string koji sadrži IP adresu● Treći argument funkciji je mjesto od četiri okteta gdje će

pohraniti pretvorenu funkciju● Ako funkcija vrati nulu tada nije dobila ispravnu IP adresu

– Primjerice, netko je mogao napisati 1270.0.0.1addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(10000);if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {


}

32

Primjer klijenta (9)● Nakon što je odredišna adresa pripremljena

možemo poslati podatke– Za to koristimo funkciju sendto()

● Prvi argument funkcije je spojna točka kroz koju šaljemo podatke

● Drugi argument je pokazivač na podatke koje je potrebno poslati

● Treći argument je veličina podataka– Dodajemo 1 na veličinu jer strlen ne uključuje u duljinu

terminator stringa, tj. znak koji označava njegov kraj● Peti argument je adresa na koju šaljemo podatak● Šesti argument govori o veličini petog argumenta

sendto(sockfd, argv[2], strlen(argv[2]) + 1, 0,(struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr_in));

33

Primjer klijenta (10)● Konačno, čekamo da nam poslužitelj vrati podatke, a

nakon što ih primimo ispisujemo ih na termina– Za primanje koristimo funkciju recvfrom()– Ta funkcija čeka dok joj nešto ne pristigne– Prvi argument je spojna točka na koju trebaju pristići podaci– Drugi argument je spremnik u koji će pohraniti podatke– Treći argument je maksimalna količina podataka koja stane u

spremnik– Peti argument je pokazivač na strukturu u koju će se pohraniti

adresa pošiljatelja– Šesti argument na ulazu određuje veličinu spremnika petog

argumenta, a na izlazu sadrži količinu pohranjenih podatakarecvfrom(sockfd, buff, 16000, 0, (struct sockaddr

*)&fromaddr, &fromlen);

printf ("Primio natrag niz %s\n", buff);

34

Primjeri u Javi● Izvorni kod poslužitelja dostupan je na

Web stranicama kolegija● Razmatramo mrežnu aplikaciju za slanje

poruka● Aplikacija se sastoji od dva dijela:

– Poslužitelj (UDPServer)– Klijent (UDPKlijent)

35

Primjeri u Javi● Poslužitelj

– Program koji se jednom pokrene i ostaje pokrenut

– Stvara pristupnu točku i povezuje ju na zadani (svima poznati) port

– U beskonačnoj petlji:● Čeka na UDP pakete za taj port● Ispisuje sadržaj paketa i pošiljatelju vraća

potvrdu (tekst “OK.”)

36

Primjeri u Javi● Klijent

– Program koji šalje poruku UDP paketom i čeka na potvrdu

– Stvara pristupnu točku (ne obavlja eksplicitno povezivanje na neki port – zašto?)

– Stvara UDP paket s porukom i šalje ga poslužitelju

– Čeka na potvrdu od poslužitelja– Zatvara pristupnu točku

37

Primjeri u Javi – potrebni razredi● IP adresa pohranjuje se kao razred

InetAddress● Razred ima zgodne pomoćne metode:

InetAddress mojaAdresa = InetAddress.getLocalHost();

InetAddress adresa2 = InetAddress.getByName(“www.google.com”);

38

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Poslužitelj operacijskom sustavu treba

reći za koju adresu i koji port prima poruke

● Tome služi razred InetSocketAddress koji povezuje IP adresu i port

InetAddress mojaAdresa = InetAddress.getLocalHost();int mojPort = 10000;

InetSocketAddress punaAdresa = new InetSocketAddress(mojaAdresa, mojPort);

39

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Pristupna točka (socket) koja radi s UDP

protokolom dostupna je kroz razred DatagramSocket.

● Nepovezana pristupna točka stvara se pozivom:

DatagramSocket socket = new DatagramSocket(null);

40

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Naknadno povezivanje obavlja se

pozivom metode bind(…)

DatagramSocket socket = new DatagramSocket(null);InetSocketAddress punaAdresa = …;Socket.bind(punaAdresa);

41

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Pristupna točka (socket) koja radi s UDP

protokolom dostupna je kroz razred DatagramSocket.

● Pristupna točka koja je povezuje na neki slobodni port (određuje operacijski sustav) stvara se pozivom:

DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

42

Primjeri u Javi – potrebni razredi● UDP paket modeliran je razredom

DatagramPacket.● Stvara se tako da mu se preda “teret” koji

treba prenijeti (ako ga šaljemo) ili spremnik u koji će se pohraniti podaci (ako ga primamo)

byte[] znakovi = “Ovo je poruka za drugu stranu”.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(znakovi, znakovi.length);

43

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Ako UDP paket šaljemo, potrebno je još

definirati i IP adresu te port odredišta:– packet.setAddress(…);– packet.setPort(…);

byte[] znakovi = “Ovo je poruka za drugu stranu”.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(znakovi, znakovi.length);packet.setAddress(adresaPosluzitelja);packet.setPort(port);

44

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Jednom kada smo otvoriti pristupnu točku

i stvorili paket, šaljemo ga metodom send(…)

socket.send(packet);

45

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Jednom kada smo otvoriti pristupnu točku

i stvorili paket sa dovoljno praznog mjesta za primitak poruke, primamo ga metodom receive(…)

● Ta metoda blokira do primitka paketa

socket.receive(packet);

46

Primjeri u Javi – potrebni razredi● Po primitku paketa možemo koristiti

metode:– byte[] podaci = paket.getData();

vraća spremnik koji sadrži i primljene podatke

– int velicina = paket.getLength();vraća broj okteta koji je primljenmože biti manji od veličine spremnika

socket.receive(packet);

47

Primjeri u Javi – potrebni razredi

48

Kraj

1


Mreže računalaUsluge pouzdanog prijenosa podataka i TCP

Marko Čupić, 2006

2

Sadržaj● Model prijenosa

– Potreba za pouzdanim prijenosom● Potpuno pouzdan prijenosni kanal● Kanal koji unosi pogreške● Gubici u prijenosnom kanalu● Protokol s vraćanjem

3

Model usluge

Entitet kojišalje podatke

Entitet kojiprima podatke

Podaci kojiodlaze

Pristiglipodaci

Pouzdan prijenosni kanal

Slo

j NS

loj N

-1

4

Implementacija pouzdane usluge

Nepouzdani kanal

Podaci

Protokol zapouzdan prijenos

podataka(predajnik)

Protokol zapouzdan prijenos

podataka(prijemnik)

Podaci

5

Potpuno pouzdan prijenosni kanal

● Kada imamo potpuno pouzdan kanal– Možemo samo slati pakete– U ovom slučaju paket = podatak

Predajnik Prijemnik

6

Kanal s pogreškama

● Što učiniti kada se primi neispravan paket?– Paket mora nositi

informaciju koja omogućava detekciju pogreške

● Negativna potvrda● Što kada je paket

ispravno primljen?

Predajnik Prijemnik

paket

nack

paket

7

Kanal s pogreškama (2)

● Pozitivne potvrde● Problem

– Moguće je da potvrde budu oštećene

– Što učiniti poslati ponovo ili novi?

– Kako druga strana može raspoznati ponovljeni paket?

Predajnik Prijemnik

paket

ack

paket

nack

paket

ack

paket

ack

8

Kanal s pogreškama (3)

● Dodajemo redni broj paketu– Sada predajnik može

slobodno ponoviti slanje paketa

– Prijemnik zna koji očekuje a ostale pakete odbacuje

Predajnik Prijemnik

paket 0

ack

paket 1

nack

paket 1

ack

paket 0

ack

9

Kanal s gubicima (1)● Što kada kanal izgubi

pakete?● Dosadašnji protokol ne

može razaznati potvrde– Da li pripada ponovljenom

paketu ili je zalutala od nekog starog paketa

● Rješenje: Dodajemo redni broj potvrdi!

● Dobijeni protokol: alternating bit protocol

Predajnik Prijemnik

paket 0

ack

Istekvremenskogograničenja

paket 0

paket 1

ack?

10

Kanal s gubicima (2)Predajnik Prijemnik

paket 0


ack 0paket 1ack 1paket 0ack 0

(a) Normalan rad protokola

Predajnik Prijemnik

paket 0ack 0paket 1

(b) Izgubljen paket

paket 1ack 1paket 0ack 0


Predajnik Prijemnik

paket 0ack 0

(c) Izgubljena potvrda

paket 1ack 1paket 0ack 0

paket 1ack 1


Predajnik Prijemnik

paket 0

(d) Prekratko vremensko ograničenje

paket 0ack 0

paket 1ack 0

ack 1

paket 0

ack 0

Detektiranduplikat

11

Protokol s vraćanjem

● Problem prethodnog protokola: neefikasnost– veća što je veći umnožak kašnjenja i brzine veze– toliko podataka može u svakom trenutku biti u

prijenosu!– rješenje: omogućimo slanje više paketa bez

potvrde!– rješenje zahtijeva povećanje slijednih brojeva

● više nisu samo 0 i 1!– dvije varijante protokola:

● protokol s vraćanjem (go back N)● protokol sa selektivnim ponavljanjem (selective repeat)

12

Protokol s vraćanjem (2)● Omogućavamo slanje više paketa

– Za svaki paket očekujemo potvrdu– Potvrda potvrđuje primitak svih paketa do

uključivo onog potvrđenog– Moramo uvesti vremensko ograničenje. Ako ne

stigne potvrda ponovo poslati paket

Prozor

base nextseqnum

Poslani i potvrđeni paketi

Poslani i nepotvrđeni paketi

Neposlani i nepotvrđeni paketi

Paketi koji se ne smiju slati

13

Protokol s vraćanjem (3)

● Primjer rada protokola za veličinu prozora 4 paketa

● Protokol sa selektivnim ponavljanjem je sličan ali pohranjuje podatke– veličina prozora do

pola maksimalne veličine polja!

paket 0

ack 0

paket 1

ack 1

paket 2

paket 3Paket vanredoslijeda

ack 1

paket 4

paket 5Paket vanredoslijedaPaket vanredoslijeda

ack 1

ack 1


paket 2paket 3paket 4paket 5

ack 2

ack 3

ack 4

14

Kraj

1

1


Mreže računalaDNS Protokol

Marko Čupić, 2006

2

Uvod

● Ova tema bavi se aplikacijskim slojem Interneta

● Spomenuti ćemo namjenu i način rada protokola DNS

2

3

DNS (1)● Domain Name System● Osnovna namjena

– pretvaranje imena računala u IP adrese– koristi UDP protokol (port 53) za slanje

informacija● Primjer

– Koja je IP adresa računala www.vern.hr?– Poslati ćemo upit DNS poslužitelju!– Za slanje upita koristiti ćemo program nslookup– Dakle, trebamo izvršiti sljedeću naredbu

nslookup www.vern.hr

– Ta naredba za nas šalje upit DNS poslužitelju i ispisuje primljeni odgovor

4

DNS (2)● DNS također omogućava pretvaranje IP

adrese u ime– No to ne radi uvijek, ovisno da li je administrator

podesio DNS poslužitelj● To bi trebali svi podesiti, ali ne podešavaju....

– Pokušajmo saznati ime računala čija IP adresa je 161.53.65.11

– Opet koristimo naredbu nslookupnslookup 161.53.65.11

3

5

DNS (3)● Primjetimo kako jedna IP adresa može imati

više imena!– Primjerice, pitajte za sljedeća imena

www.zemris.fer.hrgandalf.zemris.fer.hrwebmail.zemris.fer.hr

● No također jedno ime može imati više IP adresa!– Primjerice, pitajte za sljedeća imena

www.amazon.comwww.google.comwww.ibm.com

– Razlog stavljanja više IP adresa je postizanje visoke raspoloživosti

6

DNS (4)● Kako je DNS organiziran?● Prije DNS-a na jednom mjestu na Internetu

postojala je datoteka sa svim parovima IP adresa/ime računala– Za svako novo računalo trebalo je čekati

osvježavanje datoteke– Veliko opterećenje na poslužitelj koji je posluživao

datoteku– Internet je u to vrijeme bio daleko manji u odnosu

na današnje stanje● Odlučeno je kako DNS treba biti distribuiran i

hijerarhijski

4

7

DNS (5)● DNS hijerarhija kreće od

korijene (root) domene● Unutar pojedine domene

mogu se nalaziti poddomene ili računala

● Puno ime računala dobijamo tako da iščitavamo ododzdo prema gore

● Za svaku domenu brine se jedan ili više poslužitelja

com net org biz edu hr de uk

fer carnet srce vern

cc zemris tel zpm

gandalf chip took aurora

www

...

...

...

...

www

8

DNS (6)

● I imena poslužitelja za pojedinu domenu smještena su u DNS poslužiteljima

● Primjerice, kako bi saznali koji su DNS poslužitelji za vern.hr domenu koristimo nslookup naredbu na sljedeći načinnslookup -type=ns vern.hr

● Naredba nslookup pita lokalni DNS poslužitelj– Lokalni DNS poslužitelj iterativno traži odgovor– Odgovori se privremeno pohranjuju kako bi idući

puta upit bio brži

5

9

DNS (7)

● Korištenjem nslookup naredbe mogu se pitati i drugi poslužitelji

● Primjerice, pitamo poslužitelj 161.53.65.11 koja je IP adresa računala www.zemris.fer.hrnslookup www.zemris.fer.hr 161.53.65.11

● Možemo isti poslužitelj pitati tko je zadužen za zemris.fer.hr domenunslookup -type=ns zemris.fer.hr 161.53.65.11

10

Zadaci (1)● Odredite IP adrese za sljedeća imena

www.zemris.fer.hrmsdn.microsoft.comwww.slashdot.org

● Odredite imena za sljedeće IP adrese161.53.72.111195.29.214.38195.29.218.131

● Odredite DNS poslužitelje za iduće domenehtnet.hralgebra.hriskon.hr

6

11

Zadaci (2)

● Pretpostavite da ste otvorili Firefox i upisali adresu http://www.slashdot.org. Firefox je javio pogrešku.– Što može biti problem?– Razraditi malo moguće probleme i način njihova

otkrivanja!

12

Kraj


Mreže računalaWeb protokol

Marko Čupić

Osnove HTTP protokola● Za prijenos Web stranica koristi se HTTP

protokol (Hypertext Transfer Protocol)– Koristi TCP– za njega je rezerviran pristup 80– oblikom je sličan SMTP protokolu

● Karakteristike HTTP protokola– HTTP je jednostavan upit/odgovor

(request/response) protokol● Klijent se spaja na poslužitelj, predaje zahtijev i

prihvaća odgovor– HTTP je protokol bez stanja!

● Poslužitelj smatra sve pristupe različitima i međusobno nevezanim!

2

HTTP Zahtijev

● Primjer jednostavnog zahtijeva za osnovnom stranicom

GET / HTTP/1.1

● Karakteristike primjera– Koristimo metodu GET– Kraj zahtijeva označava se praznom linijom– Koristi se verzija 1.1 HTTP protokola

● Zadnja verzija protokola● Osim nje koristi se i HTTP verzija 1.0

HTTP Odgovor

● Odgovor se sastoji od zaglavlja i tijela odgovora– Zaglavlje sadrži sljedeće informacije

● Status (200 OK, 404 Not found, ...)● Sadržaj odgovora (Content-Type: text/html)● Naziv poslužitelja (Server: GWS/2.1)● Datum generiranja odgovora (Date: ...)● I niz drugih polja (Cookie, ... )

– Nakon zaglavlja, odvojeno jednom praznom linijom, dolazi tijelo odgovora – najčešće HTML stranica

3

Virtualni Web poslužitelji● Na jednoj IP adresi može se nalaziti više

poslužitelja– Oni se raspoznaju upotrebom Host atributa u zaglavlju

● Primjer zahtijeva za stranicom s Web poslužitelja www.zemris.fer.hr

C:> telnet 161.53.65.11

GET / HTTP/1.1

Host: www.zemris.fer.hr

● Primjer zahtijeva za stranicom s Web poslužitelja sigurnost.zemris.fer.hr

C:> telnet 161.53.65.11

GET / HTTP/1.1

Host: sigurnost.zemris.fer.hr

Dodatni atributi u zaglavlju

● Primjer dodatnih atributa koji se mogu pojaviti u zahtijevu:– Accept: Klijent može reći koje vrste datoteka želi

Accept: text/plain; q=0.5, text/html,text/x-dvi; q=0.8, text/x-c

– Accept-Charset: Prihvatljivi kodni raspored– Accept-Language: Prihvatljivi jezici– Connection: Da li se veza zatvara nakon

odgovora– Referer: URL s kojega klijent pristupa– User-Agent: Korisnikov agent

Accept: text/plain; q=0.5, text/html,text/x-dvi; q=0.8, text/x-

c

4

Proxy

● Proxy je HTTP poslužitelj koji prihvaća zahtijev od klijenta i šalje ga “pravom”poslužitelju

● Razlozi upotrebe– Pohranjuje često tražene stranice po može

smanjiti opterećenje Web poslužitelja– Mogu se uvesti kontrole pristupa pojedinim

stranicama koje firewall ne može ostvariti– Može filtrirati sadržaj stranica

Kraj

mr 01 merged

Documents