Osnove racunarskih mreza

     Računarske mreže 

             Računarska mreža je pojam koji se odnosi na računare i druge uređaje koji su međusobno povezani kablovima ili na drugi način, a u svrhu međusobne komunikacije i deljenja podataka.

            U računarskoj mreži osim računara mogu biti i habovi (razvodnici), svičevi (skretnice, komutatori) i ruteri (usmerivači). Različite tehnologije mogu se koristiti za prenos podataka s jednog mesta na drugo, uključujući kablove, radio talase i mikrotalasni prenos. Veza između dva računara koji dele svoje resurse može da se nazove računarskom mrežom.

Razlozi za umrežavanje

            Danas kada su računari relativno dostupni svakom i uz to su izuzetno moćni,umrežavanje povećava efikasnost i smanjuje troškove poslovanja. Osnovni razlozi za umrežavanje su: zajedničko korišćenje informacija zajedničko korišćenje hardvera i softvera.

Osnovne komponente računarkske mreže

- mrezne stanice
- deljene periferne jedinice
-mrezni uredjaji
-prenosni medijum

Mrezna stanica je najcesce racunar, ali moze da bude i ulazno- izlazni uredjaj koji u sebi ima softverske i hardverske komponente za povezivanje na mrezu , mreznu ili bezicnu karticu.

Deljene periferne jedinice su ulazno-izlazni uredjaji kojisu povezni na neku od mreznih stanica i imaju mogucnost razmene podataka samo preko svoje mrezne stanice(stampaci, skeneri, faks uredjaji...)

Mrezni uredjaji su posebni komunikacioni uredjaji koji sluze za povezivanje i usmeravanje saobracaja u mrezi. Primeri su:
 - Hab - jednostavniji uredjaji koji nema nikakvu ugradjenu inteligenciju vec jednostavno prosledjuje sve poruke koje stignu do njega na sve racunare koji su povezani
 - Switch - je uredjaj koji ima ugradjenu inteligenciju prepoznavanje adrese uredjaja i mogucnost slanja poruka na tacno odredjenu adresu
 - Ruter - prdstavlja mrzni uredjaj pomocu kog se spajaju razlicite mreze kako bi mogle kroz njih da se prosledjuju mreze.

Prenosni medijumi su bakarne zice i opticki kablovi ili elektromagnetni talasi koji povezuju sve komponente u mrezi

Topologije

Mrežne topologije su načini, vrste i strukture povezivanja računarskih mrežnih elemenata u razne topološke mape.

Najčeće korišćene topologije su :

1. Topologija magistrale 

2. Topologija zvezde 

3. Topologija prstena 

4. Hibridna topologija.

       Topologija magistrale Magistrala ili sabirnica je glavni vod koji predstavlja kičmu mreže i duž koga su povezaniračunari u određenim razmacima. Magistrala je jedinstveni komunikacioni kanal kojim se obavlja saobraćaj i zajednički je svim čvorovima. Topologija zvijezde

       U topologiji zvijezde mrežni računari su povezani sa centralnim uređajem za povezivanje. Svaki računar je povezan posebnim kablom na priključak razvodnika. Mreže sa ovim modelom topologije koriste istu tehniku za pristup i slanje podataka kao i u topologiji magistrale. 

       Topologija prstena Topologija u kojoj su računari povezani provodnicima jedan za drugim, i čine fizički krug naziva se topologija prstena. Informacije putuju provodnicima u jednom smijeru. Računari na mreži reemituju pakete, odnosno primaju pakete, a zatim ih šalju sledećem računaru u mreži.

        Hibridna topologija je nespecifična i njen oblik može da varira od jedne do druge konfiguracije.

Tipovi mreža (kategorizacija) 

       Današnje računarske mreže su u stadijumu razvoja u kome ne postoji samo jedan tip mreža ili samo jedno pravilo po kome se one realizuju i koriste. Prepoznavanje računarskih mreža kao komunikacione infrastrukture jedinstvenih mogućnosti uslovilo je različita tehnička rešenja da bi se one omogućile i u najrazličitijim uslovima. Takođe, evolucijom potreba čovečanstva koje se baziraju na računarskim mrežama, i njihova svrha i primena su počele da obuhvataju različite domene ljudskog interesovanja. Podelu računarskim mreža je moguće vršiti po više kriterijuma.

U skladu sa medijumom koji se koristi za prenos podataka računarske mreže mogu biti:
1. kablirane mreže
2. bežične mreže

Po vremenskoj postojanosti računarske mreže mogu biti:
1. fiksne
2. privremene

Po protstoru na kome se prostiru računarske mreže mogu biti:
1. Personal Area Network (PAN)
2. Local Area Network (LAN)
3. Metropolitan Area Network (MAN)
4. Wide Area Network (WAN)
5. Global Network (Internet)

Podela prema funkcionalnom odnosu članova mreže- Funkcionalni odnos članova nije u direktnoj vezi sa fizičkom organizacijom I topologijom računara već se ovaj odnos određuje na osnovu arhitekture aplikativnog sloja. U skladu sa tim, mogu se izdvojiti tri osnovne arhitekture:

- Host-based arhitektura 

- Klijent-server Peer-to-peer

- Host-based mreže

- Host-based mreže 

             Host-based mreže su zasnovane na jednoj od najstarijih mrežnih arhitektura. Kod mreža ovog tipa u centru mreže se nalazi jak mainframe računar na koga supovezani terminali. Razlika između mainframe i terminal članova je u tome štomainframe računar obavlja sva izračunavanja dok terminali služe samo kao interfejs sa korisnicima.

        Klijent-server mreže- U mreži sa više od 10 korisnika, mreža ravnopravnih korisnika u kojoj seračunari ponašaju i kao klijenti i kao serveri, nije adekvatno rešenje. U takvimsituacijama postoje namenski serveri. Namenski server je računar čija je jedina uloga opsluživanje ostalih članova mreže ine koristi se kao klijent ili radna stanica.

         Peer-to-peer (P2P) mreže - Kod mreža ravnopravnih računara (peer-to-peer mreže) ne postoje namenski serveri niti hijerarhija računara. Svi računari su jednaki, odnosno ravnopravni.Nude jednostavan pristup povezivanju računara radi zajedničkog korišćenjaresursa i međusobne komunikacije. Svaki računar funkcioniše i kao klijent i kaoserver, pa ne postoji administrator koji bi bio odgovoran za celu mrežu. Korisniksvakog računara sam određuje koji se resursi na njegovom računaru mogu deliti preko mreže.

Bežične mreže 

Osnovna karakteristika bežičnih mreža jeste rad bez korišćenja komunikacionih kanala u vidu kablova. Bežične mreže za prenos podataka koriste radio talase ili svetlosne signale s tim da su radio talasi daleko češće u upotrebi jer za njihovo korišćenje nije potrebna optička vidljivost. Jedan od glavnih kriterijuma za kategorizaciju bežičnih mreža jeste razdaljina na kojoj je razmena podataka putem njih moguća. U skladu sa tim, bežične mreže se mogu podeliti na: 

Bežične mreže kratkog dometa:

* Bluetooth Bežične mreže srednjeg dometa: 

* IEEE 802.1 Bežične mreže velikog dometa: 

* Satelitske mreže 

* Mobilna telefonija 

* Paging mreže 

Kod računarskih mreža je najčešće korišćena IEEE 802.1 tehnologija (koja je i inače namenski razvijana za računarske mreže) ali se za veća rastojanja koriste i mreže mobilne telefonije kao i satelitske mreže.

 Internet adresa

             Internet Internet adresa IP адреса (енгл. Internet Protocol address) је јединствени број, сличан телефонском броју, који користе машине (најчешћерачунари) у међусобном саобраћају путем интернета уз коришћење интернет протокола. Ово дозвољава машинама даље спровођење информације у име пошиљаоца (како би машине знале где да их даље пошаљу) и касније примање тих информација (како би машине знале да је то намењена дестинација). Пример IP адресе је 77.46.233.90.

Simbolička adresa

          Za korisnike mreže nije pogodno da adrese računara izražavaju brojevima.Simbolička adresa se sastoji od nekoliko skraćenica koje se razdvajaju tačkama.

Primer www.svetitrifun.edu.rs

Domain Name System (DNS) 

Domain Name System (DNS) je sistem koji čuva informacije vezane za imena domena u vidu distribuirane baze podataka na mrežama (npr. Internetu) a realizovan je kao klijent-server servis. Najvažnija funkcionalnost DNS-a je prevođenje IP adresa u ime domena i obrnuto. Većina ostalih mrežnih servisa (Web, E-mail, FTP...) koristi ili ima mogućnost da koristi DNS servis. Na primer, jedna od funkcionalnosti DNS-a je i obezbeđivanje informacije o tome koji serveri su zaduženi za razmenu elektronske pošte za određeni domen. Bez ove funkcionalnosti DNS-a, servis za razmenu elektronske pošte ne bi mogao da funkcioniše. 

Mrežni protokoli

 Mrežni protokol predstavlja pravila i standarde kojima je jasno i precizno naznačeno kako se odvija komunikacija između računara

       1.  Za prenošenje podataka na Internetu koristi se protokol TCP/IP (Transmision Control Protokol / Internet Protokol).

     2. SMTP protokol predstavlja osnovni protokol za prenos elektronske pošte u računarskim mrežama i na Internetu.

       3. HyperText Transfer Protokol (HTTP) je osnovni protokol za distribuciju sadržaja na Web-u. Osnovna funkcionalnost ovog protokola je prenos zahteva za HTML dokumentima (od strane klijenta ka serveru) i prenost sadržaja HTML dokumenata (od strane servera ka klijentu). HTTP je protokol aplikativnog nivoa.

      4. Lokalne mreže, ili skraćeno LAN, u današnje vreme skoro bez izuzetka koriste Ethernet kao protokol za pristup mreži.

Ethernet je protokol koji je razvijen za lokalne mreže sa dva ili više od dva računara kod kojih računari prisutpaju deljivom medijumu za prenos informacija.

Ethernet lokalne mreže imaju zajednički deljivi medijum preko koga uređaji komuniciraju.

Bitno je istaći to da svaki računar na Ethernet mreži ima jedinstvenu adresu koja se naziva MAC adresa (eng. Media Access Control – upravljanje pristupom medijumu). 

Da bi bilo moguće povezati više lokalnih mreža u jedinstvenu mrežu svaki od računara mora dobiti još jednu adresu - IP adresu. 

Zbog ovoga se IP protokol u žargonu naziva i „lepak koji drži Internet da se ne raspadne“.
IP adresu podešava korisnik (ili se automatski dodeljuje), i ona se čuva u sistemskim fajlovima operativnog sistema na hard-disku, za razliku od MAC adrese, koja je „utisnuta“ u hardver mrežne kartice.

Primer IP adrese: 132.10.15.128

        Između MAC i IP adrese nema velike razlike, sem u dužini. Glavna razlika je u značenju cifara. Kod MAC adrese prvi deo adrese je oznaka proizvođača, dok je kod IP adrese prvi deo adrese oznaka mreže, odnosno broj mreže (network deo IP adrese). Drugi deo MAC adrese rezervisan je za serijski broj kartice, dok je drugi deo IP adrese rezervisan za redni broj računara na mreži (host deo IP adrese). 

Mrežne usluge-servisi

* Usluge koje računarska mreža pruža svojim korisnicima nazivaju se mrežni servisi

Elektronska pošta (E-mail)

Interaktivni razgovor (Chat)

Internet PHONE

Radio i TV prenos

Multimedijalni servis, WWW ili Web servis

Elektronska pošta (E-mail) 

E-mail servis je jedan od najčešće korišćenih servisa na Internetu. Ovaj servis postoji duže od samog Interneta. Prvi put je predstavljen 1965. godine za međusobnu komunikaciju korisnika na mainframe računarima. Ubrzo je dobio mogućnost rada i u mrežama tj. mogućnost razmene poruka između korisnika na različitim računarima. 1969. godine se pojavljuje simbol "@" za razdvajanje korisnika od mašine (korisnik@računar.mreža).