autor: Zlatko Kunštek, dipl. ing. Saša Grgić urednica: Ana Rutar, prof. naslov: Uvod u računalne mreže stručni recenzent: Krešimir Magdić, dipl.ing. lektorica: Ana Vučko grafički urednik: Krešimir Pletikosa, ACE nakladnik: Algebra d.o.o., 2010. za nakladnika: mr.sc. Mislav Balković mjesto i godina izdavanja: Zagreb, 2010 Sva prava pridržana. Niti jedan dio ove knjige ne smije se reproducirati ili prenositi u bilo kojem obliku, niti na koji način. Zabranjeno je svako kopiranje, citiranje te upotreba knjige u javnim i privatnim edukacijskim organizacijama u svrhu organiziranih školovanja, a bez pisanog odobrenja nositelja autorskih prava. Copyright © Algebra d.o.o. CIP zapis dostupan u računalnom katalogu Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 745016 ISBN 978-953-322-040-6 Sadržaj: 1. Poglavlje: .......... Osnove mrežne komunikacije ................................................................................................................................. 3 1.1 Komunikacija i mreže ........................................................................................................................................................... 4 1.1.1 Povijest telekomunikacija ................................................................................................................................................ 4 1.1.2 Komunikacijska mreža .................................................................................................................................................... 6 1.1.3 Računalna mreža ............................................................................................................................................................ 6 1.1.4 Korištenje računalnih mreža............................................................................................................................................ 7 1.2 Internet ............................................................................................................................................................................... 10 1.2.1 Povijest interneta........................................................................................................................................................... 11 1.2.2 Povijest interneta u Hrvatskoj........................................................................................................................................ 13 1.3 Vrste računalnih mreža ...................................................................................................................................................... 14 1.3.1 LAN (engl. Local Area Network).................................................................................................................................... 15 1.3.2 WAN (engl. Wide Area Network)................................................................................................................................... 16 1.3.3 Internet .......................................................................................................................................................................... 17 1.4 Sastavnice mreže............................................................................................................................................................... 18 1.4.1 Uređaji u mreži .............................................................................................................................................................. 18 1.4.2 Krajnji uređaji ................................................................................................................................................................ 19 1.4.3 Uređaji posrednici ......................................................................................................................................................... 19 1.4.4 Sustavi povezivanja kao osnova izgradnje jezgre mreže.............................................................................................. 22 1.4.5 Mediji za prijenos podataka........................................................................................................................................... 25 1.4.6 Mrežni protokoli ............................................................................................................................................................. 25 1.4.7 Mrežni servisi ................................................................................................................................................................ 26 1.5 Činitelji koji utječu na prijenos podataka ............................................................................................................................ 26 1.6 Mrežni modeli ..................................................................................................................................................................... 26 1.6.1 OSI model ..................................................................................................................................................................... 27 1.6.2 TCP/IP model ................................................................................................................................................................ 28 1.7 Internet standardi ............................................................................................................................................................... 29 2. Poglavlje: .......... Aplikacijski sloj ...................................................................................................................................................... 33 2.1 Uvod ................................................................................................................................................................................... 34 2.2 Klijent/Poslužitelj model ..................................................................................................................................................... 34 2.3 Model ravnopravnih članova – P2P ................................................................................................................................... 36 2.4 Programi aplikacijskog sloja ............................................................................................................................................... 36 2.5 Protokoli aplikacijskog sloja ............................................................................................................................................... 37 2.6 Hyper Text Transfer Protocol – HTTP................................................................................................................................ 38 2.6.1 HTTP poruke zahtjeva .................................................................................................................................................. 40 2.6.2 Dogovaranje opcija sadržaja (engl. Content Negotiation) ............................................................................................. 42 2.6.3 HTTP poruke odgovora ................................................................................................................................................. 43 2.6.4 HTTP autentikacija ........................................................................................................................................................ 45 2.6.5 Pretpohranjivanje sadržaja internetskih stranica (engl. Web Caching) ......................................................................... 45 2.6.6 Praćenje stanja klijenta ................................................................................................................................................. 46 2.7 File Transfer Protocol - FTP ............................................................................................................................................... 47 2.7.1 FTP model ..................................................................................................................................................................... 48 2.7.2 FTP metode i odgovori .................................................................................................................................................. 48 2.7.3 Aktivni FTP prijenos ...................................................................................................................................................... 49 2.7.4 Pasivni FTP prijenos ..................................................................................................................................................... 50 2.8 Protokoli elektroničke pošte – SMTP, POP i IMAP ............................................................................................................ 50 2.8.1 Simple Mail Transfer Protocol - SMTP .......................................................................................................................... 52 2.8.2 Post Office Protocol - POP............................................................................................................................................ 53 2.8.3 Internet Message Access Protocol - IMAP.................................................................................................................... 55 2.8.4 Multipurpose Internet Mail Extensions - MIME.............................................................................................................. 57 2.9 Domain Name System – DNS............................................................................................................................................ 58 2.9.1 Što je DNS i čemu služi?............................................................................................................................................... 58 2.9.2 DNS imenski prostor (engl. DNS namespace) .............................................................................................................. 59 2.9.3 DNS sastavnice............................................................................................................................................................. 62 2.9.4 DNS upiti ....................................................................................................................................................................... 63 2.9.5 Proces DNS rezolucije imena i privremeno pohranjivanje ............................................................................................ 65 2.10 Dynamic Host Configuration Protocol – DHCP .................................................................................................................. 66 2.11 Server Message Block – SMB ........................................................................................................................................... 71 2.12 Protokol Telnet ................................................................................................................................................................... 72 2.13 Distribuirani sadržaji - P2P ................................................................................................................................................. 73 2.13.1 Arhitektura Napstera .................................................................................................................................................... 74 2.13.2 Arhitektura protokola Gnutella....................................................................................................................................... 76 3. Poglavlje: .......... Transportni sloj ...................................................................................................................................................... 81 3.1 Zadaće transportnog sloja.................................................................................................................................................. 82 3.2 User Datagram Protocol - UDP .......................................................................................................................................... 83 3.2.1 Zaglavlje UDP paketa ................................................................................................................................................... 84 3.3 Transmission Control Protocol - TCP................................................................................................................................. 85 3.3.1 Zaglavlje TCP paketa .................................................................................................................................................... 85 3.4 Uspostavljanje TCP veze ................................................................................................................................................... 87 3.5 TCP prekid komunikacijske veze ....................................................................................................................................... 88 3.6 TCP obavijest o nemogućnosti uspostave veze ................................................................................................................ 89 3.7 Pouzdana komunikacija ..................................................................................................................................................... 90 3.8 3.9 Upravljanje tijekom prijenosa (engl. Flow Control) ............................................................................................................. 92 Upravljanje zagušenjima (engl. Congestion Control) ......................................................................................................... 94 3.9.1 AIMD (engl. Additive Increase/Multiplicative Decrease) ............................................................................................... 95 3.9.2 Spori početak (engl. Slow Start).................................................................................................................................... 96 3.9.3 Brzo ponovno slanje (engl. Fast Retransmit) ................................................................................................................ 97 4. Poglavlje: .......... OSI mrežni sloj ..................................................................................................................................................... 101 4.1 Uvod u mrežni sloj............................................................................................................................................................ 102 4.2 IPv4 .................................................................................................................................................................................. 104 4.2.1 IPv4 zaglavlje .............................................................................................................................................................. 105 4.2.2 Fragmentiranje paketa ................................................................................................................................................ 107 4.3 IPv4 adresiranje ............................................................................................................................................................... 109 4.3.1 Binarni brojevni sustav ................................................................................................................................................ 109 4.3.2 Struktura IPv4 adrese ................................................................................................................................................. 110 4.3.3 Stvaranje podmreža .................................................................................................................................................... 114 4.3.4 VLSM (engl. Variable Length Subnet Mask) ............................................................................................................... 119 4.3.5 CIDR (engl. Classless Interdomain Routing) .............................................................................................................. 122 4.3.6 Privatne i javne IP adrese ........................................................................................................................................... 125 4.4 Internet Control Message Protocol - ICMP ...................................................................................................................... 128 4.4.1 Tipovi ICMP poruka..................................................................................................................................................... 129 4.4.2 Naredba Ping .............................................................................................................................................................. 133 4.4.3 Naredba Traceroute .................................................................................................................................................... 135 4.5 IPv6 .................................................................................................................................................................................. 136 4.5.1 Zašto IPv6 ? ................................................................................................................................................................ 136 4.5.2 IPv6 zaglavlje .............................................................................................................................................................. 137 4.5.3 IPv6 adresiranje .......................................................................................................................................................... 139 4.5.4 Tipovi IPv6 adresa ...................................................................................................................................................... 139 4.5.5 Pridruživanje IP adresa ............................................................................................................................................... 142 4.5.6 IPv6 u mobilnim mrežama........................................................................................................................................... 143 4.5.7 Prijelaz s IPv4 na IPv6 ................................................................................................................................................ 143 5. Poglavlje: .......... OSI sloj podatkovne veze .................................................................................................................................... 151 5.1 Uvod ................................................................................................................................................................................. 152 5.2 Format okvira ................................................................................................................................................................... 153 5.3 Standardi i tehnologije...................................................................................................................................................... 155 5.4 Upravljanje pristupom mediju ........................................................................................................................................... 155 5.5 Smjer komunikacije .......................................................................................................................................................... 158 5.6 Mrežna topologija ............................................................................................................................................................. 159 5.6.1 Sabirnica (engl. Bus) topologija .................................................................................................................................. 160 5.6.2 Zvijezda (engl. Star) topologija.................................................................................................................................... 161 5.6.3 Prsten (engl. Ring) topologija ...................................................................................................................................... 161 5.6.4 Hijerarhijska (engl. hierarchical) topologija ................................................................................................................. 161 5.6.5 Isprepletena (engl. mash) topologija ........................................................................................................................... 162 5.6.6 Hibridna topologija ...................................................................................................................................................... 162 5.7 Protokoli i tehnologije sloja podatkovne veze .................................................................................................................. 163 5.7.1 Ethernet ....................................................................................................................................................................... 163 5.7.2 PPP (engl. Point to Point Protocol) ............................................................................................................................. 175 5.7.3 HDLC (engl. High-Level Data Link Control) ............................................................................................................... 176 5.7.4 Bežični LAN (engl. Wireless LAN)............................................................................................................................... 177 5.8 Address Resolution Protocol (ARP) ................................................................................................................................. 180 5.9 Mrežna komunikacija kroz sve slojeve OSI modela ......................................................................................................... 183 6. Poglavlje: .......... OSI fizički sloj ....................................................................................................................................................... 195 6.1 Funkcije fizičkog sloja ...................................................................................................................................................... 196 6.2 Mediji za prijenos signala ................................................................................................................................................. 198 6.2.1 Kabeli .......................................................................................................................................................................... 198 6.2.2 Zemaljske i satelitske radioveze ................................................................................................................................. 203 6.3 Kabliranje LAN mreža ...................................................................................................................................................... 203 6.4 Kabliranje WAN mreža ..................................................................................................................................................... 207 6.5 Signali na fizičkom sloju ................................................................................................................................................... 208 6.5.1 NRZ signaliziranje ....................................................................................................................................................... 209 6.5.2 Manchester kodiranje .................................................................................................................................................. 210 6.6 Kodiranje na fizičkom sloju............................................................................................................................................... 211 1. Poglavlje: Osnove mrežne komunikacije U ovom poglavlju naučit ćete: ; ; ; ; ; ; ; ; ; Osnove mrežne komunikacije Što je internet i povijest interneta Vrste računalnih mreža Vrste mrežnih uređaja Načine povezivanja u računalnoj mreži Slojevite modele računalnih mreža Činitelje koji utječu na prijenos podataka Što su mrežni servisi Što su mrežni protokoli Str.4§ §UVOD U RAČUNALNE MREŽE 1.1 Komunikacija i mreže 1.1.1 Povijest telekomunikacija Počeci komunikacije sežu u doba pračovjeka, a prvi joj se tragovi naziru u vidu pećinskih slika. Znanstvenici pretpostavljaju da su neandertalci komunicirali „pjevajući“, odnosno ispuštajući artikulirane glasove koji su zvučali melodično, a iz toga se razvio jezik. Kroz povijest, komunikacija je poprimala različite oblike u svrhu prenošenja informacija na sve veće udaljenosti. Jedan od prvih oblika komunikacije na daljinu su razne izvedbe bubnjeva koji su proizvodili zvuk koji se čuo na veće udaljenosti. U staroj su Grčkoj, Rimskom carstvu i Kini pomoću vatre i dima prenosili poruke. Indijanci su također koristili dimne signale za prijenos poruka na daljinu. Smatra se da je rimski car Tiberije bio prvi u povijesti koji je koristio komuniciranje pomoću zrcala. Godine 1869. sir Henry Mance je sastavio jednostavan instrument za optičku komunikaciju (heliograf). Signali se šalju tako da se pomoću zrcala odbija sunčeva svjetlost. Zrcalo se može pokriti poklopcem tako da se može slati Morzeova abeceda. U doba francuske revolucije izumljen je optički sustav koji se sastojao od 22 postaje i bio je dug 240 km. Za prijenos poruke bilo je potrebno nekoliko minuta. Svi navedeni sustavi bili su dobro organizirani i mogu se smatrati začecima telegrafskih sustava. Slika 1.1.1 Prijenos poruka dimnim signalima Izumitelj prvog električnog telegrafa bio je Samuel Morse - sjevernoamerički izumitelj i slikar. Godine 1838. prihvaćen je njegov patent. Morseov telegraf koristi Morseov kod koji se sastoji od točkica i crtica. Polaganje kabela preko Atlantika počinje 1866. godine. Nakon završetka posla prenesena je prva poruka. Prva funkcionalna telegrafska linija između Europe i Amerike bila je završena. tel: 01 2222 182, e-mail: [email protected] §www.racunarstvo.hr§ Str.5§ §1. POGLAVLJE: OSNOVE MREŽNE KOMUNIKACIJE Slika 1.1.2 Samuel Morse Alexander Graham Bell patentirao je telefon 1876. godine. Osnovao je telefonsko poduzeće koje je ugradilo 50 000 telefona prve tri godine rada i uskoro postalo najveće svjetsko poduzeće poznato kao "Američko telefonsko i telegrafsko poduzeće". Kad je netko želio s nekim razgovarati, morao je nazvati operatera u centrali koji bi ga spojio sa željenom osobom. Uskoro su telefonski aparati dobili uređaj za biranje broja. Godine 1892. puštena je u rad prva telefonska centrala bez operatera. Slika 1.1.3 A.G. Bell Marconi je 1895. godine počeo eksperimentirati s bežičnim telegrafskim prijenosom. 1899. godine poslao je informaciju preko Engleskog kanala, a 1901. godine poruku bežičnom telegrafijom preko Atlantika. Godine 1914. izumljena je posebna vrsta telegrafa nazvana teleprinter. Za razliku od Morseova telegrafa, u njega operater unosi poruku tipkanjem na tipkovnici. Unesena se poruka kodira električnim signalima koji se prenose telefonskim vodovima. Na prijemnom teleprinteru poruka se dekodira i ispisuje na papiru u obliku teksta. Brzina prijenosa informacija teleprinterom iznosi više od 500 znakova u minuti. Postoje mehanički, poluelektronski i elektronski teleprinteri. Zagreb – Ilica 242 §Visoka škola za primijenjeno računarstvo § Str.6§ §UVOD U RAČUNALNE MREŽE Godine 1924. Zworkin razvija elektronsku cijev (iconoscop). Prvo emitiranje televizijskog programa počinje 1936. godine u Berlinu (Olimpijske igre), a prvi komercijalni televizijski program emitira BBC u Velikoj Britaniji. Godine 1941. u SAD-u je testiran prvi TV sustav u boji NTSC. Slika 1.1.4 Televizor iz 1936. godine 1.1.2 Komunikacijska mreža Ljudi su sociološka bića ovisna o međusobnom međudjelovanju (komunikaciji) i s vremenom su izgradili zajednice koje su osiguravale sigurnost, hranu i društvo. Možemo reći da ljudi tisućama godina rade u mrežnom okruženju. Prve mreže bile su dizajnirane u svrhu podržavanja komunikacije određenog tipa i spajale su uređaje (telefone, terminale, televizore...) koji su bili sposobni prenositi samo određeni tip signala (tekst, zvuk, video). Prve računalne mreže prenosile su samo podatke (npr. SNA i DECENT). Sredinom 90-ih godina računalo postaje multimedijalno te se računalnim mrežama počinju prenositi različiti tipovi podataka. Potrebno je razdvojiti pojam računalne mreže od mreža drugih tipova jer današnja računalna mreža podržava istodobnu komunikaciju različitih tipova podataka. Ova značajka računalne mreže jedno je od osnovnih svojstava koje je razlikuje od ostalih mreža, uglavnom izgrađenih za prijenos određene vrste podataka ili signala (npr. telefonska mreža). 1.1.3 Računalna mreža Računalna mreža (engl. Computer Network) skupina je međusobno povezanih uređaja s ciljem omogućavanja međusobne komunikacije. Uređaji koji čine mrežu nisu prilagođeni samo jednom načinu rada, već ih je moguće preprogramirati za slanje i primanje različitih tipova podataka (načina rada). Takvi uređaji podržavaju širok spektar različitih programa. tel: 01 2222 182, e-mail: [email protected] §www.racunarstvo.hr§ Str.7§ §1. POGLAVLJE: OSNOVE MREŽNE KOMUNIKACIJE Slika 1.1.5 Raznolikost računalne mreže 1.1.4 Korištenje računalnih mreža Nekoliko desetaka godina unazad ljudi su uglavnom održavali vezu na lokalnom nivou jer je komunikacija na daljinu bila složena i relativno skupa. U današnjem tehnološkom okruženju mreže su poprimile drugačiji, napredniji oblik i nude jednostavne i jeftine načine komunikacije na daljinu. Takav oblik mreža pruža mogućnost alternativnim i novim metodama ostvarivanja gotovo trenutačne komunikacije. Umrežena računala mogu pristupati podacima (datotekama) na drugim računalima, koristiti se perifernim uređajima (npr. mrežni pisač), programima na drugim računalima (zajedničke servise) i pristupati bazama podataka na drugim računalima. Danas se računalne mreže koriste u poslovne i privatne svrhe. 1.1.4.1 Poslovno korištenje Korištenje računalnih mreža u poslovne svrhe treba tražiti unutar kompanija kojima je uvođenje mreže dalo različite poslovne prednosti pred radom izoliranih korisnika. Naime, korisnici koji su izolirani i koriste svoja računala bez povezanosti s drugim korisnicima nemaju mogućnost dijeliti zajedničke sklopovske i programske resurse. Dijeljenje resursa je vrlo značajno za efikasnost poslovanja. To se može pokazati na jednostavnom primjeru male tvrtke. U maloj tvrtki koja zapošljava svega desetak radnika (npr. putnička agencija), a svi se nalaze na jednoj geografskoj lokaciji, u istoj zgradi, pojedini podaci i aplikacije smješteni su centralno na samo jednom računalu (npr. baza podataka o kupcima, računovodstveni program, cjenik usluga…). Svi korisnici spojeni na računalnu mrežu imaju mogućnost doći do tih podataka (ovisno o pravima koja su im dodijeljena) i na taj način koristiti informacije i programe kao da se nalaze na njihovu lokalnom računalu. Jednako tako, kada mreže ne bi bilo, čak i u maloj tvrtki teško je zamisliti poslovanje bez zajedničkih resursa, jer kada bi, primjerice, cjenik usluga imao svatko na svome računalu vrlo je vjerojatno da kod promjena cijena neki zaposlenik ne bi ažurirao svoju tablicu cjenika i vrlo brzo bi svaki prodavač prodavao istu robu ili usluge po različitim cijenama. Problem oko npr. baze izdanih računa bio bi još teži jer bi se radnici međusobno morali dogovarati telefonom ili čak organizirati kratke sastanke kako bi se dogovorili tko će na svoje račune ili ponude staviti koji broj, kako se brojevi ne bi ponavljali i kako bi svaki novi račun, neovisno o tome tko ga radi, dobio sljedeći slobodan broj. Zamislite sada ove trivijalne probleme u međunarodnom poduzeću koje samo u prodaji zapošljava tisuće djelatnika na 4 kontinenta. Poslovanje kakvo danas poznajemo teško da bi postojalo. Zagreb – Ilica 242 §Visoka škola za primijenjeno računarstvo § Str.8§ §UVOD U RAČUNALNE MREŽE Slika 1.1.6 Računalna mreža u primjeni Postojanje mreže kroz centralizirane baze podataka, zajedničke aplikacije i sustave čini poslovanje efikasnijim, ali i omogućuje poslovanje neovisno o geografskoj udaljenosti pojedinih djelatnika (klijenata takvog mrežnog sustava). Velik dio današnje popularnosti mreže mogu zahvaliti mogućnosti dijeljenja sklopovskih i programskih resursa. Najviše je tomu pridonijela sposobnost brze komunikacije. Poslovanje se uvelike promijenilo kada je postalo moguće premještati informacije, a da to ne zahtijeva premještanje ljudi. Ova čovjekova težnja od davnina je prisutna, ali u poslovne svrhe počela se ozbiljnije primjenjivati tek pojavom pošte. Ozbiljan zamah dao joj je izum telegrafa, nakon toga telefona pa na koncu telefaksa. Gotovo sve "mrežne" usluge, osim telefona, u odnosu na sustave kakvi su elektronička pošta (engl. e-mail), suradnja na zajedničkim dokumentima ili videokonferencije, danas su u poslovnim sustavima gotovo potisnute. To najbolje dokazuje količina poruka elektroničke pošte koje prosječni zaposlenik svakodnevno primi u odnosu na sve ostale navedene oblike komunikacije, a posebno u odnosu na poslovna pisma i telefaks poruke. Poslovna primjena računalnih mreža razvija se i dalje. Skupina usluga koje danas pruža mreža, a nisu bile poznate do prije desetak ili manje godina, sve više postaju temelj poslovanja. Riječ je o trgovini putem računalne mreže (engl. e-commerce). U ovu skupinu poslovnih usluga koje omogućuje i podržava računalna mreža današnjice ubrajaju se narudžbe preko mreže, nabava i prodaja robe preko mreže, internet bankarstvo i plaćanje računa preko mreže, kupovina polica osiguranja, kupovina raznih usluga (npr. aviokarte, knjige…). 1.1.4.2 Privatno korištenje U početku su se računala u privatne svrhe najviše koristila za obradu teksta i računalne igre. Danas je situacija potpuno drugačija. Gotovo svaki čovjek ima svoje računalo i koristi ga u različite svrhe. Najčešći razlozi korištenja računala privatno su: • • • • pristup udaljenim informacijama komunikacija između korisnika interaktivna zabava elektronička trgovina tel: 01 2222 182, e-mail: [email protected] §www.racunarstvo.hr§ Str.9§ §1. POGLAVLJE: OSNOVE MREŽNE KOMUNIKACIJE Pristup udaljenim informacijama Informacije su zaista svuda oko nas, a vjerojatno su najdostupnije kroz računalnu mrežu. Tako danas korisnici na mreži traže podatke o proizvodima, uslugama, putovanjima, itd. Gotovo sve značajnije novine dostupne su i u elektroničkom izdanju, a pored njih pojavile su se i druge medijske usluge u obliku raznih informativnih portala koji gotovo da predstavljaju elektroničke novine. Jedina je razlika to što ne postoji tiskano izdanje. Pored novina brojne organizacije stavljaju na mrežu svoje baze znanja. Države na ovaj način pružaju građanima različite informacije i usluge (npr. repozitorij svih zakona, registar svih poslovnih subjekata…). Jednako tako postoje i elektroničke enciklopedije i druge relevantne baze znanja dostupne na mreži. Komunikacija između korisnika Kao nastavak izgradnje globalne komunikacijske infrastrukture koju je za krajnje korisnike predstavljala telefonska mreža iz 19. stoljeća, krajem 20. i u 21. stoljeću nametnule su se poruke elektroničke pošte (engl. e-mail). Pored ovog komunikacijskog kanala danas se koriste i različite mogućnosti audio i video komunikacije kroz sustave koji omogućuju uspostavu audio ili audio/video konferencijske veze. Razvijaju se i usluge koje omogućuju komunikaciju kroz zajedničke (grupne) sustave za izmjenu poruka. Neke od njih omogućuju komunikaciju u realnom vremenu (uživo) i takve su usluge dopisivanja (engl. chat), a kod drugih obično na postavljeno pitanje odgovor dolazi nešto poslije. Primjer su različiti forumi (engl. forum) ili (engl. news grupe) kao mjesta koja predstavljaju repozitorije pisanih poruka ili komentara na neku zajedničku temu ili pitanje. Posebna pojava koja se razvila u prvim godinama ovog stoljeća su usluge koje predstavljaju mreže velikog broja korisnika. Oni se spajaju izravno kroz mrežu, ne s različitim poslužiteljskim računalima na kojima su baze podataka, elektroničke novine ili repozitorij poruka (npr. forum), nego izravno s drugim korisnikom (engl. peer to peer – P2P). Takvi su sustavi svoju popularnost stekli zbog jednostavne razmjene datoteka (npr. pjesama u mp3 formatu). Sustav je djelovao na način da je postojao centralni poslužitelj koji na sebi nije imao datoteke, nego samo popis korisnika s njihovim adresama na mreži i listom datoteka koje svaki od njih posjeduje i spreman ih je podijeliti s ostalima. Korisnici bi se na temelju toga izravno povezivali s onim korisnikom koji je imao zanimljive datoteke za razmjenu. Druge verzije ovakvih sustava nemaju centralni poslužitelj, nego jednostavno svaki korisnik kod sebe ima bazu ostalih korisnika s kojima se na ovaj način može spojiti. Slika prikazuje jednu takvu "ad-hoc" stvorenu mrežu. Slika 1.1.7 Ad-hoc P2P mreža Zagreb – Ilica 242 §Visoka škola za primijenjeno računarstvo § Str.10§ §UVOD U RAČUNALNE MREŽE Interaktivna zabava Veliku popularnost imaju računalne mrežne igre bez obzira radi li se o simulacijskim igrama, online kartanju, šahu ili arkadnim avanturama. Osim zabave treba spomenuti i sustave za interaktivno učenje (engl. e-learning). Ovi sustavi omogućuju korisnicima savladavanje sadržaja koji se mogu sastojati od slike i teksta praćenog glasom ili čak videom s mogućnošću interakcije u smislu odgovaranja na pitanja, razgovora sa sustavom u cilju vježbanja izgovora itd. Prema sadašnjim pokazateljima najizgledniji pobjednik u svijetu usluga za interaktivnu zabavu je online televizija. Ova usluga omogućuje pristup repozitorijima filmova (elektronička videoteka). Očekivano je da će brojne televizijske emisije biti interaktivne i omogućiti korisnicima priključenima na računalnu mrežu da primjerice daju odgovore na pitanja u stvarnom TV kvizu, biraju igrača kojeg žele nagraditi ili izbaciti iz igre ili davati komentare na određene videosadržaje koji će biti vidljivi određenoj grupi gledatelja tih istih sadržaja. Elektronička trgovina (engl. e-commerce) Usluge ove kategorije predstavljene su kao važne za poslovne korisnike, no zanimljive su i privatnim korisnicima. Privatni korisnici mogu kupovati preko računalne mreže, plaćati račune internet bankarstvom, naručivati aviokarte i police osiguranja. Privatni korisnici koriste i usluge elektroničke trgovine u smislu online aukcija koje omogućuju kupovinu ili prodaju pojedinih proizvoda posredstvom centralne tvrtke koja daje infrastrukturu trgovine. Jednako tako, tu je i elektroničko klađenje, ali i kupovina raznih financijskih proizvoda (dionice, udjeli, opcije, trgovina valutama …). 1.2 Internet Danas gotovo svaki korisnik računala poznaje internet do određene mjere. Prije svega razlog su njegovi servisi i aplikacije kao što su WWW (engl. World Wide Web), elektronička pošta (engl. email), FTP (engl. File Transfer Protocol) ali i Skype, Facebook, YouTube… Sve prednosti rada u mreži, koje smo spomenuli u prošlom poglavlju, odnose se i na internet. Ako želimo u ovom trenutku definirati internet, možemo reći da on nije samo jedna velika (globalna) računalna mreža. On je skup različitih računalnih mreža koje koriste određene zajedničke protokole (komunikacijske sustave i pravila) i pružaju određene zajedničke usluge korisnicima. Ovaj „konglomerat“ računalnih mreža nije izgrađen planski niti ga kontrolira neka međunarodna organizacija ili država. Slika 1.2.1 Globalna komunikacijska mreža tel: 01 2222 182, e-mail: [email protected] §www.racunarstvo.hr§ Str.11§ 1.2.1 §1. POGLAVLJE: OSNOVE MREŽNE KOMUNIKACIJE Povijest interneta Povijest interneta nije samo povijest "mreže svih mreža". To je povijest sustava koji je uvelike promijenio način na koji danas poslujemo i živimo. Internet je nastao davnih 1950-tih godina u doba hladnog rata iz želje Ministarstva obrane SAD-a da stvori sustav komunikacije koji bi mogao povezivati vojne objekte i postrojbe, a sposoban da izdrži nuklearni rat. Do toga vremena je i vojska koristila samo javnu telekomunikacijsku mrežu koja niti u kom slučaju nije bila zamišljena niti izgrađena s ciljem da izdrži nuklearna razaranja. Osnovni problem telefonske mreže prikazan je na slici 1.2.2 (a). Radi s o činjenici da komunikacija između korisnika putuje kroz mrežu koja ima svoje koncentracijske čvorove (telefonske centrale) koji omogućuju prespajane poziva i usmjeravanje podataka. Ti čvorovi su hijerarhijski posloženi tako da postoje lokalne i nacionalne centrale, odnosno komunikacijski kanali svedeni su u nekoliko ključnih točaka čijim gubitkom (npr. uslijed razaranja) mreža prestaje funkcionirati. Takve točke imaju malu redundanciju (udvajanje) i zbog toga su slabe točke u smislu robusnosti mreže. Uništavanjem samo nekoliko točaka, mreža postaje potpuno nefunkcionalna ili ostaju funkcionalni samo pojedini otoci nepovezani s ostalim dijelovima mreže. Oko 1960. godine Ministarstvo je povjerilo rješavanje ovog problema poduzeću koje je ponudilo drugačiji koncept mreže prikazan slikom 1.2.2(b). Radilo se o mreži s velikom redundancijom i velikom otpornošću na ispade pojedinih točaka mreže (engl. fault-tolerant). Slika 1.2.2 Razvoj ARPAnet-a Budući da klasične analogne telefonske linije nisu mogle biti korištene za ovakav dizajn mreže zbog znatno većih udaljenosti između pojedinih čvorova, predloženo je rješenje s digitalnim signalima i tehnologijom komutacije paketa (engl. packet switching). Rješenje je trebala realizirati nacionalno telefonsko poduzeće koje ga je u tom trenutku odbilo kao neizvedivo. Dotadašnje mreže funkcionirale su po sistemu komutacije linija (engl. circuit switching). Oba mehanizma komunikacije upoznat ćemo kasnije. Ministarstvo nije dobilo svoju mrežu i godine su prolazile. Ipak, nekoliko godina prije toga Sovjetski savez je lansirao prvi satelit (Sputnik 1957) i taj je događaj potaknuo time zatečeni SAD da oformi agenciju koja će se baviti razvojem naprednih projekata u cilju obrane SAD-a. Agencija se zvala skraćeno ARPA (engl. Advanced Research Projects Agency) i osnovni joj je cilj bio poticati razvoj projekata od interesa za obranu države unutar sveučilišne i znanstvene zajednice. ARPA je 1967. godine kao projekt preuzela izgradnju paketne mreže koja nije bila realizirana u pedesetim godinama te je ugovor za njezinu izgradnju povjerila tvrtki BBN. BBN je zapravo trebala razviti prve Zagreb – Ilica 242 §Visoka škola za primijenjeno računarstvo §
© Copyright 2024 Paperzz
