Univerzitet Priština
Fakultet tehničkih nauka
Seminarski rad
Protokoli u računarskim mrežama i fizički sloj
Predmet:
Računarske mreže
Mentor: Kandidat:
Risto Bojović Tijana Perović 21/11
Kosovska Mitrovica
Novembar, 2013. godine
Sadržaj:
1. Uvod - 3
2. Uvod u protokole - 4
3. TCP/IP model - 7
4. Prikaz TCP i IP modela - 10
5. OSI model - 13
6. Fizički sloj - 17
7. ETHERNET, Bluetooth, ISDN, ADSL, XDSL, USB, FireWair, IrDA,
802.11(WiFi) - 18
8. Zaključak - 26
9. Literatura - 27
2
Uvod u protokole
Prenos podataka kroz mrežu se obavlja po protokolima – utvrđenim
pravilima koja su poznata svim učesnicima u komuniciranju. Protokol
predstavlja ustanovljeno pravilo po kome se obavlja saobraćaj unutar
mreže. Ključni elementi protokola kojim se dogovara spremnost za
slanje, spremnost za prijem, format podataka i sl. su:
- Sintaksa - format podataka i nivoi signala
- Semantika – kontrolne informacije u prenosu i kontrola grešaka
- Tajming – brzina prenosa
Razmena podataka u računarskoj mreži je izuzetno složena. Sa
povećanjem broja umreženih računara koji komuniciraju i sa
povećanjem zahteva za sve savršenijim uslugama (servisima)
neophodno je i usavršavanje protokola. Posao komuniciranja je toliko
složen da je bilo neophodno razviti protokole u više slojeva. Svaki sloj
je namenjen za jedan odgovarajući posao. Kod prvobitnih računarskih
mreža, umrežavanje se vršilo zavisno od proizvođača računarske
opreme. Sav hardver i softver su bili vezani za jednog proizvođača,
tako da je bilo veoma teško vršiti izmene, unapređivanja mreže i sve je
bilo izuzetno skupo. Uvođenjem standarda za komuniciranje po logički
jasno definisanim slojevima, pojavilo se više proizvođača softverske
opreme. Standardima se omogućilo kombinovanje hardvera i softvera
od različitih proizvođača, što je sve zajedno dovelo do pada cena
opreme i softvera za umrežavanje i do povećanja kvaliteta usluga u
mrežama.
Protokoli su pravila i procedure koje upravljaju komunikacijom i
saradnjom umreženih računara. Slojevitost protokola označava
različite funkcije i usluge različitih slojeva pri prenosu podataka sa
jednog računara na drugi putem mreže. Slojevi su međusobno
razdvojeni granicama koje se nazivaju interfejsi. Svi zahtevi jednog
sloja prosleđuju se preko interfejsa susednim slojevima. Svaki sloj se
oslanja na standarde i aktivnosti sloja koji je ispod njega. Svaki sloj
obezbeđuje usluge za sloj koji je neposredno iznad njega i rešava ga
detalja o tome kako su one stvarno primenjene. Istovremeno, izgleda
kao da je svaki sloj u direktnoj komunikaciji sa odgovarajućim slojem
na drugom računaru. Ovo nudi logičku ili virtualnu komunikaciju
4
između ravnopravnih slojeva. Međutim, stvarna komunikacija između
susednih slojeva odvija se samo na jednom računaru. Na svakom sloju
softver primenjuje mrežne funkcije prema određenim protokolima.
Jedna od najbitnijih stvari kod umrežavanja je adresiranje. Ako se
posmatraju samo dva računara, nema potrebe za adresiranjem, jer sve
što se pošalje sa jednog računara namenjeno je drugom. Već kada
mrežu čine tri računara, pojavljuje se potreba za adresiranjem. Poslati
podaci sa jednog računara mogu biti namenjeni jednom od preosta
dva računara. Dodatno usložnjavanje nastaje ako se posmatra više
aplikacija na jednom računaru, koje mogu da komuniciraju sa više
aplikacija na drugom računaru. Ovde nije dovoljno samo adresirati
računar, već i aplikaciju sa kojom se komunicira.
Koraci protokola moraju da se sprovedu u skladu sa redosledom koji je
isti za svaki računar u mreži. U predajnom računaru ovi koraci se
izvršavaju od vrha ka dnu. U prijemnom računaru ovi koraci moraju
da se sprovedu u obrnutom redosledu.
Na predajnom računaru protokol:
1. Deli podatke u manje celine, nazvane paketi, koje može da
obrađuje.
2. Paketima dodaje adresne informacije tako da odredišni računar
na mreži može da odluči da li oni pripadaju njemu.
3. Priprema podatke za prenos kroz mrežnu karticu i dalje kroz
mrežni kabl.
Na prijemnom računaru, protokoli sprovode isti niz koraka, ali
obrnutim redosledom:
1. Preuzimaju se paketi podataka
2. Kroz mrežnu karticu unose se paketi podataka u računar.
3. Iz paketa podataka uklanjaju se sve informacije o prenosu koje je
dodao predajni računar.
4. Kopiraju se podaci iz paketa u prihvatnu memoriju (bafer) koja
služi za ponovno sklapanje.
5. Ponovno sklopljeni podaci prosleđuju se aplikaciji u obliku koji
ona može da koristi.
Potrebno je da oba računara, predajni i prijemni, svaki korak izvedu na
isti način kako bi primljeni podaci imali istu strukturu kakvu su imali
pre slanja. U mreži, više protokola mora da radi zajedno. Njihov
5
TCP/IP protokol
TCP/IP protokol stek je skup protokola razvijen da omogući
umreženim računarima da dele resurse putem mreže. Razvijen je od
strane agencije DARPA u okviru ARPANET-a ranih 1970ih. U periodu
od juna 1987. do juna 1998. više od 300 različitih proizvođača imalo je
proizvode koji su podržavali TCP/IP protokole, a postojalo je na
desetine hiljada mreža, različitih veličina i tipova, koji su ih koristili.
Njihov broj se iz dana u dan povećava, što je najbolji primer značaja
TCP/IP-a u računarskim telekomunikacijama.
TCP/IP je skup protokola, koji se još naziva i Internet protokol. Nastao
je u toku razvoja Interneta, pre OSI standarda. Danas predstavlja de
facto standard za računarske mreže i Internet. Kao i OSI model,
TCP/IP je zasnovan na prenosu podataka po slojevima (OSI model ima
7 slojeva, a TCP/IP 4 ili 5). Slojevi koje TCP/IP podržava su aplikativni,
trasportni, internet i međumrežni, pri čemu se u nekim podelama
međumrežni sloj deli na fizički i sloj veze podataka. Aplikativni sloj
TCP/IP obuhvata funkcije sloja aplikacije, prezentacije i sloja sesije
OSI modela. Mrežni protokoli (i odgovarajući programi) na ovom nivou
su Telnet, FTP, SNMP, HTTP i SMTP. Transportni sloj odgovara sloju
4 OSI modela, sa tom razlikom da nema funkcionalnost OSI sesije.
Osnovna namena ovog sloja je da obezbedi prenosni servis. Najvažniji
protokoli na ovom sloju su TCP (Transmission Control Protocol) i UDP
(User Datagram Protocol). Oba protokola služe aplikativnom sloju za
prenos podataka, a sam izbor zavisi od zahteva za pouzdanošću
prenosa. TCP je pouzdan, konekcioni protokol koji obezbeđuje proveru
grešaka i kontrolu toka podataka preko virtualne veze, koja se
uspostavlja i po završetku prenosa raskida. FTP, HTTP i SNMP servisi
koriste TCP da bi obezbedili prenos podataka bez grešaka i gubitaka.
UDP je nepouzdan, prenos bez konekcije, ali sa zato sa manjim
opterećenjem mreže. UDP ne obuhvata proveru grešaka pri prenosu,
niti ima mehanizme za kontrolu toka podataka. SNMP i multimedijalne
aplikacije koriste UDP, SNMP zbog nadzora mreže (što je proces koji
ne bi trebalo da preoptereti mrežu), a multimedijalne aplikacije zbog
manjeg opterećenja mreže. Internet (mrežni sloj) je odgovoran za
usmeravanje (rutiranje) podataka preko mreže. Omogućava
komunikaciju preko mreža istog ili različitog tipa i obavlja prevođenje
između različitih adresnih šema. IP (Internet Protocol) i ARP (Address
7
