Функционисање интернета и интернет протоколи

Већ од првих дана па све до данас, интернет је прославио много „рођендана“, али који је прави тешко ће се сложити и најбољи познаваоци историје информатике. Неки тврде како је то 1961. кад је др. Леонард Клајнрок на универзитету MIT први пут објавио рад о packet-swiching технологији. Неки наводе 1969. годину као годину рођења интернета јер је тада Министарство одбране САД-а одабрало Advanced Research Project Agency Network, познатију као ARPANET, за истраживање и развој комуникација и командне мреже која ће преживети нуклеарни напад. Седамдесете године донеле су неколико веома важних открића која су обележила развој интернета каквог данас знамо, а потом се догодило и одвајање ARPANET-а из војног експеримента у јавни истраживачки пројект. Вероватно је најважнији тренутак био 1983. кад је тадашња мрежа прешла са NCP-а (Network Control Protocol) на TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), што је значило прелазак на технологију каква се и данас користи.

Протоколи су стандарди који омогућавају комуникацију рачунара путем мреже, а 1983. године мање од 1000 рачунара је било спојено са АРПАНЕТ користећи релативно примитивни Network Control Protocol, који је упркос многим ограничењима, био употребљив у малим мрежама, и није био довољно флексибилан за ширу употребу. Како се АРПАНЕТ експоненцијално повећавао, видело се како је потребан општији приступ комуникационом протоколу како би могли бити удовољени све већи захтеви и стварана све компликованија мрежа рачунара.

Винтон Церф који је са Робертом Каном створио TCP/IP протокол, једном је рекао:

Створили смо протокол који ће се користити и у великом мрежама с великом бројем рачунара, протокол који ће носити интернет будућности, што је значило да мора бити флексибилан како би различите мреже могле функционисати у заједничком окружењу”.

Наиме већ је тада било јасно како ће интернет бити велика мрежа састављена од великог броја мањих мрежа. Али тада је прелаз на TCP/IP био контроверзан: неки делови информатичке заједнице желели су прихватање других стандарда, а највише се помињао Open System Interconection Protocol. ARPANET је пре службеног прелаза на TCP/IP у неколико наврата искључио NCP пренос података како би уверио „неверне томе“ да се NCP може искључити по жељи.

Винтон Церф и Роберт Кан почели су рад на новом протоколу пуно пре 1983. године, тачно 10 година раније јавила се идеја о новом протоколу, а следећих година су се развијали и усавршавали детаљи протокола који ће променити историју. Имплементација TCP/IP-а у тадашње време и оперативне системе трајала је скоро 5 година, док је на АРПАНЕТ било спојено око 400 рачунара. Ситуацију је поједноставио детаљ што су многи рачунари користили Packet Radio и Packet Satellite које су већ неколико година радиле са TCP/IP протоколом.

Начини повезивања на интернет

На које све начине можете себи обезбедити интернет приступ ?

Постоје разне врсте интернет проступа које се могу поделити на две основне класе. Прва класа је подела по брзини (14.400 bps, 33.600 bps, 56.000 bps, ISDN…), а друга класа је подела по врсти конекције (стална – перманентна или повремена – семиперманентна).

Прва и најчешћа врста конекције је тзв. dial up приступ. Брзина овог пристип искључиво зависи од брзине вашег модема (уређај који служи за повезивање на интернет). Брзине се крећу од 14.400 bps до 56.000 bps (bps = bit per sec. / Бита по секунди). У скорије време појавила се и нова врста повезивања на интернет путем ISDN везе која вам обезбеђује фантастичних 128.000bps .

Dial up приступ се своди на повезивање између вашег рачунара и dial in сервера вашег провајдера. На интернет се повезује само када ви то пожелите једноставном процедуром – позивањем броја телефона на коме се налази сервер провајдера. Ова услуга се наплаћује на основу времена које проведете на интернету. При овој врсти конекције користи се протокол PPP ( Point – to – Point Protocol ) , који вам омогућава да ваш рачунар постане пуноправни члан интернет мреже са својом уникатном IP адресом .

Битно различит начин повезивања на интернет је закуп сталне везе са интернетом путем изнајмљене линије. На овај начин сте повезани на интернет 24 часа дневно. Овај начин користе фирме и установе, поготову уколико су вам потребне могућности сталног презентовања материјала или стална комуникација са партнерима ван наше земље .

Архитектура интернета

Како је све то повезано ?

Интернет провајдер (интернет посредник) повезан је сталним везама велике пропусне моћи (брзе размене података) за друге интернет посреднике, који су даље везани за друге интернет посреднике и тако даље. Ова структура се може поделити на више мањих делова. Први део мреже су мали интернет посредници који пружају РРР (диал – уп) приступ интернету, затим на интернет посреднике који изнајмљују интернет конекције другим интернет посредницима, и на крају велике интернет посреднике познатије као „Big Six” или велика шесторка која држи интерконтиненталне везе. Везе између интернет посредника преко којих се одвија главни мрежни саобраћај зове се интернет окосница или енг. backbone. То су везе великих брзина а као преносници могу се користити земаљски линкови (оптички линк) или могу бити посредством сателита (сателитски линк). Да би пакет података био успешно послат из тачке А у тачку Б (од посредника А до посредника Б) потребно је пронаћи тачну путању. За тај посао су задужени уређаји који се називају рутери (енг. route – путања) .

Протоколи

Шта је то протокол , и који протоколи се користе ?

IP (интернет протокол) (енгл. Internet Protocol) је протокол трећег слоја ОSI референтног модела (слоја мреже). Садржи информације о адресирању, чиме се постиже да сваки мрежни уређај (рачунар, сервер, радна станица, интерфејс рутера) који је повезан на интернет има јединствену адресу и може се лако идентификовати у целој интернет мрежи, а исто тако садржи контролне информације које омогућују пакетима да буду прослеђени (рутирани) на основу познатих IP адреса. Овај протокол је документован у RFC 791 и представља са TCP протоколом језгро интернет протокола, TCP/IP стек протокола (енгл. Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

IP не захтева претходно упостављање везе у тренутку слања податка, већ рачунар који шаље податке покушава све док не проследи поруку (best effort) модел, пренос података је релативно непоуздан, што значи да нема готово никаве гаранције да ће послати пакет заиста и доћи до одредишта након што је послат. Сам пакет у процесу преноса се може променити, због различитих основних преносних праваца, може се догодити да сегменти не стижу по редоследу, могу се дуплицирати или потпуно изгубити током преноса. Уколико апликација захтева поузданост, користе се механизми TCP протокла у слоју изнад самог IP протокола. TCP протокол је исто задужен за дефинисање редоследа пакета који стижу (секвенце).

С обзиром да је сам концепт IP протокола ослобођен механизама који осигуравају поузданост, сам процес усмеравања (рутирања) пакета унутар мреже је релативно брз и једноставан.

Када се мисли на интернет протоколе постоји неколико протокола који се користе:

1) Скуп стандарда (протоколи) који одређују начин и брзину повезивања два модема.

2) Протоколи за серијску коминикацију између вашег рачунара и интернет посредника (SLIP – serial line internet protocol , PPP – point to point protocol). Данас се начешће користи PPP протокол.

3) TCP/IP протокол који вам омогућава комуникацију између два или више рачунара.

4) Протоколи за сваку од интернет услуга:

HTTP – (енг. Hiper – Text Transfer Protocol) за World Wide Web

FTP – (енг. File Transfer Protocol) за пренос датотека

SMTP – (енг. Small Mail Transfer Protocol) за пренос e-mail порука

NNTP – (енг. Network News Transfer Protocol) за пренос news порука

Telnet – за рад на удаљеним серверима/рачунарима

ATM (engl. Asynchronuous Transer Mode) – асихрони режим преноса

DLC (engl. Data Link Control) – Контрола везе за пренос података.

Функције протокола:

  • Адресирање (дефинише начин доделе интернет адреса), интернет модули користе адресе које пакети носе у IP заглављу како би их проследили даље ка дестинацији.

  • Рутирање, одређивање путање за пренос података са једног рачунара на други без претходног успостављања везе (енгл.connectionless), по (енгл. best-effort) моделу.

  • Фрагментацију (растављање) и поновно састављање пакета када је потребно како би се пренели кроз мрежу која има мањи MTU (енгл.maximum transmission unit).

TCP / IP протокол

Протокол на коме се заснива интернет

TCP/IP (енг. Transfer Controle Protocol/ Internet Protocol) један је од протокола које користе скоро све рачунарске мреже које су на интернету. Користи се и у локалним мрежама за пренос података између рачунара или сервера. Такође овај протокол омогућава конекцију различитих оперативних система или различитих врста рачунара, сервера или осталих периферних уређаја као што су штампачи. Ово је протокол на којем се заснива интернет. Када се конектујете на интернет ваш ралчунар добија уникатну IP адресу која вам омогућава лагодно да комуницирате са осталим рачунарима на интернету.

TCP/IP протокол се састоји од два дела, првог TCP дела који ваше податке дели на мање пакете ради лакшег и сигурнијег трансфера, и који их такође на одредишту спаја поново у оригиналну датотеку, и дела IP који адресира сваки тај пакет са одредишном и изворишном адресом. Сви пакети морају да прођу корз одређену путању коју одређује уређај рутер.

TCP/IP протокол омогућава да протоколи попут HTTP, FTP, SMTP… који се надограђују на њега буду једноставнији јер о њима не зависи сама датотека која се шаље над тим протоколима.

Тренутна верзија овог протокола је 4 (тачна ознака овог протокола је IPv4) међутим, због велике експанзије интернета овај протокол постаје све проблематичнији и тренутно је у фази нова верзија 6 (тачна ознака је IPv6) која треба у догледно време да реши садашње проблеме овог протокола.

IPv4Protocol

Ова верзија интернет протокола је актуелна, дефинисана је у документу RFC 791, септембра 1981. године.

IP протокол, такође, описује стандардну структуру пакета којим подаци путују кроз мрежу. Принцип је енкапсулација (паковање) информације у структуре погодне за пренос. Аналогија је поштански пакет. У заглављју пакета, поред адресе пошиљаоца и примаоца података, стоје још и информације о самом пакету које обавештавају како пакет треба да путује (колико је станица већ прошао, да ли се може делити у мање пакете, итд.)

IPv5 Protocol

Оно што би се могло назвати IPv5 протоколом је постојало само као експериментални протокол у реалном времену назван ST2, не-IP протокол и описан је у RFC 1819. Овај протокол је напуштен у корист RSVPa

IPv6 Protocol

Заглавље интернет протокола IPv6 је у односу на заглавље IPv4 протокола доста поједностављено. Наиме, од њега задржава само 3 поља (верзија, изворишна адреса и одредишна адреса) и уводи додатних 5 поља

Интернет адресе

Сваки рачунар мора да има своју уникатну адресу , да би други рачунар успео да га пронађе . Успешно коришћење интернета подразумева разумевање неколико различитих врста интернет адреса .

1) IP адресе су једноставне бројчане адресе рачунара спојених на интернет са по 4 групе бројева од по 3 цифре раздвојених тацком нпр 195.252.112.4 ( ово је ip адреса нашег веб сервера )

2) Симболичке адресе које су углавном састављене од префика сервиса који се користи , затим имена и СУФИКС који може бити различит у односу на то шта та адреса представља. Такође и овде су делови раздвојени тачком нпр. http://www.drenik.net

3) URL – ови одређују ближу позицију неког документа на некој интернет адреси. URL се састоји од адресе рачунара, порта, имена директоријума и имена саме датотеке коју тражимо. нпр адреса документа је: http://help.drenik.net/info/indek.htm

4) Е – mail адреса одређују особу на неком интернет посреднику. Ова адреса одређује пре свега ваше корисничко име, а затим и адресу интернет посредника. Нпр. званична адреса интернет посредника ДреникНет је office@drenik.net Приметили сте да се име корисника раздваја од имена интернет посредника са знаком @ (мајмунски знак , или знак „ет” како неки људи читају).

ДНС

Сервери који су стално конектовани на интернет код интернет посредника омогућавају да се симболичне адресе преведу на IP адресе. То је процес у којем се симболичка адреса нпр. http://www.drenik.net која је лако читљива за људе пребаци у формат лако читљив за рачунаре нпр. 195.252.112.4

Cтатичке ИП адресе

Постоје сервери који имају своје сталне (статичке) IP адресе ради лакшег сналажења на интернету. То су сервери који опслужују кориснике (клијенте) при њиховим захтевима. Ове адресе се ретко мењају и оне остају статичне да би удаљени сервери могли лако да их пронађу уколико се рецимо врши размена е-mail порука са једне тачке (једног интернет посредника) и друге тачке (тј другог интернет посредника).

Динамичка ИП адреса

Обичним корисницима који приступају интернет посреднику путем dial up конекције, користећи PPP протокол, није потребна стална IP адреса јер они све своје сервисе траже од интернет посредника. Њима се додељује динамичка IP адреса које може бити било која у распону који одреди интернет посредник .

Портови

Сваки интернет протокол (www, ftp, smtp…) има свој одговарајући порт (број). Сликовито можете замислити интернет посредника који поседује одређени сервис који опслужује разне кориснике. Сервис који се извршава на серверу вашег интернет посредника, је сликовито речено једна велика пословна зграда са мноштвом канцеларија (сервиса) и свака та канцеларија (сервис) има свој порт (број канцеларије) коме се ви обраћате кад вам је потребна одређена услуга. Већина интернет сервиса има своје стандардне портове (канцеларије) које не мења. Из тог разлога није потребно увек навести порт на URL адреси, јер сервер сам може да детектује који ви сервис тражите у зависности како тај исти сервис тражите.

Примери неких стандардних портова су:

Порт за HTTP протокол : 80

Порт за FTP протокол : 21

Порт за SMTP протокол : 25

Порт за POPZ протокол : 110

Порт за Тelnet протокол : 23

Симболичке адресе – домен

Лакши начин памћења адресе неке презентације

Рачунари се у мрежи препознају по IP адреси коју поседују. Како би лакше памтили адресе серверима се додељују симболичке адресе типа http://www.drenik.net а IP адреса те симболичке адресе је нпр. 195.252.112.4 Наравно да је лакше запамтити име него ове цифре .

Превод IP адресе у симболичку адресу врши DNS сервис (DNS сервер код интернет посредника) .

Симболичка адреса се може поделити на више делова . Подела се врши на следећи начин :

име_сервиса + име сервера + име_домена + име root домен – пример: http://www.download.drenik.net

Име сервиса може бити произвољно, начешће се користи скраћеница за сервис који сервер треба да опслужује, нпр:

www . – Скраћеница за веб сервис

smtp . – Скраћеница за маил сервис

ftp . – Скраћеница за фтп сервис

irc . – Скраћеница за ирц сервис

Име сервера може бити произвољно, и зависи само од расположења и маште сервер администратора. Обично описује радно место или сервис који сервер опслужује.

Име домена је име компаније која се бави одређеним послом нпр. Drenik.net.

Име root домена је фиксно, и оно је одређено правилима InterNIC-а. Оно се додељује на основу профила компаније која закупљује годишње право на име домена . Оно може бити:

. com – комерциалне презентације

. edu – презентације са едкукативним садржајем

. gov – званичне презентације државе

. mil – војне институције

. net – организације за администрацију мрежних сервиса

. org – непрофитне организације

Ово је подела интернета са почетка. Садашња подела се проширила и она може да изгледа и овако :

.rs или .срб – Србија

. de – Немачка

. uk – Енглеска

Суфик симболичког имена зависи од двословног кода земље. Овим СУФИКС се може додати префикс који означава претходне root домен. Следе примери :

. gov.rs – званична презентација државних органа републике Србије

. org.rs – непрофитна организација

. edu.rs – презентација едукативног садржаја

. co.rs – комерциална презентација

. ac.rs – презентација академског профила

УРЛ

URL се састоји од слова и бројева. Основну структуру URL-а чине, читајући са лева на десно:

protokol://servis.domen.rootdomen:port/direktorijum/fajl.ektenzija

нпр http://www.drenik.net:80/onama/index.htm

исто то само без порта нпр изгледа овако:

хhttp://www.drenik.net/onama/index.htm

Протокол који се користи је http

Садржај који се тражи је на интернет посреднику „www” у домену „Дреник” који пропада ДреникНет комапнији и root домен је „. Net”

Тражени садржај се налази у директоријуму „онама” а тражена датотека је „index” са екстензијом „. Htm”

Оно што је интересанто јесте да не морате увек памтити име фајла и његову екстензију. Довољно је да знате име директоријума којем приступате а сервер ће уместо вас одрадити остатак посла.

ISO/OSI Референтни модел

ОSI референтни модел или референтни модел за отворено повезивање система (енгл. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) је најкоришћенији апстрактни опис архитектуре мреже. Описује интеракцију уређаја (хардвера), програма, сервиса (софтвера) и протокола при мрежним комуникацијама. Користе га произвођачи при пројектовању мрежа, као и стручњаци при изучавању мрежа. ОSI модел дели архитектуру мреже у седам логичких нивоа, даје списак функција, сервиса и протокола који функционишу на сваком од нивоа.

Слијеви ISO/OSI референтног модела

ОSI референтни модел се састоји од седам различитих нивоа, подељених у две групе.

  • Прву групу сачињавају горња три слоја, слојеви апликације, презентације и сесије. Она има за улогу да опише процес интеракције корисник-рачунар, рад корисника са апликацијом и процес комуникације апликација међу собом као крајњим тачкама.

  • Друга група је сачињена од доња четри слоја који дефинишу како се преносе информације са једног на други крај (од једног до другог корисника).

1. Физички слој

Дефинише електрична и физичка својства мрежних уређаја (мрежних адаптера – енглески термин у широкој употреби је NIC (енгл. Network Interface Card). Дефинишу се напонски нивои, број пинова на конекторима (односно парица у кабловима), или дебљина оплета коаксијалног кабла. Мрежне картице (интегрисане на матичној плочи или само утакнуте у сабирницу на матичној плочи), hub-ови и repeater-и су примери уређаја на физичком слоју ОSI модела.

2. Слој везе

Брине се за размену података између мрежних уређаја, и за детекцију/корекцију могућих грешака у физичком слоју. Уређаји комуницирају помоћу „хард-кодираних“ адреса (MAC адресе код ethernet мрежних уређаја), и комуникација на овоме нивоу је могућа само унутар локалних мрежа. Комутатори (Switchev-и) су уређаји који „раде“ на слоју података, јер они чувају у меморији MAC адресе свих мрежних уређаја који су спојени на њих, и кад до њих дође пакет, они прочитају адресу полазног и одредишног уређаја из заглавља, те остварују електричну везу између та два уређаја.

3. Мрежни слој

На интернету је огроман број рачунара, а ми их распознајемо по њиховим именима у облику ime.domen.vršni_domen (нпр. sr.wikipedia.org) Наравно, тај систем је направљен ради људи, и такозвани DNS сервери претварају такве упите веб прегледача у IP адресе, по тренутно важећем IPv4 стандарду у адресу типа a.b.c.d, гдје су a,b,c и d бројеви од 0 до 255 (величина речи 1 бајт). Али као што знамо, мрежне картице у рачунарима немају IP адресе, него MAC адресе. То значи да је потребан још један слој, који ће претворити IP адресе у MAC адресе. Кад би сваки рачунар на интернету имао таблицу претварања IP адреса у MAC адресе, то би било врло непрактично, из више разлога, као што су величина таблице, онда додавање нових адреса, па је смишљено друго решење. На сваком сегменту мреже (subnetu) постоји усмеривач (ruter), који поседује табелу усмеравања. Пакете који дођу до њега, а циљ им није на локалном мрежном сегменту он прослеђује даље, а пакете који су намијењени локалној мрежи, прослеђују се на локалну мрежу. То се изводи тако што док остали уређаји на мрежи имају један мрежни адаптер (NIC), усмеривач има два. Један је повезан на локалну мрежу, а други на спољашњу, па усмеривач пакете које добије на локалној мрежи, а који су намењени спољњем свету упућује напоље, а пакете из спољашњег света упућене локалној мрежи упућује унутра.

4. Транспортни слој

Овај слој води рачуна о пакетима који путују између два рачунара. Примери протокола на транспортном слоју су TCP и UDP. Ако се неки пакет „изгуби“ на путу, TCP ће тражити да се поново пошаље, па је стога погодан за размену података за које је интегритет податак на вишем нивоу од брзине преноса. С друге стране UDP нема контролу да ли се понеки пакет загубио, па је згодан за мултимедијалне апликације, где није толико битно да ли се загуби понеки пакет, него је битна брзина комуникације.

5. Слој сесије

Бави се успостављањем везе између крајњих корисника, и синхронизацијом исте. Најлакше га је објаснити код видеа преко интернета, где не желимо имати тон без слике, или слику без тона, или оба али без синхронизације. За то се брине овај слој.

6. Слој презентације

Подаци који се користе на разним рачунарима се кодирају на разне начине (little-endian, big-endian); txt датотеке на Mac-у, јуниксу и Windows-има на различите начине означавају прелазак у нови ред. Све такве конверзије се изводе (уколико су имплементиране) на презентационом слоју.

7. Слој апликације

На овом слоју програмер користи API-је којима остварује мрежну комуникацију с одређеном сврхом, а да притом не мора водити рачуна о нижим слојевима, за које се брине оперативни систем. Примери протокола на овом слоју су HTTP, FTP, telnet, SMTP, NNTP и многи други.

Categories: Мреже, IV година | Поставите коментар

Кретање чланака

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се /  Промени )

Google photo

Коментаришет користећи свој Google налог. Одјавите се /  Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се /  Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се /  Промени )

Повезивање са %s

Create a free website or blog at WordPress.com.

%d bloggers like this: