Univerza v Mariboru
Fakulteta za strojništvo
Računalniške komunikacije, mrežni servisi in Internet izr.prof. dr. Zoran Stjepanovič
OTM – 2008/2009
Namen računalniških komunikacij • Komunikacija med uporabniki (e-mail, videokonference) in programi (odjemalec- strežnik) na različnih računalnikih, • Delitev perifernih enot med računalniki – boljši izkoristek vhodno/izhodnih enot, – učinkovitejše vzdrževanje programov in podatkov na skupnih pomnilnikih,
• Povečanje zanesljivosti zahtevnih računalniških sistemov.
Načini prenašanja signalov Signale prenašamo kot analogne ali digitalne energijske vzorce, ki se lahko širijo na različne načine:
• kot električni signali po materialih (žicah), • kot elektromagnetni valovi: – na radijskem valovnem območju v praznem prostoru (različne frekvence služijo različnim razdaljam), – na infrardečem območju (za krajše razdalje brez ovir), – v vidnem spektru po optičnih vodnikih.
Načini prenašanja signalov • Žični: – enokanalni žični par (telefon), – večkanalni vodniki: koaksialni kabel (CATV, Ethernet), žični par (UTP), el. omrežje
• Brezžični: – – – –
radijske UKW zveze (analogni zvok, RDS), kratkovalovni radijski sistemi, satelitske zveze (telefon, GPS), infrardeči identifikacijski sistemi.
SATELIT MIKROVALOVI ŽIČNI PAR OPTIKA
KTV
RADIO
Hitrost prenašanja signalov • Hitrost signala je kritična v dveh primerih: – prenos velike količine podatkov, – kratek čas zveze.
• V običajnih komunikacijskih zvezah so hitrosti velikostnega reda 10 do 100 Mb/s. • Doslej so bile največje hitrosti dosežene s pomočjo elektromagnetnega valovanja v optičnih vodnikih - 1,1 Tb/s (1012 b/s). (Fujitsu/Japonska)
Komunikacije in računalniki Naprave
Kanali za komunik.
Elektronska komunikacija
Omrežni serv., programi
Zvok Podatki
modem terminal faks
Ožičeni
Telefon prenosni telefon pager parica koaksialni kabel optična vlakna
Brezžični
Infrardeča k. mikrovalovi radio
Na daljavo
Privatna
Video konf. Telenet
Digitalno brezžično
Javni ponudniki
Telekom
Lokalno Javna podat. omrežja
Regionalni ponudniki, npr. Bell v ZDA Mobilna omrežja npr. ARDIS v ZDA
Vrste omrežij • Linijsko preklopna omrežja – med dvema končnima postajama se vzpostavi neprekinjena povezava – končne postaje so vezane na centrale, skrbijo za zvezo
• Paketno preklopna omrežja – sporočila se porazdelijo v pakete – strežniki v omrežju skrbijo za usmerjanje paketov na ciljne postaje
Strukture omrežij • LAN: – – – –
zvezdna (centralna) topologija, hierarhična, krožna, linijska (bus)
• WAN: – v glavnem nepravilne statične ali dinamične topologije (npr. povezava velikih računalnikov v državi ali med državami)
LAN - local area network modemska povezava
omrežje TOKEN RING
omrežni datotečni strežnik prehod (Gateway) omrežni tiskalnik
Ethernet linijsko omrežje
Internet Množica protokolov in standardov, ki • na enoličen način • preko različnih komunikacijskih vodnikov • povezuje lokalna omrežja • in posamezne računalnike • v enotno omrežje - Internet
Zgodovina Interneta •1969 rojstvo ARPA-neta (advance research project agency) •1973 rojstvo protokola TCP/IP •1983 – ARPA-net se razdeli na dva dela: ARPANET MILNET Military Network
ARPANET
Arpanet ščasoma preraste v to kar poznamo pod imenom INTERNET
Zgodovina Interneta
TCP/IP • TCP/IP (angleško TCP »Transmision Control Protocol«, protokol za nadzor prenosa, ter IP »Internet Protocol«, internetni protokol) ali Internetni sklad protokolov (angleško Internet protocol suite) je množica protokolov, ki izvaja protokolski sklad prek katerega teče internet. Največ omrežnega prometa poteka preko protokola TCP. Sporočila preko protokola TCP se zaradi vzpostavljene povezave med odjemalcem in servisom prenašajo zanesljivo v obe smeri, so brez napak, podvojevanja in v pravem vrstnem redu. • Vsak računalnik, ki podpira TCP, ima transportni osebek TCP (v jedru operacijskega sistema ali kot uporabniški proces), ki upravlja tokove TCP in vmesnik do sloja IP.
Vizualizacija različnih poti skozi del interneta
Naslavljanje v Internetu • Vsak računalnik ima naslov, sestavljen po hierarhičnem principu iz štirih skupin številk, npr.: 164.8.20.100
• Zaradi lažjega pomnenja je naslovu običajno dodeljeno tudi ime fs.uni-mb.si
Naslov v Internetu IP številka:
164.8.2.10
Zgradba opisnega imena v Internetu: rcum.uni-mb.si
STREŽNIK
ORGANIZACIJA
DRŽAVA
Računalnik z imenom rcum, je nekje v prostorih Univerze Maribor, ki je nekje v Sloveniji.
Internetne storitve in aplikacije • Daljinsko prijavljanje in terminalska emulacija (Telnet, TELetype NETwork, 1969) • Prenos datotek (FTP, File Transfer Protocol) • Elektronska pošta (SMTP, Simple Mail Transfer Protocol, POP3, Post Office Protocol Version 3) • Novice (NNTP, Network News Transfer Protocol) • Direktna komunikacija (IRC, Internet Relay Chat; Messenger, Netlog, videokonference) • Virtualna socialna združenja in mreže (Facebook) • Svetovni splet (WWW, World Wide Web; WAP, Wireless Application Protocol)
Internetni servisi in aplikacije Elektronska pošta MB računalnik
LJ računalnik E-mail program: X SMTP: mail.uni-mb.si POP3: mail.uni-mb.si email:
[email protected] user: 123456 password: ******
PC
Telefonsko omrežje Modem PC
LAN
Modem
[email protected] [email protected] [email protected] ...
[email protected] [email protected] [email protected] ... mail.uni-mb.si SMTP, POP3 server
Hub
mailer.uni-lj.si SMTP, POP3 server
X.25 Router
oz. usmerjevalnik
Modem
Router
oz. usmerjevalnik
Modem
Internetni servisi in aplikacije Elektronska pošta Usmerjevalnik (angleški naziv router) je naprava, ki povezovanje dveh ali več različnih omrežij. Njegove funkcije so omejevanje prometa, prenašanje prometa na manjša omrežja in izbira najustreznejše poti za potovanje podatkovnih paketov do njihovega cilja. S tem zmanjšujejo promet v omrežju.
Elektronska pošta • pošiljanje sporočil in/ali datotek preko Interneta • primerjava z navadno pošto • elektronski naslov: ime(.priimek)@domena npr:
[email protected] [email protected]
• uporabljamo različne poštne programe, npr. MS Outlook, Outlook Express, Netscape Messenger in različne spletne brskalnike (Webmail).
Elektronska pošta (primer odjemalca) Pošiljatelji z naslovi
Mape s sporočili Telo (vsebina) označenega sporočila
Netscape messenger
Uporaba programa Osnovne operacije v programu: • • • •
Pošiljanje elektronskega sporočila Sprejemanje in branje prejetih sporočil Odgovarjanje na prejeto sporočilo Brisanje elektronskih sporočil
Svetovni splet - WWW • Začetki segajo v leto 1989 – Tim Berners – Lee uvede pojem Hypertext dokument (omogočal naj bi alternativo sekvenčnemu branju). Več o tej temi: http://sl.wikipedia.org/wiki/Svetovni_splet
• 1993 prvi pregledovalnik spletnih strani – Mosaic Danes prevladujejo pregledovalniki (brskalniki): Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator, Mozilla Firefox, Opera, Safari, Lynx
Kratice, ki jih srečamo pri delu s spletnimi stranmi: HTTP - protokol po, katerem se prenašajo spletne strani HTML; XML - opisni jezik, v katerem so pisane spletne strani URL - standard za naslavljanje dokumentov
MS Internet Explorer
Spletni naslovi • Primeri naslovov: • URL naslov : http://www.slowwwenia.com (Slovenija na spletu) http://www.uni-mb.si (Univerza v Mariboru) • iz naslova lahko razberemo: http protokol za doseganje spletnih strani com komercialne organizacije; podjetja si oznaka Slovenije (npr. Nemčija: .de, Velika Britanija: .uk; Hrvaška: .hr itd.)) uni-mb Univerza v Mariboru
Izdelava spletnih strani • Programiranje (HTML) • Programska okolja in orodja (MS FrontPage, Adobe Dreamweaver) • Spletni portali (WIX)
Prihodnost računalniških komunikacij • Hitra in “inteligentna” lokalna brezžična omrežja, npr. Bluetooth: – območje 10-100m – 10-100 Mb/s – vse naprave imajo enak mikročip, ki omogoča univerzalno povezovanje
Bluetooth slušalka
Bluetooth • Bluetooth ali modri zob je varna brezžična tehnologija, za povezovanju različnih digitalnih elektronskih naprav na razdaljah do nekaj metrov. Bluetooth je namenjen tako pošiljanju elektronske pošte, prostoročnem telefoniranju in prenašanju datotek, kakor tudi igranju igric, brskanju po spletu in tiskanju. • V skupini Bluetooth SIG je več kot 2000 svetovnih podjetij, kar prinaša tehnologijo bluetooth na številna področja in v vse več prodajnih izdelkov. Današnji brezžično usmerjeni trendi pomenijo predvsem varno in nevidno povezavo med napravami in med ljudmi. Bluetooth je do sedaj doživel največji razmah prav v mobilnih telefonih. • Čeprav je bil sprva zamišljen le kot tehnologija, ki nadomešča kabelske povezave, pa je postal široko uporaben tudi na področju brezžičnih omrežij, saj se bluetooth naprave samodejno povezujejo med seboj, ko se nahajajo v dometu. Za širok razmah tehnologije pa je pomembna tudi skrb za varovanje podatkov, ki je vgrajena v standard.
Prihodnost računalniških komunikacij
“Vse je povezano z vsem.”