kolegij: komutacijski procesi i sustavi komutacija u ip ... procesi i sustavi/materija… · o...

51
Sveučilište u Zagrebu FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI Zavod za informacijsko-komunikacijski promet Katedra za tehniku informacijsko-komunikacijskog prometa Kolegij: Sveučilište u Zagrebu FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI Zavod za informacijsko-komunikacijski promet Katedra za informacijsko-komunikacijske sustave i mreže Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP mrežama Doc. dr. sc. Ivan Grgurević

Upload: others

Post on 16-Oct-2019

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Sveučilište u ZagrebuFAKULTET PROMETNIH ZNANOSTIZavod za informacijsko-komunikacijski prometKatedra za tehniku informacijsko-komunikacijskog prometa

Kolegij:

Sveučilište u ZagrebuFAKULTET PROMETNIH ZNANOSTIZavod za informacijsko-komunikacijski prometKatedra za informacijsko-komunikacijske sustave i mreže

Kolegij:

Komutacijski procesi i sustavi

Komutacija u IP mrežama

Doc. dr. sc. Ivan Grgurević

Page 2: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Pregled gradiva

Komutacija u IP mrežama

Značajke i načini rada protokola za usmjeravanje

Usmjeravanje u multimedijskim IP mrežamaPrijenos govora u IP mrežama

Prijenos video sadržaja u IP mrežama

Interoperabilnost IP i ostalih mreža

Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga

17. 5. 2017.

24. 5. 2017.

24. 5. 2017.

31. 5. 2017.

31. 5. 2017.

Page 3: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama

Page 4: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Ponavljanje gradiva (1)

o Pojmovi iz računalnih mreža

o Što je komutacija/prospajanje?

Komutacija (lat.): 1. Izmjena redoslijeda; mat. zakon komutacije, neovisnost rezultata oredoslijedu elemenata nad kojima se izvodi operacija (npr. kod zbrajanja i množenja;a + b = b + a; ab = ba).

Komutacija, prospajanje ili izmjena redoslijeda je postupak kojim se informacijakorisnika prenosi s kraja na kraj mreže ili postupak kojim se informacija prenosi odpredajnika do prijemnika.

o Komutatori (switchevi): podatke s ulaza prosljeđuju na željeni izlaz

Page 5: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Ponavljanje gradiva (2)

o Opća svojstva računalnih mreža:

– Sistematizacija mreža

– Osnovna svojstva mreže

– Vrste prospajanja (komutacije)

– Osnovni standardi

o network layer: logička komunikacija između računala

o transport layer: logička komunikacija između procesa (aplikacija)

Page 6: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Ponavljanje gradiva (3)

o Slojevita arhitektura mreže sljedeće generacije

Page 7: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (1)

o Razvoj Interneta i povećanje multimedijskih i stvarnovremenskih aplikacija stvorili su potrebu za poboljšanjem internetskih tehnologija usmjeravanja u smislu propusnosti (engl. bandwidth), performansi, skalabilnosti i isporuke novih funkcionalnosti

o Internetska mreža nam omogućuje konvergenciju ili spajanje raznih vidova komunikacije

o Komutacija u IP mrežama je također poznata kao „multi layer switching”, jer to obavlja 3. sloj koji je baziran na usmjeravanju i 2. sloj koji je baziran na komutaciji (OSI RM)

o Značajni napori u tom smjeru su: Ipsilon IP Switching, Cisco Tag Switching, IBM ARIS, Toshiba CSR i MPLS

Page 8: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (2)

o Ipsilon IP Switching

o Cisco Tag Switching (RFC 2105)

IPSILON IP Switch 4 Port ATM1600

Davie, B.S.; Doolan, P.; Rekhter, Y.: Switching in IP Networks: IP Switching, Tag Switching, and Related Technologies (Morgan Kaufmann Series in Networking), 1st Edition

Page 9: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (3)

o IBM ARIS

• Usporedba ARIS BPM i IBM BPM

• https://www.itcentralstation.com/products/comparisons/aris-bpm_vs_ibm-bpm

o Toshiba CSR - Corporate Social Responsibility

Životni ciklus različitih uređaja / modela / aplikacija

Page 10: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)
Page 11: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (4)

Komutacija poruka

o Mreže s komutacijom poruka primaju poruke (koje mogu sadržavati tekst ili računalne podatke) u komutacijskim čvorištima

o U komutacijskim čvorištima se poruke privremeno pohrane, a zatim šalju dalje do odredišta na osnovu podataka o poruci, koji se nalaze u njenom zaglavlju

o Kašnjenje na mrežama s komutacijom poruka je veliko, pa nisu pogodne za prijenos govora

o Kašnjenje se sastoji od vremena prijenosa i vremena prostiranja na svim spojnim putovima do odredišta, uvećano za vrijeme čekanja poruke u čvorovima

Page 12: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (5)

Komutacija poruka

o Prijenos podataka komutacijom poruka ima prednost pred komutacijom kanala, jer ne postoji potreba za uspostavom fizičkog puta između pošiljaoca i primatelja

o Poruke se primaju u centru bez obzira da li su spojni vodovi do primatelja slobodni ili nisu

o Mreže s komutacijom poruka danas se ne grade kao samostalne mreže, već se komutacija poruka pruža kao jedna od usluga u mrežama s komutacijom paketa (e-pošta)

Page 13: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (6)

Komutacija paketa

o poruke korisnika dijele se na manje jedinice - pakete, koji se prenose kroz mrežu

o kad paket dođe u čvor, šalje se što je moguće prije prema odredištu, kako bi se kašnjenje minimaliziralo

o razlikujemo usmjeravanje i prosljeđivanje paketa

Page 14: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (7)

Komutacija paketa

o usmjeravanje paketa –

određivanje rute paketa od

izvorišta do odredišta

o prosljeđivanje paketa –

premještanje paketa s ulaza

na odgovarajući izlaz rutera

1

23

0111

Vrijednost zaglavlja u dolaznom paketu

routing algorithm

local forwarding table

header value output link

0100

0101

0111

1001

3

2

2

1

Page 15: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (8)

Komutacija paketa

o prosljeđivanje je moguće organizirati na dva načina, prosljeđivanjem pojedinačnih poruka ili korištenjem virtualnog kanala

o algoritmima usmjeravanja određuje se optimalni put paketa prema odredištu

o algoritmi zahtijevaju veliku količinu obrade, te ih nije moguće primijeniti na svaki pojedinačni paket

Page 16: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (9)

Komutacija paketa

o prema tome, korištenjem algoritama usmjeravanja, periodički se proračunavaju tablice usmjeravanja, a pojedinačni paketi se prosljeđuju na osnovu tih tablica

o kod prosljeđivanja svakog paketa zasebno, on u svome zaglavlju mora nositi globalnu adresu odredišta

o teoretski svaki paket se može slati zasebnim putem, dok u praksi većina paketa neke veze ide istim putem, prema relativno stabilnim tablicama usmjeravanja

o mogućnost biranja alternativnih putova osigurava visoku sigurnost dolaska paketa na odredište

Page 17: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (10)

Komutacija paketa

o kašnjenje se sastoji od vremena predaje, vremena prostiranja i vremena čekanja

o nije potrebno čekati cjelokupne poruke, već primljeni paket odmah prosljeđujemo dalje

o ukupno vrijeme kašnjenja poruke time je skraćeno u odnosu na kašnjenje kod mreža s komutacijom poruka

o važnija posljedica dijeljenja poruke na pakete je u poboljšanju podjele kapaciteta mreže među korisnicima statičkim multipleksiranjem (engl. Static Multiplexing) � redoslijed paketa A i B nije fiksan, propusni opseg se koristi po potrebi

o kod komutacije poruka, potrebno je čekati da mreža prenese sve poruke u redu čekanja

o kod komutacije paketa, paketi raznih korisnika šalju se naizmjenično, pa je moguće mnogo pravednije zajedničko korištenje kapaciteta kanala

Page 18: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (11)

Komutacija paketa

o PREDNOSTI: učinkovitost, nema blokiranja prometa (paketi se primaju za vrijeme velikog prometa, a mogu jedino kasniti u isporuci)

o NEDOSTACI: varijabilno kašnjenje, overhead (dodavanje informacija svakom paketu)

Page 19: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (12)

o IP protokoli po slojevima

Internet Protocol

User Datagram Protocol (UDP)

TelnetHTTP

SONET ATMEthernet

RTPDNSFTP

Transmission ControlProtocol (TCP)

Page 20: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (13)

o Razvoj protokolnog složaja

Page 21: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (14)

Komutacija paketa

o Paketski komutacijski sustavi (engl. Packet Network Switch) se primjenjuju kod paketskog načina prijenosa informacija te statičkog multipleksiranja informacija ili asinkronog vremenskog multipleksiranja

o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

o Ne spojno te spojno orijentirane paketske mreže – (engl. connection/connectionless

oriented)

o Razlika: prije slanja korisničke informacije (ne)uspostavlja se spojni put

o Kod prijenosa datagrama svaki paket putuje neovisno o prethodnom i svako čvorište u mreži odlučuje na koji način će usmjeriti svaki pojedini paket

Page 22: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (15)

o Čvorište donosi odluku o usmjeravanju na osnovu informacija prikupljenih od „susjednih“ čvorišta

o Paketi s istim odredišnim adresama mogu putovati raznim putovima do odredišta

o Tipičan primjer ovakve komutacije je u Internet mreži

Page 23: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (16)

o Kod prijenosa paketa pomoću virtualnih veza prije slanja prvog paketa uspostavlja se virtualni put između izvorišta i odredišta (tim virtualnim putem se šalju svi paketi)

o Svaki paket u zaglavlju sadrži virtualni identifikator na osnovu kojega čvorište usmjerava paket

o Čvorište ne donosi odluku o usmjeravanju paketa tijekom prijenosa paketa već se odluka donosi prije – pri uspostavljanju virtualnog puta

Page 24: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (17)

Značajka Datagram Virtualni kanal

Uspostava veze Ne treba Treba

Adresiranje Svaki paket mora sadržavatipotpunu adresnu informaciju(potpune mrežne adreseizvora i odredišta)

Svaki paket sadrži samo kratku oznaku virtualnog kanala

Informacija o stanjuuspostavljenih veza

Usmjeritelji ne pohranjujupodatke o uspostavljenimvezama

Svakom virtualnom kanalu odgovara jedan unos u tablici usmjeravanja u usmjeritelju

Usmjeravanje Svaki paket usmjerava se neovisno o drugima

Put se odabire prilikom uspostave veze, nakon toga svi paketi idu tim putem

Utjecaj kvara nausmjeritelju

Gubitak samo onih paketa koji su taj čas u obradi

Prekid svih uspostavljenih virtualnih kanala

Upravljanje zagušenjem Kvaliteta usluge

Složeno i teško izvedivo Jednostavno, ako se potrebni resursi moguunaprijed pridjelitivirtualnom kanalu

Page 25: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (18)

o Prednosti komutacije datagrama su fleksibilnost kod zagušenja te pouzdanost (ispad jednog čvorišta ne mora značajno utjecati na vezu)

o Prednosti komutacije virtualnih veza su što nije potrebno procesiranja svakog paketa u čvorištima te što paketi dolaze istim redoslijedom kojim su i poslani

o Kako bi usmjeravanje paketa bilo što učinkovitije i brže, čvorišta razmjenjuju informacije o svom statusu – informacije o eventualnim pogreškama na čvorištu ili preopterećenju odnosno zagušenju čvorišta

o Paketski komutacijski sustavi su inicijalno bili korišteni za podršku podatkovnim uslugama, međutim, s trendom konvergencije raznih mreža, paketski komutacijski sustavi postaju dominantni u modernim telekomunikacijskim mrežama

Page 26: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (19)

o LAN komutator (LAN switch)

– Prije su se koristili mostovi, u kojima su funkcije učenja, filtriranja i prosljeđivanja okvira bile implementirane softverski, istisnuti su iz upotrebe od strane uređaja nazvanog komutator drugog sloja (Layer 2 switch), u kojem su funkcije mosta implementirane hardverski

– U kontekstu komutatora pojam drugi sloj odnosi se na drugi protokolni sloj modela OSI RM

– LAN komutator drugog sloja je uređaj koji obavlja iste funkcije kao i most s većim brojem priključaka (multiport bridge)

– Danas sve vrste lokalnih mreža (Ethernet, Token Ring, FDDI i dr.) koriste komutiranu mrežnu arhitekturu

Page 27: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (20)

o ETHERNET komutator (Ethernet switch)

– Generička arhitektura Ethernet komutatora

komutacijsko polje

tablica

komutiranja

upravljački

procesor

DI - ulazni dio priključka

DO - izlazni dio priključka

upravljačka linija

podatkovna linija

ethernetski komutator

FIFO

FIFO

DTE

1

DI

DO

.

.

.

.

priključak

1

.

.

.

.

.

.

priključak

N

DTE

N

DI

DO

FIFO

FIFO

DTEMAC

brojpriključka

Page 28: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komutacija u IP mrežama (21)

o ETHERNET komutator (Ethernet switch)

– Svaki se krajnji uređaj (DTE) povezuje s priključkom komutatora (port) pomoću dvije parice (ili pomoću dvije optičke niti), od kojih jedna služi za slanje okvira od DTE-a prema komutatoru, a druga za slanje okvira u suprotnom smjeru

– Na razini podsloja MDI (konektor), svaki priključak komutatora podržava prijenos informacija u oba smjera

– Na višim slojevima nastaje razdvajanje funkcija ulaza i izlaza, pa je moguće govoriti o ulaznom (DI) i izlaznom priključku (DO)

– Ako se podaci kroz priključak šalju u oba smjera istovremeno, tada se radi o dvosmjernom prijenosu (FD)

– Ako je u svakom trenutku kroz priključak moguće prenositi podatke samo u jednom smjeru, tada se radi o naizmjeničnom prijenosu (HD)

– U svom izvornom načinu rada Ethernet komutator na svim priključcima podržava naizmjenični prijenos

Page 29: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (1)

o Komunikacijski protokoli

– Adresiranje

– Sinkronizacija

– Kontrola pogreški

– Kontrola toka kao mehanizam protokola

Page 30: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (2)

o Skup pravila po kojima procesi iste razine razmjenjuju jedinice informacije, PDU (engl. protocol data unit)

o Izvršavanje svih operacija vezanih uz

komunikacijski protokol obavlja

komunikacijski proces sa zadaćom:

– sa što većom točnošću odrediti

stanje korespondentnog procesa

– poduzimati odgovarajuće mjere s

ciljem pružanja usluge prijenosa

podataka procesu nadređene razine

Page 31: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (3)

o Od vitalnog je značaja za funkcioniranje promatrane razine i za funkcioniranje mreže kao cjeline

o Striktno i formalno specificiranje protokola

o Usvajanje industrijskih ili međunarodnih standarda

o Problematika standardizacije

o Vanjska specifikacija (oblik PDU kao cjeline, format zaglavlja)

o U zaglavlju se definiraju:

– polja i format podataka u njima:

– značenje koje mora biti jednoznačno za sve uređaje sukladne protokolu

Page 32: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (4)

o Primjeri zaglavlja IP protokola

Page 33: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (5)

o Unutarnja specifikacija

– odnosi se na pravila rada procesa

– to su algoritmi protokola

– njima se obrađuju informacije iz zaglavlja PDU i donose odluke o radu procesa

– algoritmi se mogu naknadno modificirati,

– primjer: TCP protokol Interneta

o Formalna specifikacija

– nužnost osiguravanja jednoznačnosti tumačenja protokola

– pomoću nje različiti proizvođači uspješno usklađuju rad svojih proizvoda s usvojenim standardima

– jednoznačnost se osigurava � formalnim specificiranjem protokola uz korištenje posebnih formalnih jezika (govorni, formalni programski jezik i dr.)

Page 34: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (6)

o Komunikacijski protokoli

– Adresiranje

– mehanizam adresiranja

– organizacija adresiranja

– objekti adresiranja

– vrste adresa

– upravljanje adresama

– adresiranje po razinama

Page 35: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (7)

o Mehanizam adresiranja

– jednoznačno identificira korisnika informacije

– problem duljine adrese (postoji ukupno 248 mogućih kombinacija adresa, 281.474.976.710.656)

– format zaglavlja

Page 36: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (8)

o Organizacija adresiranja

– Striktno i distribuirano adresiranje

o Objekti adresiranja

– Fizički uređaji � na podatkovnom sloju

– Procesi � na mrežnom sloju

– Kombinacija adresa – pristupna točka (port)

– Fiksna pristupna točka

– Dinamička pristupna točka

Page 37: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (9)

o Vrste adresa

– Pojedinačna (unicast)

– Grupna (multicast)

– Univerzalna (broadcast)

Page 38: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (10)

o Upravljanje adresama

– Na pojedinoj razini neke mreže, adrese mogu biti određene (administrirane):

– Lokalno

– adrese na privatnoj mreži

– Intranetske adrese (poseban slučaj)

– Globalno

– određene od strane ovlaštenog tijela u upravi mreže kao organizacije

o Adresiranje po razinama

– Fizička razina (nema potrebe za adresiranjem)

– Podatkovna razina

– Jednospojno povezivanje (veza između 2 točke)

– Višespojno povezivanje (primjer: MAC adresa u Ethernet uređajima)

Page 39: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (11)

o Adresiranje po razinama

– Mrežna razina (ako ima više protokola na ovoj razini, podatkovni sloj mora imati identifikator mrežnog protokola)

– mora postojati jedinstvena globalna adresa korisnika

– ona omogućuje usmjeravanje paketa ka odredištu

– pakete u paketnim mrežama prosljeđujemo pojedinačno ili po virtualnom kanalu

– kod slučaja pojedinačnog prosljeđivanja, svaki paket mora nositi globalnu adresu odredišta

– kod slučaja prosljeđivanja po virtualnom kanalu, samo prvi paket nosi globalnu adresu

– ostali paketi moraju nositi samo kratki identifikator virtualnog kanala

Page 40: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (12)

o Adresiranje po razinama

– Mrežna razina (IP protokol): IP adresa - 32 bita (IPv4)

– identifikator koji globalno i jednoznačno određuje mrežno sučelje

– krajnji sustav (npr. računalo priključeno na mrežu) obično ima jedno sučelje i jednu IP-adresu

– mrežni čvor (npr. usmjeritelj) priključen na više (pod)mreža ima više sučelja i isto toliko IP adresa

– Prijenosna razina

– obavlja se identifikacija prijenosnog protokola

– koristi se mehanizam pristupnih točaka s fiksnim identifikatorom

Page 41: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (13)

o Adresiranje po razinama

– Sjednička razina

– obavlja se identifikacija procesa korisnika unutar računala

– koristi se mehanizam pristupnih točaka s dinamičkom dodjelom identifikatora

– iznimka su poslužiteljski procesi, npr. HTTP (Web) poslužitelj, koji koriste fiksne identifikatore

– Primjer: WEB

– Predodžbena i korisnička razina

– nije potrebno

– procesi su već identificirani kroz sjedničku razinu

Page 42: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Komunikacijski protokoli (14)

o IP adresiranje - primjeri

IP adresa računala: 10 . 10 . 50 . 38

Mrežna maska: 255 . 0 . 0 . 0

1. oktet je

adresa mreže

2., 3., 4. oktet je

adresa računala

Sva računala su

istoj mreži

Sva imaju identičan dio

IP adrese koji se odnosi

na mrežu

10 . 150.23.38

10 . 188.233.99

10 . 255.254.228

Sva računala

imaju različitu IP

adresu

Svako računalo mora

imati jedinstvenu IP

adresu kako bi se

razlikovalo u mreži klasa

A

IP adresa računala: 172 . 16 . 99 . 27

Mrežna maska: 255 . 255 . 0 . 0

1. i 2. oktet je

adresa mreže

3. i 4. oktet je

adresa računala

Sva računala su

istoj mreži

Sva imaju identičan dio

IP adrese koji se odnosi

na mrežu

172.16 . 47.122

172.16 . 64.74

172.16 . 255.213

Sva računala

imaju različitu IP

adresu

Svako računalo mora

imati jedinstvenu IP

adresu kako bi se

razlikovalo u mreži klasa

B

IP adresa računala: 192 . 168 . 33 . 15

Mrežna maska: 255 . 255 . 255 . 0

1., 2., 3. oktet je

adresa mreže

4. oktet je

adresa računala

Sva računala su

istoj mreži

Sva imaju identičan dio

IP adrese koji se odnosi

na mrežu

192.168.15 . 101

192.168.15 . 115

192.168.15 . 14

Sva računala

imaju različitu IP

adresu

Svako računalo mora

imati jedinstvenu IP

adresu kako bi se

razlikovalo u mreži klasa

C

11111111 . 00000000 . 00000000 . 00000000

11111111 . 11111111 . 00000000 . 00000000

11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000

Mrežna maska A klase: 255 . 0 . 0 . 0

Mrežna maska B klase: 255 . 255 . 0 . 0

Mrežna maska C klase: 255 . 255 . 255 . 0

/ 8

/ 16

/ 24

Binarni zapis maske mreže

Decimalna notacija maske mreže

CIDR

Page 43: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

IP adresa CIDR Namjena rezerviranog opsega IP adresa RFC

0.0.0.0 -0.255.255.255

0.0.0.0/8Adresa koja definira mrežu na koju smo spojeni (Zero

Addresses, „This“ network)1700

10.0.0.0 -10.255.255.255

10.0.0.0/8 Raspon privatnih IP adresa (A klasa) 1918

127.0.0.0 -127.255.255.255

127.0.0.0/8Adresa računala na kojem radimo (Localhost Loopback

Address)1700

169.254.0.0 -169.254.255.255

169.254.0.0/16Autokonfiguracija mreža (APIPA - Automatic Private

Internet Protocol Addressing)3330

172.16.0.0 -172.31.255.255

172.16.0.0/12 Raspon privatnih IP adresa (B klasa) 1918

192.0.2.0 -192.0.2.255

192.0.2.0/24 Dokumentacija i primjeri 3330

192.88.99.0 -192.88.99.255

192.88.99.0/24 IPv6 – IPv4 Anycast 3068

192.168.0.0 -192.168.255.255

192.168.0.0/16 Raspon privatnih IP adresa (C klasa) 1918

198.18.0.0 -198.19.255.255

198.18.0.0/15Mjerenje performansi mreže (Network Device Benchmark)

2544

224.0.0.0 -239.255.255.255

224.0.0.0/4Multicast

(D klasa adresa)3171

240.0.0.0 -255.255.255.255

240.0.0.0/4 Rezervirane adrese (E klasa adresa) 1166

Page 44: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Sinkronizacija (1)

o Komunikacijski protokoli

– Sinkronizacija

– Sinkronizacija PDU

– Sinkronizacija rada procesa

Sinkronizacija PDU

– na fizičkoj razini – bit ili byte (sinkrono asinkrono)

– na podatkovnoj razini – ovisno o sinkronizaciji na fizičkoj razini

– na mrežnoj razini – paket

– na prijenosnoj razini – sinkronizacija po segmentu ili datagramu ako nije cjeloviti PDU

– na sjedničkoj razini – sinkronizacija po poruci

– sinkronizacija PDU na višim razinama – nije potrebna

Page 45: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Sinkronizacija (2)

o Komunikacijski protokoli

– Sinkronizacija

Sinkronizacija rada procesa

– na osnovi pretpostavljenog poznavanja stanja korespondentnog procesa na udaljenom računalu

– jedina informacija o udaljenom procesu su primljeni PDU

– algoritmi rada procesa N trebaju biti takvi da omoguće prijenos podataka u uvjetima: gubitaka PDU i pogrešnih pretpostavki o stanju korespondentnog procesa

– takav proces može se smatrati automatom (pamti prethodna stanja), automat treba prepoznati neregularna stanja i znati izvući se iz njih

Page 46: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

SIP protokol (1)

o SIP (engl. Session Initiation Protocol) je signalizacijski protokol s kraja na kraj koji omogućava kreiranje, kontrolu i raskidanje sesije s jednim ili više korisnika

o SIP signalizacijski protokol je klijent – server protokol koji djeluje na sloju aplikacije

o Protokol omogućava realizaciju usluga kakve su u PSTN mreži uz dodatne mogućnosti, primjerice multimedijske

o Primjenjuje se zajedno s drugim protokolima s ciljem realizacije usluge, primjerice RTP (engl. Real-time Transport Protocol ) i SDP (engl. Session Description Protocol)

o SIP protokol se temelji na HTTP protokolu

Page 47: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

SIP protokol (2)

o SIP protokol se koristi u VoIP NGN mrežama te u IMS mrežama za uspostavljanje, kontrolu i raskidanje poziva

o Pored SIP protokola, komunikacija između dva korisnika s kraja na kraj u VoIP mrežama može se realizirati i pomoću H323 protokola (ITU-T standard)

o Pored navedenih signalizacijskih sustava, u primjeni je i niz drugih signalizacijskih

o sustava koji omogućavaju komunikaciju između raznih mrežnih elemenata

o Primjerice, u NGN mrežama (engl. Next Generation Network) primjenjuje se MGCP (engl. Media Gateway Control Protocol) odnosno poboljšana verzija ovog protokola H.248 za komunikaciju kontrolera pretvornika medija i pretvornika medija

o Za komunikaciju dva kontrolera pretvornika medija primjenjuje se BICC protokol (engl. Bearer Independent Call Control).

Page 48: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Značajke komutacija u IP mrežama

o Važne značajke:

• Point-to-Point

• Multicast (prijenos podataka se sadrži od jednog paketa podataka koji se kopira i

šalje na specifične podskupove uređaja na mreži. Izvor adresira paket

koristeći multicast adresu, te potom kopira paket i šalje kopije svakom

čvoru (korisniku) koji je dio multicast adrese)

• Kvaliteta usluga IP Switch

• Latencija (kašnjenje)

Page 49: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Nadogradnja

o Primjena računalnog programa MATLAB® i Simulink®

o Communications System Toolbox

o https://www.mathworks.com/products/communications.html

https://www.youtube.com/watch?v=m-6VHHEj6Pc

Page 50: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Korištena literatura

[1.] Viswanathan, T., Bhatnagar, M.: Telecommunication Switching Systems And Networks, Second Edition, PHI Learning; Edición, New Delhi, India, 2015

[2.] Beasley, J.S., Nilkaew, P.: Networking Essentials: A CompTIA Network+ N10-006

Textbook (4th Edition), Pearson IT Certification, USA, 2016

[3.] Kurose, J.F., Ross, K.W.: Computer Networking: A Top-Down Approach, (6th Edition), Pearson Education, Inc., USA, 2013

[4.] CARNet CERN: Osnove mrežnog usmjeravanja, CCERTPUBDOC200702183, Zagreb, 2007.

[5.] Internetski izvori podataka (Cisco, ITU, Microsoft MSDN, Microsoft TechNet) (ožujak2016.)

Page 51: Kolegij: Komutacijski procesi i sustavi Komutacija u IP ... procesi i sustavi/materija… · o Komutacija paketa – datagrami i virtualne veze (virtualni krugovi, putevi, kanali)

Pitanja i komentari?