Univerzitet u Istočnom Sarajevu

Saobraćajni fakultetDoboj

Upravljanje mrežama i servisima-Seminarski rad -

Internet protokoli

Profesor: Studenti:prof. dr Zlatko Bundalo Saša Jerinić 64/08Asistent: Kostić Dejan 101 /08mr Goran Jauševac

Doboj, 2013.

1. Uvod

Život današnjeg savremenog čovjeka je nezamisliv bez interneta. Internet, u prevodu znači međunarodna mreža. Ali on je i mnogo više od toga. On je najsavršeniji vid saobraćaja koji se sastoji od više autonomih lokalnih i regionalno međusobno povezanih mreža.

Prvi prenos informacija između računskih mašina zabilježen je još 1940. godine kada je George Stibitz iskoristio TTY, odnosno tele-mašinu za kucanje, pomoću koje je poslao instrukcije sa njegovog „Model K“ iz Dorthmouth univerziteta u Novom Hampshireu na njegov „Complex Number Calculator“ u New Yorku. 1969. godine Univerzitet Kalifornija u Los Angelesu, SRI u Standfordu, Univerzitet Kalifornije u Santa Barbari te Univerzitet Utaha su bili prikopčani na ARPAnet mrežu koja je koristila 50kbit/s mrežna kola. ARPAnet je ustvari preteča Interneta, iako je bila puno ograničenija nego Internet.

Internet predstavlja globalnu mrežu koju čini više međusobno povezanih manjih i većih mreža koje komuniciraju pomoću Internet Protokola (IP), a koje su povezane bakrenim, optičkim kablovima i drugim. Prva Internet mreža stvorena je 1. januara 1983. godine. Brz razvoj Interneta omogućio je TCP/IP.

2

2. Internet

Internet predstavlja mrežu svih mreža, koja je nastala zbog potrebe za komunikacijom. Sastoji se od miliona kućnih, poslovnih i drugih mreža preko kojih međusobno razmjenjujemo informacije kao što su elektronska pošta, prenos datoteka te povezane stranice i dokumente World Wide Web-a.

Službeno, Internet nema vlasnika. Postoji mnogo organizacija, korporacija, škola i davaoca raznih usluga interneta koji su vlasnici određenih dijelova Interneta, ali ne postoji jedinstveni vlasnik kompletne mreže.

Za povezivanje na Internet koriste se razne vrste mreža, kao i koaksijalni, optički i drugi kablovi. Svaki računar, spojen na internet, posjeduje IP adresu, koja je jedinstvena, i služi za njegovu identifikaciju na internetu.

2.1. Računarske mreže

Računarska mreža služi za međusobnu komunikaciju računara uz pomoć neke stalne ili privremene veze. Za povezivanje ( umrežavanje) više računara porteban je poseban hardver i softver.

Pri projektovanju računarskih mreža važno je voditi računa o standardizaciji i odlučiti se za neki mrežni standard. Organizacija IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers) je stručna organizacija koja definiše standarde u vezi sa umrežavanjem. Tako su standardi IEEE 802.x najpoznatiji standardi.

3

2.2. Arhitektura mreža

2.2.1. Klijent - server

Klijent-server je arhitektura kod koje su korisnik (klijent) i server odvojeni ili neravnopravni. Korisnikov računar i Internet pregledač su klijent – oni zahtijevaju, dok su računar i baza podataka koji čine web stranicu server – on poslužuje. Klijent je obično aktivan korisnik, koji šalje zahtjeve i čeka dok se isti ne ispune, dok je server pasivan, čeka na zahtjeve te ih ispunjava i šalje korisniku. Serveri su obično veoma jake mašine sa dobrim konfiguracijama i karakteristikama zbog toga što istovremeno moraju preraditi mnogo zahtjeva koji rastu iz dana u dan. Serveri obično koriste posebne operativne sisteme za razliku od običnih – klijent operativnih sistema, serverski operativni sistemi su u više segmenata bolji i sadrže naprednije opcije.

2.2.2. Ravnopravna mreža

Peer – to – Peer (P2P) je mreža gdje se nalazi mnogo klijenata koji su ravnopravni u učešću, jedino je ograničenje brzina internet veze jednog klijenta. Ovakve mreže se najviše koriste za dijeljenje dokumenata, video ili audio podataka. Razlog je u tome da ne postoji neko ko će kontrolisati koji podaci se dijele u mreži, jer ne postoji server niti neki glavni računar koji nadgleda sve ostale. Svi su ravnopravni i dijele podatke između sebe. Postoje i posebni programi za dijeljenje podataka u ovim mrežama, to su obično programi za dijeljenje audio i video sadržaja. Ako korisnik postavi pitanje, program pretražuje podatak pod tim imenom kod ostalih korisnika povezanih na P2P mrežu. To je mnogo slobodnije nego kod klijent – server mreže, gdje korisnik pretražuje sadržaj samo jednog računara, odnosno servera. Kod P2P mreža, korisnik pretražuje sadržaj svih učesnika u mreži.

4

3. TCP/IP

Mrežne tehnologije kakve su Ethernet, Token Ring i FDDI ( Fiber Distributed Data Interface) obezbjeđuju funkcije do nivoa-veze (data link layer). Drugim riječima, to znači da ove tehnologije obezbjeđuju samo pouzdanu vezu između jednog i drugog čvora u istoj mreži, ali ne i funkcije koje se odnose na prenos podataka iz jedne mreže ka drugoj ili jednog mrežnog segmenta ka drugom. Da bi se podaci prenosili kroz mreže potrebno je koristiti mrežne šeme (tehnike) koje će biti razumljive (interpretirane) za bridge, gateway i rutere. Međusobno povezivanje mreža se naziva umrežavanje (internetworking ili internet). Svaki dio internet-a naziva se sub-mreža (subnet).

TCP/IP (Transmission Control Protocol and Internet Protocol) predstavlja par protokola koji omogućava (obezbjeđuje) da jedan dio subnet-a komunicira sa drugim. Napomenimo da protocol predstavlja skup pravila za korektnu razmjenu podataka između dva uređaja (računara). U konkretnom slučaju, IP dio odgovara mrežnom nivou (network-layer) OSI modela dok TCP dio odgovara transportnom nivou (transport-layer). Rad ovih protokola transparentan je fizičkom nivou i nivou veze pa se zbog toga par TCP/IP može koristiti za rad Etherneta, FDDI ili Token Ring-a. Na slici 1.1. ilustrovana je ova situacija. Adresa na nivou veze odgovara fizičkoj adresi čvora kakva je MAC adresa (kod Ethernet ili Token Ring) ili telefonskog broja (kod modemske veze). IP adresa dodjeljuje se svakom čvoru internet-a i koristi se da identifikuje lokaciju mreže i bilo kojih subnet-a.

Slika 1.1. OSI i TCP/IP model

Svjetska mreža Internet koristi TCP/IP kao standard za prenos podataka. Svakom čvoru na Internetu dodijeljena je jedinstvena adresa koja se naziva IP adresa. Naglasimo da svaka organizacija može da ima svoje internete, ali ako se ovi interneti spoje na Internet tada je potrebno da se njihove adrese slože sa formatom kod Internet adresiranja.

ISO je usvojio TCP/IP kao bazu za standarde koji se odnose na mrežne i transportne nivoe kod OSI modela. Ovaj standard je poznat kao ISO-IP.

5

Tipične aplikacije koje koriste TCP/Ip komunikacije su remote-login i file-transfer. Standardni programi koji se koriste za fajl-transfer i log-in preko TCP komunikacije su ftp-program za transfer fajlova, telnet-omogućava remote log-in na drugi računar, ping-program koji određuje da li se čvor odaziva na TCP/IP komunikacije, i dr.

3.1. TCP/IP GATEWAY i HOST

TCP/IP hostovi su čvorovi koji preko mreže međusobno komuniciraju koristeći TCP/IP komunikacije.

TCP/IP gateway čvor povezuje jedan tip mreže sa drugim. On sadrži hardver koji ostvaruje fizičku vezu između različitih mreža, kao i hardver i softver za konverziju okvira iz jednog formata u drugi. Obično on konvertuje Token Ring MAC u ekvivalentni Ethernet MAC nivo, i obrnuto.

Sa druge strane, koristeći vezu tipa tačka-ka-tački (point-to-point) ruter povezuje dvije mreže istog tipa.

Glavna operativna razlika između gateway, rutera i bridge-a je ta da kod Token Ring i Ethernet mreža, bridge koristi 48-bitnu MAC adresu za rutiranje poruka, dok gateway i ruter koriste IP mrežnui adresu. Pa analogiji sa javnom telefonskom mrežom, MAC adresa ekvivalenta je slučajno dodijeljenom telefonskom broju, dok IP adresa sadrži informaciju o logičkoj lokaciji telefona kao što su zemlja, kod oblasti, i dr.

Na slici 1.2. prikazan je način na koji gateway usmjerava (rutira) informaciju. Gateway čita okvir sa računara povezan na mreži A. Nakon toga čita IP adresu koja je sastavni dio okvira i donosi odluku da li okvir da usmjeri na izlazu mreže A prema mreži B. Ako on to odluči tada prilagodi okvir formatu mreži B i predaje ga.

Slika 1.2. Internet Gateway nivoi

6

3.2. Funkcije IP protokola

Glavne funkcije IP protokola su: Rutiranje IP okvira podataka – okviri su tipa (nazivaju se) internet datagram.

Program koji se odnosi na IP protokol, a izvrčava se na svakom čvoru, zna lokaciju gateway-a u mreži. Gateway mora biti u stanju da locira mrežu kojoj želimo da pristupimo. Podaci nakon toga polaze od čvora ka gateway-u preko interneta.

Fragmentacija podataka – na manje jedinice ako je njihov obim veći od 64 kB. Reportiranje grešaka – kada se datagram rutira ili se reasemblira može da se javi

greška. Ako se javi greška tada čvor detektuje grešku i obavještava povratno izvorni čvor. Datagrami se izbacuju iz mreže ako oni putuju kroz mrežu duže u odnosu na specificirano mjesto. Kao zaključak, poruka o grešci vraća se izvornom čvoru sa ciljem da ga obavijesti da internet rutiranje ne može da nađe put za datagram, ili da odredišni čvor, ili mreža, ne postoji.

3.3. Internet datagram

IP protokol predstavlja implementaciju OSI mrežnog nivoa. Informaciji koju prima od transportnog nivoa IP dodaje zaglavlje, a rezultantni paket podataka naziva se internet datagram. Zaglavlje sadrži informaciju o odredišnoj i izvorišnoj IP adresi, broj verzije IP protokola, i dr. Format internet datagrama prikazan je na slici 1.3.

7

Slika 1.3. Format i sadršaj internet datagrama

Datagram može da sadrži do 64 kB podataka. Kada je obim podataka koji se predaje jednak ili manji od 64kB tada se on predaje kao jedinstveni datagram. Suprotno, ako je obim podataka veći od 64 kB, tada predajnik deli podatke na fragmente i predaje ih kao više datagrama. Nakon predaje od strane izvorišta, svaki datagram se rutira posebno kroz internet, ali se na prijemnoj strani fragmenti konačno reasembliraju (pakuju u prvobitni redoslijed).

8

Polja kod IP datagrama imaju sledeće značenje: Version – broj verzije TCP/IP-a pomaže čvorovima i gateway-ima da korektno

interpretiraju podatke. Kod različitih verzija postoje različiti formati ili pak IP protokol može da interpretira zaglavlje različito.

Type of service – ovo polje je 8-bitno i oblika je PPPDTRXX, gdje PPP definiše prioritet datagrama (od 0 do 7), D predstavlja mali iznos kašnjenja za datu uslugu, T definiše visoku propusnost, R postavlja visoku pouzdanost, a XX se tekuće ne koristi.

Header lenght – definiše obim jediničnog podatka kao umnožak od 4 bajta. Minimalna dužina je 5 bajtova, a maksimalna 65536 bajtova. Neiskorišteni prostor se popunjava padding bajtovima (bajtovima za popunjavanje).

D i M bitovi – gateway može da rutira datagram i da ga podijeli na manje dijelove. D bit informiše gateway da ne smije da dijeli podatke pa na taj način ukazuje prijemnom čvoru da mora da primi podatke kao jedinstvenu cjelinu, ili da ih uopšte ne primi. M bit ukazuje da je poruka fragmentirana i identifikuje fragmente podataka. Polje fragment-offset sadrži broj fragmenta.

Time – to – live – datagram se može prenositi kroz internet beskonačno dugo. Da bi se zaštitili od ovoga, izvorišni IP čvor postavlja 8-bitnu time-to-live vrijednost na maksimalno prelazno (tranzitno) vrijeme u sekundama. Svaki gateway zatim dekrementira vrijednost za definisano vrijeme. To znači da time-to-live polje definiše maksimalni iznos vremena za koje odredišni IP čvor treba da dobije naredni datagram fragment.

Protocol – kod prenosa datagrama mogu se koristiti različiti tipovi IP protokola. Osmobitnim protocol poljem u okviru zaglavlja definiše se tip korišćenog protokola.

Header checksum – ovo polje sadrži 16-bitni bit oblik na osnovu koga se može detektovati greška.

Source and destination IP addresses – izvorišna i odredišna IP adresa smešta se u 32-bitnom polju izvorišne i odredišne IP adrese, respektivno.

Options – ovo polje sadrži informaciju koja se tiče debagiranja, kontrole grešaka i informacija o rutiranju.

9

3.4. ICMP

Poruke, kakve su podaci upravljačkog tipa (control data), informacioni podaci i podaci o ispravljanju grešaka, prenose se između Internet-hostova pomoću ICMP ( Internet Control Message Protocol). Poruke se predaju sa standardnim IP zaglavljem, a mogu biti tipa:

Odredište nije dostupno (destination unreachable to je poruka tip 3) – šalje se od strane hosta na mreži i ima cilj da ukaže da je odredište nedostupno. Može da sadrži i informaciju koja nešto bliže definiše- zbog čega odredište nije dostupno.

Echo request/echo reply (poruka tipa 8 ili 0) – koristi se zna provjeru veze između dva hosta. Komanda ping (pripada TCP protokolu) koristi ovu poruku, pri čemu ona šalje ICPM echo request poruku ka ciljnom hostu i čeka da odredišni host odgovori sa porukom tipa echo reply.

Redirection (poruka tipa 5) – šalje se od strane rutera ka onom hostu koji je zahtijevao servis rutiranja. Na ovaj način pronalazi se najkraći put do željenog hosta.

Source quench (poruka tipa 4) – koristi se kada host u datom trenutku ne može da primi više IP paketa.

Kao što je prikazano na slici 1.4. ICMP poruka na početku ima tri polja. Type je 8- bitno polje i identifikuje tip poruke saglasno slici 1.5. Code polje je 8-bitno, a Checksum polje je 16-bitno. Informacija nakon ovog polja zavisi od tipa poruke, i može se odnositi na:

echo request i reply – prenosi se kao 8-bitni identifikator koji slijedi zaglavlje poruke, nakon čega slijedi 8-bitni redoslijedni broj, a zatim prvobitno IP zaglavlje.

destination unreachable, source quench i time – nakon zaglavlja poruke slijede 32-bita a nakon toga prvobitno IP zaglavlje.

Timestamp request – 16-bitni identifikator koji slijedi zaglavlje poruke, nakon toga slijedi 16-bitni redoslijedni broj i na kraju 32-bitni početni timestampt.

Slika 1.4. Format ICMP poruke

10

Slika 1.5 Vrijednost polja kod različitih tipova poruka

3.5. Implementacija TCP/IP

Na slici 1.6. prikazana je jedna jednostavna implementacija TCP/IP-a. Gateway MERCURY ostvaruje vezu (povezivanje) između token-ring mreže (NETWORK A) i Ethernet mreže (ETHER C). Drugi gateway PLUTO povezuje NETWORK B na ETHER C. TCP/IP protokol je taj koji omogućava da host na NETWORK A komunicira sa VAX 01.

Slika 1.6. Primjer implementacije interneta

11

3.6. Izbor internet adresa

Svaki čvor koji koristi TCP/IP način komuniciranja zahtijeva IP adresu koja se uparuje sa Token Ring ili Ethernet MAC adresom. MAC adresa obezbježuje da čvorovi na istom segmentu mogu međusobno da komuniciraju. Sa ciljem da čvorovi koji pripadaju različitim mrežama mogu da komuniciraju, svakom čvoru je potrebno dodijeliti IP adresu.

Čvorovi na TCP/IP mreži mogu biti host-ovi ili gateway-ovi. Bilo koji čvor koji izvršava aplikacioni softver, ili je terminal, je host. Bilo koji čvor koji rutira TCP/IP pakete između mreža naziva se TCP/IP gateway čvor. Ovaj čvor mora da ima ugrađenu odgovarajuću karticu tipa mrežni kontroler koja se koristi kao fizički interfejs sa drugim mrežama na kojima se povezuje.

3.7. Format IP adrese

IP adresu čine dva polja: broj mreže –dentifikuje mrežu; i broj hosta – identifikuje pojedini host u okviru mreže.

Slika 1.7. IP adresiranje kod mreža

12

IP adresa ima obim od 32-bita, a to znači da je moguće adresirati = 4 294 967 296 hostova. Kao što je prikazano na slici 1.8. postoje 3 glavna adresna formata. Svaki od ovih tipova važi za određeni tip mreže.

Klasa A obezbjeđuje adresiranje do 128 ( ) različitih mreža ili do 16 777 216 ( ) hostova po svakoj mreži.

Klasa B omogućava adresiranje do 16 384 mreža i do 65 536 hostova po mreži. Klasa C dozvoljava adresiranje do 2 097 152 mreža pri čemu svaka može da ima do 256

hostova.

Slika 1.8. Klase A, B i C kod IP adresiranja

Klasa A je pogodna za palikaciju kod onih situacija gdje postoji mali broj mreža sa velikim brojem hostova po mreži. Klasa C je korisna gdje postoji veliki broj mreža sa relativno malim brojem hostova povezanih na svaku mrežu. Klasa B predstavlja dobar kompromis između između krajnjih rešenja koja nude klase A sa jedne, i klase C, sa druge strane.

Kada se bira internet adresa mreže, adresa se specificira decimalnim brojevima koji se nalaze u okviru specifičnog opsega. Tako na primjer, kod mreže DARPA koristi se sledeći IP adresni format: W.X.Y.Z, gdje svakoj od veličina W, X, Y i Z odgovara po jedan bajt IP adrese. Decimalni broj se nalazi u opsegu 0 – 255. Četiri bajta koja se odnose na adresu mreže plus adresu hosta.

Na sledećem primjeru definisani su važeći adresni opsezi za sliku 1.8. Shodno prethodnom, kod klase A moguće je adresirati 127 mreža i 256*256*255 hostova. Kod klase B moguće je adresirati 64*255 mreža, a kod klase C 32*256*255 mreža i 255 hostova. Adrese iznad 223.255.254 su rezervisane, a isti zakljucak važi i za adrese čije su grupe nulte.

13

Tip Dio mreže Dio host-a

A 1 – 126 0.0.1 – 255.255.254B 128.1 – 191.254 0.1 – 255.254C 192.0.1 – 233.255.254 1 – 254

Primjer 1.2. Opsezi adresa za internet i adrese tipa A, B i C

3.8.Kreiranje IP adresa i Subnet brojeva

Pored selektovanja IP adresa, mreža i host brojeva moguće je uvesti još jedan međubroj koji se naziva subnet broj. Uvođenjem subnet-a obezbjeđuje se ostvarivanje hijerarhijske organizacije u okviru mreže, što je prikazano na sledećoj slici.

Slika 1.9. IP adresa uvođenjem subnet-a

Za adresu W.X.Y.Z i kod tipa A, adresa W specificira mrežu, a X subnet. Za tip B, Y polje specificira subnet, što se vidi na slici 1.10.

14

Slika 1.10. Internet adrese i subnet-i

Obično, Internet organizacija koristi mrežne adrese tipa B. Prva dva polja adrese specificiraju organizaciju mreže, treće subnet u okviru organizacije, a zadnje specificira host.

3.9. Specifikacija subnet maski

Kada se koristi subnet, tada se uvodi i bit maska sa ciljem da se razdvoji dio adrese koji se odnosi na mrežu od dijela za host.

Subnet maska je 32-bitni broj koji ima sve jedinice (1) na bit pozicijama koje specificiraju mrežu i subnet, a nule (0) na svim bit pozicijama koje specificiraju host. Tekstualni fajl nazvan hosts uobičajeno se koristi za postavljanje subnet maske. Inicijalno (default) postavljene subnet maske za IP adrese tipa A, B i C prikazane su u sledecoj tabeli.

Tip adrese Default-a maska

Klasa A 255.0.0.0

Klasa B 255.255.0.0Klasa C i klasa B sa subnet-om 255.255.255.0

Tabela Inicijalno dodijeljene maske

15

Domeni

IP adresa se može specificirati u sledećoj formi WWW.XXX.YYY.ZZZ, gdje su XXX.YYY.ZZZ i WWW cjelobrojne vrijednosti iz opsega 0-255. Kod Interneta WWW.XXX.YYY definiše subnet, a ZZZ host. Ovakva imena je teško pamtiti pa je daljeko bolji metod koristiti simbolička imena.

Korisnici i aplikacioni programi umjesto IP adresa mogu koristiti simbolička imena. Na osnovu direktorijumskih mrežnih servisa koji se implementiraju kod Interneta određuje se IP adresa prozvanog odredišnog korisnika ili aplikacionog programa. Ovakav pristup ima tu prednost što se korisnik i aplikacioni programi mogu seliti sa jednog mjesta na drugo po Internetu, a da pri tome nemaju fiksne IP adrese.

Uspostavimo sada analogiju sa servisima koje pruža javna telefonska mreža. Telefonski imenik sadrži imena pretplatnika. Ako želimo da saznamo broj nekog korisnika mi prvo u imeniku nalazimo njegovo ime, a zatim i odgovarajući telefonski broj. Telefonski imenik, prema tome, vrši preslikavanje imena korisnika (simbolička imena) u stvarni telefonski broj (aktuelna adresa). Slična logika se koristi kod Interneta.

Na sledećoj slici prikazane su neke od Internet domen dodjela za WWW (World Wide Web) servere. Primjetimo da dodjele domena nisu više fiksne i da domeni mogu mijenjati svoje odgovarajuće IP adrese. Povezivanje ( preslikavanje) između simboličkog imena i njegove stvarne adrese može se promijeniti u bilo kom trenutku.

Internet domeni dodijeljeni web serverima

16

Struktura dodjeljivanja imena kod Interneta

Način dodjeljivanja imena kod Interneta zasniva se na korišćenju oznake (labela) koje se izdvajaju tačkom. Primjer je eece-napier.ac.uk. Kod ovog imena koristi se hijerarhijska struktura kod koje se organizacije grupišu u primarni domen imena. To su com (komercijalne organizacije), edu (edukativne organizacije), gov ( vladine organizacije), mil (vojne organizacije), net (centri koji pružaju podršku Internet mreži), org ( druge organizacije). Primarni domen može takođe definisati zemlju u kojoj je host lociran, kao što je uk za United Kingdom, fr (France) itd. Svi hostovi na Internetu moraju biti registrovani na jedno ime od primarnih domena.

Oznaka nakon primarnog polja opisuje subnet-e u okviru mreže. Na primjer, kod adrese eece.napier.ac.uk, labela ac se odnosi na akademsku instituciju u okviru uk, napier predstavlja ime institucije, dok eece je subnet u okviru te organizacije. Na slici je prikazana jedna takva struktura.

Slika Dodjeljivanje imena domenima

17

Ime servera domena

Svaka institucija povezana na Internet ima svoj host koji izvršava process koji se naziva DNS ( Domain Name Server). Zadatak DNS-a je da održava bazu podataka nazvanu DIB (Directory Information Base) koja sadrži informaciju o datotekama za tu organizaciju. Nakon dodavanja novog host-a, sistem menadžer (System Manager) dodaje novo ime i odgovarajuću IP adresu. Posle obavljanja ove aktivnosti moguć je pristup Internetu.

IP Ver 6

TCP i IP su izuzetno važni protokoli jer obezbjeđuju da hostovi komuniciraju međusobno preko Interneta na jedan pouzdan način. TCP obezbjeđuje vezu između dva hosta i podržava rad kod manipulisanja sa greškama. Obratimo pažnju na neke detalje koji se odnose na to kako TCP uspostavlja i održava vezu.

Važan koncept TCP/IP komunikacija predstavlja korišćenje port-ova i socket-a. Port identifikuje tip procesa ( kakvi su FTP, TELENET i dr), dok socket identifikuje dodjelu jedinstvenog broja veze (connection number). Na ovaj način TCP/IP može istovremeno da podržava rad većeg broja veze koje se izvršavaju preko mreže a pripadaju različitim aplikacijama. Višem nivou podataka dodaje se IP zaglavlje (IP ver 4).

Ovo zaglavlje sadrži 32-bitnu IP adresu odredišnog čvora. Na žalost, standardna 32-bitna IP adresa nije dovoljno velika da podrži rad sa povećanim brojem čvorova koji se povezuju na Internet. Zbog toga je razvijen novi standard pod imenom IP Version 6 (IP Ver 6) sa ciljem da podržava rad sa 128-bitnom adresom, ali takođe i da obezbijedi dodatna poboljšanja koja se odnose na autentičnost pristupa i šifrovanje podataka. Tri glavna pravca razvoja gdje se obavljaju ispitivanja su:

TUBA (TCP i UDP sa širim adresama) CATNIP (opšta arhitektura za Internet) SIPP (jednostavan Internet protokol plus)

Vjerovatno nijedno od predloženih rešenja neće u potpunosti zadovoljiti potrebe novog standarda, ali, po svemu izgleda da će rezultantni standard biti zbir (mješavina) sva tri rešenja. Na sledećoj slici prikazan je osnovni format IP Ver 6 zaglavlja.

18

Slika Format IP Ver 6 zaglavlja

Značenje polja u zaglavlju je sledeće: Version number (4-bita) – sadrži broj verzije, kao što je 6 za IP Ver 6. Koristi se da bi

se napravila razlika između IP Ver 4 i IP Ver 6. Priority (4-bita) – ukazuje na prioritet datagrama Flow label (24-bita) – još neiskorišteno polje, ali će biti iskorišteno da identifikuje

različite karakteristike toka podataka. Playload lenght (16-bitova) – definiše obim IP datagrama (sadrži IP zaglavlje koje je

pridruženo podacima) Next header – ovo polje pokazuje koje zaglavlje slijedi IP zaglavlje. Na primjer: 0 –

definiše IP informaciju; 6 – definiše TCP informaciju; 43 – definiše informaciju o rutiranju; 58 – definiše ICMP informaciju.

19

Hop limit – definiše maksimalan broj skokova koje datagram obavlja pri prolazu kroz mrežu. Svaki ruter dekrementira skok (hop) granicu za 1; kada ona dostigne 0 datagram se izbacuje.

IP addresses (128 bitova) – definiše IP adresu. Postoje tri glavne grupe IP adresa: unicast, multicast i anycast. Unicast adresa identifikuje pojedini host, multicast adresa omogućava hostovima pojedine grupe da prime isti paket, dok se anycast adresa odnosi na adresiranje određenog broja interfejsa kod single multicast adrese.

TCP Protokol

SA tačke gledišta OSI modela, TCP pripada transportnom, a IP mrežnom nivou. TO znači da se TCP nalazi iznad IP-a, odnosno IP zaglavlje se uobičajeno dodaje informaciji koja se prima sa višeg nivoa (kao što su transport, sesija, prezentacija i aplikacija). Glavni zadatak TCP-a je da obezbijedi korektan i pouzdan protokol na transportnom nivou. TCP karakterišu sledeće osobine: pouzdanost u radu, orijentisan je da podržava vezu između čvorova u mreži, ponaša se kao nizvodno-orijentisani server koji koristi princip potvrđivanja poruka. Nasuprot TCP-u, IP protokol ne podržava vezu dva čvora. Uz pomoć TCP-a, veza se inicijalno uspostavlja a zatim održava dok prenos traje.

Informacija koju nosi TCP sadrži (uključuje) poruke o potvrđivanju kao i skup rednih brojeva.

TCP takođe podržava višestruke simultane veze koristeći pri tome odredišne i izvorišne port-brojeve, i upravlja portovima u toku predaje i prijema poruka. Kako i IP, tako i TCP podržava fragmentaciju podataka i reasembliranje, a takođe i multipleksiranje/demultipleksiranje podataka.

Procedura setup (puštanje u rad) i rad TCP-a uključuje sledeće aktivnosti:1. Kada host želi da uspostavi vezu, TCP predaje odredišnoj mašini poruku tipa

request. Ova poruka sadrži jedinstveni broj koji se naziva socket-broj ili port-broj. Port-broj ima jedinstvenu vrijednost i tipičan je za aplikaciju (npr. TELENET vezu karakteriše broj 23, a FTP veza port-broj 21). Poruka se zatim predaje IP nivou, koji kreira (asemblira) datagram radi prenosa poruke ka odredištu.

2. Kada odredišni host primi request (zahtjev) za vezu, on vraća poruku koja sadrži svoj jedinstveni socket-broj i port-broj. Na ovaj način pomoću socket-broj-a i port-broj-a identifikuje se virtuelna veza dva hosta.

3. Pošto je veza između dva hosta uspostavljena reguliše se tok prenosa podataka između njih (tok se naziva data steam).

20

Nakon što je TCP, od višeg nivoa, primio niz podataka, on asemblira (preuređuje) podatke u formi paketa, koje nazivamo TCP segmenti. Pošto je kreirao segment, TCP dodaje zaglavlje (koje se naziva protocol data unit) na početku tog segmenta. Ovo zaglavlje sadrži informaciju koja se odnosi na checksum, port-broj, odredišni i izvorišni socket-brojevi, socket-broj za obadvije mašine i radne brojeve segmenata. Nakon toga, TCP nivo predaje pakovane segmente IP nivou. IP nivo, sa svoje strane, enkapsulira ih novim zaglavljem i predaje ih preko mreže kao datagrame.

Portovi i Socket-i

Kao što smo već spomenuli, svakom hostu TCP pridružuje socket-broj i port-broj. Port-broj identifikuje željeni servis, dok je socket-broj jedinstveni broj za tu vezu. Na ovaj način, čvor može da ima nekoliko TELENET veza (connections) koje imaju isti port-broj ali će svaka veza imati različit socket-broj.

Port-broj može da prima bilo koju vrijednost ali postoji dogovor (konvencija) koji se poštuje kod najvećeg broja sistema. Na sledecoj slici definisane su najčešće korišćene vrijednosti. Standardne aplikacije uobičajeno koriste port vrijednosti 0 – 255, dok nespecificirane aplikacije mogu koristiti vrijednosi iznad 255.

Slika Tipični TCP port-brojevi

21

Format TCP zaglavlja

Predajni TCp nivo komunicira sa prjemnim TCP nivoom koristeći TCP protokol za prenos podataka. Ovaj protokol definiše parametre kakvi su izvorni port, odredišni port i dr. Format TCP zaglavlja prikazan je na slici.

Slika Format TCP zaglavlja

Polja zaglavlja sa slike imaju sledeće značenje: Izvorišni i odredišni port-broj – 16-bitne vrijednosti koje identifikuju lokalni port-

broj ( izvorni broj i odredišni port-broj ili odredišni port) Redni broj (sequence number) – identifikuje tekući redni broj segmenta podataka.

Ovo obezbjeđuje prijemniku da održava trag o primljenim segmentima podataka. Bilo koji izgubljeni segment moguće je lako identifikovati.

Data-offers – 32-bitna vrijednost koja identifikuje početak podataka

22

Flags – polje flag se definiše kao UAPRSF, gdje se U-odnosi na urgentni marker (flag), A-marker potvrde, P-push funkcija, R-reset marker, S-marker za sinhronizaciju sekvence i F-marker koji označava kraj prenosa.

Windows – 16-bitna vrijednost, ukazuje na broj blokova podataka koje će prijemni host moći da primi u datom trenutku.

Checksum – 16-bitna checksum-a za zaglavlje i podatke UrgPtr – urgentni pokazivač, koristi se za identifikaciju važnih oblasti podataka

(najveći broj sistema ne podrzava ovaj tip mogućnosti).

Internet protokoli na nivou aplikacije

Grupa internet protokola uključuje mnoge protokole na nivou aplikacije, koje koristi veliki broj aplikacija. Neki od tih protokola su:

- FTP (File Transfer Protocol) – vrši prenos fajlova između dva računara- SNMP (Simple Network Management Protocol) – Primarna uloga ovog

protokola je a prijavi nepravilan režim rada mreže i postavlja početne vrijednosi mreže.

- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – protokol koji se koristi kod WWW (World Wide Web) a može se koristiti kod client-server aplikacija za prenos hipertekstova.

- MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) – poboljšane mogućnosti elektronske pošte uz pomoć TCP/IP

- SMTP (Simple Mail Management Protoco) – pruža jednostavne usluge kod elektronske pošte

- TELENET – obezbjeđuje remote login koristeći TCP/IP- PING – određuje da li se čvor odaziva na TCP/IP komunikacije- X WINDOWS – Služi kao distribuirani sistem za postavljanje radnog dijela

ekrana i grafike, a koristi se za komunikaciju između X terminala i UNIX radnih stanica.

- NFS (Network File System), XDR (External Data Representation) i RPC (Remote Procedure Call) – Rade zajedno da bi omogućili transparentni pristup udaljenim resursima u mreži.

- DNS (Domain Name System) – Prevodi imena mrežnih čvorova u adrese mreže

23

Application ProtocolsFile transfer FTPTerminal emulation TelnetElectronic mail SMTPNetwork managment SNMPDistributed file services NFS, XDR, RPC, X Windows Protokoli višeg nivoa i njihove aplikacije

UDP protokol

UDP (User Datagram Protocol) je jednostavan protokol bez konekcije koji obezbjeđuje osnovne funkcije transportnog sloja OSI modela. Kod usluge bez konekcije ne postoji procedura sinhronizacije, kada jedna aplikacija želi da pošalje paket drugoj strani program za slanje paketa to i učini. Budući da nema procedure sinhronizacije, dobija se na brzini, ali se gubi na pouzdanosti, nema kontrole toka ni zagušenja.

UDP se koristi za razmjenu paketa poruka („datagrama“) između računara. Za razliku od protokola TCP, ovaj protokol ne podrazumijeva stalnu vezu nego se paketi „bacaju“ odredišnom računaru, bez održavanja veze i provjere grešaka. Na taj način, ovaj protokol ne garantuje isporuku paketa niti isti redoslijed isporuke paketa kao pri slanju. Zbog ovih osobina UDP protokol je brz i koristi se za aplikacije kojima je važna brzina a prispijeće paketa i održavanje redoslijeda nije od velike važnosti. Koristi ga veliki broj aplikacija, naročito multimedijalne aplikacije poput internet telefonije i video konferencije. Koriste ga protokoli RTP, VoIP, DNS, serveri za računarske igre itd.

Zbog svoje jednostavnosti, UDP zaglavlja sadrže manje bajtova i troše manje mrežnih resursa od TCP-a. Zbog toga je ovaj protokol koristan u situacijama gdje pouzdanost TCP mehanizma nije neophodna, kao u slučajevima kada protokoli višpeg nivoa pružaju kontrolu toka i grešaka. UDP je transportni protokol za više poznatih protokola nivoa aplikacije i to: Network File Sistem (NFS), Simple Network Management Protocol (SNTP), Domain Name System (DNS) i Trival File Transfer Protocol (TFTP).

Format UDP paketa prikazan je na sledećoj slici. Sadrži 4 polja, i to: port izvorišta i odredišta, dužinu i checksum polje.

24

Slika UDP paket koji se sastoji od četiri polja

25

Zaključak

Postoji mnogo protokola, iako nam se to čini kao neophodno, to nije tako. Internet protokoli su u širokoj upotrebi u cijelom svijetu, jer se koriste za međumjesnu komunikaciju, bilo da se radi o LAN ili WAN mrežama. Sastoje se od seta komunikacijskih protokola, od kojih su najpoznatiji TCP i IP protokoli.

Svaki protokol ima različite prednosti u određenim okruženjima, pa tako imamo: protokole za kontrolu grešaka, protokole za nadzor mreže, protokole za prenos informacija i mnoge druge.

Možemo zaključiti da protokoli predstavljaju važan dio, ne samo Interneta, nego i kompletnog računarskog sistema, tako da bi rad bez njih bio nezamisliv.

26

Literatura

M. Veinović, A.Jevremović: „Uvod u računarske mreže“ Ata Elahi: „Network communications tehnology“ http://www.informatika.buzdo.com/s430.htm http://www.informatika.buzdo.com/s918.htm

27