PITANJA I ODGOVORI - RAČUNARSKE MREŽE - ISPIT
1. Navedi slojeve OSI referentnog modela
- Fizički sloj - zadužen je za prenos bitova (nula i jedinica) putem komunikacionog
kanala. Ovaj sloj definiše pravila po kojima se bitovi prenose, koji električni napon je
potreban, koliko bitova se šalje po sekundi i fizički format korišćenih podataka.
- Sloj veze - upravlja prenosom putem fizičkog sloja i omogućava prenos oslobođen
grešaka na ovom i fizičkom sloju. Štiti slojeve višeg nivoa od grešaka nastalih pri
prenosu podataka. S obzirom na to da je jedinica prenosa fizičkog sloja bit, sloj veze
upravlja i formatom poruka (definiše početak i kraj poruke).
- Sloj mreže - bavi se tehnikama adresiranja. Određuje jednu ili više putanja kojima
će poruka biti prosleđena od izvorišta do odredišta. Mrežni sloj je zadužen da u
svakom čvoru mreže (stanici do odredišta) odredi koji je sledeći računar kome
poruka treba da bude prosleđena.
- Transportni sloj - obrađuje poruke na krajnjim tačkama - izvorištu i odredištu.
Uspostavlja, održava i prekida virtuelne veze za prenos podataka između izvorišta i
odredišta. Zadužen je za podelu podataka u segmente pogodne za slanje,
prilagođavanje brzine prenosa mogućnostima strane sa slabijim performansama,
osiguravanje prenosa svih segmenata, eliminisanju dupliranih segmenata itd. Ovaj
sloj može izvršiti i dodatnu kontrolu grešaka pri prenosu (dodatnu u smislu da je ona
već izvršena na sloju veze).
- Sloj sesije - zadužen je za uspostavljanje, održavanje i prekid logičkih sesija između
krajnjih tačaka. Svrha sesija jeste definisanje stanja (ili faza) svakog dijaloga radi
definisanja validnih akcija u svakom od stanja. Na osnovu toga se vrši upravljanje
transportnim slojem i provera podataka dobijenih od njega. Dodatna uloga sesija
jeste i obračunavanje sesija (session accounting).
- Sloj prezentacije - formatira podatke za prezentaciju korisniku. Usklađuje format
podataka između učesnika u komunikaciji i sloju aplikacije dostavlja ove podatke u
formatu koji on zahteva. Npr. sloj prezentacije može originalne podatke dobijene od
sloja aplikacije kompresovati radi efikasnijeg prenosa. Ovakve podatke sloja
prezentacije na strani drugog učesnika ne može direktno proslediti sloju aplikacije
već je pre toga potrebno izvršiti dekompresiju.
- Sloj aplikacije - interfejs između nižih slojeva i korisnika.
2. Koji sloj koristi datagrame a koji frejmove?
Sloj veze koristi frejmove. Na sloju veze osnovna jedinica prenosa je okvir (frame).
Okviri imaju strogo ograničenu veličinu, definisanu hardverom.
Mrežni sloj koristi datagrame (pakete).
Sloj mreže - odgovoran za prosleđivanje paketa sa jednog na drugi kraj mreže.
Sloj veze - prosleđivanje okvira sa jednog na drugi kraj žice.
3. Koja su tri osnovna tipa usluge koje može pružati sloj veze podataka?
- Prenos podataka bez uspostavljanja direktne veze i bez potvrde o njihovom
prijemu :
- šalju se nezavisni okviri i ne zahteva se potvrda o prijemu
- nema uspostavljanja niti raskidanja (logičke) veze
- ako se neki okvir izgubi, ovaj sloj to ne registruje
- pogodno za mesta sa malom verovatnoćom greške (ispravljanje greške se prepušta
višim slojevima)
- pogodno za saobraćaj u realnom vremenu (npr. prenos govora)
- koristi se u većini LAN-ova
- Prenos podataka bez uspostavljanja direktne veze sa potvrdom o njihovom
prijemu:
- pouzdanija usluga
- ne uspostavlja se logička veza između Tx i Rx
- zahteva se potvrda o prijemu za svaki primljeni okvir
- kada se utvrdi da neki okvir nije stigao, Tx strana ga ponavlja
- usluga je pogodna za kanale sa visokim šumom (bežični sistemi)
- potvrda okvira na nivou sloja veze nije neophodna, može se prepustiti višem sloju
(ponavlja se ceo paket ako nije stigao)
- paketi se obično dele na više okvira
- Primer: prosečan paket sadrži 10 okvira, a 20% ne stiže do Tx. Usluga sa potvrdom
okvira se brže odvija od ponavljanja celog paketa.
- Ovo nije dobro kod npr. prenosa po optičkim vlaknima (puno vremena se gubi na
potvrde, a kanal je dobar)
- Prenos podataka sa uspostavljanjem direktne veze i sa potvrdom o njihovom
prijemu :
- uspostavlja se veza između Tx i Rx pre razmene podataka
- svaki poslati okvir se numeriše
- garantuje se da je takav okvir primljen
- primena npr. za vezu između rutera, tj. za veze od tačke do tačke (ruter se na
mrežnom sloju opterećuje algoritmima za rutiranje, a ne sa izgubljenim okvirima).
4. Navedi metode za određivanje početka i kraja okvira.
Obeležavanje početka i kraja okvira:
- Prebrojavanje broja znakova:
Mana: može biti loše očitana dužina, što dovodi do grešaka
- Upotreba indikatorskih bajtova uz umetanje bajtova (flegovi):
Mana: i podaci mogu biti takvi da odgovaraju flegovima
(umetanja zbog moguće pojave flegova u podacima)
Primenjuje se kod povezivanja kućnih PC-a sa davaocem Internet usluga (PPP
protokol).
Problem: nisu kodovi svih znakova 8-bitni (npr. kod UNICODE koristi 16 bita)
- Upotreba početnih i završnih indikatora uz umetanje bita:
- Početak i kraj okvira su 01111110
- Kada se u sloju veze Tx strane naiđe na pet uzastopnih jedinica, ubacuje se 0
- Ako u podacima postoji indikatorski kod on se automatski zamenjuje sa 011111010
- Ova tehnika je moguća ako okviri sa podacima mogu da budu različite dužine.
5. Koje podatke sadrži ethernet okvir?
Tipičan ethernet okvir je veličine od 64 do 1518 bajta i sadrži:
- MAC zaglavlje (14 bajta) u okviru kog se nalazi:
- Preambula: 7 bajtova (za sinhronizaciju prijemnika, ekstrakciju takta)
- Odredišna MAC adresa i izvorišna MAC adresa (6 bajtova,tj. 48 bita)
- EtherType - ukazuje na protokol višeg nivoa
- Deo sa podacima koji može biti veličine od 46 do 1500 bajta (Payload).
- Može postojati i dopuna, koja nadopunjuje podatke kratke dužine (poruka ne sme
biti kraća od 64 bajta).
- CRC Checksum - kontrolna suma koja obezbeđuje integritet zaglavlja i veličine je 4
bajta (ako prijemnik detektuje grešku, okvir se odbacuje).
6. Šta je to CSMA/CD i kako funkcioniše? U kakvoj je vezi sa ALOHA?
CSMA/CD je protokol koji služi za sprečavanje kolizije (oštećenja podataka prilikom
istovremenog pokušaja slanja). Kada se otkrije kolizija (koja nastaje kada dva ili više
korisnika želi da koristi mrežu u isto vreme), prekida se emitovanje okvira, zato što su
sigurno izobličeni. Prati se intenzitet i širina primljenog signala i pored i se sa
poslatim. Korisnici moraju da prestanu sa slanjem i da sačekaju određeno vreme dok
mreža ne postane slobodna. Otkrivanje kolizije zavisi od načina slanja. Na ovaj način
se štedi vreme i propusni opseg kanala. Ovaj protokol je osnova LAN mreže tipa
Ethernet.
ALOHA protokol - nezavisni korisnici se nadmeću za korišćenje jedinstvenog
zajedničkog kanala. Ako se okvir uspešno prenese, nastavlja se sa prenosom okvira.
Ako se okvir ne prenese uspešno, poslaće se ponovo isti okvir.
Glavna razlika između ALOHA i CSMA protokola je u tome što CSMA protokol
osluškuje pre slanja da li je kanal slobodan, dok ALOHA to ne radi pre slanja
podataka. Zbog ovoga je CSMA protokol pogodniji za mreže poput Etherneta gde više
odredišta i izvorišta koristi isti kanal.
7. Koja je uloga mrežnog sloja? Koja su dva osnovna tipa realizacije
usluge mrežnog sloja?
Uloga mrežnog sloja: Određuje jednu ili više putanja kojima će poruka biti
prosleđena od izvorišta do odredišta. Mrežni sloj je zadužen da u svakom čvoru
mreže (stanici do odredišta) odredi koji je sledeći računar kome poruka treba da
bude prosleđena.
Dva osnovna tipa realizacije usluge mrežnog sloja:
- Bez uspostavljanja direktne veze:
- svaki paket se šalje nezavisno od drugog
- nezavisno rutiranje po različitim putevima
- paketi stižu u različito vreme
- svaki paket mora da nosi punu odredišnu adresu
- npr. Internet
- paket = Datagram => Datagramska podmreža
- Sa uspostavljanjem direktne veze:
- uspostavljanje direktne veze od izvorišnog do odredišnog rutera pre nego što se
počnu slati paketi
- npr: ATM, Frame Relay, X.25
- podizanje virtuelne veze (VC - virtual circuit) => Podmreža sa virtualnim kolima
8. Koji su koraci u usmeravanju zasnovanom na stanju veze (Link State
Routing), koje ruter mora da izvrši?
Koraci koje svaki ruter treba da izvrši:
- otkrije susede i sazna njihove mrežne adrese: po uključenju rutera šalje se
specijalni pozdravni paket HELLO - za predstavljanje - obaveštenje o susedima. Imena
(adrese) moraju da budu globalno jedinstvene.
- izmeri vremensko rastojanje ili troškove slanja do svog suseda: ruter šalje
specijalni paket ECHO, druga strana vraća taj paket čim ga primi. Prvi ruter izmeri
vremena, podeli sa 2 i ima traženu procenu. Procene su tačnije ako se postupak
ponovi više puta. Pri merenjima putanja mogu se uneti i opterećenja za pojedine
linije. Ovo nekada može da izaziva oscilovanje - nestabilnost.
- napravi paket sa podacima koje do tog trenutka ima. Paket za razmenu sadrži:
identifikaciju pošiljaoca, redni broj, starost, listu suseda, sa kašnjenjem do svakog od
njih. Ovakvi paketi se prave periodično.
- taj paket pošalje svim ruterima. Distribucija je mehanizmom plavljenja. Svaki novi
paket se distribuira na sve linije sem na dolaznu. Ako je u pitanju duplikat, on se
odbacuje. Primenjuju se 32-bitni redni brojevi (izbegavanje zabune sa lažnim
duplikatima). Primenjuje se starost (izbegavanje lutanja paketa i odbacivanje
duplikata).
- izračuna najkraću putanju do svakog rutera. Na osnovu prikupljenih podataka
računa se graf celokupne mreže. Za podmreže koje imaju n rutera i k suseda,
neophodno je smeštanje podataka proporcionalno memoriji veličine kn.
Eksperimentalno utvrđena topologija mreže i kašnjenje do svakog odredišta
distribuira se svim ruterima.
9. Opiši klase IP adrese.
Svaka IP adresa ima :
- netid - ID mreže
- hostid - ID računara.
Ispred adrese: prefiks, koji određuje klasu.
Klasa A: Kod ove klase prvi bajt adrese predstavlja mrežu, a preostala tri bajta host
računar.
IP adresa koja počinje brojevima između 1 i 127 je adresa klase A.
Ove adrese su binarnog oblika 0*******.x.y.z, opseg im je 1.0.0.0–126.255.255.255
(0.x.y.z i 127.x.y.z su rezervisane), prvi oktet je ID mreže
Klasa B:Kod ove klase prva dva bajta adrese predstavlja mrežu, a preostala dva bajta
host računar.
IP adresa koja počinje brojevima između 128 i 191 je adresa klase B.
Ove
adrese
su
binarnog
oblika
10******.x.y.z,
opseg
128.0.0.0–191.255.255.255, prva dva okteta pretstavljaju adresu ID mreže
im
je
Klasa C:Kod ove klase prva tri bajta adrese predstavlja mrežu, a poslednji bajt host
računar.
IP adresa koja počinje brojevima između 192 i 223 je adresa klase C.
Ove
adrese
su
binarnog
oblika
110*****.x.y.z,
opseg
192.0.0.0–223.255.255.255, prva tri okteta pretstavljaju adresu mreže
im
je
Klasa D: Za klasu D je opseg od 224-239. Binarni oblik adresa klase D je
1110****.x.y.z
Klasa E: za klasu E opseg je od 240 do 255. Binarni oblik adresa klase E je
11110***.x.y.z
D,E se ređe koriste. Klasa D služi za multicast adrese (adresa za višesmerno
emitovanje) a klasa E je rezervisana za buduću upotrebu.
10. Navedi čemu služe sledeći protokoli: ICMP, ARP i DHCP?
ICMP (Internet Control Message Protocol) je protokol za upravljanje
porukama na internetu.
- Izveštava o neočekivanim događajima (greškama) i testira Internet (stanje IP
mreže).
- Ruteri ga koriste da bi poslali obaveštenje o problemima, a računari da bi proverili
da li može da se stigne do odredišta.
- Definisano je više od 10 vrsta ICMP poruka (odredište nedostupno, vreme isteklo,
greška u parametrima, prigušivanje izvorišta, preusmeravanje, EHO i odgovor na
EHO, EHO i odgovor na EHO sa vremenskom potvrdom, ping, tracert).
ICMP poruke su sastavni deo IP datagrama. ICMP o greškama izveštava izvor
datagrama, a ne posredne rutere. Namena ovog protokola je da pomoću
odgovarajućih kontrolnih poruka dobije povratne informacije o stanju i eventualnim
problemima koji postoje u mreži, a ne da učini IP protokol pouzdanim.
ARP - (Adress Resolution Protocol) - Protokol za razrešavanje adresa rešavanja problem mapiranja adresa visokog nivoa (IP adrese) u fizičke adrese.
- Vrši čuvanje tabele koju čine parovi IP i fizičkih adresa.
- kodiranje hardverskih adresa u adrese visokog nivoa.
Dinamičko razrešavanje adresa:
- Administrator mreže samo dodeljuje IP adresu i određuje masku podmreže
ostalo radi ARP.
- sve
- Optimizacija ARPa - keš za razrešavanje adresa - da bi se smanjili troškovi
komunikacije. Nakon slanja ARP zahteva i dobijanja odgovora, u kešu se čuva
podatak o vezi između IP adrese i fizičke adrese. Obično se ne šalje samo jedan
paket, pa se ARP zahtev postavlja samo na početku. Kada računar A upućuje ARP
zahtev, on šalje svoju IP i fizičku adresu. Ove adrese mapira računar B, pre odgovora
na ARP zahtev. Svi ostali računari u mreži takođe vrše mapiranje.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - omogućava i ručno i
automatsko dodeljivanje IP adresa, nova verzija Bootp protokola.
- Oslanja se na DHCP server koji dodeljuje IP adrese računarima koji ih traže.
- Ne mora da bude na istoj lokalnoj mreži kao i računar koji zahteva IP adresu.
- Računar koji se tek priključi emituje difuzno DHCP paket (DISCOVER) da bi dobio IP
adresu. DHCP agent presreće ovakve pakete i šalje DISCOVER paket usmereno ka
DHCP serveru na udaljenoj mreži.
- IP adresa se dodeljuje za fiksni vremenski rok.
- Pre nego što će da istekne, mora se tražiti obnavljanje.
- Ako istekne rok, ne može se koristiti prethodno dodeljena adresa.