Računalništvo in informatika I. Teorija informacijskih sistemov
Računalništvo in informatika I. Teorija informacijskih sistemov
Računalništvo in informatika I. Teorija informacijskih sistemov
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Predmet: <strong>Računalništvo</strong> <strong>in</strong> <strong>in</strong>formatika (RI)<br />
Poglavje: Računalniške komunikacije<br />
doc. dr. Andrej Tibaut
Vseb<strong>in</strong>a predavanja<br />
Uvod<br />
Osnovni pr<strong>in</strong>cipi računalniških komunikacij<br />
Internet <strong>in</strong> protokol TCP/IP<br />
Nekateri primeri
Uvod<br />
Računalniške komunikacije (širše IKT)<br />
zlitje računalniških <strong>sistemov</strong> <strong>in</strong> komunikacijske tehnologije<br />
Vsebujejo<br />
<strong>in</strong>ternet <strong>in</strong> njegove servise<br />
m<strong>in</strong>i-računalnike, namizne računalnike, velike računalnike<br />
Telefonsko omrežje, ISDN, ostala omrežja<br />
Kako vse to deluje?<br />
Anarhija ali red?
Osnovni pr<strong>in</strong>cipi računalniških komunikacij<br />
Analogni <strong>in</strong> digitalni signali<br />
Protokoli <strong>in</strong> kontrola napak<br />
Komunikacijski kanali<br />
Standardi
Analogni <strong>in</strong> digitalni signali<br />
Tradicionalni sistemi (telefon, radio, TV) so vsi<br />
analogni<br />
Računalniki uporabljajo digitalne signale<br />
Analogno = kont<strong>in</strong>uiran signal, neskončni nivoji<br />
Digitalno = diskretni signali, diskretni nivoji<br />
Digitalni<br />
signal<br />
Analogni signal
Iz analognega v digitalno<br />
Analogni kanali (telefon, radio) zahtevajo<br />
pretvorbo digitalnih signalov (v analogno<br />
obliko): 1010 v<br />
Digitalni kanali zahtevajo samo modifikacijo<br />
formata: 1010 ali 1101 ali 1001<br />
npr., sprememba napetosti <strong>in</strong>/ali strukturiranje<br />
digitalnega sporočila<br />
Analogni vhod (npr. video signal) zahteva<br />
pretvorbo A v D<br />
Analogni izhod (e.g.. zvok) zahteva pretvorbo<br />
D v A
Vzorčenje A-D<br />
Napetost<br />
Nivoji<br />
vzorčenja<br />
Interval<br />
vzorčenja<br />
Čas
Uporaba telefonskega sistema<br />
Javno preklopno telefonsko omrežje (JPTO)<br />
Analogni sistem (na končnih točkah)<br />
načrtovan za zvok<br />
omejena kapaciteta za podatke<br />
zahteva D-A/A-D pretvorbo<br />
• s pomočjo modemov<br />
MODEM - MOdulator/DEModulator
JPTO <strong>in</strong> uporaba modema<br />
digitalni<br />
kanal<br />
Računalnik Računalnik<br />
JPTO<br />
Modem Modem<br />
analogni kanal<br />
digitalni<br />
kanal
Multipleksiranje<br />
V mnogih omrežjih se posamezni kanali<br />
uporabljajo za več kot le eno komunikacijo<br />
različne aplikacije<br />
različni uporabniki<br />
različni podatki / tipi podatkov<br />
To zahteva multiple<br />
multipleksiranje<br />
ksiranje<br />
Uporaba enega kanala za več kot le eno<br />
komunikacijo
Multipleksiranje (2)<br />
A<br />
B<br />
C<br />
Multiplekser<br />
A,B,C
Multiplekksiranje (3)<br />
Frekvenčno deljeno multipleksiranje<br />
kanal deljen po frekvenci<br />
omejeno s pasovno šir<strong>in</strong>o<br />
Časovno deljeno multipleksiranje<br />
kanal deljen po času<br />
vsak uporablja dodeljeno časovno rez<strong>in</strong>o<br />
1,2,3,1,2,3,itd.
Kapaciteta <strong>in</strong> pasovna šir<strong>in</strong>a<br />
Digitalni kanali so omejeni v količ<strong>in</strong>i podatkov,<br />
ki se lahko prenesejo v časovni enoti:<br />
kapaciteta<br />
kapaciteta kanala ali pasovna šir<strong>in</strong>a šir<strong>in</strong>a<br />
kanala (primer: N bitov/s ali N bps)<br />
Oba izraza se uporabljata enakovredno<br />
Pri analognih kanalih uporabljamo podobne<br />
omejitve<br />
http://performance.chello.at:81/cgib<strong>in</strong>/upspeed.pl
Primer: hitrost omrežja<br />
M<strong>in</strong>imalna M<strong>in</strong>imalna<br />
pričakovana hitrost= hitrost=<br />
hitrost hitrost hrbtenice<br />
št. št. uporabnikov<br />
npr. za 100 Mbps hrbtenico z<br />
24 uporabniki@10 Mbps<br />
M<strong>in</strong>imalna hitrost = 4.1 Mbps (ne 10 Mbps)
Protokoli<br />
Komunikacija potrebuje formo (strukturo), ki jo<br />
imenujemo<br />
Protocol<br />
Protokol<br />
zagotavlja okvir za komunikacijo (npr. komunikacija<br />
slovenšč<strong>in</strong>i)<br />
omogoča uporabo mehanizmov za kontrolo napak (npr.<br />
“Nisem te razumel, lahko ponoviš?”)<br />
nadzor poteka komunikacije (npr. “Najprej povej do konca o<br />
včerajšnji tekmi, potem se pogovoriva o silvestrovanju!”)<br />
omogoča komunikacijo vseh tipov podatkov (npr. govorjena<br />
beseda omogoča komunikacijo teksta <strong>in</strong> zvoka)
Standardi<br />
Na komunikacijo <strong>in</strong> protokole vplivajo<br />
Standardii Standard<br />
Te določajo ekspertne skup<strong>in</strong>e,<br />
<strong>in</strong>dustrija, uporabniške skup<strong>in</strong>e,<br />
mednarodni komiteji itd.<br />
Uporaba standardov poenostavi proces<br />
komunikacije
OSI model<br />
Modeli standardov se uporabljajo za<br />
poenostavitev načrtovanja<br />
komunikacijskih <strong>sistemov</strong><br />
(asociacija...von Neumanov model<br />
računalnika )<br />
Internet uporablja 4-nivojski model<br />
OSI je 7-nivojski zasnovan od ISO and<br />
ITU-T<br />
International Standards Organisation<br />
International Telecommunications Union
Internet <strong>in</strong> OSI komun. model<br />
OSI Internet<br />
Aplikacija<br />
Predstavitev<br />
Seja<br />
Transport<br />
Omrežje<br />
Podatki<br />
Fizični<br />
Aplikacijski<br />
servisi<br />
Kontrola<br />
prenosa<br />
Internetni<br />
protokol (IP)<br />
Dostop<br />
do omrežja
Povzetek<br />
Računalniške komunikacije temeljijo na<br />
enakih pr<strong>in</strong>cipih kot človeška komunikacija<br />
Informacija je lahko analogna analogna<br />
ali digitalna digitalna<br />
Kanalo imajo kkapacit apaciteto eto<br />
<strong>in</strong> so lahko multipleksirani<br />
multipleksirani<br />
Protokoli Protokoli<br />
morajo biti def<strong>in</strong>irani<br />
Standardii Standard poenostavijo uporabo komun.<br />
sisitemov
Primer:Naslavljanje v Internetu<br />
Internet je največje računalniško omrežje<br />
(decentralizirano, neprofitno, “ni v lasti nobene<br />
organizacije”, ICANN) “onl<strong>in</strong>e” servisi (AOL,<br />
Compuserve, MSN) so centralizirani<br />
Vsak računalnik, ki dostopa do Interneta ima<br />
naslov: IP naslov<br />
sestavljen iz 32 bitov po hierarhičnem pr<strong>in</strong>cipu iz štirih<br />
številk (0-255)<br />
164.8.32.8<br />
Zaradi lažjega pomnjenja je naslovu običajno<br />
dodeljeno tudi ime<br />
kamen.uni-mb.si
Primer: pogled v notranjost IP omrežja<br />
Moj IP naslov: IPCONFIG<br />
IP naslov IP ime: NSLOOKUP<br />
IP naslov dostopen: PING<br />
Sledenje IP povezavi: TRACERT<br />
(npr. 209.45.185.48)
18.5.2005<br />
Današnja predavanja izvajamo tudi na<br />
daljavo s pomočjo Click To Meet (na<br />
daljavo: Matjaž Breznik, Predrag Ristić)<br />
S tem zaključujemo s poglavjem<br />
Komunikacije <strong>in</strong> nadaljujemo s<br />
poglavjem Računalniška grafika
Primer: Internetni servisi <strong>in</strong> aplikacije<br />
Svetovni splet (WWW, WAP)<br />
Dalj<strong>in</strong>sko prijavljanje <strong>in</strong> term<strong>in</strong>alska emulacija<br />
(Telnet)<br />
Prenos datotek (FTP)<br />
Elektronska pošta (SMTP, POP3, IMAP)<br />
POP3 ali IMAP<br />
SMTP<br />
Direktna komunikacija (IRC, IM, videokonf.)
Internetni servisi: Elektronska pošta<br />
Jožetov računalnik Anj<strong>in</strong> računalnik<br />
PC<br />
LAN<br />
mail.uni-mb.si<br />
SMTP, POP3 server<br />
E-mail program: X<br />
SMTP: mail.uni-mb.si<br />
POP3: mail.uni-mb.si<br />
email: joze.s@uni-mb.si<br />
user: 123456<br />
password: ******<br />
joze.s@uni-mb.si<br />
jana.k@uni-mb.si<br />
h.kurnik@uni-mb.si<br />
...<br />
X.25<br />
mailer.uni-lj.si<br />
SMTP, POP3 server<br />
Router Router<br />
PC<br />
polde.f@uni-lj.si<br />
j.krajnski@uni-lj.si<br />
anja.s@uni-lj.si<br />
...<br />
Modem<br />
Modem Modem Modem<br />
Hub<br />
Telefonsko<br />
omrežje
Prihodnost računalniških komunikacij<br />
“Vse je povezano z vsem.”
LAN – lokalno računalniško omrežje<br />
omrežni datotečni strežnik<br />
omrežni tiskalnik<br />
omrežje<br />
TOKEN RING<br />
modemska povezava<br />
prehod (Gateway)<br />
Ethernet<br />
l<strong>in</strong>ijsko omrežje
Frekvenčno multipleksiranje<br />
(a) Posamezni signali zasedejo W Hz<br />
0<br />
0<br />
0<br />
A<br />
B<br />
C<br />
W<br />
W<br />
W<br />
(b) Komb<strong>in</strong>iran signal znotraj pasovne šir<strong>in</strong>e<br />
kanala<br />
A B C<br />
f<br />
f<br />
f<br />
f
Časovno multipleksiranje<br />
(a) Vsak signal prenese 1 enoto vsakih 3T sekund<br />
A 1<br />
(b) Komb<strong>in</strong>iran signal prenese 1 enoto vsakih T sekund<br />
A 2<br />
0T 3T 6T<br />
0T<br />
B 1<br />
C 1<br />
3T<br />
B 2<br />
C 2<br />
6T<br />
0T 3T 6T<br />
A 1<br />
B1 C A 1 2 B2 C2 0T 1T 2T 3T 4T 5T 6T<br />
t<br />
t<br />
t<br />
t
Change language