DRUGI PROJEKAT - Sloj veze Flashcards
Objasni sloj veze.
Koja je jedinica koja se koristi u sloju veze?
Koje su osnovne usluge sloja veze?
-Enkapsulaciju datagrama u okvire sa dodavanjem zaglavlja i podnožja.
-Pouzdanu isporuku između susednih čvorova (retko korišćeno na pouzdanim vezama, ali neophodno za bežične veze).
-Kontrolu toka za sinhronizaciju slanja i prijema.
-Otkrivanje i ispravljanje grešaka kroz tehnike poput pariteta i CRC-a.
-Polu-dupleks i puni-dupleks komunikaciju, što omogućava komunikaciju u oba smera.
Šta znači poluduplex i fulduplex komunikacija?
Poluduplex: Čvorovi na oba kraja linka mogu prenositi podatke, ali ne istovremeno.
Fulduplex: Čvorovi mogu istovremeno slati i primati podatke.
Gde se implementira sloj veze na hostovima?
Slloj veze se implementira na čipu ili mrežnoj kartici (NIC) koja se povezuje sa sistemskom magistralom domaćina (npr. PCI magistrala). To je kombinacija hardvera, softvera i firmvera.
Koja je uloga sloja veze na strani slanja?
Na strani slanja: Sloj veze enkapsulira datagram u okvir, dodaje bitove za proveru grešaka, implementira pouzdani prenos podataka i kontrolu toka.
Koja je uloga sloja veze na strani prijema?
Na strani prijema: Proverava greške, pouzdani prenos i kontrolu toka, ekstrahuje datagram i prosleđuje ga gornjem sloju.
Koje tehnologije se koriste na sloju veze?
Na različitim linkovima koriste se različiti protokoli sloja veze, kao što su Ethernet i WiFi. Svaki protokol pruža različite usluge (npr. pouzdan prenos podataka možda nije dostupan na svim protokolima).
Pitanje: Kakva je razlika između fizičkog sloja i sloja veze?
Sloj veze je odgovoran za enkapsulaciju i prenos okvira između susednih čvorova, dok je fizički sloj zadužen za stvarni prenos signala kroz medijum (npr. kablovi, radio talasi).
Koji su osnovni koncepti i komponente sloja veze?
-Čvorovi: Hostovi i ruteri u mreži.
-Linkovi: Komunikacioni kanali između čvorova (žičani, bežični).
-Okviri (frame): Paketi na sloju veze koji enkapsuliraju mrežne datagrame.
Zašto se pouzdana isporuka koristi na sloju veze kada je već implementirana na transportnom sloju?
Pouzdana isporuka na sloju veze se koristi da bi se otklonili problemi specifični za određeni medij (npr., visoke greške na bežičnim vezama), dok transportni sloj pruža end-to-end pouzdanost.
Šta je kontrola toka i kako funkcioniše na sloju veze?
Kontrola toka reguliše brzinu prenosa između pošiljaoca i primaoca kako bi se sprečilo preopterećenje primaoca.
Kako sloj veze otkriva greške u prenosu? Ukratko objasni svaku od tehnika
-Jednobitni paritet: Dodaje se paritetski bit kako bi se osigurala parna ili neparna suma bitova.
-Dvostruki paritet: Koristi matricu za otkrivanje i ispravljanje grešaka.
-Kontrolna suma (checksum): Izračunava se zbir svih podataka u segmentu i upoređuje se na prijemnoj strani.
-Ciklička redundancija (CRC): Koristi generator bitova za detekciju grešaka.
Šta je CRC i kako se koristi?
CRC (Cyclic Redundancy Check) je napredna metoda za detekciju grešaka. Pošiljalac generiše CRC kod dodavanjem ostatka nakon deljenja podataka određenim polinomom. Primalac koristi isti polinom da proveri integritet podataka.
Koje su vrste linkova u kontekstu višestrukog pristupa?
Postoje dve glavne vrste:
- Point-to-point: Direktna veza između dva uređaja.
- Broadcast linkovi: Više uređaja deli isti medij (npr., Ethernet, Wi-Fi).
Šta je idealni višestruki pristupni protokol?
Idealan protokol treba da:
-Omogući jednom čvoru da koristi celu širinu kanala.
-Podeli kanal proporcionalno između više čvorova.
-Bude decentralizovan i jednostavan.
Šta su protokoli nasumičnog pristupa i kako funkcionišu?
Protokoli nasumičnog pristupa omogućavaju prenos podataka bez prethodne koordinacije:
ALOHA: Prenos podataka odmah po dolasku, sa mehanizmom za ponovno slanje u slučaju sudara.
CSMA: Koristi detekciju zauzetosti kanala pre prenosa podataka.
Koje su glavne karakteristike Ethernet tehnologije?
Ethernet je dominantna LAN tehnologija zbog jednostavnosti, niske cene i širokog raspona brzina (10 Mbps do 400 Gbps). Koristi protokol CSMA/CD za upravljanje sudarima.
Šta je CSMA/CD?
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) omogućava uređajima u mreži da:
-Osluškuju kanal pre slanja podataka.
-Pošalju podatke ako je kanal slobodan.
-Detektuju sudar ako dođe do simultanog prenosa i prekinu slanje.
-Koriste eksponencijalni backoff kako bi čekali slučajan vremenski interval pre ponovnog slanja.
Koje su prednosti CSMA/CD u Ethernet mrežama?
Prednosti:
-Decentralizaciju: Nema potrebe za centralnim kontrolerom.
-Efikasnost: Kanal se koristi samo kada je slobodan.
-Jednostavnost implementacije i niska cena.
Koji su nedostaci CSMA/CD?
Nedostaci uključuju:
-Manju efikasnost na velikim udaljenostima zbog propagacionog kašnjenja.
-Ograničenje brzine u mrežama sa mnogo uređaja zbog učestalih sudara.
-Neprimenljivost u bežičnim mrežama (gde se koristi CSMA/CA).
Šta je Ethernet?
Ethernet je tehnologija lokalne mreže koja omogućava žičnu komunikaciju između uređaja u mreži.
Zasto je Ethernet dominantna LAN tehnologija?
Ethernet je dominantna LAN tehnologija zahvaljujuci:
-Jednostavnosti implementacije.
-Niskih troškova.
-Skalabilnosti u pogledu brzine (od 10 Mbps do 400 Gbps).
-Kompatibilnosti sa raznim vrstama fizičkih medija.
Koje su glavne topologije koje Ethernet koristi?
Ethernet podržava dve glavne topologije:
-Sabirnica (bus): Svi uređaji su povezani na zajednički koaksijalni kabl (koristilo se u ranijim verzijama).
-Preklopni (switched) Ethernet: Svaki uređaj ima direktnu vezu sa preklopnikom, omogućavajući paralelne komunikacije i eliminisanje sudara.
P: Kako izgleda Ethernet okvir?
Ethernet okvir se sastoji od sledećih delova:
-Preambula (7 bajtova): Niz od 10101010 koji sinhronizuje pošiljaoca i primaoca.
-Start Frame Delimiter (1 bajt): Indikuje početak okvira (10101011).
-MAC adrese (6 bajtova svaka): Sadrži izvornu i odredišnu fizičku adresu.
-Tip polje (2 bajta): Označava tip protokola višeg nivoa (npr., IP, AppleTalk).
-Podaci (46-1500 bajtova): Sadrži korisne podatke (datagram sa mrežnog sloja).
-CRC (4 bajta): Koristi se za detekciju grešaka pomoću cikličke redundancije.
Šta se dešava kada okvir ima grešku?
Primalac koristi CRC polje da proveri integritet podataka. Ako se greška detektuje, okvir se odbacuje bez obaveštavanja pošiljaoca (Ethernet je nepouzdan protokol).
Da li je ethernet pouzdan ili nepouzdan protokol? Sta to znaci? Objasni.
Nepouzdan.
Nepouzdanost u kontekstu mrežnih protokola znači da protokol ne garantuje isporuku podataka bez grešaka, niti obaveštava pošiljaoca ako dođe do gubitka ili oštećenja podataka tokom prenosa. Ako okvir (frame) ne stigne na odredište ili stigne oštećen, Ethernet protokol neće preduzeti nikakve korake da ga ponovo pošalje.
Kako se rešava nepouzdanost na višim slojevima?
TCP na transportnom sloju:
Ako Ethernet okvir ne stigne ili stigne oštećen, TCP (ako se koristi) prepoznaje nedostatak potvrde (ACK) za određeni segment i inicira ponovno slanje podataka. Na ovaj način, pouzdanost se obezbeđuje na višem sloju.
Aplikacioni slojevi:
U nekim slučajevima, aplikacije same implementiraju mehanizme za detekciju gubitaka ili ponovni prenos podataka.
Koji su glavni standardi Ethernet mreža?
O: Ethernet standardi su definisani u okviru IEEE 802.3 i uključuju:
10BASE-T: Brzina od 10 Mbps preko uvrnutog para.
100BASE-TX: Brzina od 100 Mbps.
1000BASE-T: Gigabitni Ethernet.
10GBASE-T: Brzina od 10 Gbps preko kablova kategorije 6 ili više.
40GBASE i 100GBASE: Koriste optičke kablove za ultrabrze mreže.
Koje fizičke medije Ethernet podržava?
Ethernet može raditi na:
Uvrnutom paru (kategorije 5e, 6, 6a i više).
Koaksijalnim kablovima (ranije verzije).
Optičkim vlaknima (za veće brzine i udaljenosti).
Šta je Ethernet preklopnik i kako funkcioniše?
Ethernet preklopnik je mrežni uređaj na sloju veze koji:
Skladišti i prosleđuje okvire na osnovu MAC adresa.
Koristi tabelu za preklapanje da pamti kroz koji port može da dostavi okvire određenom uređaju.
Automatski uči MAC adrese uređaja iz dolaznog saobraćaja (self-learning).
Obezbeđuje paralelnu komunikaciju između uređaja, eliminisanjem sudara.
Kako preklopnici omogućavaju više simultanih prenosa?
Svaka veza sa preklopnikom je zasebna koliziona domena i koristi puni-dupleks komunikaciju. To znači da uređaji mogu slati i primati podatke istovremeno, bez međusobnih sudara.
Koje su prednosti Ethernet tehnologije?
Prednosti uključuju:
Niska cena hardvera i održavanja.
Skalabilnost u pogledu brzine i broja uređaja.
Kompatibilnost sa raznovrsnim fizičkim medijima
Koja su ograničenja Etherneta?
Ograničenja uključuju:
Loša skalabilnost na vrlo velikim mrežama sa mnogim uređajima zbog povećanog saobraćaja.
Nepouzdanost u detekciji sudara na velikim udaljenostima.
Nedostatak ugrađene sigurnosti u osnovnim verzijama.
Šta je VLAN?
VLAN (Virtual Local Area Network) je tehnologija koja omogućava segmentaciju mreže na logičke podmreže unutar jedne fizičke mreže. To znači da se uređaji u okviru jedne fizičke mreže mogu razdvojiti u više odvojenih logičkih mreža, što omogućava bolju kontrolu, sigurnost i optimizaciju mrežnog saobraćaja.
Koje probleme VLAN-ovi rešavaju?
VLAN-ovi (Virtual Local Area Networks) omogućavaju logičku segmentaciju mreže unutar iste fizičke infrastrukture.
- Rešavaju problem preopterećenja mreže u velikim LAN-ovima
- smanjuju broj uređaja unutar jednog broadcast domena
-povećavajući efikasnost, sigurnost i fleksibilnost u upravljanju mrežom
Navedi i objasni ključne karakteristike VLAN-a.
Ima ih 5
Ključne karakteristike VLAN-a:
1. Logička segmentacija: VLAN omogućava razdvajanje mreže na više delova bez potrebe za dodatnim fizičkim prekidačima ili ruterima.
2. Izolacija saobraćaja: Uređaji u jednom VLAN-u ne mogu direktno komunicirati s uređajima u drugom VLAN-u osim ako se ta komunikacija ne omogući putem rutiranja.
3. Povećana sigurnost: Ograničavanje pristupa između VLAN-ova smanjuje rizik od neovlašćenog pristupa.
4. Efikasnost mreže: Smanjuje “broadcast” saobraćaj tako što ograničava obim emitovanja na jedan VLAN.
5. Fleksibilnost: Uređaji u različitim fizičkim lokacijama mogu biti u istom VLAN-u.
Kako VLAN funkcioniše?
VLAN-ovi se konfigurišu na mrežnim prekidačima (switch). Svakom VLAN-u dodeljuje se jedinstveni identifikator nazvan VLAN ID (obično u opsegu 1–4094). Paketi unutar VLAN-a označeni su specijalnim tagovima (802.1Q protokol) kako bi prekidači znali kojem VLAN-u pripadaju.
P: Koji su razlozi za korišćenje VLAN-ova?
Glavni razlozi uključuju:
- Smanjenje broadcast domena: Smanjuje se saobraćaj u mreži i poboljšavaju performanse.
- Fleksibilnost: Korisnici mogu ostati povezani na isti VLAN bez obzira na fizičku lokaciju.
- Sigurnost: Odvajanje mrežnih segmenata smanjuje šanse za neovlašćeni pristup.
- Efikasnost: Omogućava bolje upravljanje mrežnim resursima.
Koje su vrste VLAN-ova?
Dve glavne vrste su:
Port-based VLAN-ovi: VLAN-ovi su definisani na osnovu fizičkih portova preklopnika.
MAC-based VLAN-ovi: VLAN-ovi su određeni na osnovu MAC adresa uređaja.
Kako funkcionišu port-based VLAN-ovi?
Portovi na preklopniku su grupisani tako da pripadaju različitim VLAN-ovima. Na primer:
Portovi 1–8 pripadaju VLAN-u za odeljenje EE.
Portovi 9–15 pripadaju VLAN-u za odeljenje CS.
Šta je 802.1Q standard?
To je standard koji omogućava označavanje okvira VLAN ID-om. Svaki okvir dobija dodatne informacije o VLAN-u kome pripada, što omogućava pravilno prosleđivanje između preklopnika.
Koje su prednosti VLAN-ova?
Prednosti:
Smanjenje broadcast domena.
Poboljšana sigurnost.
Logička organizacija mreže nezavisno od fizičke infrastrukture.
Koje su izazovi VLAN-ova?
Izazovi:
Kompleksnost konfiguracije u velikim mrežama.
Zahteva dodatnu podršku preklopnika za trunk portove i 802.1Q standard.
Kako dinamička dodela portova funkcioniše u VLAN-ovima?
Preklopnici sa VLAN podrškom mogu dinamički dodeliti portove različitim VLAN-ovima na osnovu MAC adresa ili politika definisanih od strane mrežnog administratora.
Kako MPLS funkcioniše? Objasni proces.
- Ulazni ruter dodaje oznaku: Kada paket uđe u MPLS mrežu, ulazni ruter dodaje oznaku koja označava putanju paketa.
- Prosleđivanje na osnovu oznaka: Unutar mreže, ruteri ne gledaju IP adresu, već koriste oznaku za prosleđivanje.
I3. zlazni ruter uklanja oznaku: Kada paket napusti MPLS mrežu, izlazni ruter uklanja oznaku i prosleđuje paket na osnovu originalne IP adrese.
ta je EVPN (Ethernet VPN)?
EVPN je tehnologija koja omogućava “istezanje” VLAN-ova preko više fizičkih lokacija koristeći IP kao osnovu za povezivanje. Koristi se za povezivanje udaljenih data centara ili poslovnih lokacija.
Šta je MPLS i koja je njegova svrha?
MPLS (Multiprotocol Label Switching) je tehnologija koja koristi oznake (labels) za brzo prosleđivanje paketa u mreži. Cilj je da se ubrza rutiranje i obezbedi fleksibilnost u upravljanju mrežnim saobraćajem.
Koje su prednosti MPLS-a u odnosu na klasično IP rutiranje? ima ih 4
- Brže prosleđivanje: Ruteri koriste fiksne oznake, što ubrzava proces.
- Fleksibilnost: Omogućava različite puteve za saobraćaj sa istim odredištem, na osnovu izvora, prioriteta ili tipa podataka.
- Inženjering saobraćaja: Poboljšava balansiranje opterećenja i korišćenje resursa.
- Brzo preusmeravanje: Omogućava brze alternative u slučaju kvara linka.
Šta je label-switched router (LSR)?
LSR je ruter u MPLS mreži koji koristi oznake za prosleđivanje paketa. Za razliku od klasičnih rutera, ne proverava IP zaglavlje već donosi odluke isključivo na osnovu oznaka.
Kako MPLS koristi protokole za signalizaciju?
MPLS koristi protokole poput RSVP-TE ili modifikovane verzije OSPF i IS-IS za razmenu informacija o resursima mreže i uspostavljanje putanja.
Šta je “fast reroute” u MPLS-u?
Fast reroute omogućava preusmeravanje saobraćaja na unapred određene rezervne putanje u slučaju kvara, čime se minimizuju prekidi u mrežnoj komunikaciji.
Koje su glavne karakteristike datacentar mreža?
-Velika koncentracija servera u fizičkom prostoru.
-Višeslojna arhitektura sa top-of-rack (TOR), agregacijskim i jezgrenim preklopnicima.
-Fokus na pouzdanost, skalabilnost i visoku propusnost
Koje su specifične mrežne potrebe datacentara?
-Velika skalabilnost: Hiljade servera i uređaja.
-Pouzdanost: Mreža mora podržati kontinualan rad i balansiranje opterećenja.
-Efikasno korišćenje resursa: Izbegavanje uskih grla u komunikaciji.
Šta je “top-of-rack” (TOR) preklopnik?
TOR preklopnik se nalazi u svakom racku servera i povezuje sve servere unutar racka sa višim slojevima mreže.
Kako se postiže redundancija u datacentar mrežama?
-Višestruke veze između preklopnika: Povećavaju protok i smanjuju rizik od prekida.
-Protokoli za balansiranje opterećenja: Distribuiraju saobraćaj između različitih ruta.
-Softverski definisane mreže (SDN): Omogućavaju centralizovano upravljanje mrežnim resursima.
Šta je uloga load balancera u datacentar mrežama?
Load balancer prima zahteve od klijenata, distribuira ih na različite servere unutar datacentra i obezbeđuje ravnomerno opterećenje i optimalne performanse.
Koje tehnologije su specifične za datacentar mreže?
RoCE (RDMA over Converged Ethernet): Omogućava nisku latenciju u komunikaciji između servera.
DCTCP (Data Center TCP): Modifikacija TCP-a prilagođena za datacentar okruženja sa visokim protokom podataka.
