OMREŽJA Flashcards
- Kaj je računalniško omrežje in njegov namen?
Računalniško omrežje je skupek računalnikov in drugih naprav, ki so med seboj povezane z uporabo komunikacijskih povezav oz. kanalov, vse podprto s komunikacijskimi protokoli in ustrezno programsko opremo, z namenom komunikacije in izmenjave podatkov med različnimi napravami in posredno uporabniki. Omrežja omogočajo tudi skupno rabo oz. deljenje virov, kot so tiskalniki, diski, strežniki in drugo. Omrežja lahko delujejo na lokalni ravni, znotraj organizacije (lokalna omrežja), ali na globalni ravni, pogosto povezana v Internet.
- Kako se omrežja delijo po načinu povezave in znotraj tega po velikosti?
Računalniška omrežja se po načinu povezave delijo na žična in brezžična, znotraj tega pa imamo različne velikosti. Pri žičnih omrežjih so to po velikosti od najmanjšega do največjega: osebna omrežja oz. PAN (Personal Area Network), lokalna omrežja oz. LAN (Local Area Network), mestna omrežja oz. MAN (Metropolitan Area Network) in prostrana ali obsežna ali zelo velika omrežja oz. WAN (Wide Area Network), med katera lahko štejemo tudi Internet, kot največje omrežje, čeprav ta je lahko povsem svoja kategorija. Pri brezžičnih omrežjih pa dodamo spredaj črko W (wireless) in tako dobimo: WPAN, WLAN, WMAN (ta se ne uporablja) in WWAN
Komentirajte doseg in tipično tehnologijo za različne velikosti žičnih omrežij!
PAN je velikosti sobe, naprave so med seboj oddaljene le nekaj metrov, tipična tehnologija za povezovanje naprav (prenosnik, tiskalnik, zunanji trdi disk ipd.) pa je USB kabel. LAN je velikosti zgradbe ali nekaj sosednjih zgradb, naprave so običajno med seboj oddaljene do nekaj deset ali sto metrov, s pomočjo ponavljalnikov pa do nekaj kilometrov, tipična tehnologija za povezovanje naprav pa je Ethernet (pogosto je v uporabi UTP kabel). MAN je velikosti mesta (lahko tudi zelo velikega), naprave so lahko med seboj oddaljene nekaj kilometrov, pa tudi do več deset kilometrov, tipični tehnologiji za povezovanje naprav pa sta Ethernet in optična vlakna. WAN je velikosti regije, države ali celo kontinenta, naprave so lahko med seboj oddaljene tudi nad sto kilometrov, tipične tehnologije za povezovanje naprav pa so predvsem optična vlakna, DSL (Digital Subscriber Line), ki uporablja telefonske linije in kabelski internet (pogosto je v uporabi koaksialni kabel).
Komentirajte doseg in tipično tehnologijo za različne velikosti brezžičnih omrežij!
Glede dosega velja bolj ali manj podobno, kot je opisano že pri prejšnjem vprašanju pri žičnih omrežjih. Glede tehnologij pa je tako, da se v WPAN tipično uporablja Bluetooth, v WLAN tipično Wi-Fi, v WWAN pa tipično mobilna telefonska omrežja, ki odvisno od generacije uporabljajo različne tehnologije, pri 4G je to tipično LTE (Long-Term Evolution), pri 5G pa NR (New Radio).
Primerjajte izraze LAN, WAN, WLAN in WiFi ter povezavo med njimi!
Večina tega je opisana že pri prejšnjih vprašanjih. Izraz LAN je povezan z velikostjo omrežja in označuje žično lokalno omrežje. Izraz WAN je prav tako povezan z velikostjo omrežja in označuje žično prostrano, torej zelo veliko omrežje. Tudi izraz WLAN je povezan z velikostjo omrežja in kot LAN označuje lokalno omrežje, le da je v tem primeru brezžično. Izraz WiFi pa označuje tehnologijo in ne velikosti omrežja, gre pa za tehnologijo, ki je zelo razširjena v omrežjih velikosti WLAN.
Kaj pomeni izraz topologija oz. struktura omrežij?
Topologija oz. struktura oz. oblika omrežij opisuje način, kako so naprave v omrežju med seboj povezane in organizirane. Določajo jo vozlišča, kot aktivni elementi, in povezave med njimi, kot pasivni elementi hrbtenice omrežja. Topologija določa, kako se prenašajo podatki med napravami in kako so povezave med napravami vzpostavljene. Obstaja več vrst topologij, kot so zvezda, obroč, vodilo, drevo in druge. Vsaka topologija ima svoje prednosti in slabosti ter je primerna za določene vrste omrežij in uporabniške potrebe. Med pogostejšimi je zvezda, pri kateri so naprave povezane neposredno s središčnim členom oz. vozliščem (stikalo), preko katerega potekajo vsi komunikacijski kanali in komunikacija med napravami v omrežju. To zagotavlja med drugim enostavno upravljanje in razširljivost.
Katere vrste žičnih prenosnih medijev imamo? Kratko jih komentirajte!
Žični prenosni mediji oz. kabli so fizični elementi omrežja, ki se uporabljajo za prenos podatkov med napravami v omrežju. Med pomembnejšimi je bakrena prepletena žica oz. parica, ki se uporablja za UTP (Unshielded Twisted Pair) kable, uporabljene pri tehnologiji Ethernet, ki je priljubljena za LAN. Tudi pri DSL dostopu do Interneta (telefonske linije oz. stacionarna telefonska omrežja) so uporabljene parice. Koaksialni kabel vključuje prav tako baker kot vodnik, le da je debelejša bakrena žica v sredini in nato dodatno prepletena bakrena vlakna v obliki mrežice še v oklopu, pogosto pa je uporabljen s strani ISP pri kabelskem dostopu do Interneta oz. kabelskem Internetu (tak kabel potegnejo do naročnika). Od obeh pa je bistveno hitrejši in dražji optični kabel, ki se uporablja predvsem za prenos podatkov na dolge razdalje (tudi med kontinenti, sicer pa se prav tako uporablja tudi s strani ISP, ki tak kabel potegnejo do naročnika za hiter optični dostop do Interneta), sestavljen iz steklenih vlaken, ki prenašajo svetlobne signale. Za prenos podatkov znotraj stavb oz. stanovanj pa se lahko (vsaj za del poti) uporabi tudi električno omrežje, v katero se doda specifične naprave v vtičnice, da se lahko nanje priključi omrežne naprave.
- Katere vrste brezžičnih tehnologij imamo? Kratko jih komentirajte!
Med pomembnejšimi brezžičnimi tehnologijami so po dosegu od najmanjšega proti največjemu: NFC (nekaj cm, za razne brezstične plačilne in podobne transakcije, počasen prenos podatkov), Bluetooth (nekaj m, za povezavo med napravami za prenos npr. zvoka, za prenos datotek, čeprav je počasen prenos), WiFi (nekaj 10 metrov, za dostop do omrežja, tudi Interneta, relativno hiter prenos podatkov, pogosto pomeni brezplačen dostop za uporabnike), mobilna telefonska omrežja (več km, za klice, SMS in dostop do omrežja, tudi Interneta preko ISP, kar omogoča že tudi zelo velike hitrosti, relativno cenovno ugodno), satelitska komunikacija (več tisoč km, predvsem za lociranje preko globalnih navigacijskih satelitskih sistemov oz. GNSS, pa tudi za satelitsko telefonijo in drugo, vendar je drago).
- Na katera dva načina se lahko brezžično povežemo v Internet? Kratko ju komentirajte in primerjajte prednosti in slabosti!
To je opisano že pri prejšnjem vprašanju. Prednosti in slabosti se nanašajo predvsem na doseg in dostopnost, hitrost prenosa podatkov ter ceno povezave za uporabnika, pri mobilnem internetu pa nas lahko ISP tudi omejuje glede količine prenešenih podatkov. Dodatno je potrebno izpostaviti še vidik varnosti, ker smo v primeru gostovanja v nekem WLAN (mišljeno ne v svojem), ki deluje na osnovi WiFi, zelo izpostavljeni prisluškovanju, kraji podatkov in zlorabam (če se posebej ne zaščitimo, npr. z VPN).
- Katere generacije mobilnih telefonskih omrežij obstajajo za brezžično povezavo v Internet? Kratko jih komentirajte! Kaj prinaša vsaka nova generacija oz. je njena prednost v primerjavi s prejšnjo? Komentirajte še pokritost s signalom!
Prva generacija (1G) je bazirala še na analogni tehnologiji NMT (Nordic Mobile Telephone), kar ni omogočalo niti enkripcije, naprave in klici pa so bili dragi. Druga generacija (2G) je uporabljala že digitalno tehnologijo, in sicer GSM (Global System for Mobile Communications), vpeljala pa je SIM kartico, SMS, enkripcijo in zelo počasen prenos podatkov (še neuporaben). Pred tretjo generacijo (3G) so se pojavili že tudi MMS, sicer pa to generacijo zaznamuje tehnologija UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), ki je vpeljala hitrejši prenos podatkov, ki je bil že bolj primeren za vsakodnevno brskanje po spletu. Četrta generacija je vpeljala hiter prenos podatkov oz. hitri Internet, uporaben tudi za videokonference, pretočne storitve in podobno, za kar je bila zaslužna predvsem tehnologija LTE (Long-Term Evolution). Peta generacija (5G), ki je trenutno aktualna, pa je vpeljala zelo hiter Internet in bazira na tehnologiji NR (New Radio). Obstajajo tudi številne vmesne generacije in pripadajoče tehnologije. Vsaka nova generacija prinese večje hitrosti prenosa podatkov in boljšo kakovost povezave, kot tudi manjše zakasnitve, običajno pa tudi kakšne nove storitve. Pokritost s signalom je ob prihodu nove generacije oz. tehnologije na začetku vselej nekaj slabša, nato pa se z leti izboljša, ko telekomunikacijski ponudniki namestijo novejšo tehnologijo na obstoječe antene in jo bodisi dodajo ob bok stari, ali pa jo počasi kar nadomestijo in se stara ukine (pri nas je trenutno aktualno ukinjanje 3G oz. UMTS). S časoma imajo višje generacije mobilnih omrežij prav tako dobro pokritost kot stare oz. še boljšo, saj temeljijo na učinkovitejših tehnologijah.
- Kakšne so prednosti in slabosti, če primerjamo žične in brezžične tehnologije?
Prednosti žičnih tehnologij so večja varnost, zanesljivost, stabilnost, manj motenj, pogosto, a ne nujno, pa tudi višje hitrosti prenosa podatkov in nižje cene dostopa. Slabosti žičnih tehnologij pa so omejen doseg, mobilnost, prilagodljivost in razširljivost. Prednosti in slabosti brezžičnih tehnologij so običajno nasprotje žičnih.
- Kaj je osnova za delitev modelov na C/S (odjemalec-strežnik) in P2P oz. peer-to-peer (vsak z vsakim)?
Delitev modelov na C/S (client-server oz. odjemalec-strežnik) in P2P (peer-to-peer oz. vsak z vsakim) temelji na različnih načinih organizacije komunikacije med napravami v omrežjih, pri čemer je bistvena vloga posameznih naprav oz. aplikacij. V modelu C/S, ki je pogostejši, je omrežje organizirano na centraliziran način, kjer imajo nekatere naprave ali aplikacije (odjemalci) dostop do storitev in podatkov, ki jih zagotavlja druga naprava (strežnik). Vloge so jasno ločene in odjemalec ni hkrati tudi strežnik. Odjemalec zahteva storitev ali podatke od strežnika, strežnik pa sprejema zahteve in mu jih nato zagotovi. Strežnik je tako odgovoren za zagotavljanje storitev drugim napravam v omrežju (odjemalcem). Odjemalci in strežniki v računalniškem omrežju pogosto delujejo na ločeni strojni opremi. Strežniki imajo običajno zelo specifično strojno opremo oz. HW in programsko opremo oz. SW (predvsem tudi operacijski sistem). Strežnik je običajno visoko zmogljiv gostitelj, ki izvaja enega ali več strežnih programov, ki delijo svoja sredstva (storitve, podatke) z odjemalci, katerih pa je običajno več. V vlogi odjemalca ali strežnika je lahko bodisi SW (programski odjemalec ali strežnik), bodisi HW oz. kombinacija le-tega s SW. Tipičen primer uporabe modela C/S je spletni strežnik, ki zagotavlja storitve (spletne strani) uporabnikom, ki do njih dostopajo preko spletnega brskalnika (odjemalca). V modelu P2P pa ni centralne naprave, ki bi zagotavljala storitve in podatke drugim napravam v omrežju, ampak so naprave glede tega enakovredne oz. so v dvojni vlogi. V tem modelu ima vsaka naprava lahko vlogo strežnika in/ali odjemalca, torej lahko zagotavlja storitve in podatke drugim napravam v omrežju, hkrati pa tudi zahteva storitve in podatke od drugih naprav v omrežju. Primer uporabe modela P2P je npr. omrežje za izmenjavo datotek preko torrentov, kjer lahko vsaka naprava deli datoteke z drugimi napravami v omrežju.
- Kako so uporabniki/naprave povezani med seboj po modelu C/S (odjemalec-strežnik) in kaj je prednost ter slabost tega modela?
Kako so povezani med seboj je opisano že pri prejšnjem vprašanju. Prednost modela C/S je v tem, da omogoča centralizirano upravljanje in nadzor nad storitvami, ki jih zagotavlja strežnik. To lahko pripomore k boljši varnosti, nadzoru nad dostopom in skupni rabi virov. Poleg tega je lažje nadgraditi in posodobiti storitve na strežniku, saj so spremembe enostavno implementirane na enem mestu. Slabost modela C/S pa je v tem, da je odvisen od zmogljivosti strežnika, zato lahko nastanejo težave, če hkrati veliko število odjemalcev nekaj zahteva od na ta način preobremenjenega strežnika (dostop do podatkov in/ali storitev). Prav tako lahko pride do težav, če pride do okvare strežnika ali napada nanj, saj to lahko privede do prekinitve storitev za vse odjemalce.
Opišite in primerjajte vlogo odjemalcev in strežnikov ter navedite nekaj konkretnih vrst strežnikov in jih pojasnite čemu strežejo!
Vloge so opisano že pri enem od prejšnjih vprašanj. Različne vrste strežnikov služijo različnim potrebam. Spletni strežnik gosti in obiskovalcem posreduje spletne strani. Poštni strežnik omogoča prejemanje in pošiljanje elektronske pošte. Strežnik za podatkovne baze gosti baze podatkov za shranjevanje podatkov za razne aplikacije. Datotečni strežnik omogoča avtoriziranim uporabnikom shranjevanje in dostop do datotek. Aplikacijski strežnik nudi uporabnikom storitve programske opreme. Tiskalniški strežnik omogoča skupno uporabo tiskalnikov. DNS strežnik zagotavlja brskalnikom informacijo na katerem IP naslovu se nahaja neka domena.
- Katere vrste odjemalcev imamo in katere so njihove lastnosti?
Ena možna delitev bi bila na klasične namizne odjemalce oz. aplikacije in na drugi strani na spletne odjemalce oz. aplikacije, kot je bilo govora že pri FTP. Tu bi lahko dodali še mobilne odjemalce oz. aplikacije, ki so prilagojene mobilnim napravam. Glede na lokacijo procesiranja in shranjevanja podatkov pa lahko odjemalce (računalnike) delimo še na debele oz. fat (lokalno procesiranje in shranjevanje), tanke oz. thin (brez lokalnega procesiranja in shranjevanja, le prikaz slike, ki jo zagotovi aplikacijski strežnik) ali hibridne (lokalno procesiranje, ne pa tudi shranjevanje).
Kako so uporabniki/naprave povezani med seboj po modelu P2P oz. peer-to-peer (vsak z vsakim) in kaj je prednost ter slabost tega modela? V kakšni vlogi so lahko naprave? Ali so dejansko vse naprave povezane dobesedno vsaka z vsako? Komentirajte legalnost uporabe P2P aplikacij.
Kako so povezani med seboj in v kakšni vlogi so lahko naprave je opisano že pri enem od prejšnjih vprašanj. Naprave so torej med seboj povezane na enakovreden način in je torej vsaka enakovredna vsaki drugi, ni pa vselej povezana dobesedno vsaka z vsako, kar je le metafora za ta model. Gre za to, da naprave lahko vzpostavijo več povezav z drugimi napravami v omrežju, vendar pa ne neposredno z vsemi drugimi, saj bi to zahtevalo veliko število neposrednih povezav, kar bi bilo težko obvladljivo. Prednost modela P2P je decentralizacija, ker se uporabniki med seboj neposredno povezujejo in s tem se zmanjša potreba po centralnem nadzoru. V kolikor ena naprava z neko vsebino ni dosegljiva, obstajajo druge enakovredne in je model tako tudi bolj robusten oz. neobčutljiv na težave, zagotavlja visoko razpoložljivost in dostopnost informacij (največkrat datotek). Slabost modela pa je, da lahko pri izmenjavi datotek prihaja do deljenja nelegalnih avtorsko zaščitenih vsebin, kar pomeni kršitev avtorskih pravic, ob tem pa je tudi večja možnost širitve zlonamerne programske opreme, kot so virusi. Težko je namreč nadzorovati in zagotavljati varnost informacij v omrežju, saj se informacije prenašajo med različnimi napravami brez nadzora centralne avtoritete. Problem pa ni sam model ali aplikacije, ki delujejo po tem modelu, ker se jih da povsem legalno uporabljati, ampak uporabniki, ki širijo ilegalne vsebine, kar pa tudi po modelu C/S ni nemogoče, le manj je prisotno. Odgovornost je na uporabnikih.
- Komentirajte ali lahko neka naprava hkrati deluje po modelu C/S (odjemalec-strežnik) in po modelu P2P oz. peer-to-peer (vsak z vsakim)!
Da, neka naprava lahko vsekakor hkrati deluje po modelu C/S in P2P. To pomeni, da lahko ista naprava opravlja vlogo odjemalca v enem omrežju, kjer se povezuje na strežnik, in hkrati opravlja vlogo gostitelja v drugem omrežju, kjer deluje kot vir. Tak primer je računalnik, na katerem po modelu C/S uporabljamo e-pošto in brskamo po spletu, hkrati pa uporabljamo še kakšno P2P aplikacijo za deljenje datotek preko torrentov (npr. μTorrent).
- Naštejte in opišite nekaj primerov, ko se uporablja model C/S (odjemalec-strežnik) in vsaj kakšnega, ko se uporablja model P2P oz. peer-to-peer (vsak z vsakim)!
Model C/S je bolj razširjen in je prisoten kadar uporabljamo spletne strani, e-pošto, gostovanje datotek (npr. Google Drive, OneDrive, Dropbox…) in podobno. Model P2P pa je redkeje uporabljan, še največ za izmenjavo oz. deljenje datotek preko torrentov (npr. BitTorrent in μTorrent), poleg tega pa je tudi osnova za Bitcoin omrežje, uporabljen pa je tudi za določene igre, v Windowsih za optimizacijo prenašanja posodobitev, delno pa na njem bazira tudi Skype in brskalnik Brave. Aplikacije lahko namreč tudi kombinirajo oba modela, kot je primer pri videokonferencah.
