Računarska mreža

Računarske mreže omogućavaju međusobno komuniciranje računara pomoću neke stalne ili privremene veze. Za umrežavanje više računara potreban je poseban hardver, ali i softver, te poznavanje načina umrežavanja. Umrežavanje podrazumijeva ostvarivanje veze u cilju razmjenjivanja resursa, ideja ili informacija između dvije tačke. Povezivanje računara se, osim pomoću kablova, može ostvariti i bežično preko radio tehnike.

 Historija računarskih mreža 
Prenošenje instrukcija između računskih mašina se prvi put desilo 1940. godine kada je George Stibitz iskoristio TTY, odnosno tele-mašinu za kucanje, pomoću koje je poslao instrukcije sa njegovog Model K iz Darthmouth univerziteta u New Hampshireu na njegov Complex Number Calculator u New Yorku, te također primio rezultate istim putem. Tek 1964. godine, istraživali sa Dartmoutha su izumili glavnu mašinu sa dijeljenim vremenom sa priključenim terminalima.F. J. Corbató, et al., The Compatible Time-Sharing System A Programmer's Guide (MIT Press, 1963) . "Shortly after the first paper on time-shared computers by C. Strachey at the June 1959 UNESCO Information Processing conference, H. M. Teager and J.  McCarthy at MIT delivered an unpublished paper "Time-shared Program Testing" at the August 1959 ACM Meeting."

U osnovi terminali su iskorištavali resurse glavnog računara, te pomoću glavnog računara na kojeg su prikopčani dobijali rezultate natrag na terminal. 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 50 kbit/s mrežna kola. ARPANet je ustvari preteča današnjeg interneta, iako je bila puno ograničenija nego globalna mreža – internet, ipak je bila prva mreža takve vrste. Kasnije će se tehnologija sve više razvijati te prerasti u današnju mrežu kakvu poznajemo.

Internet je globalno dostupna mreža koju čini više međusobno povezanih manjih i većih mreža koje komuniciraju pomoću Internet protokola (IP), a koji su povezani bakrenim paricama, optičkim kablovima i tako dalje. Prva Internet mreža je stvorena 1. januara 1983, što se smatra i stvaranjem Interneta kada je Američki National Science Fondation (NSF) napravio univerzitetsku mrežu koja će kasnije postati NSFNer. Brz razvoj Interneta je potmogla mogućnost TCP/IP-a (Internet protokola) da radi preko već postojećih mreža i komunikacija (kao što su telefonske žice i tako dalje).Cerf, Vinton; Dalal, Yogen; Sunshine, Carl (decembar 1974), , Specification of Internet Transmission Control Protocol

Prvo predstavljanje javnosti je doživio 1990-ih godina. U augustu 1991 CERN u Švicarskoj je predstavio World Wide Web projekt, dok je već prije dvije godine Tim Berners-Lee počeo stvaranje HTML, HTTP te prve web stranice na CERN-u u Švicarskoj. Nacionalni Centar za Supercomputing Applications je objavio Mosaic web preglednik, a 1994 godine se povećava interes javnosti za Internet koji je dosad bio isključivo akademsko/tehničke prirode. Internet je sve više uzimao maha, tako da je 1990-tih integrisao većinu tadašnjih postojećih javnih računarskih mreža, što je ostvareno najviše zahvaljujući nedostatku mjerodavne centralne administracije što je omogućilo nesmetan rast mreže, kao i prilično slobodnu prirodu Interneta i njegovih protokola. Do januara 2006. više od milijardu ljudi koristilo je internet u cijelom svijetu.

Manje mreže kao što su LAN (Local Area Network) se pojavljuju 1970. iako dosta ograničene u pogledu količine računara, bile su mnogo brže. U to vrijeme su postojala dva protokola ARCNET, te mnogo poznatiji, Ethernet. Takva je tehnologija mnogo obećavala jer je nudila dosta dobru brzinu, ali i mogućnost povezivanja lokalnih računara koji bi moglo međusobno komunicirati, tako će 1983. biti prozvana Godina LAN-a. Princip rada LAN mreže je tada bio veoma jednostavan, a i danas ostao nepromijenjen, jer je koristio fizičke kablove, hardverske mrežne kartice ali i softverske protokole preko kojih se kontrolisao protok podataka koji bi išao preko kabla koji je prikopčan na mrežnu karticu.

 Osnove i pojmovi 
 OSI slojevi 

Sve današnje mreže su na neki način bazirane na Open Systems Interconection standardu. OSI je razvijen 1984. godine od strane International Organization for Standardization (ISO) koja je predstavljala otprilike 130 država. Srž se sastoji od OSI referentnog modela, skupa sedam slojeva koji određuje različite etape kroz koje podaci moraju proći od jednog uređaja do drugog u nekoj računarskoj mreži.

 Arhitektura mreža 
 Klijent-server 
Klijent-server je arhitektura gdje su korisnik (klijent) i server odvojeni ili neravnopravni. Najočitiji je primjer pregledanja Internet stranica. Korisnikov računar i Internet preglednik 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. Obično servere pogone i posebni operativni sistemi za razliku od običnih – klijent operativnih sistema, serverski operativni sistemi su u više segmenata bolji i sadrže naprednije opcije. 

 Ravnopravna mreža 
Peer-to-Peer (P2P) jeste mreža gdje se nalazi mnoštvo klijenta koji su ravnopravni u učešću, jedino je ograničenje brzina internet veze jednog klijenta. Ovakve mreže se najviše koriste za dijeljenje dokumenata, video i audio podataka i tako dalje. Razlog leži 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 ravnopravi i dijele podatke između sebe. Postoje i posebni programi za dijeljenje podataka u P2P mrežama, to su obično programi za dijeljenje audio i video sadržaja. Ako korisnik postavi upit, program pretražuje podatak pod tim imenom kod ostalih korisnika povezanih na P2P mrežu. To je mnogo slobodnije nego kod klijent-server mreža, gdje korisnik pretražuje sadržaj samo jednog računara, odnosno servera. Kod P2P mreža, korisnik pretražuje sadržaj svih učesnika u mreži.

 Podjela računarskih mreža 
 Local area network LAN 

Local Area Network (LAN) jeste mreža visoke brzine koja pokriva relativno malu geografsku površinu. Najčešće umrežava radne stanice, računare, printere, servere i ostale uređaje. Najčešći mrežne tehnologije koji se koriste su Ethernet, Token Ring, Frame Relay te FDDI.

 Metropolitan area network MAN 

Metropolitan Area Network (MAN) se sastoji iz mnogo računara koji se nalaze u jednom gradu ili kampusu. Za razmjenjivanje podataka najčešće se koristi optički kabl ili bežični način komunikacije.

 Wide area network WAN 

Wide Area Network (WAN) pokriva relativno veliku geografsku površinu, a najpoznatija WAN mreža je upravo Internet. Razmjenjivanje podataka u ovim mrežama se najčešće vrši preko telefonskih kablova.

 Personal area network PAN 

Personal Area Network (PAN) jeste još više geografski ograničena na samo nekoliko metara razdaljine. Najčešće se radi o komunikaciji između manjih uređaja sa računarom ili između samih računara koji su blizu jedan drugome.

 Vrste računarskih mreža 
mini|200p|Veoma uredna mrežna infrastruktura sa uredno provedenim kablovima
Postoji više vrsta mreža, a svaka definiše mrežne protokole koji su skup pravila za prikaz, signaliranje, provjeravanje, podataka koji su potrebni za slanje informacije preko neke mreže. Neke od najpoznatiji i onih koje su najviše u upotrebi su:

 Ethernet je mrežna tehnologija za LAN mreže, temeljena na frame načinu rada. To znači da se podaci šalju u paketima koji su prilagođeni za slanje preko računarske mreže. Definira umrežavanje i signaliranje za fizički sloj, te frame formate i protokole za MAC, odnosno podatkovni sloj OSI modela. Ethernet definiše i protokole pomoću kojih se vrši prijenos podataka u mreži. Ethernet, poznat i pod imenom IEEE 802.3, je postao najrasprostranjeniji standard za računarske mreže koji se počeo uzdizati ranih 1990-tih pa sve do danas gdje drži primat te je skoro u potpunosti zamijenio ostale mrežne tehnologije za LAN mreže kao što su Token Ring ili FDDI.
 FDDI je razvijen kao potreba za pouzdaniji i brži prijenos podataka preko računarskih mreža. Fiber Distributed Data Interface je skup ANSI protokola za slanje digitalnih podataka preko optičkog vlakna i rijeđe bakrenih žica. FDDI mreže su token mreže te podržavaju brzine do 100 Mbps. FDDI mreže su obično osnova WAN mreža.
 Token Ring je vrsta mreže koja je šematski poredana u krug. Token Ring je usko vezan za IEEE 802.5 specifikaciju jer je nastala iz Token Ring tehnologije (koju je razvio IBM), zbog identičnosti i zanemarljivih razlika termin Token Ring obično obuhvata i IEEE specifikaciju.
 Frame relay je sinhronizovana mreža temeljena na HDLC protokolu. Podaci se šalju u HDLC paketima. Frame relay se obično iskorištava za ovijanje podataka između lokalnih (LAN) i širokopojasnih (WAN) mreža
 Wi-Fi je bežični način umrežavanja računara gdje se podaci između dva ili više računara prenose pomoću radio frekvencija (RF) i odgovarajućih antena. Najčešće se koristi u LAN mrežama (WLAN), dok se u posljednje vrijeme sve više nudi i bežični pristup WAN mreži

 Mrežni protokoli 

Mrežni protokol definiše zajednički skup pravila i signala prema kojima se ponašaju računari koji su umreženi. Mrežni protokoli su ujedno i najvažniji elementi jedne računarske mreže. Danas najpopularniji protokol za LAN mreže je Ethernet (koji ujedno definiše i ostale stvari kao što su signaliranje i formate paketa), i skoro da ima prevlast u računarstvu. Za globalnu WAN mrežu Internet se u najvećoj mjeri koristi Internet protokol (TCP/IP).

 Najpoznatiji protokoli
 Bluetooth
 Ethernet
 FDDI
 IEEE 1394 (FireWire, iLink)
 Frame relay
 IEEE 802.11
 IPX
 Point-to-Point
 TCP/IP
 TCP 
 Token Ring
 UDP
 Manje poznati i korišteni protokoli
 ARCNET
 AppleTalk
 ATM
 DECnet
 HIPPI
 IEEE-488
 Myrinet
 QsNet
 SPX
 System Network Architecture
 X.25

 Topologije 

Topologija računarskih mreža je geometrijski raspored umreženih računara. Najčešće topologije su: prstenasta, razgranata, magistralna, i zvjezdasta topologija.

 Uređaji za umrežavanje 

Uređaji računarskih mreža služe za omogućavanje prijenosa podataka između dva ili više računara u nekoj vrsti računarske mreže.

 Načini umrežavanja 
Umrežavanje računara možemo izvesti pomoću žica ili putem radio signala, najčešće uz pomoć WiFi tehnologije. Najviše korišteni žičani načini umrežavanja su ethernet umrežavanje, te umrežavanje pomoću telefonskih i električnih instalacija. Za bežično umrežavanje računa se najviše koristi WiFi standard, dok je za povezivanje manjih uređaja, kao što je mobitel, koristi Bluetooth standard.

Postoji više načina umrežavanja koje korisnik može izabrati. Najnovije, i najpopularnije je bežično umrežavanje, zbog prilične jednostavnosti, male cijene ali i sve veće brzine koja se postiže novim tehnologijama.

 Ethernet umrežavanje
 Umrežavanje preko telefonskih instalacija
 Umrežavanje preko električnih instalacija
 Bežično umrežavanje

 Prijenos podataka preko žice 

 Modemi (dialup)
 Iznajmljene linije
 Frame relay
 Ethernet umrežavanje
 HomePNA
 HomePlug

 Bežični prijenos podataka 

 Kratki domet
 Bluetooth
 Srednji domet
 IEEE 802.11
 Dugi domet
 Satelit
 MMDS
 SMDS
 Prijenos preko mobilnih telefona
 CDMA
 CDPD
 GSM
 TDMA

 Reference 

 Također pogledajte 

 Stub mreža

 Vanjski linkovi 

 Uvod u računarske mreže 
 Računalne mreže 
 Jednostavni koncepti mreže za Linux kernel 
 Računarske mreže i protokoli - istraživanje, 2006 
 Rječnik pojmova  

M, Računarske mreže
*