Operativni sistemi i računarske mreže

Šta je kompjuterski operativni sistem?

Računari koriste softver na niskom nivou zvanom operativni sistem (O / S) koji pomaže ljudima da upravljaju fizičkim mašinama. O / S omogućava pokretanje aplikativnog softvera (nazvan "programi"), kao i izgradnju novih programa. Softver operativnog sistema radi ne samo na laptop računarima, već i na mobilnim telefonima, mrežnim ruterima i drugim takozvanim ugrađenim uređajima.

Vrste operativnih sistema

Stotine različitih kompjuterskih operativnih sistema su tokom godina razvijene od strane korporacija, univerziteta i preduzetničkih pojedinaca.

Najpoznatiji operativni sistemi su oni koji se nalaze na personalnim računarima:

Microsoft Windows
Mac OS X
Linux

Neki operativni sistemi su projektovani za određene vrste opreme, kao što su

Apple iOS i Google Android (varijanta Linuxa) - za mobilne telefone
Solaris, HP-UX, DG-UX i druge varijante Unix-a - za serverske računare
DEC VMS (Virtual Memory System) - za  računare glavnog računara
Ostali operativni sistemi su uživali u periodu ozloglašenosti, ali su sada jedino istorijski interes:

Novell Netware je bio popularan O / S za računare devedesetih
IBM OS / 2 je bio rani PC O / S koji se konkurisao sa Microsoft Windows-om, ali je imao ograničen uspeh na tržištu potrošača
Multics je posebno inovativan operativni sistem kreiran za glavne računare tokom 1960-ih, što je uticalo na kasniji razvoj Unix-a
Mrežni operativni sistemi
Savremeni O / S sadrži mnogo ugrađenog softvera koji je dizajniran da pojednostavi umrežavanje računara. Tipični O / S softver uključuje implementaciju TCP / IP protokola i odgovarajuće programe za pomoć, kao što su ping i traceroute.

Ovo uključuje potrebne upravljačke programe i drugi softver za automatsko omogućavanje Ethernet interfejsa uređaja. Mobilni uređaji obično pružaju i programe potrebne za omogućavanje Wi-Fi , Bluetooth ili drugih bežičnih veza.

Rane verzije Microsoft Windowsa nisu pružale nikakvu podršku za  umrežavanje računara .

Microsoft je dodao osnovne mogućnosti umrežavanja u svoj operativni sistem počevši od Windows 95 i Windows za radne grupe . Microsoft je takođe predstavio funkciju Internet Connection Sharing (ICS) u Windows 98 Second Edition (Win98 SE), Windows HomeGroup za kućno umrežavanje u Windowsu 7 i tako dalje. Kontrast to sa Unix-om, koji je dizajniran od samog početka sa umrežavanjem u vidu. Skoro svaka potrošačka O / S danas se kvalifikuje kao mrežni operativni sistem zbog popularnosti Interneta i kućnog umrežavanja.

Ugrađeni operativni sistemi
Takozvani ugrađeni sistem podržava nijednu ili ograničenu konfiguraciju svog softvera. Ugrađeni sistemi poput rutera, na primjer, obično uključuju unaprijed konfigurirani Web server, DHCP server i neke uslužne programe, ali ne dozvoljavaju instaliranje novih programa. Primeri ugrađenih operativnih sistema za rutere uključuju:

Cisco IOS (mrežni operativni sistem)
DD-WRT
Juniper Junos
Ugrađeni OS se takođe može naći u rastućem broju potrošačkih gadžeta uključujući telefone (iPhone OS), PDA (Windows CE) i digitalne multimedijalne plejere (ipodlinux).

Šta je ruter za računarske mreže?

Ruteri su mali elektronski uređaji koji se povezuju više računarskih mreža putem žičnih ili bežičnih veza.

Kako funkcionišu Ruteri
U tehničkom smislu, ruter je  Layer 3  mreže gateway  uređaja, što znači da se povezuje dva ili više mreža i da je ruter radi na  mrežnom sloju  od  OSI  modela.

Ruteri sadrže procesor (CPU), nekoliko vrsta digitalne memorije i ulazno-izlazni (I / O) interfejs.

One funkcionišu kao računari namenski za korišćenje, koji ne zahtevaju tastaturu ili ekran.

Memorija rutera skladišti ugrađeni  operativni sistem (O / S) . U poređenju sa operativnim sistemima opšte namene kao što su Microsoft Windows ili Apple Mac OS, operativni sistemi rutera ograničavaju na koje vrste aplikacija se mogu pokrenuti na njima, a takođe su potrebne i znatno manje količine prostora za skladištenje. Primeri popularnih operativnih sistema rutera uključuju Cisco Internetwork Operating System (IOS) i DD-WRT . Ovi operativni sistemi se proizvode u binarnom slijedećem firmware-u i često se nazivaju firmwareom routera .

Čuvajući informacije o konfiguraciji u delu memorije zvane  tabelu rutiranja , ruteri takođe mogu filtrirati ulazni ili odlazni saobraćaj na osnovu adresa pošiljalaca i prijemnika.

Ruteri za poslovne mreže i Internet
Pre početka umrežavanja u mreži, ruteri se mogu naći samo plakari preduzeća i škola. Svaki košta hiljadu dolara i zahtijeva posebnu tehničku obuku za postavljanje i upravljanje.

Najveći i najsnažniji mrežni ruteri sa Internet  okvira . Ovi ruteri moraju upravljati mnogim terabitima podataka koji prolaze kroz i između mrežnih provajdera Internet provajdera (ISP)

Home širokopojasni ruteri
Ruteri su postali glavni potrošački uređaji kada su domaćinstva počela da akumuliraju više računara i željela da dele zajedničku Internet vezu

Domaće mreže koriste Internet protokol (IP) usmerivače za povezivanje računara jedni sa drugima i na Internet. Rane generacije kućnih rutera podržale su žičano umrežavanje sa Ethernet kablovima,  a novi bežični ruteri podržavaju  Wi-Fi  zajedno sa Ethernet-om. Terminski  širokopojasni ruter se  primenjuje na bilo koji kućni žičani ili bežični ruter koji se koristi za dijeljenje širokopojasne Internet veze.

Home ruteri često koštaju pedesetak maraka ili manje. Proizvedeni su da budu mnogo pristupačniji od poslovnih rutera, delom zato što imaju manje karakteristika. Ipak, kućni ruteri pružaju mnoge neophodne funkcije kućnog umrežavanja:

dijeljenje kućnih internet konekcija za desetine uređaja
osnovni zaštitni zid kućne mreže i druga sigurnosna podrška
mogućnost promjene postavki konfiguracije rutera iz Web pregledača
Pogledajte naše ažurirane najbolje bežične usmjerivače za kupovinu vodiča za odabir pomoći koja je najbolja za vas.

Ostale vrste rutera i rutera
Klasa prenosnih Wi-Fi rutera nazvanih putnih rutera  se plasiraju na ljude i porodice koje žele koristiti funkcije ličnog rutera na drugim lokacijama pored kuće.

Takođe su dostupni uređaji za usmeravanje koji se zovu  mobilne pristupne tačke  koje dele mobilnu (celularnu) Internet vezu sa Wi-Fi klijentima.

Mnogi uređaji za mobilne uređaje koriste samo određene brendove ćelijske usluge.

Izbor rutera
Postoji mnogo različitih tipova rutera. Od najjeftinijih do najboljih, dole su neki od dostupnih rutera i svi su dostupni na PIK-u :

802.11ac Routers

Linksys EA6500 : Ovo je prvi Smart Wireless router i pruža korisnicima potpunu kontrolu nad bežičnom mrežom u svom domu.

Netgear AC1750 (R6300) : čvrst izbor za velike kuće sa puno bežičnih uređaja.

802.11n Ruteri

Netgear N300 WNR2000 : Ovo je kvalitetni ruter, a ograničena dužina trajanja garancije znači da ako se pojavite u nekim problemima dok ga koristite, možete kontaktirati Netgear da biste rešili problem.

TP-LINK TL-WR841N : TP-LINK ruteri su neki od najtraženijih na tržištu. TL-WR841N poseduje spoljne antene koje čine jaču vezu.

802.11g rutera

Netgear WGR614 : WGR614 je prvoklasni ruter sa širokim opsegom signala (idealan za kuće sa zidovima od cigala ili sličnim opstrukcijama). I uključena je trogodišnja garancija.

Linksys WRT54G Wireless-G : Ovaj ruter za Linksys ne traži nikakvo vreme za instalaciju, a jak signal signala znači da nećete morati da brinete o sporim stranicama.

Šta je Virtual LAN (VLAN)?

Virtual LAN (Local Area Network) je logička podmreža koja može grupisati zbirku uređaja sa različitih fizičkih LAN lokalnih mreža . Veće poslovne računarske mreže  često postavljaju VLAN-e kako bi ponovo podelile svoju mrežu radi boljeg upravljanja saobraćajem.

Nekoliko različitih vrsta fizičkih mreža podržava virtuelne LAN mreže, uključujući i  Ethernet  i  Wi-Fi .

Prednosti VLAN-a
Kada se ispravno podesi, virtualni LAN-ovi mogu poboljšati ukupne performanse zauzetih mreža.

VLAN-ovi su namijenjeni grupisanju klijentskih uređaja koji najčešće komuniciraju jedni sa drugima. Saobraćaj između uređaja podeljen u dve ili više fizičkih mreža obično treba rukovoditi mrežnim ruterima , ali sa VLAN-om da se saobraćaj može efikasnije rukovoditi mrežnim switch-čima .

VLAN-ovi također donose dodatne sigurnosne prednosti u većim mrežama omogućavajući veću kontrolu nad kojim uređajima imaju pristup lokalnom pristupu jedni drugima. Wi-Fi mreže za goste se često implementiraju pomoću bežičnih pristupnih tačaka  koje podržavaju VLAN mreže  .

Statička i dinamička VLAN-ovi
Mrežni administratori često pozivaju na statičke VLAN-ove kao "VLAN-ove zasnovane na portovima." Statična VLAN zahteva od administratora da dodeli pojedinačne portove na mrežni switch-ač na virtuelnu mrežu. Bez obzira koji uređaj plus u tom portu, postaje član iste unapred dodeljene virtuelne mreže.

Dinamička VLAN konfiguracija dozvoljava administratoru da definiše članstvo u mreži prema karakteristikama samih uređaja, a ne njihovoj lokaciji porta za prebacivanje.

Na primjer, dinamička VLAN se može definisati sa listom fizičkih adresa ( MAC adresa) ili imena mrežnih računa.

VLAN Tagging i Standard VLANs
Oznake VLAN-a za Ethernet mreže prate industrijski standard IEEE 802.1Q. Oznaka 802.1Q sastoji se od 32 bita (4 bajta ) podataka ubačenih u Ethernet okvir zaglavlja.

Prvih 16 bita ovog polja sadrže hardcoded broj 0x8100 koji pokreće Ethernet uređaje da prepoznaju okvir kao pripadajući VLAN-u 802.1Q. Poslednji 12 bita ovog polja sadrže VLAN broj, broj između 1 i 4094.

Najbolje prakse VLAN administracije definišu nekoliko standardnih tipova virtuelnih mreža:

Native LAN: Ethernet VLAN uređaji podrazumevano obrađuju sve neoštećene okvire kao pripadajuće lokalnom LAN-u. Matični LAN je VLAN 1, iako administratori mogu promeniti ovaj podrazumevani broj.
Upravljanje VLAN: Koristi se za podržavanje udaljenih veza od mrežnih administratora. Neke mreže koriste VLAN 1 kao upravljačku VLAN, dok druge postavljaju poseban broj samo u tu svrhu (kako bi se izbjeglo suprotno drugim mrežnim prometima)

Podešavanje VLAN-a
Na visokom nivou, mrežni administratori su postavili nove VLAN-ove na sledeći način:

Izaberite važeći VLAN broj
Izaberite opseg privatnog IP adresa za uređaje na tom VLAN-u za korišćenje
Konfigurišite switch sa statičkim ili dinamičkim podešavanjima. Statičke konfiguracije zahtevaju od administratora da dodeli VLAN broj na svaki switch porta, dok dinamičke konfiguracije zahtevaju dodeljivanje liste MAC adresa ili korisničkih imena na VLAN broj.
Konfigurirajte rutiranje između VLAN-a po potrebi. Konfiguriranje dve ili više VLAN-a za komuniciranje jedne sa drugima zahteva upotrebu rutera koji podržava VLAN ili Layer 3 switch .
Je administrativni alat i interfejsi koristiti znatno da variraju u zavisnosti od opreme uključene.

Evo zašto Vaša mreža možda treba Switch Layer 3

Tradicionalni mrežni switch rade na Layer 2 OSI modela, dok mrežni ruteri rade na Layer-u 3. Ovo često dovodi do konfuzije oko definicije i svrhe Layer 3 switcha (takođe nazvan višeslojni switch).

Layer 3 switch je specijalizirani hardverski uređaj koji se koristi u mrežnom usmeravanju. Layer 3 switchi tehnički imaju puno zajedničkog sa tradicionalnim rutera, a ne samo u fizičkom izgledu.

Oba mogu podržavati iste protokole rutiranja , pregledati dolazeće pakete i donositi dinamičke odluke za rutiranje na osnovu izvornih i odredišnih adresa unutar.

Jedna od glavnih prednosti switcha Layer 3 preko rutera je način na koji se donose odluke o rutiranju. Layer 3 switch su manje verovatni da doživljavaju latentnost mreže jer paketi ne moraju da preduzimaju dodatne korake preko rutera.

Svrha Layer 3 Switch
Layer 3 switch su zamišljeni kao tehnologija za poboljšanje performansi mrežnog rutiranja na velikim lokalnim mrežama (LAN) kao što su korporativne intranete .

Ključna razlika između switch Layer 3 i rutera leži u hardverskom internu. Hardver u sklopu Layer 3 kombinuje tradicionalne switch i rutere, zamenjujući neku od softverskih logika rutera pomoću hardvera integrisanih kola kako bi ponudili bolje performanse za lokalne mreže.

Pored toga, kada su dizajnirani za upotrebu na intranetima, Layer 3 prekidač obično ne poseduje WAN portove i funkcije širokog područja koje će uvijek imati tradicionalni ruter.

Ovi switchi se najčešće koriste za podršku rutiranja između virtuelnih LAN mreža (VLAN). Prednosti Layer 3 switch-ova za VLAN-ove uključuju:

Smanjenje količine prometa saobraćaja
Pojednostavljeno upravljanje bezbednošću
Poboljšana izolacija greške

Kako Layer 3 Switches radi
Tradicionalni prekidač dinamički usmerava saobraćaj između svojih pojedinačnih fizičkih portova prema fizičkim adresama ( MAC adresa ) povezanih uređaja.

Layer 3 switch koriste ovu mogućnost kada upravljaju saobraćajem unutar LAN mreže.

Oni takođe proširuju ovo koristeći informacije o IP adresama kako bi donosili odluke o rutiranju prilikom upravljanja saobraćaju između LAN-a. Nasuprot tome, Layer 4 switch takođe koriste TCP ili UDP brojeve portova .

Korišćenje Layer 3 Switch-a sa VLAN-ovima
Svaki virtuelni LAN mora biti unet i mapiran portom na switchu. Parametri rutiranja za svaki VLAN interfejs takođe moraju biti specificirani.

Neki Layer 3 switchči implementiraju DHCP podršku koja se može koristiti za automatsko dodjeljivanje IP adresa na uređaje unutar VLAN-a. Alternativno, može se koristiti spoljašnji DHCP server ili statička IP adresa konfigurirana odvojeno.

Pitanja sa switchčem nivoa 3
Layer 3 switchči koštaju više od tradicionalnih switchča, ali manje od tradicionalnih rutera. Konfiguriranje i upravljanje ovim switchčima i VLAN-ima takođe zahtijeva dodatni napor.

Primjene Layer 3 switchča su ograničene na intranet okruženja sa dovoljno velikom količinom podmreža uređaja i saobraćaja. Kućne mreže obično nemaju koristi za ove uređaje. U nedostatku WAN funkcionalnosti, switchči Layer 3 nisu zamjena za rutere.

Naziv ovih switchča dolazi od koncepata u OSI modelu, gde je sloj 3 poznat kao Mrežni sloj.

Nažalost, ovaj teorijski model ne razlikuje praktične razlike između industrijskih proizvoda. Ime je izazvalo veliku konfuziju na tržištu.

Vodič za Switch za računarsku mrežu

Kako se mrežni Switch upoređuju sa centrima i rutera

Mrežni Switch je mali hardverski uređaj koji centralizuje komunikacije između više povezanih uređaja u jednoj lokalnoj mreži (LAN) .

Samostalni Ethernet switch uređaji se obično koriste u kućnim mrežama mnogo godina pre nego što su domaći širokopojasni ruteri postali popularni. Savremeni kućni ruteri integrišu Ethernet Switch direktno u uređaj kao jednu od svojih osnovnih funkcija.

Mrežni Switch visokih performansi i dalje se široko koriste u korporativnim mrežama i centrima podataka.

Mrežni switch se ponekad nazivaju centrima za prebacivanje, mostovima za premošćavanje ili MAC mostovima.

O mrežnim switchevima
Iako postoji mogućnost preklapanja za nekoliko vrsta mreža uključujući ATM , Fibre Channel i Token Ring , Ethernet switchevi su najčešći tipovi.

Mainstream Ethernet switch poput onih unutar širokopojasnih rutera podržavaju Gigabit Ethernet brzine po pojedinačnoj liniji, ali visokokvalitetni prekidači poput onih u data centrima obično podržavaju 10 Gbps po linku.

Različiti modeli mrežnih switcha podržavaju različit broj priključenih uređaja. Switch mreže za potrošače obezbeđuju četiri ili osam priključaka za Ethernet uređaje, dok korporativni switchevi obično podržavaju između 32 i 128 konekcija.

Switchevi se dodatno mogu povezati jedni sa drugima, metodom lanaca darovanja da dodaju progresivno veći broj uređaja na LAN.

Upravljani i nepovezani switch
Osnovni mrežni prekidači poput onih koji se koriste u potrošačkim ruterima ne zahtevaju nikakvu posebnu konfiguraciju izvan priključivanja kablova i napajanja.

U poređenju sa ovim nepovezanim switchevima, vrhunski uređaji koji se koriste u mrežama preduzeća podržavaju niz naprednih funkcija dizajniranih da ih kontroliše profesionalni administrator. Popularne funkcije upravljačkih sklopki uključuju SNMP monitoring, agregaciju veza i QoS podršku.

Tradicionalno upravljaniswitch su izgrađeni da se kontrolišu sa interfejsa komandne linije Unix-style.

Novija kategorija uspio switch smart prekidači, usmjerena na entry-level i srednje preduzeća mreže, podržava web-based interfejsa sličan dom ruter.

Mrežni switch nasuprot čvorišta i rutera
Mrežni switch fizički podseća na mrežni čvor . Međutim, za razliku od glavčine, mrežni switch su u mogućnosti da pregledaju dolazne poruke pošto ih primaju i usmeravaju ih na određeni komunikacioni port - tehnologiju pod nazivom paketno prebacivanje .

Switch određuje izvorne i odredišne ​​adrese svakog paketa i prosleđuje podatke samo određenim uređajima, dok čvorišta prenose pakete na svaki port, osim onog koji je primio saobraćaj. Radi na taj način kako bi se očuvala mrežna širina i generalno poboljšala performanse u odnosu na glavčine.

Switch takođe podsećaju na mrežne rutere. Dok ruteri i switch centralizuju veze lokalnih uređaja, samo ruteri sadrže podršku za povezivanje sa vanjskim mrežama, bilo na lokalnim mrežama ili na Internetu.

Layer 3 switch
Tradicionalni mrežni prekidači rade na Layer 2 Data Link Layeru OSI modela . Layer 3 switch koji spajaju unutrašnju hardversku logiku switcha i rutera u hibridni uređaj takođe su raspoređeni na nekim mrežama preduzeća.

U poređenju sa tradicionalnim switchevima, prekidači Layer 3 pružaju bolju podršku za virtuelne LAN (VLAN) konfiguracije.