28
SREDNJA TEHNIČKA ŠKOLA MIHAILO PUPIN KULA Sadrzaj: 1. UVOD ……………………………………………… ………3 2. Lokalne računarske mreže LAN - (Local Area Network)………………………………………….4 3. LAN standardi……………………………………………….6 4.Arhitektura lokalnih računarskih mreža ……………………..8 4.1. Upoređivanje statičkih i dinamičkih metoda …………….9 4. 2 Logička i fizička metodologija.……………… ………….9 4.3 Topologija magistrale ……………………………………11 4.4 Topologija zvezde ............................................. ..................12 4.5 Topologija prstena ………………………………….........13 4.6 Toplogija stabla…………………………………………..13 4.7 Topologija rešetke……………………………………… 14 5. Osnove kabliranja.. ………………………………………..15 7. Ethernet …………………............................................ ......16 8. ZAKLJUČAK……………………………………….........20 1

Arhitektura Lokalnih Racunarskih Mreza .Doc

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Arhitektura Lokalnih Racunarskih Mreza

Citation preview

SREDNJA TEHNIKA KOLA MIHAILO PUPIN KULA

Sadrzaj:1. UVOD 32. Lokalne raunarske mree LAN - (Local Area Network).43. LAN standardi.64.Arhitektura lokalnih raunarskih mrea ..84.1. Uporeivanje statikih i dinamikih metoda .94. 2 Logika i fizika metodologija. .94.3 Topologija magistrale 114.4 Topologija zvezde...............................................................124.5 Topologija prstena .........134.6 Toplogija stabla..134.7 Topologija reetke 145. Osnove kabliranja.. ..157. Ethernet ..................................................168. ZAKLJUAK.........209. LITERATURA21

UVODLjudska potreba za brzom razmenom i deljenjem informacija potie iz ranijih perioda, a kao poetak se uzima uvoenje u upotrebu prvog telegrafskog sistema sredinom 19. veka pri emu se javlja tehniki pojam mrea (eng. Network) kakav i danas poznajemo u kome je korieno slanje elektrinih impulsa kroz bakarne provodnike na velike udaljenosti izmeu dva telegrafka ureaja.Sledei korak u razvoju mrea i umreavanja kao sastavnog dela ukupnog procesa je postavljanje telefonskog sistema sa kojim je omoguena prva dvosmerna komunikacija u realnom vremenu. Namena ovog sistema nije bila prenos teksta, ali je ovaj sistem omoguio ubrzan razvoj novih sistema i tehnologija za razmenu informacija kao to su faks, teleks, terminal itd.Danas smo svedoci globalne razmene podataka i informacija korienjem modernih informacionih tehnologija sa velikim brzinama prenosa i velikom propusnom moi. Moderne informacione tehnologije omoguile su da informacija stigne na odredite u roku od samo nekoliko sekundi bez obzira na geografksu udaljenost, a da pri tome bude sigurna i tana.Raunarske mree su danas nezamenjivi deo poslovne infrastrukture, kako velikih, tako i malih organizacija. Poznavanje tehnologije i korienje mrea izlazi iz okvira primene u poslovanju i zalazi u ostale aspekte ivota oveka postajui deo opte kulture.Prvobitna komunikacija izmeu raunara odvijala se izmeu velikih raunara (main-frame) i terminala. Karakterisala ih je mala brzina prenosa podataka i prenos samo tekstualnog ulaza i izlaza. To nisu bile prave raunarske mreze.Vremenom, stvorena je potreba za pravom komunikacijom izmeu dva ili vise raunara.Po definicijama nekih eminentnih strunjaka raunarske mreze su:Skup komunikacionih veza (linkova) za povezivanje ureaja koji mogu da meusobnokomuniciraju. (Keiser)Entitet koji povezuje odreen broj ureaja i obezbeuje nain prenosa podataka izmeu njih.(Stallings)

LOKALNE RAUNARSKE MREE(LAN-Local Area Network)

Pojavom na tritu jeftinih i monih mikroprocesora, sve vie postoji izraena tendencija da seumesto velikih, centralizovanih raunara koriste mali decentralizovani. Sa druge strane, sve ee korienje malih autonomnih maina namee potrebu za njihovim meusobnim povezivanjem.Ovim se obezbeuje nesmetano korienje prvo deljive informacije, a zatim i skupih resursa.Najira moguca definicija lokalnih mreza jeste da je to komunikaciona mrea koja ostvarujemeusobno povezivanje razliitih ureaja kakvi su raunari, terminali, i periferni ureaji u okviru ograniene geografske oblasti.

Prve raunarske mree su bile sa raspodelom vremena i koristile su velike centralne raunare i prikljune terminale. Takva okruenja su bila implementirana iu sistemskoj mrenoj arhitekturi (SNA-Sistem Netvork Architecture) firme IBM iu mrenoj arhitekturi firme Digital.Lokalne raunarske mree (LAN) su se razvile u okviru revolucije PC raunara i obezbeuju brze mree podataka, otporne na greke, koje pokrivaju relativno mala geografska podruja ili su zatvorene unutar zgrade ili grupe zgrada. One su obezbedile prikljuenim korisnicima deljeni pristup ureajima i aplikacijama i dozvoljavaju im da izmenjuju datoteke i komuniciraju putem elektronske pote.

Lokalne raunarske mree predstavljaju kombinaciju hardvera, softvera i komunikacionih kanala koji povezuju dva ili vie raunara unutar odreenog podruja. Hardverski ureaji u mrei se ponekad nazivaju i vorovima.

Tipina LAN mrea moe da sadri razliite deljive periferne ureaje (npr. tampae i/ili jedinice magnetnih traka), kao i veliki broj razliitih raunara (najee radnih stanica i/ili raunara uz jedan do dva mainframe raunara). Svaki od ureaja u LAN mrei treba da poseduje mrenu karticu (eng. network interface card, NIC) preko koje se ureaj prikljuuje na mreu. Sastavni deo mree je i operativni sistem koji upravlja svim aktivnostima u mrei. Ovakav operativni sistem mora da bude instaliran na najmanje jednom raunaru u mrei. Za PC platformu najpoznatiji mreni operativni sistemi su Novell Netware, Microsoft Windows NT Advanced Server, IBM LAN Server i razliite vrste Unix-a. Kao prenosni medijum u LAN mrei moe da se koristi bilo ica (uporedna ica, koaksijalni ili optiki kabl) bilo mikrotalasi. Najee korieni protokoli u LAN mrei su Ethernet za topologiju magistrale, brzi Ethernet za topologiju zvezde i IBM Token Ring za topologiju prstena.

LAN mree mogu da sadre i hardverske i softverske ureaje koji dozvoljavaju komunikaciju sa drugim LAN mreama ili raunarskim resursima. Most (eng. bridge) povezuje dve ili vie LAN mrea zasnovanih na slinoj tehnologiji, dok mreni prolaz (eng. gateway) doputa korisniku LAN-a da kumunicira sa mainframe raunarom ili sa raunarom ili programom na nekoj neslinoj mrei npr. komercijalnom bazom podataka raspoloivom na globalnoj mrei.

Prednosti LAN mrea:

Motivacija za formiranje mree je najee:

Mogunost rada sa deljenje resursima, npr. tampanje datoteka na tampaima koji se nalaze na drugoj lokaciji, obrada informacija iz distribuirane baze ili upotreba specijalizovanih hardverskih ureaja koji se nalaze na razliitim lokacijama. Poveanje brzine obrade informacija deljenjem poslova izmeu raunara u mrei. Pouzdanost rada. Ukoliko doe do otkaza pojedinog vora u mrei, ostali vorovi mogu preuzeti njegove funkcije do uspostavljanja normalnog stanja. Komunikacija izmeu vorova u mrei.

Nedostaci LAN mrea:

LAN mree mogu da budu vrlo komplikovane i obino zahtevaju posebno osposobljena lica za njihovo odravanje i svakodnevno funkcionisanje. ak i kada takva lica postoje, LAN mree su mnogo slabije zatiene i mnogo vie izloene opasnostima po bezbednost podataka od raunara koji rade kao samostalne jedinice. Bez obzira na brzinu mikroraunara koji se nalaze u mrei, postoje aplikacije sa vrlo velikim brojem transakcija koje LAN mree ne mogu da podre na pravi nain. Krajnji korisnik zahteva posebnu obuku za korisnike LAN-a, kao i dodatnu obuku koja u velikoj meri zavisi od tipa aplikacije koji e koristiti. Zbog ovih nedostataka, LAN mree sastavljene iskljuivo od mikroraunara nee potpuno zameniti mainframe raunare kao to je izgledalo pre nekoliko godina. Poslednjih godina je prisutan obrnut trend da se sve vie koriste mainframe raunari (tj. serveri preduzea) koji su zahvaljujui razvoju tehnologije i padu cena postali dostupni veem broju firmi.

LAN STANDARDI

Jedan od glavnih ciljeva donoenja standarda je taj da se ostvari kompatibilnost u radu izmeuureaja razliitih proizvoaa. Tako na primer, na nivou IEEE (The Institute of Electrical andElectronic Engineers) Project 802, Februara 1980 godine strandardizovana su kod LAN-ovasledea tri protokola za pristup medijumu:

1. CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect2. Token Bus3. Token RingOvi standardi su ubrzo bili iroko prihvaeni i kao takvi danas predstavljaju osnovne postulate nakojima su izgraene najee LAN mree.Pored IEEE organizacije postoje i druge institucije koje se danas bave donoenjem mrenihstandarda. To su pre svega: American National Standard Institute (ANSI), ITU-T (poznata ranijekao Consultative Committee for Internatinal Telephone and Telgraph CCITT), EuropeanComputerManufacturers Association (ECMA), International Standards Organiziation (ISO)National Institute for Sandards in Technologies (NIST) i druge.ISO i IEEE se bave donoenjem standarda kojima se, kada se govori o mrenoj opremi,specificiraju pre svega specifinosti raunarske opreme, dok ITU-T (tj. CCITT) razmatraspecifinosti standarda sa aspekta povezivanja opreme razliitih tipova nacionalnih iinternacionalnih PTT mrea.

Komitet IEEE 802 predloio je skup LAN standarda koji su 1985. godine bili prihvaeni odstrane ANSI (American National Standards Institute) kao Ameriki nacionalni standardi.Standardi su nakon toga, 1987. godine, revidirani i prihvaeni kao internacionalni standardi odstrane ISO (International Organizatioon for Standardization) pod imenom ISO 8802. Od togperioda komitet IEEE 802 je produio sa revizijom i proirenjem standarda koji su povremenousvajani i usklaivani sa ISO standardima.

Na slici 1. prkazano je tekue stanje koje se odnosi na standardizaciju. Kao to se vidi sa slike 1.standardi su sa aspekta hijerarhije protokola organizovani u tri nivoa. LLC (logical link control)je odgovoran za adresiranje i upravljanje tokom podataka na nivou-veza (data link control). LLCje nazavisan od topologije, prenosnog medijuma, i izabrane upravljake tehnike za pristupprenosnom medijumu. Ispod LLC-a nalaze se nivoi MAC (media access control) i fiziki nivo.Zbog meusobne zavisnosti koje postoje izmeu MAC-a, samog medijuma, i topologije, ovinivoi su organizovani u standarde na osnovu MAC algoritama kao i specificiranog fizikog nivoa koji je deo standarda MAC-a.

Slika 1. Neki LAN standardi

IEEE 802LAN/MAN

IEEE 802.1Standards for LAN/MAN bridging and management and remote media access control

IEEE 802.2Standards for Logical Link Control (LLC) standards for connectivity.

IEEE 802.3Ethernet Standards for Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

IEEE 802.4Standards for token passing bus access.

IEEE 802.5Standards for token ring access and for communications between LANs and MANs

IEEE 802.6Standards for information exchange between systems.

5

IEEE 802.7Standards for broadband LAN cabling.

IEEE 802.8Fiber optic connection.

IEEE 802.9Standards for integrated services, like voice and data.

IEEE 802.10Standards for LAN/MAN security implementations.

IEEE 802.11Wireless Networking "WiFi".

IEEE 802.12Standards for demand priority access method.

IEEE 802.14Standards for cable television broadband communications.

IEEE 802.15.1Bluetooth

IEEE 802.15.4Wireless Sensor/Control Networks "ZigBee"

IEEE 802.16Wireless Networking "WiMAX"

Slika 2. Tabela svih IEEE standarda i podstandarda koja se odnose na LAN

Arhitektura lokalnih raunarskih mrea

Bez obzira to nisu sve arhitekture lokalnih raunarskih mrea standardizovane od strane razliitih tela za standardizaciju (ISO, IEEE, ANSI...), one su sastavljene od istih logikih komponenata. Kada se opisuje odreena arhitekture lokalne raunarske mree potrebno je poznavati sledee: metodologiju (metod) pristupa transmisionom medijumu, logiku i fiziku topologiju, vrstu transmisionog medijuma.

Metodi pristupa transmisionom medijumu

Ukoliko isti medijum treba da koristi (deli) vie radnih stanica neophodno je da postoji nain koji regulie pristup vie stanica transmisionom medijumu. Analiziraemo dva pristupa: statiki (FDM 1 i TDM 2) i dinamiki (ALOHA 3, CSMA 4 mree sa etonom...).

Uporeivanje statikih i dinamikih metoda

Tradicionalan nain deljenja prenosnog medijuma (kanala) izmeu vie korisnika je frekvencijski multipleks. Ukoliko ima n korisnika frekvencijski opseg se deli na n jednakih delova. Svakom korisniku se dodeljuje odgovarajui deo frekvencijskog opsega.Poto svaki korisnik ima svoj frekvencijski opseg ne postoji preklapanje izmeu korisnika.Ukoliko postoji samo mali i konstantan broj korisnika FDM je jednostavan i efikasan metod. Ukoliko je broj korisnika veliki i menja se, onda FDM nije najbolje reenje.

Dinamiki metodi pristupa transmisionom medijumu

Najstariji i najjednostavniji predstavnik dinamikih metoda pristupa transmisionom medijumu je ALOHA. Ovaj metod razvijen je za paketske radio-prenose. Svaki korisnik pristupa kanalu kada ima podatke spremne za slanje, ne ispitujui da li jekanal ve zauzet. Ukoliko je kanal ve bio zauzet doi e do sukoba (kolizije) i svi podaci e biti oteeni.

Logika topologija

Kada se poruka nae na lokalnoj raunarskoj mrei koja koristi zajedniki (deljeni) medijum, za koji je prikljueno vie stanica, mora se odrediti kako e poruka na svom putu do odredine stanice biti prosleena od jedne do druge stanice.Metodologija prosleivanja poruke naziva se logika topologija lokalne raunarske mree.Sekvencijalna logika topologija, poznata kao topologija prstena , je metod u kome se podaci alju od jedne do druge stanice (vora). Svaki vor ispituje odredinu adresu paketa podataka da bi ustanovio da li je paket ba njemu upuen.Ukoliko paket nije adresiran tom voru, prosleuje se sledeem voru prstena. Od jednog ka svima 1 je drugi tip logike topologije ili metod isporuke paketa podataka. Kod ovog tipa logike topologije podaci se alju istovremeno svim vorovima na mrei. Svaki vor odluuje pojedinano da li je paket podataka upuen ba njemu. Ukoliko nije, poruka se jednostavno ignorie. Ne postoji potreba da se poruka prosledi susednom voru. Svi vorovi dobijaju poruke istovremeno. Glavna taka je odgovornost meustanice ka kojoj poruka nije adresirana. U sekvencijalnom metodu meustanica ima aktivnu ulogu - mora da prosledi poruku svomsledeem susedu. U sluaju logike topologije od jednog ka svima, stanica koja nije odredina ignorie primljenu poruku.

Fizika topologija

Stanice moraju biti fiziki meusobno povezane medijumom koji dele po nekoj od konfiguracija. Fizika realizacija konfiguracije mree moe da ima znaajan uticaj na karakteristike lokalne raunarske mree i definie se kao fizika topologija.lokalne raunarske mree.

Lokalna mrea jedna je od najbitnijih raunarskih mrea. Arhitektura lokalnih mrea obuhvata puno mogunosti,od najjednostavnijih ( dva raunara povezana kablom) do izuzetno sloenih (mnogobrojni raunari i periferni ureaji povezani u jednu mreu). Nedostatak lokalne mree jeste njena geografska ogranienost na terenu prenika manjem od 5 km.

Topologije lokalnih raunarskih mrea (LAN) definiu nain na koji su uredjaji u mrei organizovani. etiri najee topologije LAN su: magistrala zvezda prsten stablo

Topologija magistrale je linearna arhitektura lokalne raunarske mree u kojoj se prenos iz mrenih stanica prostire po duini medijuma i primaju ga sve druge stanice. Mnogo vorova moe da se prikljui na magistralu i zapone komunikaciju sa svim drugim vorovima na tom segmentu kabla.Prekid bilo gde na kablu obino e prouzorkovati da ceo segment bude neoperativan, sve dok se prekid ne popravi. Od tri najvie korienih implementacija lokalnih raunarskih mrea, Standard Ethernet/IEEE 802.3 koristi topologiju magistrale u kojoj su svi uredjaji povezani na centralni kabl, koji se zove magistrala ili "kima".

Kada se u mrei primeni topologija magistrale, raunari i ostali ureaji povezani su u jednu liniju, svako sa svojim susedima. Ova konfiguracija se naziva daisy chain. Da bi svi signali koje generie sistem stigli na svoje odredite, prenose se magistralom u oba smera ka svim ostalim sistemima.Topologija magistrale uvijek ima dva otvorena kraja, kao to je prikazano na slici 4.1. Oba kraja magistrale moraju se zatvoriti otpornicima da bi se izbegla refleksija signala u suprotnom smeru koja izaziva interferenciju s novim signalima koji se prenose. Nepostojanje zavretaka na jednom ili na oba kraja magistrale onemoguava ispravan rad mree.

Slika 3. Topologija magistrale

Topologija magistrale postoji u dva oblika:

Debeli Ethernet gde mree koriste jedan dugaak koaksijalni kabl.Umreeni raunari su povezani na taj kabl pomou manjih,pojedinanih kratkih kablova, koji se zovu interfejs prikljunih jedinica (engl. Attachment Unit Interface, AUI, poznati i pod nazivom kablovi primopredajnika). Tanki Ethernet tu se koriste tanji koaksijalni kablovi, iseeni na komade razliitih duina. Svaki komad kabla povezuje raunar sa susednim raunarom.

Svaki raunar u mrei ima primopredajnik koji je zaduen i za prijem i za predaju podataka na mreni kabl. Izuzev debelog Etherneta, kod ostalih standarda fizikog sloja za Ethernet, primopredajnici su ugraeni u mrenu karticu. Debeli Ethernet je jedini oblik Ethernet mrea koji koristi interfejs razliit od mrenih kartica. U njegovom sluaju, primopredajnici se na koaksijalni kabl povezuju pomou vampirskog prikljuka. Primopredajnik se povezuje na mrenu karticu raunara pomou AUI kabla.

Slika 4. Vampirski prikljuak/primopredajnik

Topologija magistrale ima jednu ozbiljnu manu. Kvar na bilo kojem delu kabla, neispravan zavretak kabla ili neispravan konektor, moe da izazove pad itave mree. Neki od ovih kvarova mogu prelomiti mreu na dva dela,spreavajui komunikaciju sistema sa suprotnih strana. tavie, ako neka neispravna komponenta izazove prekid mree na dva dela, oba dela mree postaju nezavrena, to izaziva refleksiju signala, koja ozbiljno ugroava komunikaciju.

Topologija zvezde

Topologija zvezde je arhitektura lokalne raunarske mree u kojoj su krajnje take mree povezane sa zajednikim centralnim voritem, ili komutatorom, pomou namenskih linkova..

Topologija zvezde koristi centralni ureaj za povezivanje, koji se zove razvodnik (engl. hub), odnosno koncentrator. Svaki raunar je na razvodnik povezan zasebnim kablom, kao to je prikazano na slici 5.Topologija zvezde koristi kabl sa upredenim paricama, kao to su 10BaseT i 100BaseT. Veina Ethernet lokalnih mrea i mnoge lokalne mree koje koriste ostale protokole imaju zvezdastu topologiju.

Iako je svaki raunar povezan na razvodnik pomou zasebnog kabla, razvodnik proputa sve signale koji ulaze kroz jedan prikljuak na sve ostale prikljuke. Zbog toga, svi signali koje odailje jedan raunar na mrei stiu do svih ostalih raunara u mrei.Poto je svakom raunaru dodijeljen po jedan prikljuak razvodnika, topologija zvezde je otpornija na kvarove od topologije magistrale prekid jednog kabla ne utie na ostatak mree. S mreom nije povezan samo onaj raunar iji je kabl (ka razvodniku) prekinut. U topologiji zvezde mora obavezno postojati dodatni ureaj razvodnik i to je mana ove topologije.Ako razvodnik otkae, cela mrea e biti prekinuta.

Slika 5. Topologija zvezde

Topologija prstena

Topologija prstena je arhitektura lokalne raunarske mree u kojoj su svi ureaji povezani jedan sa drugim u obliku zatvorene petlje, tako da je svaki ureaj direktno povezan sa dva druga ureaja, po jedan sa svake strane. I mrea Token Ring/IEEE 802.5 i mrea FDDI (Fiber Distributed Data Interface - interfejs optiki distribuiranih podataka) implementiraju topologiju prstena.

Topologija prstena lii na topologiju magistrale po tome to je svaki raunar povezan sa susednim. Meutim, umesto da postoje dva kraja sa zavrecima, krajevi su spojeni i ine prsten (slika 4.6). Zbog ove veze, signali putuju od jednog raunara do sledeeg, ukrug, vraajui se do poetne take.U veini sluajeva, topologija prstena je isto logika, a ne fizika konstrukcija, jer se u topologiji prstena kablovi povezuju na razvodnik i u stvari imaju oblik zvezde. U zvezdastoj topologiji moe se koristiti vie vrsta kablova. FDDI mree mogu koristiti topologiju zvezde sa optikim kablom, dok token ring mree koriste kablove sa upredenim paricama.

Slika 6. Topologija prstena

Token ring mree koriste posebnu vrstu razvodnika, koja se zove pristupna jedinica za vie stanica (engl. Multistation Access Unit, MAU). MAU prima sve ulazne signale kroz jedan prikljuak i prosleuje ih na ostale prikljuke krunim redosledom. Ovo se ne izvodi istovremeno, kao kod Ethernet razvodnika, ve jedno po jedno. Na primer, kada raunar koji je povezan na 7. prikljuak pristupne jedinice sa 16 prikljuaka poalje paket podataka, on se prosleuje samo na 8. prikljuak. Kada raunar povezan na 8. prikljuak primi paket, on ga odmah vraa ka MAU razvodniku, koji paket alje na 9. prikljuak i tako redom. MAU nastavlja ovaj postupak sve dok ne prenese paket svim raunarima koji su povezani na prsten. Kada raunar koji je inicijalno poslao paket (u ovom primeru, raunar na prikljuku br. 7) primi paket nazad, ima obavezu da skine taj paket s prstena.Dizajn ove topologije omoguava da mrea funkcionie ak i kada otkae kabl ili konektor, jer MAU sadri posebna kola koja iz prstena iskljuuju neispravnu radnu stanicu. MAU zadrava logiku topologiju, pa mrea iz koje je iskljuena neispravna radna stanica nastavlja rad.

Topologija stabla

Topologija stabla je arhitektura lokalne raunarske mree koja jeidentina topologiji magistrale, sem to su u ovom sluaju mogue grane sa vie vorova.

Topologija stabla se koristi pri isporuivanju usluga kablovske televizije. Prednost se ogleda u tome to je mreu lako proiriti jednostavnim dodavanjem jo jedne grane, pa je tako izolovanje greaka relativno lako.Nedostaci su ti to ako koren postane neispravan, cela mrea postane neispravna. Ako bilo koja razvodna kutija postane neispravna, sve grane sa te razvodne kutije postaju neispravne. Pristup postaje problem ako celo ureenje postane suvie veliko.

Slika 7. Topologija stabla

Topologija reetke

Korienje reetkaste topologije u lokalnoj mrei je, najblae reeno, nepraktino. Svaki raunar ima po jednu jednonamensku vezu ka svakom od ostalih raunara vezanih u reetkastu lokalnu mreu. Ova topologija ima smisla samo u mrei s dva vora. Reetkasta mrea s tri ili vie raunara zahtevala bi zasebnu mrenu karticu za svaku vezu ka ostalim raunarima.Na primer, u reetkastoj mrei sa sedam vorova, svaki raunar bi morao imati est mrenih kartica. Iako je ova topologija nepraktina za lokalne mree, ona daje odlinu otpornost na greke. Kada neka veza otkae, samo jedan raunar ispada iz mree i to je najvea teta.Reetkasta topologija se obino koristi za povezivanje mrea. Ona povezuje lokacije pomou vie putanja, to omoguava korienje redundantnih usmerivaa (slika 8). Topologija reetke je uobiajena u velikim mreama jer tolerie mogue kvarove, kao to su prekid kabla ili otkazi razvodnika ili usmerivaa.

Slika 8. Topologija reetke

Osnove kabliranja

Zbog tekoa izazvanih neusaglaenou mrenih proizvoda razliitih proizvoaa, koje su postojale u ranim danima umreavanja, javila se potreba za standardnim kablovima koji zasigurno podravaju vie razliitih mrenih tehnologija. Ovom izazovu su odgovorile tri organizacije: Ameriki nacionalni institut za standarde (engl. American National Standards Institute,ANSI), Udruenje elektronske industrije (engl. Electronic Industry Association, EIA) i Udruenje telekomunikacione industrije (Telecommunications Industry Association, TIA).

Standard 568 definie kablove za sisteme prenosa govora i podataka, koji podravaju proizvode velikog broja tehnologija i traju barem deset godina.Konkretno, standard definie specifikacije za instaliranje kablova u zgradama, elemente topologija i specifikacije duina kablovskih segmenata, specifikacije kablovskih konektora, karakteristike kablova i kriterijume koji odreuju nivo performansi za svaku vrstu kabla. Ovde su pomenute sledee vrste kablova: monomodno optiko vlakno, viemodno optiko vlakno, neoklopljene upredene parice (UTP), oklopljene upredene parice (STP).

Sledee dodatne standarde treba da poznaju i naruilac i izvoa radova: TIA/EIA-569 Standard za telekomunikacionu infrastrukturu i prostorije u javnim graevinama. TIA/EIA-606 Administrativni standard za telekomunikacionu infrastrukturu u javnim graevinama. TIA/EIA-607 Zahtevi za uzemljenje i povezivanje telekomunikacione infrastrukture u javnim graevinama.

Postoje tri osnovne vrste kablova: koaksijalni kablovi, upredene parice i optika vlakna. Koaksijalni kablovi i kablovi sa upredenim paricama prenose elektrine signale i uglavnom se sastoje od bakarnih ica. Kablovi sa optikim vlaknima prenose optike signale i sastoje se od staklenih ili plastinih vlakana.

Ethernet

U veini sluajeva, kada neko spominje lokalnu mreu, obino misli na Ethernet mreu.Originalna ideja je bila komunikacija vie hostova preko deljenog medijuma, kao i da se spreiintefrerencija signala meu njima. AlohaNET je bila beina mrea izmeu udaljenih zgrada naUniverzitetu Havaji, omoguavao je veem broju stanica da koriste deljenu radio frekvenciju.

Princip deljenja medijuma je bio CSMA/CA- Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance, dok je osnova za dalji razvoj metoda za pristup deljenom koaksijalnom kablu uEthernet tehnologiji CSMA/CD- Carrier Sense Multiple Access with Collision DetectionPrva LAN mrea je bila zasnovana na jednoj verziji Ethernet protokola i nastala je u firmi Xeroxpoetkom 70-ih. Dok je prvi Ethernet standard objavio 1980. konzorcijom Digital EquipmentCompany, Intel, and Xerox (DIX verzija Etherneta). Takoe Ethernet je objavljen kao otvoren standard. Prvi proizvodi zasnovani na Ethernet standardu su se pojavili u prvoj polovini 1980-ih. A prvi DIX Ethernet je radio na 10Mbps preko debelog koaksijalnog kabla (thick-Ethernet).1985, IEEE komitet za standarde za LAN i MAN mree je objavio standard za Ethernet 802.3.IEEE 802.3 standard opisuje prvi i donju polovinu drugog sloja OSI modela. Razlika u odnosu na DIX Ethernet su vrlo male. Sve mrene kartice danas rade i sa Ethernet i sa 802.3 okvirima(frames). Sutinski, Ethernet i IEEE 802.3 su isti standardi.1995 godine IEEE je objavio standard za 100-Mbps Ethernet dok je 1 Gbps Ethernet objavljen od stane IEEE 1998 i 1999 godine. Svi ovi standardi su kompatibilni sa originalnim Ethernetstandardom. Takoe Ethernet okvir moe da se poalje sa starog koaksijalnog segmenta i danepromenjen proe kroz razliite Ethernet segmente (100Mbps, 1Gbps,...)

Ethernet tehnologija danas

U okviru komiteta za LAN standarde IEEE 802, radna grupa 802.3 predloila je skup standardakoji se pre svega odnose na tehniku pristupa medijuma za prenos, poznatu kao CSMA/CD. Ovajskup standarda je rezultirao pojavom komercijalnog proizivoda Ethernet. Uobiajena bitskabrzina kod prenosa podataka na ovoj mrei je 10 Mbps, a noviji standardi dozvoljavaju brzinuprenosa od 100 Mbps.

Najee korieni standardi za Ethernet su Ethernet 2.0 i IEEE 802.3. U oba sluaja kaomedijum za prenos se koristi deljiva magistrala po kojoj, u datom trenutku, samo jedan vormoe da prenosi (alje) podatke. Podaci se prenose u formi okvira koji sadri MAC (media access control) izvorinu i odredinu adresu predajnog i prijemnog vora, respektivno. Lokalni deljivi segment naziva se segment. Svaki vor na mrei nadgleda svoj segment i kopira bilo koji okvir koji se odnosi na njega.

Ethernet koristi CSMA/CD, a to znai da svaki vor nadgleda magistralu (ili Ether) sa ciljem daodredi da li je ona zauzeta. vor koji eli da preda podatke eka na pasivan uslov (idle condition)magistrale pa nakon detekcije idle uslova poinje sa slanjem poruke. Na alost, pri ovome moe da doe do kolizije u situaciji ako dva vora poinju sa istovremenom predajom. Da bi se na neki nain uspeno reio ovaj problem vorovi u toku predaje mora da nadgledaju stanje na kablu.

Slika 9. CSMA/CD algoritam

Specifikacije za fiziki sloj u standardima za Ethernet opisuju topologiju,maksimalnu duinu i vrstu kablova u mrei.. Vano je prouiti smernice ovih specifikacija koje objanjavaju naine za smanjenje problema, kao to su presluavanje i slabljenje. Takoe, treba proveriti specifikacije proizvoaa odreene tehnologije, jer postoje razlike od proizvoaa do proizvoaa.

OznakaBrzinaTopologijaVrsta kabllaMaksimalnaVrsta

duinaEtherneta

segmenta

10Base510 Mb/sMagistralaKoaksijalni500 metaraEthernet

kabl RG-8

10Base210 Mb/sMagistralaKoaksijalni185 metaraEthernet

kabl RG-8

10BaseT10 Mb/sZvezdaUTP kabl100 metaraEthernet

kategorije 3

FOIRL110 Mb/sZvezdaViemodno1000 mEthernet

optiko vlakno

62.5%125

10BaseFL10 Mb/sZvezdaViemodno2000 mEthernet

optiko vlakno

62.5%125

10BaseFB10 Mb/sZvezdaViemodno2000 mEthernet

optiko vlakno

62.5%125

10BaseFP10 Mb/sZvezdaViemodno500 mEthernet

optiko vlakno

62.5%125

100BaseTX100ZvezdaUTP kabl100 mBrzi

Mb/skategorije 5Ethernet

100BaseT4100ZvezdaUTP kabl100 mBrzi

Mb/skategorije 3Ethernet

100Viemodno412 metaraBrzi

100BaseFXZvezdapoluduplex ili

optiko vlakno

Mb/s2000 m puniEthernet

62.5%125

duplex

1000BaseLX1000ZvezdaMonomodno5000 mGigabitni

optiko kablo

Mb/sEthernet

9/125

1000BaseSX1000ZvijezdaViemodno5000 mGigabitni

optiko kablo

Mb/sEthernet

50/125

1000BaseLH1000ZvezdaMonomodno10 kmGigabitni

optiko kablo

Mb/sEthernet

9/125

1000BaseZX1000ZvezdaMonomodno10 KmGigabitni

optiko kablo

Mb/sEthernet

9/125

1000BaseT1000ZvezdaUTP kabl100 mGigabitni

kategorije 5 ili

Mb/sEthernet

(5E)

Tabela 10 . Specifikacija za Ethernet

Brzi Ethernet

Standard za brzi Ethernet (IEEE 802.3u) obuhvata dvije specifikacije za kablove 100BaseT (UTP): 100BaseTX i 100BaseT4. Obe specifikacije zadravaju ogranienje maksimalne duine segmenta kabla na 100 metara.100BaseTX zahtijeva kabl kategorije 5. Poto kabl kategorije 5 spada u kablove boljeg kvaliteta, on omoguava bolji prenos signala od standarda 100BaseT4. Kao i 10BaseT, standard 100BaseTX koristi samo dvije parice iz kabla. 100BaseT4 koristi kablove kategorije 3, kao i starije Ethernet mree, pa je zato pogodan za nadgradnju postojeih mrea. Standard 100BaseT4 za prijem i predaju signala koristi sve etiri parice kabla.

Gigabitni Ethernet

Za gigabitni Ethernet postoje dve specifikacije: IEEE 802.3z (optiki kabl) i IEEE 802.3ab (UTP kabl 1000BaseT). Standard 1000BaseT koristi kablove kategorije 5 ili poboljane kategorije 5 (poznata i pod oznakom kategorija 5E). Ovaj standard je napravljen kao nadgradnja postojeih standarda za Ethernet mree oiene UTP kablom, iji segmenti ne prelaze 100 metara.Ovim standardom postiu se vee brzine prenosa jer se koriste sve etiri parice kabla i nova tehnika za pretvaranje bitova u signale, a to je pulsna amplitudska modulacija 5 (PAM-5). Propusni opseg kategorije 5 jednak je propusnom opsegu kategorije 5E (1000 Mb/s) ako se tokom oienja potuju dodatni parametri za testiranje, objavljeni u specifikaciji TIA/EIA TSB-95.Kategorija 5E je bolja zbog vee otpornosti na presluavanje.

Zakljuak:

Sve navedene i opisane komponente i proizvodi vezani za LAN-ove predstavljaju podlogu ili kostur na kojeg dolaze mreni operativni sistemi (OS) i mreni softver, kako onaj isto aplikativni, tako i komunikacioni softver, polazei od tablinih kalkulatora, tekst-procesora, preko programa za upravljanje bazama podataka (DBMS) i knjigovodstvenih programa, do klijenata elektronske pote ili programa za direktnu razmenu poruka (chat).

Takoer, da bi sve ovo funkcionisalo da bi se sve ovo zadralo u funkciji, te da bi se preventirale potencijalne, greke, kvarovi i zastoji u mrei, preko je potrebna odgovorna administracija (upravljanje i nadzor) LAN-a. Lokalne raunarske mree su bile, jesu i ostae glavna pokretaka snaga informacionih aparata modernih velikih firmi i kompanija, kao jedino sredstvo za brz prenos i razmenu razliitih vrsta informacija, poevi od tablinih podataka, tekstualnih dokumenata i knjigovodstvenih podataka do, u novije vrijeme, multimedijskih podataka (audio/video signala). Normalno, prenos multimedije zahteva neto novije tehnologije i stabilniji prenos bez mnogo gubitaka.

Tehnologija se, kao i uvek, razvija. Propusnosti mrea vrtoglavo brzo rastu i obaraju granice, tako da bi moglo doi do situacije kada problem nee biti komunikacija i brzina prenosa na internetu ili u bilo kojoj drugoj, kako globalnoj, tako i lokalnoj mrei, nego e problem predstavljati brzina rada samog raunara i komponenti u njemu, kakve ih danas poznajemo.

A poto je isplativost uvek bila glavna crta LAN-ova, stare mree bi mogle poiveti jo dugo uz manje, jo uvijek priutive i isplative fizike nadograde. Za to vrijeme, super-brze propusnosti e morati ekati potpuno nove i drukije generacije raunara, ije komponente nee kaskati za optikim komponentama koje povezuju raunarske mree, njihove vorove i komponente.

Neki realni napredak u veoma bliskoj i dosta realnijoj budunosti LAN-ova mogao bi se nai u razvoju novijeg i sigurnijeg mrenog softvera i mrenih operativnih sistema (jer sigurnost rada na mrei u zadnje vrijeme postaje sve aktuelnije pitanje), kao i u uvoenju novih mrenih i komunikacijskih standarda i protokola.

Literatura:1."Umrezavanje racunara" - James F. Kurtose, Keith W. Ross, Racunarski fakultet, CET2. ''Raunarske mree i prenos podataka'' - Prof. dr Mile Stojev,Elektronski fakultet Nis3. Prezentacija "Racunarske mree- Ethernet tehnologije" - Prof. dr Slavko Gajin, Elektortehnicki fakultet Beograd4. "Uvod u raunarske mree" - Prof. dr Mladen Veinovi, Aleksandar Jevremovi, Univerzitet Singidunum5. www.wikipedia.org- Lokalna racunarska mreza

20