Kategorija 5, 5e, 6, 7... Situaciju na tržištu kablovskih sistema karakteriše mnogo naziva koji stvaraju priličnu zbrku. Stvari se popravljaju definisanjem standarda, ali se ni među tim standardima nije lako snaći...

Prvobitne računarske mreže koristile su kablovski sistem sa linijskom topologijom (bus type), kod koje su se za povezivanje računara koristili debeli i tanki Ethernet kablovi (Thick/Thin Ethernet). Karakteristike ovih mreža su niska cena, jednostavna instalacija i proširenje, slabija pouzdanost i manji broj radnih stanica po segmentu nego kod modernijih mreža.

Sa porastom upotrebe kompjutera u svakodnevnom poslovanju rasli su i gabariti računarskih mreža, pa je do izražaja sve češće dolazila glavna mana topologije tipa linija: pouzdanost. Pošto su kod ove topologije svi računari koji se nalaze na jednom segmentu mreže povezani istim kablom na čijem se kraju nalaze terminatori (otpornici), prekid kabla na bilo kom mestu prouzrokuje prestanak rada čitavog segmenta mreže, a što je više računara povezano to je veća verovatnoća pojavljivanja takvog problema.

Da bi se on prevazišao, počele su da se koriste mreže čija je topologija tipa zvezda (star type). Poseban kabl vodi od svakog računara do čvorišta, gde se nalazi aktivna komponenta kablovskog sistema (Hub, switch...). U slučaju prekida nekog od kablova, nedostupan će biti samo računar koji je bio povezan sa ostatkom mreže preko tog kabla. Za povezivanje ovoga tipa uglavnom se koriste UTP (Unshilded Twisted Pair) kablovi ili, tamo gde je to potrebno a budžet firme dozvoljava, STP i optički kablovi.

Standard izbegava haos

Kako su računarske mreže i dalje nastavile da rastu i po broju radnih mesta i po površini koju je trebalo da pokriju, rastao je i broj potrebnih kablova i čvornih mesta. Da bi se izbegao haos do kojeg je neminovno dolazilo pri povećanju broja radnih mesta na preko nekoliko desetina po čvornom mestu, uvedeno je strukturno kabliranje i definisan standard TIA/EIA 568, koji predviđa da se računarska mreža sastoji od jednog glavnog i (ako je potrebno) više sporednih čvornih mesta. Obično se u svakom objektu nalazi po jedno glavno čvorno mesto i po jedno ili više sporednih čvornih mesta na svakom spratu zgrade. Na ovaj način kablovski sistem je podeljen na tri podsistema: kablovski sistem za vezu između više objekata (Campus backbone), vertikalni kablovski sistem i horizontalni kablovski sistem.

Vertikalni kablovski sistem sastoji se od glavnog i čvornog mesta u objektu i spratnih čvornih mesta i kablova pomoću kojih se oni međusobno povezuju. TIA/EIA 568 standard predviđa da se i u unutrašnjosti zgrade može koristiti optički kabl, ali je dozvoljeno i korišćenje UTP i STP kabla, kada je to racionalno (cena), i kada uz trasu kojom se polažu kablovi nema značajnijih elektromagnetnih smetnji. Horizontalni kablovski sistem povezuje čvorište sa radnim mestom, a obuhvata i utičnicu na radnom mestu, kao i kablove koji povezuju računar sa utičnicom. Ovde je dozvoljena upotreba UTP, STP i optičkih kablova.

Povećanje brzine

Kablovski sistemi starog tipa kod kojih su se koristili tanki i debeli Ethernet (10BASE-2, 10BASE-5) obezbeđivali su protok brzinom od 10 Mbps. Prve struktuirane mreže su rađene sa UTP kablovima kategorije 3 koji podržavaju rad na brzini do 10 Mbps, pojavio se 10BASE-T standard koji je opisivao 10 Mbps prenos preko dve parice UTP Cat3 kabla. Kada je to postalo malo, počeli su da se koriste UTP kablovi kategorije 5 koji su podržavali brzine prenosa do 100 Mbps, pojavio se 100BASE-T standard koji je opisivao 100 Mbps prenos preko dve parice

UTP CAT5 kabla. U međuvremenu su stigli prvi switch-evi koji su dodatno doprineli povećanju brzine rada na mreži.

Video konferensing i slične aplikacije zahtevaju prenos mnogo većih količina podataka, pa su inženjeri počeli da razmišljaju o daljem povećanju brzine prenosa. Sledeći standard je predvideo prenos podataka brzinom od 1 Gbps preko optičkih kablova (1000BASE-SX i 1000BASE-LX standardi). Pošto su optički kablovski sistemi i dalje mnogostruko skuplji od onih kod kojih se koristi UTP kabl, sledeći korak bio je specificiranje standarda koji bi omogućio prenos podataka brzinom od 1 Gbps preko UTP kabla. Taj standard je dobio naziv Gigabit Ethernet Standard 1000BASE-T – očekuje se da će Gigabit Ethernet Alliance (međunarodno telo u čijem radu učestvuju svi vodeći proizvođači mrežne opreme), usaglasiti i doneti ovaj standard do kraja 2000. godine.

UTP kabl (neoklopljene uvrnute parice), kao što mu se iz imena može zaključiti, obično se sastoji od četiri neoklopljene uvrnute parice od kojih su (u svakoj parici) žice različiti broj puta uvrnute jedna oko druge, a i same parice su potom uvrnute u kablu. Sve to se radi u cilju umanjenja uticaja emitovanog signala iz jedne parice na signal koji je emitovan kroz drugu paricu. Kod 10BASE-T i 100BASE-T standarda jedna parica se koristi za emitovanje a druga parica za prijem signala.

Tokom 1995. donet je TSB-67 standard za testiranje UTP kablova u kome su, između ostalog, navedeni kriterijumi koje mora da ispuni UTP kabl da bi dobio sertifikat kategorije 5. Treba proveriti četiri parametra UTP linije: raspored žica, dužinu, slabljenje i NEXT (Near End Crosstalk). Raspored žica mora da bude takav da žice koje su povezane na pinove 1 i 2, i 3 i 6 na RJ45 modulu pripadaju istim paricama. Tu postoje dva standarda za raspored žica: 568A (američki) i 568B (evropski). Ukupna dužina UTP linije, uključujući i patch kablove, ne sme preći 100 m, a dužina UTP linije bez patch kablova ne sme da pređe 90 m.

Slabljenje se izražava u decibelima (dB) i raste sa povećanjem učestanosti emitovanog signala i dužine kabla. U NEXT testu meri se nivo preslušavanja koji se javlja između parica na bližem delu kabla (na strani predajnika). Razni proizvođači opreme preporučili su brojne dodatne testove, ali su po TSB-67 ova četiri testa dovoljna za proveru da li UTP linija podržava prenos pri brzini od 100 megabita u sekundi, to jest da li zadovoljava CAT5 kriterijume.

Zamena svih mreža...

Mnogi proizvođači mrežne opreme predviđali su da 100 Mbps (a kamoli 1 Gbps) prenos podataka neće biti moguć pomoću UTP kabla. Postojeći kablovi kategorije 5 zaista nisu prilagođeni prenosu podataka koji bi bili emitovani sa tako velikom učestanošću.

Zato je bilo potrebno zameniti celokupnu postojeću kablovsku infrastrukturu u firmama koje trenutno imaju UTP kablažu, a želele bi da koriste gigabitni Ethernet. Vrednost takvih investicija u svetskim razmerama merila bi se milijardama dolara. Većina firmi nije bila spremna da tek tako zameni svoje računarske kablovske sisteme instalirane (u proseku) pre manje od pet godina, što je značilo da su proizvođači mrežne opreme morali da potraže drugo rešenje. U martu 1997. godine formirana je Gigabit Ethernet Alliance pred koju je bio postavljen zadatak da specificira novi standard koji bi obezbedio: rad u half i full duplex režimu pri brzini prenosa od 1 Gbps; Ethernet 802.3 format paketa; CSMA/CD metod pristupa sa podrškom za jedan ripiter po kolizionom domenu; kompatibilnost sa 10BASE-T i 100BASE-T tehnologijama i dužina UTP CAT5 linije do 100 metara.

... ili bolja ideja

U Fast Ethernet 100BASE-T tehnologiji za prenos podataka koriste se dve od četiri parice UTP kabla i emituju se signali sa tri logička nivoa kodiranja pri 125 Mbaud-a. U 1000BASE-T tehnologiji signali se simultano emituju i primaju preko sve četiri parice i to sa sofisticiranijom šemom kodiranja u pet logičkih nivoa, pri 125 Mbaud-a.

Kombinacija kodiranja sa pet logičkih nivoa i simultanog emitovanja i primanja po sve četiri parice, omogućava slanje jednog bajta (8 bita) u svakom signalnom ciklusu — dakle tačno 1 Gbps. Celokupno rešenje nije baš ovako prosto: mora se voditi računa o preslušavanju i ehou koji se javljaju pri emitovanju signala, što je zahtevalo definisanje novog standarda za testiranje kvaliteta UTP linija. Taj standard nosi oznaku TSB 95 i u njemu se preporučuje da korisnici koji preko svoje postojeće UTP CAT5 kablaže žele da ostvare gigabitni Ethernet ispitaju sledeće parametre svoje kablaže:

Eho (Return loss) – mera reflektovane energije koju prouzrokuju promene impedanse duž kabla

ELFEXT (Equal-Level Far-End Crosstalk) – mera šuma u jednoj parici koji potiče iz druge parice. Meri se na suprotnom kraju kabla od predajnika (na prijemnoj strani)

PSELFEXT (Power Sum ELFEXT) – mera šuma u jednoj parici koji nastaje kao suma šumova iz svih ostalih parica. Meri se na suprotnom kraju kabla od predajnika (na prijemnoj strani)

Eho, ELFEXT, i PSELFEXT nemaju uticaj na 10BASE-T prenos, ali mogu imati velikog uticaja pri 1000BASE-T prenosu.

Gigabit Ethernet Alliance predviđa da manje od 10% UTP linija neće „položiti ispit”, ali ne zato sto su to CAT5 (a ne CAT5e) kablovi, već zato što je instalacija loše izvedena, pa UTP linije verovatno ne bi prošle ni osnovne CAT5 testove. Razlika između UTP CAT5 i UTP CAT5e kablova je u tome što su CAT5e kablovi u fabrici prošli dodatne testove o kojima smo malopre govorili, a CAT5 kablovi nisu dodatno testirani. Isto se može reći i za ostale komponente računarskog kablovskog sistema: RJ-45 konektori, moduli, patch kablovi...

Korak dalje

Neki proizvođači, npr. firma Panduit, otišli su i dalje, pa su na tržište pored CAT5 i CAT5e plasirali CAT6 (kategorija 6, 200 MHz) pa i CAT7 (kategorija 7, 600 MHz) komponente. CAT 6 i CAT7 komponente znatno su skuplje i neosporno kvalitetnije od CAT5 i CAT5e, ali je pitanje da li vam taj trošak obezbeđuje sigurnost da za nekoliko godina nećete morati da zamenite svoj kablovski sistem.

Problem kod CAT6 i CAT7 komponenti je u tome što još nije donet standard koji definiše ove kategorije. Primera radi, prozvođači se još nisu dogovorili da li CAT6 komponente moraju da podnesu učestanosti od 200, 250 ili 300 MHz. Tako se može desiti da kupite CAT6 komponente i platite ih mnogo skuplje nego CAT5 i CAT5e, a da one ne zadovolje standard za kategoriju 6 kada on bude usaglašen. Slično važi i za kategoriju 7. Zato Gigabit Ethernet Alliance preporučuje da testirate postojeći CAT5 kablovski sistem koristeći CAT5e ili CAT6 tester i kriterijume, koji će sigurno zadovoljiti vaše prohteve. Sve u svemu, u očekivanju standarda za kategorije 6 i 7, najracionalnije rešenje je kategorija 5e.

Strukturno kabliranje - Korak ka inteligentnim zgradama

Od kada je telefonija ušla u poslovne sisteme kablovske instalacije se suštinski nisu mnogo menjale: od jedne centralne tačke, smeštene blizu telefonske centrale telefonske parice su se zvezdasto granale do zidnih utičnica po kancelarijama, na koje bi potom bio priključen telefonski aparat. Kako su u

poslednjih desetak godina upotreba personalnih računara i njihovo umrežavanje doživeli ogromnu ekspanziju, u velikim poslovnim sistemima se radno mesto ne može zamisliti bez računara povezanog sa drugim računarskim resursima firme. Došlo je do formiranja posebnih računarskih kablovskih sistema, skupih i glomaznih, za koje su morale da se postavljaju posebne instalacije. Kako su pored telefonskih i računarskih, u poslovnim sistemima postojale i druge instalacije slabe struje, to je stvaralo pravu zbrku kablova, činilo sisteme skupim, nefleksibilnim i osetljivim na otkaze.

Problem je rešen tek donošenjem standarda ISO/IEC IS 11801 (jul 1995.), EN50173 (avgust 1995.), EIA/TIA 568A (oktobar 1995.) kojim su definisani principi strukturnog, odnosno generičkog kabliranja, koji osim računarskog i telefonskog saobraćaja integrišu i razne sisteme za prenos slike, nadzor i upravljanje, čime je praktično definisan u svetu sve popularniji koncept inteligentnih zgrada.

Suštinsku prednost strukturnog kabliranja predstavlja korišćenje jedinstvenog kablovskog sistema za sve instalacije kojima se prenose bilo kakve informacije u propusnom opsegu do 600 MHz. To obuhvata i prenos govora, slike, upravljačkih signala, ali i veoma brz prenos podataka. Jedini interfejs ka korisniku je zidna utičnica sa RJ 45 konektorima na koju se može priključiti bilo računar, bilo telefon (ili oba) i koja dalje kablovskim sistemom vodi do odgovarajućih razdelnika i aktivnih uređaja (telefonske centrale ili LAN switch-eva).

Struktura mreže je takva da se posle instaliranja, bez ikakve intervencije na samim kablovima cela mreža može prekonfigurisati na potpuno drugačiji način, u zavisnosti od potrebe korisnika. To se postiže na samim razdelnicima, koji su posebno konstruisani za lako i jednostavno prespajanje i konfigurisanje mreže po želji. Ova opcija naročito dolazi do izražaja u situacijama kada se vrši menjanje fizičkog rasporeda radnih mesta po zgradi (ili po zgradama). Odgovorni administrator samo vrši prespajanje na odgovarajućim razdelnicima i korisnik na novom radnom mestu treba da priključi svoj telefon i računar u zidnu utičnicu i da radi. Njegov računar je povezan na isti način u računarsku mrežu, njegov telefon je na istom lokalu kao i ranije.

Osim velike fleksibilnosti koju pruža, strukturno kabliranje zahvaljujući svojoj sistematičnosti, omogućava jednostavno i efikasno administriranje mrežom, lako proširivanje instalacije i što je možda i najvažnije, potpuno je nezavisno od tipa aktivnih uređaja koji se koriste kako za telefonsku, tako i za računarsku mrežu. Čak se i uređaji koji ne odgovaraju standardima strukturnog kabliranja i nemaju adekvatne konektore mogu uz pomoć odgovarajućih jednostavnih adaptera priključiti na sistem.

Sistemi strukturnog kabliranja su doživeli veliku primenu u poslovnim objektima u svetu, kako zbog svoje univerzalnosti tako i zbog dugoročnosti rešenja. Naime, poslovni korisnik koji se u realizaciji svoje računarske mreže u potpunosti pridržava principa koje nalažu standardi obuhvaćeni međunarodnim standardom ISO/IEC 11801 može biti siguran da će njegov kablovski sistem uspešno podržati svaki zahtev aktivne opreme u narednih dvadeset godina. To doslovno znači da jednom instalirani kablovski sistem neće tražiti nikakva dodatna ulaganja.

Topologija

Sistem se izgradjuje u dve ili tri ravni, u zavisnosti od veličine mreže:

Horizontalna ravan

Horizontalna ravan je ona ravan koja predstavlja neposrednu vezu korisnika sa sistemom. Ona se odnosi na kabliranje spratova i sastoji se od spratnih razvodnih panela i ormana, kablova i utičnica. Upravo na ovoj ravni se postiže univerzalnost primene različite komunikacione opreme po istom kablovskom sistemu.

Vertikalna ravan

Kabliranje kičme mreže. Obezbedjuje vezu izmedju spratnih razvodnih panela i building distributor. BD i FD se sastoje od aktivnih i pasivnih komponenti.

Ravan kampusa

Sistem se sastoji od uticnica za korisnike, kablova u horizontalnoj ravni, kablova u vertikalnoj ravni i kablova kampusa, FD, BD i CD

U zavisnosti od želje korisnika i činjenice da li pojedinačni linkovi prevazilaze dužinu od 90 m, kablovi koji se koriste u ovoj ravni su ili četvoroparični bakarni ili optički.

Kablovi

U zavisnosti od želje korisnika i činjenice da li pojedinačni linkovi prevazilaze dužinu od 90 m, kablovi koji se koriste u ovoj ravni su ili četvoroparični bakarni ili optički.

Postoje tri vrste bakarnih četvoroparičnih kablova koji se koriste u horizontalnoj ravni kabliranja. To su UTP (UTP - Unshielded Twisted Pair - neoklopljene uporedne parice), FTP (FTP - Foiled Twisted Pair - oklopljene uporedne parice) i STP (STP - Shielded Twisted Pair - oklopljene uporedne parice).

FTP kabl štiti protok podataka od uticaja spoljašnjeg elektromagnetskog zračenja ali i od emitovanja elektromagnetnog zračenja koje se indukuje u kablu pri protoku električnog signala. Ova činjenica je veoma korisna radi zaštite tajnosti prenosa podataka u raznim ustanovama kod kojih se to podrazumeva po prirodi

informacija koje se prenose njihovim mrežama (vojska, policija, banke i sl.), ali i za sve ostale korisnike jer svojim sistemom ne ometaju druge sisteme. U mnogim zapadnoevropskim zemljama na snazi su zakoni kojima se pravno gone oni koji emitovanjem elektromagnetnog zračenja ometaju druge sisteme.

Iako se sve tri vrste kablova mogu upotrebljavati kod strukturnih kablovskih sistema, osnovna razlika se ogleda u njihovoj karakterističnoj impedansi i otpornosti prema elektromagnetnom zračenju. Karakteristična impedansa je veličina koja je obrnuto srazmerna slabljenju kabla, što znači da veća impedansa omogućava manja slabljenja, što opet za sobom povlači veći ACR odnos (ACR - Attenuation to Crosstalk Ratio - odnos slabljenja i preslušavanja koji karakteriše kvalitet kabla i linka uopšte (viši ACR predstavlja bolji link).

Sa druge strane, povećanje karakteristične impedanse uslovljava i povećanje razmaka izmedju parica unutar kabla, što kabl čini preterano glomaznim i nepodesnim za instaliranje (kabl je krući i većeg je poprečnog preseka). S toga se kao optimalno rešenje najčešće koriste FTP kablovi. Dozvoljena tolerancija impedanse iznosi 15 oma tako da se FTP kablovi mogu koristiti podjednako uspešno i sa aktivnom opremom koja zahteva 100 oma kao i sa aktivnom opremom koja zahteva 150 oma. Ova činjenica takodje pogoduje zaključku da FTP kablovi predstavljaju pravo rešenje.

Osim ovoga, pri izboru kablova posebno treba voditi računa o okruženju u kome će biti postavljeni, posebno o intenzitetu elektromagnetskog zračenja kome će biti izloženi tokom eksploatacije.

Elektromagnetno zračenje se nalazi svuda oko nas i praktično je nemoguće naći sredinu u kojoj ga nema, pošto izvore predstavljaju radio i TV predajnici, mobilni telefoni, računari, rashladni uredjaji i sl. Do skora je samo upredanje parica (UTP) predstavljalo dovoljnu zaštitu. Naime, propusni opsezi koje su zahtevale aplikacije u prošlosti su bili daleko ispod 30 MHz, što je gornja granica zaštite upredanjem. Današnje aplikacije koriste propusne opsege reda veličine 100 MHz, što ako se u obzir uzme i činjenica da difuzne radio stanice emituju u opsegu od 88 do 108 MHz, povlači zaključak da je pored upredanja potreban još jedan nivo zaštite. Ovaj nivo zaštite pružaju FTP i STP kablovi. Kod FTP kablova se koristi aluminijumska folija debljine 25 mikrona koja je obmotana oko uporednih parica i koja usled površinskog efekta odvodi indukovano elektromagnetno zračenje na masu. Na ovaj način, današnji kablovi su zaštićeni do 600 MHz. Sličnu zaštitu pružaju i STP kablovi, samo što se kod njih folije obmotavaju posebno oko svake parice i zatim oko sve četiri zajedno. Ovakva struktura čini kabl još otpornijim na elektromagnetno zračenje, ali je znatno skuplja. Iz priloženog se može zaključiti da FTP kablovi pružaju najbolji odnos cena/kvalitet.

U slučaju korišćenja optičkih kablova za horizontalnu ravan, sistem se naziva FTTD (Fiber To The Desk - optičko vlakno do svakog korisnika). Takve topologije se koriste u slučajevima kada je potreban izuzetno širok propusni opseg koji omogućavaju za sada samo optička vlakna (do 1 gigaherc).

U horizontalnoj ravni u ovim slučajevima se koriste tzv. multimodna optička vlakna. Standardi predvidjaju upotrebu dve vrste multimodnih kablova i to 50/125 ili 62,5/125 mm, pri čemu prvi broj u oznaci predstavlja prečnik jezgra, a drugi prečnik omotača vlakna (dakle, jezgra su prečnika 50 ili 62,5 mm). Ovi kablovi se završavaju u panelima i utičnicama tako da im je omogućen pristup preko konektora. Najčešće korišćen tip konektora je ST sa keramičkim, plastičnim i čeličnim kućištem, mada su u upotrebi konektori tipa FC/PC ili SMA.

Korišćenje optičkih vlakana u horizontalnoj ravni predstavlja osetno skuplje rešenje, ali ne zbog cene samih kablova (cena optičkih kablova je neznatno viša od cene bakarnih) već zbog cene aktivne opreme koja se priključuje i koja u tom slučaju mora da ima optoelektronske komponente.

Najčešće se optička vlakna upotrebljavaju u vertikalnoj ravni i to je predvidjeno standardom, osim u slučaju vertikalne ravni telefonije gde je predvidjena upotreba višeparičnih bakarnih kablova. Vertikalna ravan povezuje veći broj horizontalnih ravni i najjednostavnije ju je predstaviti kao kičmu mreže izmedju spratova objekta koji se umrežava. Kao i u horizontalnoj ravni, najčešće su u upotrebi multimodna vlakna.

Multimodna vlakna se upotrebljavaju i u ravni kampusa, ali samo u slučajevima kada njihova dužina ne prelazi 2 km. U slučaju da se umrežavaju objekti čija je medjusobna udaljenost veća od 2 km, neophodna je upotreba monomodnog optičkog vlakna. Osnovna razlika izmedju multimodnog i monomodnog optičkog vlakna je u prečniku jezgra koji kod monomodnih iznosi izmedju 6 i 10 mm. Ta činjenica uslovljava da monomodna vlakna imaju manja slabljenja čime je omogućen prenos informacija na veća rastojanja. Medjutim, baš zbog malih dimenzija, teže je “ubaciti” signal u vlakno te je potrebna preciznija i skuplja aktivna oprema, a i troškovi proizvodnje i instalacije su viši.

Standardi

U pogledu tehničkih karakteristika sve komponente sistema strukturnog kabliranja moraju biti najmanje kategorije 5. Kategorija 5 označava da je propusni opseg kablovskog sistema na standardizovanim dužinama linkova 100 MHz, odnosno standardom su predvidjene vrednosti slabljenja i ACR koji mora biti zadovoljen u celom opsegu do 100 MHz. U slučaju da su ovi parametri zadovoljeni samo na odredjenim frekvencijama, i da se ne zna odziv sistema za vrednosti frekvencija izmedju tih definisanih tačaka, može se govoriti samo o linku nivoa 5 (level 5), a nikako o kategoriji 5 (Cat 5) koja predstavlja strožiji kriterijum vrednovanja.

Kategorija 5 se odnosi samo na sisteme prenosa za električne signale, pošto optički kablovi sami po sebi imaju veoma širok propusni opseg.

Iako mnogi proizvođači iz popagandnih razloga tvrde da njihovi kablovski sistemi zadovoljavaju kriterijume kategorija 6 i 7 treba znati da se zapravo radi o klasama E i F. Kada govorimo o svojstvima komponenata govorimo o klasama, a kada govorimo o karakteristikama sistema u celini upotrebljavamo termin »kategorija«. Drugim rečima, većina svetskih proizvođača opreme za strukturno kabliranje krajem 1999. izbacila je na tržište komponente koje po svojim karakteristikama odgovaraju zahtevima nacrta standarda za kategorije 6 i 7. koji će u potpunosti biti sertifikovani po formalnom usvajanju standarda. Kategorija 6 propisuje propusni opseg od 200 MHz, a kategorija 7 opseg od 600 MHz, za dužine linkova do 90 m.

Razvoj tehnologije poslednjih desetak godina doneo je ogroman napredak računarskim komunikacijama, a naročito u oblasti lokalnih računarskih mreža. Iako je u početku na tržištu postojao veći broj tipova mreža, Eternet se vremenom pokazao kao najpopularniji kod korisnika, što se ubrzo odrazilo na ponudu proizvođača opreme. Komiteti za standardizaciju (pre svega radne grupe IEEE-a) su prihvatili izazov, tako da su se u prvoj polovini devedesetih pojavili standardi za tzv. Brzi Eternet (100 Mb/s), a posle samo par godina i za Gigabitni Eternet (1000 Mb/s).

Međutim i pored toga što su se proizvođači i komiteti za standardizaciju maksimalno trudili da projektovanje i konfigurisanje mreža učine što jednostavnijim u ovoj oblasti i dalje postoje određene nedoumice i izvestan konzervativizam. Iako brza aktivna oprema pruža velike mogućnosti mrežnim aplikacijama, ukoliko se planiranju mreže ne pristupi sa dovoljno ozbiljnosti, mreža neće moći da dostigne maksimum svojih performansi. U takvim slučajevima često dolazi do zagušenja, grešaka u prenosu, sporog odziva.

Da se to ne bi desilo, pre instaliranja i nabavke aktivne mrežne opreme potebno je definisati potrebe korisnika za umrežavanjem, njihov prostorni raspored, pripadnost pojedinim organizacionim jedinicama u preduzeću i sl., i na osnovu toga izvršiti povezivanje korisničkih mašina na tačno odgovarajuće segmente mreže.

Cilj ovog teksta je da razmatranjem određenog broja karakteristčnih situacija ukaze na mogućnost da se korišćenjem postojeće ili jeftinije opreme, konfigurisanjem i međusobnim povezivanjem na pravi način, iz mreže može izvući maksimum, koji u potpunosti zadovoljava potrebe korisnika, a ne zahteva investiranje u novu skupu opremu. U tom pogledu korišćeni su pojednostavljeni primeri mrežnih tehnologija (na pr. 10 ili 100 Mbps, a ne 10/100) i konfiguračija da bi izloženi primeri bili jasniji.

Planiranje mreže

Tokom planiranja mrežne konfiguračije potrebno je poći od potreba korisnika. U te svrhe treba prikupiti sledeće informacije i korisnike podeliti u odgovarajuce grupe:

1. Kojim radnim jedinicama u preduzeću korisnici pripadaju (na pr. finansije, marketing i sl.)

2. Da li se posao koji obavljaju na računaru uglavnom izvršava na lokalnim mašinama ili se koriste aplikacije koje se izvršavaju centralizovano (na serverima)?

3. Da li korisnici iz različitih radnih grupa imaju potrebu da međusobno komuniciraju?

4. Da li se koriste deljeni mrežni resursi i koji korisnici imaju potrebe za njima?

Na osnovu sakupljenih podataka vrši se analiza i donose odluke na koji ce aktivni uređaj koji korisnik biti prikljucen.

Aktivna oprema

U savremenim lokalnim računarskim mrežama Eternet tipa se najčešće koriste dve vrste aktivnih uređaja:

Habovi (Hub) Svičevi (Switch)

Princip rada Eternet haba

Hab je mrežni uređaj koji zapravo predstavlja multiportni ripiter. Kako na sebi ima veći broj portova, hab obezbeđuje da se električno regenerisan paket podataka, pristigao na jedan port prosledi svim ostalim portovima. Ukoliko se na jednom od portova jave nepravilnosti u prenosu (električno neispravan signal, suviše veliki intenzitet javljanja kolizija) hab će ovaj port zatvoriti za saobraćaj sve dok se nepravilnost ne otkloni. Hab ne vrši proveru logičke ispravnosti paketa, niti proverava njihove adrese.

Habovi se prave kao samostalni (standalone), stekabilni (stackable), ili kao moduli-ploče za uključenje u zajedničku šasiju. Stekabilni i modularni se koriste za formiranje strukture ekvivalentne habu sa većim brojem portova. Pored određenog broja ženskih RJ45 portova, habovi mogu da imaju i BNC, AUI, MII, kao i optičke ST ili SC konektore.

Kod Eternet habova u jednom trenutku može da se šalje samo jedan paket. To znači da u datom intervalu vremena samo jedan računar ima mogućnost pristupa

mreži. Ostali računari ili samo prate saobraćaj i proveravaju da li je paket za njih adresiran ili čekaju da se mreža oslobodi da bi mogli da šalju. Ovakvi mrežni segmenti zasnovani na habovima se zovu »kolizioni domeni«.

Princip rada Eternet sviča

Svič je mrežni komutacioni uređaj. Po svojoj konstrukciji je složeniji (i skuplji) od haba, pošto obavlja složenije funkcije. Svič u svojoj memoriji drzi malu bazu podataka Eternet adresa pojedinih računara u mreži (adresa njihovih mrežnih kartica). Na osnovu toga, za svaki paket koji pristigne na neki od njegovih portova, svič donosi odluku da li da ga propusti dalje i ako ga propusti, na koji port treba da ga prosledi. To znači da za razliku od habova svič ne prosleđuje »slepo« svaki paket svim ostalim portovima bez obzira da li je njima namenjen ili ne.

Ipak, najznačajnija prednost svičeva je što korisnici priključeni na različite portove mogu istovremeno da šalju podatke, koji će potom biti prosleđeni tačno onom korisniku (portu) kome su namenjeni.

Konfigurisanje mreže

Kod mreža sa malim brojem računara, sa malim saobraćajem sasvim je zadovoljavajuće resenje da svi korisnici budu na jednom segmentu ili kako se to kod Eternet mreža kaze – kolizionom domenu.

Kod mreža sa vecim brojem korisnika, pogotovo ako ti korisnici imaju različite potrebe za mrežnim radom, neophodno je mrežu podeliti na veći broj segmenata. Glavna veština kod planiranja mreže sastoji se u pravilnom definisanju segmenata. Iako funkcionisanje mreže na fizičkom nivou ne zavisi od aplikacija koje se na toj mreži koriste, da bi se iz mreže izvukao maksimum i da bi se sprečila zagušenja, neophodno je povesti računa i o tome. Radi podrobnijeg objašnjenja, biće prikazano nekoliko karakterističnih scenarija.

Scenario 1

Mala grupa korisnika (do 15) koja veći deo posla obavlja na svojim lokalnim mašinama, bez ili sa slabim korišćenjem servera. Mreža se uglavnom koristi za štampanje preko mrežnog štampača. Razmena podataka među korisnicima je mala. U ovom slučaju sasvim zadovoljavajuće rešenje je da se svi korisnici povežu na jedan hab. Umesto mrežnog štampača, zajednički mrežni resurs može biti i pristup Internetu ili veza ka udaljenoj lokaciji.

Scenario 2

Veća grupa korisnika. Sve ostalo isto kao kod Scenarija 1. Korisnici i dalje u svom radu ne koriste mrežne aplikacije već veći deo posla obavljaju na radnim stanicama. U tom slučaju postoje dva rešenja, u zavisnosti od predviđenog intenziteta mrežnog saobraćaja.

Da se svi korisnici i dalje zadrže na istom kolizionom domenu (slika 1). U tu svrhu bi trebalo međusobno povezati nekoliko habova – najbolje

stekablinih ili modularnih. Ukoliko je saobraćaj na mreži slabijeg intenziteta, brzina prenosa može biti 10 Mb/s, a za intenzivniji saobraćaj bi se mogli koristiti 100 Mb/s habovi

Deljenje mreže na nekoliko kolizionih domena, međusobno povezanih svičem (slika 2). Korisnici bi po grupama bili priključeni na pojedine habove, dok bi habovi bili priključeni na portove sviča. Štampač (ili ruter za vezu sa Internetom), kao zajednički resurs koji svi korisnici koriste bi bio priključen na jedan od portova sviča, čime se obezbeđuje ravnopravan pristup sa svih radnih stanica u mreži. U ovakvim situacijama bi trebalo izbegavati direktno vezivanje zajedničkog mrežnog resursa na neki od habova pošto bi u tom slučaju paketi koji iz ostalih kolizionih domena dolaze do tog resursa u velikoj meri zagušivali saobraćaj u tom domenu. Što se tiče brzina prenosa, one zavise od intenziteta saobraćaja. Za slabiji intenzitet je dovoljna brzina od 10 Mb/s i na habovima i na sviču, a za veći intenzitet se može izabrati oprema brzine 100 Mb/s na svakom portu

Ovde treba napomenuti sledeće: u drugoj varijanti bi mrežu trebalo koncipirati tako da cela radi ili na 10 ili na 100 Mb/s. Međurešenje, kod koga bi se instalirao centralni svič (ili centralni hab) brzine 100 Mb/s, a lokalni habovi ostali na 10 Mb/s ne bi donelo značajnije poboljšanje karakteristika u odnosu na mrežu koja cela radi na 10 Mb/s. Razlog tome je što bi u takvom slučaju morali da se koriste habovi koji pored 10-megabitnih portova imaju bar jedan port na 100 Mb/s. Kako je interni saobraćaj u habu 10 Mb/s i samo jedan korisnik može da šalje u jednom trenutku, sam hab ne može da generise veću količinu podataka koja bi mogla da popuni kapacitete 100-megabitne veze ka sviču. Ta veza bi normalno funkcionisala na 100 Mb/s, ali bi veći deo vremena linija bila neiskorišćena. Ovo treba znati zbog toga da se ne bi nepotrebno investiralo u skuplju opremu koja će biti iskorišćena na nivou od samo 10% svojih mogućnosti.

Scenario 3

Ukoliko jedna grupa korisnika intenzivno koristi jednu ili više centralizovanih (serverskih) aplikacija i to predstavlja glavni saobraćaj u mreži, rešenje bi moglo da bude povezivanje svih korisnika i njima dodeljenog servera na jedan 100 Mb/s hab. Ovakve situacije se često javljaju u poslovima knjigovodstva, vođenja raznih centralizovanih evidencija i sl. gde osoblje (često slabije obučeno) računare isključivo koristi za rad sa nekom serverskom aplikacijom, sa veoma malim ili nikakvim saobraćajem između pojedinih radnih stanica u mreži.

Ovakvo rešenje se na prvi pogled može uciniti pomalo čudnim, pošto je ustaljena praksa da se kad god je saobraćaj intenzivniji u mrežu postavlja svič. Iako hab sam po sebi ima skromnije saobraćajne mogućnosti od sviča (samo jedan korisnik može da pristupa mreži u jednom trenutku) ovo rešenje je u ovoj situaciji optimalno zbog toga što i server u jednom trenutku može da opslužuje zahteve samo jednog korisnika. U pojedinim situacijama, kada je serverska aplikacija takva da nekim mehanizmom prozivanja čvrsto drži kontrolu u svojim rukama, ovo je čak i brže od rešenja sa svičem, pošto je svič zbog složenijih funkcija obrade nešto sporiji od haba. U svakom slučaju, glavna prednost ovakvog rešenja je niža cena.

Scenario 4

Ukoliko korisnici iz više grupa intenzivno pristupaju jednom serveru, pod istim uslovima kao u scenariju 3, radi ravnopravnog pristupa korisnike svake grupe treba vezati u jedan kolizioni domen (hab, više stekabilnih habova), kolizione domene priključiti na pojedine portove sviča, a takođe i server priključiti na jedan od portova sviča (slika 3). Ovde se podrazumeva da je mreža već izdeljena na kolizione domene.

Scenario 5

Ukoliko korisnici koriste veći broj aplikacija koje se izvršavaju na različitim serverima tada se u zavisnosti od intenziteta saobraćaja mogu primeniti dva rešenja:

Za saobraćaj manjeg intenziteta se može primeniti rešenje slično onom iz scenarija 4. Razlika bi se sastojala samo u tome što bi se veći broj servera priključivao na portove sviča. Ovo rešenje je opciono i glavna mu je prednost niža cena

Za saobraćaj većeg intenziteta, kada krisnici iz iste grupe tokom rada pristupaju različitim serverima, prethodno rešenje ne bi bilo optimalno pošto na jednom kolizionom domenu u jednom trenutku radi samo jedan korisnik. U tom slučaju bi kolizioni domen postao usko grlo, pa bi rad bio znatno usporen. Rešenje za ovaj slučaj je prikazano na slici 4 i podrazumeva da su svi korisnici direktno povezani na lokalne svičeve umesto na habove, a lokalni svičevi povezani na portove centralnog sviča na koji su priključeni i serveri. Na taj način se može ostvariti direktna, ne deljena veza između bilo koje radne stanice i bilo kog servera

Ovde treba napomenuti da za razliku od varijante sa centralnim svičem i periferijskim habovima (scenario 2), u drugoj varijanti ovog scenarija može da se primeni rešenje da centralni svič radi na 100 Mb/s, a lokalni na 10 Mb/s. Razlog tome je što svič istovremeno može da podrži veci broj korisničkih linija, i da sa svake od njih nesmetano prima Eternet pakete. Zahvaljujuci internoj komutaciji svi paketi pristigli sa različitih portova mogu paralelno da se usmere na jedan, na pr. 100-megabitni port. Iz toga proizilazi da 10-megabtini svič može da generiše dovoljnu količinu podataka da efikasno iskoristi 100-megabitni link ka centralnom sviču.

Scenario 6

Korisnici u grupi imaju veliku potrebu da međusobno razmenjuju veće količine podataka. U ovom slučaju bi trebalo izbegavati povezivanje preko jednog kolizionog domena, već takve korisnike treba direktno povezati na svič. Drugim rečima cela mreža treba da bude komutirana, bez formiranja kolizionih domena, što znači da i centralni (kičmeni) i periferijski mrežni aktivni uređaji treba da budu svičevi. Time se sprečava da dođe do situacije da se tokom većeg dela vremena podaci jednog korisnika prenose u velikim paketima, dok veći broj drugih

korisnika čeka na red da pošalje svoje pakete, što bi bio slučaj u mreži sa habovima.

Scenario 7

U savremenim lokalnim mrežama zbog potreba efikasne centralizovane administracije sve češće se primenjuju rešenja sa tzv. »farmama servera«. To znači da su svi serveri u mreži, bez obzira kojim korisnicima iz koje radne jedinice su namenjeni, fizički smešteni na jenom mestu. Nacin konfigurisanja mreže i ovde strogo zavisi od intenziteta saobraćaja i tipa aplikacija.

Ukoliko se radi o jakoj serverskoj aplikaciji, odnosno ukoliko je veći deo mrežnog saobraćaja namenjen razmeni podataka između klijenata i servera, sa minimalnim učešćem razmene podataka između samih korisnika, moguće je ostvariti jeftinije rešenje sa centralizovanim svičem i periferijskim habovima. Pritom bi serveri bili direktno priključeni na portove sviča, dok bi korisnici mogli da budu priključeni ili takođe direktno na portove sviča ili na portove habova.

Ukoliko je saobraćaj većeg intenziteta i ukoliko serveri svojim konfiguracijama mogu da podrže veliki broj pristupa, treba primenjivati isključivo komutirano rešenje i u kičmi i na periferiji. Pored toga, ako serveri imaju znatno veće mogućnosti, a za tako nečim postoji potreba, treba razmotriti rešenje da periferijski i centralni svičevi rade na različitim brzinama. U toj varijanti bi postojala tri rešenja:

Periferijski svičevi rade na 10 Mb/s, a centralni svič na 100 Mb/s Periferijski rade na 10 Mb/s, na sledećem nivou su svičevi na 100 Mb/s i na

najvišem nivou svičevi na 1000 Mb/s. Ovo rešenje bi se primenjivalo kod mreža sa veoma velikim brojem korisničkih računara

Periferijski svičevi rade na 100 Mb/s a centralni na 1000 Mb/s

Scenario 8

Veći broja korisnika koji u svom radu imaju značajne potrebe za međusobnom razmenom podataka. Glavni problem je što je njihov fizički raspored takav da su korisnici iz istih radnih jedinica raspoređeni po razlicitim lokacijama unutar jedne ili više zgrada. Dodatni problem može da predstavlja učestalost premeštanja osoblja sa jedne lokacije na drugu. Mreža pritom mora da zadrzi takvu funkcionalnost da saobraćaj korisnika treba da bude ograničen unutar radnih jedinica, bez mešanja sa drugim.

U ovom slučaju optimalno rešenje je korišćenje tzv. Virtuelnih LAN-ova (VLAN). VLAN-ovi se najčešće formiraju na kompletno komutiranim mrežama. VLAN mogućnosti ne poseduju habovi već samo posebni svičevi. Način funkcionisanja je sledeći: korisnici u mreži su logički podeljeni na odgovarajuće grupe po nekom kriterijumu koji definiše administrator (na pr. pripadnost određenoj radnoj jedinici). Takva jedna grupa predstavlja VLAN. Na osnovu adresa polazišta i odredišta pristiglog paketa mrežni svičevi (koji moraju da poseduju VLAN mogućnosti) vrše proveru da li pošiljalac i primalac paketa pripadaju istom VLAN-u. I tek ukoliko se utvrdi da pripadaju, vrši se komutacija. Broadcast paketi koje povremeno šalju pojedine stanice se prosleđuju svim korisnicima unutar jednog VLAN-a, a nikako ostalima. Na ovaj način se potpuno sprečava mogućnost pristupa resursima iz jednog VLAN-a od strane korisnika iz drugog. Ukoliko se ova veza ipak u pojedinim slučajevima mora dozvoliti, to se onda radi preko uređaja koji rade sa protokolima trećeg nivoa ISO/OSI modela (IP, IPX i sl.).

Gigabitni ethernet

U prethodnom izlaganju je najveća pažnja uglavnom poklanjana rešenjima sa 10 i 100-megabitnim Eternetom, dok je Gigabitni eternet samo uzgredno spomenut.

Razlog tome je što je gigabitna oprema još uvek prilično skupa, a samim tim i njena primena ograničena. U savremenim mrežama, prema trenutnom stanju na tržištu, gigabitni uređaji se uglavnom koriste u najvišim nivoima hijerarhjije mrežne strukture, najčešće u vidu ekstremno brzih svičeva koji podrzavaju saobraćaj sa većeg broja 100-megabitnih segmenata. Prema trenutno dostignutom nivou tehnologije, radi se o svičevima sa relativno malim brojem portova, uglavnom sa optičkim portovima. Sa druge strane, na nižim nivoima hijerarhije primenjuju se 100-megabitni svičevi, sa nešto većim brojem portova (16 do 32) i sa jednim gigabitnim portom za up-link vezu.

Imajući u vidu dosadašnji tok razvoja Eternet mreža, i pored trenutno visoke cene, može se očekivati da u dogledno vreme oprema gigabitnog eterneta postane pristupačna po ceni i da nađe svoje mesto i na nižim nivoima mrežne hijerarhije, tim pre što odgovarajuća tela IEEE uveliko pripremaju standarde za 10-gigabitni eternet. U svakom slučaju, principi konfigurisanja Eternet mreža izloženi ranije važice i dalje, s tim što će ulogu 10-megabitnog eterneta preuzeti 100-megabitni, čiju ce ulogu opet preuzeti gigabitni. Takođe uvođenjem Gigabitnog eterneta i razvojem komutacionih integrisanih kola može se desiti da proizvođaci počnu lagano da napuštaju tehnologije deljenih kolizionih domena, odnosno habova i da se budući razvoj Eterneta svede samo na svičeve.

Intenzitet saobraćaja prema aplikacijama

Jedan od najčešće pominjanih termina u prethodnom izlaganju je intenzitet saobraćaja. Ovu veličinu je u praksi teško egzaktno odrediti. Zapravo, jedini egzaktni način je merenje određenih statističkih pokazatelja na mreži uz pomoc posebne, relativno skupe opreme. Međutim, ovaj metod se može primeniti jedino na već instaliranim, postojećim mrežama. Kako je u praksi često potrebno unapred proceniti buduće potrebe za mrežnim saobraćajem i u skladu sa tim nabavljati aktivnu opremu, podaci dobijeni merenjem jedino mogu da posluže kao ulazni parametri za procenu.

Ukoliko prilikom koncipiranja mreže nema mogućnosti da se izvrše merenja realnog saobraćaja, procenu treba izvršiti na osnovu vrste aplikacija koje će u mreži biti izvršavane i intenziteta saobraćaja koje one statistički gledano najčešće generišu. Iako su ove procene grube, one mogu dati sasvim zadovoljavajuće rezultate koji bi omogućili optimalnu procenu.

Međutim, pre nego što kažemo nešto o softverskim aplikacijama, treba spomenuti pitanje hardvera radnih stanica. Nema mnogo smisla instalirati mrežu visokih performansi ukoliko računari koji su na nju povezani nemaju mogućnosti da generišu onoliki saobraćaj koji bi iskoristio moguće kapacitete mreže. Pored procesora, memorija tvrdih diskova i ostalih standardnih računarskih komponenti od ključnog značaja za mrežni rad računara je tip periferijske magistrale i mrežne kartice. Tabela 1 daje prikaz saobraćajnih mogućnosti pojedinih postojećih magistrala i maksimalnih mogućnosti korišćenja takvih računara u mrežama.

ISA PCMCIA EISA MCA PCI

Teorijski opseg saobraćaja

66 Mbps 66 Mbps 264 Mbps 320 Mbps 1056 Mbps

Realni opseg saobraćaja

10-20 Mbps

10-20 Mbps

64 Mbps 80 Mbps 264 Mbps

Najbrza mrežna

Komutirani eternet

Komutirani eternet

Komutirani ili brzi

Komutirani eternet

Komutirani ili brzi

konfiguracija eternet eternet

Što se tiče intenziteta saobraćaja koji generišu pojedine aplikacije, grubo se može reći da najveći intenzitet imaju transferi podataka grafičkog tipa. Naime, kako savremeni računari imaju veoma razvijene grafičke mogućnosti, korisnici su retko spremni da se ovih pogodnosti odreknu u mrežnom radu. Takođe, korišćenje raznih aplikacija »Internet-tipa« značajno utiče na protok podataka u mreži. Da stvar bude još gora, u pojedinim slučajevima se određenom tipu aplikacije mora fiksno dodeliti određen saobraćajni opseg pošto rade u realnom vremenu gde nikakvo kašnjenje nije dozvoljeno.

Na osnovu toga se može napraviti određena podela mrežnih aplikacija prema intenzitetu saobraćaja i dati predlog za načine konfigurisanja mreže, odnosno načina povezivanja računara koji date aplikacije podržavaju na mreži. Ove podaci prikazani su u tabeli.

Intenzitet saobraćaja

Intenzitet saobraćaja

Komutirani eternet

Deljeni brzi

eternet

Komutirani brzi eternet

E-mail Nizak + + + +

Kalendar Nizak + + + +

Obrada teksta

Nizak + + + +

Poslovna grafika

Srednji - + + +

Video na zahtev(npr. potrebe obuke)

Srednji - + + +

Video konferencija

Visok - + + +

Prenos slika Visok - + + +

Distribuirane baze podataka

Visok - + + +

Grafička obrada

Visok - - + +

Multimedija Visok - - + +

3D modeliranje,visoke definicije

Veoma visok

- - - +

Napredni CAD/CAM

Veoma visok

- - - +

Zaključak

Iako se u ovako kratkom razmatranju ne mogu obuhvatiti svi mogući slučajevi, izborom 8 prethodno opisanih, dat je prikaz karakterističnih situacija iz kojih se

mogu izvesti zaključci o načinima konfigurisanja računarskih mreža Eternet tipa. Opšti zaključak je da ukoliko korisnici nemaju veliku potrebu da međusobno razmenjuju podatke, ali intenzivno koriste jedan zajednički mrežni resurs (štampač, server, ruter kojim se pristupa Internetu) sasvim zadovoljavajuce rešenje za njihovo povezivanje može biti kolizioni domen, odnosno habovske veze. Ukoliko pak korisnici imaju potebu da međusobno razmenjuju podatke ili da pristupaju većem broju zajedničkih resursa, potrebno je povezivanje izvršiti preko svičeva. Imajući sve to u vidu, bilo da se vrši konfigurisanje nove mreže ili se nadograđuje stara, može se postići efikasan i optimalan rad, bez nepotrebne nabavke skupe opreme koja neće moći da bude na adekvatan način iskorišćena.

ISDN se često smatra prirodnim evolucionim putem ka brzim digitalnim infrastrukturama. Radi se o tehnologiji koja svima pruža priliku da pretvore svoje konvencionalne telefonske linije u ISDN linije, da bi brže uspostavili vezu, da komuniciraju na višim brzinama i da propuste glas, video i podatke kroz jedinstveni medijum.

Sa ISDN-om, digitalne informacije se direktno prenose - bez posredstva analognih uređaja kao što su modemi. ISDN je tehnologija koja pruža veću fleksibilnost, omogućavajući integraciju prethodno razdvojenih mreža u jedinstvenu infrastrukturu. Ovaj integrisani servis pruža nove mogućnosti u svim sverama telekomunikacija - od tradicionalnih aplikacija kao što je kvalitetan prenos glasa, telecommuting-a (rad od kuće) i LAN povezivanja, do novih aplikacija kao što su videokonferencije, multimedijalni servisi i obuka "na daljinu".

Kao što je CD tehnologija potisnula klasične vinilske audio ploče, ISDN je tehnologija čije vreme, u sledećoj dekadi, neumitno dolazi.

Šta je to ISDN?

ISDN tehnologija je standardizovana prema preporukama CCITT i ITU, koje opisuju protokole i arhitekturu potrebnu za implementaciju digitalne komunikacione mreže.

ISDN znači - Integrated Services Digital Network."Integrasani servisi" se odnosi na mogućnost podrške brojnim aplikacijama, a "digitalne mreže" - na potpunu digitalnu vezu, sa kraja na kraj konekcije. ISDN mreže se prostiru od lokalne telefonske centrale do korisnika i obuhvataju svu telekomunikacionu i komutacionu opremu između.

ISDN je baziran na tehnologiji koja je razvijena tokom 1970.-ih, sa ciljem da reši problem prenosa digitalnih veza preko postojećih bakarnih vodova, originalno namenjenih za prenos analognih signala. Kao što se vidi na sledećoj slici, analogna linija je u stanju da podrži samo jedan komunikacioni uređaj u jednom trenutku, u ovom slučaju PC računar - koji mora da koristi modem da bi pretvorio svoj digitalni signal u analogni.

Najveća pouzdana prenosna brzina bi bila oko 28.8 Kbps. Sa druge strane, PC i drugi uređaji povezani preko ISDN veza su u stanju da primaju i šalju podatked u svom originalnom digitalnom obliku, brzinama do 128 Kbps.

Velika prenosna brzina ISDN-a, brzo uspostavljanje veze i visok nivo pouzdanosti digitalnog prenosa su glavne prednosti ISDN tehnologije.

Ovime je ISDN u stanju da obezbedi efikasniji pristup informacijama, uz cenu i troškove "običnih" telefonskih linija. Sve ove prednosti ne zahtevaju ogromne investicije u okviru sistema prenosa, jer se radi o tehnologiji koja koristi postojeće komutatore i ožičenja. ISDN je našao svoje mesto u poslovnim i akademskim sistemima u Evropi, Japanu, Australiji i Severnoj Americi.

DNS - Domain Name SystemFTP - File Transfer ProtocolPPP - Point to Point ProtocolSMTP - Simple Mail Transfer ProtocolSNMP - Simple Network Management ProtocolTCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet ProtocolWWW - World Wide Web

DNS - Domain Name System

U TCP/IP mrežama svaki host računar ima i ime i Internet adresu. Resolver proces na svakom host računaru vrši translaciju između Internet adrese i imena domena. Domain Name System (DNS) je hijerarhijska aplikacija u okviru koje računari koji izvršavaju DNS nameserver procese održavaju obostrane veze između imena i Internet (IP) adresa. Kada se DNS koristi za rezoluciju imena, korisnikov klijent proces (resolver) postavlja upit DNS serveru.

Većina TCP/IP komandi omogućava pristup udaljenim serverima bilo preko imena, bilo preko IP adrese. Na primer, korisnik koji zna IP adresu može da se priključi na server zadavanjem telnet komade i IP adrese u "tačkastoj" notaciji:

telnet 212.124.184.79

Pošto je lakše upamtiti ime nego IP adresu, većina korisnika češće koristi imena u TCP/IP komandama. Na primer:

telnet mars (ili telnet mars.coing.co.yu)

Prethodna komanda aktivira pokušaj pristupa hostu po nazivu mars. TCP/IP komunikacioni softver automatski pokreće funkciju rezolucije imena na korisničkom hostu, u pokušaju da prevede ime hosta mars u odgovarajuću IP adresu.

Rezolucija imena pomoću HOST datoteke

U manjim mrežama tipično se koriste host imena dužine od 1 do 8 znakova, a mapiranje imena i adresa se beleži u lokalnoj hosts datoteci. Resolver proces na svakom hostu prevodi imena u odgovarajuće adrese pretražujući lokalnu hosts datoteku. Kada se pri rezoluciji imena koriste lokalne hosts datoteke, admnistrator mreže mora da osigura da su sve hosts datoteke ažurne prema svim dodavanjima i izbacivanjima računara sa mreže. U većim mrežama, ove promene su česte i time proces održavanja postaje zamoran i neproduktivan.

Rezolucija imena pomoću DNS-a

Domain Name System obezbeđuje mrežni servis koji prevodi host imena u IP adrese. Kada se DNS koristi za rezoluciju imena, svaki host izvršava Resolver proces. Međutim, umesto da kosultuje lokalne hosts tabele, DNS klijent postavlja upit DNS serveru negde na Internet-u. DNS server koristi bazu podataka i šalje rezultate nazad DNS klijentu (Resolver) unutar lokalnog hosta.

Tipično na Internet-u postoji više od jednog DNS servera i podaci su distribuirani između njih. Tamo gde DNS server nema direktan pristup kompletnoj bazi podataka imena, DNS klijent može biti u prilici da kontaktira više od jednog DNS servera. U nekim slučajevima DNS serveri međusobno izmenjuju podatke da bi zadovoljili zahteve za rezolucijom imena. Svaki DNS server održava bazu podataka u formi direktorijumskog stabla. Kolekcija svih imena koja se nalaze u DNS bazama, koje održavaju DNS serviri globalnog nivoa sadrže imena svih host računara koji se mogu referencirati kroz Internet.

Za prosečnog korisnika, operacija rezolucije imena je trasnsparetna.

Šema Internet imena

Šema imena domena koja se koristi u okviru Internet-a, pretstavlja primer kako DNS može da se koristi radi formiranja rešenja za problem rezolucije imena u okviru svetske mreže. I većina privatnih TCP/IP mreža, odnosno Intranet mreža, koristi šeme imena konzistentne sa Internet-om.

Hijerarhijski prostor imena

Originalni set host imena koja su se koristila na Internet-u bio je nehijerarhijski, pri čemu imena nisu imala nikakvu internu strukturu. U originalnoj šemi, dodelu imena je vršio NIC - Network Information Center. Posao oko održavanja nehijerarhijske strukture postao je preobiman, tako da se prešlo na hijerarhijski sistem i strukturu u formi stabla.

Sadašnji sistem imena na Internet-u je baziran na korišćenju imena domena. Ime domena se sastoji od niza prostih imena razdvojenih tačkama. Svako prosto ime, ili set prostih imena identifikuje domen koji je pod kontrolom određenog autoriteta. Tipično ime domena na Internet-u ima oblik:

coing.co.yu

Unutar imena domena, lokalni domen se nalazi sa leve, a globalni domen sa desne strane. Domen yu identifikuje mrežu koja se administrira na geografskom, odnosno nacionalnom nivou, co.yu znači da se radi o komercijalnoj organizaciji, i na kraju coing.co.yu znači da se radi o mreži koji administrira preduzeće COING.

U slučaju da korisnik koristi ime računara unutar mreže koju administrira njegova organizacija, moguće je izostaviti naziv domena i koristiti samo naziv host računara, ovime su sledeće dve komade ekvivalentne:

telnet mars.coing.co.yutelnet mars

DNS softver automatski dodaje nedostajući domen.

Standardni Internet domeni

NIC je specifirao set stantadrnih top-level koji čine i goegrafski i negeografski sistem imena. Evo nekih uobičajenih domena:

com - komercijalne organizacije edu - obrazovne ustanove gov - vladine ustanove mil - vojne ustanove net - vodeći centri za podršku mreža org - organizacije koje ne spadaju pod gore navedene int - međunarodne organizacije xx - kod države, npr. yu=jugoslavija; it=italija...

Svi kodovi država u geografskoj šemi se sastoje od dva znaka, a imena domena u negeografskoj šemi su dužine tri znaka. Ovime dužina posledenjeg dela imena određuje da li ime potpada pod geografski ili negeografski sistem imena.

Kada neka organizacija priključi svoju privatnu mrežu na Internet, ona podnosi zahtev NIC-u radi dobijanja domena u okviru koga dalje sama dodeljuje imena server računarima. Sama organizacija odlučuje da li želi geofrafsko ili negeografsko ime domena.

DNS klijent i server softver

DNS implementira softverske komponente koje rade na klijent/server principu. Svaki host računar na Internet-u koji koristi DNS izvršava DNS klijent programe, koji obezbeđuju Resolver funkciju.

Tokom obrade komande koja referencira ime domena, a ne IP adresu, TCP/IP softver automatski poziva DNS upit koji poziva jedan ili više DNS servera radi prevođenja imena domena u njegovu IP adresu, pre nego što stvarno počne sa izvršenjem komande. Rezolucija imena je transparentna za korisnika koji je zadao komandu.

U malim mrežama, postoji mogućnost da funkcije DNS servera obavlja jedan centralizovani računar, koji bi rešavao sve upite. Na većim mrežama, jedan DNS server može dovesti do uskog grla u komunikacijama, jer bi svi korisnici pristupali istom resursu. Takođe, jedan DNS server dovodi i do jedne tačke otkaza koja može da onesposobi kompletnu mrežu, u slučaju pada DNS servera.

Preporučljivo je da se formiraju bar dva DNS servera, jedan kao primarni i ostali kao sekundarni. Sekundarni serveri preuzimaju funkciju u slučaju pada primarnog severa. U većim mrežama uobičajeno je da se koristi više DNS servera, pri čemu svaki sadrži samo deo prostora imena. Takođe je moguće da se određene oblasti prostora imena repliciraju preko više DNS servera i time poveća pouzdanost i perfomansa mreže.

Iskustvo u okviru srednje velikih Intranet sistema i mreža favorizuje sledeću varijantu: Obavezno se formira primarni DNS server. Zatim se formira jedan ili više sekundarnih servera, koji su uz to i serveri radnih grupa. Korisničke stanice, obično su to PC računari, se raspoređuju u odgovarajuće radne grupe uz prateći server koji za njih postaje primarni DNS, dok je on u stvari sekundarni server. Ovime se deli opterećenje primarnog DNS servera na lokalni rad više manjih radnih grupa i zadržava automatizam održavanja primarnog servera, kao i osvežavanja sadržaja sakundarnih servera. (Sekundarni server automatski povlači sadržaj primarnog).

Operacije pri rezoluciji imena

Pri rezoluciji imena, DNS klijent formatira poruku sa zahtevom i šalje je serveru. DNS protokol zahteva da klijenti znaju kako da stignu do bar jednog servera. DNS klijent zahtev šalje pomoću standardnih TCP mehanizama.

DNS serveri su hijerarhijski povezani, odražavajući hijerarhijsku strukturu imena domena. Root severi prepoznaju imena domena najvišeg nivoa (top-level) i znaju koji od njih šta pojedinašno rešava. Takođe, server najvišeg nivoa zna koji serveri rešavaju poddomene ispod imena domena, itd.

Posle zahteva da se reši ime mars.coing.co.yu, root server ukazuje na server za .yu, a on na server za co.yu, koji bi trebao da zna za server za coing.co.yu, koji bi opet trebao da zna sva puna imena unutar domena coing.co.yu.

DNS klijent softver može da zahteva obradu zahteva na dva načina - kroz rekurzivnu ili iterativnu rezoluciju. TCP/IP mreže kotiste oba načina rezolucije imena.

Keširanje

Često je da DNS klijent proces ima ugrađenu "kešing" funkcionalnost, koja minimizira interakcije koje nastaju pri interakciji DNS klijenta i servera. Svaki put kada korinikov host postavi DNS upit, on smešta rezultate operacije u internom kešu. Keš sadrži rezultate poslednjeg upita. Ako DNS klijent primi zahtev za rezolucijom imena, on vraća rezultat iz keša, ne pitajući server.

Podaci u kešu imaju definisanu vrednost važenja/trajanja (TTL), da bi se sprečila mogućnost zadržavanja u kešu preko nekog razumnog perioda. Ovime se rešava slučaj premeštanja host računara sa jedne na drugu lokaciju na Internet-u.

početak

FTP - File Transfer Protocol

FTP serveri su među najzastupljenijom vrstom informacionih servera na Internet-u, i skoro svaki host na Internet-u sadrži FTP kao klijent, server ili oba. Sadržaj FTP servera je veoma raznolik: u arhivama se nalaze ASCII dototeke, PostScript i SGML datoteke, izvršni binarni programi, slike i zvučni zapisi.

FTP protokol služi za komunikaciju FTP servera i FTP klijent programa. FTP omogućava prenos datoteka do FTP servera - "upload", kao i prenos sa FTP servera - "download".

Postoje dva načina pristupa FTP serveru:

1. korisnički FTP - za korisnike koji imaju nalog (pravo rada) na server računaru. Potrebno je da se korisnici prijave - unesu svoj nalog i šifru, posle čega mogu da koriste fajl sistem servera sa definisanim ograničenjima prava pristupa.

2. anonimni FTP - javni pristup anonimnih korisnika. Korisnik koji se identifikuje kao ftp ili anonymous ima pravo pristupa. Kao šifru unosi svoju e-mail adresu (npr. master@coing.co.yu). Prostor FTP servera kome anonimni korisnici mogu da pristupe je ograničen.

Savremeni FTP klijenti su obično u okviru Web browser-a. "Download" se vrši jednostavnim aktiviranjem hiperlinka, posle čega počinje FTP prenos sa servera na klijent.

početakPPP - Point to Point Protocol

Iako se često smatra jedinstvenim, PPP (Point to Point Protocol) je u stvari grupa protokola koji zajedno omogućavaju rad mnogih mrežnih servisa. PPP skup protokola je zasnovan na četiri osnovna principa.

1. Pregovori o opcijama konfiguracije

Radi se o mogućnosti PPP-ja da uspostavi protok između dva direktno povezana krajnja sistema. U kompleksnim mrežama, krajnji sistemi se obično razlikuju po svojim zahtevima veličine bafera, ograničenjima dužine paketa i liste podržanih mrežnih protokola. Fizička veza koja povezuje bilo koja dva krajnja sistema može da varira od spore analogne veze do brze digitalne veze sa različitim kvalitetom linije.

Da bi se izborio sa svim ovim mogućnostima, PPP sadrži skup standardnih preddefinisanih parametara za sve oubičajene konfiguracije. Prilikom uspostavljanja veze, dva komunikaciona uređaja pokušavaju da koriste preddefinisane vrednosti da bi našle zajedničku vrednost. Oba kraja PPP veze objašnjavaju svoje mogućnosti i zahteve, i to za svaku opciju na nivou veze. Ove opcije uključuju formate enkapsulacije, veličinu paketa, kvalitet veze i autentikaciju.

Protokol koji pregovara o ovim opcijama je LCP - Link Control Protocol. Protokol koji pregovora o mrežnim protokolima koji se multipleksiraju preko PPP veze je NCP - Network Control Protocol. Može postojati više NCP tokova podataka preko jedne PPP veze. Iako opcije pregovora o konfiguraciji dozvoljavaju krajnjim sistemima da postave određene funkcije sigurnosti i kompresije podataka, PPP sam po sebi ne diktira stvarne algoritme za sigurnost i kompresiju. Za sigurnost, PPP definiše PAP - Password Autentication Protocol i CHAP - Challenge Handshake Authentication Protocol, kao uobičajene metode autentikacije, ali dozvoljava korisniku da doda druge algoritme. Isto važi i za kompresiju.

2. Multiprotokol podrška

Mogućnost PPP-ja da podržava više protokla na mrežnom nivou je jedan od glavnih razloga što je postao De facto standard. Za razliku od SLIP-a - Serial IP protocol, koji prenosi samo IP datagrame, PPP radi sa nizom formata paketa, što uključuje: IP, Novell IPX, AppleTalk, DECnet, XNS, Banyan Vines i OSI. Svaki protokol iz mrežnog sloja se odvojeno konfiguriše pomoću odgovarajućeg NCP-a.

3. Mogućnost proširenja protokola

Tokom godina, IETF(The Internet Engineering Task Force) je proširio PPP kroz niz dodatnih RFC dokumenata koji definišu autentikacione servise i kripto-metode za sigurnosne i kompresione algoritme. Na primer, za većinu WAN tehnologija, kompresioni algoritmi se određuju prema kvalitetu veze. Različite tehnologije koriste različite kompresione šeme, što u mrežama dovodi do višeslojne kompresije i dekompresije. PPP kompresija na NCP nivou otklanja ovaj problem i troši manje resursa sistema.

4. Nezavisnost WAN servisa

Početna verzija PPP-ja je napravljena da ide preko HDLC - High-level Data Link Control mreža. Od tada, IETF je objavio RFC dokumente koji omogućavaju PPP-ju da radi sa svim vodećim WAN servisima koji se danas koriste, uključujući ISDN, Frame Relay, X.25, Sonet i sinhrona/asinhrona HDLC peketizacija.

početakSMTP - Simple Mail Transfer Protocol

Jedna od najčešće korišćenih mrežnih aplikacija u računarskim mrežama je elektronska pošta. U okviru TCP/IP mreža su razvijeni mnogi tipovi razmene elektronske pošte i često su međusobno povezani sa drugim sličnim sistemima u drugim vrstama mreža.

TCP/IP obuhvata protokol za razmenu elektronskih poruka pod nazivom SMTP - Simple Mail Transfer Protocol. SMTP omogućava korisnicima da šalju poruke i datoteke korisnicima u okviru LAN mreža, Internet-a ili drugih mreža koje su međusobno povezane.

SMTP ne definiše kako se pošta prenosi od korisnika do SMTP sistema, ni kako SMTP dostavlja poštu primaocu, ni interni format poruka. SMTP se isključivo bavi razmenama podataka između dva SMTP procesa. SMTP proces koji šalje poruke se zove SMTP klijent, a SMTP proces koji prima poštu je SMTP server.

Rad SMTP-a

Rad SMTP protokola se sastoji od tri koraka:

1. Uspostavlja se konekcija između SMTP klijenta i servera 2. Preko uspostavljene veze se prenosi pošta 3. Konekcija se zatvara

Uspostavljanje veze

U trenutku kada je potrebno da se pošalje elektronska pošta, SMTP klijent otvara TCP konekciju sa SMTP serverom na odredišnom host računaru koriteći port 25, TCP port određen za komunikaciju SMTP sa serverima. Zatim, klijent šalje "Hello" komandu sa imenom pošiljaoca. SMTP server šalje odgovor označavajući mogućnost da primi poštu.

Prenos elektronske pošte

Prenos elektronske pošte počinje sa komandom koja sadrži ime pošiljaoca. Zatim sledi jedna ili više komandi sa adresama primaoca. "Data" komanda započinje prenos same poruke, koji teče u formi serije sukcesivnih delova teksta. SMTP server odgovara na svaku primljenu poruku.

Radi uspešnog prenosa pošte koriste se mehanizmi za detekciju grešaka i retransmisiju. Kada SMTP server uspešno primi poruke za određenog primaoca, klijent SMTP proces briše tog korisnika sa liste primaoca. Kada su kopije poruke poslate na sve destinacije, brišu se i poruka i lista primaoca. SMTP se smatra pouzdanim prenosnim servisom jer obezbeđuje dostavu poruka na zadate destinacije. Međutim, SMTP ne obuhvata procedure koje bi mogle da garantuju da su poruke uspešno dostavljene samom korisniku.

Kada se završi prenos poruke, otvorena TCP konekcija se može upotrebiti za prenos sledeće poruke, da se obrne smer prenosa i odredišni host pošalje svoje poruke, ili da se zatvori konekcija.

Raskidanje veze

SMTP klijent zatvara konekciju zadavanjem "Quit" komande, posle čega obe strane izvršavaju zatvaranje i oslobađaju TCP konekciju.

početakSNMP - Simple Network Management Protocol

SNMP protokol (Simple Network Management Protocol) je standard za upravljanje i nadzor mreže koji definiše strategiju upravljanja TCP/IP mreža.

SNMP koristi distribuiranu strukturu koja sadrži:

Višestruke upravljane čvorove, svaki sa SNMP entitetom koji se naziva agent koji omogućava udaljeni pristup opremi za upravljanje.

Bar jedan SNMP upravljački entitet koji kontroliše upravljačke aplikacije za nadzor i kontrolu upravljanih elemenata. Upravljani elementi su uređaji kao što su server računari, ruteri i habovi, koji se nadziru i kontrolišu pristupom njihovim upravljačkim informacijama.

Upravljački protokol, SNMP, koristi se za prenos upravljačkih informacija između upravljačkih stanica i agenata. Upravljačke informacije se odnose na skup upravljanih objekata koji se nalaze u virtuelnoj oblasti koja se naziva MIB baza (Management Information Base).

SNMP poruke

Pri prenosu informacija upravljački sistemi i agenti razmenjuju SNMP poruke. Ove poruke se šalju UDP protokolom (User Datagram Protocol) i kreću se između upravljačkog sistema i servera pomoću IP protokola (Internet Protocol).

MIB baza sadrži informacije tražene od upravljačkog sistema. MIB baza za umreženi računar može da sadrži informacije o konfiguraciji i perfomansi mrežnog adaptera, slobodan prostor na disku, verziju drajver programa, aplikacija itd.

Dodatne MIB baze mogu da se upišu ili učitaju radi pristupa specifičnim podacima, sve dok sistem podržava sakupljanje traženih informacija.

Obrada zahteva

Kada upravljački sistem traži informacije dešavaju se sledeće stvari:

Upravljački sistem šalje zahtev agentu koristeći agentovu IP adresu. Agent formira SNMP datagram koji sadrži SNMP poruku i ime "komune"

kojoj upravljački sistem pripada. SNMP agent prima datagram i potvrđuje ime komune. Ako je ime komune

ispravno, SNMP agent prikuplja potrebne podatke. U suprotnom, ako je ime komune neispravno - zahtev se odbija. Ako je agent podešen da pošalje autentikacioni signal (trap) - šalje se odgovarajuća poruka.

SNMP datagram sa traženim informacijama se šalje upravljačkom sistemu

početak

TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol

TCP/IP skup protokola je osnova za jednu od najviše korišćenih mrežnih tehnologija u svetu danas. Skraćenica obuhvata dva osnovna protokola: TCP (Transmission Control Protocol) i IP (Internet Protocol)

Razvoj ovih komunikacionih protokola je počeo 1969. od strane Američkog ministarstva odbrane (US DoD). Protokoli koji su danas prerasli u TCP/IP služili su razvoj mreže ARPANET, prve svetske paket-switching mreže. ARPANET je doveo do razvoja Internet-a, najveće heterogene mreže.

Komponente TCP/IP mreža

Najvažnije komponte, pomoću kojih se formiraju TCP/IP mreže su:

Host - centralni računariU kontekstu TCP/IP protokola, termin host se odnosi na bilo koji računarski sistem koji je povezan sa Internet mrežom i komunicira uz pomoć TCP/IP-a. Host računari izvršavaju aplikativne programe koji međusobno komuniciraju. Host može biti veliki mainframe, mini računar, grafička radna stanica ili personalni računar.

MrežeTCP/IP hostovi su povezani u individualne mreže. Mreže su skup od dva ili više host računara koji su međusobno povezani na određen način. TCP/IP arhitektura je nezavisna od bilo koje forme mrežnih tehnologija.

RuteriRuter je uređaj koji obezbeđuje vezu između pojedinih mreža čineći Internet. Funkcija rutera je da premešta mrežni saobraćaj sa jedne na drugu fizičku mrežu, kada program na host računaru na jednoj mreži treba da komunicira sa računarom na drugoj. Ruting funkcija se može ostvariti na običnom host računaru koji ima ruting softver, ili pomoću specijalizovanog uređaja.

Pojedinačne mreže koje čine Internet, kao i ruteri koji ih povezuju su sakriveni od korisnika. Korisnici vide Internet prosto kao jednu jedinstvenu mrežu u kojoj mogu razmenjivati podatke sa bilo kojim hostom.

Fizičke mrežne tehnologije

Na Internet-u, podaci se prenose sa jednog uređaja na drugi preko fizičkih kola. Prenos podataka preko fizičkih kola se kontroliše pomoću Data Link protokola. Data Link protokol definiše formate podataka, koji se obično nazivaju paketima, koji se prenose preko fizičkih kola.

Data Link protokol takođe definiše pravila kako se razmenjuju paketi. Fizičko kolo zajedno sa Data Link protokolom čini Data Link preko koga se podaci prenose bez grešaka. Svaka fizička mreža u TCP/IP mreži ima formu Data Link-a.

Fizičke tehnologije koje se mogu koristiti za implementaciju Data Link-ova u Internet-u može se podeliti u dve kategorije - Data linkovi lokalne mreže (LAN) i Data linkovi udaljene mreže (WAN).

LAN Data Link-ovi

LAN Data Link-ovi su zasnovani na tehnologiji koja treba da obezbedi zahteve pred komunikacijama velike brzine i relativno kratkih rastojanja između inteligentnih uređaja.Većina LAN mreža danas povezuju personalne računare i radne stanice sa većim sistemima, koji se obično nazivaju serverima.

LAN Data link-ovi se prostiru u okviru pojedinačne zgrade ili bliskih zgrada. Obično se ne ukrštaju sa javnim objektima i normalno rade preko privatnih kablova. Tipične brzine prenosa idu od 4 do 100 Mbps. LAN Data Link tehnologije se uglavnom koriste za formiranje ravnopravnih ("peer") mreža, u kojima svaki uređaj u okviru LAN-a može da komunicira sa bilo kojim drugim uređajem u LAN-u.

Najčešće korišćene LAN Data Link tehnologije su: Ethernet, Token Ring, Token Bus, ARCnet, FDDI i LocalTalk.

WAN Data Link-ovi

Mnogi današnji računari koriste javne telekomunikacione kanale da bi ostvarili WAN Data Link-ove, za razmenu podataka između geografski udaljenih područja. Uobičajene brzine prenosa idu od 2400 bps, pomoću jevtinih modema i komutirane PTT mreže, pa do 45 Mbps preko iznajmljenih T3 digitalnih kanala. WAN se obično koristi kao point-to-point veza uparenih uređaja.

Većina WAN Data Link-ova je vezana za razne analogne i digitalne kanale koje obezbeđuju javne ili vladine telekomunikacione ustanove. Kanali se kreću od komutiranih telefonskih mreža, do digitalnih mreža velike brzine koje se iznajmljuju na bazi mesečnog zakupa.

Najčešće korišćene WAN Data Link tehnologije su: HDLC, PPP, X.25, Frame Relay, ISDN, DQDB i ATM.

Fizička implementacije mreže

TCP/IP mreže se fizički implementiraju povezivanjem pojedinih mreža koje imaju iste ili različite Data Link tehnologije. Komponete koje se koriste pri formiranju fizičke mreže su: računari, mrežni adapteri, sistemi ožičenja i koncentratori (pasivna oprema), aktivni mrežni uređaji i mrežni softver.

TCP/IP mrežni softver

Mrežni adapteri obezbeđuju niže funkcije, koje omogućavaju da se fizičke komunikacije vrše preko fizičke mreže međusobno povezanih uređaja. Više funkcije koje omogućavaju korisniku da rade se ostvaruju uz pomoć TCP/IP mrežnog softvera koji pristupa mrežnom adapteru.

U okviru personalnih računara, softver koji korisniku daje mogućnost komunikacije se obično zove mrežni operativni sistem. Mrežni operativni sistem uvećava mogućnosti osnovnog operativnog sistema na taj način što dodaje mrežne funkcije, kao što su, recimo, pristup udaljenim datotekama i štampačima.

početak

WWW - World Wide Web

WWW, World Wide Web, je najsnažniji informacioni servis na Internet-u, koji osim svojih funkcija obuhvata i integriše i većinu drugih informacionih servisa, na način koji je lak za razumevanje i korišćenje.

Do pojave WWW-a, za pristup FTP serveru je bio potreban FTP klijent, Gopher klijent za pristup Gopher serveru. Web browser-i omogućavaju pristup svim navedenim servisima i još više od toga.

WWW dokumenti

WWW dokumenti se pišu u jeziku pod nazivom HTML, HyperText Markup Language. U svom sirovom obliku, HTML izgleda kao običan tekst sa dodatim komandama za formatiranje (Tag-ovi). HTML u sebi sadrži pravila za definisanje veza (linkova) sa FTP arhivama, Gopher serverima i drugim Web serverima.

Web serveri distribuiraju HTML dokumente pomoću protokola pod nazivom HTTP, HyperText Transfer Protocol.

WWW interfejs

Web browser raspolaže sa grafičkim korisničkim interfejsom. HTML dokument se preuzima od Web servera i formatira prema HTML komandama. Hipertekst linkovi se prikazuju u vidu naglašenih, podvučenih delova teksta, slika ili delova slika. Kada korisnik aktivira link (obično pomoću pritiska na dugme miša), browser počinje da "dovlači" ukazani dokument.

Ako se radi o HTML dokumentu, browser ga prikazuje, ako se radi o direktorijumu FTP arhive, browser lista direktorijum i ispisuje sadržaj u formi hipertekst linkova na poddirektorijume ili datoteke u direktorijumu. Web browser-i uz tekst ispisuju i slike, a u slučaju video i audio zapisa pokreću dodatne programe za prikaz.

Za korišćenje WWW-a i browser-a korisniku je potrebno da ima TCP/IP protokol i eventualno Internet vezu. Pojedinačni korisnici obično koriste PPP veze.

Ethernet sistem

Ethernet je LAN (Local Area Network) tehnologija koja obezbeđuje prenos informacija između računara brzinom od 10 i 100 miliona bita u sekundi (Mbps). Trenutno najraspostranjenija verzija Ethernet tehnologije je 100 Mbps TP (Twisted Pair).

Ethernet obuhvata originalni sistem sa debelim koaksijalnim kablom, kao i tanki koaksijalni, sistem sa uvrnutim paricama (TP) i fiber-optiku (FO). Najnoviji Ethernet standard definiše Fast-Ethernet preko TP i FO kabliranja.

Slika 1 - Ovim crtežom je Dr. Robert M. Metcalfe prikazao Ethernet, tokom svoje prezentacije u okviru "National Computer" konferencije, juna 1976.

Ethernet tehnologija

Danas se koristi više LAN tehnologija, ali je Ethernet ubedljivo najpopularnija. Procena je da je do 1994. širom sveta instalariano preko 40 miliona Ethernet čvorova. Ovakva popularnost Ethernet-a stvara veliko tržište Ethernet opreme, koje za uzvrat obezbeđuje komparativne cene.

Od samog nastanka Ethernet standarda, svima su bile dostupne specifikacije i prava da formira Ethernet mrežu. Ova otvorenost, uz laku upotrebu i robustnost je rezultirala velikim Ethernet tržištem, i još jedan je razlog zašto se Ethernet toliko raširio u okviru računarske industrije.

Ogromna većina proizvođača računara, u današnje vreme u svoje proizvode ugrađuje 10/100 Mbps Ethernet adaptere, time im dajući mogućnost da se povežu sa svim postojećim računarima u okviru Ethernet LAN mreže. Mogućnost za povezivanje širokog spektra računara putem mrežne tehnologije nezavisne od određenog proizvođača je izuzetno važan princip koji zagovaraju savremeni LAN menadžeri.

Razvoj Ethernet standarda

Ethernet je stvorio Dr. Robert M. Metcalfe u Xerox-ovom razvojnom centru u Palo Alto-u tokom 1970-tih. Dizajniran je tako da podrži zarvoj "kancelarije budućnosti" koja je sadržala jedan od prvih presonalnih računara Xerox Alto. Prvi Ethernet sistemi pod nazivom "eksperimentalni Ethernet" su radili na približno 3 Mbps.

Specifikaciju Ethenernet-a je objavio konzorcijum DEC-Intel-Xerox (DIX) 1980. Time je Ethernet postao otvoren sistem sa brzinom prenosa od 10 Mbps. Ethernet tehnologija je zatim standardizovana kao IEEE standard 802.

Prva publikacija IEEE standarda je objavljena 1985. pod naslovom "IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method

and Physical Layer Specifications." Nadalje je standard prihvaćen i od ISO organizacije.

IEEE standard definiše "Ethernet nalik" sistem baziran na originalnoj DIX tehnologiji. Sva Ethernet oprema posle 1985. se pravi prema IEEE 802.3 standardu. Tačan naziv je IEEE 802.3 CSMA/CD.

Standard 802.3 se periodično osvežava novim tehnologijama i novim medija sistemima kao što su TP i FO i u zdanje vreme 100 Mbps Fast Ethernet.

Elementi Ethernet sistema

Ethernet sistem se sastoji od tri osnovna elementa:

1. fizičkog medija koji prenosi Ethernet signale između računara 2. skupa pravila kontrole pristupa mediju za svaki Ethernet interfejs 3. Ethernet ram koji sadrži standardizovani set bita koji prenose podatke kroz

sistem

Rad Ethernet-a

Svaki računar sa Ethernet adapterom (mrežna stanica) radi nezavisno od drugih stanica na mreži: nema centralnog kontrolera. Sve stanice priključene na Ethernet dele sistem isgnalizacije. Da bi poslala podatke stanica prvo osluškuje kanal, i kada je slobodan stanica prenosi podatke u formi Ethernet rama ili paketa. Posle svakog prenosa paketa, sve stanice moraju podjednako da se kvalifikuju za pravo sledećeg prenosa.

Ovo obezbeđuje da je pristup mrežnom kanalu fer i da ni jedna mrežna stanica ne blokira druge stanice. Pristup deljenom kanalu je određen kontrolom pristupa medijumu (MAC) unutar Ethernet interfejsa u svakoj stanici. MAC mehanizam je baziran na sistemu pod nazivom: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD).

CSMA/CD protokol

CSMA/CD protokol radi na način sličan razgovoru u mračnoj sobi. Svi oko stola moraju da slušaju šre nego progovore (Carrier Sence). Onog trenutka kada nastane pauza svi imaju podjednake šanse da nešto kažu (Multiple Access). Ako dvoje počnu sa pričom, to trebaju istog trenutka da shvate i stamu (Collision Detect).

Prevedeno na Ethernet terminologiju, svaki interfejs mora da sačeka dok na kanalu ne bude signala i tada može da počne sa prenosom. Ako neki drugi interfejs u tom trenutku prenosi podatke, na kanalu postoji signal koji se zove nosilac (Carrier). Svi ostali interfejsi pre nego počnu sa prenosom moraju da čekaju da nosilac nestane.

Svi Ethernet interfejsi imaju jednaku mogućnost prenosa paketa po mreži. Nijedan nema viši prioritet u odnosu na druge. Kako je signalima potrebno konačno vreme da da pređu sa kraja na kraj Ethernet sistema, prvi biti Ethernet paketa stižu u različite delove mreže u različito vreme. Time je moguće da dva interfejsa primete da je kanal slobodan i počnu da prenose pakete u isto vreme. U ovakavom slučaju, Ethernet sistem ima definisan način da primeti koliziju, prekine i ponovi prenos, što se naziva detekcijom kolizije.

CSMA/CD protokol je projektovan da obezbedi ravnopravan pristup deljenom kanalu tako da sve stanice imaju šansu da koriste mrežu. Posle prenosa

pojedinog paketa sve stanice koriste CSMA/CD protokol da odrede koja će od njih da sledeća zauzme Ethernet kanal.

Kolizije

Ako se desi da više od jedne stanice prenosi po Ethernet kanalu u istom trenutku, tada kažemo da se signali sudaraju. Stanice detektuju ovakav događaj i istog trenutka menjaju svoj vremenski raspored prenosa koristeći specijalni algoritam. Kao deo algoritma, stanice biraju slučajan period vremena posle koga pokušavaju da ponove prenos, čime se sprešava ciklično izlaženje na kanal.

"Kolizija" je ne baš srećno izabran termin za način kontrole pristupa medijumu, jer zvući kao da se nešto "loše" dogodilo i time dovodeći ljude u poziciju da misle da su kolizije indikacija pogrešnog rada mreže.

Istina je da su kolizije potpuno normalni i očekivani događaji na Ethernet-u i prosto rečeno - indiciraju da CSMA/CD protokol radi. Kako se dodaje još mrežnih stanica, tako raste i broj kolizija kao normalan način rada Ethernet sistema.

Dizajn sistema obezbeđuje da se većina kolizija na Ethernet-u koji nije preopterećen razrešava u mikrosekundama. Normalna kolizija ne izaziva gubitak podataka. U slučaju kolizije Ethernet čeka neki broj mikrosekundi i tada automatski ponavlja prenos podataka.

Na mrežama sa velikim opterećenjem može se desiti da dođe do višestrukih kolizija prilkom pokušaja prenosa paketa. Ovo je normalno ponašanje i stanice u tom slučaju počinju da proširuju svoj niz vremena čekanja koji biraju po slučajnom principu.

Ponovljene kolizije za dati paket indiciraju zauzetu mrežu.Proširenje vremena čekanja obezbeđuje stanicama automatski metod za prilagođenje prometu na mreži. Tek posle 16 uzastopnih bezuspešnih pokušaja (kolizija) stanica odbacuje Ethernet paket. Ovo se dešava ako je kanal trajno preopterećen ili fizički prekinut.

Prenos podataka metodom najboljeg pokušaja

Ovo nas dovodi do interesantne tačke, koja znači da Ethernet kao i druge mrežne tehnologije, radi po principu "najboljeg pokušaja". Da bi se kompleksnost i cena LAN mreže zadržala na razumnom nivou, ne daje se garancija pouzdanosti prenosa. Iako se nivo grešaka pri prenosu LAN kanala pažljivo projektuje, greške ipak nastaju.

Do gubitka paketa može doći, na primer usled impulsne električne smetnje ili usled dugotrajnog preopterećenja LAN mreže. Bez obzira na tehnologiju, ni jedna LAN mreža nije savšena, zbog čega se korekcija grešaka obavlja unutar protokola viših slojeva mrežnog softvera.

Viši protokoli obezbeđuju da se prenos podataka korektno obavalja. Pouzdani prenos se postiže uvođenjem brojeva sekvenci i potvrdom prijema u okviru viših protokola.

Ethernet ram i Ethernet adrese

Srce Ethernet sistema je Ethernet ram (tj. paket) koji se koristi za prenos podataka između računara. Ram se sastoji od niza bita organizovnih u više polja. Polja sadrže adrese, podatake promenljive dužine (od 46 do 1.500 bajta), i polje za proveru greške, odnosno proveru integriteta bita u ramu.

Prva dva polja u ramu su 48-bitske adrese, koje se nazivaju odredišna i izvorna adresa. IEEE kontroliše dodelu ovih adresa tako što administrira 24-biska adresna područja. 48-bitska adresa se naziva i fizičkom adresom, odnosno MAC adresom. Svakom Ethernet interfejsu se tokom proizvodnje dodeljuje jedinstvena 48-bitska adresa, što značajno oakšava podešavanje i rad mreže.

Kako se svaki Ethernet paket šalje po deljenom kanalu, svi Ethernet interfejsi gledaju prvo 48-bitsko polje paketa koje sadrži odredišnu adresu. Interfejsi porede odredišnu adresu sa svojom adresom i ako se one slažu prelazi se na čitanje celog paketa i prenosa ka mrežnom softveru. Svi drugi mrežni interfejsi prestaju sa čitanjem paketa kada primete da se odredišna adresa paketa ne slaže sa njihovom adresom.

Multicast i Broadcast adrese

Multicast adrese omogućavaju grupi stanica da prime isti Ethernet paket. Mrežni softver može podesiti Ethernet adapter tako da osluškuje određene multicast adrese. Ovime je moguće da se podesi grupa stanica kao multicast grupa sa odrešenom multicast adresom.

Specijalni slučaj multicast adrese je broadcast adresa, koja je 48-bitska adresa sastavljena samo od binarnih jedinica. Svi Ethernet adapteri koji vide paket sa ovakvom adresom ga čitaju i prosleđuju mrežnom softveru.

Viši protokoli i Ethernet adrese

Kompjuteri priključeni na Ethernet mogu da razmenjuju podatke pomoću softvera višeg nivoa, kao što su TCP/IP protokoli u okviru Internet mreže. Paketi viših protokola se prenose unutar polja za podatke Ethernet paketa.

Protokoli višeg mrežnog nivoa imaju sopstvene sisteme adresa, kao što je 32-bitna adresa IP protokola. IP softver zna za svoju 32-bitnu adresu i može da sazna svoju 48-bitnu Ethernet adresu, ali ne i Ethernet adrese drugih stanica.

Da bi kompletan sistem radio, mora da postoji način da se odrede Ethernet adrese drugih IP stanica na mreži. U slučaju više višljih protokola, uključujući TCP/IP, ovo se obavlja pomoću protokola pod nazivom Address Resolution Protocol (ARP).

Rad ARP protocola

Rad ARP-a je jednostavan. Neka IP stanica "A" ima adresu 192.0.2.1 želi da pošalje podatke preko Ethernet kanala drugoj IP stanici "B" sa adresom 192.0.2.2. Stanica "A" šalje paket na broadcast adresu sa ARP zahtevom. ARP u osnovi govori: "Hoće li stanica na ovom Ethernet kanalu sa adresom 192.0.2.2 da mi kaže svoju Ethernet adresu?".

Kako se ARP upiti šalju unutar broadcast paketa, svaki Ethernet interfejs je čita i prepušta zahtev ARP softveru na dalju obradu. Samo će stanica "B" odgovoriti na upit, slanjem paketa sa svojom Ethernet adresom.

Ethernet sistem može da nosi više različitih vrsti protokola. Na primer, isti Ethernet može da nosi TCP/IP i istovremeno Novell i AppleTalk. Ethernet je prosto noseći mehanizam koji prenosi pakete podataka između računara i ne mari šta se u njima nalazi.

Topologija sistema i vreme prostiranja signala po mediju

Kada se dođe do načina na koji signal putuje preko niza medija segmenata koji čine Ethernet sistem, potrebno je da se razume topologija sistema. Topologija signala, ili logička topologija se razlikuje od stvarne fizičke topologije ožičenja. Logička topologija Ethernet-a daje jedinstven kanal (ili Bus) koji prenosi Ethernet signale do svih stanica.

Višestruki Ethernet segmenti se mogu povezati u formu velike Ethernet LAN mreže pomoću uređaja koji vrše pojačanje i korekciju vremena preostiranja - pod nazivom Repeater (ripiter). Upotrebom ripitera, Ethernet sistem može da raste u formi "stabla bez korena". Ovo znači da je svaki media segment pojedinačna grana ukupnog sistema. Iako se može desiti da media segmenti budu fizički povezani u formi zvezde, sa više segmenata prikačenih na ripiter, logička struktura je ista kao i kod jedinstvenog Ethernet kanala koji sprovodi signale do svih stanica.

"Stablo" je samo formalni naziv za ovakve sisteme, i tipični dizajn mreže je u stvari kompleksno nadovezivanje mrežnih segmenata.

"Bez korena" znači da krajnji sistem povezanih segmenata može resti u bilo kom pravcu i nema određen početni segment. Još važnije, segmenti se nikada ne smeju povezati u petlju. Svaki segment mora da ima dva kraja, Ethernet ne radi ispravno u slučaju zatvorenih putanja.

Slika 2 - Topologija Ethernet signala

Slika 2 prikazuje više segmenata povezanih ripiterima i priključenih na stanice. Signal poslat sa bilo koje stanice putuje preko izvornog segmenta i pojačava se i ponavlja na svim drugim segmentima. Ovako se signal prostire do svih stanica na istom Ethernet kanalu.

Fizička struktura može da ima oblik Bus-a ili zvezde. Suštuina je, da ma kako se povežu segmenti, postoji jedan kanal koji dostavlja pakete do svih stanica unutar Ethernet LAN-a.

Vreme prostiranja - Round Trip Timing

Da bi sistem kontrole pristupa mediu ispravno radio, svi Ethernet interfejsi moraju da budu u stanju da se odazovu na pobudni signal u određenom vremenskom periodu. Vreme odziva je zasnovano na potrebnom vremenu da signal otputuje do kraja mreže i vrati se nazad. Maksimalno vreme prostiranja signala ne deljenom Ethernet segmentu je striktno ograničeno, ne bi li se obezbedilo da svaki interfejs čuje sve signale na mreži u okviru perioda definisanog u okviru sistema za kontrolu pristupa.

Što je mrežni segment duži, duže je i vreme za koje signal putuje po njemu. Svrha pravila konfiguracije je da se osigura da vreme prostiranja bude u definisanom okviru, bez obzira na kombinaciju media segmenata koji se u sistemu koriste. Pravila konfiguracije daju pravila za kombinovanje segmenata

pomoću ripitera, tako da se u okviru kompletne mreže održi tačno vreme propagacije signala. Ako ne ispoštuju specifikacije za dužine pojedinih segmenata, može doći do situacije da pojedini računari ne čuju signale u definisanom vremenu i zbog toga ometaju jedan drugog.

Tačan rad Ethernet LAN-a zavisi od media segmenta koji su napravljeni prema definisanim pravilima za svaku vrstu media. Kompleksnije mreže, sačinjene od više vrsta media, moraju se projektovati prema pravilima za multi-segment Ethernet mreže. Ova pravila ograničavaju ukupan broj segmenatai ripitera za dati sistem, sve u cilju da se obezbedi tačno vreme prostiranja signala.

Proširenje Ethernet-a pomoću Hub uređaja

Ethernet je dizajniran tako da može da bude lako proširiv, da bi se prilagodio potrebama mreže unutar određenog objekta. Da bi se proširili Ethernet sistemi, proizvođači mrežne opreme prodaju uređaje koji obezbeđuju višestruke Ethernet priključke. Ovi uređaji se nazivaju Hub-ovima.

Postoje dve osnovne vrste Hub uređaja: Repeater i Switch Hub-ovi. Svaki port Repeater Hub-a povezuje međusobno individualne Ethernet media segmente da bi se formirala veća mreža koja radi kao jedinstven LAN. Druga vrsta Hub-ova obezbeđuje komutiranje (switch-ovanje) paketa, slično formi rada Bridge uređaja.

Važno je uočiti da se svaki port Switch-a obezbeđuje konekciju ka Ethernet media sistemu koji radi kao nezavisni - odvojeni LAN. Za razliku od običnog (Repeater) Hub-a, čiji portovi kombinuju segmente i jedan veliki LAN, Switch daje mogućnost podele grupe Ethernet media sistema u višestruke LAN mreže koje su povezane paket switching elektronikom u Hub-u. Proračun vremena propagacije LAN mreže se završava na portu Ethernet Switch-a. Time se stvara mogućnost za povezivanje velikog broja individualnih LAN mreža.

Ethernet LAN se sastoji od kablovskog segmenta koji povezuje neki broj računara, ili se sastoji od Repeater Hub-a koji povezuje više medija segmenata. Kompletne LAN mreže se mogu međusobno povezati u proširenu formu pomoću paket Switching Hub-a, čime se dolazi do mreže koja povezuje i više hiljada računara.

ATM

Praktično preko noći, lokalne mreže su prerasle u komunikacione magistrale većine savremenih organizacija. Uz stalni rast i sve veću upotrebu, poterale su do kraja granice tradicionalne tehnologije.

Promena načina poslovanja i nove aplikacije zahtevaju nivoe perfomanse, fleksibilnosti i pouzdanosti, koje današnje mreže ne mogu da pruže.Potrebna su rešenja koja pružaju više prenosnog opsega, mogu da prenose multimedijalni sadržaj i uprošćuju administraciju mreže.

Tehnologije bazirane na komutaciji (Switch) obećavaju produženje tehnološkog života današnjih mreža i mogućnost razvoja novih arhitektura koje bi bolje zadovoljile sutrašnje potrebe. Zajedno, komutacija paketa i komutacija ćelija asinhronog prenosnog moda (ATM), pružaju skalabilnu perfomansu i mogućnost

fleksibilnog povezivanja za buduće komunikacione magistrale i mreže.

Komutirane mrežne arhitekture

Mrežne arhitekture koje koriste komutacione uređaje se tek danas pojavljuju. Neke su dizajnirane da prošire specifična "uska grla", dok druge unapređuju kompletnu mrežu.

Distribuirana mrežna magistrala, zasnovana na ATM tehnologiji drži konvencionalne rutere u blizini radnih grupa, ali zamenjuje FDDI sa ATM tehnologijom radi povećanja kapaciteta saobraćaja između rutera. Virtuelne kolapsirane magistrale koriste komutatore i na krajevima, i u samoj strukturi

magistrale da bi ubrzale klijent/server saobraćaj. Paketske kolapsirane magistrale zavise od propusne moći paketskih komutatora. ATM virtualne kolapsirane magistrale kombinuju komutaciju paketa i ćelija da bi se dobila još veća skalabilnost i garancije kvaliteta prenosa. Obe koriste principe virtelnih mreža da bi ostvarile logičke konekcije koje još efikasnije nose saobraćaj između korisnika.

Dok virtuelne kolapsirane magistrale donose bolji servis prvenstveno klijent/server saobraćaju, integrisana ruting/komutaciona magistrala donosi efikasni prenos i klijent/server i "peer-to-peer"

saobraćaja. Ruter/komutator uređaji pružaju jevtino, i pri tome izuzetno skalabilno povezivanje "svakog-sa-svakim". Određivanje putanje bazirano na PNNI standardu obezbeđuje efikasnost "sa kraja na kraj" i kvalitet servisa.

ATM distribuirana magistrala

ATM distriburana magistrala (slika 1) zamenjuje tradicionalnu distribuiranu magistralu. Koncentratori sa deljenim medijem i dalje sprovode mrežni saobraćaj između bliskih stanica i servera, a ruteri radne grupe i dalje povezuju fizički definisane LAN mreže. Međutim, ruteri imaju ATM interfejse i komuniciraju

kroz ATM komutator umesto kroz FDDI magistralu.

Slika 1 - ATM

distribuirana magistrala

Ovakav model obezbeđuje skalabilno, standardizovano rešenje za nagomilavanje opreme u distribuiranim integrisanim mrežama. Postojeća baza opreme iz okvira radnih grupa se čuva, dok ATM oslobađa magistralu od ograničenja deljenog medija i daje veoma brze konekcije ka centralnim serverima.

Zamena distribuirane

magistrale ne ukida sva njena ograničenja. Dodavanje ATM interfejsa na više ruter uređaja može biti skupo, pri čemu ruteri i dalje dodaju latentnost između klijenata i centralizovanih servera. Bez virtuelnih mreža, putanje saobraćaja i administracija adresa se i dalje vrši na fizičkom sloju mreže.

Paketska kolapsirana magistrala

Kolapsirane magistrale obezbeđuju bolju podršku klijent/server aplikacijama od distriburanog modela. Međutim, fizička kolapsirana magistrala je zavisna od ograničenja deljenog medija. Virtuelna kolapsirana magistrala uklanja ova ograničenja nadovezivanj

em komutatora na deljeni medij i zamenom fizičkih adresa virtulenim mrežama.

U paketski orijentisanim virtuelnim kolapsiranim magistralama, paketski komutator na nivou radne grupe zamenjuje (ili pomaže) preopterećenom koncentratoru sa deljenim medijem i smanjuje uska grla. Radne stanice povezane sa paketskim komutatorima pomoću tradicionalnih LAN interfejsa čuvaju postojeću bazu mrežnih karti i softvera. Magistralni paketski komutator povezuje komutatore radnih grupa i daje centralizovano mesto za povezivanje deljenih servera. Ako je potrebno, veze sa magistralom

i veze servera se mogu podići na nivo Fast Etherneta radi veće propusne moći.

Slika 2 - Paketska

kolapsirana magistrala

Krajnje stanice su grupisane u virtualne LAN mreže, čime se dolazi do kontrole rasprostiranje opšteg saobraćaja i podiže efikasnost mreže. Klijenti i serveri se raspoređuju u VLAN-ove prema matricama veza, a ne fizičkim lokacijama. Unutar svakog VLAN-a, sav saobraćaj se

komutira, zbog čega nestaje latentnost rutera čak i ako se klijenti i serveri nalaze na različitim fizičkim segmentima (slika 3). Snažan ruter, povezan sa magistralnim paketskim komutatorom, premešta saobraćaj između virtuelnih LAN-ova. Pouzdanost centralnog rutera umanjuje ukupne troškove, potreban je samo jedan ruter interfejs po virtuelnom LAN-u. Takođe, kombinacija virtuelne mreže, centralizovanog rutiranja i grupisanih servera značajno uprošćava administraciju mreže.

Slika 3 - Virtuelni LAN na

paketskoj virtuelnoj

kolapsiranoj magistrali

U toku su aktivnosti za definisanje standarda paketski orijentisanih virtuelnih LAN mreža.

Popularna varijanta paketski orijentisane logičke kolapsirane magistrale je prikazana na slici 35. Pri ovom pristupu, komutator na nivou radne grupe je mrežasto povezan, uklanjajući potrebu za magistralnim komutatorom. Centralni ruter i deljeni serveri su

direktno povezani sa komutatorom radne grupe. Pažljivim rasporedom stanica i portova rutera po virtuelnim LAN mrežama dolazi se do efikasnog klijent/server saobraćaja.

Slika 4 - Paketski

orijentisana mrežasta

magistrala

Paketski orijentisana virtuelna kolapsirana magistrala obezbeđuje praktični korak ka migraciji sa fizičke kolapsirane magistrale, zato što omogućava korisnicima da realizuju mnoge prednosti komutacionih mreža bez samog prelaska na ATM.

Međutim, komutacija paketa ne podržava potreban propusni opseg i kvalitet servisa kakav je već danas potreban. ATM virtuelna kolapsirana magistrala je potrebna da bi se dostigao krajnji domet klijent/server perfomanse.

ATM-bazirane virtuelne kolapsirane magistrale

ATM-bazirane virtuelne kolapsirane magistrale liče na svoje paketski orijentisane rođake, ali se oslanjaju na komutaciju ćelija da bi obezbedile povećanje skalabilnosti i garancije kvaliteta servisa (slika 5). Na krajevima mreža, paketsko/ćelijski komutator multiplicira perfomasu

tradicionalnih LAN mreža, dok čisti ćelijski komutatori donose veće brzine i podršku multimediji za zahtevnije korisnike. Unutar magistrale, ATM komutator povezuje komutatore radnih grupa, centralizovane servere i virtuelni mrežni ruter.

Slika 5 - ATM-

bazirana virtuelna

kolapsirana magistrala

Standardna ATM LAN emulacija spaja tradicionalne LAN segmente preko magistrale i

omogućava LAN klijentima transparentan rad sa ATM-povezanim serverima. Virtuelne mreže logički grupišu stanice i time uprošćuju administraciju mreže i povećavaju klijent/server efikasnost.

Komutacija i paketa i ćelija obezbeđuje visoko perfomantno povezivanje na drugom sloju unutar VLAN-ova. Kao i kod paketski orijentisanih virtuelnih kolapsiranih magistrala, klijenti i serveri unutar istog VLAN-a komuniciraju kao da su na istom LAN segmentu, bez latencije rutera, čak i da su na suprotnim krajevima mreže (slika 6).

Slika 6 - Virtuelni

LAN u ATM-baziranoj virtuelnoj

kolapsiranoj magistrali

Saobraćaj između VLAN-ova prolazi kroz virtuelni mrežni ruter. Ruter prenosi pakete između podmreža, obezbeđuje sigurnost između radnih grupa i kontroliše opšti saobraćaj. Sarađuje sa drugim ruterima u proračunu trasa kroz mrežu i može da posluži kao prevodnica ka WAN ili ne-ATM mrežama. Konekcija između ATM komutatora i

"jednorukog" virtuelnog mrežnog rutera je brzi ATM link. Unutar rutera, LAN emulacija razrešava virtuelna kola i prevodi između paketa i ćelija.

Sve ovo prilično opterećuje virtuelni mrežni ruter. On mora da održi korak sa linkovima ATM brzine, obradi LAN emulaciju, izvede tradicionalne multiprotokol zadatke, održi visoku dostupnost mreže i održi među-VLAN latentnost na minimumu. Tako, iako se ATM interfejs može dodati na skoro svaki ruter, virtuelni mrežni ruter mora da bude robustan, visoko perfomantni uređaj sa puno procesne snage i bafer memorije. ATM-bazirane virtuelne kolapsirane

magistrale su potpuno kompatibilne sa tradicionalnim mrežama, i donose skalabilnu perfomasnu i kvalitet servisa na dosta nižem nivou cena. Takođe, virtuelna mrežna tehnologija omogućava virtuelnim kolapsiranim magistralama da značajno bolje podrže klijent/server aplikacije od tradicionalnog pristupa.

Međutim, način upotrebe mreža se menja. Klijenti pristupaju serverima u više podmreža. "Peer-to-peer" aplikacije generišu saobraćaj direktno između stanica. Iako virtuelna mrežna tehnologija podiže efikasnost komunikacije između radnih grupa, saobraćaj između radnih grupa

ima trend rasta.

Integrisana ruter/komutator magistrala

Kako saobraćaj postaje sve razuđeniji i sve manje predvidljiv, kolapsirane magistrale će sve teže ostvariti kvalitet servisa i zahteve pred kašnjenjem signala kroz mrežu. Rute između stanica u različitim podmrežama ili VLAN-ovima će sadržati puno "skokova" i prelaza iz paketa u ćelije (slika 7). Potrebna je drugačija arhitektura da bi se iskoristio pun potencijal novih mrežnih komponenti, čime će se stvoriti prostor za prave "peer-to-peer" aplikacije i najsnažnije klijent/server aplikacije, koje lako prolaze kroz

brojne podmreže.

Slika 7 - Konverzija paketa u ćelije u

virtuelnoj kolapsiranoj magistrali

Integrisana ruter/komutator arhitektura magistrale prolazi kroz preostale barijere skalabilnosti, kvaliteta servisa i opšteg mrežnog povezivanja. Ključna koponenta integrisane R/K arhitekture integriše komutaciju ćelija i multiprotokol rutiranje i prenosi ih do krajeva mreže. Rutiranje na bazi integrisanog privatnog mrežnog interfejsa (Integrated Private Network-to-Network Interface, I-PNNI) obezbeđuje najviše nivoe efikasnosti i

kvalitet servisa sa kraja na kraj mreže, za klijent/server i peer-to-peer aplikacije. U okviru integrisane R/K magistrale (slika 8) R/K uređaj obezbeđuje LAN segmentaciju i tehnologiju virtuelnih mreža i za stare i za nove aplikacije. Standardni LAN interfejsi se koriste za povezivanje stanica, dok ATM interfejsi podržavaju direktne veze za snažne radne grupe.

Slika 8 - Integrasana ruter/komut

ator

magistrala

Komutacijom i na nivou 2 i naivou 3, R/K uređaji ukidaju potrebu za centralnim ruterom i smanjuju broj paketsko-ćeijskih prelaza između krajnjih tačaka mreže (slika 9). Smanjuje se ukupno kašnjenje i za peer-to-peer aplikacije kvalitet servisa postaje izvodljiv.

Slika 9 - Paketsko-ćelijska

konverzija u integrisnim

R/K magistralam

a

Standardne ATM veze između komutatora omogućavaju upotrebu ATM komutatora ili WAN ATM servisa da bi se proširila virtuelna mrežna

magistrala bez degradiranja perfomanse. Sa tradicionalnim komponentama, ditribuirano rutiranje ovakvog tipa možda i nije dostupno, ali sa najnovijom tehologijom snažnih RISC procesora i ASIC tehnologijom, rutiranje sa punom funkcionalnošću može se ostvariti unutar brzog komutatora sa malim dodatnim ulaganjem.

Multiprotokol rutiranje u ATM-komutiranim mrežama

Integracija ATM komutacije i multiprotokol rutiranja postavlja pitanje određivanja ruta. Pri formiranju virtuelnog kola, ATM sistem sa nadzor konekcija pregleda stanje fizičke mreže i

zahteve za kvalitetom servisa aplikacija i određuje najbolje putanje između krajnjih tačaka. Kada propušta (forward) paket, ruter koristi informacije o statusu logičke mreže da bi izabrao najbolju trasu između podmreža. Kako ova dva principa trebaju da sarađuju da bi se optimizovala perfomansa mreže? Odgovor daje ATM-forum u formi pricipa MPOA (multiprotocol over ATM).

Serveri ruta

Jedan od odgovora na pitanje određivanje trasa, poznatiji kao server ruta pristup, specificira arhitekturu sa najmanje tri glavne komponente: ATM sistem za nadzor konekcija, "overlay internetwork

route" određivanje i multislojna komutacija (slika 10).

Slika 10 - Serveri ruta

Multislojni komutatori (Multilayer switches - MLS) su odgovorni za prenos paketa velikim brzinama. Kada je dolazni saobraćaj upućen ka stanici u istom VLAN-u, višeslojni komutator signalizira ATM sistemu za nadzor konekcija nad virtulenim kolom gde je destinacija i komutira paket na sloju 2. Ako paket putuje između rezličitih VLAN-ova, mora da se

komutira na sloju 3. U ovom slučaju komutator prvo pita odvojeni "server ruta" za logičku putanju do odredišne mreže. Tada aktivira ATM sistem za nadzor konekcija da prevede logičku u odredišnu podmrežu. Zatim ATM sistem za nadzor konekcija prevodi logičku putanju u identifikator virtuelnog kola. I konačno paket kreće. Naravno, višeslojni komutatori keširaju (pamte) putanju i informacije o virtuelnim kolima, tako da pitaju server ruta za svaki dolazeći paket. Ipak, postavljanje nove putanje izaziva određeno kretanje signalizacije između komutatora, servera ruta i ATM sistema za nadzor konekcija. Kompleksno

st ovog procesa postavlja pitanja o pouzdanosti, ažurnosti keša i kašnjenju supostavljanja putanja.

Šta više, dva nivoa rutiranja: ATM i opšte mrežno rutiranje, rade nezavisno. Nijedan od procesa ne vidi kompletnu sliku, što utiče i na kvalitet i na efikasnost servisa. Dalje, pojedini mrežni protokoli individualno računaju mrežne putanje, a to uključuje: IP, IPX, DECnet. Paketi iz različitih protokola prolaze kroz integrisanu mrežu kao "brodovi u noći", bez znanja jednog o drugima i potencijalno međusobno ometajući tačnost optimizacije ruta.

Slika 11 - Overlay rutiranje

Integrisano PNNI rutiranje

Integrisano PNNI rutiranje obezbeđuje efikasnu alternativu prethodnom, pristupu na bazi servera ruta. I-PNNI je bazirano na ATM standardu (Private Network-to-Network Interface). PNNI specificira kako ATM komutatori trebaju da sarađuju, da bi izračunali i postavili trase i obezbedili potreban kvalitet servisa.

I-PNNI proširuje PNNI da bi

uključio rutiranje između mreža. Umesto da izračuna jednu rutu na sluju 3 i drugu na sloju 2, I-PNNI omogućava ruterima, R/K ure?ajima i ATM komutatorima da dele informacije i odrede jednu, optimalnu trasu (slika 12). Šta više, I-PNNI rutiranje obezbe?uje unificirano određivanje trasa za sve protokole koji se mogu rutirati.

Slika 12 - Integrisani

PNNI

I-PNNI rutiranje obuhvata mešavinu tehnologija u istoj mreži: R/K uređaje u blizini

snažnih radnih grupa, tradicionalne rutere u područjima sa slabim saobraćajem i ATM komutatore u okviru magistrale (slika 13). Svi uređaji sarađuju u efikasnoj upotrebi mrežnih resursa i obezbeđuju odgovarajući kvalitet servisa za svaku aplikaciju. Tamo gde je potreban širok propusni opseg i niska latentnost - koriste se ATM linkovi. Gde je cena važnija od brzine, koriste se standardni ruteri. Ako link ili izvor otkažu, ruteri i komutatori automatski postavljaju alternativnu putanju.

Slika 13 - Scenario

integrisanog PNNI

rutiranja

I-PNNI sarađuje sa PNNI-jem. Srž integrisane R/K magistrale sue konvencionalni ATM komutatori koji nadziru svoje konekcije pomoći PNNI-ja. R/K uređaji (i ruteri) ka spoljašnim vezama koriste I-PNNI da propagiraju multiprotokol riting informacije širom ATM sistema. I-PNNI prosto dodaje informacije na PNNI poruke što omogućava ivičnim uređajima da održe "svest" o LAN protokolima i topologijama podmrežna na sloju 3. Ove multiprotokol informacije su transparentne za ATM komutatore u jezgru sistema

(slika 14).

Slika 14 - I-PNNI model

rutiranja

I-PNNI rutiranje je bazirano na proverenim tehnologijama. Za razliku od servera ruta, koji zahteva novi protokol između komutatora i servera ruta, I-PNNI svoje korene ima u standardnim, otvorenim ruting protokolima, koji su godinama prisutni.

Zajedno R/K uređaji i I-PNNI daju perfomansu mreže potrebne za rad "peer-to-peer" aplikacija i najsnažnijih klijent/server aplikacija. Raspoređivanje ruting inteligencije daje mogućnost praktično neograničen

e skalabilnosti - kako mreža raste, tako raste i ukupna procesna snaga. Uz to I-PNNI obezbeđuje optimalno rutiranje uz kvalitet servisa i efikasnost mreže.

Životni vek poslovne zgrade je namanje 50 godina, a softver i hardver se menjaju u periodu od 1 do 5 godina. Mreža se većim delom ugrađuje u zgradu i treba da svojim radom zadovolji sve potrebe nastale promenama hardvera i softvera.

Migracije službi i zaposlenih po zgradi su neminovne. Svako premeštanje iz kancelarije u kancelariju prati hitno prevezivanje ili uvođenje telefona i LAN priključaka.

Čim investicija pređe nekoliko stotina (ili hiljada) EUR-a moraćemo imati dobro objašnjenje zašto nešto treba da uradimo, koliko to tačno košta i kakve uštede i koristi za firmu se time postižu...

Strukturno kabliranje Namena standarda strukturnog kabliranja je da usmeri dizajn mreže i olakša buduće izmene tako što će sada planirati za budućnost. Standardi strukturnog kabliranja su namenjeni izgradnji opštih kablovskih sistema koji omogućavaju prenos govora i podataka u sledećih 10 ili 15 godina. Ovom temom se bavi više internacionalnih standarda: ANSI/TIA/EIA-568-AOpisuje podsisteme strukturnog kabliranja telekomunikacionog ožičenja u poslovnim zgradama (ulaz, soba sa opremom, backbone, razvodni orman, horizontalni razvod, radni prostor)ANSI/TIA/EIA-569-AOsnove dizajna podsistema telekomunikacionog ožičenjaANSI/TIA/EIA-606Administracija, označavanje i obeležavanje telekomunikacione infrastruktureANSI/TIA/EIA-607Uzemljenje telekomunikacione opremePočećemo od najinteresantnije oblasti: horizontalnog razvoda. Horizontalni razvod kablova (568-A) Horizontalno kabliranje se realizuje u formi zvezde i prostire se od priključne kutije do razvodnog ormana. Sastoji se od:

Horizontalnog kabla Priključne kutije Završetka kabla (terminacije) Prespojnog polja

Horizontalni kabl može biti jedan od tri predviđena tipa, pri čemu je najveća dužina u svim slučajevima 90m:

4-parični, 100-omski UTP kabl (24 AWG, čvrsti bakarni provodnici) 2-parični, 150-omski STP kabl 2-žilni optički kabl, 62,5/125-?m

Na 90m horizontalnog kabla dozvoljeno je povezivanje ne više od ukupno 10m fleksibilnih prespojnih kablova unutar razvodnog ormana i od priključnice do računara. Svako radno mesto treba da ima najmanje dva priključka (u sklopu dvostruke priključnice), jedan za glas (telefon) i jedan za prenos podataka (LAN):

100 omski 4-parični UTP kabl za glas, sa 568-A ili 568-B rasporedom (koji po rasporedu 4 centralna kontakta odgovara telefonskom priključku)

100 omski 4-parični UTP kabl ili 150 omski STP 2-parični ili 62.5/125?m optički 2-žilni kabl za prenos podataka.

Standard 569-A dalje razrađuje detalje realizacije horizontalnog razvoda: Izbor načina izvođenja horizonalnih trasa ostavljen je projektantu. Najčešće rešenje je snop kablova koji polazi iz razvodnog ormana i ide po

vođicama unutar spuštenog plafona. Kada stigne do radnog prostora, snop se račva i spušta po pregradnim zidovima i završava u priključnicama.

U slučajevima kada trasa ima više od dva skretanja od 90° potrebno je da se predvide razdelne kutije ili otvori za izvlačenje kabla.

Kablovi su smešteni u kanalskim kutijama i cevima odgovarajućeg preseka.

Radni prostor (568-A) Radni prostor se povezuje sa telekomunikacionim priljučkom, tako da ožičenje bude jednostavno i lako za prevezivanje u slučaju pomeranja ili promena uopšte. Osnovne komponente radnog prostora su:

oprema - računar, terminal, telefon prespojni kablovi - za telefon, LAN ili optičku vezu adapteri (baluni, itd.) - moraju da budu eksterni u odnosu na priključno mesto.

Vertikalni razvod - Backbone (568-A) Vertikalno ožičenje (Backbone - "kičma") povezuje razvodne ormane, sobe sa opremom i kablovski ulaz u zgradu. Sastoji se od kablova, pomoćnih i glavnih prespojnih polja i prespojnih kablova. Ovo uključuje:

vertikalne veze između spratova kablove između soba sa opremom i kablovskog ulaza kablova između zgrada...

TIA/EIA 568 EIGHT-POSITION JACK PIN/PAIR ASSIGNMENTS

TIA/EIA T568A

TIA/EIA T568B

TIA/EIA 568 EIGHT-POSITION JACK PIN/PAIR ASSIGNMENTS

TIA/EIA T568A

100 OHM UTP CABLING SYSTEMS

Recognized categories of cable and connecting hardware: Category 3: Characterized up to 16 MHz Application examples:

IEEE 802.5 4 Mbps Annex (Token Ring)

IEEE 802.3 10BASE-T (10 Mbps Ethernet)

IEEE 802.3u 100BASE-T4 (100 Mbps Ethernet)*

IEEE 802.12 100 Mbps Ethernet or Token Ring*Category 4: Characterized up to 20 MHz Application example:

IEEE 802.5 16 Mbps UTP standard (Token Ring)Category 5: Characterized up to 100 MHz Application examples:

ANSI X3T9.5 100 Mbps TP-PMD (FDDI over UTP)*IEEE 802.3u 100BASE-TX (100 Mbps Ethernet)IEEE 802.12 100 Mbps Ethernet or Token Ring** emerging standards currently under development NOTE: IEEE (802) standards define protocols and signaling techniques of various LAN systems. Cable Specifications

Horizontal: 4 individually twisted pairs Backbone: 4-pair or multi-pair 24 AWG solid insulated conductors enclosed by jacket

Exceptions (if requirements are met): Overall foil shield (screened) may be used where required 22 AWG may be used Cable diameter must be less than 1/4î (6.35 mm) for 4-pair 4-pair color code (optional markings may be used)

Pair Color 1 White-Blue/Blue

2 White-Orange/Orange

3 White-Green/Green

4 White-Brown/Brown

Patch Cords Stranded conductors specified for adequate flex-life Cables must meet horizontal transmission performance requirements

(+ 20% attenuation values allowed) Recommended insulated conductor diameter: 0.8 mm (0.032 in) to 1 mm (0.039 in) Max. = 1.2 mm (0.047 in) Terminated either T568A or T568B pair assignment on both ends

Patch Cord Color Code Options: Pair Option 11 White-Blue/Blue

Pair Option 21 Green/Red

2 White-Orange/Orange

3 White-Green/Green

4 White-Brown/Brown

2 Black/Yellow

3 Blue/Orange

4 Brown/Slate

Cross-Connect Jumpers Must meet horizontal transmission performance requirements Color code: one white conductor and a conductor of another visibly

distinct color such as red or blue

Recognized Connector and Configurations 8-position modular jack/plug configured in either

the T568A or optionally the T568B pin/pair wiring configuration

Product Performance Testing The two major areas of transmission performance testing for cables

and connecting hardware are ATTENUATION and NEAR END CROSSTALK (NEXT)

Values specified are "worst case" requirements that manufacturers must meet or exceed

Separate values are provided for cables and cross-connect hardware In order for a product to meet a specific category class, all pairs must

meet the requirements, not just one or a few

Link Performance Testing Annex E provides attenuation and NEXT values for worst case

horizontal link performance Values are not intended to be used for installation verification Test methods and apparatus for field testing of cabling links are under

study and scheduled to be released as TSB-67 when approved The Annex E link model includes the telecommunications

outlet/connector, the horizontal cable, mechanical terminations in the telecommunications closet and up to a combined total of 10 m (33 ft) of patch cords and/or jumpers

Installation Practices Strip back only as much cable jacket as is required for termination and

maintain pair twists as close as possible to the point of mechanical termination

At a minimum, never allow untwisting of pairs as specified: category 4 - 1" max.category 5 - 0.5" max.

Do`s Don`ts Maintain a max. bend radius of 4x the cable

diameter (4-pair cables)

Never exceed a 90 degree bend

Apply cable ties loosely and at random intervals

Don`t over-tighten†cable ties

Try to minimize the amount of jacket

twisting

Don`t over twist cable, it can lead to torn jackets

Avoid stretching the cable

Don`t exceed 25 lbs. of pulling tension

Use appropriate methods for dressing and securing cables

Don`t use a staple gun to position cables

No staple guns Cable ties Wire

management panels

Cable support bar

Releasable Velcro straps