Raunarske mreePREDAVANJA 1

Profesor: doc.dr. Haris Hamidovi

mr.haris.hamidovic@ieee.org

Asistentica: Nermina Konjali, BA IT

nermina.konjalic@unvi.edu.ba

1 ta je raunarska mrea

Definicija raunarske mree

Prednosti koritenja raunarske mree

LAN, WAN

Razlika izmeu lokalne i regionalne raunarske mree

Koncept umreavanja

Ideja umreavanja je dugo prisutna i ima mnogo znaenja, pa je u rijenicima mogue pronai vie razliitih definicija:

Tkan materijal, tkanje; Sistem isprepletenih linija, puteva ili kanala; Bilo kakav meusobno povezan sistem, kao naprimjer, radio/TV

difuzna mrea za radio/televizijsko emitovanje; Sistem u kojem je vie nezavisnih raunara povezano u cilju

zajednikog koritenja podataka ili spoljnih ureaja, kao to su diskovi ili tampai.

Kljune rijei u posljednjoj definiciji su zajedniko koritenje. Ovdje se nalazi sama sutina umreavanja.

Mogunost efikasnog zajednikog koritenja informacija umreavanju daje privlanost i snagu.

Umreavanje slinosti izmeu ljudi i raunara.

Rad u samostalnom okruenju

Raunari su moni i mogu da obrauju ogromne koliine podataka vrlo brzo. Ipak, njihov ozbiljan nedostatak je to nemaju mogunost efikasnog dijeljenja tih podataka sa drugim raunarima i korisnicima.

Nekada je bilo potrebno da korisnici odtampaju ili kopiraju dokumente ukoliko ele da ih neko drugi mijenja ili ureuje. Takoe, nije postojao ni jednostavan nain da se te promjene integriu u originalan dokument.

Ovaj nain rada je poznat i kao rad u samostalnom okruenju.

Kvazi umreavanje

Kopiranje datoteka sa jednog na drugi raunar pomou disketa ponekad je nazivano i kvazi-umreavanje (ili frizbi-net jer su se korisnici dobacivali disketama).

Prednosti kada svratimo kod prijatelja da razmijenimo i objedinimo podatke, imamo priliku da se ispriamo i da zajedno popijemo kahvu.

Ipak, ovo je previe sporo i neefikasno za dananji tempo ivota. Osim toga, kvazi umreavanje ima ozbiljna ogranienja kada su u pitanju udaljeni korisnici ili vea koliina podataka.

Jednostavno umreavanje

U najjednostavnijem obliku mreu ine dva raunara koji su povezani kablom, to im omoguava da zajedniki koriste podatke.

Umeavanje se, koliko god da je sofisticirano, zasniva na ovom najjednostavnijem obliku.

Raunarske mree su se razvile iz potrebe stalnog zajednikog koritenja informacija.

Meusobno povezani raunari i ureaji, sa ciljem meusobnog dijeljenja podataka i zajednikog koritenja ureaja predstavljaju raunarsku mreu, a koncept zajednikog koritenja resursa umreavanje.

Prednosti koritenja raunarskih mrea

Umreavanje poveava efiksanost i smanjuje trokove. Ove dvije stvari raunarske mree postiu na tri osnovna naina:

Zajednikim koritenjem informacija (podataka) Zajednikim koritenjem hardvera i softvera Centralizovanom administracijom i podrkom

Konkretnije, raunari koji su u mrei mogu zajedniki da koriste: dokumenta (memorandume, tabelarne proraune, fakture, itd.) elektronsku potu softver za obradu teksta softver za praenje projekata ilustracije, fotografije, audio i video datoteke tampae faks maine modeme CD-ROM jedinice i druge prenosive jedinice ...

Zajedniko koritenje informacija (podataka)

Mogunost brzog i jeftinog zajednikog koritenja informacija jedna je od najpopularnijih upotreba mrene tehnologije.

Kada postoji zajedniko koritenje podataka, smanjuje se koritenje papira, poveava efikasnost, a skoro svaka vrsta podataka je istovremeno na raspolaganju svima kojima je potrebna.

Postoje i situacije vezane za zajedniko koritenje podataka kod kojih raunarske mree ne samo da smanjuju trokove ve su i jedini nain na koji je ono izvodljivo. Dananje poslovne sisteme karakterie to krae vrijeme za odgovor na zahtjeve klijenata kao jedan od glavnih parametara konkurentnosti.

Koritenjem adekvatnih informacionih sistema zasnovanih na raunarskim mreama poslovni sistemi su u mogunosti da pored toga to informacije pruaju neuporedivo bre u odnosu na ostale naine informisanja (linim kontaktom, telefonom, faksom i sl.) te informacije dostave sa daleko veom tanou (manjom vjerovatnoom greke).

Zajedniko koritenje informacija (podataka)

Prema rezultatima istraivanja, elektronska pota je ubjedljivo najrasprostranjeniji vid koritenja Interneta. Mnoge firme su znaajno ulagale u mree zbog isplativosti elektronske pote i programa planiranja.

Zajedniko koritenje hardvera

Prije pojave raunarskih mrea, bilo je neophodno da svaki korisnik ima svoj tampa, ploter i druge periferijske ureaje. Jedini nain da vie korisnika koristi isti tampa je bilo da naizmjenino koriste raunar sa kojim je taj tampa povezan.

Zajedniko koritenje hardvera

Pojava mrea je stvorila mogunost da vie korisnika istovremeno koristi zajednike informacije, ali i periferijske ureaje. Ukoliko je tampa neophodan veem broju korisnika koji su na mrei, svi mogu da koriste zajedniki mreni tampa.

Zajedniko koritenje softvera

Mree se mogu upotrijebiti i za zajedniko i standardizovano koritenje aplikacija, kao to su programi za tabelarne proraune, inventarske baze podataka, u situacijama kada je bitno da svi

koriste iste aplikacije i iste verzije tih aplikacija.

Centralizovanje administracije i

podrke Kada su raunari umreeni, to znaajno pojednostavljuje i njihovu

podrku.

Za jednu kompaniju je daleko efikasnije kada tehniko osoblje odrava jedan operativni sistem i kada su svi raunari identino podeeni prema konkretnim potrebama te kompanije.

Osnovni tipovi raunarskih mrea

Raunarske mree su, prema svojoj veliini i funkcijama koje imaju, svrstane u dvije osnovne grupe:

Lokalna raunarska mrea (Local Area Network LAN)

Regionalna raunarska mrea (Wide Area Network WAN)

LAN

Lokalna raunarska mrea (Local Area Network LAN) predstavlja osnovu svake mree.

Ona moe biti jednostavna (dva raunara povezana kablom), ili sloena (stotine raunara i periferijskih ureaja u jednoj velikoj firmi).

Osnovno obiljeje lokalne raunarske mree je to to je ona prostorno ograniena.

WAN

Regionalna raunarska mrea (Wide Area Network WAN), sa druge strane, nije prostorno ograniena.

Ona moe da povee raunare i ureaje irom svijeta.

Regionalnu raunarsku mreu ini veliki broj povezanih lokalnih mrea.

Internet je, vjerovatno, najbolji primjer ove vrste mrea (mada se za Internet ee upotrebljava naziv globalna mrea).

Rezime lekcije

Osnovni razlozi umreavanja su: zajedniko koritenje informacija, softvera i hardvera, kao i centralizovana administracija i podrka.

Lokalna raunarska mrea (LAN) je najmanji oblik raunarskih mrea i predstavlja osnovu veih i sloenijih mrea.

Regionalna raunarska mrea (WAN) se sastoji od velikog broja lokalnih, i nije

prostorno ograniena.

2 Konfiguracija mree

Mree ravnopravnih korisnika

Serverske mree

Funkcije pojedinih servera

Izbor najpogodnije mree

Pregled vanih termina

U osnovi sve mree imaju neke zajednike komponente, funkcije i karakteristike. Ovdje spadaju:

Serveri raunari koji opsluuju umreene korisnike

Klijenti raunari koji koriste zajednike mrene resurse

Medijum sredstvo kojim se raunari povezuju

Zajedniki podaci datoteke koje server obezbjeuje umreenim korisnicima na koritenje

Zajedniki tampai i drugi mreni ureaji dodatni resursi koje obezbjeuju serveri

Resursi datoteke, tampai i drugi elementi koji se stavljaju na raspolaganje umreenim korisnicima

Osnovne mrene komponente

Mree ravnopravnih korisnika i serverske mree

Razlike izmeu ovih mrea su bitne zbog toga to svaki tip ima neke svoje mogunosti.

Vrsta mree koja e se uvesti zavisi od:

Veliine organizacije

Potrebnog nivoa bezbjednosti

Vrste posla kojom se organizacija bavi

Raspoloivog nivoa administrativne podrke

Gustine saobraaja na mrei

Potreba korisnika mree

Raspoloivog budeta

Mree ravnopravnih korisnika

Kod mree ravnopravnih korisnika ne postoje namjenski serveri niti hijerarhija raunara. Svi raunari su jednaki, odnosno ravnopravni.

Svaki raunar funkcionie i kao klijent i kao server, pa ne postoji ni administrator koji bi bio odgovoran za cijelu mreu.

Korisnik svakog raunara sam odreuje kako se podaci mogu dijeliti preko mree.

Mree ravnopravnih korisnika

Veliina

Mree ravnopravnih korisnika se esto nazivaju i radne grupe. Ovaj termin se odnosi na malu grupu ljudi. Ovakvu mreu najee ini 10 ili manje raunara.

Cijena

Mree ravnopravnih korisnika su relativno jednostavne. U situaciji kada svaki raunar funkcionie i kao klijent i kao server, ne postoji potreba za monim centralnim serverom, ili drugim komponentama svojstvenim mreama velikog kapaciteta. Stoga su ove mree jeftinije od serverskih mrea.

Operativni sistemi

U ovim mreama mreni softver ne mora da ima isti nivo performansi i bezbjednosti kao mreni softver namijenjen namjenskim serverima. Mogunost umreavanja u mreu ravnopravnih korisnika ugraena je u mnoge operativne sisteme. Zbog toga, najee, nije potreban nikakav dodatni softver.

Mree ravnopravnih korisnika

Primjena

U tipinom mrenom okruenju, ova vrsta mrea prua sljedee prednosti:

Raunari su na stolovima korisnika;

Korisnici su sami administratori i sami planiraju bezbjednost

Raunari su povezani jednostavnim i vidljivim sistemom kablova

Ove mree su dobar izbor u sljedeim situacijama:

Na lokaciji ima manje od 10 korisnika;

Korisnici koriste zajednike resurse, kao to su datoteke i tampai, ali ne postoje specijalizovani serveri;

Pitanje bezbjednosti nije znaajno;

U doglednoj budunosti organizacija i mrea se nee previe iriti.

U ovakvim situacijama mrea ravnopravnih korisnika predstavlja bolje rjeenje od serverske mree.

Mree ravnopravnih korisnika

Ogranienja

Iako ova vrsta mrea zadovoljava potrebe malih organizacija, ne mora znaiti da e ona biti uspjena u svim takvim pojedinanim sredinama.

Navodimo neke poslove i probleme u vezi sa ovim mreama koje planer mree mora rijeiti prije nego se odlui koji tip mree e uvesti:

1. Administriranje

2. Dijeljenje resursa

3. Serverski zahtjevi

4. Bezbjednost

5. Obuka

Serverske mree

U mrei sa vie od 10 korisnika, mrea ravnopravnih korisnika u kojoj se raunari ponaaju i kao klijenti i kao serveri, ipak nije pravo rjeenje. U takvim situacijama, najee, postoje namjenski serveri.

Namjenski server je raunar ija je jedina uloga opsluivanje mree, i ne koristi se kao klijent ili radna stanica.

Za servere se kae da su namjenski zato to oni sami ne mogu biti klijenti (odnosno, to se ne preporuuje), ve su optimizovani da brzo opslue zahtjeve mrenih klijenata i osiguraju bezbjednost datoteka i direktorija.

Serverske mree

Serverske mree su, zbog svojih prednosti, postale standard umreavanja.

Specijalizovani serveri

Kako se mrea poveava (poveanjem broja raunara, njihove meusobne udaljenosti i saobraaja izmeu njih) nastaje potreba za veim brojem servera.

Podjela poslova na nekoliko servera obezbjeuje da se svi poslovi obavljaju na najefikasniji nain.

Raznolikost i sloenost poslova koje serveri treba da obave je velika. Serveri u velikim mreama se specijalizuju da bi mogli da zadovolje

poveane potrebe korisnika. Mnoge velike mree imaju sljedee razliite vrste servera:

Server za datoteke i tampanje Server za aplikacije Server za elektronsku potu Faks server Komunikacijski server Serveri za organizaciju datoteta

Prednosti serverskih mrea

Iako su instaliranje, konfigurisanje i upravljanje kod serverskih mrea znatno sloeniji nego kod mrea ravnopravnih korisnika oni imaju brojne prednosti, kao to su:

Zajedniko koritenje resursa

Bezbjednost

Rezervne kopije

Redudantnost

Broj korisnika

Hardverski zahtjevi

Serverski operativni sistem

Rezime lekcije

Prema nainu zajednikog koritenja informacija, mree se dijele na mree ravnopravnih korisnika i serverske mree.

U mreama ravnopravnih korisnika svi raunari su jednaki. Svaki raunar koristi svoje resurse, ali i resurse drugih raunara u mrei.

U serverskoj mrei jedan ili vie raunara funkcionie kao server i resursima snadbijeva itavu mreu. Ostali raunari u mrei su klijenti i oni koriste resurse koje im server prua.

Rezime lekcije

Osobina Mrea ravnopravnih korisnika

Serverska mrea

Veliina Dobra za 10 ili manje raunara

Ograniena jedino mogunostima servera i mrenog hardvera

Bezbjednost Bezbjednost utvruje svaki korisnik

samostalno

Sveobuhvatna i stalna

bezbjednost resursa i

korisnika

Administriranje Svaki korisnik sam

administrira; nije

potrebno zapoljavanje centralnog

administratora

Centralno zbog bolje

kontrole mree; neophodan je najmanje

jedan kvalifikovani

administrator

Pitanja za ponavljanje

Navedite tri faktora koji su bitni prilikom izbora izmeu mree ravnopravnih korisnika i serverske mree.

Navedite prednosti mree ravnopravnih korisnika.

Navedite prednosti serverske mree.

3 Mrena topologija

Identifikovanje standardnih topologija i njihovih varijacija

Prednosti i nedostaci pojedinih topologija

Izbor odgovarajue mrene topologije za plan konkretne mree

Projektovanje mrene topologije

Termin topologija, ili konkretnije, mrena topologija se odnosi na fiziko ureenje ili raspored raunara, kablova i drugih komponenti mree.

Topologija je standardni termin koji je najee u upotrebi kada se govori o osnovnom projektu mree, mada postoje i drugi pojmovi sa slinim ili istim znaenjem:

Fiziki raspored Projekat Dijagram MapaMogunost mree zavisi od njene topologije. Od izabrane topologije

zavise:

Vrsta potrebne opreme za mreu Tehnike mogunosti opreme Rast mree Nain upravljanja mreom.

Razmjevanje naina koritenja razliitih topologija predstavlja klju za razumijevanje mogunosti razliitih tipova mree.

Projektovanje mrene topologije

Da bi raunari mogli da koriste neke resurse i, uopte, da bi mogli da komuniciraju na bilo koji nain, oni moraju da se poveu.

Najvei broj mrea za povezivanje raunara koristi kablove.

Ne radi se o pukom prikljuenju kabla na ijem je drugom kraju drugi raunar.

Razliiti tipovi kablova, u kombinaciji sa razliitim mrenim karticama, mrenim operativnim sistemima i drugim komponentama, zahtijevaju i razliito ureenje.

Da bi mrea uspjeno radila, potrebno je paljivo isplanirati mrenu topologiju. U tom smislu, konkretna topologija moe da odredi, ne samo tip kabla koji e se koristiti, ve i kako e se one sprovesti kroz podove, zidove i plafon.

Topologija, takoe, moe da odredi i nain komuniciranja u mrei. Razliite topologije zahtijevaju i razliite metode komunikacije.

Standardne topologije

Svi mreni dizajni potiu od etiri osnovne topologije:

Magistrale

Zvijezde

Prstena

Viestrukih puteva

Magistrala je topologija u kojoj su raunari u nizu povezani jednim zajednikim kablom.

Kada se raunari povezuju pojedinanim kablovima koji se granaju iz jednog, vorita ili haba, to je topologija zvijezde.

Kruno povezivanje raunara kablom koji je u obliku petlje naziva se topologija prstena.

Kod topologije viestrukih puteva (eng. mesh topology) svi raunari su uzajamno povezani posebnim kablovima.

Ove etiri topologije mogu da se kombinuju na razliite naine.

Magistrala

Topologija magistrale (engl. Bus) esto se naziva i linerana magistrala zbog toga to su raunari pravolinijski povezani. Ovo je najjednostavniji i najrasprostranjeniji (?) nain povezivanja na mrei.

Tipina topologija magistrale sastoji se od kabla koji se zove stablo, kima ili segment (eng. Trunk, backbone ili segment), koji, u jednoj liniji, povezuje sve raunare u mrei.

Komunikacija u magistrali

U topologiji magistrale raunari komuniciraju obraajui se konkretnom raunaru, a podaci se sprovode kroz kabl u vidu elektronskog signala.

Za potpuno razumijevanje komunikacije u magistrali, neophodno je i poznavanje sljedeih koncepata i pojmova:

Slanje signala

Odbijanje signala

Terminator

Slanje signala u magistrali

Podaci se u vidu elektronskih signala alju svim raunarima u mrei, ali ih prihvata samo onaj raunar ija se adresa poklapa sa adresom kodiranom u originalno poslatom signalu. Svi ostali raunari ne obraaju panju na te podatke.

Na slici je prikazan primjer slanja poruke sa 0020af151d8b raunaru 02608c133456.

U istom trenutku samo jedan raunar moe da alje poruku.

Slanje signala u magistrali

Budui da je samo jedan raunar istodobno moe slati podatke po magistrali, broj raunara spojenih na magistralu e utjecati na performanse mree. Vie raunara na magistrali znai vie raunara koji ekaju da poalju svoje podatke i, posljedino, sporija mrea e biti.

Ne postoji standardni nain za mjerenje utjecaja odreenog broja raunara na brzinu bilo koje mree. Utjecaj na performanse se ne odnosi samo na broj raunara. Osim broja umreenih raunara na performanse mree e utjecati i:

Hardverske mogunosti raunara na mreiUkupan broj naredbi koje ekaju na izvrenjeVrste aplikacija (klijent-posluitelj ili datoteni sistem za razmjenu, na primjer) koje se izvode na mreiVrste kabela koji se koriste na mreiUdaljenosti izmeu raunara na mrei

Raunari na magistrali ili prenose podatke drugim raunarima na mrei, ili oslukuju podatake sa drugih raunara na mrei. Oni nisu odgovorni za premjetanje podataka s jednog raunara na drugi raunar. Prema tome, ukoliko se jedan raunar pokvari, to ne utjee na ostatak mree.

Odbijanje signala u magistrali

Zbog toga to se podatak, ili elektronski signal, alje kroz cijelu mreu on putuje od jednog kraja do drugog kraja kabla. Ukoliko ne bi bio sprijeen, taj signal bi nastavio da se odbija od jednog do drugog kraja kabla praktino beskonano, i na taj nain bi spreavao druge raunare u mrei da poalju svoje poruke. Zbog toga signal mora da se zaustavi im doe do predviene adrese (raunara).

Da bi se sprijeilo ovo odbijanje signala, na oba kraja kabla se nalazi komponenta nazvana terminator. Zadatak terminatora je da apsorbuje lutajue signale i da na taj nain oslobodi kabl za nove elektronske signale.

Terminator

Oba kraja kabla moraju biti na neto prikljuena.

Kraj kabla moe biti ukljuen u raunar, ili konektor, ukoliko je potrebno da se kabl produi.

Svaki otvoreni kraj koji nije nigdje ukljuen mora imati terminator da bi sprijeio odbijanje signala.

Demonstracija bus-topologija

(magistrala) prikljuaka

Demonstracija transfer podataka u magistrali

Demonstracija utjecaj kvara raunara na magistralu

Demonstracija odbijanje signala u magistrali

Demonstracija upotreba terminatora u magistrali

Prekid mrene komunikacije

Ako se kabl fiziki presjee, ili se jedan njegov kraj iskljui, nastaje prekid.

U oba sluaja dolazi do odbijanja signala (slobodni krajevi nemaju terminatore) i, u krajnjoj liniji, dolazi do prekida rada mree.

Raunari mogu da nastave da funkcioniu samostalno.

Smanje performansi.

Demostracija prekid mrene komunikacije

irenje mree

Fiziki rast lokacije (firme) koju mrea pokriva zahtijeva i irenje same mree.

Dva kabla mogu da se poveu komponentom zvanom BNC nastavni konektor.

Konektori slabe signal, pa ih je potrebno umjereno koristiti.

Bolje imati jedan dui kabl nego vie kraih povezanih konektorima.

Vei broj konektora moe da dovede do nepravilnog prijema signala.

Repetitor

Za povezivanje dva kabla moe da se koristi i ureaj koji se zove repetitor.

Repetitor pojaava signal prije nego ga poalje.

Topologija zvijezde

U topologiji zvijezde, svi raunari su segmentima kabla povezani sa centralnom komponentom koja se zove hab.

Signal se prenosi od raunara koji je poslao, kroz hab, do svih raunara u mrei.

Ova topologija je nastala u ranim danima umreavanja, kada su raunari bili povezani sa centralnim mainframe raunarom.

Demonstracija topologija zvijezde

Topologija zvijezde prednosti i nedostaci

Topologija zvijezde prua prednosti u smislu centralizovanih resursa i upravljanja.

Njen veliki nedostatak je neophodnost velike koliine kablova.

Takoe, ukoliko centralna jednica zakae, cijela mrea pada.

Ako se pokvari jedan raunar, ili njegov kabl, samo e on biti iskljuen iz mree. Ostatak mree, u tom sluaju, funkcionie normalno.

Demostracija otkazivanje raunara u topologiji zvijezde

Toplogija prstena

U toplogiji prstena raunari su kruno povezani jednim kablom.

Za razliku od magistrale ovdje nema krajeva sa terminatorima.

Signal kroz petlju putuje u jednom smijeru, od raunara do raunara, a sami raunari mogu da se ponaaju kao repetitori i da ga pojaavaju.

Slika prikazuje tipinu topologiju zvijezde sa jednim serverom i 4 radne stanice.

Kvar jednog raunara moe da ima utjecaj na cijelu mreu.

Fiziku topologiju predstavlja sam kabl, a logiku, nain na koji se signal prenosi kroz kabl

Demonstracija protok podataka kroz mreu sa prstenastom topologijom

Prosljeivanje tokena

Jedan od naina prenoenja podataka kroz prsten je prosljeivanje tokena. Token je, u stvari, posebna serija bitova (sekvenci) koja

putuje kroz mreu.

Svaka mrea moe imati samo jedan token.

Prosljeivanje tokena

Token se proslijeuje od raunara do raunara dok ne stigne do raunara koji treba da poalje podatke. Taj raunar mijenja token, podacima prikljuuje elektronsku adresu primaoca i alje dalje token kroz mreu. Ti podaci prolaze kroz svaki raunar dok ne stignu do raunara, ija adresa odgovara adresi poslatih podataka.

Raunar koji je primio podatke uzvraa porukom da su podaci primljeni. Nakon verifikacije prijema podataka, raunar koji je prvobitno poslao podatke pravi novi token i alje ga da cirkulie kroz mreu. Novi token krui kroz mreu dok sljedea radna stanica ne poalje nove podatke.

Moe izgledati da prosljeivanje tokena dugo traje, ali nije tako. Token se kree otprilike brzinom svjetlosti. U samo jednoj sekundi, token moe da napravi oko 477376 krugova kroz mreu prenika 200 metara.

Demonstracija protoka informacija

kroz prstenastu mreu sa tokenom

Demonstracija protoka informacija

kroz prstenastu mreu sa tokenom

Demonstracija kvar raunara u prstenastoj mrei sa tokenom

Toplogija viestrukih puteva

U topologiji viestrukih puteva, svi raunari su meusobno povezani odvojenim kablovima. Ova topologija omoguava izuzetnu redudantnost i pouzdanost.

Ovdje postoje redudantni putevi, tako da kada je jedan kabl u kvaru, saobraaj preuzimaju drugi kablovi.

Topologija viestrukih puteva olakava uoavanje i otkrivanje problema i poveava pouzdanost, ali je velika koliina neophodnih kablova ini relativno skupom. Vrlo esto se ova toplogija koristi u kombinaciji sa nekom drugom spajajui se tako u jednu hibridnu topologiju.

Varijacije standardnih topologija

Kombinacija zvjezde i magistrale

U ovom sluaju je nekoliko toplogija zvijezde linerano povezano u magistralu.

Kombinacija zvjezde i magistrale pad radne stanice

Kombinacija zvjezde i magistrale pad haba

Kombinacija zvjezde i magistrale pad haba II

Varijacije standardnih topologija

Kombinacija zvijezde i prstena

Ova kombinacija koja se naziva jo i oieni prsten (engl. star-wired ring), jer podsjea na prethodnu kombinaciju. U obje ove kombinacije postoji hab u kome se stiu prsten ili magistrala. Ali u kombinaciji zvijezde i magistrale, habovi su linearno povezani magistralnim kablom, dok su u kombinaciji

zvijezde i prstena habovi zvjezdasto povezani sa glavnim habom.

Mree ravnopravnih korisnika

Mnoge manje firme koriste mreu ravnopravnih korisnika (ranije opisanu).

Ovakva mrea moe imati i topologiju zvijezde i topologiju magistrale. Ipak, zbog toga to su svi raunari u mrei jednaki, logika topologija ovdje izgleda neto drukije.

Izbor toplogije

Toplogija Prednosti Nedostaci

Magistrale Jeftini medijumi i laki za rad. Sistem je

jednostavan i pouzdan. Magistrala se lako

proiruje.

U sluajevima velikog mrenog saobraaja prua slabe performanse. Teko lociranje i izolovanje problema. Prekid kabla ugroava sve korisnike.

Prstena Sistem obezbjeuje jednak pristup za sve raunare. Bez obzira na broj korisnika performanse su iste.

Kvar na jednom raunaru pogaa itavu mreu. Problemi u radu mree se teko izoluju. Rekonfigurisanje mree zahtjeva njen prekid rada.

Zvijezde Modifikovanje sistema i prikljuenje novih raunara je jednostavno. Mogue centralizovano nadgledanje i voenje mree. Kvar jednog raunara ne pogaa sve korisnike mree.

Ukoliko centralna taka otkae, cijela mrea pada.

Viestrukih puteva

Obezbjeena je poveana redudantnost i pouzdanost, kao i lake otkrivanje i otklanjanje problema.

Sistem je skup zato to trai veliki broj kablova.

Rezime lekcije

Fiziki raspored raunara u mrei se naziva topologija

Postoje etiri osnovne topologije: magistrala, prsten, zvijezda i viestruki putevi

Toplogije imaju fiziku (sami kablovi) i logiku (nain na koji rade) komponentu

U topologiji magistrale raunari su linearno povezani jednim kablom

Topologija (fizike) magistrale ne moe da funkcionie bez terminatora

U topologiji zvijezde svi raunari su povezani sa centralnim habom

U topologiji viestrukih puteva svi raunari su meusobno povezani odvojenim kablovima

U prstenastoj mrei sa prosljeivanjem tokena raunari su fiziki povezani u obliku zvijezde, a logiki u obliku prstena ili kruga. Podaci se kroz taj krug prenose od raunara do raunara.

Raunarske mree

Profesor: doc.dr. Haris Hamidovi

mr.haris.hamidovic@ieee.org

Asistentica: Nermina Konjali, BA IT

nermina.konjalic@unvi.edu.ba

4 Mreni kablovi

Vrste kablova

Termini u vezi kablova

Osnovni tipovi kablova

Osnovni tipovi kablova

Za prenos signala izmeu raunara veina dananjih mrea koristi neku vrstu ica ili kablova koji se ponaaju kao mreni prenosni medijumi.

Postoji mnogo razliitih tipova kablova koji mogu da se primijene u razliitim situacijama. Njihov broj je izuzetno veliki; katalog jednog od vodeih proizvoaa kablova obuhvata vie od 2200 razliitih tipova.

Veina dananjih mrea koristi tri osnovne vrste kablova:

Koaksijalni kablovi;

Kablovi sa upredenim paricama (eng. Twisted pair), u dva oblika: sa neoklopljenim i sa oklopljenim paricama;

Optike kablove.

Koaksijalni kabl

U jednom trenutku ovo su bili najrasprostranjeniji mreni kablovi, i to iz vie razloga: relativno su jeftini, fleksibilni i jednostavni za rad.

U svom najjednostavnijem obliku, koaksijalni kabl se sastoji od bakarne ice u sredini, oko koje se nalazi najprije izolacija, a zatim sloj od upletenog metala irm i, na kraju, spoljani zatitni omota.

Koaksijalni kabl

Svrha oklopa irma je da apsorbuje elektromagnetne smetnje ili um, i time sprijei njihovo mijeanje sa podacima koji se prenose. Kablovi koji imaju jedan sloj izolacije i jedan sloj od upletenog metala zovu se i kablovi sa dvostrukom zatitom. Postoje, takoe, i kablovi sa etvorostrukom zatitom (dva sloja izolacije i dva sloja irma), koji se primenjuju u sredinama sa jakim elektromagnetnim smetnjama.

Bakarni provodnik (ica) u sredini kabla prenosi elektromagnetne signale koji predstavljaju kodirane raunarske podatke. Ovaj provodnik moe biti od punog metala, ili u obliku vie upletenih ica. Ukoliko je od punog metala, onda je to obino bakar.

Provodnik je obloen dielektrinim izolacionim slojem koji ga odvaja od irma. irm ima ulogu uzemljenja i titi provodnik od elektrinog uma i presluavanja.

Presliavanje (engl. Crosstalk) nastaje indukovanjem tj. prelaenjem signala sa susjednih provodnika.

Koaksijalni kabl

Bakarni provodnik i irm ne smiju biti u kontaktu. Kada eventualno doe do kontakta u kablu, nastaje kratak spoj, a um ili zalutali signali sa mree prelaze u provodnik.

Kratak spoj nastaje kada doe do kontakta izmeu dva provodnika ili izmeu provodnika i irma. Na ovaj nain dolazi do skretanja podataka u neeljenom smijeru. U sluaju kunih instalacija, kratak spoj e se manifestovati kroz varnienje i iskakanje osiguraa. Kod elektronskih ureaja koji koriste manju voltau ova pojava je manje dramtina, a ponekad ju je nemogue otkriti. Kratki spojevi mogu da izazovu kvar ureaja ili gubitak podataka.

Spoljani omota, koji okruuje cio kabl, najee je napravljen od gume, teflona ili plastike.

Slabljenje signala

Koaksijalni kabl je mnogo otporniji na pojave mijeanja i slabljenje signala od kabla sa upletenim paricama. Slabljenje signala (eng. Attenuation) je gubitak jaine signala koji se pojavljuje kao posljedica dugog putovanja kroz bakarne kablove.

Zatitni omota od upletenog metala irm apsorbuje lutajue elektronske signale i, na taj nain, titi podatke u bakarnom provodniku. Zbog toga je koaksijalni kabl dobar i jednostavan nain prenoenja podataka na vee daljine.

Tipovi koaksijalnih kablova

Postoje dva osnovna tipa ovih kablova:

Tanki (eng. Thinnet) kabl

Debeli (eng. Thicknet) kabl

Od potreba konkretne mree zavisi koja e vrsta biti upotrijebljena.

Tanki koaksijalni kablovi

0,64 cm (0,25 ina)

Znaajnije slabljenje na razdaljinama veim od 185 m (607 stopa)

RG 58 grupa kablova. Impedanse od 50 oma.

Provodnik kod RG 58 uvijek od bakra.

Tipovi tankih koaksijalni kablova

RG-58/U jezgro kabla je bakarni provodnik punog presjeka

RG-58 A/U jezgro kabla ini vie upletenih provodnika (kabl je licnast)

RG-58 C/U kabl RG-58 A/U izraen prema vojnoj specifikaciji

RG-59 kablovi za irokopojasni prenos npr kablovska tv

RG-6 kablovi za irokopojasni prenos, veeg prenika, namijenjeni viim frekvencijama od RG-59

RG-62 ArcNet mree

Debeli koaksijalni kablovi

1,27 cm (0,5 ina)

Standard Ethernet prvi kablovi koriteni u Ethernet mrenoj arhitekturi

Debljina kabla vea vee razdaljine

500 m (1640 stopa)

Primopredajnik za debele

koaksijalne kablove Vampire tap

Digital Intel Xerox (DIX) connector ili DB-15 connector

Thinnet vs Thicknet

Thinnet vs Thicknet kabl

Kao ope pravilo, deblji kabl, tee je raditi. Tanak kabl je fleksibilan, jednostavan za instalaciju, i relativno jeftin. Debeli kabl se ne savija lako i stoga ga je tee instalirati.

Ovo treba imati na umu kada se kabl postavlja u skuenom prostoru, kao to su vodovi za instalacije.

Debeli kabl je skuplji od tankog kabla, ali e nositi signal dalje.

Pribor za koaksijalne veze

Klase koaksijalnih kablova i PPZ

Klase kabla koji e se koristiti zavisi od toga gdje e se kabl postaviti. Postoje dvije osnovne vrste koaksijalnih kablova:

Polivinilhlorid (PVC) kablovi

Plenum kablovi

Napomena

Note: All of the coaxial cable types have been removed from the TIA/EIA network cabling standards, and you are unlikely to

encounter any coaxial Ethernet networks in the field, but they are an

important part of the history of data networking.

Although coaxial cable is no longer used for Ethernet networks, it still has applications in the networking industry. Perhaps the

application most familiar to people is cable television (CATV)

networking.

Kabl sa upredenim paricama

Kabl sa upredenim paricama (twisted pair cable) se sastoji od parova izolovanih bakarnih ica koje su obmotane (upredene) jedna oko druge. Upredanje se vri u cilju otklanjanja elektromagnetnih smetnji. Broj uvrtaja po metru ini dio specifikacije tipa kabla jer to je broj uvrtaja po metru vei, vea je otpornost kabla na elektromagnetne smetnje. Na slici su prikazana dva tipa ovog kabla: kabl sa neoklopljenim (Unshielded Twisted-Pair, UTP) i oklopljenim (Shielded Twisted-Pair, STP) paricama.

UTP - STP

UTP

Najpopularnija vrsta UTP kabla do skoro je bila po 10BaseT specifikaciji (100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T) i oni postaju

najrasprostranjeniji kablovi za lokalne raunarske mree.

Maksimalna duina jednog segmenta kabla je 100 m (328 stopa)

Tradicionalni UTP kabl se sastoji od dvije izolovane bakarne ice.

Odgovarajue specifikacije odreuju koliko e uvoja biti po jednom metru kabla, a to zavisi od njegove svrhe.

Vrste UTP kablova

Vrsta UTP kablova koja e se koristiti u odreenim situacijama definisana je standardom Electronic Industries Association and the Telecommunications Industries Association (EIA/TIA) 568A za oienje poslovnih zgrada.

Category 1Used for telephone communications. Not suitable for transmitting data. Category 2Capable of transmitting data at speeds up to 4 megabits per second

(Mbps).

Category 3Used in 10BASE-T networks. Can transmit data at speeds up to 10 Mbps.

Category 4Used in Token Ring networks. Can transmit data at speeds up to 16 Mbps.

Category 5Can transmit data at speeds up to 100 Mbps. Category 5e Used in networks running at speeds up to 1000 Mbps (1 gigabit per

second [Gbps]).

Category 6Typically, Category 6 cable consists of four pairs of 24 American Wire Gauge (AWG) copper wires. Category 6 cable is currently the fastest standard for UTP.

Category 7 i Category 7a

Note: CAT3 Insufficient for any of the faster Ethernet types, CAT3 is no longer supported for new installations.

CAT5 cabling was dropped from the latest version of the TIA/EIA cabling standards. Transition from CAT5e to CAT6

Presluavanje

Potencijalni problem svih vrsta kablova je presluavanje (eng. Crosstalk), mijeanje signala jedne linije sa signalima druge linije.

UTP kablovi su posebno osjetljivi na ovu pojavu, a jedinu zatitu predstavlja vei broj uvoja po metru kabla.

Oklopljeni kablovi

Grupe parica se obino nalaze u zatitnom omotau i zajedno sa njim ine kabl. Pravila strukturnog kabliranja, koje se danas skoro iskljuivo koriste za formiranje raunarskih mrea, propisuju da se za povezivanje raunara moraju koristiti etvoroparini kablovi. Upredanjem se ponitava elektrini um od susjednih parica, ili ostalih izvora, kao to su motori, releji, transformatori i energetska instalacija. S obzirom da je problem elektromagnetne zatite veoma ozbiljan, neki proizvoai (IBM, evropske firme) su razvili tzv. oklopljene kablove, koji oko parica imaju odreenu elektrino provodnu strukturu koja prua znatno vei nivo zatite. U praksi postoje tri tipa oklopljenih kablova: FTP, S-FTP i STP.

FTP kabl je napravljen tako da su etiri parice potpuno obavijene tankom metalnom folijom. Ova folija svoju zatitnu funkciju obavlja tako to zahvaljujui visokoj impedansi refleektuje spoljne, ometajue, elektromagnetne signale na uestanostima veim od 5 MHz i tako im onemoguava prodor do samih parica. Po odnosu cijena/performanse u praksi su se najbolje pokazali FTP kablovi, tako da se oni najee i koriste.

STP

Konektori

Kablovi sa upredenim paricama za povezivanje sa raunarima koriste RJ-45 konektore.

Oni podsjeaju na telefonske konektore RJ-11.

RJ 45 je malo vei i ne moe se ukljuiti u telefonski prikljuak za RJ11.

U konektoru RJ 45 se nalazi osam provodnika, a u konektoru RJ 11 samo etiri.

The actual name for the UTP connector that Ethernet networks use is 8P8C, indicating that there are eight positions in the connector and eight electrical contacts

in place in those positions. The RJ45 for telephone use is also known as an 8P2C,

because though it has the same eight positions, there are only two conductors

connected.

Pribor za povezivanje

Razvodne stalae i police; Paneli za prespajanje, Konektori, Zidne maske

Prednosti i nedostaci kablova sa

upredenim paricamaOvu vrstu kablova treba koristiti u sljedeim situacijama

Imate ogranien budet za LAN

elite relativno laku instalaciju sa jednostavnim vezama izmeu raunara

Nedostaci:

Ne moete biti potpusno sigurni u integritet podataka u lokalnim mreama sa visokim nivoom bezbjednosti

Nemogue je brzo prenositi podatke na vee udaljenosti.

Obrasci oienja

A cable run is wired straight through when it uses the same wiring pattern on both ends of the cable.

The wiring pattern you elect to use for your installation is irrelevant; there is no performance advantage to either one. What is critically important, however, is that all of the installers involved in the project use the same pinouts, so that every cable is wired identically onboth ends.

Crossover cablesthat is, cables in which the send and receive pinouts are reversed on one enddo exist. They have traditionally had two uses: to connect two computers together without a switch or hub, creating an ad hoc network; and to connect two hubs together that lack uplink ports or auto crossover.

Optiki kablovi

Kod ove vrste kablova, optika vlakna prenose digitalne signale u obliku modulisanih svetlosnih impulsa. Kablovi od optikih vlakana ne podlijeu elektrinim smetnjama, imaju najmanje slabljenje signala du kabla i podravaju izuzetno velike brzine prenosa podataka na velikim udaljenostima.

Koriste se i u sluajevima kada LAN mrea treba da povee vie objekata, gdje se sa bakarnim kablovima mogu oekivati problemi sa uzemljenjem i atmosferskim pranjenjima. Optike veze osim velike brzine prenosa obezbjeuju i potrebno galvansko razdvajanje instalacija. esto se postavljaju u objektima, u sluajevima kada se predvia veliki mreni saobraaj izmeu spratnih razvoda u odnosu na centar mree.

Sistemi prenosa sa optikim kablovima se sastoje iz tri osnovna funkcionalna dijela, a to su predajnik (izvor svjetlosti LED ili laserska dioda), optiko vlakno i prijemnik (foto senzor). Standardni elektrini signal se dovodi na LED ili lasersku diodu koje vre konverziju u svjetlost, zatim se svetlost ubacuje u optiko vlakno na ijem drugom kraju je prijemnik koji vri opto-elektrinu konverziju poslije koje se dobija standardni elektrini signal. Princip po kome se informacija prenosi po optikom vlaknu bazira se na fizikom fenomenu pod nazivom totalna refleksija. Svako optiko vlakno se sastoji iz jezgra koga ini staklo odreenog indeksa prelamanja i omotaa presvuenog preko jezgra. Ovaj omota je takoe od stakla, ali ono ima drugu vrednost indeksa prelamanja. Svetlost se ubacuje u jezgro pod odreenim uglom potrebnim da doe do totalne refleksije, zbog koje se svetlosni zrak neprestalno odbija od granine povrine jezgro/omota putujui tako kroz vlakno do prijemnika.

Optiki kablovi

Optika vlakna se mogu podijeliti u dvije osnovne grupe: na monomodna (singlemode) koja su tanja i omoguavaju prostiranje samo jednog svjetlosnog zraka, i multimodna (multimode) koja su deblja i omoguavaju istovremeno prostiranje vie zraka od vie razliitih izvora.

U tehnolokom procesu je mnogo jednostavnije (a time i jeftinije) proizvesti vlakno veeg prenika jezgra. To je razlog zbog koga se multimodna vlakna ee koriste. Pored toga, u vee jezgro je mnogo lake ubaciti svjetlost iz izvora, pa su i predajnici jeftiniji jer svjetlosni snop izvora ne mora biti toliko fokusiran kao u sluaju koritenja monomodnog vlakna.

Dakle, cjelokupni sistem baziran na multimodnom vlaknu je jeftiniji i takvi sistemi su danas dominantni kod lokalnih raunarskih mrea.

Sa druge strane, zbog veih rastojanja koja je potrebno premostiti, u telekomunikacijama su dominantna monomodna vlakna. Kod raunarskih mrea svaki link (veza) zahtjeva dva vlakna jedan za predaju a drugi za prijem.

Optiki kablovi

Fiber optiki konektori

Prijenos signala

Za prijenos signala kroz kabl mogu da se koriste dvije tehnike:

Prijenos u osnovnom opsegu ( engl. Baseband transmission)

Prijenos u irokom opsegu (engl. Broadband transmission)

Prijenos u osnovnom opsegu

Signali koji rade u osnovnom opsegu koriste itav komunikacijski kapacitet kanala za prijenos samo jednog signala. Digitalni signal koristi kompletan propusni opseg kabla, a to je jedan kanal.

Dok putuje kroz mrene kablove, signal gubi jainu i postepeno se kvari. Ako je kabl prevelike duine, primljeni signal moe biti neprepoznatljiv ili pogreno interpretiran. Da bi zatitili signale, sistemi prenosa u osnovnom opsegu, ponekad koriste repetitore koji regeneriu signale i prenose ih dalje u njihovom originalnom obliku i jaini. Ovo, u sutini, poveava moguu duinu kablova.

Prijenos u irokom opsegu

Ukoliko je irina propusnog opsega dovoljna, jedan kabl moe da poslui za istovremeni prenos vie sistema analognih signala. Svakom prenosnom sistemu dodijeljen je jedan dio ukupnog prenosnog opsega.

Svi ureaji povezani odreenim prenosnim sistemom, kao npr. raunari u LAN-u, moraju biti podeeni da koriste samo frekvencije koje su unutar dodijeljenog ukupnog opsega.

Dok sistemi u osnovnom opsegu koriste repetitore, irokopojasni sistemi, za regenerisanje analognih signala do njihovih originalnih jaina koriste pojaivae.

Simpleks, poludupleks, dupleks

Izbor kablova

Da biste izabrali vrstu kabla koja odgovara konkretnoj situaciji na licu mjesta treba da odgovorite na sljedea pitanja:

Koliko e biti gust saobraaj na mrei? Koliki nivo bezbjednosti zahtijeva mrea? Kolike razdaljjine treba da pokriju kablovi? Koji kablovi dolaze u obzir? Koliko novaca je namijenjeno kupovini kablova?

to je manji unutranji i spoljanji um kod kabla, signal e se prenijeti bre i dalje, Ali, vea brzina, jasnoa i bezbijednost kabla podrazumjeva i viu cijenu.

Koje ete kablove postaviti zavisi od situacije na licu mjesta. Postavljanje LAN-a u maloj poslovnici se bitno razlikuje od od npr. mree u velikoj banci.

Uporedni prikaz kablova

Rezime lekcije

Tri osnovne vrste kablova koje se koriste u mreama su: koaksijalni kabl, kabl sa upredenim paricama i optiki kabl

Postoje dva osnovna tipa koaksijalnih kablova debeli i tanki Tanki koaksijalni kabl ima debljinu od oko 0,64cm i moe da prenese signal, bez

znaajnijeg slabljenja, na udaljenost od oko 185m Debeli koaksijalni kabl ima prenik oko 1,27cm i moe da prenese signal, bez znaajnijeg

slabljenja, na udaljenost od oko 500m

Za povezivanje koaksijalnih kablova koriste se BNC konektori Postoje dvije klase koaksijalnih kablova: PVC kablovi za upotrebu u prostorijama i plenum

kablovi koji se koriste u prostorima za ventilaciju izmeu sputenog i pravog plafona. Kabl sa upredenim paricama moe biti neoklopljen (UTP) ili oklopljen (STP) Vei broj meusobnih uvoja parica po jednici duine i oklop pruaju zatitu od interferencije Postoji vie vrsta kategorija kablova sa upredenim paricama, a svaka od tih kategorija ima

posebnu specifikaciju brzine prenosa i otpornosti na interferenciju.

Kablovi sa upredenim paricama za povezivanje sa raunarima koriste RJ 45 konektore U optikim kablovima svjetlosni impulsi prenose digitalne signale Kablovi sa optikim vlaknima pruaju najbolju zatitu od elektrinog uma i drugih signala Signali se mogu prenostiti u osnovnom opsegu i irokopojasno Prenos u osnovnom opsegu za prijenos koristi digitalne signale u jednoj frekvenciji irokopojani prenos koristi analogne signale u odreenom frekventnom opsegu

5 Mreni adapteri

Mreni adapteri ili kartice mrenog interfejsa (Network interface cards NIC) obezbjeuju fiziku vezu izmeu kablova i raunara.

Uloga mrenih adaptera je da: Pripreme podatke iz raunara za slanje kroz mreu Poalju podatke drugom raunaru Kontroliu protok podataka iz raunara u sistem kablova Primaju podatke iz kablova i prevode ih u oblik koji procesor (CPU)

moe da koristi

Mreni adapteri imaju sopstveni hardvare i firmver u vlastitoj memoriji, koji implementiraju funkcije Logical Link Control i Media Access Control sloj povezivanja podataka OSI modela

Instalacija mrenog adaptera

Pripremanje podataka

Prije nego to se podaci poalju kroz mreu, neophodno je da ih adapteri, iz oblika koji razumiju raunari prevedu u oblik koji moe da se kree kroz kablove.

Mrena adresa

Pored toga to transformie podatke mreni adapter treba i da ostatku mree navede svoju lokaciju ili adresu, da bi se na taj nain razlikovao od ostalih adaptera na mrei.

Komitet IEEE dodijeljuje jedinstvene blokove adresa svakom proizvoau adaptera. Proizvoai, dalje, trajno ugrauju te adrese u ipove. Na taj nain svaka mrena kartica, a to znai i svaki raunar ima jedinstvenu adresu u mrei.

Slanje i kontrola podataka

Prije nego to poalje podatke mreni adapter elektronski pregovara sa adapterom raunara koji treba da primi te podatke, jer obje kartice treba da se sloe oko sljedeeg:

Maksimalne veliine grupa podataka koji se alju Koliine podataka koja moe da se poalje prije potvrde o prijemu Vremenskog intervala izmeu slanja grupe podataka Vremenu koji treba da proe prije nego se poalje potvrda Koliine podataka koju moe da primi svaka kartica prije nego to

doe do prepunjenja njenog bafera Brzine prijenosa podataka

Svaki adapter alje svoje vlastite parametre i prihvata parametre one druge kartice, prilagoavajui se koliko je to neophodno. Tek kada se ustanove svi detalji komunikacije, prijenos i prijem podataka mogu da ponu.

Rezime

Mreni adapteri su proirenja za raunare kojima se obezbjeuje fizika veza izmeu raunara i mrenih kablova

Uloga mrenih adaptera je da pripreme, poalju i prime podatke, a kod mrea sa topologijom prstena oni trebaju i da reemituju podatke

6 Beina mrena komunikacija

Beino okruenje je esto pogodna, a ponekad i jedina mogua mrena opcija. Danas za ovaj vid komuniciranja na tritu postoje brojne komponente, koje se neprekidno usavravaju, po relativno pristupanim cijenama.

Fraza beino okruenje se najee pogreno shvaa kao mrea bez ijednog kabla. U veini sluajeva ovo nije tano. Najvei broj beinih mrea se sastoji od beinih komponenti koje komuniciraju sa klasinom mreom sa kablovima, stvarajui tako hibridnu mreu.

WLAN

WLAN-ovi su fleksibilni komunikacijski sustavi koji koriste elektromagnetske valove za prijenos podataka od jedne toke do druge. Podaci se dodaju na radio-nositelj na takav nain da se mogu s njega pouzdano uzeti na prijemnom kraju. Ovo se openito naziva modulacijom/demodulacijom nositelja podataka. Ako se radio-valovi prenose razliitim frekvencijama, tada vie radio-nositelja moe postojati u istom prostoru u isto vrijeme bez meusobne interferencije.

WLAN-ovi se implementiraju kao alternativa ili jo ee kao proirenje oienim LAN-ovim u zgradama ili manjim podrujima.

Tijekom zadnjih godina WLAN-ovi su stekli ogromnu popularnost u brojnim oblastima: zdravstvo, trgovina, proizvodnja, skladitenje i obrazovne institucije. U ovim oblastima ostvarene su prednosti koritenjem runih i notebook raunala sposobnih za beini prijenos podataka u stvarnom vremenu ka centralnoj lokaciji radi dalje obrade. I drugi poslovni korisnici sve vie uviaju koristi WLAN-ova.

7 - Mrena arhitektura

U prethodnim izlaganjima su predstavljeni temelji za istraivanje fizikih aspekata mree.

Upoznali ste kablove i razliite naine povezivanja to predstavlja polaznu taku bilo kakvog zajednikog koritenja informacija.

Sada, nakon to znate kako se fiziki povezuju raunari, potrebno je nauiti i na koji nain raunari zajedniki i istovremeno koriste kablove za meusobnu komunikaciju.

Predstavit emo tri metode pristupa kablovima: Prva metoda, nazvana rivalitet, bazira se na jednostavnom principu

ko prvi doe biti e prvi usluen. Sljedea metoda, prosljeivanje tokena, zasniva se na principu

ekanja na red. Trea metoda prioritet zahtjeva podrazumjeva podrazumjeva

definisani sistem prioriteta pri pristupu mrei. Ethernet

Metode pristupa

U umreavanju, pristupiti resursa znai biti u mogunosti koristiti resurs.

Funkcija pristupa predstavlja skup pravila koji odreuje kako raunari stavljaju podatke na mrene kablove i uzimaju podatke iz kablova. Kada su podaci ve na mrei, metode pristupa imaju ulogu regulatora mrenog prometa.

Mreni saobraaj u kablu

Veliki broj raunara treba dijeliti pristup zajedniim resursima koji ih povezuju. Meutim, ukoliko bi dva raunara istovremeno stavili podatke na kabl paketi podataka s jednog raunara bi se sudarali s paketima iz drugog raunara, i oba skupa podataka paketa bi bila unitena.

Ukoliko se podaci alju preko mree od jednog korisnika do drugog, ili im se pristupa s posluitelja, mora postojati neki nain da se sprijei sudar podataka.

Metode pristupa moraju biti dosljedne u nainima na koji rukuju sa podacima.

Ako bi raunari koristili razliite metode pristupa, mrea bi pala: jer bi neke vrste metoda imale monopol.

Metode pristupa unose red u procese slanja i primanja podataka.

CSMA/CD

Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Istovremeni viestruki pristup medijumu nadgledanjem prisustva noseeg

signala

Kada se koristi ova metoda svaki raunar na mrei, ukljuujui i klijente i servere, provjerava da li je kabl slobodan za emitovanje.

Tek kada raunar "osjeti" da je kabl slobodan i da nema prometa na mrei moe poslati podatke. Nakon to raunar poalje podatke ni jedan drugi raunar ne moe slati podatke dok izvorni podaci ne dosegu svoj cilj, i kabl ponovno postane slobodan.

Ako dva ili vie raunara istovremeno poalju podatke doi e do sudara podataka. Kada se to dogodi, oba raunara ukljuena u prijenos e prestati sa slanjem neko sluajno vrijeme, a zatim pokuati prenos. Svaki raunar ima vlastito vrijeme ekanja ime se smanjuje mogunost ponovnog pokuaja istovremenog slanja podataka.

CSMA/CD

Imajui u vidu ove injenice ime ove metode istovremeni viestruki pristup medijumu nadgledanjem prisustva noseeg signala ima smisla.

Raunari oslukuju ili osjeaju mreni saobraaj u kablu (eng. Carrier-Sense).

Uobiajeno je da veliki broj raunara treba da poalje svoje podatke (eng. Multiple Access), a svaki najprije oslukuje mreu da bi otkrio eventualnu koliziju.

Kada raunar otkrije koliziju (eng. Collision Detection), on saeka da proe jedan nasumice odreen vremenski period, a zatim pokuava ponovo.

Mogunost otkrivanja kolizije parametar je koji moe da namatne ogranienje razdaljine koju mrea pokriva. Zbog pojave slabljenja signala na velikim razdaljinama od poiljaoca mehanizam otkrivanja kolizija nije efikasan na udaljenostima veim od 2.500 m (1,5 milja).

Ako je udaljenost krajnjih dijelova mree vea raunar na jednom kraju mree nee biti u stanju da blagovremeno osjeti signal poslat sa drugog kraja.

Metoda rivaliteta

CSMA / CD je poznat i kao metoda rivaliteta: jer se raunari na mrei bore ili se natjeu, za prvenstvo slanja podataka.

Ovo se moe initi kao teak glomazan i spor nain slanja podataka kroz kablove, ali nije tako. Trenutna implementacija CSMA / CD je takva da korisnici nisu ni svjesni da se u pozadini komunikacije odvija nadmetanje raunara.

Metoda rivaliteta

CSMA/CD

Metode kontrole pristupa

proslijeivanjem tokena U ovoj metodi pristupa posebnu vrstu paketa, poznata kao token,

krui prestenastom mreom od raunara do raunara. Kada bilo koji raunar na prstenu treba poslati podatke preko mree, on mora da saeka slobodan token.

Kada se otkrije slobodan token, raunar preuzima kontrolu nad njim, i koristi ga za slanje podataka.

Podaci se prenose u grupama zajedno sa dodatnim informacijama, kao to je adresa primaoca a koje su pridruene ovim grupama u obliku zaglavlja i prateeg zapisa.

Dok jedan raunar koristi token, ostali raunari ne mogu da komuniciraju. Zbog toga to samo jedan raunar u jednom trenutku moe da koristi token, ne postoji ni takmienje, ni kolizija, a ne gubi se ni vrijeme na ekanje da se podaci ponovo poalju.

Proslijeivanje tokena

Proslijeivanje tokena

Metoda prioriteta zahtjeva

Metoda razvijena za 100 megabitni Ethernet standard poznat kao 100VG-AnyLAN za brzine prijenosa od 100 Mbps.

IEEE je standardizovao ovu metodu specifikacijom 802.12

CSMA/CA

Viestruki pristup s izbjegavanje kolizije (CSMA / CA) je najmanje popularna metode pristupa mrenim kablovima.

U CSMA / CA, svaki raunar signalizira namjeru za prijenos prije nego to zapravo poalje podatke. Na taj nain, ostali raunari su obavijeteni da ne alju svoje podatke i kolizija je izbjegnuta.

Naalost, emitiranje namjeru za prijenos podataka poveava koliinu prometa na kablu i usporava performanse mree.

802.11 mehanizam pristupa mediju

Rezime

Upravljanje podacima o mrei podsjea na kontrolu saobraaja. Skup pravila pomou kojih se upravlja mrenim saobraajem se

naziva metoda pristupa.

Kada se koristi CSMA/CD metoda pristupa raunar eka dok se mrea ne oslobodi i tada alje podatke. Ako dva raunara istovremeno poalju svoje podatke, doi e do kolizije, unitenja podataka, a zatim se aktivira mehanizam za ponovno slanje.

Kada se koristi CSMA/CA metoda pristupa raunar najprije emituje najavu svoje namjere da pristupi mrenom mediju, pa tek onda emituje same podatke.

Kada se koristi metoda proslijeivanje tokena svaki raunar mora da eka slobodan token koji mu omoguava slanje podataka. Samo jedan raunar moe u jednom trenutku da koristi token.

Kod metode prioriteta zahtjeva svaki raunar komunicira samo sa habom na koji je neposredno povezan i on kontrolie promet podataka.

8 - Prenoenje podataka kroz mree

Mrena komunikacija bi se, u osnovnim crtama, mogla opisati kao kontinuirani tok jedinica i nula od jednog raunara na drugo.

U stvari, podaci se ne kreu kontinuirano, ve su razbijeni na manje pakete kojima se lake upravlja, a svakom paketu su dodate bitne informacije potrebne za siguran put do odredita.

Koncept paketa kao temelja mrene komunikacije.

Uloga paketa u mrenoj komunikaciji

Podaci su najee grupisani u velike datoteke. Meutim, mrea ne mogu funkcionisati ako raunari stave velike koliine podataka odjednom na kabl.

Raunar koji poalje velike koliine podataka uzrokuje da drugi raunari ekaju dok se podaci prenose, to poveava frustracije ostalih korisnika.

Ova pojava bi se umjesto "zajednikog koritenja" prije mogla zvati "monopoliziranje mree."

Ova pojava se spreava razbijanjem velikih datoteka na male pakete. Na ovaj nain se vri i efikasnija kontrola eventualnih greaka u prijenosu zbog toga to se, kada se greka pojavi, ponovo emituje samo onaj (mali) paket kod koga se greka pojavila a ne cijela datoteka.

Paketi

Da bi mnogo korisnika odjednom moglo da prenosi podatke brzo i jednostavno preko mree, podaci moraju biti razbijeni na male, lako upravljive jedinice. Ove jedinice se nazivaju paketi ili okviri.

Kad mreni operacijski sistem razbije podatke u pakete, svakom paketu dodaje posebne specijalne kontrolne informacije. Ovo je neophodno iz vie razloga:

Originalni podaci se razbijaju na male cjeline

Zahvaljujui kontrolnim informacijama mogue je ponovno sastavljanje paketa u jednu cjelinu

Mogue je proveravanje greaka do kojih moe doi tokom prijenosa

Struktura paketa

Paketi mogu da sadre razne vrste podataka, kao to su:

Informacije: kao to su naprimjer poruke ili datoteke.

Odreene vrste podataka za kontrolu raunara i komande, naprimjer zahtjeve za odreene usluge.

Kodove za kontrolu prijenosa: poput kodova za ispravljanje greaka, kojima se moe utvrditi da je dolo do smetnje i greke u prijenosu, i nakon toga ponoviti prijenos

Komponente paketa

Svi paketi imaju odreene zajednike komponente: Adresu izvora kojim se identifikuje raunar koji je poslao podatke Same podatke koji se prenose Adresu odredita kojom se identifikuje raunar koji prima podatke Instrukcije kojima se mrenim komponentama nalae da proslijede podatke Informacija koje ukazuju prijemnom raunaru kako da spoji pristigle pakete

u prvobitnu cjelinu

Informacije o provjeri greaka kojima se provjerava da li su paketi stigli neoteeni

Komponente paketa su grupisane u tri dijela: u zaglavlju, dijelu sa podacima i prateem zapisu.

Zaglavlje, podaci, pratei zapis

Zaglavlje sadri: Signal upozorenja koji oznaava da se paket trenutno prenosi Adresa raunara koji je poslao paket Adresa raunara koji prima paket Informacija o taktu prijenosa; kako bi se prijemni i predajni raunar sinhronizovali na

isti takt.

Dio sa podacima moe da bude razliite veliine, to zavisi od tipa mree. Kod najveeg broja mrea veliina ovog dijela paketa varira izmeu 512bajtova i 4 KB. Izvorni podaci su, uglavnom, mnogo vei tako da moraju biti razbijeni na, nekada, veliki broj paketa kako bi se mogli prenijeti kroz mreu.

Toan sadraj prateeg zapisa (eng. trailer) varira ovisno o nainu komunikacije, odnosno protokola. Obino se ovdje nalazi komponeta za provjeru greaka (cyclical redundancy check -CRC). CRC kontrolni broj nastaje matematikom izraunom nad paketom koji se alje. Kada paket stigne na odredite, izraun se ponovo radi. Ako su rezultati oba izrauna isti, to znai da podaci nisu oteeni prilikom transporta. Ako se izraun na odreditu razlikuje od izrauna na izvoritu, to znai da su podaci oteeni tijekom prijenosa. U tom sluaju, CRC rutina signalizira raunaru poiljatelju da ponovi cio posupak.

Primjer paketi u tampanju

Sljedei primjer postupno ilustruje upotrebu paketa u mrenoj komunikaciji.

Raunar u mrei treba da odtampa veliku koliinu podataka na mrenom tampau.

1. Raunar uspostavlja vezu sa serverom za tampanje.

Primjer paketi u tampanju

2. Raunar razbija podatke na male pakete. Svaki paket sadri adrese raunara koji alje i raunara koji prima paket, podatke i kontrolne informacije.

Primjer paketi u tampanju

3. Mreni adapteri ostalih raunara provjeravaju adresu primaoca na svim paketima koji prolaze kroz taj segment mree. Poto svaka kartica ima sopstvenu adresu, one se ne mijeaju u transfer koji je u toku, sve dok na paketu ne proitaju sopstvenu adresu, odnosno dok ne naie paket namijenjen njihovom raunaru.

Primjer paketi u tampanju

4. Na slici je prikazan server raunar koji treba da primi paket. Paket kroz kabl ulazi u mreni adapter servera.

Primjer paketi u tampanju

5. Mreni softver poinje da obrauje paket koji je smjeten u prijemnom baferu mrenog adaptera.

6. Mreni operativni sistem poinje da spaja pakete u originalnu tekstualnu datoteku, a zatim da tu datoteku prebacije u memoriju raunara. Iz memorije se datotetka alje u tampa.

Rezime

Podaci se kroz mreu ne alju u velikim cjelinama, ve se razbijaju u manje cjeline koje su zahvalnije za upravljanje. Ovi mali paketi omoguavaju pravovremenu interakciju i komunikaciju u mrei.

Svi paketi imaju sljedee osnovne komponente: Adresu izvora kojim se identifikuje raunar koji je poslao podatke Same podatke koji se prenose Adresu odredita kojom se identifikuje raunar koji prima podatke Instrukcije kojima se mrenim komponentama nalae da proslijede podatke Informacija koje ukazuju prijemnom raunaru kako da spoji pristigle pakete

u prvobitnu cjelinu

Informacije o provjeri greaka kojima se provjerava da li su paketi stigli neoteeni

Komponente paketa su grupisane u tri dijela: u zaglavlju, dijelu sa podacima i prateem zapisu sa komponetama za provjeru greke.

Ethernet

Ethernet mrena arhitektura je vremenom postala najpopularniji nain pristupa mrenom mediju kod stolnih raunara i primijenjuje se i u malim i u okruenjima velikih mrea.

Ethernet je zaokruen specifikacijama OSI referentnog modela koji se odnose na fiziki i nivo veze, kao i specifikacijom IEEE 802.3

Metoda pristupa CSMA/CD

Ethernet razbija podatke na pakete okvire koji mogu da imaju izmeu 64 i 1518 bajtova, ali se za sam okvir koristi 18 bajtova, pa prema tome za podatke ostaje

izmeu 46 i 1500 bajtova. Svi okviri sadre kontrolnu informaciju i imaju identinu osnovnu organizaciju.

Npr. Okvir Ethernet II koji se koristi za TCP/IP koji je postao standardni okvir za prenoenje podataka kroz mree, ukljuujui i internet se sastoji od Prembule (oznaava poetak okvira), Odredite i izvor (adrese odredita i izvora), vrsta (identifikovanje protokola nivoa mree IP ili IPX) i CRC.

Token Ring

Token Ring mrea je implementacija standarda IEEE 802.5

Karakteristina metoda proslijeivanja tokena predstavlja najprepoznatljiviju osobinu ove mree.

IBM

Rezime

Upravljanje podacima o mrei podsjea na kontrolu saobraaja.

Skup pravila pomou kojih se upravlja mrenim saobraajem se naziva metoda pristupa.

Kada se koristi CSMA/CD metoda pristupa raunar eka dok se mrea ne oslobodi i tada alje podatke. Ako dva raunara istovremeno poalju svoje podatke, doi e do kolizije, unitenja podataka, a zatim se aktivira mehanizam za ponovno slanje.

Kada se koristi CSMA/CA metoda pristupa raunar najprije emituje najavu svoje namjere da pristupi mrenom mediju, pa tek onda emituje same podatke.

Kada se koristi metoda proslijeivanje tokena svaki raunar mora da eka slobodan token koji mu omoguava slanje podataka. Samo jedan raunar moe u jednom trenutku da koristi token.

Kod metode prioriteta zahtjeva svaki raunar komunicira samo sa habom na koji je neposredno povezan i on kontrolie promet podataka.

Rezime

Podaci se kroz mreu ne alju u velikim cjelinama, ve se razbijaju u manje cjeline koje su zahvalnije za upravljanje. Ovi mali paketi omoguavaju pravovremenu interakciju i komunikaciju u mrei.

Svi paketi imaju sljedee osnovne komponente: Adresu izvora kojim se identifikuje raunar koji je poslao podatke Same podatke koji se prenose Adresu odredita kojom se identifikuje raunar koji prima podatke Instrukcije kojima se mrenim komponentama nalae da proslijede podatke Informacija koje ukazuju prijemnom raunaru kako da spoji pristigle pakete u

prvobitnu cjelinu

Informacije o provjeri greaka kojima se provjerava da li su paketi stigli neoteeni

Komponente paketa su grupisane u tri dijela: u zaglavlju, dijelu sa podacima i prateem zapisu sa komponetama za provjeru greke.

Ethernet mrena arhitektura je vremenom postala najpopularniji nain pristupa mrenom mediju kod stolnih raunara i primijenjuje se i u malim i u okruenjima velikih mrea.

Ethernet je zaokruen specifikacijama OSI referentnog modela koji se odnose na fiziki i nivo veze, kao i specifikacijom IEEE 802.3

Raunarske mreePREDAVANJA 2

Profesor: doc.dr. Haris Hamidovi

mr.haris.hamidovic@ieee.org

Asistentica: Nermina Konjali, BA IT

nermina.konjalic@unvi.edu.ba

Mrene komunikacije

Zbog naglog rasta proizvodnje mrenog hardvera i softvera, pojavila se potreba za standardnim protokolima koji bi omoguili da hardver i softver razliitih proizvoaa komuniciraju.

Kao odgovor, razvijena su dva glavna skupa standarda: OSI model i njegova modifikacija, nazvana Projekt 802.

Razumjevanje ovih modela prvi je korak u shvatanju naina na koji mree rade.

OSI model - Vodi za umreavanje

Meunarodna organizacija za standarde izdala je 1978. godine skup specifikacija koji opisuje arhitekturu mree koja slui za povezivanje raznorodnih raunarskih ureaja. Originalni dokument se odnosio na sisteme koji su bili otvoreni za povezivanje jedni prema drugima, jer su za razmjenu informacija svi mogli da koriste iste protokole i standarde.

ISO je 1984. godine tampao reviziju ovog modela i nazvao ga Referentni model za otvoreno povezivanje sistema - Open Systems Interconnection (OSI) reference model. Ova revizija postala je meunarodni standard i slui kao vodi za umreavanje.

OSI model je najpoznatiji i najee koriten model za slikovitu predstavu umreenih okruenja. Proizvoai ga se pridravaju kada projektuju proizvode za mreu.

Model opisuje kako mreni hardver i softver zajedniki djeluju kako bi se omoguila komunikacija.

Model takoe pomae pri rjeavanju problema tako to nudi referentni okvir koji opisuje kako se pretpostavlja da komponente rade.

Demonstracija ISO uvod

7 slojeva OSI modela

OSI model dijeli mrenu komunikaciju na 7 slojeva (engl. layer). Svaki od tih slojeva nosi odreenu ulogu u prijenosu podataka mreom.

OSI slojevi

Arhitektura OSI referentnog modela razvrstava mrene komunikacije u sedam slojeva.

OSI model definie kako svaki sloj komunicira i surauje sa slojevima koji su neposredno iznad i ispod njega.

Naprimjer, sloj sesije komunicira i surauje sa slojevima prezentacije i transporta.

Svaki sloj obezbjeuje neke usluge ili postupke koji pripremaju podatke za dostavu putem mree do drugog raunara.

Slojevi najnieg nivoa 1 i 2, definiu fiziki medijum mree i srodne poslove, kao to je nain proslijeivanja bitova podataka u mrene kartice (NIC) i kablove. Najvii slojevi definiu kako aplikacije pristupaju komunikacionim uslugama.

to je nivo sloja vii, sloeniji su i njegovi poslovi.

Slojevi su meusobno razdvojeni granicama koje se nazivaju interfejsi. Svi zahtjevi jednog sloja od susjednog sloja proslijeuju se preko interfejsa. Svaki sloj se oslanja na standarde i aktivnosti sloja ispode njega.

Relacije izmeu slojeva OSI modela

Svaki sloj obezbjeuje usluge za sloj koji se neposredno iznad njega i rjeava ga detalja o tome kako su one stvarno pripremljene. Istovremeno, izgleda kao da je svaki sloj u direktnoj komunikaciji sa odgovarajuim slojem na drugom raunaru. Ovo nudi logiku ili virtualnu komunikaciju izmeu ravnopravnih slojeva. Meutim, stvarna komunikacija izmeu susjednih slojeva odvija se samo na jednom raunaru.

Kretanje kroz slojeve

Prije nego se podaci proslijede iz jednog sloja u drugi oni se podijele na pakete (na viim OSI slojevima nazivaju se datagrami), i kao cjelina prenose sa jednog na drugi ureaj mree.

Mrea proslijeuje pakete od jednog do drugog softverskog sloja prema redosljedu koji je isti kao redosljed slojeva. Na svakom od slojeva, softver dodatno formatira ili adresira paket, jer je to neophodno kako bi se on uspjeno prenio preko mree.

Na mjestu prijema, paket se proslijeuje kroz slojeve u obrnutom redosljedu.

Na svakom od nivoa, pomoni programi itaju informacije iz paketa, izdvajaju ih i paket proslijeuju sljedeem sloju. Kada se paket na kraju proslijedi sloju aplikacije, uklonjene su sve informacije o adresi i paket e biti u svom izvornom obliku koji je itljiv aplikaciji ili procesu prijemnika.

Demonstracija Prijenos kroz slojeve OSI modela - slanje

Demonstracija Prijenos kroz slojeve OSI modela - prijem

Stvarna komunikacija

Nijedan sloj, osim najnieg sloja OSI modela umreavanja ne moe direktno da proslijedi informaciju njemu odgovarajuem sloju na drugom raunaru.

Umjesto toga, na predajnom raunaru informacija mora da se proslijedi kroz sve nie slojeve, sve do fizikog sloja. Zatim se ona prenosi du mrenog kabla do prijemnog raunara, a onda navie, kroz njegove mrene slojeve, sve dok ne stigne na odgovarajui sloj.

Naprimjer, kada sloj mree raunara A alje informaciju, ona se na predajnoj strani prenosi nanie kroz sloj veze i fiziki sloj, zatim kroz kabl, a na prijemnoj strani navie, kroz fiziki sloj i sloj veze do krajnjeg odredita sloja mree raunara B.

Komunikacija izmeu slojeva

Podaci putuju slojevima OSI modela tono odreenim redoslijedom.

Tako aplikacijski sloj moe komunicirati iskljuivo s aplikacijskim slojem na drugom raunaru, dok je na istom raunaru prezentacijski sloj jedini sloj kojemu moe proslijediti podatke.

Isto tako, prezentacijski sloj moe komunicirati iskljuivo s prezentacijskim slojem na drugom raunaru, a na istom raunaru moe komunicirati s aplikacijskim i sesijskim slojevima.

Kod slanja dokumenta preko mree taj e dokument uvijek proi put od aplikacijskog sloja preko prezentacijskog sve do fizikog, a na raunaru koje prima taj dokument put e biti obrnut i ii e od fizikog preko podatkovnog (engl. data link) sloja do aplikacijskog.

Sedam slojeva OSI modela

7. Aplikacijski sloj (engl. Application Layer)

To je sloj na kojem dolazi do spoja izmeu aplikacije i mrenog softvera. Na aplikacijskom se sloju nalaze programi koji omoguavaju mrenu komunikaciju.

6. Prezentacijski sloj (engl. Presentation Layer)

To je sloj na kojem se nalazi softver koji uspostavlja konvenciju koja e se koristiti prilikom komunikacije, poput jezika i slino, a glavna mu je namjena biti prevodilac, odnosno prevesti tekst koji elite poslati u jezik razumljiv mrenom dijelu softvera koji e taj tekst prenijeti na drugi raunar. Usto, prezentacijski se sloj brine i o enkripciji i dekripciji podataka.

5. Sloj sesije (engl. Session Layer)

Sloj sesije je zaduen za uspostavu i odravanje sesije izmeu procesa koji komuniciraju.

Sedam slojeva OSI modela4. Transportni sloj (engl. Transport Layer)

Na transportnom sloju dolazi do odluke hoe li se koristiti pouzdani (TCP) ili nepouzdani protokol (UDP) te se na temelju toga od podataka kreiraju segmenti na koje se dodaju odreene informacije, poput odredinog i ishodinog porta. Ovisno o tome je li odabran TCP ili UDP, ovaj e sloj brinuti i o tome da poslani podaci budu isporueni, tj. trait e potvrdu svakog paketa koji je poslao.

3. Mreni sloj (engl. Network Layer) Sloj koji se brine o tome da podaci budu usmjereni pravim putem do

odredita, odnosno da ne zalutaju. Paket na mrenom sloju dobije ishodinu i odredinu IP adresu. Ovaj sloj nudi mogunost usmjeravanja podataka preko mree.

2. Sloj veza (engl. Data Link Layer)

Sloj koji pakete stavlja u okvire (eng. frame) i alje ih na medij za prijenos podataka. U okvir se stavlja ishodina i odredina fizika adresa ureaja.

1. Fiziki sloj (engl. Phisycal Layer) Sloj na kojem su definirane fizike osobine mree.

Pamenje OSI modela

Skupina protokola

Na svakom od slojeva rade odreeni protokoli, a ovisno o tome na kojem se sloju nalaze, obavljaju i funkcije koje su predviene za taj sloj.

Svi ti protokoli po slojevima ine skupinu protokola (engl. Protocol stack). Protokoli unutar skupina brinu se o pakiranju, slanju i primanju podataka

preko mree.

Skupine protokola

Aplikacijski protokoli nude razmjenu podataka meu aplikacijama. Primjeri aplikacijskih protokola: FTP SMTP HTTP POP. Transportni protokoli omoguavaju uspostavu komunikacijskog kanala

izmeu raunala i osiguravaju pouzdano kretanje podataka preko njega. Primjeri transportnih protokola: TCP UDP Mreni protokoli definiraju pravila logikog adresiranja i pronalaenja puta

raunarskim mreama Primjer mrenih protokola: IP IPX Apple talk

Paketi podataka i OSI model Paketi podataka se sastavljaju i rastavljaju prema OSI modelu. Postupak izrade

paketa poinje u sloju aplikacije OSI modela, tamo gdje podaci i nastaju. Informacija koja treba da se poalje mreom zapoinje u sloju aplikacije i silazi kroz svih sedam slojeva.

Na svakom od slojeva, podacima se dodaje informacija od vanosti za taj sloj. Tu informaciju koristi odgovarajui sloj u prijemnom raunaru. Sloj veze u prijemnom raunaru, naprimjer, proitae informaciju koju je pridodao sloj veze u predajnom raunaru.

Slika prikazuje sastavljanje paketa u predajnoj stanici i njegovo rastavljanje u prijemnoj radnoj stanici.

Adresiranje paketa

Veina paketa na mrei adresirani su na odreeni raunar, to znai da su interesantni samo jednom raunaru.

Svaka mrena kartica vidi sve pakete koji su poslati kroz njen dio kabla, ali e generisati prekid (eng. Interrupt) procesoru samo ako se adresa paketa slae sa njenom linom adresom.

Aleternativno, moe da se koristi i posebno emitovanje (eng. Broadcast) paketa, koritenjem javnog tipa adrese. Paketi, poslati sa ovakvim tipom adrese, su upueni i bivaju obraeni od svih raunara na tom segmentu mree.

Mrene komponente koriste adresne informacije iz paketa kako bi ih usmjerile ka njihovom odreditu ili ih udaljile od lokacija mree kojima ne pripadaju.

Standard IEEE 802.x

Dva donja sloja OSI modela pripadaju hardveru: mrenim karticama i mrenim kablovima.

Kako bi dodatno pojasnio zahtjeve za hardver koji radi unutar ovih slojeva, IEEE je razvio unapreenje specifikacije za razliite mrene kartice i kablove.

Zbirno ova unapreenja poznata su kao projekt 802.

Model projekta 802 U kasnim sedamdesetim, kada su lokalne raunarske mree prvi put poele

da se iskazuju kao potencijalne poslovne alatke, IEEE je shvatio da postoji potreba za definisanjem odreenih standarda za lokalne mree. Kako bi ostvario ovaj posao, pokrenuo je neto to je poznato kao Projekat 802, prema godini i mjesecu kada je to zapoeto ( feb 1980).

Mada su IEEE standardi publikovani ranije nego ISO standardi, oba su razvijana u, otprilike, isto vrijeme i razmijenjivali su informacije koje su rezultirale izradom dva kompatibilna standarda.

Projekat 802 definie standarde mree za njene fizike komponente (interfejs karticu i kablove) koje se ubrajaju u fiziki sloj i sloj veze OSI modela.Specifikacije standarda 802 se odnose na:

Mrene kartice NIC Komponente regionalne mree WAN Komponente koje se koriste za izradu mrea sa upredenim paricama UTP i

koaksijalnim kablom.

Specifikacija 802 definie naine na koji mrene kartice pristupaju fizikom medijumu i preko njega prenose podatke. Ovo obuhvata prikljuivanje, odravanje i iskljuivanje mrenih ureaja.

Kategorije 802

Standardi za lokalne mree (LAN), odreene komitetima 802, podijeljeni su u vie kategorija koje identifikuju pomou broja 802.

802.1 Sets Internetworking standards related to network management.

802.2 Defines the general standard for the data-link layer. The IEEE divides this layer into two sublayers: the LLC and MAC layers.The MAC layer varies with different network types and is defined by standard IEEE 802.3.

802.3 Defines the MAC layer for bus networks that use Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). This is the Ethernet Standard.

802.4 Defines the MAC layer for bus networks that use a token-passing mechanism (Token Bus LAN).

802.5 Defines the MAC layer for token ring networks (Token Ring LAN).

802.6 Sets standards for metropolitan area networks (MANs), which are data networks designed for towns or cities. In terms of geographic breadth, MANs are larger than LANs, but smaller than WANs. MANs are usually characterized by very-high-speed connections using fiber-optic cables or other digital media.

Kategorije 802

802.7 Used by the Broadband Technical Advisory Group.

802.8 Used by the Fiber-Optic Technical Advisory Group.

802.9 Defines integrated voice/data networks.

802.10 Defines network security.

802.11 Defines wireless network standards.

802.12 Defines Demand Priority Access LAN, 100BaseVG-AnyLAN.

802.13 Unused.

802.14 Defines cable modem standards.

802.15 Defines wireless personal area networks (WPAN).

802.16 Defines broadband wireless standards.

Kategorije 802

Unapreenje OSI modela

Dva donja OSI sloja, fiziki sloj i sloj veze, odreuju kako vie raunara moe istovremeno da koristi mreu, a da pri tome ne smetaju jedan drugom.

Projekt 802 ukljuuje specifikacije u ta dva sloja kako bi napravio standarde koji definiu glavno okruenje lokalne mree LAN.

Nakon odluke da je potrebno dodati vie detalja o sloju veze, komitet za standarde 802 podijelio je sloj veze u dva podsloja:

Upravljanje logikom vezom - Logical Link Control (LLC)

Upravljanje pristupom mediji - Media Access Control (MAC)

Rezime

Arhitektura OSI modela dijeli mrene protokole u sedam slojeva: 7. Aplikacijski sloj (engl. Application Layer) 6. Prezentacijski sloj (engl. Presentation Layer) 5. Sloj sesije (engl. Session Layer) 4. Transportni sloj (engl. Transport Layer) 3. Mreni sloj (engl. Network Layer) 2. Sloj veza (engl. Data Link Layer) 1. Fiziki sloj (engl. Phisycal Layer)

IEEE 802 standardi definiu specifikacije za mrene kartice NIC, mrene komponente i medije za fiziki sloj OSI modela

802.3 definie specifikacije Etherneta 802.5 definie specifikacije Token Ring lokalne mree

IEEE 802 standardi dijele sloj veze u dvije podgrupe: a) Upravljanje logikom vezom - Logical Link Control (LLC) i b) Upravljanje pristupom mediji - Media Access Control (MAC)

Definisanje mrenih protokola

Protokol - definicija

Protokoli su pravila i procedure koji slue za komuniciranje.

Izraz protokol se koristi u razliitim kontekstima. Npr. diplomate jedne zemlje pridravaju se pravila protokola koja su napravljena kako bi pomogla laku suradnju sa diplomatama drugih zemalja. Pravila protokola se na isti nain primijenjuju i u raunarskom okruenju.

Kada je vie raunara umreeno, pravila i tehnike procedure, koje upravljaju njihovom komunikacijom i saradnjom, nazivaju se protokoli.

Funkcija protokola

Kada razmiljate o protokolima u mrenom okruenju, imajte u vidu tri stvari:

Postoji mnogo protokola. Mada svaki protokol omoguava osnovnu komunikaciju, svaki ima razliitu namjenu i izvrava razliite poslove. Svaki protokol ima svoje prednosti i ogranienja.

Neki protokoli rade samo na odreenom OSI sloju. Sloj na kome protokol radi opisuje njegove funkcije. Naprimjer, protokol koji radi na fizikom sloju obezbjeuje da paket podataka proe kroz mrenu NIC karticu do mrenog kabla.

Protokoli takoe mogu da zajedniki rade u steku ili nizu protokola. Kao to mrea na svakom sloju OSI modela ima nove funkcije, tako i razliiti protokoli zajedniki rade na razliitim nivoima jednog steka protokola. Nivoi u steku protokola preslikavaju izgled slojeva OSI modela. Naprimjer, sloj aplikacije TCP/IP protokola preslikava se na sloj prezentacije OSI modela. Protokoli obezbjeuju sve funkcije i mogunosti steka.

Kako rade protokoli

Ukupne tehnike operacije, pomou kojih se prenose podaci preko mree, bit e podijeljeni u posebne sistematine korake.

Na svakom od tih koraka dogaaju se izvjesne akcije kojih nema na nekom drugom koraku. Svaki korak sadri sopstvena pravila i procedure ili protokol.

Koraci protokola moraju da se sprovedu u skladu sa redosljedom koji je isti za svaki raunar u mrei.

U predajnom raunaru ovi koraci se izvravaju od vrha ka dnu. U prijemnom raunaru ovi koraci moraju da se sprovedu u obrnutom redosljedu.

Predajni raunar

Na predajnom raunaru protokol:

1. Dijeli podatke u manje cjeline, nazvane paketi, koje moe da obrauje.

2. Paketima dodaje adresne informacije tako da odredini raunar na mrei moe da odlui da li oni pripadaju njemu.

3. Pripremi podatke za prenos kroz mrenu karticu NIC i dalje kroz mreni kabl.

Prijemni raunar

Na prijemnom raunaru, protokoli sprovode isti niz koraka, ali u obrnutom redosljedu:

1. Preuzimaju pakete podataka sa kabla. 2. Kroz mrenu karticu unose pakete podataka u raunar. 3. Iz paketa podataka uklanjaju sve informacije o prenosu koje je dodao

predajni raunar. 4. Kopiraju podatke iz paketa u prihvatnu memoriju (bafer) koja slui za

ponovno sklapanje.

5. Ponovo sklopljene podatke proslijeuju aplikaciji u obliku koji ona moe da koristi.

Potrebno je da oba raunara, predajni i prijemni, svaki korak izvedu na isti nain kako bi primljeni podaci imali istu strukturu kakvu su imali prije slanja.

Naprimjer, mogue je da dva razliita protokola podijele podatke u pakete i dodaju im razliite sekvencijalne, vremenske i informacije za provjeru postojanja greke, ali svako na svoj nain. Zbog toga raunar koji koristi jedan od protokola nee moi uspjeno da komunicira sa raunarom koji koristi drugi protokol.

Protokoli za odreivanje putanje

Sve do sredine 80-tih veina lokalnih mrea LAN bila je izolovana. Sluile su jednom pogonu ili preduzeu i rijetko su bile povezane sa irim okruenjem.

Kako se tehnologija lokalnih mrea razvijala, poveavala se i potreba za razmjenom poslovnih podataka. Lokalne mree su se irile i postajale komponente u veim mreama za prijenos podataka i u kojima su meusobno komunicirale.

Za podatke koji su poslati sa jedne lokalne mree LAN u drugu du jedne od moguih putanja, kae se da su poslati odreenom putanjom, rutirani.

Protokoli koji podravaju komunikaciju lokalnih mrea du vie putanja poznati su kao rutabilni protokoli.

Zbog toga to se za povezivanje vie lokalnih mrea koriste rutabilni protokoli i na taj nain prave mrena okruenja na irem prostoru, oni su postali vrlo vani.

Protokoli u slojevitoj arhitekturi

U mrei vie protokola mora da radi zajedno. Njihov zajedniki rad obezbjeuje ispravnu pripremu podataka, prenos do eljenog odredita, prijem i izvravanje.

Rad vie protokola mora da bude usaglaen kako se ne bi dogaali konflikti ili nekompletne operacije, odnosno nekompletni prenos informacija. Rezulat tog usaglaavanja naziva se slojevitost (eng. Layering)

Stek protokola

Stek protokola je kombinacija, odnosno tano definisan skup protokola. Svaki sloj steka protokola odreuje razliiti protokol za obradu funkcija ili podsistema komunikacionog procesa.

Svaki sloj ima sopstveni skup pravila.

Npr. Protokoli odreuju pravila za svaki sloj OSI modela.

OSI model

Sloja aplikacije zapoinje ili prihvata zahtjev.

Sloj prezentacije paketu dodaje informacije koje slue za formatiranje, prikazivanje ili ifrovanje.

Sloj sesije Dodaje informacije o toku saobraaja kako bi se odredio trenutak slanja paketa.

Transportni sloj Dodaje informacije koje slue za detektovanje i prevazilaenje greke u prijenosu.

Sloje mree Dodaje informacije koje slue za sekvenciranje i adresiranje paketa.

Sloje veze Dodaje informacije koje slue za provjeru postojanja greke i prepreme podataka za fiziko slanje.

Fiziki sloj alje pakete kao niz bitova.

Protokoli

Nii slojevi OSI modela odreuju proizvoaima kako da naprave opremu koja moe meusobno da se povezuje; naprimjer koritenje mrenih kartica NIC razliitih proizvoaa u istoj lokalnoj mrei.

Sve dok koriste iste protokole, u mogunosti su da jedni drugima alju podatke i primaju ih.

Vii slojevi odreuju pravila po kojima se odvija komunikaciona sesija (period u kome dva raunara odreuju vezu) i interpretacija aplikacija.

to su poslovi na viem nivou u steku, oni i njima odgovarajui prokoli su sve sloeniji.

Standardni stekovi

Raunarska industrija uspostavila je i prihvatila vie stekova kao standardne modele protokola. Proizvoai hardvera i softvera mogu da razvijaju svoje proizvode saglasno bilo kojoj kombinaciji ovih protokola. Meu najvanije modela spadaju:

ISO/OSI protocol suite.

IBM Systems Network Architecture (SNA).

Digital DECnet.

Novell NetWare.

Apple's AppleTalk.

Internet protocol suite, TCP/IP.

Komunikacini poslovi u OSI

referentnom modelu Na svakom sloju ovih stekova postoje protokoli koji obavljaju poslove

odreene za taj sloj.

Meutim, komunikacioni poslovi koje mrea mora da obavi grupisani su u jedan od tri tipa protokola. Svaki tip obuhvata jedan ili vie OSI slojeva. Kako slika prikazuje ova tri tipa protokola mogu da se, grubo reeno, preslikaju, na sloj aplikacije, transportni sloj i sloj mree.

Napomena: mnogo protokola je napisano davno prije nego je OSI referentni model uao u upotrebu. Zato nije neobino da se nau stekovi protokola koji ne mogu direktno da se preslikaju na OSI model.

Protokoli aplikacije Protokoli aplikacije rade u najviim slojevima OSI referentnog modela. Oni

obezbjeuju interakciju i razmjenu podataka izmeu aplikacija. Popularni protokoli za aplikacije prikazani su u tablici:

Transportni protokoli

Transportni protokoli olakavaju komunikacionu sesiju izmeu raunara i obezbjeuju da se podaci izmeu njih pouzdano prenose. Popularni transportni protokoli prikazani su u tablici:

Mreni protokoli

Mreni protokoli obezbjeuju ono to zovemo usluga veze. Ovi protokoli obrauju adresne informacije i informacije koje slue za odreivanje putanje, provjeru postojanje greke i zahtjeve za ponovni prijenos. Mreni protokoli, takoe, odreuju pravila za komunikaciju u odreenom mrenom okruenju, kao to je Ethernet. Popularni mreni protokli su prikazani u tabeli:

Standardi za protokole

Za odreivanje protokola, koji bi trebalo da se koriste na svakom od slojeva, koristi se OSI model. Na slici je prikazan OSI model i nain na koji je nekoliko popularnih proizvoaa mrea primijenilo svoje protokole. Ako primijenjuju ovaj model, proizvodi razliitih proizvoaa mogu meusobno da komuniciraju.

Organizacije

Organizacije kao ISO, the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), ANSI (American National Standards Institute), CCITT (Comit

Consultatif Internationale de Tlgraphie et Tlphonie), poznat sada kao

ITU (International Telecommunications Union), i druge, razvile su protokole

koji odgovaraju nekim slojevima ISO modela.

TCP/IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) je niz protokola prihvaenih u industriji koji obezbjeuju komunikacije u heterogenim okruenjima (ona koja se sastoje od raznorodnih kompjuterskih sistema).

Pored toga, TCP/IP obezbjeuje protokole za odreivanje putanje (usmjeravanje), pa je zato iroko prihvaen prije svega kao protokol za umreavanje velikih preduzea i organizacija, kao i pristup internetu i njegovim resursima.

Zbog svoje popularnosti, TCP/IP je postao de facto standard za ono to je poznato kao meumreni rad (eng. Internetworking), tj. meusobnu komunikaciju u mrei koja se sastoji od manjih mrea.

De facto protokol za Internet TCP/IP je postao standardni protokol koji se koristi za zajedniki rad mnogo

razliitih tipova raunara. Ovo je njegova glavna prednost. Veina mrea ga podrava.

TCP/IP takoe podrava odreivanje putanje (rutiranje) i esto se koristi kao protokol za meumreni rad.

Projektovan je tako da odreuje putanju kojom e se slati podaci (tzv. Rutabilan protokol) otporan i funkcionalno efikasan, TCP/IP je razvilo Ministrarstvo odbrane SAD kao skup protokola za WAN mreu.

Namjena mu je bila da odrava komunikacione veze izmeu gradova u sluaju atomskog rata. Danas je za razvoj Interneta u potpusnosti odgovorna Internet zajednica.

Industrijski standard. De facto protokol za Internet. Koristi skalabilnu arhitekturu nezavisnu od platforme.

TCP/IP standadi su objavljeni u seriji dokumenta nazvanih Requests for Comment (RFC).

TCP/IP protokol se u potpunosti ne slae sa OSI modelom. Umjes