SREDNJA TEHNIKA KOLA MIHAILO PUPIN KULA
Sadrzaj:1. UVOD 32. Lokalne raunarske mree LAN - (Local Area
Network).43. LAN standardi.64.Arhitektura lokalnih raunarskih mrea
..84.1. Uporeivanje statikih i dinamikih metoda .94. 2 Logika i
fizika metodologija. .94.3 Topologija magistrale 114.4 Topologija
zvezde...............................................................124.5
Topologija prstena .........134.6 Toplogija stabla..134.7
Topologija reetke 145. Osnove kabliranja.. ..157. Ethernet
..................................................168.
ZAKLJUAK.........209. LITERATURA21
UVODLjudska potreba za brzom razmenom i deljenjem informacija
potie iz ranijih perioda, a kao poetak se uzima uvoenje u upotrebu
prvog telegrafskog sistema sredinom 19. veka pri emu se javlja
tehniki pojam mrea (eng. Network) kakav i danas poznajemo u kome je
korieno slanje elektrinih impulsa kroz bakarne provodnike na velike
udaljenosti izmeu dva telegrafka ureaja.Sledei korak u razvoju mrea
i umreavanja kao sastavnog dela ukupnog procesa je postavljanje
telefonskog sistema sa kojim je omoguena prva dvosmerna
komunikacija u realnom vremenu. Namena ovog sistema nije bila
prenos teksta, ali je ovaj sistem omoguio ubrzan razvoj novih
sistema i tehnologija za razmenu informacija kao to su faks,
teleks, terminal itd.Danas smo svedoci globalne razmene podataka i
informacija korienjem modernih informacionih tehnologija sa velikim
brzinama prenosa i velikom propusnom moi. Moderne informacione
tehnologije omoguile su da informacija stigne na odredite u roku od
samo nekoliko sekundi bez obzira na geografksu udaljenost, a da pri
tome bude sigurna i tana.Raunarske mree su danas nezamenjivi deo
poslovne infrastrukture, kako velikih, tako i malih organizacija.
Poznavanje tehnologije i korienje mrea izlazi iz okvira primene u
poslovanju i zalazi u ostale aspekte ivota oveka postajui deo opte
kulture.Prvobitna komunikacija izmeu raunara odvijala se izmeu
velikih raunara (main-frame) i terminala. Karakterisala ih je mala
brzina prenosa podataka i prenos samo tekstualnog ulaza i izlaza.
To nisu bile prave raunarske mreze.Vremenom, stvorena je potreba za
pravom komunikacijom izmeu dva ili vise raunara.Po definicijama
nekih eminentnih strunjaka raunarske mreze su:Skup komunikacionih
veza (linkova) za povezivanje ureaja koji mogu da
meusobnokomuniciraju. (Keiser)Entitet koji povezuje odreen broj
ureaja i obezbeuje nain prenosa podataka izmeu njih.(Stallings)
LOKALNE RAUNARSKE MREE(LAN-Local Area Network)
Pojavom na tritu jeftinih i monih mikroprocesora, sve vie
postoji izraena tendencija da seumesto velikih, centralizovanih
raunara koriste mali decentralizovani. Sa druge strane, sve ee
korienje malih autonomnih maina namee potrebu za njihovim meusobnim
povezivanjem.Ovim se obezbeuje nesmetano korienje prvo deljive
informacije, a zatim i skupih resursa.Najira moguca definicija
lokalnih mreza jeste da je to komunikaciona mrea koja
ostvarujemeusobno povezivanje razliitih ureaja kakvi su raunari,
terminali, i periferni ureaji u okviru ograniene geografske
oblasti.
Prve raunarske mree su bile sa raspodelom vremena i koristile su
velike centralne raunare i prikljune terminale. Takva okruenja su
bila implementirana iu sistemskoj mrenoj arhitekturi (SNA-Sistem
Netvork Architecture) firme IBM iu mrenoj arhitekturi firme
Digital.Lokalne raunarske mree (LAN) su se razvile u okviru
revolucije PC raunara i obezbeuju brze mree podataka, otporne na
greke, koje pokrivaju relativno mala geografska podruja ili su
zatvorene unutar zgrade ili grupe zgrada. One su obezbedile
prikljuenim korisnicima deljeni pristup ureajima i aplikacijama i
dozvoljavaju im da izmenjuju datoteke i komuniciraju putem
elektronske pote.
Lokalne raunarske mree predstavljaju kombinaciju hardvera,
softvera i komunikacionih kanala koji povezuju dva ili vie raunara
unutar odreenog podruja. Hardverski ureaji u mrei se ponekad
nazivaju i vorovima.
Tipina LAN mrea moe da sadri razliite deljive periferne ureaje
(npr. tampae i/ili jedinice magnetnih traka), kao i veliki broj
razliitih raunara (najee radnih stanica i/ili raunara uz jedan do
dva mainframe raunara). Svaki od ureaja u LAN mrei treba da
poseduje mrenu karticu (eng. network interface card, NIC) preko
koje se ureaj prikljuuje na mreu. Sastavni deo mree je i operativni
sistem koji upravlja svim aktivnostima u mrei. Ovakav operativni
sistem mora da bude instaliran na najmanje jednom raunaru u mrei.
Za PC platformu najpoznatiji mreni operativni sistemi su Novell
Netware, Microsoft Windows NT Advanced Server, IBM LAN Server i
razliite vrste Unix-a. Kao prenosni medijum u LAN mrei moe da se
koristi bilo ica (uporedna ica, koaksijalni ili optiki kabl) bilo
mikrotalasi. Najee korieni protokoli u LAN mrei su Ethernet za
topologiju magistrale, brzi Ethernet za topologiju zvezde i IBM
Token Ring za topologiju prstena.
LAN mree mogu da sadre i hardverske i softverske ureaje koji
dozvoljavaju komunikaciju sa drugim LAN mreama ili raunarskim
resursima. Most (eng. bridge) povezuje dve ili vie LAN mrea
zasnovanih na slinoj tehnologiji, dok mreni prolaz (eng. gateway)
doputa korisniku LAN-a da kumunicira sa mainframe raunarom ili sa
raunarom ili programom na nekoj neslinoj mrei npr. komercijalnom
bazom podataka raspoloivom na globalnoj mrei.
Prednosti LAN mrea:
Motivacija za formiranje mree je najee:
Mogunost rada sa deljenje resursima, npr. tampanje datoteka na
tampaima koji se nalaze na drugoj lokaciji, obrada informacija iz
distribuirane baze ili upotreba specijalizovanih hardverskih ureaja
koji se nalaze na razliitim lokacijama. Poveanje brzine obrade
informacija deljenjem poslova izmeu raunara u mrei. Pouzdanost
rada. Ukoliko doe do otkaza pojedinog vora u mrei, ostali vorovi
mogu preuzeti njegove funkcije do uspostavljanja normalnog stanja.
Komunikacija izmeu vorova u mrei.
Nedostaci LAN mrea:
LAN mree mogu da budu vrlo komplikovane i obino zahtevaju
posebno osposobljena lica za njihovo odravanje i svakodnevno
funkcionisanje. ak i kada takva lica postoje, LAN mree su mnogo
slabije zatiene i mnogo vie izloene opasnostima po bezbednost
podataka od raunara koji rade kao samostalne jedinice. Bez obzira
na brzinu mikroraunara koji se nalaze u mrei, postoje aplikacije sa
vrlo velikim brojem transakcija koje LAN mree ne mogu da podre na
pravi nain. Krajnji korisnik zahteva posebnu obuku za korisnike
LAN-a, kao i dodatnu obuku koja u velikoj meri zavisi od tipa
aplikacije koji e koristiti. Zbog ovih nedostataka, LAN mree
sastavljene iskljuivo od mikroraunara nee potpuno zameniti
mainframe raunare kao to je izgledalo pre nekoliko godina.
Poslednjih godina je prisutan obrnut trend da se sve vie koriste
mainframe raunari (tj. serveri preduzea) koji su zahvaljujui
razvoju tehnologije i padu cena postali dostupni veem broju
firmi.
LAN STANDARDI
Jedan od glavnih ciljeva donoenja standarda je taj da se ostvari
kompatibilnost u radu izmeuureaja razliitih proizvoaa. Tako na
primer, na nivou IEEE (The Institute of Electrical andElectronic
Engineers) Project 802, Februara 1980 godine strandardizovana su
kod LAN-ovasledea tri protokola za pristup medijumu:
1. CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect2.
Token Bus3. Token RingOvi standardi su ubrzo bili iroko prihvaeni i
kao takvi danas predstavljaju osnovne postulate nakojima su
izgraene najee LAN mree.Pored IEEE organizacije postoje i druge
institucije koje se danas bave donoenjem mrenihstandarda. To su pre
svega: American National Standard Institute (ANSI), ITU-T (poznata
ranijekao Consultative Committee for Internatinal Telephone and
Telgraph CCITT), EuropeanComputerManufacturers Association (ECMA),
International Standards Organiziation (ISO)National Institute for
Sandards in Technologies (NIST) i druge.ISO i IEEE se bave
donoenjem standarda kojima se, kada se govori o mrenoj
opremi,specificiraju pre svega specifinosti raunarske opreme, dok
ITU-T (tj. CCITT) razmatraspecifinosti standarda sa aspekta
povezivanja opreme razliitih tipova nacionalnih iinternacionalnih
PTT mrea.
Komitet IEEE 802 predloio je skup LAN standarda koji su 1985.
godine bili prihvaeni odstrane ANSI (American National Standards
Institute) kao Ameriki nacionalni standardi.Standardi su nakon
toga, 1987. godine, revidirani i prihvaeni kao internacionalni
standardi odstrane ISO (International Organizatioon for
Standardization) pod imenom ISO 8802. Od togperioda komitet IEEE
802 je produio sa revizijom i proirenjem standarda koji su
povremenousvajani i usklaivani sa ISO standardima.
Na slici 1. prkazano je tekue stanje koje se odnosi na
standardizaciju. Kao to se vidi sa slike 1.standardi su sa aspekta
hijerarhije protokola organizovani u tri nivoa. LLC (logical link
control)je odgovoran za adresiranje i upravljanje tokom podataka na
nivou-veza (data link control). LLCje nazavisan od topologije,
prenosnog medijuma, i izabrane upravljake tehnike za
pristupprenosnom medijumu. Ispod LLC-a nalaze se nivoi MAC (media
access control) i fiziki nivo.Zbog meusobne zavisnosti koje postoje
izmeu MAC-a, samog medijuma, i topologije, ovinivoi su organizovani
u standarde na osnovu MAC algoritama kao i specificiranog fizikog
nivoa koji je deo standarda MAC-a.
Slika 1. Neki LAN standardi
IEEE 802LAN/MAN
IEEE 802.1Standards for LAN/MAN bridging and management and
remote media access control
IEEE 802.2Standards for Logical Link Control (LLC) standards for
connectivity.
IEEE 802.3Ethernet Standards for Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection
IEEE 802.4Standards for token passing bus access.
IEEE 802.5Standards for token ring access and for communications
between LANs and MANs
IEEE 802.6Standards for information exchange between
systems.
5
IEEE 802.7Standards for broadband LAN cabling.
IEEE 802.8Fiber optic connection.
IEEE 802.9Standards for integrated services, like voice and
data.
IEEE 802.10Standards for LAN/MAN security implementations.
IEEE 802.11Wireless Networking "WiFi".
IEEE 802.12Standards for demand priority access method.
IEEE 802.14Standards for cable television broadband
communications.
IEEE 802.15.1Bluetooth
IEEE 802.15.4Wireless Sensor/Control Networks "ZigBee"
IEEE 802.16Wireless Networking "WiMAX"
Slika 2. Tabela svih IEEE standarda i podstandarda koja se
odnose na LAN
Arhitektura lokalnih raunarskih mrea
Bez obzira to nisu sve arhitekture lokalnih raunarskih mrea
standardizovane od strane razliitih tela za standardizaciju (ISO,
IEEE, ANSI...), one su sastavljene od istih logikih komponenata.
Kada se opisuje odreena arhitekture lokalne raunarske mree potrebno
je poznavati sledee: metodologiju (metod) pristupa transmisionom
medijumu, logiku i fiziku topologiju, vrstu transmisionog
medijuma.
Metodi pristupa transmisionom medijumu
Ukoliko isti medijum treba da koristi (deli) vie radnih stanica
neophodno je da postoji nain koji regulie pristup vie stanica
transmisionom medijumu. Analiziraemo dva pristupa: statiki (FDM 1 i
TDM 2) i dinamiki (ALOHA 3, CSMA 4 mree sa etonom...).
Uporeivanje statikih i dinamikih metoda
Tradicionalan nain deljenja prenosnog medijuma (kanala) izmeu
vie korisnika je frekvencijski multipleks. Ukoliko ima n korisnika
frekvencijski opseg se deli na n jednakih delova. Svakom korisniku
se dodeljuje odgovarajui deo frekvencijskog opsega.Poto svaki
korisnik ima svoj frekvencijski opseg ne postoji preklapanje izmeu
korisnika.Ukoliko postoji samo mali i konstantan broj korisnika FDM
je jednostavan i efikasan metod. Ukoliko je broj korisnika veliki i
menja se, onda FDM nije najbolje reenje.
Dinamiki metodi pristupa transmisionom medijumu
Najstariji i najjednostavniji predstavnik dinamikih metoda
pristupa transmisionom medijumu je ALOHA. Ovaj metod razvijen je za
paketske radio-prenose. Svaki korisnik pristupa kanalu kada ima
podatke spremne za slanje, ne ispitujui da li jekanal ve zauzet.
Ukoliko je kanal ve bio zauzet doi e do sukoba (kolizije) i svi
podaci e biti oteeni.
Logika topologija
Kada se poruka nae na lokalnoj raunarskoj mrei koja koristi
zajedniki (deljeni) medijum, za koji je prikljueno vie stanica,
mora se odrediti kako e poruka na svom putu do odredine stanice
biti prosleena od jedne do druge stanice.Metodologija prosleivanja
poruke naziva se logika topologija lokalne raunarske
mree.Sekvencijalna logika topologija, poznata kao topologija
prstena , je metod u kome se podaci alju od jedne do druge stanice
(vora). Svaki vor ispituje odredinu adresu paketa podataka da bi
ustanovio da li je paket ba njemu upuen.Ukoliko paket nije
adresiran tom voru, prosleuje se sledeem voru prstena. Od jednog ka
svima 1 je drugi tip logike topologije ili metod isporuke paketa
podataka. Kod ovog tipa logike topologije podaci se alju
istovremeno svim vorovima na mrei. Svaki vor odluuje pojedinano da
li je paket podataka upuen ba njemu. Ukoliko nije, poruka se
jednostavno ignorie. Ne postoji potreba da se poruka prosledi
susednom voru. Svi vorovi dobijaju poruke istovremeno. Glavna taka
je odgovornost meustanice ka kojoj poruka nije adresirana. U
sekvencijalnom metodu meustanica ima aktivnu ulogu - mora da
prosledi poruku svomsledeem susedu. U sluaju logike topologije od
jednog ka svima, stanica koja nije odredina ignorie primljenu
poruku.
Fizika topologija
Stanice moraju biti fiziki meusobno povezane medijumom koji dele
po nekoj od konfiguracija. Fizika realizacija konfiguracije mree
moe da ima znaajan uticaj na karakteristike lokalne raunarske mree
i definie se kao fizika topologija.lokalne raunarske mree.
Lokalna mrea jedna je od najbitnijih raunarskih mrea.
Arhitektura lokalnih mrea obuhvata puno mogunosti,od
najjednostavnijih ( dva raunara povezana kablom) do izuzetno
sloenih (mnogobrojni raunari i periferni ureaji povezani u jednu
mreu). Nedostatak lokalne mree jeste njena geografska ogranienost
na terenu prenika manjem od 5 km.
Topologije lokalnih raunarskih mrea (LAN) definiu nain na koji
su uredjaji u mrei organizovani. etiri najee topologije LAN su:
magistrala zvezda prsten stablo
Topologija magistrale je linearna arhitektura lokalne raunarske
mree u kojoj se prenos iz mrenih stanica prostire po duini medijuma
i primaju ga sve druge stanice. Mnogo vorova moe da se prikljui na
magistralu i zapone komunikaciju sa svim drugim vorovima na tom
segmentu kabla.Prekid bilo gde na kablu obino e prouzorkovati da
ceo segment bude neoperativan, sve dok se prekid ne popravi. Od tri
najvie korienih implementacija lokalnih raunarskih mrea, Standard
Ethernet/IEEE 802.3 koristi topologiju magistrale u kojoj su svi
uredjaji povezani na centralni kabl, koji se zove magistrala ili
"kima".
Kada se u mrei primeni topologija magistrale, raunari i ostali
ureaji povezani su u jednu liniju, svako sa svojim susedima. Ova
konfiguracija se naziva daisy chain. Da bi svi signali koje generie
sistem stigli na svoje odredite, prenose se magistralom u oba smera
ka svim ostalim sistemima.Topologija magistrale uvijek ima dva
otvorena kraja, kao to je prikazano na slici 4.1. Oba kraja
magistrale moraju se zatvoriti otpornicima da bi se izbegla
refleksija signala u suprotnom smeru koja izaziva interferenciju s
novim signalima koji se prenose. Nepostojanje zavretaka na jednom
ili na oba kraja magistrale onemoguava ispravan rad mree.
Slika 3. Topologija magistrale
Topologija magistrale postoji u dva oblika:
Debeli Ethernet gde mree koriste jedan dugaak koaksijalni
kabl.Umreeni raunari su povezani na taj kabl pomou
manjih,pojedinanih kratkih kablova, koji se zovu interfejs
prikljunih jedinica (engl. Attachment Unit Interface, AUI, poznati
i pod nazivom kablovi primopredajnika). Tanki Ethernet tu se
koriste tanji koaksijalni kablovi, iseeni na komade razliitih
duina. Svaki komad kabla povezuje raunar sa susednim raunarom.
Svaki raunar u mrei ima primopredajnik koji je zaduen i za
prijem i za predaju podataka na mreni kabl. Izuzev debelog
Etherneta, kod ostalih standarda fizikog sloja za Ethernet,
primopredajnici su ugraeni u mrenu karticu. Debeli Ethernet je
jedini oblik Ethernet mrea koji koristi interfejs razliit od mrenih
kartica. U njegovom sluaju, primopredajnici se na koaksijalni kabl
povezuju pomou vampirskog prikljuka. Primopredajnik se povezuje na
mrenu karticu raunara pomou AUI kabla.
Slika 4. Vampirski prikljuak/primopredajnik
Topologija magistrale ima jednu ozbiljnu manu. Kvar na bilo
kojem delu kabla, neispravan zavretak kabla ili neispravan
konektor, moe da izazove pad itave mree. Neki od ovih kvarova mogu
prelomiti mreu na dva dela,spreavajui komunikaciju sistema sa
suprotnih strana. tavie, ako neka neispravna komponenta izazove
prekid mree na dva dela, oba dela mree postaju nezavrena, to
izaziva refleksiju signala, koja ozbiljno ugroava komunikaciju.
Topologija zvezde
Topologija zvezde je arhitektura lokalne raunarske mree u kojoj
su krajnje take mree povezane sa zajednikim centralnim voritem, ili
komutatorom, pomou namenskih linkova..
Topologija zvezde koristi centralni ureaj za povezivanje, koji
se zove razvodnik (engl. hub), odnosno koncentrator. Svaki raunar
je na razvodnik povezan zasebnim kablom, kao to je prikazano na
slici 5.Topologija zvezde koristi kabl sa upredenim paricama, kao
to su 10BaseT i 100BaseT. Veina Ethernet lokalnih mrea i mnoge
lokalne mree koje koriste ostale protokole imaju zvezdastu
topologiju.
Iako je svaki raunar povezan na razvodnik pomou zasebnog kabla,
razvodnik proputa sve signale koji ulaze kroz jedan prikljuak na
sve ostale prikljuke. Zbog toga, svi signali koje odailje jedan
raunar na mrei stiu do svih ostalih raunara u mrei.Poto je svakom
raunaru dodijeljen po jedan prikljuak razvodnika, topologija zvezde
je otpornija na kvarove od topologije magistrale prekid jednog
kabla ne utie na ostatak mree. S mreom nije povezan samo onaj
raunar iji je kabl (ka razvodniku) prekinut. U topologiji zvezde
mora obavezno postojati dodatni ureaj razvodnik i to je mana ove
topologije.Ako razvodnik otkae, cela mrea e biti prekinuta.
Slika 5. Topologija zvezde
Topologija prstena
Topologija prstena je arhitektura lokalne raunarske mree u kojoj
su svi ureaji povezani jedan sa drugim u obliku zatvorene petlje,
tako da je svaki ureaj direktno povezan sa dva druga ureaja, po
jedan sa svake strane. I mrea Token Ring/IEEE 802.5 i mrea FDDI
(Fiber Distributed Data Interface - interfejs optiki distribuiranih
podataka) implementiraju topologiju prstena.
Topologija prstena lii na topologiju magistrale po tome to je
svaki raunar povezan sa susednim. Meutim, umesto da postoje dva
kraja sa zavrecima, krajevi su spojeni i ine prsten (slika 4.6).
Zbog ove veze, signali putuju od jednog raunara do sledeeg, ukrug,
vraajui se do poetne take.U veini sluajeva, topologija prstena je
isto logika, a ne fizika konstrukcija, jer se u topologiji prstena
kablovi povezuju na razvodnik i u stvari imaju oblik zvezde. U
zvezdastoj topologiji moe se koristiti vie vrsta kablova. FDDI mree
mogu koristiti topologiju zvezde sa optikim kablom, dok token ring
mree koriste kablove sa upredenim paricama.
Slika 6. Topologija prstena
Token ring mree koriste posebnu vrstu razvodnika, koja se zove
pristupna jedinica za vie stanica (engl. Multistation Access Unit,
MAU). MAU prima sve ulazne signale kroz jedan prikljuak i prosleuje
ih na ostale prikljuke krunim redosledom. Ovo se ne izvodi
istovremeno, kao kod Ethernet razvodnika, ve jedno po jedno. Na
primer, kada raunar koji je povezan na 7. prikljuak pristupne
jedinice sa 16 prikljuaka poalje paket podataka, on se prosleuje
samo na 8. prikljuak. Kada raunar povezan na 8. prikljuak primi
paket, on ga odmah vraa ka MAU razvodniku, koji paket alje na 9.
prikljuak i tako redom. MAU nastavlja ovaj postupak sve dok ne
prenese paket svim raunarima koji su povezani na prsten. Kada
raunar koji je inicijalno poslao paket (u ovom primeru, raunar na
prikljuku br. 7) primi paket nazad, ima obavezu da skine taj paket
s prstena.Dizajn ove topologije omoguava da mrea funkcionie ak i
kada otkae kabl ili konektor, jer MAU sadri posebna kola koja iz
prstena iskljuuju neispravnu radnu stanicu. MAU zadrava logiku
topologiju, pa mrea iz koje je iskljuena neispravna radna stanica
nastavlja rad.
Topologija stabla
Topologija stabla je arhitektura lokalne raunarske mree koja
jeidentina topologiji magistrale, sem to su u ovom sluaju mogue
grane sa vie vorova.
Topologija stabla se koristi pri isporuivanju usluga kablovske
televizije. Prednost se ogleda u tome to je mreu lako proiriti
jednostavnim dodavanjem jo jedne grane, pa je tako izolovanje
greaka relativno lako.Nedostaci su ti to ako koren postane
neispravan, cela mrea postane neispravna. Ako bilo koja razvodna
kutija postane neispravna, sve grane sa te razvodne kutije postaju
neispravne. Pristup postaje problem ako celo ureenje postane suvie
veliko.
Slika 7. Topologija stabla
Topologija reetke
Korienje reetkaste topologije u lokalnoj mrei je, najblae reeno,
nepraktino. Svaki raunar ima po jednu jednonamensku vezu ka svakom
od ostalih raunara vezanih u reetkastu lokalnu mreu. Ova topologija
ima smisla samo u mrei s dva vora. Reetkasta mrea s tri ili vie
raunara zahtevala bi zasebnu mrenu karticu za svaku vezu ka ostalim
raunarima.Na primer, u reetkastoj mrei sa sedam vorova, svaki
raunar bi morao imati est mrenih kartica. Iako je ova topologija
nepraktina za lokalne mree, ona daje odlinu otpornost na greke.
Kada neka veza otkae, samo jedan raunar ispada iz mree i to je
najvea teta.Reetkasta topologija se obino koristi za povezivanje
mrea. Ona povezuje lokacije pomou vie putanja, to omoguava korienje
redundantnih usmerivaa (slika 8). Topologija reetke je uobiajena u
velikim mreama jer tolerie mogue kvarove, kao to su prekid kabla
ili otkazi razvodnika ili usmerivaa.
Slika 8. Topologija reetke
Osnove kabliranja
Zbog tekoa izazvanih neusaglaenou mrenih proizvoda razliitih
proizvoaa, koje su postojale u ranim danima umreavanja, javila se
potreba za standardnim kablovima koji zasigurno podravaju vie
razliitih mrenih tehnologija. Ovom izazovu su odgovorile tri
organizacije: Ameriki nacionalni institut za standarde (engl.
American National Standards Institute,ANSI), Udruenje elektronske
industrije (engl. Electronic Industry Association, EIA) i Udruenje
telekomunikacione industrije (Telecommunications Industry
Association, TIA).
Standard 568 definie kablove za sisteme prenosa govora i
podataka, koji podravaju proizvode velikog broja tehnologija i
traju barem deset godina.Konkretno, standard definie specifikacije
za instaliranje kablova u zgradama, elemente topologija i
specifikacije duina kablovskih segmenata, specifikacije kablovskih
konektora, karakteristike kablova i kriterijume koji odreuju nivo
performansi za svaku vrstu kabla. Ovde su pomenute sledee vrste
kablova: monomodno optiko vlakno, viemodno optiko vlakno,
neoklopljene upredene parice (UTP), oklopljene upredene parice
(STP).
Sledee dodatne standarde treba da poznaju i naruilac i izvoa
radova: TIA/EIA-569 Standard za telekomunikacionu infrastrukturu i
prostorije u javnim graevinama. TIA/EIA-606 Administrativni
standard za telekomunikacionu infrastrukturu u javnim graevinama.
TIA/EIA-607 Zahtevi za uzemljenje i povezivanje telekomunikacione
infrastrukture u javnim graevinama.
Postoje tri osnovne vrste kablova: koaksijalni kablovi, upredene
parice i optika vlakna. Koaksijalni kablovi i kablovi sa upredenim
paricama prenose elektrine signale i uglavnom se sastoje od
bakarnih ica. Kablovi sa optikim vlaknima prenose optike signale i
sastoje se od staklenih ili plastinih vlakana.
Ethernet
U veini sluajeva, kada neko spominje lokalnu mreu, obino misli
na Ethernet mreu.Originalna ideja je bila komunikacija vie hostova
preko deljenog medijuma, kao i da se spreiintefrerencija signala
meu njima. AlohaNET je bila beina mrea izmeu udaljenih zgrada
naUniverzitetu Havaji, omoguavao je veem broju stanica da koriste
deljenu radio frekvenciju.
Princip deljenja medijuma je bio CSMA/CA- Carrier Sense Multiple
Access with CollisionAvoidance, dok je osnova za dalji razvoj
metoda za pristup deljenom koaksijalnom kablu uEthernet tehnologiji
CSMA/CD- Carrier Sense Multiple Access with Collision DetectionPrva
LAN mrea je bila zasnovana na jednoj verziji Ethernet protokola i
nastala je u firmi Xeroxpoetkom 70-ih. Dok je prvi Ethernet
standard objavio 1980. konzorcijom Digital EquipmentCompany, Intel,
and Xerox (DIX verzija Etherneta). Takoe Ethernet je objavljen kao
otvoren standard. Prvi proizvodi zasnovani na Ethernet standardu su
se pojavili u prvoj polovini 1980-ih. A prvi DIX Ethernet je radio
na 10Mbps preko debelog koaksijalnog kabla (thick-Ethernet).1985,
IEEE komitet za standarde za LAN i MAN mree je objavio standard za
Ethernet 802.3.IEEE 802.3 standard opisuje prvi i donju polovinu
drugog sloja OSI modela. Razlika u odnosu na DIX Ethernet su vrlo
male. Sve mrene kartice danas rade i sa Ethernet i sa 802.3
okvirima(frames). Sutinski, Ethernet i IEEE 802.3 su isti
standardi.1995 godine IEEE je objavio standard za 100-Mbps Ethernet
dok je 1 Gbps Ethernet objavljen od stane IEEE 1998 i 1999 godine.
Svi ovi standardi su kompatibilni sa originalnim
Ethernetstandardom. Takoe Ethernet okvir moe da se poalje sa starog
koaksijalnog segmenta i danepromenjen proe kroz razliite Ethernet
segmente (100Mbps, 1Gbps,...)
Ethernet tehnologija danas
U okviru komiteta za LAN standarde IEEE 802, radna grupa 802.3
predloila je skup standardakoji se pre svega odnose na tehniku
pristupa medijuma za prenos, poznatu kao CSMA/CD. Ovajskup
standarda je rezultirao pojavom komercijalnog proizivoda Ethernet.
Uobiajena bitskabrzina kod prenosa podataka na ovoj mrei je 10
Mbps, a noviji standardi dozvoljavaju brzinuprenosa od 100
Mbps.
Najee korieni standardi za Ethernet su Ethernet 2.0 i IEEE
802.3. U oba sluaja kaomedijum za prenos se koristi deljiva
magistrala po kojoj, u datom trenutku, samo jedan vormoe da prenosi
(alje) podatke. Podaci se prenose u formi okvira koji sadri MAC
(media access control) izvorinu i odredinu adresu predajnog i
prijemnog vora, respektivno. Lokalni deljivi segment naziva se
segment. Svaki vor na mrei nadgleda svoj segment i kopira bilo koji
okvir koji se odnosi na njega.
Ethernet koristi CSMA/CD, a to znai da svaki vor nadgleda
magistralu (ili Ether) sa ciljem daodredi da li je ona zauzeta. vor
koji eli da preda podatke eka na pasivan uslov (idle
condition)magistrale pa nakon detekcije idle uslova poinje sa
slanjem poruke. Na alost, pri ovome moe da doe do kolizije u
situaciji ako dva vora poinju sa istovremenom predajom. Da bi se na
neki nain uspeno reio ovaj problem vorovi u toku predaje mora da
nadgledaju stanje na kablu.
Slika 9. CSMA/CD algoritam
Specifikacije za fiziki sloj u standardima za Ethernet opisuju
topologiju,maksimalnu duinu i vrstu kablova u mrei.. Vano je
prouiti smernice ovih specifikacija koje objanjavaju naine za
smanjenje problema, kao to su presluavanje i slabljenje. Takoe,
treba proveriti specifikacije proizvoaa odreene tehnologije, jer
postoje razlike od proizvoaa do proizvoaa.
OznakaBrzinaTopologijaVrsta kabllaMaksimalnaVrsta
duinaEtherneta
segmenta
10Base510 Mb/sMagistralaKoaksijalni500 metaraEthernet
kabl RG-8
10Base210 Mb/sMagistralaKoaksijalni185 metaraEthernet
kabl RG-8
10BaseT10 Mb/sZvezdaUTP kabl100 metaraEthernet
kategorije 3
FOIRL110 Mb/sZvezdaViemodno1000 mEthernet
optiko vlakno
62.5%125
10BaseFL10 Mb/sZvezdaViemodno2000 mEthernet
optiko vlakno
62.5%125
10BaseFB10 Mb/sZvezdaViemodno2000 mEthernet
optiko vlakno
62.5%125
10BaseFP10 Mb/sZvezdaViemodno500 mEthernet
optiko vlakno
62.5%125
100BaseTX100ZvezdaUTP kabl100 mBrzi
Mb/skategorije 5Ethernet
100BaseT4100ZvezdaUTP kabl100 mBrzi
Mb/skategorije 3Ethernet
100Viemodno412 metaraBrzi
100BaseFXZvezdapoluduplex ili
optiko vlakno
Mb/s2000 m puniEthernet
62.5%125
duplex
1000BaseLX1000ZvezdaMonomodno5000 mGigabitni
optiko kablo
Mb/sEthernet
9/125
1000BaseSX1000ZvijezdaViemodno5000 mGigabitni
optiko kablo
Mb/sEthernet
50/125
1000BaseLH1000ZvezdaMonomodno10 kmGigabitni
optiko kablo
Mb/sEthernet
9/125
1000BaseZX1000ZvezdaMonomodno10 KmGigabitni
optiko kablo
Mb/sEthernet
9/125
1000BaseT1000ZvezdaUTP kabl100 mGigabitni
kategorije 5 ili
Mb/sEthernet
(5E)
Tabela 10 . Specifikacija za Ethernet
Brzi Ethernet
Standard za brzi Ethernet (IEEE 802.3u) obuhvata dvije
specifikacije za kablove 100BaseT (UTP): 100BaseTX i 100BaseT4. Obe
specifikacije zadravaju ogranienje maksimalne duine segmenta kabla
na 100 metara.100BaseTX zahtijeva kabl kategorije 5. Poto kabl
kategorije 5 spada u kablove boljeg kvaliteta, on omoguava bolji
prenos signala od standarda 100BaseT4. Kao i 10BaseT, standard
100BaseTX koristi samo dvije parice iz kabla. 100BaseT4 koristi
kablove kategorije 3, kao i starije Ethernet mree, pa je zato
pogodan za nadgradnju postojeih mrea. Standard 100BaseT4 za prijem
i predaju signala koristi sve etiri parice kabla.
Gigabitni Ethernet
Za gigabitni Ethernet postoje dve specifikacije: IEEE 802.3z
(optiki kabl) i IEEE 802.3ab (UTP kabl 1000BaseT). Standard
1000BaseT koristi kablove kategorije 5 ili poboljane kategorije 5
(poznata i pod oznakom kategorija 5E). Ovaj standard je napravljen
kao nadgradnja postojeih standarda za Ethernet mree oiene UTP
kablom, iji segmenti ne prelaze 100 metara.Ovim standardom postiu
se vee brzine prenosa jer se koriste sve etiri parice kabla i nova
tehnika za pretvaranje bitova u signale, a to je pulsna amplitudska
modulacija 5 (PAM-5). Propusni opseg kategorije 5 jednak je
propusnom opsegu kategorije 5E (1000 Mb/s) ako se tokom oienja
potuju dodatni parametri za testiranje, objavljeni u specifikaciji
TIA/EIA TSB-95.Kategorija 5E je bolja zbog vee otpornosti na
presluavanje.
Zakljuak:
Sve navedene i opisane komponente i proizvodi vezani za LAN-ove
predstavljaju podlogu ili kostur na kojeg dolaze mreni operativni
sistemi (OS) i mreni softver, kako onaj isto aplikativni, tako i
komunikacioni softver, polazei od tablinih kalkulatora,
tekst-procesora, preko programa za upravljanje bazama podataka
(DBMS) i knjigovodstvenih programa, do klijenata elektronske pote
ili programa za direktnu razmenu poruka (chat).
Takoer, da bi sve ovo funkcionisalo da bi se sve ovo zadralo u
funkciji, te da bi se preventirale potencijalne, greke, kvarovi i
zastoji u mrei, preko je potrebna odgovorna administracija
(upravljanje i nadzor) LAN-a. Lokalne raunarske mree su bile, jesu
i ostae glavna pokretaka snaga informacionih aparata modernih
velikih firmi i kompanija, kao jedino sredstvo za brz prenos i
razmenu razliitih vrsta informacija, poevi od tablinih podataka,
tekstualnih dokumenata i knjigovodstvenih podataka do, u novije
vrijeme, multimedijskih podataka (audio/video signala). Normalno,
prenos multimedije zahteva neto novije tehnologije i stabilniji
prenos bez mnogo gubitaka.
Tehnologija se, kao i uvek, razvija. Propusnosti mrea vrtoglavo
brzo rastu i obaraju granice, tako da bi moglo doi do situacije
kada problem nee biti komunikacija i brzina prenosa na internetu
ili u bilo kojoj drugoj, kako globalnoj, tako i lokalnoj mrei, nego
e problem predstavljati brzina rada samog raunara i komponenti u
njemu, kakve ih danas poznajemo.
A poto je isplativost uvek bila glavna crta LAN-ova, stare mree
bi mogle poiveti jo dugo uz manje, jo uvijek priutive i isplative
fizike nadograde. Za to vrijeme, super-brze propusnosti e morati
ekati potpuno nove i drukije generacije raunara, ije komponente nee
kaskati za optikim komponentama koje povezuju raunarske mree,
njihove vorove i komponente.
Neki realni napredak u veoma bliskoj i dosta realnijoj budunosti
LAN-ova mogao bi se nai u razvoju novijeg i sigurnijeg mrenog
softvera i mrenih operativnih sistema (jer sigurnost rada na mrei u
zadnje vrijeme postaje sve aktuelnije pitanje), kao i u uvoenju
novih mrenih i komunikacijskih standarda i protokola.
Literatura:1."Umrezavanje racunara" - James F. Kurtose, Keith W.
Ross, Racunarski fakultet, CET2. ''Raunarske mree i prenos
podataka'' - Prof. dr Mile Stojev,Elektronski fakultet Nis3.
Prezentacija "Racunarske mree- Ethernet tehnologije" - Prof. dr
Slavko Gajin, Elektortehnicki fakultet Beograd4. "Uvod u raunarske
mree" - Prof. dr Mladen Veinovi, Aleksandar Jevremovi, Univerzitet
Singidunum5. www.wikipedia.org- Lokalna racunarska mreza
20