7/29/2019 lokalne racunalne mreze
1/33
1. - LAN (Local Area Network)
Raspodjeljena obrada podataka pomogla je u meusobnom povezivanju
mikroraunala kako bi ono mogla djeliti informacije i vanjske ureaje. To je
bila osnovna ideja prvih mrea lokalnog podruja. Najira mogua definicija
LAN-a glasi: komunikacijska mrea koju koristi jedna organizacija na
ogranienom podruju, to joj omoguava djelenje informacija i izvora. Postoje
razliiti tipovi fizikih konfiguracija LAN-a. Ovisno o tome da li su osobna
raunala rasporeena u obliku zvjezde, prstena ili ravne linije, brzina mree
ovisi o mediju pomou kojeg su raunala povezana. Postoje takoer razliititipovi kablova koji su raspoloivi za ostvarenje LAN-a, i oni utjeu na mrene
karakteristike.
1.1 Prijenosni mediji u LAN-ovima
U LAN-u mora biti izvedeno postavljanje kablova kako bi se povezale
pojedinane radne postaje s posluiteljem datoteka i periferijama. Kad bi
postojao samo jedan raspoloiv nain postavljanja kablova, odluka o njegovomizvoenju bila bi jednostavna. Na alost, postoji velik broj razliitih naina
postavljanja kablova, svaki sa svojim vlastitim pristalicama. Budui da postoji
irok raspon cijena i mogunosti koje pruaju razliiti tipovi, pravilan odabir
nije trivijalna stvar. U nastavku je dan opis prednosti i nedostataka parinog
kabela (twisted-pair cable), koaksijalnog kabla za prijenos u osnovnom pojasu
(base band coaxial cable), irokopojasnog koaksijalnog kabla (broad band
coaxial cable), kao i optikog kabla (fiber-optic cable).
1.1.1 Parini kabel
Parini kabel (twisted pair cable) daleko je najjeftiniji tip mrenog
medija. Parini se kabel sastoji od dvije parice, a svaka se parica sastoji od dva
meusobno isprepletena izolirana vodia, ime se smanjuje interferencija iz
okoline. Pored toga i same su parice meusobno upredene, tako da svaka trpi
isti iznos interferencije iz okoline. Taj um, induciran iz okoline, postaje dio
korisnog signala koji se prenosi paricom. Upredanje (twisting) smanjuje, ali u
potpunosti ne uklanja taj um. Postoji vie tipova parica i standardnih dimenzija
1
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
2/33
vodia (gange) koji tvore parini kabel. American Wire Gange (AWG) tip je
vodia koji se zasniva na promjeru parice. Openito parini se kabel sastoji od
dvije ili vie parica. Broj parica u kabelu moe varirati od 2 parice do 3000parica. Mnogi LAN-ovi koriste kabel koji sadri 25 parica. Neki LAN-ovi
koriste jeftini neoklopljeni parini kabel (unshielded twisted - pair cable UTP
cable) koji se koristi u prijenosu telefonskog signala. Na primjer kao jednu od
opcija u realizaciji mree Token Ring, tvrtka IBM koristi neoklopljenu paricu
(telefonska parica) tip 3, ali inzistira na tipu vodia 22 AWG ili 24 AWG s
najmanje dva upredanja na svakih 30 cm duljine parice (to je vie upredanja to
je manja interferencija okoline).
Osnovna ogranienja koja se javljaju kod primjene parinih kabela jesuogranieni domet prijenosa podataka, kao i osjetljivost prijenosa na elektrinu
interferenciju. Kada su prvi puta predloeni standardi za mreu ostvarenu
parinim kablovima, prijenosni je medij mogao podrati brzinu prijenosa
podataka od otprilike milijun bita u sekundi (1 Mb/s) na udaljenosti od stotinjak
metara. Danas je situacija bitno drugaija. Ve neko vrijeme postoji industrijski
standard, poznat kao 10 Base T, koji odraava napredak tehnologije i
omoguava prijenos informacija brzinom 100 Mb/s 100 Gb/s pomou
parinog kabela.
1.1.2 Koaksijalni kabel
Koaksijalni kabel (coaxial cabel) moe se instalirati gotovo isto tako
jednostavno kao i parini kabel. Koaksijalni je kabel u dananje vrijeme medij
prijenosa u veini najpoznatijih LAN-ova. Koaksijalni kabel se sastoji od
bakrenog vodia okruenog izolacijom. Vanjski omota od bakra ili aluminija
djeluje kao vodi i kao elektrina zatita.
1.1.2.1 Koaksijalni kabel za prijenos u osnovnom pojasu
Koaksijalni kabel za prijenos u osnovnom pojasu (baseband coaxial
cabel) ima jedan kanal kojim se u jednom trenutku prenosi samo jedna
informacija to vrlo velikom brzinom. Sredinji je vodi okruen bakrenim
omotaem i obino je promjer cijelog kabla priblino 0,95 cm (3/8 ina).
Informacija u digitalnom obliku alje se kabelom na serijski nain, uzastopno
bit po bit. Ovisno o vrsti LAN-a, mogue brzine prijenosa podataka kreu se urasponu od 10 do 80 Mb/s.
2
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
3/33
1.1.2.2 irokopojasni kabeli
Za razliku od koaksijalnih kabela za prijenos u osnovnom pojasu,
irokopojasni (brandband) koaksijalni kabeli imaju kapacitet koji im omoguavaprenoenje nekoliko razliitih signala koji se istovremeno odailjaju na
razliitim frekvencijama. To je pristup to su ga preuzele tvrtke koje pruaju
uslugu kablovske televizije, pri emu koriste irokopojasni koaksijalni kabel
impendancije 75 ohma. Svi irokopojasni sustavi mogu koristiti jedan kabel s
dvosmjernim pojaalima, ili mogu koristiti dva odvojena kabela. U oba sluaja,
signal nosioca (carrier) alje se u sredinju toku, poznatu kao glavni vor
(headend), koja ih ponovo alje svim tokama u mrei.
1.1.3 Optiki kabel
Posljednih godina jedan od najveih napredaka u razvoju LAN-ova
uzrokovao je koritenje optikih vlakana. Taj novi tip prijenosa ima niz
prednosti pred upoterbom parinog i koaksijalnog kabela. Osim poveane
brzine prijenosa podataka u odnosu na ranije koritene medije, optiki kabel
(fiber - optic cabling) imuni su na elektromagnetsku interferenciju, te pruaju
mogunost slanja podataka na udaljenost od nekoliko kilometara bez znaajnihgubitaka snage signala.
Optiki se kabel sastoji od istog stakla, razvuenog u vrlo tanko vlakno
koje ini jezgru optikog kabela. Vlakno je okrueno kouljicom (cladding)
slojem stakla s niim indeksom loma nego to je indeks loma jezgre.
Optika mrea koristi laserski izvor i LED diodu za slanje signala kroz
jezgru optikog kabela. Optiki obnavljai (optical repeaters) obino se koriste
du prijenosnog puta u svrhu pojaanja signala, kako bi signal stigao na
odredite u punoj snazi. Na mjestu prijema primljena se informacija pretvara udigitalni ili analogni signal pomou fotodiode. Mogue je koristiti jednomodna
vlakna (monomode fiber) ili viemodna vlakna (multimode fiber), a promjena
indeksa loma izmeu jezgre i omotaa vlakna moe biti diskretna (step - index)
ili postupna (groded index). U sluaju postupne promjene, indeks loma
postupno se mijenja od sredita vlakna prema vanjskom rubu omotaa, za
razliku od diskretne promjene gdje jezgra posjeduje jedan, a omota drugi, nii
indeks loma.
3
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
4/33
Jednomodno vlakno ima veliku irinu pojasa prijenosa (bandwith), ali je
zbog tanke jezgre ini povezivanje (splicing) vlakna vrlo teko, ako se ne koristi
poseban pribor i tehniko iskustvo u radu. Pored toga, jednomodna vlaknazahtjevaju laserski izvor (umjesto LED diode) kao izvor signala, ija je cijena
znatno via. Viemodno vlakno prua manju irinu pojasa prijenosa, ali i
jednostavnije povezivanje vlakna.
Viemodni optiki kabeli namjenjeni koritenju u mreama lokalnog
podruja mogu sadravati izmeu 2 i 24 vlakna. Svako od vlakana namjenjeno
je prijenosu u iskljuivo jednom smjeru jer se snop svjetlosti odailje samo u
jednom smjeru. Dvosmjerna komunikacija zahtjeva koritenje dva vlakna kako
bi se svjetlost mogla iriti i u suprotnom smjeru. Ameriki nacionalni institut zastandardizaciju (American National Standards Institute, ANSI) uspostavio je
standard za fiziki sloj ovisan o mediju (physical media - dependant PMD)
suelja podataka prenoenih optikim vlaknom (fber data distributed interface
FDDI) kako bi se ostvarila brzina prijenosa podataka od 100 Mb/s. Mogue je
ostvariti ak i brzine prijenosa od jednog gigabita u sekundi.
Taj novi standard za optike kablove podudara se s omjerom promjera
omotaa prema jezgri 62,5 prema 125 metara u skladu s shemom
pretpostavljene raspodjele koju preporuuje tvrtka AT&T (AT&T PremisesDistribution Scheme).Zbog toga su tvrtke koje su instalirale opremu za optiki
prijenos tvrtke AT&T namjenjenu prijenosu govornih signala ve opremljene za
prijenos podataka LAN-ova koji koristi optiku tehnologiju prijenosa.
U ovom trenutku je postavljanje optikih kablova u LAN-ovima
preskupo pri veem broju instalacija, a sofisticirana optika tehnologija oteava
dodavanje novih radnih stanica nakon poetne instalacije LAN-a. Meutim, ako
tvrtka ima ozbiljnih problema s elektromagnetskom interferencijom, ako
zahtjeva potpunu sigurnost mree ili joj je potreban prijenos podataka naudaljenost od nekoliko kilometara, optika se tehnologija namee kao jedino
rjeenje.
Optiki se kablovi koriste i kao senzori.
4
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
5/33
Slika 4. Optiki kabel
1.1.4 Beine mreeU nekim je sredinama vrlo teko izvesti postavljanje kabela. Na primjer,
u uredima u kojima se djelatnici esto fiziki premjetaju uobiajni nain
postavljanja kabela teko je izvediv. Jedno je od moguih rjeenja beina
(wireless) mrea. Svako mikroraunalo u mrei opremljeno je malom tiskanom
ploicom za odailjanje signala u mikrovalnom podruju. Ta ploica odailje
signale prema ostalim mrenim radnim stanicama koje takoer posjeduju
mikrovalnu opremu.
1.2 Mrene arhitekture
Kao to postoji nekoliko razliitih naina na koje se moe izvesti
postavljanje kabela, postoje i razliiti oblici koje moe primiti mrea raunala.
Ti su oblici mree poznati kao mrena arhitektura (network architecture) ili
topologija (topology). Treba imati uvijek na umu da oblik LAN-a ne postavlja
nikakva ogranienja u pogledu izbora medija za prijenos podataka. U svakoj od
tih topologija mogu se koristiti podjednako parini, koaksijalni i optiki kabeli.
1.2.1 Zvijezda
Jedan od najstarijih oblika mrene topologije jest zvijezda (star) koja
koristi jednak pristup slanju i primanju poruka kao i telefonski sustav. Jednako
kao to telefonska centrala obrauje telefonske pozive koje jedan korisnik
upuuje drugome, tako i u LAN-u sa zvijezdastom topologijom sve poruke to
ih jedna radna stanica alje drugoj moraju proi kroz sredinje raunalo koje
nadzire tok podataka. Mrea STARLAN tvrtke AT&T je primjer mree koja
5
PRIMOPREDAJNIK POJAALOSIGNALA
MRENA RADNASTANICA
VANJSKIOMOTA
KOULJICA
JEZGRA
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
6/33
koristi takav pristup. Kao to je vidljivo sa slike 5. ova arhitektura omoguava
jednostavno dodavanje nove radne stanice (ili vie njih) u mreu. Sve to je pri
tome potrebno jest kabel koji povezuje sredinje raunalo s mrenom karticomradne sredine.
Slika 5. Zvijezdasta mrena topologija.
Dodatna je prednost zvijezdaste topologije u tome to administrator
mree moe nekim vorovima dodijeliti vii status nego ostalima. Tadasredinje raunalo prvo ispituje da li postoje signali koji dolaze od radnih
stanica vieg prioriteta, a tek zatim provjerava signale ostalih radnih stanica.
Ovo svojstvo zvijezdaste topologije moe biti naroito korisno u mreama gdje
nekoliko kljunih korisnika zahtjeva trenutni odgovor na upite s naredbene
linije.
Konano, zvijezdasta arhitektura olakava centraliziranu dijagnostiku
svih funkcija mree. Budui da sve poruke prolaze kroz sredinje raunalo, vrlo
je jednostavno provesti analizu svih poruka koje dolaze s radnih stanica, te zasvaki vor nainiti izvjea o koritenju datoteka. Taj tip izvjea moe biti vrlo
koristan element sigurnosti rada u mrei.
Osnovna slabost zvijezdaste arhitekture lei u injenici da cijeli LAN
prestaje s radom ako se bilo to dogodi sredinjem raunalu. To je jednaka
slabost kao i ona koja je prisutna kod viekorisnikih mikroraunalskih sustava
ija je pouzdanost usko vezana za centralni procesor.
6
SREDINJE
RAUNALO
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
7/33
1.2.2 Viestruka zvijezda
Topologija viestruke zvijezde (clustered star) sastoji se od nekoliko
meusobno povezanih zvijezda. Kvar na sredinjem raunalu jedne zvijezde neznai prestanak rada cijele mree, samo to radne stanice, koje se nalaze u
zvijezdi u kvaru, nee biti u mogunosti raditi u mrenom reimu.
1.2.3 Sabirnica
Jedna od najvanijih mrenih topologija jest sabirnica (bus) tj. put za
povezivanje nekoliko radnih postaja, prikazana na slici 6. U mnogim takvim
mreama radne stanice prije nego same poalju poruku, prvo provjeravaju da liputom dolazi neka poruka. Budui da sve radne stanice dijele sabirnicu, sve
poruke prolaze kroz sve ostale radne stanice dok ne stignu do odredita. Svaka
radna stanica provjerava adresu sadranu u poruci kako bi provjerila da li
odgovara njezinoj vlastitoj adresi. Kopiju poruke koja joj je namjenjena, radna
stanica sprema u radnu memoriju smjetenu na mrenoj kartici i nakon toga
obrauje primljenu informaciju.
Za razliku od zvijezdaste topologije, kod koje deseci kabela nakupljeni
pored sredinjeg raunala mogu prouzroiti ozbiljne probleme, postavljanje jekabela sabirnike mree jednostavno. Od svih vanijih mrenih topologija,
sabirnica zahtjeva najmanju koliinu kabela. Mnogi jeftiniji LAN-ovi koriste
arhitekturu sabirnice i parine kabele. Dodatnu prednost sabirnike topologije
predstavlja injenica da ispadanje jedne radne stanice iz pogona ne dovodi do
prestanka rada ostatka mree. Ethernet je primjer mree koja koristi sabirniki
pristup izgradnji mree.
Slika 6. Sabirnika mrena topologija.
7
POSLUITELJDATOTEKA
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
8/33
Jedan je od nedostataka sabirnike topologije to mora postojati najmanja
dozvoljena udaljenost izmeu kabelskih odvojaka koji povezuju radne stanice
kako bi se izbjegla interferencija signala. Takoer, administrator sustava nemoe na jednostavan nain provesti analizu cijele mree. Konano, sabirnika
arhitektura ne posjeduje obiljeja sigurnosti rada u mrei koja su svojstvena
zvijezdastoj tehnologiji. Kako se poruke sa svih radnih stanica alju jednom
zajednikom podaktovnom prometnicom (data highway), neovlateni korisnik
moe naruiti sigurnost rada u mrei.
1.2.4 Prsten
Slika 7. prikazuje jo jedan vaan tip mrene arhitekture poznate kao
prsten (ring).Prstenasta topologija sastoji se od nekoliko vorova meusobno
povezanih u obliku kruga. Poruke se kreu od vora do vora, i to samo u
jednom smjeru. (U nekim prstenastim mreama mogue je slanje u oba smjera,
ali ne istovremeno.)
Prstenasta topologija omoguava provjeru prijema poruke. Kad vor
primi poruku koja mu je namjenjena (vor takvu poruku raspoznaje prema
adresi), on kopira poruku u radnu memoriju i alje je natrag poiljaocu zajedno
sa zastavicom koja oznaava prijem poruke (zastavica je bit u poruci ije stanje
oznaava da li je poruka primljena ili nije).
Jedna od najvanijih stvari vezanih uz prstenastu topologiju jest
neophodnost jednakog pristupa mrei za sve radne stanice. Na LAN-u s
topologijomprstenaste mree s tokenom (token ring network) radna stanica koja
odailje podatke alje skup podataka poznat kao token, koji se prostire kroz
mreu. Token, izmeu ostalog, sadri adresu poiljaoca i adresu vora kojem je
poruka namjenjena. Kad radna stanica koja prima podatke naini kopiju poruke
u radnoj memoriji, vraa token radnoj stanici koja ga je poslala, a ova zatim
alje token sljedeoj stanici u prstenu. Ako ta stanica nema podatke za slanje,
prosljeuje token sljedeoj stanici, i tako redom.
8
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
9/33
Slika 7. Prstenasta mrena topologija.
Za potrebe administriranja sustava jednoj radnoj stanici dodjeljena je
funkcija nadzornog vora mree. Nadzorni se vor brine o svim dijagnostikim
funkcijama.
Prstenasta topologija posjeduje mnogo prednosti. Ako nadzorni
vor ispadne iz pogona, mrea ostaje aktivna jer je mogue drugoj radnoj
stanici dodijeliti funkciju nadzora. S pomou posebnog softvera mrea moe
podnjeti ispadanje iz pogona nekoliko radnih stanica i to tako da ih jednostavno
zaobie u radu. Prstenaste mree mogu se meusobno povezati s pomou
mostova koji preusmjeravaju podatke s jednog prstena na drugi.
Iznimno je teko dodati novu radnu stanicu u ve postojeu
prstenastu mreu u funkciji. U sluaju dodavanja nove stanice za vrijemespajanja kabela na mreu, rad se cijele mree mora obustaviti. Meutim, danas
za to postoji jednostavno rjeenje. Veina se prstenastih mrea izvodi pomou
povezivaa (connector) koji se nazivaju ureajima za oienje (wire center,
prikazani na slici 2.11). Oni omoguavaju administratoru mree dodavanje
novih radnih stanica ili uklanjanje postojeih jednostavnih povezivanjem
stanica na odreene ureaje za oienje odnosno otpajanjem stanica s tih
ureaja. Na taj nain mrea ostaje u neprekidnom radu.
9
UREAJ ZAOIENJE
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
10/33
1.3 Mreni standardi i protokoli
Sve do sada, razmatrane su glavne komponente LAN-ova. Ako je
raunala, aplikacijski softver, mreni softver i kabele proizveo isti proizvoa,
tada nee biti velikih problema u uklapanju navedenih komponenata u
zajedniki rad. Meutim, stvarnost je danas obino drugaija. Najee mrene
softvere jednog proizvoaa LAN-ova nee raditi na mrei koju je proizvela
konkurentna tvrtka, kao to i aplikacije, a ponekad i kabeli, moraju biti odabrani
za tono odreen LAN.
Kada bi se postigao odreeni stupanj suglasnosti izmeu proizvoaa
mrea raunala, Meunarodna organizacija za standardizaciju (International
Standards Organization ISO) razvila je standarde za meusobnu povezanost
otvorenih sustava (Open Systems Interconnection OSI). Razliita raunala
povezana u jednu mreu moraju znati u kojem e obliku primati podatke. OSI
model odgovara na taj problem skupom standarda koji korisnicima u budunosti
trebaju omoguiti kupovanje mrenih komponenata od razliitih proizvoaa uz
odreenu garanciju da e te komponente moi zajedno funkcionirati.
OSI model
Kao to je prikazano na slici 8., OSI model sastoji se od sedam slojevaspecifikacija koje opisuju na koji nain treba upravljati podacima za vrijeme
razliitih faza njihova prijenosa. Svaki sloj prua usluge sloju koji se nalazi
neposredno iznad njega.
Slojevi OSI modela funkcioniraju samo ako im se svi proizvoai
raunalske opreme podvrgavaju i nijedan od njih ne zaobilaze. Treba upamtiti
da ti standardi nisu neki odreeni hardver ili softver. Oni predstavljaju zapravo
skup ope prihvaenih dogovora.
OSI model dodjeljuje sedam razliitih slojeva sloenim proceduramaneophodnim za prijenos podataka mreom raunalu: fiziki sloj (Physical
layer), Sloj podatkovne veze (Data Link layer), Mreni sloj (Network layer),
Prijenosni sloj (Transport layer), Sloj sesije (Session layer), Sloj predstavljanja
(Presentation layer), Aplikacijski sloj (Application layer).
Model je zamiljen tako da se to jednostavnije postigne poetna
suglasnost na niim slojevima i konana suglasnost na svih sedam slojeva.
10
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
11/33
Fiziki sloj
Prvi sloj standarda, fiziki sloj (physical layer), predstavlja skup pravila
koja se odnose na koritenje hardvera u prijenosu podataka. Na ovom se slojuodreuje koriteni naponi, vremenski intervali u prijenosu podataka, kao i
pravila za uspostavu poetne komunikacijske veze na razini protokola
rukovanja. Fiziki sloj odreuje da li se bitovi alju dvosmjernim prijenosom
(half - duplex, koji je slian nainu na koji se podaci alju CB - radiom) ili
istovremenim dvosmjernim prijenosom (full - duplex, koji zahtjeva
istovremensko slanje i prijem podataka).
Od ostalih opisa hardvera, fiziki sloj obuhvaa i opis proizvoaa i
suelja prema prijenosnim medijima. Na ovom sloju, OSI model bavi seelektrinim karakteristikama signala. Bitovi nemaju neko posebno znaenje na
ovom sloju. Pridavanje znaenja bitovima zadatak je viih slojeva.
Sloj povezivanja podataka
Ve ste ranije vidjeli da je OSI model razvijen na taj nain da svaki sloj
snabdjeva kljunim elementom sloj iznad sebe. Fiziki sloj snabdjeva bitovima
sloj povezivanja podataka (data link layer). Sada je vrijeme da se tim bitovima
da neko znaenje. Na ovom sloju ne razmatramo vie pojedinane bitove vepodatkovne okvire (data frames). To su skupovi podataka koji sadre podatke,
kao i upravljaku informaciju.
Sloj povezivanja podataka dodaje zastavice kako bi oznaio poetak i
kraj okvira. Standardi ovog sloja obavljaju dvije vane funkcije: osiguravaju da
podaci ne budu krivo protumaeni kao zastavica, i obavljaju provjeru okvira s
obzirom na mogunost greke. Nakon provjere greaka, raunalo koje je primilo
podatke alje potvrdu o ispravnoim ili neispravnom prijemu podataka raunalu
koje ih je poslalo. Mreni sloj
Trei sloj OSI modela, mreni sloj (network layer), brine se o
komutiranju skupova podataka. On uspostavlja prividni krug (virtual circuit, put
izmeu dva raunala ili terminala) namjenjen prijenosu podataka. Na mjestu
slanja, mreni sloj smjeta poruke koje s prijenosnog sloja dolaze u skupove
podataka kako bi ih dva nia sloja (fiziki sloj i sloj povezivanja podataka)
mogla prenjeti. Na mjestu prijema, mreni sloj ponovno iz primljenog skupa
podataka formira poruku koju alje prijenosnom sloju. Da bi se shvatila
11
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
12/33
upotreba skupa podataka, potrebno je pogledati industrijski standard X.25 koji
sadri tri sloja to odgovaraju trima najniim slojevima OSI modela (treba
napomenuti da X.25 nije ekvivalent OSI modelu na prva tri sloja, ve podskupOSI standarda).
Prijenosni sloj
Prijenosni sloj (transport layer) OSI modela obavlja mnoge funkcije,
ukljuujui nekoliko razina prepoznavanja greke i ponovne uspostave rada
nakon ispadanja sustava (recovery). Na najvioj razini prijenosni sloj moe
otkriti (pa ak i ispraviti) greke, identificirati skupove podataka koji su poslani
u ispravnom redosljedu, te skupove podataka, ako su pristigli krivim
redosljedom, presloiti i ispravan poredak. Ovaj sloj takoer multipleksiranekoliko poruka na jedan komunikacijski krug, te nakon toga ispisuje zaglavlje
kako bi naznaio koja poruka pripada kojem krugu. Prijenosni sloj takoer
regulira tok informacije nadziranjem protoka poruka.
Sloj sesije
Do sada smo mogli vidjeti da se OSI model brine o bitovima i porukama,
a ne o prepoznavanju pojedinog korisnika mree. Zamislimosloj sesije (session
layer) kao sloj kojem je osnovni zadatak upravljanje mreom. Ovaj slojposjeduje mogunost raskida sesije te nadzire ispravan zavretak sesije.
Korisnik izravno komunicira s ovim slojem.
Sloj sesije moe provjeriti lozinku korisnika prilikom njezina unosa, te
moe omoguiti korisniku prebacivanje iz dvosmjernog naina prijenosa u
istovremeni dvosmjerni nain rada. Ovaj sloj moe odrediti tko komunicira,
koliko esto i koliko dugo. On nadzire prijenos podataka, pa ak sudjeluje i u
ponovnoj uspostavi rada sustava nakon ispadanja. Naposljetku, sloj sesije moe
nadzirati koritenje sustava i kreirati informaciju o trokovima koje su napravilipojedini korisnici mree.
Sloj predstavljanja
Sloj predstavljanja (presentation layer) OSI modela brine se o sigurnosti
rada mree, prijenosu datoteka i funkcijama formatiranja podataka. Na razini
bita, sloj predstavljanja kodira podatke koristei razliite kodove, kao to su
ASCII i EBCDIC.
Ameriki standardni kod za razmjenu informacija (American Standard
Code for Information Interchange - ASCII) jest kod koji svaki znak kodira sa
12
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
13/33
sedam bita (oni prenose informaciju o dotinom znaku) i dodatnim paritetnim
bitom (njegova je namjena zatita podataka od greaka nastalih u prijenosu).
ASCII kod gotovo je najee koriteni kod iako mnoga velika raunala tvrtkeIBM koriste proireni kod za razmjenu podataka s binarnim kodiranjem
znamenaka (Extended Binary Coded Decimal Iterchange Code EBCDIC). Sloj
predstavljanja mora podravati oba navedena standarda.
Za pravu komunikaciju, slojevi predstavljanja oba raunala koja
meusobno komuniciraju, moraju sadravati iste protokole (protocols), tj.
pravila po kojima raunalo radi s podacima. Sloj predstavljanja sudjeluje u
pretvorbi protokola izmeu razliitih raunala koja koriste razliite formate
podataka. Pored navedenoga, ovaj sloj upravlja velikim brojem funkcija zaobradu teksta namjenjenih formatiranju teksta (ukljuujui paginaciju, broj
linija po ekranu, kao i pomicanje kursora po ekranu).
Takoer je zadatak ovog sloja koritenje terminala s meusobno
neusklaenim kodovima. Terminalski protokol (terminal protocol) razrjeava te
razlike time to terminalima za unos podataka omoguava mapiranje u prividni
terminal. Zapravo, ta se procedura zasniva na skupu translacijskih tablica koje
postoje izmeu lokalnog i udaljenog terminala. Lokalni terminal alje posebne
podatke koji definiraju koliko se znakova po liniji ekrana trenutno na njemuprikazuje. (Taj broj znakova po liniji ekrana moe znaajno varirati. Mnogi
terminali prikazuju 132 znaka po liniji, ali postoje i drugi formati ekranskog
prikaza.) Podaci o terminalu prenose se do odgovarajueg kontrolnog objekta
udaljenog terminala, koji pretvara te podatke u kod to ga koristi udaljeni
terminal. Ostali posebni podaci, osim spomenutog broja znakova po liniji
ekrana odnose se na masno otiskivanje teksta (boldface), podcrtavanje teksta
(underline), grafiku i tome slino.
Aplikacijski sloj
Aplikacijski sloj (application layer) upravlja porukama, udaljenim
prijavama korisnika za rad na raunalu, te se brine o statistici upravljanja
mreom. Ovom sloju pripadaju svi programi za upravljanje bazama podataka,
programi za elektronsku potu, programi posluitelja datoteka i posluitelja
ispisa, kao i naredbe operativnih sustava.
Najvei broj funkcija koje se izvode na ovom sloju specifiran je od
korisnika. Budui da razliiti korisniki programi imaju razliite
komunikacijske zahtjeve, teko je davati neke ope odredbe o protokolima ovog
13
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
14/33
sloja. Za potrebe nekih grana ljudske djelatnosti ( kao npr. bankarstvo) razvijeni
su skupovi standarda na aplikacijskoj razini.
1.3.1 Standard CCITT X.25
Savjetodavna komisija za meunarodnu telefoniju i telegrafiju
(Consultive Committe for International Telephony and Telegraphy CCITT)
razvila je skup meunarodnih telekomunikacijskih standarda. Kao to prikazuje
slika 8., prva tri sloja standarda X.25 (fiziki sloj, sloj okvira i sloj skupova
podataka) odgovara prvim trima slojevima OSI modela (fiziki sloj, sloj
povezivanja podataka, mreni sloj):
Fiziki sloj (physical layer) standarda X.25 odgovara fizikom sloju
OSI modela. Na ovom je sloju pomou preporuke X.21 definirano
suelje izmeu krajnje opreme za prijenos podataka (Data Terminal
Equipment DTE) i krajnjeg mrenog ureaja (Data Circuit-
terminating Equipment DCE) za sinkroni nain rada u javnoj mrei za
prijenos podataka. Pri tome sam DTE ureaj moe biti za prijenos
skupa podataka i tada je prijenos podataka na suelju DTE DCE
sinkron, u istovremenom dvosmjernom prijenosu, a ako se radi o
asinkronom DTE ureaju, tada suelje DTE DCE moe biti izvedeno i
pomou standarda RS-232.
Sloj okvira (Frame layer) standarda X.25 odgovara sloju povezivanja
podataka OSI modela. Na ovom sloju formiraju se okviri u kojima se
prenosi informacija. Tek na ovom sloju moemo govoriti o podacima,
jer na fizikom sloju ima smisla govoriti samo o signalima.
U sloju skupova podataka (packet layer) podaci poprimaju oblik
skupa podataka. Ovaj se sloj brine o tome da podaci koje alje ureajDTEbudu prepoznatljivi na razini javne mree za prijenos podatka
(Public Data NetworkPDN).
Ti skupovi podataka sadre nekoliko razliitih tipova informacija. Skup
podataka sadri adresno (ADDRESS) polje koje oznaava odredite skupa
podataka u mrei. Upravljako (CONTROL) polje moe poprimiti razliita
znaenja, kao to je indikacija poetka odnosno kraja poruke, uspjean prijem
poruke, ili pojava greke i njezina potvrda.
14
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
15/33
APLIKACIJSKI SLOJ
SLOJ PREDSTAVLJANJA
SLOJ SESIJE
PRIJENOSNI SLOJ
MRENI SLOJ SLOJ SKUPOVA PODATAKA
SLOJ PODATKOVNE VEZE SLOJ OKVIRA
FIZIKI SLOJ FIZIKI SLOJ
Slika 8. Standard X.25 i OSI model
Standard X.25 namjenjen je komutiranju skupa podataka. koristei
odreene dogovore, mreni sloj OSI modela radi na principu koji podsjea na
ogromnu potansku prostoriju. Poruke sa host raunala smjetaju se u skupove
podataka, dodaje im se adresa i alje ih se prema donja dva sloja kako bi kroz
mreu bili prenijeti do odredita. Budui da moe postojati nekoliko razliitih
puteva (krugovi circuits) za usmjeravanje (routing) poruka do odredine radne
stanice, u posebnim se tablicama za usmjeravanje (routing tables) aurira zapis
o prometu poruka kako bi se uravnoteilo optereenje mree po prijenosnim
putevima. Jedna od osnovnih primjena standarda X.25 jest povezivanje
mainframe raunala kroz javnu mreu za prijenos podataka.
Mreni sloj OSI modela sadri i druge konvencije pored standarda X.25.On obuhvaa procedure za raspoznavanje prioriteta poruka te za slanje poruka
ispravnim redosljedom. Konano, mreni sloj sprijeava zaguenje mree tako
to raunalu koje alje podatke ne dozvoljava slanje informacije bre nego to
se ona na odreditu moe primiti i spremiti.
15
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
16/33
1.3.2 IEEE-ovi mreni standardi
Nekoliko odbora IEEE-a razvilo je standarde za topologiju LAN-ova,
kao i za metode pristupa prijenosu podataka na LAN-u, koristei pri tome skup
ISO standarda kao osnovu. Iz grupe standarda IEEE 802 tri su za nas od
posebnoga znaaja: 802.3 (CSMA/CD sabirniki standard), 802.4 (standard za
sabirnicu s tokenom), i 802.5 (standard za prsten s tokenom). etvrti standard iz
te grupe, 802.6, namjenjen je mreama metropolitanskog podruja. Standard
802.12 je 100VG - Any - LAN.
Zato je IEEE razvio etiri razliita i kontradiktorna standarda? Razlog
je tomu to je, u trenutku kada se odbor za grupu standarda 802 prvi puta sastao
1980. godine, ve postojao irok raspon meusobno neusklaenih LAN-ova.
Neki su proizvoai davali prednost sabirnikoj topologiji, a ostali su se
odluili za topologiju prstena s tokenom ili zvijezdastu topologiju. Proizvoai
su takoer odabrali razliite metode za rjeavanje jednog od kljunih problema
koji se javljaju u komunikaciji na LAN-u: izbjegavanja kolizije izmeu mrenih
vorova koji ele istovremeno slati podatke.
Tako je nastalo mnogo razliitih vrsta LAN-ova jer nijedna topologija ili
metoda pristupa prijenosa podataka nije najbolja za sve aplikacije koje seizvode na razini mree lokalnog podruja. IBM je potkrijepio razvivi prije
nekoliko godina vlastitu sabirniku mrenu topologiju (PC Network), kao i
topologiju prstena s tokenom (Token Ring Network). Svaka od tih mrea
napravljena je tako da zadovolji razliite zahtjeve korisnika mree.
Za krajnjeg korisnika, osnovna prednost koju pruaju IEEE-ovi standardi
802 sasvim je realna mogunost standardizacije fizikog sloja i sloja
povezivanja podataka OSI modela u budunosti. To znai da e razliiti
proizvoai koji se budu pridravali tih standarda, proizvoditi hardver kojimoe raditi u sklopu istog raunalskog sustava. Meutim, kada se radi o
ispravnom radu mrenog softvera, tada se proizvoai trebaju pridravati
standarda uspostavljenih na viim slojevima OSI modela. Na to e se, naalost,
morati jo priekati.
16
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
17/33
1.3.3 IEEE 802.3 i Ethernet
Kada su odbori za donoenje IEEE-ove grupe standarda 802 poeli sa
savjetovanjima, bili su zapravo suoeni sa standardima, poput mree Ethernet
lokalnog podruja tvrtke Xerox. Godine 1980. tvrtke Intel i Digital Equipment
Corporation pridruile su se tvrtki Xerox i naznaile da e svi njihovi proizvodi
biti usklaeni s mreom Ethernet. Umjesto da zahtjeva da svi LAN-ovi slijede
standard Ethernet, jedan od IEEE-ovih odbora sastavio je preporuku 802.3 kao
prihvatljiv standard vrlo slian Ethernetu.
Kao to je ranije spomenuto, odbori za donoenje IEEE-ove grupe
standarda 802 razvili su standarde zasnovane na prva dva sloja OSI modela.
Razvili su sloj povezivanja podataka (drugi sloj OSI modela) u dva podsloja:
logiko nadgledanje veze (Logical Link Control LLC) i nadgledanje pristupa
mediju (Medium Access Control MAC). Standard MAC namjenjen je otkrivanju
kolizija u prijenosu podataka mreom.
Skup podataka prema standardu Ethernet
IEEE-ov standard 802.3 specifira LAN koji koristi sabirniku topologiju.
Takav LAN koristi 50 - omski koaksijalni kabel za prijenos u osnovnom pojasu,pomou kojeg je mogue slati podatke brzinom 10 Mb/s. Kao to je prikazano
na slici 2.15, odbor je specifirao tonu strukturu okvira u kojima se prenose
podaci izmeu raunala u mrei.
Skup podataka prema standardu Ethernet poinje s preambulom
(PREAMBLE) koji se sastoji od osam bajtova namjenjenih sinkronizaciji
prijenosa. Odredina adresa (DESTINATION ADDRESS) moe predstavljati
adresu jedne radne stanice, grupu radnih stanica, ili ak nekoliko radnih stanica.
Na temelju izvorine adrese (SOURCE ADDRESS) radna stanica koja primapodatke zna od kuda su podaci pristigli. Polje tipa (TYPE) oznaava tip formata
podataka u okviru. Bez te je informacije nemogue pravilno interpretirati skup
podataka. Polje podataka (DATA) strogo je ogranieno jer smije sadravati od
najmanje 46 bajtova do najvie 1500 bajtova bitova.
Konano, polje slijeda za provjeru okvira (FRAME CHECK
SEQUENCE) namjenjeno je ispravnosti prijenosa (slui za otkrivanje greaka u
okviru). Pored tipova okvira za prijenos podataka i tipova kablova koji se mogu
koristiti za prijenos, ovaj je odbor specificirao i najveu dozvoljenu duljinu
17
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
18/33
jednog kabla (500m), kao i nain na koji se mogu koristiti obnavljai u svrhu
pojaanja signala.
PREAMBULAODREDINA
ADRESAIZVORINA
ADRESA TIP PODACI
SLIJED ZAPROVJERU
OKVIRA
Protokol CSMA/CD
Pododbor zaduen za standard IEEE 802.3 specificirao je nain na koji
na LAN-u sa sabirnikom topologijom treba sastavljati okvire sa podacima (tekako ih treba slati kroz mreu) da bi se izbjegla pojava kolizija. Protokol koji to
regulira poznat je pod nazivom protokol za oslukivanje viestrukog pristupa s
otkrivanjem kolizije (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
CSMA/CD).
Da bi se predoio prvi dio protokola (CSMA), treba zamisliti korisnika
mree koji eli poslati poruku. Polazei od OSI modela (koji je ugraen u
standard IEEE 802.3), fiziki sloj u radnoj stanici korisnika generira signal
kojim se prenosi poruka. Prije slanja signala na mreu, radna stanica oslukuje
stanje na sabirnici kako bi otkrile eventualnu prisutnost signala to potjee od
neke druge radne stanice na mrei koja upravo alje podatke. Ako ne otkrije
signal na sabirnici, radna stanica alje poruku.
Meutim, postoje odreeni problemi vezani uz ovakav nain upravljanja
prometa u mrei. to e se dogoditi ako su dva korisnika prilino udaljena jedan
od drugog, a ele istovremeno slati podatke? Moe se dogoditi da njihove
mrene kartice generiraju signal za otkrivanje nosioca (Carrier Sense Signal), a
da pri tom ne otkriju signal na sabirnici, te nakon toga poalju poruke. Naravno,
doi e do kolizije. Da bi se izbjegao ovakav tip greke odbor je postojeem
CSMA pristupu dodao otkrivanje kolizije (Collision Detection CD). Taj se
pristup sastoji u tome da mrene kartice promatraju stanje na mrei za vrijeme
slanja podataka. Ako jedna mrena kartica otkrije koliziju, prekinut e slanje
poruke, dozvolit e drugoj stanici da zavri prijenos podataka i tada e ponovno
poslati poruku koju je ranije bila prekinula.
Postoji problem i kod ovog pristupa, a to su uzastupne kolizije. Kako bi
se izbjegle uzastopne kolizije, osobe koje planiraju mreu, dizajnirale su
18
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
19/33
CSMA/CD pristup pri kojem svaka radna stanica nakon kolizije eka razliito
sluajno vrijeme prije nego to ponovno poalje poruku na mreu. Nakon
kolizije, kroz mreu se alje poseban signal nazvan poruka o guvi (jam). Tajsignal obavjetava sve radne stanice na mrei, bez obzira koliko su udaljene
jedna od druge, o postojanju kolizije.
Nakon ponovljene kolizije, u mrei e se automatski udvostruiti
sluajna kanjenja nakon kojih radne stanice mogu ponovno slati podatke na
mreu. Taj pristup ne otklanja koliziju u potpunosti, jer je teoretski mogue da
dvije radne stanice, prilino udaljene jedna od druge, ekaju razliito vrijeme, i
opet poalju poruke koje e meusobno kolidirati. Takve kolizije nastupaju
mnogo rjee i stoga ih je lake nadzirati.Pored nesavrenosti ovakvog pristupa izbjegavanja kolizija, postoji
dodatno razmatranje vano za ocjenu kvalitete prijenosa pri koritenju
CSMA/CD protokola. Sabirnica koju vrlo esto koristi veliki broj korisnika,
uptrebljavajui pri tome CSMA/CD protokol, poinje liiti na autoput Los
Angelesu u vrijeme najveeg prometnog optereenja. Iako predpostavljamo da
je brzina prijenosa podataka na sabirnici 10 Mb/s, ponovljano udvostruavanje
kanjenja u radnim stanicama nakon kolizija smanjuje propusnost mree na 1
do 3 Mb/s.
IEEE 802.3 10BASE5
Kad je odbor za donoenje grupe standarda 802 razvio standard za mreu
s topologijom sabirnice, standard Ethernet odreivao je koritenje debelog
koaksijalnog kabela za realizaciju sabirnice. Zbog toga se ponekad originalni
skup IEEE 802.3 specifikacija naziva i 10Base5 budui da opisuje mreu s
topologijom sabirnice ostvarene pomou debelog koaksijalnog kabela za
prijenos u osnovnom pojasu koji omoguava slanje podataka brzinom 10 Mb/s
na najveu dozvoljenu udaljenost od 500 m.
IEEE 802.3 10BASE2
Mnogi proizvoai mrea opredijelili su se za laku i jeftiniju realizaciju
sabirnice pomou tankog koaksijalnog kabla za prijenos u osnovnom pojasu.
Specifikacije koje pripadaju skupu IEEE 802.3 10Base2 odreuju fiziku
realizaciju mree s topologijom sabirnice pomou tankog koaksijalnog kabla
19
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
20/33
koji omoguava slanje podataka brzinom 10 Mb/s na najveu dozvoljenu
udaljenost od 200 m.
IEEE 802.3 STARLAN
Odbor za donoenje grupe standarda 802 razvio je standard za mreu s
CSMA pristupom koja koristi topologiju viestruke zvijezde. Ponekad nazivan
10Base5, ovaj skup specifikacija opisuje mreu koja omoguava prenoenje
podataka brzinom 1 Mb/s na udaljenost do 500 m pomou parinog kabla
sastavljenog od dvije parice tipa 24-gauge.
IEEE 802.3 10BASETSkup specifikacija IEEE 802.3 10BaseT objedinjuje najbolje
karakteristike topologija zvijezde i sabirnice. Iako je, logiki gledano, mrea
zapravo sabirnica po kojoj se podaci prenose cijelom mreom, ona je fiziki
konfigurirana kao raspodijeljena zvijezda (distributed star) koja koristi jeftini
parini kabel. Mree prema standardu 10BaseT mogu prenositi podatke
brzinom 10 Mb/s na najveu dozvoljenu udaljenost od 100 m.
Ono to specifikaciju 10BaseT ini toliko privlanom upravljaima
mree jest injenica da su sve radne stanice vezane na sklop za oienje (hub)koji sadri ugraenu dijagnostiku. Kad sklop za oienje prepozna neku od
radnih stanica kao stanicu u kvaru, on je jednostavno zaobie bez prekidanja
rada mree.
1.3.4 IEEE 802.4 TOKEN BUS
Pododbor za skup standarda 802.4 razvio je standard za razliite tipove
mree s topologijom sabirnice koji ne koriste CSMA/CD pristup kao standard802.3. Ovaj je tip mree poeljno koristiti ako je neophodno da ne mrei nema
kolizija. Slika 9. prikazuje format okvira za prijenos podataka odreen
standardom 802.4. Polje preambule (PREAMBLE) koristi se za sinkronizaciju
signala. Polje koje oznaava poetak okvira (START FRAME DELIMITER) i
polje koje oznaava kraj okvira (END FRAME DELIMITER) odreuju granice
okvira. Polje upravljanja okvirom (FRAME CONTROL) prenosi informaciju
koju generira podsloj logikog nadgledanja veze (Logical Link Control LLC) ili
podsloj nadgledanja pristupa mediju (Medium Access Control MAC). Poljeodredine (DESTINATION) i izvorine adrese (SOURCE ADDRESS)
20
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
21/33
funkcioniraju na isti nain kao i kod standarda 802.3. Polje odredine adrese
moe sadrati adresu odreene radne stanice, grupnu adresu koja pripada
nekolicini radnih stanica ili adresu nekolicine razliitih grupa (adresa emitiranjabroadcast address). Informacijsko (INFORMATION) polje i polje slijeda za
provjeru okvira (FRAME CHECK SEQUENCE) jednaka su u onima kod
standarda 802.3.
PREAMBULAPOETNI
GRANINIKOKVIRA
IZVORINAADRESA
UPRAVLJANJEOKVIROM
ODREDINAADRESA
INFORMACIJASLIJED ZAPROVJERU
OKVIRA
KRAJNJIGRANINIK
OKVIRA
Slika 9. Format okvira za prijenos podataka na sabirnici s tokenom.
Token je u stvari skup podataka. Radna stanica alje token na adresu
radne stanice koja ga treba primiti. Ta radna stanica kopira poruku u radnu
memoriju i vraa token stanici koja ga je poslala. Slika 10. prikazuje kako se
zapravo token kree kroz mreu sa sabirniko topologijom.
Slika 10. Nain na koji se token kree kroz mreu s topologijom sabirnice.
21
25
100
40
52
60
75
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
22/33
U mrei postoji tablica adresa radnih stanica koja se odraava na razini
svake stanice. Te adrese nemaju nikakve slinosti s fizikom lokacijom radne
stanice na sabirnici. One odreuju red po kojem e svaka radna stanica primititoken.
Token se prenosi od jedne stanice prema slijedeoj stanici s prvom
niom adresom od prethodne. Kad radna stanica s adresom 100 alje token na
adresu 75, ona oslukuje da li je token primljen na zadovoljavajui nain. Ako
neka radna stanica mora koristiti mreu ee od ostalih stanica, te prema tome
mora i koristiti i token vie od ostalih, njena adresa moe biti nekoliko puta
navedena u mrenoj tablici adresa.
Token je u stvari slijed bitova. Ako radna stanica ne primi odgovor odstanice koja joj je poslala token, alje joj drugi token. Ako i tada ne dobije
odgovor, radna stanica alje posebnu poruku kroz cijelu mreu. Ta poruka trai
adresu sljedee stanice koja eli primiti token, a poznata je kao okvir tko
slijedi (who follow frame). Ako i ta poruka ne naie na odgovor, radna stanica
alje glavni zahtjev kroz cijelu mreu, traei odgovor od bilo koje stanice koja
eli slati podatke. Taj glavni zahtjev naziva se okvir za nagovaranje
nasljednika (solicit successor frame). Nakon toga, ako dobije odgovor, radna
stanica mijenja adresu tokena u adresu radne stanice koja je poslala odgovor, tejoj napokon alje i sam token.
Treba uoiti da je topologija mree prema standardu 802.4 sabirnika,
iako se token alje kroz mreu u obliku logikog prstena. Posljednja stanica
koja treba primiti token poslat e ga natrag prvoj stanici i proces poinje iznova.
Ako je promet na sabirnici s tokenom umjeren, svaka radna stanica prima token,
umee u njega informaciju koju eli poslati, zatim alje token na odredite gdje
druga radna stanica kopira informaciju iz tokena u radnu memoriju i tada alje
token dalje kroz mreu do sljedee radne stanice.
Pri koritenju ovog pristupa mogu nastupiti odreeni problemi.
Najozbiljnije probleme moe prouzroiti hardverski kvar koji moe izazvati
gubitak jednog ili vie tokena. Da bi se pri tome sprijeilo ispadanje mree iz
rada, upravlja mree preuzima odgovornost za nadzor i provjeru greaka.
Druga slabost, svojstvena sabirnici s tokenom, podrazumjeva neka
specifina ogranienja s obzirom na domet prijenosa u mrei, kao i s obzirom
na broj stanica koje se mogu odvojcima povezati na sabirnicu. Slino tome, kod
standarda Ethernet postoji najmanja dozvoljena udaljenost izmeu prikljuaka
22
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
23/33
dvije radne stanice na sabirnicu. Nadalje, kod sabirnice s tokenom postoje
takoer ogranienja na broj novih radnih stanica koje se smiju dodati na
sabirnicu jer svaka dodatna radna stanica uzrokuje poveanje ukupnogizoblienja signala na sabirnici.
Standard IEEE 802.5 Token Ring Network
Standard IEEE 802.5 razvijen je zato da bi se pokrilo podruje prstenaste
topologije LAN-ova koji koriste token za prijenos informacija izmeu radnih
stanica.
Kao to prikazuje slika 11., radna stanica koja alje podatke stavljaporuku u token i usmjerava ga prema odredinoj adresi. Radna stanica koja
prima podatke kopira poruku u radnu memoriju, i tada alje token natrag prema
izvrnoj radnoj stanici, koja predaje token sljedeoj stanici.
Budui da je od velikog znaenja da izvrna stanica zna da je njena
poruka primljena, format je okvira razliit u odnosu na prethodno spomenute
formate. Sa slike 12. vidljivo je da u okviru postoji polje upravljanja pristupom
(ACCESS CONTROL).
23
IZVORINA RADNA STANICAPRISVAJA TOKEN, MIJENJA STATUSTOKENA U OKVIR, ALJE PODATKE,
PONOVNO PRIHVAA TOKENNAZAD,UKLANJA PORUKU; ALJE NOVI
TOKEN
TOKEN
PC
PC PC
PC
PC
PCPC
PC
RADNA STANICA75 PREPOZNAJE
ODREDINUADRESU, KOPIRAPORUKU, ALJETOKENNAZAD
PREMAIZVORITU
100
75
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
24/33
Slika 11. Nain na koji se token alje kroz prstenastu mreu s tokenom.
POETNI
GRANINIK
UPRAVLJANJE
PRISTUPOM
KRAJNJI
GRANINIK
Slika 12. Format tokena.
To polje upravlja slanjem tokena. Polje koje oznaava kraj okvira (ENDING
FRAME DELIMITER) takoer sadri odreenu novinu. Dva bita u tom polju
koriste se za oznaavanje sljedeih dogaaja: da li radna stanica koja primapodatke prepoznaje adresu i da li je uspjeno kopirala poruku u vlastitu radnu
memoriju.
U umjereno optereenoj prstenastoj mrei s tokenom, svaka radna
stanica prima token i provjerava da li adresa u okviru s porukom odgovara
njezinoj vlastitoj adresi. Ako adresa odgovara, radna stanica kopira poruku u
radnu memoriju i vraa token stanici koja ga je poslala.
Ako je poruka namjenjena drugoj radnoj stanici, radna stanica je
pojaava i alje prema sljedeoj radnoj stanici u mrei. U mrei mora postojatimehanizam prema kojem se obrauju neaktivne ili neispravne radne stanice.
Inae bi cijela mrea pala ako bi jedna radna stanica ispala iz pogona. Jedan
nain za rijeavanje takve situacije jest koritenje hardvera koji zaobilazi radnu
stanicu koja nije u mogunosti slati podatke. Ranije smo spomenili oiane
centre kao metodu s pomou koje se odrava prijenos tokena unato neaktivnim
radnim stanicama u mrei.
Glavna prednost prstena s tokenom u odnosu na sabirnicu s tokenom jest
mogunost prijenosa podataka na vee udaljenosti bez gubitka snage signala(jer svaka radna stanca koja primi signal s mree taj signal pojaava i tek onda
odailje dalje na mreu).
Pored potencijalnog problema to ga moe prouzroiti neispravna radna
stanica koja ne moe primiti niti slati podatke, drugi je veliki nedostatak
prstenaste mree s tokenom u tome to velike instalacije zahtjevaju znatno vee
koliine kabela nego odgovarajua sabirnika topologija. U vrlo velikoj mrei,
meutim, ne postoji bolja alternativa. Oekuje se da e ovaj tip mree u
sljedeih nekoliko godina zauzeti najmanje 40% trita LAN-ova.
24
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
25/33
1.3.5 Standard 802.12 100VG-Any LAN
100VG-AnyLAN bi je dizajniran da rukuje multimedija komunikacijama
koristei shemu s prioritetnim zahtjevom (priority demand scheme). Ondodjeljuje multimediji visoki prioritet za razliku od Etherneta (802.3) koji
koristi CSMA/CD protokol i ne moe dati vei prioritet vremenski - kritinom
prometu kao to su asinkroni video i audio podaci. Centri 100VG-AnyLAN-a
mogu biti spojeni u zvijezdu s hijerajhijskim poretkom, s maksimalno tri sloja, i
10BaseT ili Token Ring LAN-ovi (ali ne oboje) mogu biti spojeni kao dio
mree. Ista vrsta kablova koritena u fast Ethernetu moe biti koritena u
100VG-AnyLAN-u.
1.4 Prekidaki LAN-ovi
Mrene aplikacije postaju sve sloenije i vjerojatno e ukljuivati
poveano koritenje slika. Nadalje, kako tvrtke premjetaju aplikacije s
maniframe raunala prema mrei, te aplikacije postaju mnogo vee nego
prijanje aplikacije na LAN-ovima. Rezultat je tih trendova poveanje
korisnikih zahtjeva za veu irinu pojasa prijenosa u mreama, to e im
omoguiti prenoenje podataka pridruenih velikim aplikacijama.Kada je prije dva desetljea projektirana mrea Ethernet, njezin pojas
prijenosa od 10 MB/s i princip sukobljavanja u pristupu mediju izgledali su i
vie nego zadovoljavajui. U poetku je mrea Ethernet projektirana za
upravljanje kratkom praskavom razmjenom informacija kao to su poziv
(inquiry) i saeti odgovor (brief response), oboje s obiljejima praskavog
prometa (bursty traffic). Kasnije je praskavi promet zamjenjen prometom koji je
na velikim LAN-ovima najee jednoliko opsean. Iako je mrea Token Ring
kreirana kao mrea bez sukobljavanja u pristupu mediju kako bi moglaupravljati opsenim prometom u mrei, njezina maksimalna irina pojasa
prijenosa od 16 MB/S ve je postala nedostatnom za tvrtke koje upotrebljavaju
velike i intenzivno koritene LAN-ove.
Mediji koji dijele gore predstavljen LAN ima problem razdjeljivosti.
Kako se broj stanica poveava korisna irina pojasa svake stanice opada. Ovaj
problem moe biti ublaen koritenjem prekidakog LAN-a koji meusobno
spaja stanice preko prekidakog centra. Komunikacija ne moe biti blokirana
ako nema sadraja za isto odredite; to vie rad mree je podjeljiv. Prekidasloja 2 radi na sloju 2 OSI modela i on se ponaa kao most, dakle on moe
25
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
26/33
spojiti vie LAN-ova i postaja. Prekida sloja 2 je mnogo bri nego most jer za
prekidanje koristi ASICs (application specific integrated circuits). Prekida
moe nauiti lokaciju stanice LAN-a koristei MAC ( medium access control)adresu u stanici LAN-a na nain slian onome koji koristi most. Prekida sloja
3 je dizajniran da pobolja rad i smanji cijenu usmjerivaa koji povezuje mreu
na sloj 3 OSI modela.
Usmjeriva mora izvoditi dvije funkcije:
1) generiranje tabele usmjeravanja za sljedei skok prikupljajui informacije o
usmjeravanju od susjednih usmjerivaa,
2) prebacivanje sustava na prikladni izlazni terminal na osnovi tabele
usmjeravanja.
Prekida sloja 3 je dizajniran da obavlja drugu funkciju koristei ASICs
i tabela usmjeravanja moe biti dobivena od usmjerivakog posluitelja koji je
dizajniran da obavlja prvu funkciju. Nekoliko prekidaa moe dijeliti jedan
usmjerivaki posluitelj da bi se smanjila cijena, i ASICs moe prekidati bre
od usmjerivaa na osnovu RISC-a (Reduced Instruction Set Computer).
1.4.1 Suelje podataka prenoenih optikim vlaknom (FDDI)Neke su tvrtke odluile da se pripreme za budunost instalirajui LAN-
ove sa sueljem podataka prenoenih optikim vlaknom (Fiber Distributed
Data Interface FDDI) koji mogu ostvariti irinu pojasa prijenosa od 100 Mb/s.
Visoka cijena prilagodnika za mreu FDDI bila je uzrokom da mnoge tvrtke
razmatraju drugu mogunost, a to je suelje podataka prenoenih bakrenom
paricom (Copper Distributed Data Interface CDDI).
1.4.2 Suelje podataka prenoenih bakrenom paricom (CDDI)
Suelje podataka prenoenih bakrenom paricom (CDDI) mrena je
topologija koja omoguava da se skupovi podataka mree FDDI prenose
parinim kablom. Uz cijenu od 995 USD po prikljuku i irinu pojasa prijenosa
od 100 Mb/s, topologija CDDI postala je privlana kupcima. Naalost, i pored
svega toga, mnoge su se velike tvrtke odluile za ekanje na mrenu topologiju
sa irokim pojasom prijenosa koja jo nudi bolji omjer cijene i performansi, a to
je Fast Ethernet.
26
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
27/33
Fast Ethernet i Gigabit Ethernet
Ono to Fast Ethernet mrea ini privlana velikim tvrtkama jest
injenica da e korisnik zadrati usklaenost sa softverom koji trenutno koristena mrei Ethernet, te e u mnogim sluajevima moi i dalje koristiti postojee
kablove. Trebat e promjeniti samo mrenu karticu i sklopove za oienje.
Na koji je nain mogue ubrzati mreu Ethernet tako da postigne deset
puta veu brzinu prijenosa, dakle upravo onakvu kakvu nudi mrea Fast
Ethernet? Strunjaci predlau koritenje dodatnog parinog kabla za prijenos
vee koliine podataka, poboljanje mogunosti signalizacije i (barem u jednom
od dva trenutna prijedloga za mreu Fast Ethernet) izmjenjeni pristup mediju
koji e omoguiti spremanje mrenih zahtjeva u poseban popis, te sprijeitipojavu kolizija u mrei.
Ideja o poveanju irine pojasa prijenosa u mrei s 10 Mb/s na 100 Mb/s,
uz upotrebu mrenih kartica ija je cijena manja od 500 USD, pobudila je
zanimanje administratora mrea suoenih sa sve veim zaguenjem mrenog
prometa.
Ethernet je bio originalno dizajniran za spajanje postaja koaksijalnim
kablom (10 BASE5 debeli kabel i 10 BASE2 tanki kabel) i poslje se razvio zaspajanje stanica s centrom parinim kablom (10 BASET). Brzina prijenosa
iznosi 10 Mb/s. Da bi se poboljao taj iznos Fast Ethernet (100 BASET) se
razvio da propusti 100 Mb/s i mora koristiti centar za spajanje postaja. 100
BASET moe koristiti dva para nezatienih parinih kablova (UTP -
unshielded twisted pairs) kategorije 5 ili 4 para nezatienih parinih kablova
kategorije 3.
Gigabit Ethernet je kompaktibilan s obima standardnim 10 Mbps
Ethernet i 100 Mbps Fast Ethernet prekidakim i usmjerivakim tehnologijama.Ovo je trea generacija Ethernet porodice koja se pojavila na tritu kao
odgovor na znaajno poveanje zahtjeva za pojasnom irinom mree. U
nastojanju da se smanji vrijeme dolaska na trite, ve postojee i dokazane
tehnologije su implementirale u Gigabit Ethernet proizvode. Ubrzanje prema
brzini prijenosa od 1 Gps je izvedeno udruivanjem IEEE 802.3 Ethernet
standarda i ANSI X3T-11 Fiber Channel (American National Standard Institute
- koristi se u USA i Kanadi).
27
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
28/33
Slika 13. Funkcionalni djelovi Gigabit Ethernet tehnologije.
Trenutna Fibre - Channel tehnologija koja radi s 1.063 Mbps je pojaana
da podri brzinu prijenosa od 1.25 Gbps, dakle omoguavaju 1 Gbps brzinuprijenosa plu 250 Mbps za gubitke u radu. Veoma je vano napomenuti da su
Fibre - Channel encoding/decoding integrirani krugovi ve dostupni -
specificirani i optimizirani za dobar rad po relativno niskoj cijeni. Tabela 1.
prikazuje odreene prijenosne medije za Gigabit Ethernet tehnologiju i njihove
karakteristike.
Odredite prijenosnog Prijenosni medij Udaljenost
28
Media Access Control (MAC)Duplex i/ili poluduplex
Media Access Control (MAC)Duplex i/ili poluduplex
Gigabit Media neovisno sueljeGigabit Media neovisno suelje
1000BASE-X 8B/10Bencoding/decoding
1000BASE-X 8B/10Bencoding/decoding
1000BASE-CX1300 nm SMF optics
1000BASE-LX850 nm Fiber Channel
optics 1000BASE-T
1000BASE-t bakarPHY ncoding/decoding
Primopredajnik snezatienim parinimkabelom 1000BASE-T
IEEE 802.2 LLC
IEEE 802.3CSMA/CD
FC-1Encode/Decode
FC-0 suelje imedija
Gigabit EthernetProtocol stack
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
29/33
medija
1000BASE - SX 850 nm viemodno optiko vlakno 500 m
1000BASE - LX 1300 nm jednomodno/viemodno
optiko vlakno500 m/3 km
1000BASE - CX Bakreni (twinax STP) 25 m
1000BASE - T Bakreni preko UTP-a 100 m
Tabela 1. Odreeni prijenosni medij za Gigabit Ethernet tehnologiju.
MAC (medium access control) e omoguiti podrku za halfduplex i
fullduplex rad. U sluaju halfduplex rada koristit e se CSMA/CD protokol, kao
i u predthodnim Ethernet varijantama. Prijelaz na temeljne mree zaosnovane
na Ethernetu je prirodan i bezbolan, ali Gigabit Ethernet danas jo nije
dostupan.
1.4.3 Asinkroni nain prijenosa (ATM)
To je tehnologija prijenosa podataka pomou elija (cell) i imat e u
skoroj budunosti sve vei utjecaj na mree lokalnog i irokog podruja. ATM,
odreen specifikacijama to su ih razvili standardizacijski odbori CCITT i
ANSI, koristi tehnologiju komutiranja elija (cell switching) kako bi postigao
brzine prijenosa 1,544 Mb/s do 1,2 Gb/s. Izmeu korisnika mree uspostavlja se
prividni krug (virtual circuit), to je pristup vrlo slian onome koji se koristi kodtelefonskih sustava. Svakom se od krugova kroz koji se prenose ATM elije
prema potrebi moe dodijeliti odreena irina pojasa prijenosa. elije se sastoje
od 48 bajtova u kojima je sadrana korisnikova informacija, te zaglavlja
veliine 5 bajta.
Glavna prednost ATM-a u tome to je, budui da su sve elije iste
veliine (53 bajta), mogue predvidjeti kanjenja elija u mrei, pa se taj tip
prijenosa moe koristiti za prenoenje informacija kao to su govor i slika.
Budui da se ova tehnologija temelji na komutiranju, mogue je prema potrebi
29
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
30/33
mijenjati veliinu sustava. Dodavanjem novih sklopki mogue je ostvariti
upravljanje veim prometom.
Druga je glavna prednost ATM-a u tome to je neovisan o viimslojevima mrenih protokola. Na fizikom sloju mogu se koristiti razni
protokoli, ukljuujui i FDDI.
Slika 14. prikazuje nain na koji bi usmjernici mogli omoguiti
povezivost postojeih LAN-ova s LAN-ovima temeljenim na tehnologiji ATM.
ATM je mogue povezati i izravno s osobnim raunalom. U tom je primjeru
ATM vor (ATM switch) izravno povezan s radnom stanicom visokih
performansi.
Slika 14. LAN temeljen ne tehnologiji prijenosa ATM.
Ono to je dosta privlano upraviteljima mrea jest mogunost koritenja
ATM-a sa brzinom prijenosa od 155 Mb/s kao osnove za jedinstvenu globalnu
infrastrukturu, kao i za ostvarenje vrlo brze stoerne mree povezane s mreama
koje povezuju cijelu tvrtku. Prednosti koritenja ATM-a na LAN-u, kao i na
30
Usmjernik
Radne stanicevisokih
performansiizravno povezane s
ATM vorom
ATMvor
EthernetLAN
Usmjernik
Sklop zaoienje prema
standardu10BaseT i PC-akoji rade u mrei
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
31/33
mrei irokog podruja, jest u tome to jednog dana suelje izmeu tih dviju
mrea vie nee imati jasne granice. Skupina isporuitelja, poznata kao ATM
Forum, radi na donoenju potpunih specifikacija koje e obuhvaati sve kljuneelemente, ukljuujui izmeu LAN-a i WAN-a.
Pogledajmo strukturu ATM elije. Slika 15. prikazuje tu strukturu.
Nakon informacija za kontrolu toka slijede identifikator prividne putanje
(Virtual Path Identifier VPI) i identifikator prividnog kruga (Virtual Circuit
Identifier VCI). Tu informaciju ATM vor koristi za uinkovito usmjeravanje
elija. U mrei irokog podruja moe, npr. postojati nekoliko razliitih mrea
i/ili ATM vorova koji mogu biti dio puta kojim elije prolaze kako bi dole do
odredita.
Opa kontrola toka (GFC)Identifikator prividne
putanje (VPI)
VPI Identifikator prividnog kruga (VCI)
VCI
VCI Tip plaanja RSVD CLP
Provjera greaka u zaglavlju
Informacija
Slika 15. Struktura ATM elije.
ATM obavlja sljedee funkcije:1) asinkrono multipleksira male pakete (sakupljene elije, od kojih se
svaka sastoji od 5 vodeih okteta i 48 okteta sadraja informacije =
sveukupno 53 byte) koji idu od odreenog broja informacijskih izvora
ka razliitim odreditima u svoja mjesta, u konstantno gibajuem
poretku kao kod vlaka, ako postoji mjesto za odreenu destinaciju za
zahtjevajuim QoS (Quality of Standard),
2) mijenja (komutira) elije za vrijeme prijenosa ako je to potrebno (isto
kao mijenjanje vlakova na eljeznikoj stanici) i
31
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
32/33
3) doputa elijama da skoe s vlaka na odreditu.
ATM koristi hardvesko prekidanje da bi postigao mnogo vee brzine
prekidanja i poreenju s ostalim komunikacijskim prekidaima. Kvalitetastandarda QoS koja moe biti prilagoavana primjenama i ATM-u omoguava
potrebnu irinu pojasa za video i audio asinkrone komunikacije. ATM takoer
moe prenositi praskave ili asinkrone podatke, dakle dizajniran je da udovolji
zahtjevima svih vrsta komunikacija.
ATM koristi spojevno - orjentiran rad. On uspostavlja djelie prekidaa,
tako da se pravi spoj od izvora do odredita. Ovakav spoj se naziva virtualni
spoj kruga VCC (Virtual Circuit Conection). vorovi mogu biti ustrojeni tako
da izvode simplex, duplex, multicast (sposobnost mree da kopira slijed bitova,slijed grupa bitova, poruke, datoteke i dokumente) i emitiranje podataka na
mreu - komunikacije. Virtualni spoj VC (Virtual Conection) je spoj izmeu
prekidakog vora i sljedeeg vora, dakle virtualni spoj kruga se sastoji od
serije virtualnih spojeva. Postoje dvije vrste virtualnih spojeva:
1) trajni virtualni spoj (PVC - Permanent Virtual Circuit) za zauzetu
liniju i
2) prekidaki virtualni spoj (SVC - Switched Virtual Circuit) zadinamiki uspostavljen spoj.
Da bise pojednostavnilo upravljanje virtualnim spojevima, odreeni broj
virtualnih spojeva s istim polaznnim i zavrnim vorem grupiraju se kao
virtualna putanja (VP - Virtual Path). Da bi se oznaila virtualna putanja ili
virtualni spoj, koristi se broj kao identifikator i naziva se VPI/VCI tj.
identifikator virtualne putanje / identifikator virtualnog kruga.
Da bi se prilagodio razliitim karakteristikama prijenosa, ATM
omoguava pet tipova prilagodbe. Tip 1 je za simulaciju kruga pri konstantnojkoliini bitova (CBR - Constant Bit Rate) za asinkrone podatke, tip 2 je za
promjenjivu koliinu bitova (VBR - Variable Bit Rate) spojevno - orjentiranu
uslugu za asinkrone podatke (jo nije standard), tip 3 je spojevno - orjentiranu
podatkovnu uslugu, tip 4 je za podatkovnu uslugu bez spoja i tip 5 je za LAN
simulaciju i sav ostali mogui promet. ATM Forum takoer definira ABR
(Available Bit Rate) - dostupnu koliinu bitova (garantira minimalnu koliinu),
ali kanjenje moe varirati i UBR (Unspecified Bit Rate) - neodreenu koliinu
bitova (slino ABR-u), ali ne garantira minimalnu koliinu i elije mogu bitiizgubljene primjereno zakrenosti.
32
7/29/2019 lokalne racunalne mreze
33/33
LANE (LAN Emulation) - LAN simulaciju je razvio ATM Forum za
meusobno spajanje LAN-ova i ATM mrea. LANE radi na sloju 2 OSI
modela. LANE koristi LES (LAN Emulation Server) - LAN simulacijskiposluitelj, LECS (LANE Configuration Server) - LANE konfiguracijski
posluitelj emitiranje podataka na mreu i nepoznati posluitelj (BUS) za
konfiguraciju, odluku o adresi, emitiranje podataka na mreu i rjeenje
nepoznatih adresa. Kompliciraniji MPOA (Multi Protocol Over ATM) -
viestruki protokol preko ATM-a razvija ATM Forum za izvoenje operacija
sloja 3 za viestruke protokole kao to su TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) i IPX/SPX (Internet Packet Excange/Sequenced
Packet Excange).
ATM je prikladan za multimedia komunikaciju zato jer omoguava
zagarantiranu kvalitetu standarda QoS. Iako je sada prilagodba ATM-a spora,
od nje se oekuje da se ubrza, budui da cijena ATM pada i postoji irenje
potranje za multimedija komunikacijama. ATM se trenutno koristi za posustale
temeljne LAN-ove (za zamjenu FDDI) i za imunije grupe korisnika.
33