Fakultet tehnikih nauka

SEMINARSKI RADTema:Protokoli u raunarskim mreama i fiziki sloj

Student: Aleksandar Popovi Profesor: Risto Bojovi

SadrzajUVOD2Protokoli4Protokoli bez uspostavljanja veze5Protokoli sa uspotavljanjem veze6Internet model (TCP/IP)6OSI MODEL8ARHITEKTURA SLOJEVA10Fiziki sloj12RS-23212USB (Universal Serial Bus)13FireWire (IEEE1394)13Eternet13IrDA (Infrared Data Association)16Bluetooth16802.11 (WiFi)17MAC adresa18xDSL (Digital Subscriber Line)19Standardizacija i organizacije20Zakljucak21Literatura22

UVOD

Rane osamdesete godine prolog veka donele su ogromno poveanje u broju i veliini mrea. Kako su sa vremenom velike kompanije shvatale da umreavanjem poveavaju dobit, a smanjuju trokove, dodavale su se nove mree, a poveavale postojee. To su inili gotovo jednakom brzinom, kojom su se izbacivali novi proizvodi i nove mrene tehnologije. Sve je to u stopu pratio i tehnoloki razvoj mrea. Sredinom osamdesetih godina ove kompanije su polako poele oseati potekoe zbog izvrenih proirenja. Postajalo je sve tee i tee "naterati" mree da meusobno komuniciraju zbog velikog broja razliitih mrenih tehnologija od kojih veina nije bila kompatibilna jedna sa drugom. Problemi koji su nastali su uticali i na trenutno upravljanje mreom i na perspektivu daljeg razvoja. Svaka nastala tehnologija je zahtevala poseban tim strunjaka. Ovo je dovelo do velike krize i do hitne potrebe za standardizacijom upravljanja mreama. Velike kompanije uvidele su da se moraju odmaknuti od tzv. Proprietary reenja (reenja proizvedena od razliitih firmi, svako svojstveno na svoj nain, a najee meusobno nekompatibilna), a usmeriti se prema tzv. Otvorenim reenjima. Da bi se reilo to pitanje zatvorenosti naspram otvorenosti, Meunarodna organizacija za standardizaciju - ISO (International Organization for Standardization) istraivala je razliite mrene eme. Kao rezultat tog razvoja OSI referentni model predstavljen je 1984. godine. Ovaj model pruio je proizvoaima skup standarda koji osiguravaju veu kompatibilnost i meufunkcionalnost izmeu razliitih mrenih tehnologija koje su stvorene od strane velikog broja kompanija irom sveta. Uprkos tome to postoje i drugi modeli, veina proizvoaa mrene opreme danas je usmerena upravo prema OSI referentnom modelu, posebno kada ele edukovati svoje korisnike po pitanju opreme koju nude. OSI referentni model je primarni model od sedam slojeva (od kojih svaki specificira odreene mrene funkcije), koji se koristi kao smernica za mrene komunikacije. OSI referentni model se smatra najboljim alatom za uenje o slanju i primanju podataka putem mree, primer kako informacije (ili paketi podataka) putuju od aplikacijskih programa (npr. Excel tablice, Word dokumenti), kroz mreni medijum (npr. ice, kablovi, svetlost i sl.), pa sve do drugog aplikacijskog programa koji je smeten na nekom raunaru u mrei, ak i ako poiljalac i primalac imaju razliite tipove mrenih medija. Proizvoai ga se pridravaju kada projektuju proizvode za mreu. Model opisuje nain na koji mreni hardver i softver zajedniki deluju kako bi se omoguila komunikacija. Model takoer pomae pri reavanju problema, tako to nudi referentni okvir koji opisuje kako se pretpostavlja da komponente rade.

Protokoli

Prenos podataka kroz mreu se obavlja po protokolima utvrenim pravilima koja su poznata svim uesnicima u komuniciranju. Protokol predstavlja standard (konvenciju) za ostvarivanje i kontrolu veze i prenosa podataka izmeu dve krajnje take. Komunikacioni protokol predstavlja set standardizovanih pravila za predstavljanje podataka, signalizaciju, proveru autentinosti i kontrolu greaka, neophodnih da bi se informacija prenela komunikacionim kanalom. Kljuni elementi protokola kojim se dogovara spremnost za slanje, spremnost za prijem, format podataka i sl. su:

sintaksa - format podataka i nivoi signala, semantika kontrolne informacije u prenosu i kontrola greaka, tajming brzina prenosa.

Razmena podataka u raunarskoj mrei je izuzetno sloena. Sa poveanjem broja umreenih raunara koji komuniciraju i sa poveanjem zahteva za sve savrenijim uslugama (servisima) neophodno je i usavravanje protokola. Posao komuniciranja je toliko sloen da je bilo neophodno razviti protokole u vie slojeva. Svaki sloj je namenjen za jedan odgovarajui posao. Kod prvobitnih raunarskih mrea, umreavanje se vrilo zavisno od proizvoaa raunarske opreme. Sav hardver i softver su bili vezani za jednog proizvoaa, tako da je bilo veoma teko vriti izmene, unapreivanja mree i sve je bilo izuzetno skupo. Uvoenjem standarda za komuniciranje po logici jasno def- nisanim slojevima, pojavilo se vie proizvoaa softverske opreme. Standardima se omoguilo kombinovanje hardvera i softvera od razliitih proizvoaa, to je sve zajedno dovelo do pada cena opreme i softvera za umreavanje i do poveanja kvaliteta usluga u mreama. Jedna od najbitnijih stvari kod umreavanja je adresiranje. Ako se posmatraju samo dva raunara, nema potrebe za adresiranjem, jer sve to se poalje sajednog raunara namenjeno je drugom. Ve kada mreu ine tri raunara, pojavljuje se potreba za adresiranjem. Poslati podaci sa jednog raunara mogu biti namenjeni jednom od preosta dva raunara. Dodatno uslonjavanje nastaje ako se posmatra vie aplikacija na jednom raunaru, koje mogu da komuniciraju sa vie aplikacija na drugom raunaru. Ovde nije dovoljno samo adresirati raunar, ve i aplikaciju sa kojom se komunicira. Koraci protokola moraju da se sprovedu u skladu sa redosledom koji je isti za svaki raunar u mrei. U predajnom raunaru ovi koraci se izvravaju od vrha ka dnu. U prijemnom raunaru ovi koraci moraju da se sprovedu u obrnutom redosledu. Na predajnom raunaru protokol:

deli podatke u manje celine, nazvane paketi, koje moe da obrauje, paketima dodaje adresne informacije tako da odredini raunar na mrei moe da odlui da li oni pripadaju njemu, priprema podatke za prenos kroz mrenu karticu i dalje kroz mreni kabl. Na prijemnom raunaru, protokoli sprovode isti niz koraka, ali obrnutim redosledom: preuzimaju se podaci sa kabla kroz mrenu karticu unose se paketi podataka u raunar. iz paketa podataka uklanjaju se sve informacije o prenosu koje je dodao predajni raunar. kopiraju se podaci iz paketa u prihvatnu memoriju (bafer) koja slui za ponovno sklapanje. ponovno sklopljeni podaci prosleuju se aplikaciji u obliku koji ona moe da koristi.Osnovni principi u dizajnu protokola su efikasnost, pouzdanost, robustnost i prilagodljivost. Potrebno je da oba raunara, predajni i prijemni, svaki korak izvedu na isti nain kako bi primljeni podaci imali istu strukturu kakvu su imali pre slanja. U mrei, vie protokola mora da radi zajedno. Njihov zajedniki rad obezbeuje ispravnu pripremu podataka, prenos do eljenog odredita, prijem i izvravanje. Rad vie protokola mora da bude usaglaen kako se ne bi dogaali konflikti ili nekompletne operacije, odnosno nekompletan prenos informacija. Rezultat tog usaglaavanje naziva se slojevitost (layering). Uspostavljanje veze, prenos podataka i raskid veze odreeni su setom protokola koji su nadleni za jedan od sledeih poslova:

"Handshaking" - uspostavljanje veze; Pregovaranje o razliitim karakteristikama veze; Definicija poetka i kraja poruke; Definicija formata poruke. Definisanje pravila za obradu oteenih ili nepravilno formatiranih poruka (ispravka greaka); Utvrivanje neoekivanog prekida veze i definisanje daljih koraka u tom sluaju; Prekid veze.Protokoli bez uspostavljanja veze

Pri korienju protokola bez uspostavljanja veze inicijalni korak pri prenosu podataka jeste samo slanje podataka. Ovom koraku ne prethodi procedura vezana za uspostavljanje veze kao to je to sluaj kod protokola sa uspostavljanjem veze. Iako je uspostavljanje veze najee osobina protokola sa pouzdanim prenosom, postoje protokoli koji omoguavaju pouzdan prenos bez uspostavljanja veze kao i protokoli koji ne garantuju bezbedan prenos iako koriste uspostavljanje veze.

Protokoli sa uspotavljanjem veze

Pri korienju protokola sa uspostavljanjem veze dve strane moraju da uspostave vezu izmeu sebe kao preduslov za razmenu podataka. Proces uspostavljanja veze moe se porediti sa pozivanjem telefonskog broja: Strana koja poziva inicijalizuje liniju (podizanjem slualice) i unosi odredini broj. Nakon poziva broja uspostavlja se veza koja jo uvek nije adekvatna za prenos podataka i eka se na primaoca poziva da podigne slualicu. Nakon podizanja slualice primalac poziva obavetava pozivaoca da je spreman za razmenu podataka signalom halo. Nakon primanja signala halo veza adekvatna za prenos podataka jeuspostavljena i razmena moe da pone. Jasno je da procedura potrebna za uspostavljanje veze zahteva odreeno vreme i angaovanje obe strane. Meutim, ona obezbeuje pouzdaniji (ali ne i potpuno pozdan) prenos podataka i umanjuje mogunost greke. Uspostavljanje veze se praktikuje kod protokola koji imaju za cilj da osiguraju pouzdan prenos podataka. Primer protokola koji radi sa uspostavljanjem veze je TCP (Transmission Control Protocol). Protokoli servisa kod kojih su performanse bitnije od pouzdanog prenosa podataka najee ne ukljuuju uspostavljanje veze.Internet model (TCP/IP)

Nasuprot OSI modelu koji je formalno standardizovan, Internet model (TCP/ IP) je de facto standard. Ovaj model je razvijan za potrebe Interneta i jednostavniji je od OSI modela. Jednostavnost ovog modela se ogleda u apstraktnom gledanju na najvia tri sloja OSI modela tako da Internet model propisuje samo sloj aplikacije naspram slojeva aplikacije, prezentacije i sesije kod OSI modela. Takoe, usled nedostatka formalne standardizacije Internet modela u nekim izvorima se ovaj model definie sa 5 a u nekim sa 4 sloja. Dananje implementacije mrenog softvera uglavnom koriste Internet model.

Vertikalna i horizontalna komunikacija u TCP/IP modeluJedna od glavnih karakteristika kod korienja slojevitih modela jesu horizontalna i vertikalna komunikacija. Horizontalna komunikacija predstavlja mogunost projektovanja protokola jednog sloja na isti nain kao da on direktno komunicira sa udaljenim sagovornikom tj. bez korienja protokola koji se koriste ispod njega. Vertikalna komunikacija je osobina slojeva da komuniciraju sa viim/niim slojevima. Vertikalna komunikacija podraumeva enkapsulaciju. Principom enkapsulacije protokol nieg nivoa pri preuzimanju podataka dobijenih od protokola vieg nivoa dodaje sopstvene kontrolne parametre (zaglavlje) i takav skup podataka prosleuje protokolu nieg nivoa (koji primenjuje isti princip).

Enkapsulacija TCP protokola u IP protocolJo jedna vana osobina slojevite arhitekture jeste mogunost nezavisnog razvoja protokola jednog nivoa i korienje usluga protokola ostalih nivoa. Ova osobina omoguava da hiljade korisnikih aplikacija (na jednom raunaru) koriste stotine transportnih protokola koji pak koriste desetine mrenih protokola dok svi zajedno koriste usluge jednog korisnikog mrenog interfejsa. Osim to omoguava pomenute osobine komunikacije dva udaljena lana, slojevita arhitektura omoguava i jednostavno premoavanje problema koji se javljaju na komunikacionom putu kao i nekompatibilnosti koje postoje izmeu uesnika. Na primer, ukoliko je jedan uesnik povezan na Ethernet a drugi na Token Ring mreu, korienjem adekvatnog ureaja za premoavanje pomenutih razlika mogue je ostvarivanje komunikacije.

Premoavanje razlika putem slojevite arhitektureMrena podrka savremenih operativnih sistema se u toj meri bazira na slojevitoj arhitekturi da se i na interne komunikacije raunara u potpunosti primenjuje enkapsulacija. Za potrebe interne komunikacije operativni sistemi uglavnom poseduju mogunost kreiranja virtuelnog mrenog interfejsa koji se naziva loopback.

OSI MODEL

OSI referentni model (Open Systems Interconnection Basic Reference Model) je apstraktni, slojeviti model koji slui kao preporuka strunjacima za razvoj raunarskih mrea i protokola. OSI model je podeljen u sedam slojeva u koje ubrajamo:

fiziki sloj, sloj podataka, mreni sloj, transportni sloj, sloj sesije, sloj prezentacije i sloj aplikacije.

Svaki sloj opisuje skup povezanih funkcija koje omoguavaju jedan deo raunarske komunikacije. Svih sedam slojeva zajedno prikazuju tok podataka od izvora prema odreditu. Sedam slojeva niu se od aplikacijskog na vrhu do fizikog na dnu. Najvii sloj je mesto gde korisnici i aplikacije komuniciraju sa mreom. Najnii sloj je mesto gde se odigrava stvarni prenos. Usluge na jednom sloju komuniciraju sa uslugama susednih slojeva i koriste ih. Srednji sloj (transportni) 4 je centralni. On razdvaja aplikacijski i usluno orijentisane gornje slojeve od ostalih niih, mreno i komunikacijski orijentisanih slojeva, koji su poznati kao podmreni slojevi. OSI modelFiziki sloj OSI modela je zaduen za prenos bita (nula i jedinica) putem komunikacionog kanala. Ovaj sloj definie pravila po kojima se biti prenose, koji elektrini napon je potreban, koliko bita se alje po sekundi i fiziki format korienih kablova i konektora. Sloj veze upravlja prenosom putem fizikog sloja i omoguava prenos osloboen greaka na ovom i fizikom sloju. Zadatak sloja veze jeste da zatiti slojeve vieg nivoa od greaka nastalih pri prenosu podataka. Takoe, s obzirom na to da je jedinica prenosa fizikog sloja bit, sloj veze upravlja i formatom poruka (definie poetak i kraj poruke). Zadatak mrenog sloja jeste odreivanje jedne ili vie putanja kojima e poruka biti prosleena od izvorita do odredita. Mreni sloj je zaduen da u svakom voru mree odredi koji je sledei raunar kome poruka treba biti prosleena.Zadatak transportnog sloja jeste obrada poruka na krajnjim takama - izvoritu i odreditu. Ovaj sloj uspostavlja, odrava i prekida virtuelne veze za prenos podataka izmeu izvorita i odredita. Transporni sloj je zaduen za nabavku mrene adrese odredita, podelu podataka u segmente pogodne za slanje, prilagoavanje brzine prenosa mogunostima strane sa slabijim performansama, osiguravanje prenosa svih segmenata, eliminisanju dupliranih segmenata i sl. Takoe, ovaj sloj moe izvriti i dodatnu kontrolu greaka pri prenosu (dodatnu u smislu da je ona ve izvrena na sloju veze).Sloj sesije je zaduen za uspostavljanje, odravanje i prekid logikih sesija izmeu krajnjih taaka. Svrha sesija jeste definisanje stanja (ili faza) svakog dijaloga radi definisanja validnih akcija u svakom od stanja. Na osnovu toga se vri upravljanje transportnim slojem i provera podataka dobijenih od njega. Dodatna uloga sesija jeste i obraunavanje sesija (eng. Session accounting). Sloj prezentacije formatira podatke za prezentaciju korisniku. Zadatak ovog sloja jeste da uskladi format podataka izmeu uesnika u komunikaciji i sloju aplikacije dostavi ove podatke u formatu koji on zahteva. Na primer, sloj prezentacije moe originalne podatke dobijene od sloja aplikacije kompresovati radi efikasnijeg prenosa. Ovakve podatke sloj prezentacije na strani drugog uesnika ne moe direktno proslediti sloju aplikacije, ve je pre toga neophodno izvriti dekompresiju.Sloj aplikacije predstavlja interfejs mree ka korisniku. Osnovna uloga ovog sloja je omogui mrei pristup korisnikim programima. Odvajanje mree u sedam slojeva ima sledee prednosti: izvrena je standardizacija mrenih komponenti i omoguen je razvoj od strane vie proizvoaa; mogunost komunikacije razliitih tipova mrenog hardvera i softvera; promena na jednom sloju ne utie na druge slojeve - samim tim razvoj pojedinanog sloja moe biti bri; mrena komunikacija svedena je na manje komponente zbog ega je uenje o mreama lake.ARHITEKTURA SLOJEVA

Svaki sloj pokriva razliite mrene aktivnosti, opremu ili protokole. OSI model definie kako svaki sloj komunicira i sarauje sa slojevima koji su neposredno iznad i ispod njega. Svaki sloj prua neke usluge ili postupke koji pripremaju podatke za dostavu putem mree do drugog raunara. Slojevi najniih nivoa, definiu fiziki medijum mree i srodne poslove, kao to je nain prosleivanja bita podataka u mrene kartice (NIC) i kablove. Najvii slojevi definiu kako aplikacije pristupaju komunikacijskim uslugama. to je nivo sloja vii, sloeniji su i njegovi poslovi. Kada ureaj spojen na mreu alje podatke mreom, ti podaci putuju niz slojeve OSI modela, sve do zadnjeg, fizikog sloja. Kada te podatke primi ureaj spojen na mreu, oni putuju obrnutim putem, od najnieg fizikog sloja, pa sve do najvieg aplikacijskog. Slojevi unutar jednog modela komuniciraju samo sa prvim slojem iznad i prvim slojem ispod sebe. Gornji protokol zavisi od funkcionalnosti koju prua protokol ispod njega .

Prenos podataka po OSI modelu

Prva tri sloja definiu nain razmene i obrade podataka u domenu mree, a naredna etiri sloja odnose se na obradu podataka u domenu korisnika . OSI model ne definie konkretne standarde, pa se ne moe posmatrati kao standard, ve kao preporueni referentni model.

Fiziki sloj

Fiziki sloj (eng. Physical Layer) je prvi i najnii od sedam slojeva OSI modela raunarske mree i ujedno sloj na kome se temelje funkcije ostalih slojeva u mrei. On prevodi komunikacijske zahteve od sloja veze u specifine operacije u tehnikim ureajima, tj. prevodi bite u odgovarajui kodovan elektrini, optiki ili radio signal, a potom vri predaju, kontrolu prenosa i prijem. Meutim, s obzirom na veliku raznovrsnost dostupnih tehnikih ureaja sa veoma razliitim karakteristikama, to je moda najsloeniji sloj u OSI arhitekturi, Kod bakarnih medijuma biti se prenose kao nizovi razliitih naponskih nivoa signala ili kao promene naponskih nivoa, a kod optikih medijuma prenose se nizovi impulsa, koji oznaavaju to da li ima svetla ili nema svetla. Standardi definisani na fizikom sloju odreuju elektrine i funkcionalne karakteristike signala, kao i mehanika svojstva ureaja .Ovaj sloj se za razliku slojeva viih nivoa u potpunosti odnosi na hardver i u skladu sa tim, zaduen je za tri primarnefunkcije: standardizacija komponenti (adapteri, interfejsi mrenih ureaja, kablovi i konektori), nain predstavljanja podataka (modulacija i kodovanje) i kontrolni standardi i signalizacija, sinhronizacija signala, predaja, prijem i prenos medujumom.

Mehanika svojstva ureaja definiu vrste i oblik konektora. Prvi sloj OSI modela se bavi fizikom topologijom, tj. nainom na koji su raunari fiziki spojeni u mreu. Logikim topologijama bave se protokoli drugog sloja. Prve lokalne mree razvijale su se na magistrali (Ethernet) i prstenastoj (Token Ring) topologiji. Fizika topologija dananjih lokalnih mrea najee je zvezdasta. Ovaj sloj zapravo odreuje mehanika (npr. dimenzija prikljuka, raspored pinova), elektrika (dozvoljeni naponi, npr. utinice 220V, 50Hz), funkcionalna (znaenje pojedinih signala) i proceduralna (dozvoljeni redosledsignala) svojstva medija za prenos.

RS-232

RS-232 ili serijski port raunara je jedan od najee korienih interfejsa za umreavanje raunara u prolosti. Iz tog razloga su raunari proizvedeni krajem prologa veka dolazili sa dva integrisana RS-232 porta na matinoj ploi. Prednost RS-232 portova je bila njihova niska cena i mogunost direktnog povezivanja dva raunara putem ovih interfejsa. Takoe, est ureaj na serijskim portovima su i modemi koji omoguavaju umreavanje putem telefonskih linija. Danas se RS-232 portovi sve ree sreu kao sastavni deo matinih ploa raunara. Razlog tome je prevazienost ovih portova u smislu brzine (maksimalna brzina je 115.200 bitova po sekundi) i pojava USB (Universal Serial Bus) standarda.

USB (Universal Serial Bus)

USB standard se moe smatrati naslednikom RS-232 serijskog naina povezivanja. Prednosti USB magistrale nad RS-232 magistralom su daleko vee brzine prenosa podataka i mogunost povezivanja vie od jednog ureaja po portu. Iako je putem USB magistrale mogue direktno povezivanje dva raunara pomenute prednosti ovog standarda se ogledaju pre svega u velikom broju raliitih ureaja koji slue za umreavanje raunara (Ethernet adapteri, modemi, ISDN terminal-adapteri, ADSL modemi itd.) kao i ureaja koji nisu vezani za raunarske mree (tampai, skeneri, audio-adapteri, tastature, mievi...).

FireWire (IEEE1394)

FireWire standard predstavlja IEEE standard pod brojem 1394. Ovaj standard se moe najblie porediti sa USB standardom jer nudi serijsku magistralu visokih performansi. FireWire standard je manje popularan od USB-a ali postoji prilian broj ureaja koji ga koristi za povezivanje sa raunarom.

Eternet

Eternet (IEEE 802.3 ipi ISO 80802-2) predstavlja najee korieni protokol za lokalne raunarske mree. To je standard kojim se definie fiziki sloj i MAC podsloj veze podataka. Razvijen je od strane kompanija DEC, Xerox i Intel a kasnije je formalizovan od strane IEEE kao IEEE 802.3. To je protokol koji je orijentisan na broja bajtova (sadri polje koje odreuje duinu poruke okvira). Pristup medijumu se vri na osnovu sadraja.Eternet okvir na poetku ima preambulu duine 7 bajtova i obino je oblika 10101010...". Ovakav poetak pomae prijemniku da se bolje pripremi za dolazak samog okvira, omoguava bolji rad ekstraktora takta u prijemniku i smanjenje eventualnih greaka zbog nepreciznog oitavaknja bita. Pored toga, prijemnik se obavetava da iza toga sledi karakteristian bajt koji oznaava poetak okvira. Odredina adresa odreuje adresu primaoca, a izvorina adresa oznaava adresu poiljaoca. VLAN se koristi za virtualne LAN-ove; ako nema VLAN-a, polje se izostavlja a ako se koristi prva 2 bajta imaju vrednost 24,832 (8100X). Duina, koja se odreuje sa dva bajta, oznaava broj bajtova u okviru ili se se ovo polje koristi za razmenu kontrolnih informacija, npr. tip protokola na mrenom nivou [TCP/IP, IPX/SPX). Maksimalna duina polja za podatke je 1.500 bajtova. Da bi se lake razlikovao Eternet okvir od sluajnih podataka koji mogu da lutaju raunarskom mreom, minimalna duina podataka u okviru je 64 bajtova. Ako su podaci iz gornjih slojeva, koji se enkapsuliraju u okvir, krai od ove duine, vri se dopuna do minimalnih 64. Okvir se zavrava CRC-32 kodom za detekciju eventualnih greaka na komunikacionom kanalu.

Eternet je najpopularniji standard za umreavanje raunara u lokalnenim mreama. iroko je prihvaen od strane proizvoaa raunarske mrene opreme. Eternet standard je prvi put objavljen 1985. formalnim nazivom IEEE 802.3 - Carrier Sense Mutiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications. Ovim standardom ce definie viestruki pristup prenosnom medijumu proverom nosioca signala metodom detekcije sudara. Hronoloki se standard prvo odnosio na upotrebu koaksijalnih kablova (debeli i tanki) i za brzine prenosa od 10Mb/s, a zatim je proirivan da bi podrao nove medije za prenos podataka (UTP i optiki kablovi), kao i novi skup specifikacija koje podravaju 100Mb/s brzi Eternet {Fast Ethernet), a zatim i gigabitni Eternet. Danas se standard 802.3 odnosi iskljuivo na fiziki sloj i sloj veze podataka OSI modela.Eternet mrea je lokalna raunarska mrea koja prenosi podatke izmeu Eternet stanica. Adapter (interfejs) koji omoguava povezivanje raunara ili nekog drugog ureaja na mreu je mrena kartica. Za mrenu karticu postoji vie naziva koji se u praksi ravnopravno koriste - Eternet adapter, mreni adapter, LAN adapter, LAN kontroler, komunikaciona kartica, Network Interface Card - NIC. Rad mrene kartice kontrolie upravljaki softver drajver(driver) koji se izvrava u raunaru. Svaki ureaj sa ugraenim Eternet adapterom koji uestvuje u mrenom saobraaju zove se Eternet stanica. Eternet stranice su povezane na zajedniki (deljeni) komunikacioni medijum. Eternet signali se kroz medijum alju serijski, bit po bit. Svaka Eternet stanica uestvuje u mrenom saobraaju samostalno - nezavisno od ostalih stanica na mrei.Na sloju veze podataka OSI modela Eternet koristi metod CSMA/CD. Multiple Access znai da su svi raunari povezani na jedan zajedniki medijum kome pristupa vie raunara. Carrier Sense oznaava da pre emitovanja podataka raunar proverava - oslukuje medijum da bi utvrdio da li neki drugi raunar ve emituje podatke. Ako u medijumu vlada tiina (ne emituje neka druga stanica) tek tada raunar poinje da alje podatke. Collision Detection znai da u sluajevima kada dve stanice ponu istovremeno da emituju podatke i doe do sudara (kolizije) postoje mehanizmi za otpoinjanje ponovnog slanja istih podataka.Svaki Eternet okvir mora da sadri zaglavlje, podatke koje prenosi i kontrolne podatke. Eternet okvir je maksimalne duine 1518 bajtova. Preambula je karakteristian niz 101010101010. koji oznaava poetak okvira. Eternet okvir sadri fizike adrese izvorita i odredita. Svaka Eternet mrena kartica ima fabriki odreenu Eternet (MAC) adresu koja se nikada ne moe ponoviti, tj. ne postoje dve razliite mrene kartice sa istom MAC adresom. Polje rezervisano za adresu odredita sadri adresu primaoca koja moe biti i tako zvana multicast adresa kada se podaci alju za grupu raunara ili broadcast adresa koja se koristi kada je potrebno da se okvir prenese svim ostalim Eternet stanicama u lokalnoj mrei. U normalnom radu Eternet adapter prima samo okvire koji u polju adrese primaoca imaju njegovu vlasti-u adresu ili adresu koja predstavlja broadcast ili multicast adresu. Sve ostale Eternet okvire kartica oslukuje ali ih ne prima jer su namenjeni nekom drugom raunaru koji se nalazi u istoj lokalnoj mrei. Eternet adapter moe biti setovan da prima sve okvire koji se pojavljuju u medijumu. Mogue je snimati saobraaj u mrei i kasnije analizirati dogaaje sa ciljem da se utvrdi nepravilnost u radu neke kartice ili raunara. Ova osobina moe da se koristi i za prislukivanje saobraaja na mrei to treba uzeti u obzir kada je vana sigurnost podataka koji se prenose kroz mreu.Dva bajta nakon MAC adrese odreuju duinu podataka koji se prenose u Eternet okviru ili to moe biti tip protokola na viim slojevima. Maksimalna duina podataka koji se prenose u Eternet okviru je 1500 bajtova a sam sadraj je preputen mrenom sloju. Na kraju Eternet okvira su kontrolni podaci - CRC (Cyclical Redundancy Check). Kontrolni podaci slue za detekciju greke koja moe da se javi u toku prenosa Eternet okvira preko fizikog sloja. Princip detekcije greke zasnovan je na matematikom algoritmu koja se izvodi nad celim Eternet okvirom, i na strani predajnika i na strani prijemnika. Rezultat matematike operacije predstavlja kontrolni podatak (CRC). Eternet stanica koja primi okvir i detektuje greku u prenosu, odbacuje dati okvir, tj. nema postupka retransmisije pogreno prenetih okvira. Problem izgubljenih podataka u mrenom saobraaju reava transportni sloj (etvrti sloj po OSI modelu) ili sama aplikacija.

Slika mrenih kartica koje sadre jedinstvenu MAC adresu

IrDA (Infrared Data Association)

Infrared nain prenosa podataka podrazumeva infracrvene svetlosne signale kao osnovne nosioce komunikacije. IrDA adapteri omoguavaju korienje ovih signala za prenos podataka izmu raunara. Glavni nedostatak infrared naina prenosa podataka jeste potreba za optikom vidljivou i preciznim usmerenjem svetlosti kao i mala brzina prenosa podataka. Iz tog razloga se IrDA interfejsi koriste za premoenje malih udaljenosti a ovim adapterima su uglavnom opremljeni mobilni telefoni, lap-top raunari i PDA ureaji. IrDA interfejsi sve vie izlaze iz upotrebe usled Bluetooth tehnologije koja omoguava robusniji prenos podataka na malim udaljenostima putem radio talasa.

Bluetooth

Bluetooth je beina tehnologija prenosa podataka i govora, razvijena od strane proizvoaa raznovrsne elektronske opreme, sa ciljem da se njihovi proizvodi od kompjutera i telefona do tastatura i beinih slualica, umree na malim udaljenostima (do 10 metara) bez upotrebe kablova, brzo i jednostavno. Ideja iz koje je potekao bluetooth, nastala je 1994. godine kada je Ericsson Mobile Communications odluio da ispita mogunosti povezivanja mobilnih telefona sa njihovim dodacima preko jeftine radio veze sa malom potronjom struje. Ideja je bila da se u svaki uredjaj ugradi mali radio i na taj nain iz upotrebe izbace kablovi. Godinu dana kasnije, pravi potencijal te ideje je poeo da se kristalie. Glavna istraivanja obavljana su u Ericsson-ovim laboratorijama u Lundu, vedska. Ericsson je pre usvajanja imena bluetooth tehnologiju nazivao Multi-Communicator Link (MC Link). Originalna zamisao bila je da se povee beina slualica sa mobilnim telefonom, a to to su otkrili da na isti nain mogu da poveu veinu elektronskih ureaja, bila je, po njihovim reima srena sluajnost. Poetkom 1997. godine Ericsson je uradio neto sasvim neoekivano odluio je da tehnologiju ne naplauje, i svim zaintresovanim kompanija dao besplatne licence, jer je to bio najbolji nain da tehnologija postane globalni standard. Ericsson je zapoeo razgovore sa kompanijama iz razliitih sfera proizvodnje elektronske opreme (Nokia mobilni telefoni, IBM i Toshiba prenosni kompjuteri i Intel ipovi za digitalnu obradu signala) sa ciljem da se osnuje konzorcijum koji e dalje razvijati i promovisati tehnologiju. Bluetooth tehnologija javnosti je zvanino predstavljena 20. maja 1998. Godine kada je pet kompanija, Ericsson, IBM, Intel, Nokia i Toshiba, odralo simultanu konferenciju za tampu u Londonu, Tokiju i San Hozeu, na kojoj je objavljeno da su se pet kompanija udruile ne bi li razvile besplatnu tehnologiju, otvorene specifikacije za beino umreavanje.

802.11 (WiFi)

Beino (wireless) umreavanje je verovatno najjednostavniji nain umreavanja, nudi srednju brzinu i ne zahteva dodatne kablove. WiFi tehnologija obuhvata WiFi kartice (interna ili eksterna) uz koje se obino isporuuju i dogovarajue antene. Na ovaj nain mogue je formirati manje mree (mree do 30 m). Za vea rastojanja koriste se eksterne antene koje vre dodatno pojaanje signala. Za prikljuivanje na neku mreu potreban je tzv. Hotspot, odnosno vorite na koji se spajaju svi ostali korisnici. Ako je mrea osigurana ona e traiti WEP ili noviji WPA (2) klju, a ako je slobodna onda nema nikakvih ogranienja za spajanje. Svako moe biti hotspot, jedino umesto obine kartice je potrebno kupiti Wireless Acces Point koji nudi pokrivenost od oko 30 metara, dok je uz razne pojaavae mogue bitno proiriti pokrivenost. Najskuplja varijanta, ali ona najbolja, je uzeti Wireless Access Point Router koji sadri prikljuak za DSL modem, Router, Ethernet Hub, Firewall i Access Point. Uz sve to mogue na samo taj ureaj prikljuiti jednu Ethernet mreu na koju e biti povezani korisnici sa WiFi karticama, tako da bi svi zajedno imali pristup internetu putem DSL modema. Standardi Wi-Fi

802.11a standard ima teoretsku brzinu od 54 megabita u sekundi, no najee ona iznosi oko 30 megabita/s. Ovaj standard je skuplji jer WiFi kartice zasnovane na a standardu rade na viim frekvencijama (5GHz, za razliku od 2.4 GHz kod b i g standarda) 802.11b standard predstavljen 1999. u isto vrijeme kada i 802.11. U ovakvim mreama brzina protoka podataka je do 11 megabita u sekundi, ali uz velike prepreke i smetnje brzina moe spasti na malih 1 do 2 megabita/s. Ovo je ujedno i najjeftinija varijanta WiFi mree. 802.11g je predstavljen 2003. godine i objedinio je prethodna dva standarda. Rradi na 2.4 GHz, ali ima skoro istu brzinu kao i 802.11a 802.11n je predstavljen 2007. godine. Ovaj standard radi na 2.4 GHz, sa dosta poveanom najviom brzinom koja iznosi do 540 Mbps.

MAC adresa

Veina protokola drugog sloja korisiti jednu od tri brojevne eme upravljanih od strane IEEE: MAC-498, EUI-48 (Extended Unique Identi_ er-48), EUI-64,

koji su dizajnirani da budu globalno jedinstveni. Ne koriste svi kommunikacioni protokoli MAC adrese, i ne zahtevaju svi tako jedinstvene identifikatore. IEEE je poloio prava na imena EUI-48, EUI-64. Na mreama kao to su eternet, MAC adrese dozvoljavaju svakom raunaru da bude jedinstveno identifikovan i dozvoljava okvirima da budu obeleeni za specijane raunare. Originalna IEEE 802 MAC adresa, sada zvanino nazvana MAC-48, dolazi iz eternet specifikacije. Otkad su originalni dizajneri eterneta predvideli korienje prostora adrese od 48 bita, postoji priblino 248 ili 281.474.976.710.656 moguih MAC adresa. Sva tri brojevna sistema koriste isti format, a razlika je samo u duini identifikatora. Adrese mogu biti univerzalno ili lokalno administrirane. Univerzalne i lokalno administrirane adrese se razlikuju po podeavanju bita ispod najvanijeg bita adrese; ako je taj bit binarno 0, adresa je univerzalno administrirana, ako je 1 onda je lokalno administrirana. MAC-48 i EUI-64 adrese se obino prikazuju u heksadesimalnom obliku, sa svakom oktavom odvojenim kolonom ili redom. Primer MAC adrese bi bio 00-78-74-4c-7f-1d. Ako se zanemare prve tri oktave sa IEEE OUI dodelama, vidi se da je ova MAC adresa dola od Dell Computer Corp. Poslednje tri oktave predstavljaju serijski broj dodeljen adapteru od strane proizvoaa. Sledee tehnologije koriste MAC-48 format:

Eternet 802.11 bezicna mreza Bluetooth IEEE 802.5 Token prsten veina drugih IEEE 802 mrea FDDI ATM (samo virtualne konekcije) SCSI i Fiber kanal

xDSL (Digital Subscriber Line)

Termin DSL (Digital Subscriber Line) ili (xDSL) predstavlja nain prenosa digitalnih signala po bakarnim paricama veim brzinama (poev od 144 kb/ s pa sve do 50 Mb/s). Inicijalno je nastao koristei ve usvojene prednosti naina prenosa iz ISDN-a (isti linijski kod i dvosmerni prenos po jednoj parici) uz poveanje ukupnog protoka do 2 Mb/s (u Americi 1,5 Mb/s) i raspodele signala na dve, ili ak tri parice, ime bi se smanjila efektivna linijska brzina i time poveao domet do 4 km, ili 6 km. Postoji nekoliko varijanti DSL: Asimetrini (ADSL) High-bit rate (HDSL) Single Line (SDSL) Very-High-Data-Rate (VDSL)xDLS tehnologijaBrzina do/od korisnikaNajvea udaljenost

VDSL52/1.6 ili 8/8 Mbit/s0.9 km

ADSL8/1 Mbit/s5.5 km

HDSL2/2 Mbit/s4.6 km

SDSL784/784 kbit/s6.9 km

IDSL144/144 kbit/s5.5 km

ISDN128/128 kbit/s5.5 km

U tehnologiji DSL-a postoji nekoliko podvrsta, meutim, ona koja se danas najee koristi je takozvana asimetrina digitalna pretplatnika linija (ADSL-Asymetric Digital Subscriber Line). Kao to joj i samo ime kae, osnovna karakteristika ove vrste DSL realizacije je asimetrinost. Upravo ona je i ini najzanimljivijom DSL realizacijom za privatne i poslovne korisnike. Asimetrinost, zapravo, znai mogunost mnogo breg prenosa podataka od mree ka korisniku (downstream) nego to slanje podataka od korisnika ka mrei (upstream).

Veina najzanimljivijih aplikacija za korisnike na mrei su asimetine (video na zahtev, pristup udaljenim lokalnim mreama, pristup Internetu, multimedijalni pristup, home shopping, itd.), gde puno vie informacija korisnik uzima sa mree nego to ih u nju alje. Ta asimetrinost ini ADSL idealnim za ove aplikacije.ADSL usluga je bazirana na stalnom i brzom pristupu Internetu po ve postojeoj telefonskoj liniji (parici) bez njenog zauzea ili promene telefonskog broja. Realizuje se instalacijom dva ureaja na strani korisnika gde se nalazi delitelj frekvencije(spliter) ADSL primopredajnik (ADSL modem). I moe se realizovati preko obine telefonske linije ili baznog ISDN prikljuka. Prilikom putanja ADSL servisa na postojeu obinu ili ISDN liniju na raspolaganju su istovremeno obe veze tj. obina ili ISDN i ADSL veza. Zahtevani tehniki uslovi su da postoji slobodna parica i da ima slobodnih resursa na ureaju u reonskoj telefonskoj centrali. Sa ADSL-om je mogue ostvariti brzinu konekcije u rasponu od 256/64 Kb/s do 768/192 Kb/s za download i upload. Protok se definie posebno za dolazni a posebno za odlazni saobraaj s tim da se vei protok odreuje za dolazni saobraaj. Standardizacija i organizacije

Osnovni razlog za postavljanje standarda jeste omoguavanje korienja komponenti razliitih proizvoaa i njihove meusobne kompatibilnosti u kompleksnim sistemima (kakav je npr. raunarska mrea). Standardizacija omoguava proizvoaima oslanjanje svog proizvoda na proizvode drugih proizvoaa a korisnicima daje slobobodu time to ih ne ograniava na proizvode samo jednog proizvoaa. Na ovaj nain standardi pozitivno utiu na razvoj trita i cene proizvoda. Standardi se mogu podeliti na formalne standarde i de facto standarde. Formalne standarde razvija i propisuje zvanino ovlaeno industrijsko ili vladino telo. Proces razvijanja formalnog standarda se sastoji od tri faze: specifikacija prepoznavanje opcija prihvatanje standarda

U fazi specifikacije se razvija nomenklatura i identifikuju problemi. U fazi prepoznavanja opcija se za identifikovane probleme nalaze mogua reenja i odabiraju se optimalna. U fazi prihvatanja standarda se definie celokupno reenje i standard se promovie kod industrijskih lidera u oblasti za koju je standard nadlean. Trea faza jasno ukazuje na to da ak i na formalne standarde veliki uticaj mogu imati velike industrijske korporacije ili vladina tela. De facto standardi su standardi koji se pojavljuju na tritu, podrani su od strane jednog ili vie proizvoaa ali nisu zvanino potvreni od strane organizacija nadlenih za standardizaciju. Ovakvi standardi mogu postati formalni u sluajevima kada postanu iroko prihvaeni na tritu.

Literatura

1. www.wikipedia.org

2. Andrews S. Tanenbaum, Raunarske mree, Mikro Knjiga, 2005, Beograd

3. Uvod u raunarske mree, Mladen Veinovi, Aleksandar Jevremovi, 2008,Beograd