Lekcija 9 - Topologijei arhitekture mrea

|Contents|2

Contents

LearningObject................................................................ 3L9 Topologije i arhitekture mrea....................................................................................3Raunarske mree: komponente i kategorije................................................................. 3Klasifikacija mrea prema kapacitetu za prenos poruka................................................ 4Klasifikacija mrea prema brzini prenosa........................................................................ 4Klasifikacija mrea prema dometu...................................................................................5Klasifikacija mrea prema topologiji................................................................................ 6Klasifikacija mrea prema arhitekturi.............................................................................. 9Klasifikacija mrea prema mogunostima pristupa..........................................................9Planiranje mree............................................................................................................ 10Mrea lokalnog podruja LAN....................................................................................... 10Mrea gradskog podruja MAN..................................................................................... 12Mrea irokog podruja WAN........................................................................................13Ethernet........................................................................................................................ 14Povezivanje u LAN mreama......................................................................................... 14Protokol MAC podsloja za Ethernet...............................................................................16Komutirani Ethernet....................................................................................................... 16Brzi Ethernet.................................................................................................................. 17Giga Ethernet................................................................................................................. 18Mreni ureaji.................................................................................................................20Arhitektura 802.11......................................................................................................... 23Skup protokola mree IEEE802.11.................................................................................24Beini LAN sa pristupnim takama.............................................................................. 26Internet...........................................................................................................................28Krajnji sistemi: klijenti i serveri......................................................................................31Usluga sa konekcijom.................................................................................................... 32Jezgro mree.................................................................................................................. 33Komutiranje vodova....................................................................................................... 34Komutiranje paketa........................................................................................................36Pristup mrei.................................................................................................................. 37Beini pristup................................................................................................................39Fiziki medijumi..............................................................................................................40Posredici za Internet usluge...........................................................................................41L9 Topologije i arhitekture mrea..................................................................................43

Learning Object............................................................. 44Osnovne mrene komande i Wireshark......................................................................... 44Osnovne mrene komande i Wireshark........................................................................56

|LearningObject|3

LearningObject

L9 Topologije i arhitekture mrea

UvodOvo poglavlje razmatra topologije i arhitekture raunarskih mrea.

Raunarske mree: komponente i kategorije

Cilj Upoznavanje sa raunarskim mreama: komponente i kategorije

Raunarske mree: komponente i kategorijeRaunarske mree: komponente i kategorije

Mrea se sastoji od raunara (vorovi ili stanice). Raunari su meusobno povezani ilimogu uzajamno da komuniciraju na neki nain. Na vorovima je aktivan poseban softver zapokretanje i odravanje mrenih interakcija. Uz pomo mrenog softvera, vorovi mogu dakoriste datoteke i resurse.Komponente mree

Glavne hardverske komponente jedne mree su sledee: vorovi (raunari i mrene kartice) topologija (logika i fizika) elementi za povezivanje (periferni ureaji, sigurnosni ureaji i alati).Softverske komponente su sledee: mreni sistemi (mreni operativni sustem) i softver radnih stanica resursi (softver servera i upravljaki programi) alati (pomoni programi, LAN analizatori, nadzorni softver i programi za upravljanje

konfiguracijom) aplikacije (mreno-svesni softver).Prikazana grupisanja komponenti, posebno za softver, nisu uzajamno iskljuiva. Jedan istisoftver moe da se svrsta u vie kategorija. Na primer, mreni operativni sistem moe dasadri razne mrene resurse i alate.vorovi mogu da komuniciraju i deluju jedni na druge pomou veza i softvera. Interakcijase odvija ili neposredno izmeu dva vora, preko jednog ili vie posrednih vorova, ili prekoservera. Interakcija se odvija preko fizikog medijuma (elektrini kabl ili kabl od optikihvlakana) ili beinim putem (korienjem radio-talasa, mikrotalasa, infracrvenih talasa).Radei na nekom voru u mrei korisnici mogu da koriste raspoloive resurse i datotekedrugih vorova. Svaki korisnik po pravilu ima ogranieni skup pristupnih prava i korisnikihprivilegija, koja nadzire i kontrolie mreni operativni sistem. Administrator ili upravnik mreeje ovek; on nadzire konfiguraciju mrenog operativnog sistema i rad mree i uspostavljakorisnike privilegije.

|LearningObject|4

Kategorije mrea

Mrea ima svih oblika i veliina. Dele se prema raznim karakteristikama i funkcijama. Ovepodele nisu ni iskljuive ni iscrpne, ali daju bogat renik pojmova. Mrena terminologijai kategorije se mogu preklapati, dopunjavati ili mogu biti nezavisne. Mreu koja jednaosoba smatra lokalnom (LAN), druga moe da posmatra kao mreu nekog kampusa(univerzitetskog).

Klasifikacija mrea prema kapacitetu za prenos poruka

Cilj Upoznavanje sa klasifikacijom mrea prema kapacitetu za prenos poruka

Klasifikacija mrea prema kapacitetu za prenos porukaKlasifikacija mrea prema kapacitetu za prenos poruka

Mree moemo podeliti prema kapacitetu za prenos. Mrea moe biti u stanju da prenesejednu ili vie poruka odjednom.

Mrea osnovnog opsega (engl. baseband) prenosi digitalne signale bez modulacije kaokodne rei razliitih naponskih nivoa, koji nisu superponirani na nosei signal kao u sluajutransponovanog prenosa. Ona moe u isto vreme da na fizikom medijumu prenese jednu isamo jednu poruku.

Mrea noseeg opsega predstavlja posebnu varijantu osnovnog opsega; kada je ceo propusniopseg komunikacionog kanala upotrebljen za jedan jedini prenos, a signal se modulie preprenosa.

irokopojasna mrea (eng. broadband) moe u isto vreme da prenese vie od jedne porukepomou razliitih frekvencijskih opsega (kanal) za razliite poruke i multipleksiranjem ovihkanala (sve poruke alje preko jednog kanala).

Klasifikacija mrea prema brzini prenosa

Cilj Upoznavanje sa klasifikacijom mrea prema brzini prenosa

Klasifikacija mrea prema brzini prenosaKlasifikacija mrea prema brzini prenosa

irokopojasne mree po pravilu podravaju vee brzine prenosa. Meutim, u mreamaosnovnog opsega postoje znatne razlike u brzini prenosa i ima znatnih preklapanja meuopsezima brzina. Drukije reeno, postoji prilian broj mrea osnovnog opsega koje su bre odnekih irokopojasnih mrea, mada irokopojasne mree u principu omoguavaju vee brzineprenosa.U grubim crtama razlikuju se pet generacije mrea: najranije mree radile su brzinama koje se mere kilobitima u sekundi (kbps), u opsegu od

ispod 10 kbps do nekoliko stotina kbps,

|LearningObject|5

druga generacija ima brzine prenosa tradicionalnih LAN arhitektura: Ethernet, TokenRingi ARCnet. Brzine su im u opsegu od 1 do 20 Mbps. Tradicionalne brzine su 10 Mbps imanje, TokenRing sa 16 Mbps i ARCnet Plus sa 20 Mbps su poboljane verzije prvobitnihprojekata,

trea generacija podrava brzine od 100 i vie Mbps, to su FDDI (100Mbps), ATM (do 600 ivie Mbps) i brzi Ethernet (100 Mbps)

sadanja generacija mrea, podrava brzine od 1 do 10 gigabita u sekundi (Gbps), to suEthernet 10G standard koji omoguava brzinu prenosa od 10Gbps.

nove generacije mrea e podravati brzine vee od 100Gbps. Reenja za ovakve mreepostoje, ali se njihova primena mora opravdati visokom potranjom zato to je izgradnjaovih mrea skupa. Gigabitne brzine e moi da se postignu kroz optike kablove.

Klasifikacija mrea prema dometu

Cilj Upoznavanje sa klasifikacijom mrea prema dometu

Klasifikacija mrea prema dometuKlasifikacija mrea prema dometu

|LearningObject|6

Mree se razlikuju prema rastojanjima na kojim su vorovi razmeteni. Zanimljivo je da seukupan broj vorova u mrei uopte ne pojavljuje kao kategorija za klasifikovanje, osim kodisporuilaca softvera koji prodaju softverske pakete krajnjim korisnicima.Najzastupljenije kategorije su LAN, MAN i WAN mree, ali globalne GAN (Globar AreaNetworks) mree postaju sve popularnije poto meunarodne korporacije sve vie objedinjujusvoje poslovanje povezivanjem mrea.Lokalne LAN mree, uglavnom se sastoje samo od personalnih raunara. Mree WAN irokopodruja obino sadre i ureaje za daljinsko povezivanje. Poslovnim mreama obino suneophodni mreni prolazi da bi pristupile mreama sa velikim raunarima.

Klasifikacija mrea prema topologiji

Cilj Upoznavanje sa klasifikacijom mrea prema topologiji

Klasifikacija mrea prema topologijiKlasifikacija mrea prema topologiji

Postoji veoma veliki broj naina da se raunari prikljue na mreu. Sreom, sve se svodina nekoliko osnovnih tipova. Kada se razmatraju raspored, ili topologija mree, potrebnoje razlikovati fiziki i logiki raspored. Logika topologija definie protok informacija ikomunikaciju na mrei. Fizika topologija definie oienje koje povezuje vorove mree.

|LearningObject|7

Logika topologija. Dve glavne logike topologije su magistrala i prsten. U topologijimagistrale, informacije se emituju du jednog glavnog kabla. Svi vorovi prikljueni namreu mogu da uju te informacije, grubo reeno, istovremeno. Samo vorovi kojima suinformacije namenjene zaista proitaju i obrade prenesene pakete. Topologiju magistraleodlikuju emitovanje informacije svima i istovremeni pristup.Poto poruke do svih vorova stiu istovremeno, mogu da se upotrebe takmiarski metodipristup mrei, kakva je CSMA/CD. U takmiarskim metodima pristup medijumu, pravo naprenos dobija vor koji prvi to pravo zatrai, u trenutku kada nema aktivnosti na mrei (Slika1).

Slika 1 Topologija linearne magistraleU topologiji prstena, informacija se prenosi od vora do vora u prstenu. Svaki vor dobijainformaciju od samo jednog, tano odreenog vora i prenosi je drugom, tano odreenomvoru. vorovi dobijaju poruke sekvencijalno (po unapred odreenom redosledu), na osnovumrenih adresa. Kao i u svim mreama, od jednog vora oekuje se da obrauje samo onepakete koji su njemu upueni.Kako vorovi ne dobijaju poruku u isto vreme, metodi pristupa mrei ne mogu se zasnivatina takmiarskim metodama sticanja prava na prenos. Umesto toga koriste se metodedeterministikog dodeljivanja pristupa, kao to je predaja tokena.

Slika 2 Topologija prstenaFizika topologija. Dok logika topologija predodreuje nain kretanja informacija u mrei,fizika topologija ili ema oienja predodreuje propagaciju elektrinih signal kroz mreu.ema oienja utie na stanje jedne mree ako i kada neki vor otkae.Na primer, oienje po emi magistrale zahteva najmanju duinu kablova ali moe oteatiotklanjanje poremeaja i kvarova u odnosu na emu oienja zvezde. Ako neki vor prikljuenna magistralu razvodnim kablom otkae, mogue je da server nema naina da to sazna, svedok ne pokua da tom voru poalje poruku i potom ne dobije nikakva odgovor. Suprotnotome, oienje po emi zvezde trai dosta kablova, poto svaki vor moe biti prilno udaljen

|LearningObject|8

od centralnog vora ili razvodne kutije, ali je tu lako utvrditi da li je neki vor otkazao, potocentralni vor moe da komunicira neposredno sa svakim vorom.Mada postoje desetine naziva za razne eme oienja mrea, veina pripada jednoj odsledeih glavnih grupa.Magistrala: centralni kabl je kima ili okosnica mree. Pojedini vorovi prikljueni su na ovumagistralu, bilo direktno bilo kraim segmentom kabla. Signali propagiraju magistralomi svaki vor oslukuje poruke, preuzimajui samo one koje su njemu upuene. Ethernet ineke verzije ARCnet mrea koriste topologiju magistrale. Osim linearne, varijante topologijemagistrale su stablo i razgranato stablo. Slika 2.3 prikazuje jednu linearnu i dve razgranatevarijante magistrale.

Slika 3 Mree sa topologijom magistralePrsten: vorovi su razmeteni u (manje-vie zamiljen) krug. Svaki vor je prikljuen na vorodmah ispred i odmah posle njega. Poruke se prenose unaokolo po prstenu (manje-vie)redom od vora do vora. vor uzima poruku samo ako je on primalac, u suprotnom, predajeje dalje. Varijanta ove osnovne eme oienja su segmentirani prsten, kima i viestrukiprsten.

Zvezda: svi vorovi prikljueni su na centralni ureaj ili centar oienja (na primer, narazvodnu kutiju). Poruke se mogu slati direktno na odredite iz centra. Distribuiranazvezdasta mrea je varijanta sa nekoliko meusobno povezanih razvodnih kutija, od kojihsvaka formira jednu zvezdu.

Slika 4 Topologija zvezde.Zvezdasti prsten: svi vorovi prikljueni su na centar oienja u topologiji zvezda, ali sevorovima pristupa kao da se nalaze u prstenu.

|LearningObject|9

Slika 5 Topologija zvezdastog prstenaOpisane eme obuhvataju veinu konfiguracija oienja mrea, ali postoje i drugi nainiza kategorizaciju rasporeda u mrei. Na primer, u topologiji reetke jedan vor moe bitiprikljuen na jedan ili vie drugih vorova. U krajnjem sluaju, svaki vor bi neposredno biopovezan sa svim drugim vorovima. Prednost direktnog pristupa svakom voru znatno bismanjio veliki broj kablova koji bi se provlaili svuda naokolo, i uz to, svaki vor bi morao daima onoliko prikljuaka za povezivanje koliko ima ukupno drugih vorova.

Klasifikacija mrea prema arhitekturi

Cilj Upoznavanje sa klasifikacijom mrea prema arhitekturi

Klasifikacija mrea prema arhitekturiKlasifikacija mrea prema arhitekturi

Arhitekture mrea razlikuju se prema upotrebljenim kablovima (koaksijalni, upredene parice,optiko vlakno), metode pristupa mrei (CSMA/CD, predaje tokena, prozivanje), formatupaketa podataka koji se alju preko mree i prema topologiji mree.U optem sluaju, razliitim mrenim arhitekturama potrebni su prevodioci da bi mogle dakomuniciraju jedna sa drugom. Skretnice i multiarhitekturalne razvodne kutije omoguuju dakomunikacije izmeu razliitih arhitektura budu transparentne za korisnike, odnosno da oni otome ne moraju da vode rauna.

Klasifikacija mrea prema mogunostima pristupa

Cilj Upoznavanje sa klasifikacijom mrea prema mogunostima pristupa

Klasifikacija mrea prema mogunostima pristupaKlasifikacija mrea prema mogunostima pristupa

Mree mogu biti mree sa deljenjem medijuma ili komutirane mree. U standardnim mrenimarhitekturama sa deljenjem medijuma (Ethernet, TokenRing) samo jedan vor moe vritiprenos u bilo kom trenutku. To znai da je, pristup mrenom medijumu iskljuiv. Kako e vordobiti pristup mrenom medijumu zavisi od primenjenog metoda pristupa (na primer, CSMA/CD i predaja tokena ili prozivanje).

|LearningObject|10

Komutirane mree prema potrebi uspostavljaju privremene veze izmeu uesnika ukomunikaciji. Takve mree koriste multipleksiranje da omogue veem broju vorova prenosu isto vreme. Ove mree razlikuju se po tipu komutacije, pa imamo mree sa komutacijompaketa, komutacijom vodova (ili kola) i komutacijom poruka

Planiranje mree

Cilj Upoznavanje sa planiranjem mree

Planiranje mreePlaniranje mree

Pre investiranja u mreu, planiranje je od sutinske vanosti. Uvek proverite da li imate sveraspoloive informacije kojima ete se rukovoditi tokom planiranja. Kad ponete da planiratepridravajte se sledeih smernica: Formuliite svoje potrebe to potpunije i to jasnije moete. Ovo e vam pomoi da

ustanovite koje komponente i koje usluge vaa mrea (ili neko drugo reenje) treba dasadri.

Odredite koji i koliko veliki resursi (finansije, oprema, strunost) su vam na raspolaganjuza planiranje, realizaciju i rad mree. Te informacije odluie da li ste uopte u situaciju danapravite i odrite mreu u radu.

Odredite kome e biti potreban pristup na mreu, kao i lokacije za pristup. Ova informacijae vam pomoi da odluite da li je mrea neophodno ili izvodljivo reenje. Takoe eteimati informaciju o buduim potrebama za kablovima. Detalji o kablovskom razvodu zaviseod tipa mree koju projektujete.

Mrea lokalnog podruja LAN

Cilj Upoznavanje sa mreama lokalnog podruja

Mrea lokalnog podruja LANMrea lokalnog podruja LAN

LAN mrea je skup dva ili vie raunara razmetenih na ogranienom rastojanju i koji sumeusobno povezani, neposredno ili posredno. Lokalne mree se razlikuju po nainu nakoji su raunari povezani, po nainu protoka informacija kroz mreu i po tome koji je ureajnadlean za mreu.Primer: Kontekst i osobine jedne lokalne mreeLAN mrea moe biti zasnovana na personalnim raunarima (serveri i radne stanice) ili namatinom raunaru (matini raunari i terminali).Serverska LAN mrea ima raunar koji slui kao server. Mreni operativni sistem obinozamenjuje lokalni operativni sistem a bezbednost je mogue dobro kontrolisati. Ovakve LANmree mogu biti vrlo razliite veliine.

|LearningObject|11

Na ravnopravnim (peer-to-peer) lokalnim mreama veina ureaja moe biti i server iradna stanica. est je sluaj da mreni operativni sistem kod ovih mrea radi pod lokalnimoperativnim sistemom pojedinih stanica, a kontrola bezbednosti nije dobra. Ravnopravnelokalne mree nisu pogodne za umreavanje velikog broja vorova.LAN arhitekture mogu biti ARCnet, Ethernet, FDDI i TokenRing.Arhitektura odreuje veliinu mree, granice rastojanja i protokole niih nivoa.Mreni operativni sistem odreuje protokole viih nivoa i raspoloive usluge.LAN terminologijaU LAN terminologiji personalne raunare nazivamo vorovima. vorovi mogu biti ili serveri iliradne stanice. Radna stanica ponekad se naziva jednostavno stanica.Mini raunari ili veliki raunari u nekoj LAN mrei uglavnom slue kao matini raunari domaini (host) prikljuenim personalnim raunarima i terminalima. Veina veza raunar-terminal ostvaruje se telefonskim linijama ili posebno izvedenim linijama, te se ovakve mreesmatraju mreama irokog podruja (WAN).vorovi su prikljueni na mreu pomou mrene kartice, koja se jo naziva mrenimadapterom, mrenom ploom. Ova kartica je postavljena u jedan prikljuak za proirenjena matinoj ploi vora. Na mreni kabl prikljuena je neposredno ili posredno. Svaki vormora imati sopstvenu mrenu karticu. Srever moe imati po nekoliko mrenih kartica kojeomoguavaju da server bude istovremeno povezan sa vie mrea.

Tipovi lokalnih mreaLokalne mree razlikuju se po svojim konfiguracijama u dvema osnovama:u administrativnom odnosu izmeu vorova. U ovom smislu, lokalne mree se dela naserverske (server-based) i na ravnopravne (peer-to-peer).u fizikom i logikom odnosu izmeu vorova. Radi se o nainu na koji se informacijetransportuju kroz mreu. Lokalne mree se razlikuju po arhitekturi (Ethernet, TokenRing,FDDI) i po topologiji (magistrala, prsten, zvezda) koju koriste.Serverske mree i ravnopravne mreeU serverskoj mrei , server upravlja pristupom pojedinim resursima (disk, tampa) i slui kaomatini raunar prikljuenim radnim stanicama. Radna stanica zahteva od servera usluge(pristup datotekama ili programima na disku, korienje tampaa).Serveri rade pod softverom mrenog operativnog sistema, na radnim stanicama radi klijentskisoftver koji upravlja komunikacijom izmeu radne stanice i mree.Serveri mogu biti namenski ili ne. Namenski server moe da se koristi samo kao server, ne ikao radna stanica u isto vreme. Nenamenski server moe po potrebi da se koristi i kao radnastanica ak i dok nastavlja da obavlja poslove servera.U ravnopravnoj mrei, za razliku od serverske, svaki vor moe biti ili server ili radna stanica,po potrebi. Uopte, velike mree one sa vie desetina vorova bie najverovatnijeserverske zato to je kod takvih mrea lake proveravati pouzdanost i bezbednost nego kodravnopravnih mrea.Kod ravnopravnih LAN mrea zastupljena je ravnopravnost tako to svaki vor moe dapokree poslove, pristupa drugim vorovima ili im prua usluge, ne traei dozvolu servera(mada i ovde mogu uspostaviti ogranienja u vidu pristupa i lozinki).U jednoj ravnopravnoj mrei, na primer, u datom trenutku odreeni vor (A) moe da pruiodreene usluge nekom drugom voru (B), a u drugom trenutku, vor B e pruiti sline ilidrugaije usluge voru A.

|LearningObject|12

Mrea ravnopravnih LAN mrea radie najverovatnije koristei lokalni operativni sistem.Nasuprot tome, mreni softver serverskih LAN mrea uglavnom e zamenjivati lokalnioperativni sistem radnih stanica. Jedan od razloga ovome je to server u nekoj velikoj mrei,inae veoma optereen, postaje neefikasan ako treba svaki put da prolazi kroz dva slojaoperativnih sistema.LAN topologijeTopologija opisuje fiziki i logiki raspored LAN mree. Fizika topologija opisuje kakokablovske veze povezuju vorove. Postoji nekoliko fizikih topologija: magistrala, prsten,zvezda, stablo i zvezdasti prsten. Neke od njih su samo varijante drugih, neke su hibridi.Logika topologija opisuje kako se informacije prenose izmeu vorova. Postoje dve osnovnelogike topologije:Magistrala, u kojoj se sve inforamcije istovremeno emituju svim vorovima u mrei i svivorovi te informacije dobijaju (priblino) istovremeno. Poto je u optem sluaju informacijanamenjena samo jednom voru, ostali vorovi odbace poruku im utvrde da nisu njenoodredite.Prsten, topologija u kojoj se informacije transportuju od jednog do drugog vora dok ne stignena odredite.LAN arhitektureDefinicija LAN arhitekture ukljuuje kablovske veze, topologiju, metod pristupa fizikommedijumu (mrei) i format paketa. Arhitekture koje su obino primenjene kod LAN mreazasnovane su na ianim vezama, mada neke od njih podravaju optiko vlakno, kaoalternativni prenosni medijum.

Mrea gradskog podruja MAN

Cilj Upoznavanje sa mreama gradskog podruja MAN

Mrea gradskog podruja MANMrea gradskog podruj MAN

Mrea gradskog podruja (engl. Metropolitan Area Network) je mrea sa velikom brzinomprenosa i pokriva rastojanja do 100 km. Veina gradskih mrea sadri neku vrstutelekomunikacionih ureaja za prenos na vea rastojanja. Zbog ogranienog rastojanjatelekomunikacioni trokovi su minimalni pa se za uspostavljanje veza uglavnom koriste linijevisokog protoka (hijerarhija optikih komunikacija).MAN mree imaju mnogo zajednikog sa mreama lokalnog (LAN) i irokog podruja (WAN).Glavne razlike su sledee:gradske mree pokrivaju vea rastojanja i rade sa veim brzinama u odnosu na LAN mree,za razliku od lokalnih mrea, gradske mree omoguuju i prenos glasa i prenos podataka,gradske mree su po pravilu bre od mrea irokog podruja.MAN mree esto obuhvataju nekoliko lokalnih mrea, meusobno povezanih linkovima (Slika1). Poto je mogue povezati razliite tipove lokalnih mrea, prikljuci na linije velikih brzinamogu biti raznovrsni. Najee su mostovi, skretnice, mreni prolazi i komutatori.

|LearningObject|13

Slika 1 MAN mrea sastavljena od nekoliko lokalnih mrea povezanih brzim linijama.Gradske mree koriste interfejs za distribuciju podataka optikim vlaknom FDDI (engl.Fiber Distributed Data Interface) koji podrava brzine preko 100 Mbps i koristi topologijudvostrukog prstena i optiko vlakno kao medijum za prenos podataka. Razvija se i CarrierEthernet tehnologija za primenu u MAN mreama.

Mrea irokog podruja WAN

Cilj Upoznavanje sa mreom irokog podruja WAN

Upoznavanje sa mreom irokog podruja WANMrea irokog podruja WANDimenzije mree irokog podruja WAN (Wide Area Network) teorijski nisu ograniene. Upraksi, meutim, ureaji rasporeeni unutar oblasti irih od jedne drave, gotovo sigurnopripadaju razliitim, meusobno povezanim mreama. Takva struktura poznata je kaopovezana mrea (internetwork).WAN mree mogu biti centralizovane ili distribuirane. Centralizovane WAN mree uglavnomse sastoje od velikog matinog raunara koji je sa udaljenim lokacijama povezan namenskimvezama.Disitrbuirana WAN mrea moe da sadri inteligentne vorove, odnosno vorove ijesposobnosti obrade podataka ne zavise od veza sa matinim raunarom.WAN mree ne moraju obavezno da sadre velike raunare. Uobiajene su i WAN mree kojese samo sastoje od mrea persoalnih raunara.Postoje tri naina povezivanja u WAN mreu: komutacijom vodova, koja obezbeuje fiksnu vezu (u toku poziva, odnosno sesije) tako da

se svi paketi prosleuju istom putanjom komutacijom paketa, koja u toku prenosa uspostavlja veze i paketi iz iste grupe mogu da

putuju razliitim putanjama iznajmljivanjem linija koje obezbeuju namensku vezu za privatnu upotrebu.

|LearningObject|14

Ethernet

Cilj Upoznavanje sa Ethernet-om

EthernetEthernet

Termin Ethernet se koristi za lokalne raunarske mree koje podravaju standard IEEE802.3kojim je specificirana fizika topologja magistrala (danas se koristi zvezda) i broadcastinglogika topologija, kao i CSMA/CD metod pristupa medijumu.

Poetak standarda je ALOHA sistem projektovan da omogui radio-komunikaciju na Havajskimostrvima. Godine 1982. kompanije XEROX, DEC i INTEL su skicirale standard za 10 Mbpslokalnu raunarsku mreu Ethernet II. Publikovani standard IEEE802.3 se razlikuje odoriginalne Ethernet specifikacije koja opisuje skup CSMA/CD sistema koji rade na brzinama od1 do 100 Mbps na razliitim medijumima.

Povezivanje u LAN mreama

Cilj Upoznavanje sa povezivanjem (kabliranjem) u LAN mreama

Povezivanje (kabliranje) u LAN mreamaPovezivanje (kabliranje) u LAN mreama

Za Ethernet mree koristi se etiri vrste kablova.

Slika 1 Ethernet kabliranjeHronoloki se najpre koristio sistem kabliranja 10Base5. Ova oznaka znai da sistem radibrzinom od 10 Mbps, da koristi signaliziranje u osnovnom opsegu i da moe da podrisegmente duine do 500m. Prvi broj je brzina u Mbps. Zatim dolazi re Base koja oznaavada se prenos obavlja u osnovnom opsegu. Ako je medijum koaksijalni kabl, na kraju dolazinjegova duina u 100-metarskim jedinicama. Sledei sistem kabliranja je 10Base2 (thin

|LearningObject|15

Ethernet). Jeftiniji je i jednostavnije se instalira, ali segmenti kabla mogu biti dugaki najvie185 m i svaki moe da podri samo 30 raunara.Za testiranje i dijagnostiku kabla (prekid, nepovezani segmenti i konektori) razvijena jetehnika reflektometrija vremenskog domena (time domain reflectometry). U kablu segenerie impuls poznatog oblika i oslukuje odjek koji se javlja kada dostigne kraj kablaili se reflektuje od neku prepreku. Tanim merenjem vremena od generisanja impulsa iregistrovanja njegovog odjeka, mogue je lokalizovati uzrok nastanka odjeka.Tekoe u vezi sa nalaenjem mesta prekida u kablu uticale su na uvoenje drugaije vrstepovezivanja, gde kablovi iz svih stanica vode u centralni razvodnik (hub) u kome se svimeusobno elektrino povezuju. Kablovi su telefonske upredene parice, koje postoje uinstalacijama zgrada. Sistem se naziva 10Base-T. Razvodnici ne baferuju dolazni saobraaj,tako da su neophodne skretnice (switch).

Slika 2 Ethernet kabliranje: a) 10Base5, b) 10Base2, c) 10Base-T.U sistemu 10Base5, primopredajnik (transceiver) privruje se oko kabla tako da njegovarava ostvaruje pouzdan kontakt s jezgrom kabla. Primopredajnik sadri elektronskekomponente za oslukivanje nosioca i otkrivanje sukobljavanja. Kada otkrije koliziju,primopredajnik emituje u kabl specijalan neregularan signal kako bi svi ostali primopredajnicinedvosmisleno razumeli da je dolo do kolizije paketa na medijumu. U sistemu 10Base5, kablprimopredajnika (transciever cable) ili spojni kabl (drop cable) povezuje primopredajnik sainterfejsom raunara. Spojni kabl moe biti dugaak do 50m i sadri pet zasebno oklopljenihupredenih parica. Dve parice su za prijem i slanje podataka, sve sledee su za prijem islanje signala, a peta, koja se ne koristi uvek, omoguava raunaru da napaja elektronikuprimopredajnika. Neki primopredajnici dozvoljavaju da se za njih vee do osam oblinjihraunara smanjujui tako broj potrebnih primopredajnika.etvrti sistem kabliranja Ethern 10Base-F zasnovan je na optikom kablu. Ova varijanta jeskupa zbog visoke cene konektora i zavrnih elementat, ali je izuzetno imuna na smetnje ipreporuljiva za povezivanje zgrada ili meusobno vrlo udaljenih razvodnika. Segment kablamoe se pruati i itav kilometar. Sistem je i u informacionom smislu bezbedniji, jer je mnogotee prislukivati optiki kabl nego bakarni.Na slici 3 prikazani su naini oienja zgrade. Na slici (a) jedan jedini kabl se provlai iz jedneprostorije u drugu, a stanice se prikljuuju u najbliim takama. Na slici (b), od krova dosuterena zgrade prolazi vertikalni vod, od koga se preko specijalnih pojaivaa (repetitora)granaju horizontalni kablovi. U nekim zgradama, horizontalni kablovi su tanki, dok je vertikalnivod (okosnica) debeo. Najea topologija je stablo, kao na slici (c) jer se u mreama s dveputanje izmeu pojedinih parova stanica javlja interferencija dva signala.

|LearningObject|16

Slika 3 Topologije kabla: a) linearna, b) sa okosnicom, c) stabla, d) segmentirana.U svakoj varijanti Etherneta segment kabla ima ogranienu duinu. Da bi se ostvarile veemree, segmenti kablova mogu se nadovezivati pomou repetitora (repeaters). Repetitorje ureaj fizikog sloja. On prima, pojaava (regenerie) i ponovo alje signal u oba smera.S gledita softvera, niz segmenta povezanih repetitorima ne razlikuju se od jedinstvenogkabla (osmi poveanog kanjenja koje prouzrokuju repetitori). Sistem moe da sadri viekablovskih segmenta i vie repetitora, ali meusobna udaljenost primopredajnika ne sme bitivea od 2.5 km, a izmeu dva primopredajnika moe biti najvie etiri repetitora.

Protokol MAC podsloja za Ethernet

Cilj Upoznavanje sa protokolom MAC podsloja za Ethernet

Protokol MAC podsloja za EthernetProtokol MAC podsloja za Ethernet

Originalna struktura DIX okvira (DEC, Intel, Xerox) poinje preambulom duine 8 bajtova,koja uvek prestavlja niz bitova 10101010. Kad se niz kodira (Manchester) dobija se tokom6.4micrsec pravougaonog impulsa frekvencije 10 MHz, koji primaocu omoguava da sesinhronizuje s poiljaocem. Poiljaoc i primalac moraju ostati sinhronizovani tokom prenosaostatka okvira, pri emu se granice bitova oznaavaju Manchester kodiranjem.

Slika 1 Formati okvira: a) DIX Ethernet, b) IEEE802.3 standard.Okvir sadri adrese izvorita i odredita. Najznaajniji bit odredine adrese je 0 za obineadrese a 1 za grupne adrese. Kada se okvir poalje na grupnu adresu, sve stanice je primaju.Slanje poruka grupi stanica naziva se viesmerno emitovanje (multicast). Adresa koja sesastoji id samih jedinica rezervisana je za neusmereno (difuzno) emitovanje (broadcast).Viesmerno emitovan okvir slui odabranoj grupi stanica na Ethernetu. Neusmereno poslatokvir stie svim stanicama na Ethernetu.Polje Tip primaoca saoptava ta da radi sa okvirom. Ovim poljem specificira se proceskojem treba predati okvir. Zatim dolaze Prodaci, polje duine do 1500 bajtova. Vee polje sapodacima zahtevalo bi i vie RAM memorije, znai skuplji primopredajnik. Okviri vi od 64bajta dopunjava se do 64 bajta u polju Dopuna. Poslednje polje Ethernet okvira je Kontrolnizbir. To je ustvari 32-bitni klju za hashing podataka.Kada je IEEE standardizovao Ethernet, u DIX format su unete dve izmene koje su prikazane naslici 2.9b). Prvom izmenom Preambula je skraena na 7 bajtova, a osmi bajt je iskorien kaograninik Poetak okvira. Drugom izmenom, polje Tip je preimenovano u polje Duina.

Komutirani Ethernet

|LearningObject|17

Cilj Upoznavanje sa komutiranim Ethernet-om

Komutirani ethernetKomutirani Ethernet (engl. switched Ethernet)

to vie stanica ukljuujemo u Ethernet, saobraaj postaje sve intenzivniji. Na kraju mreaulazi u zasienje. Da bi se to prevazilo, moe se primeniti vea brzina prenosa: umesto 10Mbps, recimo 100 Mbps. Meutim, kada uzmemo u obzir dinamiku razvoja multimedijalnihkomunikacija, lako se mogu zaguiti i gigabitne mree.Nasreu, postoji i drugi nain prevazilaenja zaguenja: komutirani Ethernet. Jezgro sistema jerekida (engl. switch) koja na brzoj osnovnoj ploi (engl. backplane) najee ima mesta za 4do 32 linijske kartice (engl. plug-in line card), od kojih svaka sadri jedan do osam konektora.Svaki konektor povezuje jedan umreeni raunar preko upredene parice i spoja 10Base-T.

Slika 1 Pojednostavljeni primer komutiranog Etherneta.Kad stanica alje ethernet okvir, ona skretnici poalje standardni okvir. Linijska kartica kojojstigne takav okvir proverava da li je on namenjen raunaru prikljuenom na istu karticu. Akoje tako, okvir se kopira na njega. Ako nije, okvir se preko brze osnovne ploe alje karticina koju je prikljuen odredini raunar. Osnovna ploa obrauje vie Gbps, koristei za toposeban protokol koji je vlasnitvo proizvoaa (proprietary protocol).

Brzi Ethernet

Cilj Upoznavanje sa brzim Ethernetom

Brzi EthernetBrzi Ethernet

Komitet za mree IEEE802.3 odluio se da ubrza Ethernet zbog: potreba za kompatibilnou s postojeim lokalnim Ethernet mreama straha da bi jedan nov protokol mogao doneti probleme elja da se posao obavi pre promene tehnologije.Osnovna zamisao pri projektovanju brzog Etherneta bila je prilino jednostavna: zadratipostojee formate okvira, interfejsa i procedura, a uz to skratiti trajanje jednog bita sa 100ns na 10 ns. Prednost oienja po sistemu 10Base-T su tako velike da je projekat brzogEtherneta zasnovan na njemu.Kabliranje brzog Etherneta sa karakteristika i prednostima:

|LearningObject|18

Slika 1 Kabliranje brzog EthernetaSistem s neoklopljenom upredenom paricom kategorije 3, pod imenom 100Base-T4, radi zapropusni opseg 25 Mhz, to je samo 25 procenata bre od 20 MHz standardnog Etherneta.Sistem 100Base-T4 moe da ostvari taj propusni opseg sa samo etiri upredene parice.Poto standardna telefonska mrea ve decenijama ima etiri upredene parice po kablu,povezivanje poslovnih prostorija sistemom 100Base-T4 obino ide bez problema.Od etiri upredene parice, jedna uvek vodi ka razvodniku, druga uvek vodi od njega, apreostale dve mogu se po potrebiti iskoristiti za tekui prenos podataka. Potreban propusniopseg ostvaruje se tako to se ne koristi Manchester kodiranje jer uz savremene taktove ikratka rastojanja, kodovanje vie nije potrebno. Osim toga, emituje se signal tri naponskanivoa, tako da tokom svakog takta intenzitet signala moe da odgovara nuli, jedinici ili dvojci.Uz tri upredene parice u smeru emitovanja i trajno signaliziranje, moe se preneti svaki od 27moguih simbola, to omoguava slanje 4 bita uz izvestan viak. Prenoenjem 4 bita tokomsvakog od 25 miliona impulsa u sekundi postie se neophodnih 100 Mbps. Osim toga, naetvrtoj parici uvek postoji povratni kanal brzine 33.3 Mbps. Ovaj sistem (8 bitova preslikanou 6 trojnih signala) nije elegantno reenje ali radi u postojeem oienju.Za oienje neoklopljenom paricom kategorije 5 jednostavniji je sistem 100Base-TX jer teparice mogu da rade na sistemskom taktu 125 MHz. Koriste se samo dve parice po stanici.

Giga Ethernet

Cilj Upoznavanje sa Giga Ethernetom

Giga EthernetGiga Ethernet

Glavni cilj kod gigabitnog Etherneta je da se povea brzina Ethernet 10 puta, a da on ipakostane kompatibilan sa svim postojeim prethodnim verzijama. Sve konfiguracije gigabitnogEtherneta, umesto spojnog kabla s vie prikljuaka kako to predvia klasini Ethernetbrzine 10 Mbps koriste veze od take do take. U svojoj najjednostavnijoj konfiguraciji (Slika1a), gigabitni Ethernet se sastoji od samo dva, meusobno direktno povezana raunara.U optijem sluaju, postoji razvodnik za koji je vezano vie raunara, a mogu postojati idodatni razvodnici, odnosno skretnice, kao na Slici 1b. U obe konfiguracije, meutim, svakipojedinani Ethernet kabl spaja samo dva ureaja.

|LearningObject|19

Slika 1 a) Ethernet s dve stanice, b) Ethernet s vie stanica.Gigabitni Ethernet radi u dva reima) i potpunom dupleksnom reimu (full-duplex mode).Podrazumevani reim je potpuni dupleks koji istovremeno omoguava saobraaj u obasmera. On se koristi kada postoji centralna skretnica povezana sa raunarima (ili i s drugimskretnicama) na periferiji. U takvoj konfiguraciji, saobraaj iz svih linija se privremno sme:poludupleksnom (half-duplex mode ta u bafer, tako da skretnica moe da alje okvire kadgod to poeli.Poiljalac ne mora da oslukuje da bi utvrdio da li je kanal prazan jer je sukobljavanje nijemogue. Na liniji koja povezuje raunar sa skretnicom, raunar je jedini mogui poiljalacka skretnici i takvo slanje uspeva ak i onda kada skretnica u istom trenutku alje okvirraunaru jer linija radi kao potpuni dupleks. Poto je sukobljavanje nemogue, ne koristise protokol CSMA/CD, pa duina kabla ne zavisi od vremena potrebnog da burst um podnajnepovoljnijim uslovima stigne do poiljaoca, ve iskljuivo od jaine signala. Skretniceautonomno menjaju i usaglaavaju brzine prenosa. Podrano je automatsko podeavanjeparametara sistema, kao kod brzog Etherneta.

Gigabitni Ethernet podrava i bakarni i optiki kabl. Signaliziranje bitskom brzinom 1 Gbpsznai da svetlosni izvor treba da se upali i ugasi za manje od 1 ns. Svetlosne diode (LED) nemogu da rade tako brzo, pa se zato koriste laseri.

Slika 2 Kabliranje gigabitnog Etherneta.Upravljanje logikom vezomIEEE je definisao takav protokol koji se izvrava iznad protokola za Ethernet i drugih protokolamree 802. Protokol za upravljanje logikom vezom LLC (enl. Logical LinkControl) obezbeujejedinstveni format okvira i jedinstven itnerfejs ka mrenom sloju. Protokol LLC obrazuje

|LearningObject|20

polovinu sloja veze podataka dok je donja polovina MAC (engl. Medium Access Control)podsloj.

Slika 3 a) mesto LLC podsloja, b) formati protokola.LLC protokoli se obino koriste na sledei nain. Mreni sloj poiljaoca prosleuje paketpodsloja LLC koristei njegove osnovne usluge za pristupanje. Paketu se u LLC podslojudodaje LLC zaglavlje koje sadri redni broj i broj za potvrivanje. Ta struktura se umee upolje za korisnike podatke normalnog okvira mree 802 i alje. Kod primaoca se postupakodvija obrnuto.LLC obezbeuje tri vrste usluga: nepouzdanu uslugu datagrama, uslugu datagrama spotvrivanjem prijema i pouzdanu uslugu sa uspostavljanjem direktne veze. LLC zaglavljesadri tri polja: odredinu pristupnu taku, izvorinu pristupnu taku i kontrolno polje.Pristupne take ukazuju na proces koji je generisao okvir i na proces kome treba da budeisporuen, zamenjujui time polje Tip u okviru DIX formata. Kontrolno polje sadri redni broj ibroj za potvrivanje.

Mreni ureaji

Cilj Upoznavanje sa mrenim ureajima

Mreni ureajiMreni ureaji

Ureaji u Ethernet mreama su stanice, transiveri, hab ureaji, prekidai, ruteri i mostovi. Sviureaji koji se koriste u Ethernet mreama moraju biti usaglaeni sa IEEE802.3 specifikacijom.Stanice su adresirajui vorovi u Ethernet mrei, sposobni da emituju, primaju ili ponavljajuinformacije. Radne stanice, serveri i mreni printeri su samo neki od primera ureaja. Stanicese povezuju na mreu preko transivera.Transiver ( tranceiver, TRANSmitter/reCEIVER) je ureaj koji povezuje radne stanice, serverei ostalu opremu sa kablirajuim medijem, koji se koristi za mrene komunikacije. Transiver jezaduen da oslukuje magistralu i da utvrdi da li je nju zauzeo drugi ureaj.Ukoliko nastupi kolizija, transiver je zaduen da o tome poalje inforamciju ureaju kolizionimsignalom kroz kabl. Napomenimo da transiver ne mora uvek biti poseban ureaj i da je onkod savremenih mrenih adaptera sastavni deo. Transmiteri prema IEEE802.3 specifikacijiimaju posebnu watchdog funkciju u sebi. Ova funkcija obezbeuje da stanica ne ponesa neprekidnim emitovanjem signala, ime bi se zaguila mrea. Ukoliko ureaj krene danepprekidnu transmisiju, transiver ga iskljuuje sa mree.

|LearningObject|21

Slika 1 Transiver ureaj u Ethernet mreiMultiport transiver je poseban oblik transivera koji ima jedan ulaz sa mree i do 15 konektoraza prikljuivanje samih ureaja. Ovo omoguava da se na jedan odvod signala sa mreeprikljui vie adresabilnih ureaja (preko 100). Ukoliko je potrebno na nekom segmentukabla prei limit od 100 konektora, moramo dodati jo jedan deo kabla. Ukoliko novi segmentkoristi istu arhitekturu na fizikom nivou OSI modela kao i stari, onda ih moemo povezatiupotrebom ripitera. Ripiter prihvata signal iz jednog segmenta, pojaava i emituje ga u drugi.Kolizija nastaje kad vie stanica u istom trenutku pokuava da emituje informacije prekomree. Kako ripiter razdvaja dva segmenta, pojava kolizije u jednom segementu se ne vidi udrugom. Zato je ripiter odgovoran za prenos ove informacije. Nakon to se detektuje kolizija,ripiter alje u sve, na njega prikljuene, segmente specijalni signal Jam, koji obavetavastanice da je nastala kolizija na nekom od segmenata. Ukoliko ripiter detektuje 32 uzastopnekolizije na nekom segmentu kabla, iskljuie taj segment iz mree. Ovim se omoguava daostatak mree radi normalno. Ova kolizija se nee prenositi dalje u mreu, ali je mrea sadapodeljena. Ukoliko ripiter primi paket iz ispravnog dela mree, pokuae da ga prosledi uiskljueni deo. Ukoliko se ovaj paket uspeno transmituje kroz problematini segment, ripiterzakljuuje da je segment ponovo operativan i povezuje ga nazad u mreu. Multiport ripiteri serazlikuju od optikih po tome to imaju vie od dva porta na sebi. Zahvaljujui tome, oni mogumeusobno da poveu vei broj segmenata.Ukoliko postoji potreba da se poveu segmenti koji su veoma udaljeni jedni od drugih, ondaemo upotrebiti IRL (Inter-Repeat Links). IRL je kabl koji povezuje dva ripitera. Moe biti bilokoje vrste: koaksijalni kabl, parice ili optiki. Duina IRL zavisi od maksimalne duine kablaodgovarajueg tipa u skladu sa specifikacijama. Upotreba IRL omoguava da poveemomaksimalno tri segmenta mree, preko etiri ripitera i dva IRL izmeu njih.

|LearningObject|22

Slika 2 Upotreba InterRepeat Link.Ponekad se IRL naziva uplink. Potrebno je uoiti da je ovo posebna vrsta linka i da seesto izvodi tako da ima veu propusnu mo u odnosu na obine linkove izmeu stanica ikoncentratora.Brid (engl. bridge) je ureaj koji se dodaje na mreu da bi proirio limit od 1024 stanice pojednom segmentu, prema IEEE802.3 specifikaciji. Ukoliko mrea ima kanjenje blizu 51.2#sili signal ima etiri skoka (hops) preko ripitera, dodavanjem brida kreiramo potpuno novumreu po ethernet specifikaciji. Za razliku od ripitera, koji alju sve informacije koje dobiju,bridevi na osnovu adresnih informacija u paketu odluuju da li treba da propuste paketu drugu mreu. Bridevi mogu meusobno da poveu mree koje imaju 5 istih gornjih OSInivoa.

Slika 3 Proces prosleivanja paketa kroz brid.Funkcionalnost brida je na OSI nivou 2, tako da je rad brida nezavisan od korienihprotokola. Bridevi imaju vee vreme odziva nego ripiteri, jer moraju da iitaju svaku poruku,analiziraju je, provere da li je primljena ispravno i odlue da li da je poalju u drugi segment.Ruteri (engl. ruter) rade slino mrenim mostovoa (engl. bridge)bridevima, ali je kod njihpanja fokusirana na OSI nivou 3 umesto na fiziki nivo (kao kod brida). Ruter odluuje dali e poslati poruku na osnovu adrese primaoca, a ne na osnovu MAC adrese. S obzirom nato da ruteri mogu da poalju podatke izmeu mrea razliitog tipa, mogu da funkcioniu kaobridevi.Habovi (engl. hub) su ureaji koji slue za repliciranje i propagiranje (irenje) signala krozmreu. Fiziki posmatran, hab je kutija sa veim brojem prikljuaka. Kao mreni ureaj, nijeadresabilan (ne moe dobiti svoju mrenu adresu). Radi na OSI nivou 1 i propagira sve signalekoje dobije.

Slika 4 ema habova (portovi i backplane).Osnova haba je backplane, to je zapravo jedna magistrala za prenos podataka i kontrolnihsignala izmeu portova. Svi portovi su vezani na backplane i svaki signal koji ue na jedanod portova se, ukoliko je magistrala slobodna, automatski prenosi na sve ostale. Hab nekontrolie vrstu informacija niti protokola po kojem se informacije alju. Sve stanice povezanena hab vide ono to je stiglo na backplane. Ovo ima dobre i loe strane. Dobra je lakopovezivanje ureaja i brzi prenos signala. Loa strana je to to se ulazni signal deli na onolikodelova koliko ima prikljuenih korisnika. Vea koliina broadcast signala moe da zaguimreu.

|LearningObject|23

Ukoliko hab ima 12 ulaza, od kojih je 6 popunjeno (prikljuene su aktivne stanice) i u njegaulazi 10 Mbps, onda svaki korisnik dobija 10/6 Mbps. Ukoliko se sada prikljui sedmi korisnik,svaki korisnik dobija informacije brzinom 10/7 Mbps. Brzina mree se ne smanjuje, ali seprenos podataka usporava, jer vie korisnika upotrebljava isti prenosni kanal. Time seprividno mrea usporava, jer je zaguenija.Razvijeni su i inteligentni habovi, sposobni da analiziraju MAC adrese i ne prosleuju paketenamenjene stanicama koje su prikljuene na njih. Inteligentni habovi su bili osetno skuplji odobinih. Ovakvi ureaji se danas klasifikuju kao svievi. Ekspanzija svieva je uticala da sehabovi polako izbacuju iz upotrebe.Svievi rade na OSI nivou 2. Za njih je primarna MAC adresa primaoca. Koristi se usituacijama kada je potrebna inteligentna komunikacija i opsluivanje mree, kako ne bismoimali optereenje mrenog saobraaja i pad performansi cele mree. Svi je sposoban dazapamti adrese stanica na svakom portu, i prema tome da prosledi podatke. Uglavnom sekoriste store-and-forward tehnika prosleivanja paketa.Svievi se dele na upravljive i neupravljive. Neupravljivi svievi su napravljani da rade samona nivou 2. U sebi imaju ugraene media konvertore (najjednostavnija transformacija jeEthernet-FastEthernet na bakarnim kablovima) a po funkciji su viestruki bridevi. Ugraenalogika je sposobna da naui na kom portu je koja stanica ili grupa stanica. Namenjeni su zakancelarijska povezivanja i manje mree.Sa porastom broja radnih stanica, raste i potreba za upravljanim prekidaem u mrei. Kodovakvih svieva se saobraaj usmerava, pored kriterijuma MAC adrese, i prema portovima iliprotokolima. Upravljivi svievi se mogu programirati po raznim kriterijumima, ali su sposobnii da nadgledaju saobraaj i alju SNMP poruke administratoru sistema. Upravljivi svievi seugrauju u centralne komunikacione take svake vee mree. Za velike mree se ugraujutakozvani core svievi, koje pored funkcija na nivou 2 imaju i dodatne module za analizepaketa i servisa na nivoima 3 i 4. Takvi svievi se projektuju za korisnike sa velikim zahtevimau pogledu protoka i vrste podataka (prenos glas aili videa kroz mreu).Za razliku od brideva i rutera koji rade samo na jednom OSI nivou, gejtveji su ureaji kojirade na vie OSI nivoa, omoguavaju prevoenje razliitih protokola na istom OSI nivou.Odavde proizilazi da je gejtvej ureaj koji povezuje raunare razliite arhitekture i omoguavakomunikaciju izmeu razliitih protokola na istom OSI nivou. Gejtvej moe da povee razliiteureaje na istim ili razliitim mreama. Gejtvej moe da bude hardverski, softverski ilikombinovani. Takoe, moe da omogui prevoenje paketa na jednom ili vie OSI nivoa, uzavisnosti od vrste mree i sistema koji su na njega prikljueni.

Beine lokalne mreeBeine lokalne mree (engl. wireless LAN) predstavljaju ozbiljnu konkurenciju za Ethernet.

Arhitektura 802.11

Cilj Upoznavanje sa arhitekturom 802.11

Arhitektura 802.11Arhitektura 802.11

Osnovni element arhitekture 802.11 je BSS (Basic Service set). BSS sadri jednu ili viebeinih stanica i centralnu baznu stanicu koja su u terminologiji 802.11 naziva AP (eng.Access Point). U prosenoj kunoj mrei postoji jedan AP i jedan ruter (esto i ADSL modem)koji povezuju BSS sa Internetom.

|LearningObject|24

Slika 1 Glavne komponente arhitekture WLAN 802.11Kao i kod Ethernet ureaja, svaka beina stanica 802.11 ima 6 bajtova MAC adrese kojase uva u firmveru kartice (tj. kartice mrenog interfejsa 802.11). Svaki AP takoe ima MACadresu za svoj beini interfejs. Kao i kod Interneta, ovim MAC adresama administrira IEEE ione su (teorijski) globalno jedinstvene.

Skup protokola mree IEEE802.11

Cilj Upoznavanje sa skupom protokola mree IEEE802.11

Skup protokola mree IEEE802.11Skup protokola mree IEEE802.11Delimini pregled skupa protokola 802.11 dat je na Slici 1. Fiziki sloj prilino dobro odgovarafizikom sloju prema modelu OSI. Sloj veze podataka u svim protokolima 802 razbijen je nadva ili vie podslojeva. U mrei 802.11, MAC podsloj upravlja nainom dodele kanala, odnosnoodreuje redosled emitovanja. Iznad njega je LLC podsloj koji meri razliite varijante mree802 i mrenom sloju uvek prosleuje podatke istog formata.

Slika 1 Delimian skup protokola mree 802.11.

|LearningObject|25

Godine 1997. standardom 802.11 propisane su tri tehnike prenosa u fizikom sloju. Prenosinfracrvenim zraenjem uglavnom se zasniva na tehnologiji koja se ve koristi za daljinskoupravljanje TV prijemnikom. Za druge dve tehnike (FHSS i DSSS) koriste se radio-talasikratkog dometa i to u podruju za koje nije potrebno traiti odobrenje (ISM podruje na 2.4GHz).Protoci su u svim sluajevima 1 ili 2 Mbps, a domet je dovoljno mali da se ureaji uglavnommeusobno ne ometaju. Godine 1999. uvedene su dve nove tehnike da bi se poveaopropusni opseg: uz tehniku OFDM on moe da bude i 54 Mbps, a uz HR-DSSS do 11 Mbps.Godine 2001. uvedena je i druga OFDM modulacija, u drugom frekvencijskom podruju.WLAN tipa WiFiZa tehnologiju beinog LANa IEEE802.11 poznatog takoe kao WiFi, postoji nekoliko delovastandarda. Beini LAN 802.11b i 802.11g daleko su najzastupljeniji.

Tri standarda802.11 imaju mnoge zajednike karakteristike. Sva tri koriste isti skup protokola zapristup medijumima CSMA/CD. Svi za okvire sloja veze koriste istu strukturu okvira. Sva tristandarda su u stanju da smanje brzinu prenosa da bi se poveala dostupna udaljenost. Sviomoguavaju reim infrastrukture i ad hoc reim. Meutim, postoje bitne razlike u fizikomsloju.Slika 2 Standard IEE802.11

Osnovni element arhitekture 802.11 je BSS (Basic Service set). BSS sadri jednu ili viebeinih stanica i centralnu baznu stanicu koja su u terminologiji 802.11 naziva AP (AccessPoint). U prosenoj kunoj mrei postoji jedan AP i jedan ruter (esto i ADSL modem) kojipovezuju BSS sa Internetom.

|LearningObject|26

Slika 3 Glavne komponente arhitekture WLAN 802.11Kao i kod Ethernet ureaja, svaka beina stanica 802.11 ima 6 bajtova MAC adrese kojase uva u firmveru kartice (tj. kartice mrenog interfejsa 802.11). Svaki AP takoe ima MACadresu za svoj beini interfejs. Kao i kod Interneta, ovim MAC adresama administrira IEEE ione su (teorijski) globalno jedinstvene.

Beini LAN sa pristupnim takama

Cilj Upoznavanje sa beinim LAN-om sa pristupnim takama

Beini LAN sa pristupnim takamaBeini LAN sa pristupnim takama

WLAN mree sa pristupnim takama nazivaju se infrastrukturni WLAN, gde se infrastrukturasastoji od pristupnih taaka zajedno sa oienom Ethernet infrastrukturom koja povezujepristupne take i ruter. IEEE802.11 stanice mogu da formiraju i ad hoc mree mreu bezcentralne kontrole i bez povezivanja sa spoljnim svetom. Ovde se mrea formira ad hoc odmobilnih ureaja koji su trenutno u blizini, a imaju potrebu za meusobnom komunikacijom,iako u blizini nema postojee mrene infrastrukture. Ad hoc mrea moe da se napravi kadase sastanu ljudi sa prenosnim raunarima (npr. u sali za konferencije, u vozu ili automobilu)koji ele da razmene podatke, a u blizini ne postoji centralizovana pristupna taka. Kakose iri upotreba prenosivih ureaja za komunikaciju, javlja se izuzetno zanimanje za ad hocmree.

|LearningObject|27

Slika 1 Ad hoc mrea IEE802.11Da bi uspostavila pridruivanje sa konkretnom pristupnom takom, beina stanica ponekadmora pristupnoj taki da potvrdi svoju autentinost. Beini LAN 802.11 predvia nizalternativa za potvrivanje autentinosti i za pristupanje. Jedan pristup, koji koriste mnogiproizvoai, jeste da se dozvoli pristup beinoj mrei na osnovu MAC adrese odreenestanice. Drugi pristup, koji se koristi u mnogim Internet kafeima upotrebljava korisniko ime ilozinku. U oba sluaja, pristupna taka komunicira sa serverom za proveru autentinosti takoto prenosi podatke izmeu krajnje beine stanice i servera za proveru autentinosti.Polja adreseVerovatno najupadljivija novost u okviru 802.11 su etiri adresna polja od kojih svako moeda primi 6 bajta MAC adrese. Zato nije dovoljno samo MAC polje izvora i MAC polje odreditakao kod Etherneta? Za meusobno povezivanje mrea potrebna su tri adresna polja konkretno, za prenos datagrama mrenog sloja iz beine stanice kroz pristupnu taku uinterfejs rutera. Kako razmatramo samo infrastrukturne mree, obratiemo panju na prva triadresna polja. Standard definie ova polja na sledei nain:

Adresa 2 je MAC adresa stanice koja alje okvir. Prema tome, ako beina stanica aljeokvir, u adresno polje 2 stavlja se MAC adresa te stanice. Slino tome, ako pristupna takaalje okvir, u adresno polje 2 stavlja se MAC adresa pristupne take.

Adresa 1 je MAC adresa beine stanice koja treba da primi okvir. Prema tome, ako okviralje mobilna beina stanica, polje adrese 1 sadri MAC adresu odredine pristupne take.Slino tome, ako okvir alje pristupna taka, polje adrese 1 sadri MAC adresu odredinebeine stanice.

Adresa 3 sadri MAC adresu interfejsa rutera kada BSS (pristupna taka i beine stanice)ini deo podmree i kada se ova podmrea povezuje sa drugim podmreama prekoruterskog interfejsa.

UslugePrema standardu 802.11 svaka beina lokalna mrea mora da obezbedi 9 usluga svrstanih udve kategorije: 5 distribucionih i 4 za potrebe radnih stanica. Distribucione usluge upravljajupripadnou stanice elijama i komunikacijom izmeu stanica u razliitim elijama.One druge,bave se iskljuivo aktivnostima unutar elije.Pomou 5 distribuiranih usluga, bazne stanice prate stanje pokretne stanice dok prolazi izelije u eliju i predaju ih jedna drugoj. To su sledee usluge:1. Usluga povezivanja (association). Pokretne stanice se povezuju sa baznim stanicama. To

se obino deava kada pokretna stanica doe u domet bazne stanice. Ako pokretna stanicabude prihvaena, ona mora da potvrdi svoj identitet.

2. Usluga razvezivanja (disassocition). Vezu raskida ili bazna ili pokretna stanica.3. Usluga ponovnog povezivanja (reassociation). Pokretna stanica pomou ove usluge moe

da menja svoju podrazumevanu baznu stanicu. Usluga je potrebna pokretnim stanicamakoje menjaju elije.

4. Usluga distribuiranja (distribution). Usmeravaju se okviri koje prima bazna stanica.

|LearningObject|28

5. Usluga integrisanja (integration). Usluga prevodi format mree 802.11 u format odredinemree.

Ostale usluge odnose se na aktivnosti unutar elije i koriste se posle povezivanja:1. Usluga provere identiteta (authentication). Kad se pokretna stanica pridrui odgovarajuoj

baznoj stanici (tj. bude prihvaena u njenu eliju), bazna stanica alje specijalan probniokvir radi provere da li pokretna stanica poznaje tajni klju (lozinku) koji joj je dodeljen.

2. Brisanje identiteta (deautentification). Kad uspeno identifikovana stanica eli da napustieliju, bazna stanica brie njen identitet iz svog internog spiska.

3. Privatnost (privacy). Ovom uslugom, obezbeuje se ifrovanje i deifrovanje podataka kojise alju beinom lokalnom mreom.

4. Isporuka podataka (data delivery). Standard 802.11 obezbeuje nain slanja i primanjapodataka. O otkrivanju u ispravljanju greaka vode rauna vii slojevi.

elija mree 802.11 ima nekoliko parametara koji se mogu proveriti i u nekim sluajevima podesiti. Oni se odnose na ifrovanje, rad tajmera, brzinu prenosa podataka, uestanostsignaliziranja, i drugo.

Internet

Cilj Upoznavanje sa Internetom

InternetInternet

Internet je u pogledu hardverskih i softverskih komponenti, kao i usluga koje prua, veomasloen, tako da nije mogue dati kratku definiciju.

|LearningObject|29

Slika 1 Elementi Interneta.Globalni Internet predstavlja svetsku raunarsku mreu koja se sastoji od miliona raunararasporeenih irom sveta. Donedavno su veinu ovih ureaja inili PC stoni raunari, UNIXradne stanice i serveri koji uvaju i prenose inforamcije kao to su Web stranice i elektronskapota. Meutim, osim njih, danas se sa Internetom povezuje i svevei borj novih krajnjihureaja, kao to su PDA (Personal Data Assistant) raunari, televizori, prenosni raunari,mobilni telefoni, kuni elektronski i bezbednosni sistemi, Web kamer. U Internet terminologijisvi ovi ureaji nazivaju se raunariili krajnji sistemi.Krajnji sistemi uobiajeno nisu direktno meusobno povezani jednim komunikacionim linkom.Veza je najee indirektna i vodi preko posrednikih ureaja koji se nazivaju komutatoripaketa. Komutator paketa preuzima odreenu koliinu informacija (paket) koje stiu nekimod ulaznih komunikacionih linkova i prosleuje ih nekim od svojih izlaznih komunikacionihlinkova.Najrasprostranjeniji komutatori paketa su ruteri i komutatori sloja veze. Zajednikakarakteristika jeste da pakete prosleuju do njihovih odredita. Put kojim se pakettransportuje od krajnjeg sistema koji ga je poslao, kroz niz komunikacionih linkova i rutera,do krajnjeg sistema kome je namenjen, naziva se ruta ili putanja. Umesto da za komunikacijukrajnjih sistema obezbedi namensku putanju, Internet se zasniva na tehnici komutacijepaketa, koja omoguava da vei broj krajnjih sistema u isto vreme i zajedniki koristi celuputanju ili neki njen deo. Prve mree sa komutiranjem paketa koje su se pojavile 70-ih godinapredstavljaju najranije pretke dananjeg Interneta. Taan iznos obima saobraaja dananjegInterneta nije jednostavno proceniti ali po nekim konzervativnim procenama meseno krozmeugradske mree u USA, proe oko 100 000 terbajta informacija. Obim saobraaja seudvostruava svake godine.Krajnji sistemi pristupaju Internetu preko posrednika za Internet usluge ISP (InternetService Provider) i to mogu bit rezidencijalni posrednici (telefonske kompanije i kablovskioperateri), poslovni posrednici, univerzitetski prosrednici, kao iposrednici mobilnih celularnihkomunikacionih sistema. Svaki ISP posrednik predstavlja mreu rutera i komunikacionihlinkova.

|LearningObject|30

Razliiti posrednici obezbeuju krajnjim korisnicima i razliite naine pristupa mrei, naprimer modemski pristup do 65 Kbps, rezidencijalni irokopojasni pristup DSL ili kablovskomvezom, zatim LAN pristup velike brzine ili beini pristup. ISP posrednici takoe obezbeujupristup onim kompanijama koje distribuiraju sadraje, povezujui Web lokaciej direktno saInternetom. Da bi omoguili komunikaciju korisnika Interneta i pristup sadrajima irom sveta,ISP posrednici nieg reda povezani su na nacionalnim i meunarodnim posredniciima viegreda, u stvari, predstavljaju odreeni broj rutera velike brzine koji su meusobno povezanitakoe veoma brzim optikim kablovima.Svakom ISP mreom upravlja se nezavisno i u svakojse koristi protokol IP kao i odreene konvencije imenovanja i adresiranja. Protokolom IPprecizira se format paketa koje razmenjuju ruteri i krajnji sistemi.Imajui u vidu znaaj protokola na Internetu, veoma je vano da postoji opti konsenzus otome za ta je svaki od njih zaduen. Upravo zato i postoje standardi. Internet standard jerazvila Tehnika radna grupa za Internet IETF (Internet Engineering task Force). Dokumentisa standardima grupe IETF nazivaju se RFC (Request For Comments). RFC dokumenti su sepojavili kao uopteni zahtevi sa komentarima koji bi omoguili reavanje problema u vezisa arhitekturom mree koja je predhodila Internetu. RFC dokumenti su prepuni tehnikihpojedinosti, veoma su detaljni, i definiu protokole kao to su TCP, IP, HTTP i SMTP. Tehnikaradna grupa za Internet takoe je stadnardizovala protokole koje se izvravaju na centralnimraunarima i ruterima. Trenutno postoji vie od 3500 razliitih RFC dokumenata. Postoje joneka tela koja se bave stadnardizacijom mreniih komponenti, posebno kada su u pitanjumreni linkovi.Pored javnog Interneta, odnosno globalne mree koja povezuje mnogo drugih mrea, postojebrojne privatne mree (poslovne, vladine,...) koje takoe koriste istu Internet infrastrukturu alise nazivaju intranet.Internet uslugeInternet omoguava razmenu podataka izmeu distribuiraniih aplikacija koje se izvravajuna krajnjim sistemima. Aplikacije obuhvataju daljinsko prijavljivanje na raunar, elektronskupotu, kretanje Webom, trenutna razmena poruka, protok audio i video signal u realnomvremenu, internet telefonija, distirbuirane igre, deoba datoteka izmeu ravnopravnihkorisnika i druge.Internet obezbeuje dve usluge svojim distribuiranim aplikacijama: pouzdanu uslugu sakonekcijom i nepouzdanu uslugu bez konekcije. Uopteno govorei, pouzdana uslugasakonekcijom garantuje da e podaci koji se prenose od poiljaoca do primaoca u krajnjoj linijibiti isporueni primaocu i to u potpunosti. Kod nepouzdanih usluga bez konekcije ne postojegarancija u vezi sa konanom isporukom.U ovom trenutku Internet ne obezbeuje uslugu kojom bi mogao da garantuje trajanjeputovanja paketa od poiljaoca do primaoca, ali se posteno razvijaju metode garantovanogkvaliteta neke usluge.Mreni protokoliSvakom aktivnou na Internetu koja podrazumeva komunikaciju dva ili vie udaljenihentiteta upravlja protokol. Na primer, protokoli u ruterima odreuju putanju paketa odizvora do odredita, hardverski implementirani protokoli u mrenim interfejsima dva fizikipovezana raunara kontroliu tok bitova kroz medijum izmeu ova dva interfejsa, protokoli zakontrolu zaguenja saobraaja u krajnjim sistemima kontroliu brzinu prenosa paketa izmeupoiljaoca i primaoca.Kljuni elementi koji definiu svaki protokol jesu razmena poruka i akcija koje se preduzimajunakon slanja prijema poruka.Protokol definie format i redosled poruka koje se razmenjuju izmeu dva ili viekomunicirajuih entiteta, kao i akcije koje se preduzimaju nakon slanja ili prijema poruke ilinekog drugog dogaaja.

|LearningObject|31

Krajnji sistemi: klijenti i serveri

Cilj Upoznavanje sa krajnjim sistemima: klijenti i serveri

Krajnji sistemi: klijenti i serveriPeriferija mree

Krajnji sistemi: Klijenti i serveri

U terminologiji umreavanja, za raunare koji su povezani sa Internetom esto se koristi itermin krajnji sistemi. Oni se smatraju krajnjim sistemima zato to se nalaze na samom oboduInterneta. Kategorija krajnih sistema Interneta obuhvata nekoliko razliitih tipova raunara.Krajnji korisnici se nalaze u neposrednom kontaktu sa ovim raunarima u koje spadaju stonii prenosivi raunari. Pored toga, sve je vei broj alternativnih ureaja poput jednostavnihklijenata i ureaja za domainstvo, Web televizora, ureaja koji se povezuju sa televizorima,digitalnih kamera, ureaja za domainstvo, fabrikih postrojenja ili senzora za praenje stanajivotne sredine, koj ise kao krajnji sistemi povezuju sa Internetom.Za krajnje sisteme koristi se termin matini raunari (hosts), zato to se na njima izvravajuaplikacije kao to su programi za itanje Web stranica, itai elektronske pote, programi zaprosleivanje elektronske pote i Web serveri. Krajnji sistemi se esto dalje dele na kategorijeklijent i server. Uopteno govorei, klijenti us stoni, prenosni i PDA raunari, dok su serverineto monije maine koje se koriste za skladitenje i distribuiranje Web strana, protok videomaterijala u reealnom vremenu, prosleivanje elektrnoske pote i slino.Klijentski program se izvrava na jednom krajnjem sistemu koji zahteva i dobija usluge odserverskog programa koji se izvrava na drugom krajnjem sistemu. Klijent/server modelnesumnjivo predstavlja najrasprostanjeniju strukturu kada su u pitanju aplikacije za Internet.Web, elektronska pota, transfer datoteka, daljinsko prijavljivanje, elektronske konferencije,samo su neki od primera aplikacija u kojima je primenjen model klijent/server. S obzirom nato da se klijentski program po pravilu izvrava na jednom raunaru, a serverski na drugom,klijentsko/serverske aplikacije su na Intenetu, distribuirane. Klijentski i softverski programostvaruju interakciju uzajamnim slanjem poruka putem Interneta.

|LearningObject|32

Slika 1 Primer interakcije krajnjih sistema.Krajnji sistemi svoju meusobnu komunikaciju ostvaruju preko Interneta. Konkretno, programina krajnjim sistemima koriste usluge Interneta za meusobno slanje poruka. Linkovi, ruterii ostali sastavni delovi Interneta obezbeuju stredstva za transport ovih poruka izmeuprograma na krajnjim sistemima.TCP/IP mree obezbeuju dve vrste usluga aplikacijama krajnjih sistema: usluge sakonekcijom i usluge bez konekcije. Programer koji pravi aplikaciju za Internet, mora da jenapravi tako da koristi jednu od ove dve vrste usluga.

Usluga sa konekcijom

Cilj Upoznavanje sa uslugom sa konekcijom

Usluga sa konekcijomUsluga sa konekcijom

TCP (engl. Transmission Control Protocol) je Internet usluga sa konekcijom. Osnovna verzijaprotokola TCP definisana je dokumentom RFC793. U usluge koje protokol TCP obezbeujeaplikacijama spadaju apstrakcija toka podataka, pouzdani transport, kontrola toka i kontrolazaguenja. Vano je naglasiti da aplikacija treba da brine samo o obezbeenim uslugama, zanju uopte nije bitno na koji nain protokol TCP implementira pouzdanost, kontrolu toka ilikontrolu zaguenja.Kada neka aplikacija koristi uslugu sa konekcijom, klijentski i serverski programi, pre slanjasamih podataka, najpre jedan drugom alju kontrolne pakete. Ovaj postupak sinhronizacijeupozorava klijenta i server da treba da se pripreme za slanje paketa. Nakon zavetkaprocedure sinhronizacije kae se da je izmeu dva kranja sistema uspostavljena konekcija.Usluga sa konekcijom obino dolazi u paketu sa nekoliko drugih usluga, kao to su pouzdanitransfer podataka, kontrola toka podataka i kontrola zaguenja. Pod pouzdanim prenosom

|LearningObject|33

podataka podrazumeva se to da aplikacija, u smislu isporuke svih podataka bez greaka injihovog pravilnog redosleda, moe da se osloni na konekciju.Pouzdanost se na Internetu postie korienjem potvrda i ponovnih prenosa. Kontrolomtoka izbegava se da jedna strana preoptereti onu drugu zbog brzog slanja prevelikog brojapaketa. Usluga za kontrolu zaguenja Interneta pomae u spreavanju da ova mrea dospe ustanje potpunog zastoja. Kada na nekom ruteru doe do zaguenja, mogua su prekoraenjanjegove privremene memorije i gubitak paketa. Kada bi u ovakvim okolnostima svaki parkrajnjih sistema nastavio da alje podatke u mreu najbre to moe, dolo bi do zastojai samo mali broj paketa bi zaista dospeo do svog odredita. Na Internetu se ovaj problemizbegava tako to se krajnji sistemi prinuuju na smanjivanje brzine emitovanja paketa uperiodima zaguenja. Onog trenutka kada prestanu da primaju potvrde o prispeu paketa kojisu poslati, krajnji sistemi postaju svesni postojanja ozbiljnijeg zaguenja.Usluga bez konekcijeInternet usluga bez konkecije naziva se UDP (engl. User Datagram protocol) a definisana jedokumentom RFC768.Kod usluge bez konekcije ne postoji procedura sinhronizacije (rukovanja). U ovom sluaju,kada jedna strana aplikacije eli da poalje paket drugoj strani, program za slanje paketato jednostavno i uini. S obzirom na to da ovde prenosu podataka ne predhodi procedurasinhronizacije, isporuka podataka je neto bra. S druge strane, ovde ne postoji ni pouzdanitransfer podataka, tako da poiljalac nikad ne moe da bude siguran koji su paketi zaista stiglido svog odredita. tavie, u internetskoj usluzi bez konekcije nema mesta ni za kontrolu tokani za kontrolu zaguenja.Najvei deo popularniih aplikacija za Internet koristi usluge sa konekcijom (TCP). Meu ovimaplikacijama su Telnet, SMTP, FTP i HTTP. Meutim, i uslugu bez konekcije (UDP) koristisasvim solidan broj aplikacija, na primer internet telefonija i video konferencije.

Jezgro mree

Cilj Upoznavanje sa jezgrom mree

Jezgro mreeJezgro mree

Jezgro mree podrazumeva mreu rutera koji povezuju krajnje sisteme. Postoje dva osnovnapristupa: komutiranje vodova i komutiranje paketa.U mreama sa komutiranjem vodova, neophodni resursi koji obezbeuju komunikacijuizmeu dva krajnja sistema (privremena memorija, propusna mo linka) na celoj duiniputanje paketa ostaju rezervisani sve vreme trajanja komunikacione sesije. U mreama sakomutiranjem paketa, pomenuti resursi nisu rezervisani ve ih poruke tokom sesije koriste nazahtev, i zato ponekad moraju da ekaju (u redu) na pristup komunikacionim linku.Dananji Internet u osnovi prestavlja mreu sa komutiranjem paketa. Zamislite sada situacijuu kojoj jedan raunar eli da poalje paket nekom drugom raunaru preko Interneta. Kao i kodmree sa komutiranjem vodova, dati paket treba da proe kroz seriju komunikacionih linkova.Ali u mreama sa komutiranjem paketa, dati paket alje se kro mreu bez ikakve rezerrvacijepropusne moi. Ukoliko je neki od linkova zaguen zato to njime u tom trenutku ve prolazedrugi paketi, na paket e morati da saeka u privremenoj memoriji na predajnom kraju linka,a to znai da je kanejnje neizbeno. Ne postoji nikakva garancija pravovremene isporukepaketa.

|LearningObject|34

Slika 1 Jezgro mree.

Komutiranje vodova

Cilj Upoznavanje sa komutiranjem vodova

Komutiranje vodovaKomutiranje vodova

Primer mree sa komutiranjem vodova je prikazan na slicia 1. U ovoj mrei 4 komutatoravodova meusobno su povezana putem 4 linka. Svaki od ovih linkova ima n vodova, to znaida svaki link moe da podri n simultanih veza. Svi raunari direktno su povezani sa jednimod komutatora. Kada dva raunara ele da komuniciraju, mrea izmeu njih uspostavljanamensku vezu sa kraja na kraj. Prema tome, da bi raunar A mogao da poalje porukuraunaru B, mrea mora da rezervie jedan vod na svakom od dva linka. S obzirom na toda svaki link ima n vodova, za svaki upotrebljeni link ova veza sa kraja na kraj dobija 1/npropusne moi linka i to tokom itavog trajanja veze.

|LearningObject|35

Slika 1 Jednostavna mrea sa komutiranjem vodova koju ine etiri komutatora i etiri linka.U okviru linka, vod se realizuje ili frekvencijskim multipleksiranjem FDM (engl. FrequencyDivision Multiplexing) ili vremenskim multipleksiranjem TDM (engl. Time-DivisionMultiplexing). U FDM tehnologiji, sve veze koje su uspostavljene du linka dele njegovfrekvencijski spektar. Konkretno, link dodeljuje odreeni frekvencijski opseg svakoj vezitokom itavog njenog trajanja. U telefonskim mreama ovaj frekvencijski opseg je irine 4KHz. irina ovog opsega se naziva propusni opseg (engl. bandwidth). U TDM linkovima, vremeje podeljeno na okvire fiksne duine, a svaki od njih podeljen je na fiksni broj vremenskihodseaka. Kada mrea uspostavi vezu du odreenog linka, toj vezi se namenjuje po jedanvremsski odseak u svakom okviru. Ovi vremenski odseci su namenski moe da ih koristisamo data veza, a svaki od njih (u svakom okviru) moe da prenosi podatke.Na slici 2 ilustrovane su tehnologije FDM i TDM na konkretnom mrenom linku koji podravado 4 voda. U FDM pristupu, frekvencijski spektar podeljen je na 4 opsega od kojih svaki imapropusni opseg od po 4 kHz. U verziji TDM, vremenski spektar je podeljen na okvire sa po4 slota za svakog od njih, svakom vodu dodeljuje se isti namenski vremenski odseak urotirajuim TDM okvirima. U ovom sluaju, brzina prenosa voda jednaka je brzini prenosaokvira podeljenoj sa brojem bitova u odseku. Na primer, ukoliko link prenosi 8000 okvira usekundi, a svaki vremenski odseak ini 8 bitova, brzina prenosa voda tada iznosi 64 kbps.

Slika 2 Tehnologije FDM i TDM na mrenom linku koji podrava do 4 voda.

|LearningObject|36

U tehnologiji FDM svaki vod stalno ima na raspolaganju deo ukupne propusne moi. Utehnologiji TDM svaki vod periodino, tokom kratkih vremenskih intervala (odseaka), dobijacelokupnu propusnu mo.

Komutiranje paketa

Cilj Upoznavanje sa komutiranjem paketa

Komutiranje paketaKomutiranje paketa

U savremenim raunarskim mreama, poiljalac dugake poruke razbija na manje skupinepodataka koji se nazivaju paketi. Svaki od ovih paketa, od svog izvora pa do svog odredita,treba da proe kroz komunikacione linkove i komutatore paketa (ili kroz rutere ili krozkomutatore sloja veze). Paketi se kroz svaki komunikacioni link prenose brzinom koja jejednaka njegovoj punoj brzini prenosa. Najvei broj komutatora paketa koristi prenos tipamemorisanja i prosleivanje. Pod ovim se podrazumeva da komutator poinje da prenosi prvibit nekog paketa kroz svoj izlazni link tek kada primi itav taj paket. Stoga kod komutatorasa memorisanjem i prosleivanjem postoji izvesno kanjenje na svakom ulaznom linku i tona itavoj putanji datog paketa. Ovo kanjenje je proporcionalno duini paketa u bitovima.Konkretno, kada bi se paket sastojao od L bitova i kada bi trebalo da se poalje izlaznimlinkom brzine R bitova u sekundi, kanjenje memorisanja i prosleivanja komutatora iznosilobi L/R sekundi.Slika 1 prikazuje komutiranje paketa.

Slika 1 Komutiranje paketaSvaki ruter je povezan sa veim brojem linkova. Za svaki od svojih linkova ruter ima izlaznuprivremenu memoriju (izlazni red ekanja) u koju se smetaju paketi koji ruter tek trebada poalje kroz dati link. Upravo ova izlazna privremena memorija ima kljunu ulogu ukomutiranju paketa. Ukoliko je link kroz koji neki paket treba da se poalje trenutno zauzet,prisitgli paket mora da saeka u izlaznoj privremenoj memoriji. Zbog toga, osim kanjenjausled memorisanja i prosleivanja, pakete pogaa i kanjenje usled ekanja u redu. Ovakanjenja variraju i zavise od nivoa zaguenosti mree. Budui da je koliina prostora uprivremenoj memoriji konana, pristigli paket moe da se suoi i sa situacijom da je ova

|LearningObject|37

memorija ve popunjena drugim paketima koji ekaju u redu za prenos. U tom sluaju dolazido gubljenja paketa isputa se ili upravo pristigli paket ili jedan od onih koji su ve u redu.Postoje dve vrste mrea sa komutiranjem paketa mree sa datagramima i mree savirtuelnim kolima. Ove dve vrste mrea razlikuju se po tome da li njihovi komutatori zaprosleivanje paketa do njihovog odredita koriste odredine adrese ili tzv. brojeve virtuelnihkola. Sve mree u kojima se za prosleivanje paketa koriste adrese odredinih raunarasvrstaemo u kategoriju mrea sa datagramima. Ruteri prosleuju pakete upravo na ovajnain: Internet je mrea sa datagramima.S druge strane, sve mree u kojima se za prosleivanje paketa koriste brojevi virtuelnihkola nazivamo mreama sa virtuelnim kolima. U tehnologiji komutiranja paketa u kojimase koriste virtuelna kola spadaju X.25, FrameRelay i ATM. Iako je razlika izmeu mrea ukojima se koriste odredine adrese i onih u kojima se koriste brojevi virtuelnih kola na prvipogled gotovo beznaajna, od izbora jednog od ova dva standarda zavisi nain podeavanja iadministriranja rutera.

Pristup mrei

Cilj Upoznavanje sa nainima pristupa mrei

Pristup mreiPristup mrei

Pristupna mrea obezbeuje infrastrukturu za povezivanje potroaa sa mrenominfrastrukturom. Nain pristupa raunarskim mreama uopteno govorei mogu da se podelena tri sledee kategorije: pristup od kue koji povezuje kune krajnje sisteme u zajedniku mreu. poslovni pristup koji povezuje krajnje sisteme u poslovnim i obrazovnim institucijama u

zajedniku mreu. beini pristup koji povezuje mobilne krajnje sisteme u zajedniku mreu.

|LearningObject|38

Slika 1 Pristupna mrea.Pod pristupom od kue podrazumeva se povezivanje kunog krajnjeg sistema (najeePC raunar, ali i Web TV i neki drugi ureaji) sa perifernim ruterom. Za pristup od kuenajee se koriste standardni modem i analogna telefonska linija preko koje se povezujemosa posrednikom za kune Internet usluge. Modemi slue za pretvaranje digitalnih signala izrauanra u analogni format, koji je podesan za prenos telefonskim linijama. U Na drugoj stranianalogne telefonske linije, modem posrednika za Internet usluge ove analogne signale vraau digitalni fomat podesan za prosleivanje ruteru. Prema tome, pristup mrei u ovom sluajuini par modema na modemskoj telefonskoj liniji tipa od take do take. Dananji modemiomoguavaju brzine prenosa do 64 kbps.Nove tehnologije za irokopojasni pristup donele su kunim korisnicima vee brzine, uzistovremeno oslobaanje telefonske linije. Za irokopojasni pristup od kue obino sekoriste dve tehnologije: digitalna pretplatnika linja DSL (engl. Digital Subscibe Line) ihibridni optiko-koaksijalni kabl HCF (engl. Hybrid Fiber Coaxial). Iako je konceptualno slianstandardnim modemima, DSL predstavlja novu modemsku tehnologiju koja i dalje korististandardne telefonske linije sa upredenim bakarnim paricama. Meutim, ovde se postiudaleko vee brzine prenosa, ograniavanjem udaljenosti izmeu korisnikovog i ISP modema.Brzine prenosa je asimetrina: via od ISP rutera do korisnika nego u obrnutom smeru. Ovaasimetrija brzine prenosa utmeljena je na koncepciji da je kuni korisnik pre konzument negoproizvoa informacija. U teoriji, tehnologija DSL moe da postigne brzine do 10 Mbps od ISPdo korisnika, i neto vie od 1 Mbps u obrnutom smeru. Meutim, u praksi su te brzine 2 Mbpska korisniku i nekoliko stotina kbps ka ISP.Dok DSL i standardni modemi koriste obine telefonske linije, HFC pristupne mreepredstavljaju proirenje mrea koje se koriste za emitovanje kablovske televizije. HFC zahtevakorienje kablovskih modema.Veoma vana karakteristika tehnologije HFC jeste to to predstavlja deljeni emisioni medijum.Konkretno, svaki paket koji glavna stanica poalje putuje istim nizvodnim linkovima do svakogdoma. Isto tako, svaki paket koji poalje krajnji korisnik putuje istim uzvodnim kanalom doglavne stanice.

|LearningObject|39

Slika 2 Hibridno optiko-koaksijalni pristup mrei.Glavna stanica je optikim kablovima povezana sa raskrsnicama u pojedinim delovimagrada, od kojih vode klasini koaksijalni kablovi ka pojedinanim domovima. Svaka ovakvaraskrsnica obino podrava izmeu 500 i 5000 domova.

Beini pristup

Cilj Upoznavanje sa beinim pristupom

Beini pristupBeini pristup

Osim aktuelne internet revolucije, revolucija u oblasti beinih tehnologija takoe je imalaizuzetan uticaj na ivot i rad savremenog oveka. Danas postoje dve iroke kategorijebeinog pristupa Internetu. U beinim LAN mreama mobilni korisnici emituju podatkeka baznoj stanici (poznatoj i kao beina taka pristupa) ili ih primaju od nje i to u prenikuod nekoliko desetina metara. Bazna stanica je obino povezana sa standardnom ianomvezom sa Internetom i slui za povezivanje beinih korisnika sa delom mree u kome postojikablovi. U regionalnim beinim pristupnim mreama baznom stanicom upravlja posrednikza telekomunikacione usluge i ona obino moe da uslui korisnike u preniku od nekolikodesetina kilometara.Danas su u mnogim domovima kombinacijom irokopojasnog kunog pristupa (kablovski iDSL modem) sa jeftinom beinom LAN tehnologijom, dobijene mone kune mree.

|LearningObject|40

Slika 1 Prikaz prosene kune mree.Ovu kunu mreu sainjavaju jedan prenosivi raunar i tri stacionarna raunara (dvasu povezana kablovima, jedan nije), zatim bazna stanica (beina pristupna taka) kojakomunicira sa pokretnim raunarom, kablovski modem koji obezbeuje pristup Internetu iruter koji povezuje baznu stanicu i stacionarni raunar sa kablovskim modemom. Ovakvamrea omoguava lanovima domainstva da ostvare irokopojasni pristup Internetu, a da sejedan od njih, pri tom, slobodno kree kroz kuu.

WAP (engl. Wireless Access Protocol) predstavlja tehnologiju koja omoguava pristupInternetu putem infrastrukture mobilnih telefona. WAP telefoni, koji podseaju na standardnebeine telefone sa neto veim ekranom, omoguavaju relativno dobar pristup Internetu,male i srednje brzine, kao i beinu telefonsku uslugu. WAP telefoni koriste poseban opisnijezik WML (engl. WAP Markup Language) koji je optimiziran za manje ekrane i manje brzinepristupa. WAP funkcionie preko GSM infrastrukture za beinu telefoniju, pri emu se WAP2.0 oslanja na TCP/IP protokole.

Fiziki medijumi

Cilj Upoznavanje sa fizikim medijumima

Fiziki medijumiFiziki medijumi

Da bi definisali to se podrazumeva pod fizikim medijumom zamislimo kako izgleda putjednog bita od izvora do odredita. Naime bit mora da prodaje kroz seriju primopredajnihparova. Izmeu svih ovih primopredajnih parova bit putuje u vidu elektro-magnetnog talasa,elektrinog ili optikog impulsa, kroz fizike medijume. Fiziki medijumi imaju mnogo razliitihoblika i ne moraju biti istog tipa izmeu svakog primopredajnog para na putanji. Primeri subakarni kablovi sa upredenim paricama, zatim koaksijalni kablovi, multimodna optika vlakna,zemaljski spektar radio-talasa i satelitski spekar radio-talasa.Postoje dve kategorije fizikih medijuma: voeni i nevoeni medijumi. Kod voenih fizikihmedijuma signali se vode kroz vrst medijum kao to su kablovi optikih vlakana, bakarnikablovi sa upredenim paricama ili koaksijalni kablovi. Kod nevoenih medijuma talasi se irekroz atmosferu ili kroz vasionski prostor, kao to je to sluaj u beinim LAN ili kod digitalnihsatelitskih kanala.Najjeftiniji i najrasprostranjeniji prenosni medijumi jesu bakarni kablovi sa upredenimparicama. Ovi kablovi se sastoje od dva izolovana bakarna provodnika debljine oko 1 mm kojisu spiralno upredeni. Upredanjem provodnika smanjuju se elektro-magnetne smetnje drugogpara provodnika koji be mogao da se nalazi u blizini. Obino se ovaj par provodnika grupieu kabl tako to se uvija u zatitni oklop. Jedan par provodnika ini jedan komunikacioni link.Neoklopljena upredena parica UTP (engl. Unshielded Twisted Pairs) veoma esto se koristeu lokalnim raunarskim mreama u okviru iste zgrade. Brzina prenosa podataka kroz ovakvekablove kree se izmeu 10 Mbps i 1 Gbps i zavisi od debline kablova i udaljeni izmeupredajnika i prijemnika. Bakarni vodovi sa upredenim paricama predstavljaju dominantnoreenje za lokalne raunarske mree velike brzine. Poput kablova sa upredenim paricama,koaksijalni kablovi se takoe sastoje od dva bakarna provodnika, s tom razlikom to oni ovdenisu postavljeni paralelno, vee koncentrino.Zahvaljujui ovakvoj konstrukciji, posebno izolaciji i oklopu, ovi kablovi omoguavaju veebrzine prenosa. Ova vrsta kablova esto se koristi u kablovskim televizijskim sistemima. Kao

|LearningObject|41

to smo vee rekli, odnedavno proirenje ovih sistema predstavljaju kablovski modemi kojikunim korisnicima omoguavaju pristup Internetu koji moe da bude bri od 1 Mbps. Kodirokopojasnih koaksijalnih kablova predajnik podie signal u neki konkretan frekvencijskiopseg, a zatim se rezultujui analogni signal alje ka jednom prijemniku ili ka vie njih. Obevarijante koaksijalnih kablova mogu da se koriste kao voeni deljeni medijumi. To, konkretno,znai da sa istim kablom moe da bude povezan vei broj krajnjih sistema i svi oni tadaprimaju sve ono to alju svi drugi krajnji sistemi.Optiki kablovi su tanki i fleksibilni medijumi koji provode svetlosne impulse, a svaki svetlosniimpuls predstavlja je dan bit. Jedan optiki kabl moe da podri izuzetno velike brzineprenosa, ak do nekoliko desetina pa i stotina gigabita u sekundi. Ovi kablovi su imuni naelektro-magnetne smetnje, imaju neznatno slabljenje signala do razdaljine od 100 kilometarai veoma teko se prislukuju.Zahvaljujui ovim karakteristikama, optiki kablovi su najbolje voeni prenosni medijumiza due relacije, posebno kada su u pitanju prekomorske veze. U mnogim meugradskimtelefonskim mreama sada se koriste iskljuivo kablovi od optikih vlakana. U okosniciInterneta takoe dominira ova vrsta kablova. Meutim, visoka cena optikih ureaja kao tosu predajnici, prijemnici i komutatori ograniila je njihovu primenu u transportu na kraimrelacijama.Radio stanice prenose signale koristei elektro-magnetni spektar. Oni predstavljajuveoma zanimljiv medijum zato to ne zahtevaju instaliranje kablova, mogu da prou i krozzidove, obezbeuju povezivost mobilnim korisnicima i prenose signale na velike daljine.Karakteristike radio kanala u velikoj meri zavise od karakteristika sredine kroz koji seprenose, kao i udaljenosti koji treba da premoste. Sredina kroz koju se signali prenose moena njih da utie u smislu gubitka putanje i slabljenja zbog senke (jaina signala se smanjujesa poveanjem udaljenosti i na putu oko prepreka ili kroz njih), slabljenje usled viestrukihputanja (signali se odbijaju o objekte koj im se nau na putu) i smetnji (koje stvaraju drugiradio kanali ili elektro-magnetni signali)..Zemaljski radio kanali mogu grubo da se podele u dve grupe: pokrivanje lokalne obalsti (odnekoliko desetina pa do stotinak metara) i one koje pokrivaju vee oblasti (nekoliko desetinakilometara).Komunikacioni sateliti povezuju dva ili vie zemaljskih predajnika i prijemnika koji senazivaju zemaljskim stanicama. Satelit prima emisije u jednom frekvencijskom opsegu,zatim regenerie primljeni signal pomou repetitora i onda emituje signal na drugojfrekvenciji. Propusni opseg koji omoguavaju sateliti meri se gigabitima u sekundi. Za potrebekomunikacija koriste se dve vrste satelita: geostacionarni i niski sateliti. Geostacionarni satelittrajno je pozicioniran iznad jedne take na Zemlji. Satelitski linkovi obezbeuju brzine odnekoliko stotina Mbps. Sateliti u niskoj orbiti postavlju se na manju udaljensot od Zemlje. Ovisateliti rotiraju oko nae planete. Za kontinualnu pokrivenost odreene oblasti potrebno jemnogo satelita koji su postavljeni u niske orbite

Posredici za Internet usluge

Cilj Upoznavanje sa posrednicima za Internet usluge

Posredici za Internet uslugePosrednici za Internet usluge

U javnom Internetu, pristupne mree koje se nalaze na njegovoj periferiji povezane susaostatkom Interneta kroz slojevitu hijerarhiju posrednika za Internet usluge. Pristupni ISP

|LearningObject|42

(npr. rezidencijalni posrednici za internet usluge ili kompanijski posrednici koji koriste LAN)nalaze se na dnu ove hijerarhije. Na njenom vrhu nalazi se relativno mali broj ISP prvog reda.Posrednici za Internet usluge prvog reda obino se nazivaju internet okosnicama.ISP prvog reda bi u mnogo emu mogao da se poistoveti sa bilo kojom drugom mreom imalinkove irutere i povezan je sa drugim mreama. S druge strane, ISP prvog reda imaju i nekejedinstvene karakteristike. Brzina njihovih linkova esto prelazi 622 Mbps a vei posredniciprvog reda imaju ak i linkove od 2.5 do 10 Gbps. U skladu sa tim, njihovi ruteri su sposobniza prosleivanje paketa veoma velikom brzinom. Posrednici za Internet usluge prvog reda seprepoznaju po sledeim karakteristikama: direktno se povezuju sa svim drugim posrednicima prvog reda, povezani su sa velikim brojem posrednika drugog reda, kao i sa ostalim komercijalnim

mreama, pokrivaju vei deo zemlje.Posrednici za Internet usluge drugog reda imaju regionalni ili nacionalni znaaj i (to jeveoma znaajno) povezani su samo sa nekoliko posrednika prvog reda. Prema tome, da bimogao da stigne do svih delova globalnog Interneta, ISP drugog reda morada rutira svojsaobraaj kroz mreu posrednika prvog redasa kojim je povezan. U meusobnoj hejerarhiji ISPdrugog reda je korisnik, dok je ISP prvog reda dobavlja. Mnoge velike kompanije povezujusvoje mree direktno s aposrednicima prvog ili drugog reda i na taj nain postaju njihoviklijenti. ISP u poziciji dobavljaanaplauje svojim muterijama odreenu naknadu ija je visinaobino povezana sa propusnim opsegom linka koji ih povezuje. Posrednik drugog reda moei direktno da se povee sa mreom drugog posrednika drugog reda i u tom sluaju saobraajizmeu njih ne mora da se razmenjuje kroz mreu posrednika prvog reda.

Slika 1 Povezivanje posrednika za Internet uslugeIspod posrednika drugog reda nalaze se posrednici nieg reda koji se sa ostatkom Internetapovezuju preko posrednika drugog reda. Na dnu ove hijerarhije nalaze se pristupni posredniciza Internet usluge. Da situacija bude jo sloenija pobrinuli su se neki posrednici prvogreda koji su istovremeno i posrednici za usluge drugog reda (vertikalno su integrisani) iprodaju pristup Internetu direktno krajnjim korisnicima i drugima koji distribuiraju sadraj, ali iposrednicima nieg reda. Za dva ISP koji su direktno povezani kae se da su u ravnopravnomodnosu.U okviru mree posrednika za Internet usluge, take u kojima se dati posrednik povezuje sadrugim posrednicima (svejedno da li je to u hijerarhiji na istom nivou, ispod ili iznad) nazivaju

|LearningObject|43

se prikljunim takama POP (engl. Point of Presence). Prikljunu taku ini grupa rutera mreejednog posrednika za Internet usluge sa kojima su povezani ruteri nekog drugog posrednika.Posrednik prvog reda obino ima mnogo prikljunih taaka koje sa nalaze na razliitimgeografskim lokacijma i sa kojima je obino povezano vie posrednika u rangu korisnika.Posrednici u rangu korisnika obino za povezivanje sa posrednikom