Uređaji za povezivanje

ModemModem je uređaj koji omogućuje računarima da komuniciraju preko telefonske linije. Ne možemo prosto da uzmemo telefonski kabl i da povežemo računare na telefonsku liniju, jer računari komuniciraju tako što šalju digitslne signale, dok telefonska linija može da šalje samo analogne električne signale. Digitalni signal može da ima vrednost 0 ili 1, dok se analogni signal predstavlja krivom koja ima beskonačan skup vrednosti. Upravo je zadatak modema da pretvara digitalne signale iz računara u analogne koji mogu da se prenesu preko telefonske linije, i obrnuto.

Modemi mogu biti unutrašnji (interni) i spoljašnji (eksterni). Unutrašnji modem se instalira u PCI slot, (kao i bilo koja druga kartica za računar) i zatim se u njega utakne telefonski kabl. Spoljašnji modem je u obliku kutijice koja se standardnim telefonskim kablom povezuje na telefonsku mrežu, a serijskim kablom se povezuje na serijski port računara.

Prema tome u kakvoj komunikaciji učestvuju, modemi mogu da se podele i na asinhrone i sinhrone modeme. Kod asinhrone komunikacije ne postoji nikakva koordinacija između predajnika i prijemnika. Predajnik jednostavno šalje podatke, a prijemnik ih prima. Kod sinhrone komunikacije postoji vremenska sinhronizacija (koordinacija) između poslova koje obavljaju predajnik i prijemnik (na primer, predajnik uradi neki posao, pa čeka da prijemnik uradi neki posao i slično). Sinhronizacija se, na primer, ogleda u tome što predajnik pošalje jedan blok bitova i čeka da prijemnik primi taj blok pre nego što pošalje sledeći blok. Asinhroni modemi su jevtiniji od sinhronih, jer im ne trebaju elektronske komponente potrebne za ostvarivanje sinhronizacije, a koje mora da ima sinhroni modem.

Danas se sve više koristi ADSL (engl. Asymmetric Digital Subscriber Line), asimetrična digitalna pretplatnička linija (asimetrična u smislu da je veća brzina u download-u, tj. ka korisniku, nego u upload-u, tj. od korisnika). Ova komunikacija koristi već postojeće telefonske linije, ali se frekvencijski opseg bakarne, telefonske žice deli na tri opsega. Jedan opseg se koristi za prenos govora1, jedan za download i jedan za upload. Od dodatnog hardvera potrebno je instalirati razdvajač (spliter, engl. splitter) i ADSL modem. Uloga razdvajača je da sav saobraćaj koji stigne do njega preko telefonske linije, podeli na dva dela: telefonski saobraćaj - koji šalje ka telefonskoj mreži, i digitalne podatke koji se usmeravaju na ADSL modem. ADSL modem/ruter2 se priključuje na razdvajač i omogućuje protok podataka između korisničkog računara i telefonske linije.

1 Ljudsko uvo može registrovati zvuk u opsegu od 20 Hz do 20000 Hz. U ljudskom govoru se koriste frekvencije od 400 Hz do 4000 Hz, pa se sve izvan ovog opsega filteriše i ne prenosi tokom telefonskog razgovora2 Kada kućnu mrežu povezujemo na Internet preko ADSL linije, onda se koristi ADSL ruter

Razvodnik (hab)Razvodnik (hab, engl. hub) je uređaj koji se koristi za povezivanje više računara i drugih uređaja u jednu mrežu. Danas se u mrežama koriste uglavnom UTP kablovi sa RJ-45b konektorima, pa i habovi imaju 4 ili više portova (za RJ-45 konektor).

Važno je napomenuti da hab ne može da usmerava saobraćaj koji prolazi kroz njega. To znači da hab funkcioniše tako da kada se na jednom portu haba pojavi neki ulazni signal (tj. kada računar povezan na neki port haba šalje neki signal), taj signal se prosleđuje na sve ostale portove haba (tj. signal se prosleđuje svim ostalim računarima povezanim na hab, bez obzira kojem računaru je signal poslat). Habovi mogu da detektuju koliziju, i obično se na prednjoj strani haba nalazi LED dioda koja služi ako indikator kolizije (zasvetli kada dođe do kolizije).

Hab (engl. Hub) spada u kategoriju zastarelih (engl. Legacy) uređaja koji ima vrlo jednostavnu ulogu a to je da, kao obično čvorište, sve što stigne od podataka na jedan od njegovih konektora (portova) prosledi svima (samo pojačano i očišćeno od šumova, tj. regenerisano) Ovi uređaji nisu više u upotrebi, osim u laboratorijskim uslovima gde ova njihova osobina dolazi do izražaja kada treba nadgledati saobraćaj na mreži. S obzirom na veoma loše karakteristike ovih uređaja, male brzine (10Mbps) i podložnost koliziji podataka, treba ih izbaciti i zameniti sofisticiranijim svičevima.

Historically, the main reason for purchasing hubs rather than switches was their price. This motivator has largely been eliminated by reductions in the price of switches

Postoji tri vrste habova: Pasivni habovi samo prihvataju signal sa jednog porta i prosleđuju ga na ostale portove, bez

ikakvog pojačavanja signala. Kroz njih signal samo prolazi. Za rad ovih habova nije potrebna struja. Koriste se u manjim mrežama, u kojima je rastojanje između računara manje.

Aktivni habovi pojačavaju signal3 pre nego što ga proslede dalje, i zato im za rad treba struja. Inteligentni habovi slični su aktivnim habovima, ali im je dodata mogućnost daljinskog

upravljanja. Ovi habovi omogućavaju generisanje izveštaja i statistika o iskorišćenju i greškama, kao i daljinsko blokiranje ili aktiviranje pojedinih priključaka (iz bezbednosnih razloga ili radi rešavanja problema).

Svič Svič (engl. switch) je po izgledu sličan habu, i kao i hab koristi se za povezivanje više računara u jednu lokalnu mrežu, ali funkcioniše drugačije od haba. Kada neki računar koji je povezan na svič preko nekog porta pošalje paket podataka, svič pročita informacije iz zaglavlja paketa kako bi utvrdio fizičke (MAC) adrese računara predajnika i računara prijemnika. Na osnovu MAC adrese računara primaoca, svič šalje podatke samo na port na koji je povezan računar kojem su podaci namenjeni. Dakle, svič ne šalje (kao hab) signal sa

3 Pri prostiranju kroz kabl, signali slabe i izobličavaju se. Ako je kabl dovoljno dug, zbog slabljenja signal će postati neprepoznatljiv i neupotrebljiv. Pojačavanje signala omogućava da se signal pošalje na veću udaljenost, a da slabljenje ostane u dozvoljenim granicama. Pre nego što su se pojavili habovi, za pojačavanje signala koristili su se drugi uređaji, tzv. ripiteri (engl. repeater)

ulaznog porta na sve ostale portove4. Svič u memoriji čuva tabelu sa MAC adresama računara i portovima na koje su ti računari priključeni.

Danas su svičevi uglavno zamenili habove, jer su napredniji uređaji. Neke od prednosti svičeva su: Onemogućuju koliziju

Dok habovi koliziju samo detektuju, svičevi rade tako da do kolizije ne dolazi. Recimo da su računari A,B,C i D povezani na svič. Tada računari A i B mogu međusobno da razmenjuju podatke u isto vreme kada i računari C i D između sebe razmenjuju podatke, zato što se kod sviča podaci sa izvornog porta šalju samo na odredišni port, a ne na sve ostale portove.

Onemogućuju prisluškivanjeS obzirom da se u mreži sa habom saobraćaj prosleđuje na sve portove, bilo koji računar može da prisluškuje komunikaciju nekog drugog računara. Kod sviča to nije slučaj, jer se saobraćaj emituje samo na odredišni port.

Veći propusni opseg za računarU mreži sa protokom od npr. 100 Mbs gde su računari povezani preko haba, računari dele taj propusni opseg. U mreži sa istim protokom, ali gde su računari povezani preko sviča, svaki računar koristi svoj propusni opseg od 100 Mbs.

Omogućavaju pun dupleksSvič omogućava pun dupleksni prenos podataka (istovremeno prenošenje podataka u oba smera).

UsmerivačUsmerivač (ruter, engl. router) je uređaj koji služi za povezivanje dve ili više mreža5, i preko njih se odvija saobraćaj između različitih mreža6. To mogu biti kako mreže na koje je ruter direktno, fizički povezan, tako i druge, udaljene mreže. Za svaki paket podataka koji treba poslati nekom računaru u drugoj mreži, ruter određuje putanju - rutu kojom taj paket treba da ide, i taj isti paket prosledjuje sledećem ruteru u nizu7. Za taj posao ruteri koriste podatke iz tabele rutiranja (engl. routing table).

Može se reći da su ruteri u suštini računari čiji su softver i hardver specijalizovani za namenu da povezuju više mreža. U malim lokalnim mrežama ruter se obično postavlja da bude veza između same mreže i Interneta. Tako na primer ADSL ruter služi kao veza između kućne mreže i mreže Internet provajdera do koje ruter dolazi preko ADSL veze.

Ruteri su uređaji koji barataju sa adresama mreža, a ne adresama računara. Kada ruter primi paket podataka na jedan od svojih portova, on ispita adresu na koju je taj paket poslat, iz te adrese izdvoji adresu mreže na kojoj se nalazi odredišni racunar i na osnovu te mrežne adrese odlučuje gde će dalje proslediti paket. Ako mreži na kojoj se nalazi odredišni računar može da pristupi direktno, ruter šalje paket toj mreži. Ako ne može direktno da joj pristupi, ruter analizira tabelu rutiranja, bira najbolju putanju do odredišne mreže8 i izabere drugi ruter koji se nalazi na putanji ka traženoj mreži i prosledi mu paket.

Tabela rutiranja je fajl9 smešten RAM rutera i sadrži listu adresa mreža ka kojima ruter može da usmeri saobraćaj. Tabele rutiranja mogu da sadrže i indikator kvaliteta veze ka određenoj mreži, kao i

4 Ipak, postoje slučajevi i kada svič šalje paket podataka na sve portove. Na primer, u slučaju broadcasting-a, odnosno slanja opštih poruka (tada se emituje tzv. broadcast paket, tj. paket koji se šalje sa jednog računara na sve adrese u mreži). Takođe i kada je paket upućen na adresu koju do tada svič „nije naučio“, paket se prosleđuje na sve portove 5 U stvari, preciznija definicija rutera glasi da je to uređaj koji povezuje podmreže6 Saobraćaj unutar jedne mreže odvija se bez posredovanja rutera7 Može se desiti da su obe mreže, i ona u kojoj se nalazi računar koji šalje paket, i ona u kojoj se nalazi računar koji prima paket, direktno povezane na isti ruter. Tada ruter paket samo prosleđuje u mrežu u kojoj se nalazi odredišni računar 8 Može postojati više putanja do mreže u koju treba da se pošalju podaci, ali ruter je u stanju da odredi najbolju putanju9 Primer tabele rutiranja (tabela sa Cisko rutera):

adresu sledećeg uređaja kome treba uputiti saobraćaj. Rute koje se nalaze u tabeli rutiranja možemo podeliti u tri grupe:

Direktno povezane ruteRuter se uvek direktno povezuje na neke mreže. Te mreže automatski ulaze u tabelu ruturanja kao direktno povezane mreže.

Statički dodeljene ruteOve rute unosi ručno administrator. Najčešće se koriste u mrežama sa malim brojem rutera, ili kada postoji samo izlaz na internet servis provajdera.

Dinamički određene ruteDinamički određene rute se formiraju pomoću protokola rutiranja kao što su RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First)... Ovi protokoli koriste se da ruteri razmene međusobno informacije koje imaju, tako da su u stanju da oforme nove putanje kada se stvore, ili ukinu neke postojeće putanje ako su nestabilne ili neupotrebljive.

Ruteri su grupisani u autonomne sisteme (AS). Ruteri u istom AS-u koriste iste protokole rutiranja (to su tzv. unutrašnji protokoli rutiranja, koji se koriste unutar jednog AS-a). Vezu između dva AS-a čine posebni uređaji, koji se nazivaju gateway ruteri. Oni omogućavaju rutiranje između različitih AS-a koristeći tzv. spoljašnje protokole, kao što je BGP (Border Gateway Protocol). Ovi uređaji ustvari povezuju mreže koje „pričaju različitim jezicima“ (odnosno koriste različite unutrašnje protokole). Oni prepakuju podatke koji se razmjenjuju između drugačijih mreža tako da svaka od njih može razumeti podatke iz one druge.

Ruter se postavlja kao podrazumevani izlaz sa mreže (engl. default gateway). Default gateway za neku mrežu možemo shvatiti kao neku kapiju kroz koju se usmerava saobraćaj iz neke mreže i u neku mrežu. Kada računar šalje paket na neku IP adresu koja je van mreže kojoj računar pripada, onda se taj paket šalje na default gateway.

Prilikom prosleđivanja paketa, ruteri mogu da vrše preslikavanje adrese10 (engl. Name Address Translation, NAT). Prilikom preslikavanja adrese, ruter u paketu koji prosleđuje menja podatak o pošiljaocu, odnosno IP adresu računara koji šalje paket zamenjuje svojom adresom. Obično se male kućne ili kancelarijske lokalne mreže instaliraju tako da se računarima u mreži daju određene IP adrese, ali kada ti računari šalju podatke vam mreže, u paketu se njihova adresa zamenjuje IP adresom rutera koji se takođe nalazi u mreži i povezan je sa Internet provajderom. To znači da svi računari iz ove mreže, kada izađu na Internet, vide se kao da imaju adresu rutera. U tom slučaju, kažemo da računar ima unutrašnju (internu, privatnu) IP adresu (to je njegova lična IP adresa) i spoljašnju (eksternu,javnu) IP adresu (IP adresu pod kojom ih vide računari van njihove mreže).

U tabelama rutiranja rute ka direktno povezane rute se najčešće označavaju latiničnim slovom "C" od (engl. Connected), statičke rute se označavaju latiničnim slovom "S" od (engl. Static), a dinamički određene rute se označavaju nekim od latiničnih slova koje upućuje na protokol rutiranja kojim je ruta određena10 Za ovaj postupak koriste se i izrazi prevođenje adrese, maskiranje adrese, translacija adrese, natovanje adrese

Zahvaljujući tome što se njihova adresa ne vidi na Internetu, računari čija se adresa prevodi, ne mogu ostvarivati sve tipove veza na Internetu. Iz istog razloga jedna od posledica prevođenja adresa jeste i povećana bezbednost i privatnost računara iz lokalne mreže.

Pitanja:1. Šta je modem i šta radi modem?2. Kakvi modemi postoje i kako se povezuju?3. Opiši asinhronu komunikaciju.4. Opiši sinhronu komunikaciju.5. ADSL.6. Šta je hab i kako izgleda?7. Kako hab funkcioniše?8. Vrste habova.9. Pasivni hab.10. Aktivni hab.11. Inteligentni hab.12. Šta je svič i kako izgleda?13. Kako funkcioniše svič?14. Prednosti sviča u odnosu na hab.15. Šta je ruter i koji je zadatak rutera?16. Kako funkcioniše ruter?17. Tabela rutiranja, rute i protokoli rutiranja.18. Unutrašnji i spoljašnji protokoli rutiranja.19. Default Gateway.20. Preslikavanje adrese (NAT) i posledice.