22
MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠU INTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010 Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mreža Prema vrsti konekcije i veličini prostora koji je mrežom obuhvaćen, mreže delimo na sledeća tri tipa (sl.1): mreže širokog područja WAN, (2) lokalne mreže LAN i (3) gradske (metropolitan) mreže MAN. Slika 1. Mrežne topologije Mreže širokog područja Poslovne kompanije i državne institucije suočene sa potrebom povezivanja različitih lokacija, razbacanih po čitavoj teritoriji zemlje, problem rešavaju kreiranjem mreže širokog područja (wide area network - WAN). Među kompanije koje uveliko koriste WAN mreže spadaju i sledeće: Londonski naftni gigant, British Petroleum, poseduje globalnu WAN mrežu kojom povezuje sve svoje centre za obradu podataka, kako bi svojim zaposlenima širom planete omogućio pristup informacijama vezanim za nalazišta nafte, distribuciju energije, kao i za istraživanja i razvoj hemijske industrije (slika 2.). Mreža povezuje na stotine ispostava ove moćne kompanije u Severnoj i Južnoj Americi, Evropi i Aziji. Glavni centar za obradu podataka, smešten u Glazgovu u Škotskoj, komunikacijskim kanalima je povezan sa najvažnijim poslovnim centrima u evropskim gradovima Aberdeen, Glasgow, London i Stavanger (Norveška); zatim sa čvorištima u SAD, koja se nalaze u gradovima Houston, Cleveland i Anchorage; kao i sa južnoameričkim centrima u Karakasu (Venecuela) i Bogoti (Kolumbija). Poslovni centri u Moskvi i Džakarti (Indonezija) takode mogu komunicirati sa glavnim centrom za obradu podataka u Glazgovu preko WAN mreže ove kompanije. Čitava mreža je dizajnirana tako da zaposlenima, ma na kojoj se geografskoj lokaciji oni nalazili, omogući nesmetan pristup svim potrebnim podacima. Slika 2. Globalna WAN mreža kompanije British Petroleum Pod topologijom mreže podrazumeva se njen fizički oblik - odnosno, međusobni relativni raspored čvorova ili radnih stanica na mreži. Prilikom izbora strukture, mrežni dizajneri moraju uzeti u obzir rastojanje između pojedinih čvornih tačaka, učestalost i količinu informaciia koje će se tom mrežom prenositi, kao i mogućnosti obrade podataka na svakoj od čvornih tačaka.

Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Predavanje 8-9

Tipovi informacionih mrežaPrema vrsti konekcije i veličini prostora koji je mrežom obuhvaćen, mreže delimo na sledeća tri tipa (sl.1): mreže širokog područja WAN, (2) lokalne mreže LAN i (3) gradske (metropolitan) mreže MAN.

Slika 1. Mrežne topologije

Mreže širokog područjaPoslovne kompanije i državne institucije suočene sa potrebom povezivanja različitih lokacija, razbacanih po čitavoj teritoriji zemlje, problem rešavaju kreiranjem mreže širokog područja (wide area network - WAN). Među kompanije koje uveliko koriste WAN mreže spadaju i sledeće:

• Londonski naftni gigant, British Petroleum, poseduje globalnu WAN mrežu kojom povezuje sve svoje centre za obradu podataka, kako bi svojim zaposlenima širom planete omogućio pristup informacijama vezanim za nalazišta nafte, distribuciju energije, kao i za istraživanja i razvoj hemijske industrije (slika 2.). Mreža povezuje na stotine ispostava ove moćne kompanije u Severnoj i Južnoj Americi, Evropi i Aziji. Glavni centar za obradu podataka, smešten u Glazgovu u Škotskoj, komunikacijskim kanalima je povezan sa najvažnijim poslovnim centrima u evropskim gradovima Aberdeen, Glasgow, London i Stavanger (Norveška); zatim sa čvorištima u SAD, koja se nalaze u gradovima Houston, Cleveland i Anchorage; kao i sa južnoameričkim centrima u Karakasu (Venecuela) i Bogoti (Kolumbija). Poslovni centri u Moskvi i Džakarti (Indonezija) takode mogu komunicirati sa glavnim centrom za obradu podataka u Glazgovu preko WAN mreže ove kompanije. Čitava mreža je dizajnirana tako da zaposlenima, ma na kojoj se geografskoj lokaciji oni nalazili, omogući nesmetan pristup svim potrebnim podacima.

Slika 2. Globalna WAN mreža kompanije British Petroleum

Pod topologijom mreže podrazumeva se njen fizički oblik - odnosno, međusobni relativni raspored čvorova ili radnih stanica na mreži. Prilikom izbora strukture, mrežni dizajneri moraju uzeti u obzir rastojanje između pojedinih čvornih tačaka, učestalost i količinu informaciia koje će se tom mrežom prenositi, kao i mogućnosti obrade podataka na svakoj od čvornih tačaka.

Page 2: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

topologljaKonfiguracija neke mreže, odnosno relativni raspored čvornih tačaka ill radnih stanica na mreži.

mreža širokog područja (WAN)Mreža kojom su međusobno povezane lokacije koje su razbacane po čitavoj teritoriji neke zemlje ili više kontinenata.

Zajednički prenosioci (common carriers) su kompanije koje pružaju usluge prenosa govornih poruka i podataka preko neke javne komunikacijske mreže. Na teritoriji SAD, najpoznatije kompanije ove vrste su AT&T, WorldCom i Sprint, dok se u drugim zemljama pružanjem ovih usluga bave: BT (British Telecom), francuski Telecom, Deutche Telecom, Nippon Telephone and Telegraph (NTT).

zajednički prenosilac (common carrier)Kompanija koja pruža usluge prenosa govornih poruka i podataka preko neke javne komunikacijske mreže.

Propusni opseg Brzina kojom se informacije prenose preko nekog komunikacijskog medijuma određena je njegovim propusnim opsegom (bandwidth). Veći propusni opseg znači da će više informacija biti poslato preko nekog medijuma u datom vremenskom intervalu. Propusni opseg neke mreže meri se (indirektnim putem) brojem bitova podataka prenetih u toku jedne sekunde:

• Kilobits per Second (kbps) Hiljadu bitova u sekundi

• Megabits per Second (mbps) Milion bitova u sekundi

• Gigabits per Second (gbps) Milijardu bitova u sekundi

Prenos od 56.600 bitova podataka u sekundi, je uobičajena brzina za dial-up konekcije izmedu PC računara i serverskih ili mainframe kompjutera na WAN mrežama.

Oprema: Savremene WAN mreže, koriste takozvani T-nosač mrežnog kanala (T-carrier), sa izuzetno velikom brzinom prenosa, koji se uglavnom koristi za kreiranje kičme kompjuterskih mreža, ali i za direktno (point-to-point) povezivanje udaljenih lokacija. Pod kičmom (backbone) se podrazumeva visokobrzinski prenosni link, koji međusobno povezuje sporije mreže ili pojedinačne kompjutere, smeštene na različitim lokacijama. T-nosači imaju sledeće standardne brzine prenosa: T-l linije na 1.544 mbps; T-2 na 6.312 mbps; T-3 na 44.736 mbps; i T-4 linije na 274.176 mbps. Izvan teritorije Sjedinjenih Država i Japana, T-nosači se obično nazivaju PCM nosačima.

Optička vlakna: Nakon što je, krajem 70-tih i početkom 80-tih godina 20. veka došlo do otkrića optičkih vlakana (čime je omogućeno slanje podataka preko staklenih vlakana, umesto preko bakarnih provodnika), kompanija AT&T je započela sa upotrebom lasera za slanje digitalnih informacija u obliku koncentrisanog zraka svetlosti, što je dovelo do ogromnog povećanja brzine prenosa. (Brzina svetlosti je neuporedivo veća od brzine kretanja elektriciteta.) Oznake OC-1 i OC-3 se odnose na mrežne kanale od optičkih vlakana. Ovi kanali imaju istu namenu kao i T-nosači, ali im je drugačii naziv dodeljen zbog razlika u elektronskim kolima i propusnom opsegu. Kanal OC-1 se sastoji od jednog para optičkih kablova. Njegova brzina prenosa je neznatno veća od brzine T-3 nosača i iznosi 51.840 mbps. Sledeća tabela prikazuje standardne brzine preko OC kanala:

OC-1 51.840 mbps OC-24 1.244 gbpsOC-3 155.250 mbps OC-36 1.866 gbpsOC-9 466.560 mbps OC-48 2.488 gbpsOC-12 622.080 mbps OC-96 4.976 gbpsOC-18 933.120 mbps OC-192 10. gbps

Optički kablovi imaju znatno veći domet od T-nosača. Naime, kod T-nosača je neophodno postavljati repetitore (uređaje koji vrše prijem i ponovno odašiljanje digitalnih poruka) na svaku milju razdaljine, kako bi se održala jačina signala i smanjili neželjeni šumovi. Nasuprot tome, kod optičkih kablova repetitori mogu biti postavljeni na rastojanju od čak 70 kilometara. Osim toga, za prenos podataka optičkim kablovima je sve do nedavno korišćena samo jedna boja svetlosti (crvena). Danas su već razvijena upotreba 16 različitih boja svetlosti u jednom jedinom optičkom vlaknu. Na taj način se dobija ekvivalent od 16 OC-1 kanala uz pomoć samo jednog para optičkih vlakana (prema trenutno važećem standardu, kanal OC-48 se sastoji od 50 vlakana u oba smera, što ukupno čini 100 vlakana uvezanih u jedan kabl). Tako se podaci preko jednog optičkog vlakna mogu prenositi brzinom od 829.44 mbps.

Page 3: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Lokalne mrežeMreže lokalnog područja (local area networks - LAN) služe za međusobno povezivanje kompjutera i komunikacijskih uređaja (štampača, fax mašina i uređaja za skladištenje podataka) unutar jedne ili više susednih kancelarija u poslovnoj zgradi ili nekom kompleksu poslovnih objekata (slika 3.). Ovim mrežama se tipično premošćuju rastojanja od nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara. LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža skladišnih prostora (SAN mreža) i odgovarajućeg broja štampača. Desktop kompjuter koji je priključen na lokalnu mrežu obično se naziva radnom stanicom, (node) odnosno klijentom. Kompjuter koji igra ulogu "domaćina" (hosta) mreže i obezbeđuje potrebne resurse koje zajednički koriste svi učesnici na mreži, naziva se serverom.

Primer pojma propusnog opsega mreže (bandwith): Jedna stranica kucanog teksta standardno sadrži oko 275 reči - što otprilike iznosi 2000 bajtova, odnosno 16.000 bitova informacija (jedan bajt ima 8 bitova), uključujući sve znake interpunkcije, razmake i prazne linije. Za prenos jedne ovakve stranice putem standardnog modema, upotrebom telefonskih linija sa brzinom od 56 kbps, može se preneti za 0.28 sekundi. Korišćenjem još brže komunikacijske mreže, sa brzinom od, recimo, 1.544 mbps, vreme prenosa se svodi na samo jedan stoti deo sekunde.PRIMER: Za prenos 600 stranica knjige preko neke WAN mreže, sa prosečnom stranicom od 3000 bajtova (24.000 bitova) informacija, biće potrebno:

• Na brzini od 2400 Bps (dial-up konekcija) - 7000 sekundi (116 minuta)• Na brzini od 56.000 Bps - 300 sekundi (5 minuta) • Na brzini od 1544 mbps - 10.8 sekundi

Server obično poseduje veću primarnu memoriju, veći skladišni kapacitet i veću brzinu obrade podataka od svih ostalih kompjutera na mreži. Pojedine mreže raspolažu većim brojem servera, bilo kao rezerva u slučaju otkaza jednog servera ili u cilju bolje distribucije baze podataka, kako bi korisnici mogli brže pristupati potrebnim informacijama.

Fajl serverom se naziva kompjuter čiji su fajlovi dostupni svim korisnicima priključenim na datu LAN mrežu. Kod nekih LAN mreža, funkciju fajl servera može vršiti običan mikrokompjuter, dok se kod drugih ova uloga dodeljuje kompjuterima sa većim kapacitetom disk drajva, sa specijalnim softverom. Brzina prenosa podataka se kod LAN mreža obično kreće u granicama od 1 do 1000 mbps.

Mreže gradskog područjaMreže gradskog područja (metropolitan area networks - MANs), su evoluirale iz LAN mreža. Podaci i informacije se prenose preko relativno većih rastojanja (oko 30 milja ili 50 kilometara) i većim brzinama (do 1 gbps) nego što je to moguće na LAN mrežama. Pored toga, MAN mreže se često dizajniraju tako da se preko njih mogu prenositi raznovrsniji oblici informacija nego što je to slučaj kod LAN mreža, uključujući kombinacije govornih poruka, podataka, slika i video sadržaja. MAN mreže su obično optimizovane za prenos govornih informacija i podataka.

fajl serverKompjuter u kome su smešteni fajlovi dostupni svim korisnicima priključenim na lokalnu kompjutersku mrežu.

mreža gradskog područja (MAN)Mreža pomoću koje se podaci mogu prenositi na gradskim rastojanja, većim brzinama od LAN mreža.

Kod MAN mreža radi postizanja kombinacije visoko-brzinskih performansi i mogućnosti prenosa informacija po čitavom gradu kao prenosni medijum se uglavnom koriste kablovi od optičkih vlakana. Standard pod nazivom SONET (synchronous optical networking - sinhrono optičko umrežavanje) predstavlja visokobrzinsku (od 45 mbps do 1.5 gbps) mrežnu speciflkaciju, zasnovanu na upotrebi kanala od optičkih vlakana.

Denver, glavni grad države Colorado, poznat još i pod nazivom Mile-High City zbog svoje velike nadmorske visine na obroncima Stenovitih Planina, je sve poznatiji i po svojim visoko-brzinskim mrežnim linkovima na kojima se zasniva njegova MAN kompjuterska mreža. Mreža obuhvata sve najvažnije gradske institucije, uključujući i međunarodni aerodrom Denver International Airport, pri čemu se podaci prenose putem jednog OC-3 ATM kanala brzinom od 155 mbps (2003.). Preko ove mreže se, pored podataka, mogu prenositi i govorne poruke i video sadržaji. Planirano je da Denverova MAN mreža uskoro bude primenjiva u telemedicini i prenosu video konferencija, pri čemu će na mrežu biti priključeno 5000 korisnika u nekih 300 vladinih institucija.

Page 4: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Mrežni kanaliKomunikacijski kanaliKomunikacijski kanal, povezuje različite komponente neke mreže. Postoje dve kategorije komunikacijskih kanala: (1) fizički kanali i (2) bežični (ili bez-kablovski, engl. cableless) kanali.

komunikacijski kanai/komunikacijski medijumFizički ili bežični medijum koji povezuje različite komponente neke mreže.

Fizički kanali Fizički kanali su žice ili kablovi duž kojih se vrši prenos podataka i informacija. Postoje tri vrste fizičkih kanala: telefonski kabl (twisted pair), koaksijalni kabl i optički kabl (slika 4.).Veća upotreba telefonskih žica kao popularnog medijuma za prenos podataka izmedu većeg broja međusobno udaljenih korisnika su i danas najpopularniji medijum. Ovaj telefonski žičani medijum, koji se često označava i kao twisted pair (uvijeni parovi žica), sastoji se od tankih bakarnih provodnika koji se u parovima uvijaju jedan oko drugog. S obzirom na to da su twisted pair kanali prvobitno razvijeni za prenos govora i teksta, IT profesionalci ovaj medijum obično nazivaju kanalom govornog nivoa.

Slika 4. Fizički komunikacijski kanaliFizički komunikacijski kanali prenose podatke i informacije duž žičanih provodnika ili optičkih vlakana.

(Bakarni, koaksijalni, optički)

Koaksijalni kabl sastoji se od jednog ili više centralnih izolovanih žičanih provodnika, oko kojih je obmotana žičana mrežica ili tanka metalna folija. Koaksijalni kablovi omogućavaju veću brzinu prenosa kanala govornog nivoa i nude mogućnost efikasnog prenosa svih tipova informacija. Kablovska televizija, koristi koaksijalne kablove radi prijema programa bez smetnji. Postoje dve vrste koaksijalnih kablova: (1) kabl osnovnog opsega (baseband) i (2) kabl širokog propusnog opsega (broadband). Baseband kabl, koji je u stanju da pojedinačnu poruku ili komunikaciju prenosi veoma velikom, megabitnom brzinom, često se koristi u lokalnim (LAN) mrežama. Za razliku od njega, broadband kabl prenosi vise različitih signala - podatke, glas i video sadržaje - istovremeno; pritom se svaki signal može prenositi različitom brzinom. Broadband kablovi se koriste u mreži kablovske televizije. Obe vrste koaksijalnih kablova u stanju su da postignu brzine prenosa podataka od preko 100 mbps.

Optički kabl (fiber-optic) predstavlja najnoviji tip fizičkih komunikacijskih kanala. Ovaj visokopropusni komunikacijski medijum koristi svetlost kao nosač digitalnih informacija. Ulogu transmisionog medijuma ovde imaju staklena vlakna. Kako su staklena vlakna znatno tanja od metalnih žica, to znači da se mnogo veći broj njih može smestiti unutar jednog kabla, pri čemu svako pojedinačno vlakno prenosi informacije brzinama neuporedivo većim nego kod twisted pair ili koaksijalnih kablova. Pored toga, s obzirom na to da se podaci i informacije prenose laserskim (svetlosnim) zracima, umesto električnom strujom, optički kablovi su potpuno imuni na smetnje (interferencije) uzrokovane radom drugih električnih potrošača unutar objekata ili blizinom električnih vodova.

Twisted pair: Fizički komunikacijski kanal koji se sastoji od parova uvijenih bakarnih provodnika.

Koaksijalni kabl Fizički komunikacijski kanal koje se sastoji od jednog ili više centralnih izolovanih žičanih provodnika, oko kojih može biti obmotana žičana mrežica ili tanka metalna folija.

Baseband kabl: Koaksijalni kabl za pojedinačne poruke i megabitne brzine u LAN mrežama.

Broadband kabl Koaksijalni kabl za prenos više različitih signala: glas i video sadržaje - istovremeno; pritom se svaki signal

može prenositi različitom brzinom.

optički kabl: Fizički komunikacijski kanal sačinjen od staklenih vlakana, kroz koje se podaci prenose laserskom svetlošću.

Page 5: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Bežični kanali Četiri najčešće korišćena tipa bežičnih (wireless, ponekad se nazivaju i cableless) prenosnih kanala su: mikrotalasni, satelitski, infracrveni i radio signali. U zavisnosti od potreba konkretne kompanije, pomenuti medijumi mogu biti korišćeni samostalno ili u kombinaciji sa bilo kojim drugim tipom bežičnih ili fizičkih kanala. Bežični kanali su važan i preovlađujući mrežni medijum za takozvane tablične (tablet) kompjutere i "svetlosne olovke", kao i za sve popularnije lične digitalne pomoćnike (PDA uredaje). Mikrotalasi su emisija podataka i informacija pomoću visokofrekventnih radio signala, bez ikakve žičane ili kablovske veze između predajne i prijemne lokacije. Mikrotalasni signali se mogu prenositi bilo preko zemaljskih stanica ili upotrebom komunikacionih satelita. U prvom slučaju, relejni tornjevi, stacionirani na međusobnom rastojanju od približno 54 km, primaju i reemituju poruke, te na taj način povezuju izvornu i odredišnu lokaciju komunikacije. Važno je napomenuti da između susednih releja mora postojati optička vidljivost, zbog toga što se signali kroz vazduh prostiru po pravoj liniji (slike 5.a i 5.b). Stoga se zemaljske mikrotalasne stanice (releji) obično postavljaju na krovove najviših zgrada u gradskim područjima, odnosno na vrhove brda i planina u slabije naseljenim oblastima.

Slika 5.a Zemaljski prenosKod zemaljskog prenosa mikrotalasa, signali se prenose sa jedne na drugu tanjirastu antenu, koje se nalaze na

međusobnom rastojanju od maksimalno 54 km. Pritom je neophodna optička vidljivost.

Satelitski prenos U situacijama kada komunikaciju treba obaviti preko većih rastojanja, ili kada se između pojedinih lokacija nalaze nepremostive prirodne ili veštačke prepreke, znatno prihvatljiviji metod prenosa podataka sastoji se u upotrebi satelita. Primenom ovog tipa bežične transmisije, fizičko rastojanje između učesnika u komunikaciji više ne predstavlja nikakvu prepreku. Sama komunikacija se obavlja tako što se signal šalje od zemaljske mikrotalasne stanice ka odgovarajućem komunikacionom satelitu koji se nalazi na fiksnoj (ili takozvanoj geostacionamoj) orbiti oko Zemlje, 40.000 km iznad njene površine. Signal se, zatim, od satelita prosleđuje ka jednoj ili više zemaljskih stanica (slika 5.b).

Slika 5.b Satelitski prenosKod satelitskog prenosa mikrotalasa, satelit koji kruži oko Zemlje na visini od približno 22.000 milja igra ulogu

relejne stanice koja prenosi signale sa jedne zemaljske stanice na drugu.

LEO je tip satelitskog prenosa signala, koji se zasniva na upotrebi tzv. niskoletećih satelita (low-earth-orbit satellites - LEOs). Pošto ovi sateliti kruže oko Zemlje na mnogo manjem rastojanju od ostalih satelita (na visini od približno 1500 kilometara), to satelitski sistem LEO nudi značajne prednosti sa aspekta pružanja najrazličitijih mobilnih servisa, u poređenju sa geostacionarnim (GEO) sistemima. Primera radi, kod LEO sistema ne postoji problem relativno dugog vremena putovanja signala koji dovodi do pojave eho-efekta karakterističnog za GEO sisteme, a nije neophodna ni upotreba glomaznih i skupih usmeravajućih antena, koje moraju biti postavljene na liniji optičke vidljivosti sa odgovarajućim geostacionarnim satelitom. Osim toga, znatno su niži troškovi proizvodnje LEO satelita i njihovog lansiranja u orbitu. Njihov jedini nedostatak je u tome što je za pokrivanje većeg geografskog područja potreban veći broj satelita, s obzirom na to da oni kruže po orbiti koja je znatno bliža površini Zemlje.

Page 6: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Private branch exchange (PBX), ili computer branch exchange (CBX), predstavlja privatnu telefonsku mrežu koja je dizajnirana tako da zadovolji potrebe konkretne organizacije (zgrade) u kojoj je instalirana. Ovom mrežom su međusobno povezani svi telefoni - to jest, stanice unutar datog poslovnog objekta. Pozivi koji dolaze sa spoljnjih linija bivaju obrađeni od strane PBX-a, koji svaki poziv prebacuje na odgovarajuću internu ekstenziju. Slično tome, svi odlazeći pozivi se pomoću PBX-a usmeravaju (rutiraju) ka nekoj od raspoloživih spoljašnjih linija. Danas se većina PBX sistema zasniva na upotrebi kompjutera - mikro procesori upravljaju preusmeravanjem poziva i prate promene lokacija različitih ekstenzija.

bežični (wireless) prenosKod bežičnih kanala prenos podataka se vrši upotrebom radio signala koji se, umesto kroz metalne provodnike ili optičke kablove, prostiru kroz vazduh ili bezvazdušni prostor.

mikrotalasiTalasna emisija kod koje se podaci i informacije šalju kroz vazduh, u obliku visokofrekventnih radio signala.

satelltski prenosTalasna emisija kod koje se komunikacija obavlja slanjem visokofrekventnih radio signala sa zemaljske stanice do satelita u Zemljinoj orbiti, odakle se oni zatim odašilju ka drugim zemaljskim stanicama.

nlskoleteći (LEO) satelitS obzirom na to da oko Zemlje kruže na orbiti koja je znatno niža od putanje ostalih satelita, LEO satelitski sistemi pružaju značajne komparativne prednosti: kod njih nema relativno dugotrajnog putovanja signala, oni ne zahtevaju upotrebu glomaznih i skupih usmerenih antena, a manji su i troškovi njihove proizvodnje i lansiranja u orbitu. Njihov jedini nedostatak se sastoji u potrebi za većim brojem satelita, s obzirom na to da kruže na maloj visini iznad Zemlje.

private branch exchange (PBX) computer branch exchange (CBX)Privatni telefonski sistem koji je dizajniran tako da zadovolji potrebe konkretne organizacije u kojoj je instaliran.

Terminali veoma malog raspona (very small aperture terminals - VSATs). VSAT terminali predstavljaju prilično jeftine (svega par stotina eura) zemaljske satelitske stanice, sa antenom čiji je predajnik manji od jednog metra. Ovi sistemi kompanijama omogućavaju kreativno i efikasno korišćenje komunikacijskih mreža, jer zemaljska stanica može biti instalirana na skoro svakom zamislivom mestu i pritom sve vreme održavati kontakt sa orbitirajućlm satelitom. Jedan od najvećih drumskih prevoznika robe na teritoriji SAD, kompanija Schneider National, među prvima je svoje kamione opremila VSAT terminalima. Postavljeni na krovu vozačeve kabine, ovi prijemnici omogućavaju kompaniji da sa svojim vozačima komunicira u bilo koje vreme. Kompanija Schneider mora redovno da plaća pristup javnim komunikacijskim satelitima koji kruže oko Zemlje.

Infracrveni signali Komunikacija putem infracrvenih (infrared) svetlosnih talasa obavlja se uz pomoć kombinacije predajnog i prijemnog uređaja, koji se naziva primopredajnikom (transceiver). Podaci i informacije se prenose u kodiranom obliku, pomoću zraka infracrvene svetlosti koji putuje od jednog do drugog primopredajnika. Upotreba infracrvenih sistema je ograničena na relativno male prostore, kao što su skladišta maloprodajnih firmi ili veće poslovne kancelarije, u kojima se može obezbediti optička vidljivost izmedu prijemnika i predajnika. Infracrvenu komunikaciju između različitih prostorija ili poslovnih objekata moguće je ostvariti samo pod uslovom da se oni nalaze na bliskom međusobnom rastojanju (ne većem od 200 metara), kao i da između njih postoji optička vidljivost.

terminal veoma malog raspona (VSAT)Zemaljska satelitska stanica sa antenom prečnika manjeg od jednog metra.

Infracrveni signaliBežična talasna emisija kod koje se prenos podataka i informacija vrši u kodiranom obliku, pomoću zraka infracrvene svetlosti koji putuje od jednog do drugog primopredajnika.

primopredajnikKombinacija odašiljača i prijemnika pomoću kojeg se može istovremeno vršiti slanje i prijem podataka.

XM Satellite Radio Pretraživanje radio stanica više nikada neće izgledati kao pre, zahvaljujući kompaniji XM Satellite Radio, čije se sedište nalazi u Washingtonu. Po ceni mesečne pretplate od oko 10 dolara, slušaoci mogu da biraju između 70 muzičkih i dodatnih 30 kanala koji preko celog dana emituju vesti, sportske događaje i zabavne sadržaje - sve u svemu, čitavih 100 osnovnih kanala, od kojih preko 35 u toku programa uopšte ne emituju reklamne poruke. Povrh svega toga, XM Satellite Radio svojim slušaocima isporučuje kristalno čist zvuk bez ikakvih šumova, koji je moguće postići jedino primenom digitalne tehnologije.XM Satellite Radio na raspolaganju ima dva moćna satelita i razgranatu mrežu zemaljskih repetitora - elektronskih uređaja koji vrše prijem i ponovno odašiljanje satelitskih signala.

Page 7: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Radio talasi Kod radio-talasnih prenosa, koji se ponekad nazivaju i radio-frekventnim (RF) prenosima, koriste se frekvencije iznajmljene od neke od javnih radio mreža u datom regionu. Kompanija, ili induvidualni korisnici, plaćaju mesečnu pretplatu za vreme tokom kojeg u eter odašilju informacije na frekvenciji koja im je dodeljena. Pritom, odašiljači šalju informacije ka prijemnicima koji su podešeni na tu istu frekvenciju. Radio talasi, međutim, nisu praktični za prenos većih fajlova ili baza podataka, s obzirom na njihove relativno male brzine prenosa.

U različitim zemljama odgovarajuće vladine agencije regulišu dodelu frekvencija na različite načine i u različite svrhe. Generalno govoreći, ne postoje neke specijalne RF frekvencije koje bi bile rezervisane isključivo za upotrebu na lokalnim kompjuterskim mrežama.

Na svetskom tržištu javnih redio mreža postoje samo dva značajna proizvođača: Motorola i IBM su osnovali zajedničko preduzeće pod nazivom ARDIS Company. Na teritoriji Evrope, pak, kompanija RAM Mobile Data koristi mobilni mrežni sistem za razmenu podataka, koji je razvila švedska kompanija Ericsson AB. Svaka od pomenutih kompanija nudi čitav niz javnih radio kanala u najvećim gradskim područjima, koji su korisnicima dostupni po relativno niskoj ceni mesečne pretplate, neophodne za pokrivanje troškova iznajmljivanja frekvencije i komunikacijske opreme.

radio-talasni prenosi/radio-frekventni (RF) prenosiBežični medijum kod kojeg se za prenošenje podataka koriste frekvencije iznajmljene od javnih radio mreža.

FlZIČKI KANALI BRZINE PRENOSA

Twisted pair kabl preko 100 mbps

Koaksijalni kabl 140 mbps

Kabl od optičkih vlakana preko 2 gbps

BEŽIČNI (WIRELESS) KANALI BRZINE PRENOSA

Mikrotalasi 275 mbps

Satelitski prenos 2 mbps

Infracrvena svetlost 275 mbps

Radio talasi (RF prenos) 275 mbps

Komunikacijski kanali za WAN i MAN mrežePostoje tri različita tipa komunikacijskih kanala koja su u najširoj upotrebi od strane kompanija koje kreiraju mreže širokog područja (WAN) ili mreže gradskog područja (MAN). To su: javno dostupne mreže, privatne mreže i mreže sa dodatnim mogućnostima (value-added networks).

Javno dostupne mreže Telefonske kompanije i PTT službe, su takozvani zajednički prenosioci (common carriers) - održavaju određeni broj mreža koje su namenjene opštoj, javnoj upotrebi, usled čega se ove mreže nazivaju javno dostupnim mrežama (public-access networks). Neki specijalizovani prenosioci nude i druge vrste usluga, poput iznajmljivanja satelitskih komunikacijskih linkova. Sve ove kompanije međusobno povezuju svoje mreže sa drugim mrežama kako bi svojim klijentima ponudili jednu sveobuhvatnu, integrisanu komunikacijsku mrežu.

Kompletan skup javno dostupnih mreža često se naziva prespojenom mrežom (switched network), zbog toga što telefonske kompanije koriste takozvane centre za prespajanje (switching), koji omogućavaju prenos telefonskih razgovora ili informacija od polazišta, preko čvornih tačaka mreže, do krajnjeg odredišta. Termini pristup prespajanjem (switched access) odnosi se na pristup nekoj komunikacijskoj mreži preko prespojene, nerezervisane (nondedicated) linije. Sve veći broj savremenih mreža dizajniran je tako da može koristiti takozvano prespajanje paketa (packet switching). Kod ovakvih "packet-switched" mreža relativno male jedinice podataka, koje se nazivaju paketima (packets), bivaju usmeravane (rutirane) preko mreže ka odredišnoj adresi koja je sadržana u svakom pojedinačnom paketu. Ovakvim razbijanjem komunikacije na manje pakete podata-ka omogućeno je da jedan isti kanal zajednički dele mnogi korisnici na mreži. Ovakav tip komunikacije između pošiljaoca i primaoca naziva se beskonekcijskom (connectionless) komunikacijom. Većina saobraćaja na Internetu zasniva se na prespajanju paketa; u osnovi, Internet predstavlja jednu veliku beskonekcijsku mrežu.

paketDelić ili odsečak emitovane poruke koji u sebi, pored podataka, sadrži i adresne informacije, čime je omogućeno njegovo isporučivanje na željeno odredište.

Page 8: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Privatne mreže Ako neka organizacija ima česte potrebe za prenošenjem velikih količina informacija, onda za nju može biti ekonomičnije i efikasnije da od nekog zajedničkog nosioca iznajmi zasebne komunikacijske linije, te ne koristi javno dostupnu telekomunikacionu mrežu. Kada jedna ovakva organizacija sklopi ugovor o iznajmljivanju neke linije na određeni vremenski period, nosilac će joj tu liniju posvetiti (dedicate), što znači da će je rezervisati za ekskluzivnu upotrebu od strane te kompanije. Ovakve iznajmljene (leased) linije često nazivaju još i posvećenim linijama (dedicated lines). Mreže koje su sačinjene isključivo od posvećenih linija nazivaju se privatnim mrežama.

Komunikacijski kanali za LAN mrežeNa takozvanim mrežama lokalnog područja (LAN) retko se koriste javne prespojene mreže ili satelitski prenosni kanali, jer kod njih nema velikih rastojanja između čvornih tačaka. Mada su bežični metodi prenosa sve popularniji, linije sačinjene od optičkih, koaksijalnih, pa čak i twisted pair kablova i dalje ostaju najčešće korišćeni metod povezivanja čvorova na LAN mrežama. U većini slučajeva, kompanije jednostavno angažuju specijalizovane firme koje razvlače mrežne kablove po svim kancelarijama poslovne zgrade. Ukoliko kompanija očekuje upotrebu LAN mreže od strane velikog broja korisnika, ona najčešće izgrađuje postrojenje za visokobrzinski prenos podataka pod nazivom "kičma" mreža (backbone network). Kod WAN mreža, ovi kanali obično predstavljaju T-nosače.

Konektovanje na kanalKod WAN mreža koje koriste javnu telefonsku mrežu, za konektovanje kompjutera na komunikacijski medijum i prevođenje podataka u oblik koji se može prenositi preko datog komunikacijskog kanala, koriste se specijalni uređaji koji se nazivaju modemima. Termin modem predstavlja skraćenicu za modulaciju-demodulaciju, čime je opisana namena ovog uređaja. Kompjuteri generišu digitalne signale (kombinacije binarnih nula i jedinica), dok se linijama govornog nivoa mogu prenositi isključivo analogni signali. Modem na odašiljačkom kraju prevodi digitalni signal u analogni oblik, kako bi se on mogao preneti preko mreže. Na strani primaoca, drugi modem transformiše analogni signal nazad u digitalni oblik, koji je kompjuter u stanju da obrađuje (slika 6.). Ukoliko se radi o nekom digitalnom kanalu, za komunikaciju je neophodan digitalni modem. Ako se, pak, komunikacijski kanal sastoji od koaksijalnih kablova, neophodno je upotrebiti kablovski modem.

iznajmljena linija (dedicated) linijaKomunikacijska linija koju je neki nosilac rezervisao za ekskluzivnu upotrebu od strane određene kompanije.

privatna mrežaMreža sačinjena od iznajmljenih (posvećenih) komunikacijskih linija.

mreža sa dodatnim mogućnostima (value-added network - VAN)Javna komunikacijska mreža za prenos podataka koja, pored osnovnih, pruža i neke dodatne mogućnosti (npr. privremeno skladištenje podataka i detekciju grešaka).

kičmena mreža (backbone network)Transmisiono postrojenje, dizajnirano za prenos podataka i informacija velikim brzinama.

modem: Uređaj koji povezuje kompjuter sa komunikacijskim medijumom i vrši prevođenje podataka iz kompjutera u oblik pogodan za prenos putem tog komunikacijskog kanala. Koristi se na WAN mrežama.

Slika 6. Konvertovanje digitalnih u analogue signale uz pomoć modema

Page 9: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Slika 7.a Širokopropusni (broadband) modem

PCMCIA modemi, koji se mogu priključivati i na PC kompjutere, omogućavaju upotrebu komunikacijskog sofrvera za faksiranje dokumenata, kao i slanje i prijem e-mail poruka.

Slika 7.b Širokopropusni modemŠirokopropusni modemi pružaju korisnicima mogućnost pristupa Internetu velikom brzinom. Kablovski modemi povezuju PC računare sa Internetom preko mreže kablovske televizije, dok se DSL modemi sa Internetom povezuju preko javne

telefonske mreže

Na najčešće korišćenim tipovima LAN mreža za prenos digitalnih informacija koriste se i mrežni uređaji i mrežni kanali. Stoga na njima ne postoji potreba za korišćenjem modema. Elektronski adapter koji se naziva karticom mrežnog interfejsa može se ugraditi u kompjuter, štampač ili neki drugi uređaj, čime postaje sastavni deo tog uređaja (slika 8.). Kod PC računara, laptop kompjutera i nekih modela PDA uredaja, NIC kartica je često integrisana na samoj matičnoj ploči, čime je eliminisana potreba za korišćenjem zasebne kartice. Sa druge strane, mrežni kanal se sa karticom mrežnog interfejsa povezuje pomoću specijalnog priključka koji je nataknut na mrežni kabl. Ukoliko se koristi neki od bežičnih komunikacijskih kanala, NIC kartica sadrži u sebi odgovarajući primopredajnik, koji je u stanju da odašilje i prima informacije.

Slika 8. Kartice mrežnog interfejsa

multiplekserUređaj koji digitalne signale konvertuje u analogne, i obratno, kako bi omogućio da se preko jednog istog komunikacijskog kanala obavlja simultani prenos podataka sa velikog broja terminala priključenih na taj kanal.

kartica mrežnog interfejsa (NIC)Štampana ploča koja se na LAN mrežama koristi za prenos digitalnih podataka i informacija.

Međusobno povezivanje mrežaKako se komunikacijske mreže među sobom mogu drastično razlikovati po tipu i strukturi, to je sasvim uobičajeno da neka veća kompanija poseduje veliki broj različitih mreža. Distribuirana obrada podataka podrazumeva postojanje većeg broja mreža, te je stoga veoma verovatno da će ljudi kad-tad poželeti da sve ove mreže međusobno povežu radi nesmetanog deljenja informacija i drugih resursa.

Page 10: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Slika 9. Povezivanje mreža pomoću mostova i mrežnih prolazaMostovi (bridges) služe za povezivanje kompatibilnih LAN mreža, omogućavajući na taj način slanje informacija sa uređaja

na jednoj mreži ka uređajima na drugoj mreži. Nasuprot tome, mrežni prolazi (gateways) povezuju međusobno različite i nekompatibilne mreže.

Mostovi (bridges) i ruteri (routers) su uređaji koji služe za međusobno povezivanje LAN mreža, čime je omogućeno slanje informacija sa uređaja na jednoj mreži ka nekom drugom uređaju na drugoj mreži. Pored toga, ruteri predstavljaju sredstvo za povezivanje lokalnih kompjuterskih mreža sa Internetom. U suštini, oba ova uređaja primaju pakete informacija poslate sa jedne LAN mreže i prebacuju ih na drugu LAN mrežu. Na taj način, dve lokalne mreže se mogu tretirati kao jedna velika LAN mreža.

Takozvani mrežni prolazi (gateways) su uređaji koji služe za povezivanje dveju različitih i međusobno nekompatibilnih mreža, mrežnih ćvorova ili uređaja. Mrežni prolaz vrši odgovarajuću konverziju, kako bi se informacije, koje su sa prve mreže poslate u jednom obliku, mogle transformisati u oblik koji omogućava njihovo prenošenje do željene destinacije na drugoj mreži (videti sliku 9.).

most/ruter: Uređaj za povezivanje medusobno kompatibilnih LAN mreža.

mrežni prolaz (gateway)Uređaj koji služi za povezivanje dveju različitih i medusobno nekompatibilnih mreža, mrežnih čvorova ili uređaja.

Transportna tehnologija fizičkih mrežaMrežne transportne tehnologije, koje su inkorporirane u strategiju fizičkih mrežnih kanala, određuju tip podataka koji se mogu prenositi, bilo da se radi o posvećenom (dedicated) ili deljenom kanalu, kao i brzinu prenosa podataka. U najširoj upotrebi je sledećih pet transportnih tehnologija: (1) frame relay, (2) ATM, (3) DSL, (4) ISDN i (5) SMDS. Izbor transportne tehnologije zavisiće od planirane upotrebe mreže i raspoložive tehnologije u konkretnom geografskom području (koja se razlikuje od regiona do regiona).

Frame relayFrame relay predstavlja široko korišćeni način slanja podataka preko WAN mreža i njihovo povezivanje sa LAN mrežama, SNA mrežama, Internetom, pa čak i govornim aplikacijama. Tokovi podataka se dele na frejmove (pakete), od kojih svaki u sebi sadrži adresu, koju mreža koristi radi određivanja njihove destinacije. Frejmovi putuju preko niza takozvanih prespojnika (svičeva) unutar frame-relay mreže, kako bi došli do željenog odredišta.

Page 11: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Slika 10. Frame relay mrežaPodaci putuju u freimovima (paketima) preko niza prespojnika (switches) unutar frame relay mreže, sve do odredišta.

Forma prespajanja paketa (packet switching), koja se koristi na frame-relay mrežama, dobro je prilagodena PC računarima i radnim stanicama koje funkcionišu uz upotrebu inteligentnih protokola, kao što su TCP/IP i SNA. Kao rezultat toga, frame relay omogućava velike brzine prenosa podataka i visoku pouzdanost, koja je neophodna kod većine komunikacionih aplikacija.

Frame-relay mreža se na crtežima obično predstavlja kao oblačić (videti sliku 10.) s obzirom na to da kod nje ne postoji ni jedna jedina fizička konekcija između krajnjih tačaka. Umesto toga, ovde se radi o takozvanom virtualnom kolu - logičkoj putanji unutar mreže. Tokom samog prenosa poruka mreža automatski dodeljuje odgovrarajući propusni opseg za svaku pojedinačnu poruku, čime se obezbeduje optimalan kapacitet prenosa.

Frame-relay tehnologija je razvijena kao odgovor na zahteve korisnika za periodičnim prenosom grafike, a ne samo tekstualnih sadržaja, između moćnih PC računara i servera. Osim toga, frame relay tehnologija je nastala kao direktan rezultat potrebe za podrškom rastuće upotrebe LAN mreža i klijent/server konfiguracije. Brzine prenosa korisnicima frame-relay kanala su: 56 kbps, 384 kbps, 1.536 mbps i 45 mbps.

frame relayNačin slanja podataka preko WAN mreža, kod kojeg se podaci dele na frejmove (pakete), od kojih svaki u sebi sadrži adresu, koju mreža koristi radi određivanja njihove destinacije.

ATMPotreba za prenošenjem poruka koje u sebi sadrže govor, video i tekstualne podatke preko jedne iste mreže, dovela je do razvoja transportne tehnologije asinhronog načina prenosa (asynchronous transfer mode - ATM) podataka. Podaci koji se šalju preko ATM kanala najpre se dele na ćelije fiksne dužine (od po 53 bajtova), koje se zatim transportuju do željene destinacije na kojoj se ponovo sastavljaju. S obzirom na to da su sve ćelije (cells) fiksne dužine, slanje podataka se može obavljati na predvidiv način. To znači da administrator mreže može unapred odrediti karakteristike performansi govornih i video aplikacija. Upravo iz tog razloga, ATM tehnologija je idealna za podršku kombinovanog slanja govornih, video i tekstualnih informacija.ATM spada u grupu takozvanih prespajajućih (switched) tehnologija (videti sliku 11.). S obzirom na to da se prenos podataka usmerava preko prespojnika (svičeva), umesto preko nekog deljenog kanala, ATM svakoj konekciji obezbeđuje rezervisani (posvećeni) propusni opseg, uz fleksibilne brzine prenosa podataka. Pristupne brzine kod ATM mreža obično se kreću u granicama od 1.544 mbps do 622 mbps.

DSLTehnologija digitalne pretplatničke linije (digital subscriber line - DSL) omogućava veoma brz pristup podacima preko jednostrukog para običnih bakarnih provodnika, koji se koriste kod većine telefonskih servisa tzv. govornog nivoa. DSL je dizajniran tako da omogući transport velikih količina podataka preko poslednjeg kilmetra telefonskih veza - twisted pair kanala koji dolaze do većine domova (videti sliku 12.). DSL kanali su tipa "od tačke do tačke" (point-to-point), što znači da idu od kuća i stanova

Page 12: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

pretplatnika do prespojnih podstanica lokalne telefonske kompanije.Dužina ovih kanala je ograničena na maksimalno pet i po kilometara, pa korisnici moraju biti locirani u blizini prespojne podstanice svoje lokalne telefonske kompanije. Kako DSL tehnologija koristi širok opseg frekvencija, njome se mogu simultano prenositi podaci i govor preko istog bakarnog provodnika.

aslnhroni način prenosa (ATM)Metod prenosa podataka zasnovan na upotrebi prespojenih mreža (switched networks), kod kojeg se poruke, koje u sebi sadrže podatke, govorne i video informacije, razbijaju na ćelije (cells) fiksne dužine.

digitalna pretplatnička linlja (DSL)Nudi mogućnost veoma brzog prenosa podataka preko jednostrukog para običnih bakarnih provodnika, koji se koriste kod većine telefonskih servisa govornog nivoa.

Slika 11. Asinhroni metod transmisijePodaci koji se šalju preko ATM kanala razbijaju se na ćelije fiksne dužine.

Slika 12. Digitalna pretplatnička linija omogućava brz prenos podataka preko bakarnih telefonskih linija Asimetrična digitalna pretplatnička linija (ADSL) predstavlja najčešće korišćenu formu DSL-a. Servis se naziva asimetričnim, zbog toga što je brzina "dolaznog" (downstream) toka podataka (od centrale ka korisniku) znatno veća od brzine "odlaznog" (upstream) toka podataka (od pretplatnika ka centrali). Shodno tome, ovaj servis je naročito prikladan za pristup Internetu, jer korisnici uglavnom šalju malu količinu podataka, dok je preuzeta količine podataka sa Weba znatno veća. ADSL takode predstavlja direktan (point-to-point), a ne prespojeni (switched) servis.

Za DSL se kaže da je uvek aktivan, što znači da je kanal neprekidno spreman za slanje i prijem podataka. Nema, dakle, potrebe za biranjem udaljenog telefonskog broja i čekanjem da se modemi sinhronizuju i uspostave vezu.

Servis pod nazivom DSL veoma velikih brzina (very high speed DSL - VDSL) takode omogućava prenos podataka preko bakaranih, twisted pair provodnika, ali uz znatno veće brzine, koje su od 13 mbps do 55 mbps. Pritom je moguće ostvariti kako simetrične, tako i asimetrične upstream/downstream brzine prenosa podataka. Međutim, dozvoljeno rastojanje je mnogo kraće nego kod običnog DSL-a i obično se kreće izmedu 300 i 1350 m. Iz tog razloga, upotreba ovog servisa je ograničena uglavnom na manje firme u gradskim zonama, koje se nalaze u blizini podstanice lokalne telefonske kompanije.

ISDNDigitalna mreža integrisanih usluga (Integrated Services Digital Network - ISDN), razvijena tokom 1970-tih godina, dizajnirana je kao naredna generacija telefonskih sistema, koja u sebi integriše mogućnost istovremenog prenosa glasa i podataka preko jedne iste linije. Sposobna je da digitalne

Page 13: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

podatke transportuje preko analognih linija. Postoje dva oblika ovog servisa. ISDN interfejs osnovne brzine (Basic Rate Interface - BRI) predstavlja standardnu konekciju za koju se najčešće opredeljuju kućni korisnici i manje poslovne firme. Ona korisnicima pruža na raspolaganje dva kanala za simultani prenos bilo koje kombinacije govora, podataka. Pri prenosu podataka ovim servisom se mogu ostvariti brzine od 64 ili 128 kbps.

Slika 13. Digitalna mreža integrisanih usluga (ISDN)

asimetrična digitalna pretplatnička linija (ADSL)Najčešće korišćeni oblik pristupa Internetu preko visokobrzinske digitalne pretplatničke linije (DSL-a), koji je karakterističan po znatno većoj brzini preuzimanja podataka u odnosu na brzinu slanja podataka (upstream).

DSL veoma velikih brzina (VDSL)Omogućava prenos podataka preko bakarnih, twisted pair provodnika uz postizanje znatno većih brzina, koje se kreću od 13 mbps do 55 mbps.

digitalna mreža integrisanih usluga (ISDN)Naredna generacija telefonskih sistema, koja u sebi integriše mogućnost istovremenog prenosa glasa i podataka preko jedne iste linije i sposobna je da digitalne podatke transportuje preko analognih linija.

ISDN interfejs primame brzine (Primary Rate Interface - PRI) nudi ukupno 30 kanala, pri čemu se preko svakog kanala podaci mogu prenositi brzinom od 64 kbps. Upotrebljeni zajedno, ovi kanali omogućavaju postizanje ukupne brzine prenosa od 1920 kbps.

Mada se radi o dial-up servisu, ISDN veza sa telefonskom mrežom ostvaruje se veoma brzo (obično za jednu do dve sekunde). Njegova sposobnost digitalnog prenosa podataka i relativno velike brzine u poredenju sa običnim dial-up pristupom čini ovaj servis veoma prikladnim za povezivanje PC računara sa Intemetom, tzv. rad na daljinu (teleworking) i održavanje video kopnferencija. ISDN je populamost ostvario u Evropi i pojedinim delovima Azije. Danas se zamenjuje DSL servisima.

SMDSSwitched Multimegabit Data Services (SMDS) je visoko-brzinska, packet-switched transportna tehnologija, koja se može primeniti kako na bakarne provodnike, tako i na kablove od optičkih vlakana. Korisnici ovog servisa plaćaju samo vreme provedeno na vezi, pri čemu se mogu opredeliti za različite brzine prenosa, od 1.54 mbps do čak 44.736 mbps ili pak za uslugu koja se naziva propusni opseg po zahtevu. Mada se ovde radi o deljenoj mreži, odnosno takozvanom prespojenom (switched) servisu, brzina prenosa paketa podataka promenljive veličine je zagarantovana za kupljeni nivo usluge.

Slika 14. SMDS sistem

Page 14: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

BEŽIČNE KOMUNIKACIJSKE MREŽERazvoj ove tehnologije je započeo 1940. godine ali ga tek poslednjih godina tehnologija podržava. Aktuelna su četiri oblika bežičnih komunikacija: (1) Ćelijski (cellular) komunikacijski servis, (2) Bežične LAN mreže, (3) Bluetooth personalne mreže i (4) bežične mreže za prenos podataka.

Ćelijski radio sistem: Svako ćelijsko postrojenje (cell site) sadrži u sebi: radio primopredajnik, kontroler bazne stanice koji šalje i prima poruke sa mobilnih uređaja, antenu i toranj (videti sliku 15). Pored toga, ćelijsko postrojenje je povezano sa odgovarajućim ćelijskim prespojnikom (switch), koji se u stručnoj terminologiji naziva službom mobilnih telekomunikacija (mobile telecommunications switching office - MTSO). MTSO je žičanim kanalima povezan sa telefonskom službom za prespajanje (slika 16), koja predstavlja sastavni deo javne telefonske mreže (public switched telephone network - PSTN).S obzirom na ograničenu razdaljinu koju radio poruke mogu prevaljivati, celijski komunikacijski servisi umnogome zavise od: (1) rasprostranjenosti mreže ćelijskih postrojenja koja primaju i šalju poruke i (2) sposobnosti komunikacijskog servisa da mobilne uređaje prebacuje sa jednog ćelijskog postrojenja na drugo dok se njihovi vlasnici kreću unaokolo. MTSO uspostavlja vezu između fiksne i mobilne telefonije, prespaja pozive izmedu ćelija kada mobilni uređaji prelaze granice između pojedinih ćelijskih postrojenja, i vrši proveru autentičnosti mobilnih uređaja, kad njihovi vlasnici nekoga pozovu.

ĆELIJSKI KOMUNIKACIJSKI SERVISIBežičnom tehnologijom za ćelijski komunikacijski servis, vrši se prenos radio-poruka između mobilnih uređaja (mobilni telefoni, PDA uređaji i bežični laptop kompjuteri) i takozvanih ćelija.

Slika 15. Ćelijski toranj sa antenama Slika 16. Ćelijski (cellular) radio sistem

Analogni i digitalni ćelijski servisi Tokom 90-tih godina 20. veka pojavila se druga generacija ćelijskih servisa, sa tehnologijama digitalnog pristupa. U stvari, istovremeno su se pojavile čak tri različite tehnologije digitalnog pristupa, od kojih je svaka nudila različite prednosti sa aspekta mogućnosti prenosa poruka. Mobilne telekomunikadjske kompanije u Evropi i Aziji razvile su mnogo veće korisničke baze, znatno brže nego što je to bio slučaj u Sjedinjenim Državama. Naime, Evropska Unija je usvojila tehnologiju pristupa pod nazivom Global System for Mobile Communications (GSM), koju je kao standard razvila telekomunikacijska kompanija Groupe Speciale Mobile. Ova činjenica se najčešće navodi kao osnovni razlog zbog čega je u Evropi, znatno brže nego u Americi, oformljena široka mreža korisnika mobilne telefonije (rasporedenih na veliki broj različitih mobilnih provajdera). Koriščenjem GSM mreže, danas je moguće voziti se automobilom kroz Evropu i usput slati i primati pozive sa jednog istog mobilnog telefona. Telefon se, jednostavno, registruje na ćelijsku mrežu države u kojoj njegov vlasnik ima stalno prebivalište nakon čega GSM mreža automatski ažurira promenu njegove lokacije u toku putovanja. Svi dolazeći pozivi se automatski preusmeravaju preko međudržavne mobilne mreže. Sa druge strane, američke kompanije za pružanje javnih bežičnih komunikadjskih servisa zadržale su analognu tehnologiju znatno duže nego što je to bio slučaj u Evropi i Aziji. Pored toga, one su se, umesto za GSM, odlučile za upotrebu digitalnih standarda pod nazivom time division multiple access (TDMA) i code division multiple access (CDMA). Upravo zbog upornog odbijanja da se prihvati opšti svetski standard, mnogi stručnjaci smatraju da su američki mobilni provajderi odgovorni za zaostajanje SAD u odnosu na ostatak sveta, sa stanovišta usvajanja digitalnih ćelijskih servisa.

time division multiple access (TDMA)Tehnologija digitalnog ćelijskog prenosa poruka, koja datu radio frekvenciju deli na više vremenskih

Page 15: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

intervala (slotova) i dodeljuje ih pojedinačnim mobilnim uređajima za potrebe konverzacije ili slanja poruka, te ih na taj način razlikuje od ostalih transmisija.

code division multiple access (CDMA)Tehnologija digitalnog ćelijskog prenosa poruka, kod koje se svakoj sesiji konverzacije ili slanja poruka dodeljuje jedinstveni kod, kojim se ta sesija razlikuje od ostalih transmisija.

Ćelijski servisi naredne generacije Analogni i digitalni ćelijski servisi prve i druge generacije ponudili su fantastične pogodnosti mobilnim korisnicima. Pa ipak, oni su se odlikovali i jednim značajnim ograničenjem: brzinom prenosa. U poredenju sa dial-up kompjuterskim prenosom, koji je radio na brzini od 56.6 kbps, kod ćelijskih servisa podaci su se mogli prenositi brzinom od svega 9.6 kbps. Mada je ova brzina sasvim dovoljna za obavljanje govorne konverzacije, pomenuto ograničenje je predstavljalo ogroman hendikep za one korisnike koji su želeli da, preko svojih laptop i PDA uređaja, šalju i primaju velike količine podataka.Oko 2000. godine, mobilni provajderi su započeli da eksperimentišu sa novom generacijom pristupnih tehnologija. Primena takozvanog generalized packet radio service (GPRS), koji se ponekad naziva i generacijom 2.5 (ili kraće 2.5G) mobilnih servisa, započela je 2001. godine u Evropi i Aziji, a godinu dana kasnije i u SAD. GPRS je korisnicima ponudio brojne prednosti, koje su se prvenstveno ogledale u povećanoj brzini prenosa podataka od maksimalno 115 kbps. Pored toga, u GPRS tehnologiji se koristi metod prespajanja paketa (packet switching), umesto takozvanog mrežnog prespajanja (circuit switching). To praktićno znači da mobilni provajderi mogu da efikasnije upotrebe svoje mreže, tako što će jedno isto kolo (circuit) istovremeno deliti više korisnika.Počev od 2001. godine, u Japanu i nekim evropskim državama provajderi su, doduše još uvek u relativno malom broju, počeli da primenjuju tzv. servis treće generacije (3G). Kod 3G mreža se takođe koristi metod prespajanja paketa uz znatno veću propusnu moć koja korisnicima omogućava brže preuzimanje informacija. Brzine prenosa podataka kreću se od 384 kbps do 2 mbps, u zavisnosti od trenutne lokacije korisnika. Na bazi tih prednosti 3G servisa očekuje se da će one korisnicima omogućavati upotrebu video aplikacija i mobilni pristup Intemetu.

Bežične LAN mrežeBežične tehnologije se u poslovnim kompanijama sve češče koriste za konstruisanje lokalnih kompjuterskih mreža, koje se stoga nazivaju bežičnim LAN (wireless LAN ili WLAN) mrežama, kako bi zaposleni službenici mogli nesmetano da se kreću unutar poslovne zgrade sa svojim laptop kompjuterima, PDA uređajima i drugim bežičnim aparatima, a da pritom sve vreme ostanu priključeni na bežičnu LAN mrežu kompanije. Kod bežičnih LAN mreža, prenos podataka se umesto kablovima vrši radio signalima. Njihova upotreba se brzo širi, prvenstveno zbog velike zainteresovanosti samih korisnika za mobilnu komunikaciju (pristupačne cene i pojava jednostavnih standarda za ove mreže).Komponente: Za kreiranje bežične LAN mreže neophodno je posedovati dve komponente: bežičnu karticu mrežnog interfejsa (NIC) i odgovarajući broj pristupnih tačaka (access points). Bežična NIC kartica ima istu funkciju kao i obična mrežna kartica: ona povezuje laptop kompjuter ili neki drugi uređaj u koji je ugrađena, sa lokalnom kompjuterskom mrežom. Prenos se vrši putem radio signala. Pristupnim tačkama se nazivaju uređaji koji signale sa žičane LAN mreže konvertuju u radio signale odgovarajuće frekvencije. Maksimalno moguće rastojanje zavisi od konkretnog okruženja u kome WLAN mreža funkcioniše. Pouzdan domet je na rastojanjima od 90 do 150 metara ukoliko se nalaze u zatvorenim objektima, odnosno do 300 metara na otvorenom prostoru. Stoga se WLAN mreže koriste uglavnom u poslovnim zgradama i većim poslovnim kompleksima. One se, takođe, mogu instalirati i u privatnim kućama i stanovima kako bi se većem broju korisnika omogućio zajednički pristup jednoj istoj Internet konekciji (slika 17).

generalized packet radio service (GPRS)GPRS (ili 2.5G) karakteriše veća brzina prenosa podataka u odnosu na ranije generacije telekom servisa, kao i upotreba metoda prespajanja paketa (packet switching), umesto mrežnog prespajanja pri prenosu poruka.

servis treće generacije (3G)Zasniva se na metodu prespajanja paketa i ima veću propusnu moć - od 384 kbps do 2 mbps, u zavisnosti od trenutne lokacije korisnika - koja omogućava brže preuzimanje informacija.

bežični LAN (WLAN)Lokalna kompjuterska mreža kod koje se prenos podataka umesto kablovima obavlja putem elektro-magnetnih signala na radio frekvencijama.

pristupna tačka: Uređaj koji signale sa žičane LAN mreže konvertuje u radio signale odgovarajuće frekvencije.

Page 16: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Slika 17. Pristupna tačka bežične mreže

Kod bežičnih LAN (WLAN) mreža, podaci se, od pristupnih tačaka do korisnika i obratno, prenose putem radio signala. Sa druge strane, pristupna tačka je sa LAN mrežom spojena putem običnog žičanog kabla.

802.11 bežični Ethernet Standard predstavlja, u stvari, čitavu familiju standarda za bežični prenos poruka upotrebom Ethernet LAN protokola. Poseban deo ovog standarda, sa oznakom 802.11b, koji je 1999. godine objavio Institute for Electronics and Electrical Engineers (IEEE), definiše protokol za bežične lokalne kompjuterske mreže koji omogućava brzinu do 11 mbps.

Nekoliko godina kasnije, objavljen je i standard pod oznakom 802.11a, kod kojeg je brzina prenosa podataka povećana na 54 mbps i više. Bežične LAN mreže koje se zasnivaju na protokolu 802.11 često

se još nazivaju i Wi-Fi mrežama. Wi-Fi je skraćenica za termin wireless fidelity, koji odslikava visok kvalitet i pouzdanost prenosa podataka. Savremeni trendovi upotrebe WLAN mreža ogledaju se u uspostavljanju takozvanih vrućih tačaka (hot spots) bežičnih LAN mreža i kreiranju mreža lokalnih zajednica (community networks). Na sve većem broju aerodroma, na primer, postavljaju se bežične mreže koje putnicima omogućavaju da preko svojih bežičnih uređaja rezervišu avionske karte, povezuju se na Internet i pregledaju pristiglu e-poštu1.

Bezbednost bežičnih LAN mreža Uprkos nesumnjivom kvalitetu i pouzdanosti prenosa podataka, kod bežičnih LAN mreža postoje dva važna problema: interferencija (mešanje) signala i presretanje signala. Ukoliko se preveliki broj korisnika istovremeno nalazi na mreži unutar datog područja - frekvencija na kojoj njihovi uređaji emituju poruke, može postati preopterećena. Sa druge strane to može prouzrokovati da radio signali postanu dostupni i namerno presretani od neovlašćenih korisnika. Stoga većina bežičnih LAN mreža koristi sistem za zaštitu bezbednosti pod nazivom privatnost ekvivalentna žičanoj vezi (wired equivalent privacy - WEP). WEP predstavlja standard za enkripciju (šifrovanje) podataka (to jest, njihovu konverziju u zaštitni kod) koji se šalju preko neke bežične mreže tipa 802.11b. Mada ovaj standard šifrovanja, koji može biti 40-bitni ili 128-bitni, nudi izvesnu zaštitu, on ni izdaleka ne garantuje potpuno bezbednu komunikaciju. Mnogo bolja alternativa za obezbedenje veoma poverljivih poruka sastoji se u upotrebi virtualnih privatnih mreža.

Bluetooth personalne mrežeSavremena tehnologija za bežičnu komunikaciju između uređaja nosi naziv Bluetooth2 personalne mreže. Bluetooth protokol omogućava uspostavljanje radio veze kratkog dometa (na rastojanju do 10 metara) između elektronskih uređaja, na primer izmedu PC računara i laptopa ili između nekog PDA uredaja i štampača. Otuda i naziv presonalne mreže (personal area networks). Uređaji koji u sebi sadrže odgovarajuću Bluetooth komponentu označavaju se kao Bluetooth-sposobni (Bluetooth-enabled).

Bežične mreže za prenos podatakaSve češća potreba za brzim mobilnim pristupom visokozahtevnim aplikacijama, poput e-mail poruka sa obimnim prilozima (attachments) uticala je na pojavu bežičnih mreža za prenos podataka (wireless data networks - WDNs). Ove mreže, koje se zasnivaju na upotrebi ćelijskih (cellular) komunikacijskih

1 Kompanija Starbucks Coffee, u Seattleu, koja predstavlja lanac specijalizovanih prodavnica kafe, instalirala je bežične "vruće tačke" u preko 2.300 svojih maloprodajnih objekata.

2 Bluetooth (plavi zub) - tehnologija je dobila naziv po danskom kralju i vikingu Haraldu Blatandu. Blatand na danskom znači "tamnoput", a na engleski je, verovatno greškom, preveden kao Bluetooth. Blatand, koji je živeo u drugoj polovini desetog veka, poznat je po tome što je ujedinio Dansku i Norvešku - odatle i inspiracija za naziv Bluetooth. (Bluetooth ujedinjuje uređaje.)

Page 17: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

servisa, namenjene su prvenstveno mobilnim korisnicima koji žele da se na mrežu prijave sa svojih bežičnih laptop i PDA uređaja, uz dodatne karakteristike: velika pokrivenost, visoka brzina i pouzdanost i bezbednost, mogućnost slanja i prijema velikih fajlova i jednostavnost konektovanja na mrežu. Osim toga, WDN mreže su u većini slučajeva stalno uključene i lako se integrišu sa žičanim LAN mrežama. PRIMER: FedEx kompanija je u 2001. godinu ušla sa 600 WLAN mreža zasnovanih na 802.11b standardu, i reko 10.000 pristupnih tačaka raspoređeno je po svim poslovnim zgradama i drugim objektima.

wired equivalent privacy (WEP)Sistem zaštite bezbednosti koji je prerastao u standard za šifrovanje podataka (odnosno, njihovo konverto-vanje u specijalan zaštitni kod) koji se šalju preko 802.11b bežičnih mreža.

Bluetooth personalna mreža / personalna mrežaTehnologija bežične komunikacije, koja omogućava uspostavljanje radio veze kratkog dometa (na rastojanju do 10 metara) između elektronskih uređaja, na primer između PC računara i laptopa ili PDA uređaja i štampača.

bežične mreže za prenos podataka (WDN mreže)Mreže koje se zasnivaju na upotrebi ćelijskih (cellular) komunikacijskih servisa, a namenjene su prvenstveno onim mobilnim korisnicima koji žele da se na mrežu priključe preko svojih bežičnih laptop i PDA kompjutera.

Virtualne privatne mreže (virtual private network - VPN) razvijena je sa ciljem da se klijentima omogući bezbedno konektovanje na serverske računare preko Interneta. Metodi enkripcije (šifrovanja) i provere autentičnosti korisnika, kojima se odlikuju VPN mreže, pokazali su se izuzetno uspešni. Stoga se VPN mreže danas masovno integrišu u okruženja bežičnih LAN mreža u mnogim firmama.

Slika 18. Uređaji koji se obično koriste na bežičnim mrežama za prenos podataka

Palm Pilot, Compaq iPAC i RIM Blackberry spadaju u najčešće korišćene uređaje za povezivanje sa bežičnim mrežama

VPN funkcioniše na principu uspostavljanja bezbedne, privatne konekcije (veze tipa jedan-na-jedan) između datog mobilnog uređaja i VPN mrežnog prolaza (videti sliku 19). U suštini, svaki mobilni uređaj na mreži komunicira sa odgovarajućom pristupnom tačkom preko namenskog (dedicated) VPN tunela - koji se sa aspekta korisnika ni po čemu ne razlikuje od privatnog kanala iako se, u stvari, radi o deljenom kanalu neke javne mreže. Paketi koji preko mobilne mreže putuju od jednog do drugog uređaja, moraju najpre proći kroz VPN tunel pošiljaoca, zatim preko pristupne tačke i dalje prema VPN mrežnom prolazu (gateway). Nakon toga, paketi podataka putuju preko žičane LAN mreže do još jednog VPN mrežnog prolaza, gde se vrši njihovo šifrovanje, pre nego što se emituju ka mobilnom uređaju preko pristupne tačke bežične mreže. Postavljanjem VPN mrežnog prolaza iza pristupne tačke, poslovne kompanije obezbeđuju potpunu zaštitu tajnosti poruka koje se emituju radio talasima kroz vazduh.

Page 18: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Slika 19. Arhitektura virtualne privatne mreže

Bezbednost se na VPN mrežama postiže pomoću dva nivoa enkripcije: upotrebom lozinki i šifrovanjem samih podataka. Šifrovanje uz pomoć lozinki po definiciji predstavlja minimalan nivo bezbednosti, dok se sifrovanjem podataka - što je znatno jača mera - osigurava drugi, viši nivo bezbednosti. Dodatna bezbednost se može ostvariti šifrovanjem ne samo podataka, već i mrežnih adresa pošiljaoca i primaoca poruke. Ovakvi metodi šifrovanja omogućavaju korisnicima da svoje poruke "tunelišu" kroz bilo koju javnu mrežu, na način koji obezbeđuje isti nivo zaštite kakav je samo na privatnim mrežama.

VPN konekciju ne treba shvatiti kao mrežu u pravom smislu te reči, već pre kao njen poseban dodatak. Pomoću VPN-a se kreira svojevrstan tunel izmedu dveju krajnjih tačaka komunikacije, koji efikasno sprečava presretanje i krađe podataka koji putuju preko mrežnih linkova. Ovaj (privatni) tunel se kreira unutar neke već postojeće javne mreže pa se time ne gradi skuplja privatna mreža.

Mrežni operativni sistemiKompjuteri u mreži koriste mrežni operativni sistem (network operating system - NOS). To je program koji funkcioniše zajedno sa kompjuterskim operativnim sistemom i istovremeno upravlja mrežom. Mreže funkcionišu korišćenjem mrežnog operativnog sistema (videti sliku 20). NOS neprekidno komunicira sa hardverom LAN, WAN ili MAN mreža, primajući informacije poslate sa jednog uređaja i usmeravajući ih ka drugim uređajima. On takođe upravlja zajedničkim korišćenjem (deljenjem) periferijskih uređaja za skladištenje podataka, vodeći računa o trenutnoj lokaciji svakog uređaja i identitetu korisnika koji ih u datom momentu koristi. Najčešće korišćeni mrežni operativni sistemi predstavljeni su u tabeli 2.

Slika 20. Odnos mrežnog operativnog sistema prema ostalim vrstama softvera

Tabeta 2: Najčešće korišćeni rnrežni operativni ststemi

System Network Architecture IBM-ova mrežna struktura za povezivanje apllikacija na mainframe računarima, velikim e-serverima i midrange sistemima.

Apple Talk Mrežni operativni sistem kompanije Apple Computer, koji je prvi put predstavljen početkom 80-tih godina prošlog veka, a namenjen je prvenstveno kompjuterima i PDA uređajima marke Apple, Macintosh.

Novell Netware Najčešće korišćen mrežni operativni sistem za mikrokompjutere.

mrežni operativni sistem (NOS)Softver koji se izvršava zajedno sa kompjuterskim operativnim sistemom i upravlja računarskom mrežom.

protokolSkup pravila kojima se definiše način razmene podataka u mrežnom softveru, ugrađenih u obliku kodiranih instrukcija.

Page 19: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Protokoli i kontrola komunikacijaPravila i konvencije kojima se definiše način razmene podataka ugrađeni su u mrežni softver u obliku kodiranih instrukcija, koje se jednim imenom nazivaju protokol (protocol). Protokol izvršava sledeće zadatke:

• Signalizira kompjuteru-primaocu da neki drugi kompjuter želi da mu pošalje poruku.• Vrši identifikaciju kompjutera-pošiljaoca.• Prenosi poruku u blokovima ukoliko ustanovi da je svaki poslati blok primljen.• Automatski započinje ponovni prenos poruke ukoliko detektuje da prethodni pokušaj nije uspeo.• Određuje da li je došlo do greške u prenosu i vrši korekciju transmisije. • Nakon završenog prenosa signalizira primaocu da više nema poruka.• Prekida vezu (konekciju).

U toku višegodišnje upotrebe informacione tehnologije na WAN mrežama definisan je veliki broj standardnih protokola. Medu njima su najznačajniji: SNA (IBM-ova sistemska mrežna arhitektura), TCP/IP paket protokola (Transmission Control Protocol/Internet Protocol za velike, visokobrzinske "kičme" mreža), X.25 (za javne mreže za prenos podataka) i X.400 (za razmenu elektronske pošte). Kod lokalnih (LAN) mreža, u najširoj upotrebi su dva protokola: carrier sense multiple access (CSMA) i token ring. U tabeli 3 ukratko su objašnjene najvažnije razlike između pomenutih protokola.

Tabela 3: LAN protokoliCarrier Sense Multiple Access (CSMA) CSMA protokol sledi pravilo: "Ne započinji prenos pre no što najpre oslušneš mrežu kako bi ustanovio da li je neko već koristi. Tek ukoliko

je mreža slobodna, pošalji poruku". Izbegavanje kolizije: (CSMA/CD): "Osluškuj mrežu pre otpočinjanja slanja, kao i za vreme samog slanja poruke. Ukoliko otkriješ da neko drugi pokušava da u isto vreme koristi mrežu sačekaj da se taj drugi prenos završi, pa zatim ponovo otpočnisa slanjem poruke". CSMA i CSMA/CD protokoli ugrađeni su u Ethernetmreže razvijene od strane Xerox korporacije za potrebe LAN mreža, kaoi u LAN mreže koje koriste Apple Computer i neki IBM-ovi sistemi.

Token Ring Token ring protokol, koji je ime dobio po tome što se obično koristi namrežama sa topologijom prstena (ring), zasniva se na jednostavnompravilu koje se često primenjuje na sastancima sa velikim brojemučesnika: "Ne govori dok ne dobiješ mikrofon". Kada se primenjuje uulozi LAN protokola, "žeton" (token-znak vlasti), šalje se duž prstenaste mreže. Ukoliko u datom trenutku nijedan od kompjutera ne šalje nikakvu poruku, token može preuzeti bilo koji član mreže i nakon toga započeti saslanjem poruke. Nakon završenog prenosa, token se ponovo vraća namrežu kako bi ga neki drugi kompjuter mogao preuzeti. Posedovanjem tokena eliminisana je mogućnost kolizije Token ring protokol se često koristina IBM-ovim i Novell-ovim LAN mrežama.

S obzirom na to da između različitih komponenata u komunikaciji mora postojati odgovarajući protokol, mrežni dizajneri prilikom projektovanja komunikacijskih mreža koriste sedmoslojni model (slika 21) pod nazivom otvorena međuveza sistema (open system interconnection - OSI). Unutar OSI modela definisani su kompjuterski aplikativni programi, mrežni operativni sistemi i protokoli za prenos podataka, koji svi zajedno čine sistemsku mrežnu arhitekturu.

Slika 21. OSI (Open System Interconnection) model

Page 20: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Mrežna administracijaPoslovi upravljanja mrežom, sastoje se od procedura i servisa. Jedan od najvažnijih zadataka u oblasti upravljanja mrežom jeste provera da li je mreža dostupna. U aktivnosti mrežne administracije spadaju:

• Praćenje (monitoring) iskorišćenosti kapaciteta mreže radi obezbeđenja zahteva za prenos podat. • Proširenje kapaciteta mreže povezivanjem dodatnih čvornih tačaka u mrežu ili dodatnih mreža.• Obuka zaposlenih za efikasno korišćenje mreže.• Pisanje aplikacija koje će u punoj meri iskoristiti sve mogućnosti date mreže.• Redovno kreiranje rezervnih kopija mrežnog softvera i zaštita podataka.• Uspostavljanje bezbednosnih procedura za osiguranje ovlašćenih korisnika.• Provera sposobnosti osoblja na održavanju mreže kod pojave bezbednosnog otkaza na mreži.• Dijagnostikovanje problema na mreži i određivanje načina za njihovo otklanjanje.

Mrežne arhitekture u preduzećimaPod komunikacijskom arhitekturom podrazumeva se struktura date komunikacijske mreže; ona definiše kako će različite komponente komunikacijske mreže biti raspoređene, na koji će način stupati u interakciju i kada će biti neophodno ostvariti akciju izmedu pojedinih komponenata sistema. Postoje tri tipa arhitekture poslovnih sistema: (1) centralizovana arhitektura, (2) distribuirana arhitektura i (3) arhitekture u kojima se kombinuju elmenti centralizovanih i distribuiranih sistema.

Centralizovana arhitekturaU centralizovanoj arhitekturi, sav mrežni hardver i softver smešten je u kompjuterskom centru ili takozvanoj farmi servera - kompjuterskom centru sačinjenom isključivo od serverskih računara. Ovakve arhitekture se često nazivaju i konfiguracijama zasnovanim na host kompjuteru (host-based computing). Ovaj centralni kompjuter (skup kompjutera koji su međusobno povezani na jednoj centralnoj lokaciji) vrši kompletnu obradu podataka i istovremeno upravlja mrežom - pa je domaćin (host) čitave mreže (slika 22). On je u stanju da preuzima informacije iz baze podataka, skladišti nove informacije ili da prima informacije od jednog korisnika i prosleduje ih drugom korisniku. Osim toga, sve bezbednosne mere sprovode se preko ovog centralnog servera ili host kompjutera, koji proverava validnost korisničkih lozinki i ograničava aktivnosti korisnika u skladu sa dozvolama.

Slika 22. Centralizovana arhitektura

U centralizovanoj arhitekturi, sav mrežni hardver i softver smešten je na jednoj centralnoj lokaciji, obično u kom-pjuterskom centru. Jedan centralni kompjuter vrši kompletnu obradu podataka i istovremeno upravlja mrežom.

arhitekturaStruktura komunikacijske mreže, koja definiše kako će različite komponente mreže biti strukturirane, na koji će način stupati u interakciju i kada će biti neophodno ostvariti akciju između pojedinih komponenata.

centrallzovana arhitekturaKomunikacijska arhitektura u kojoj kompjuter, koji je smešten na centralnoj lokaciji, igra ulogu "domaćina" nad celokupnim hardverom i softverom mreže, koji vrši obradu podataka i istovremeno upravlja mrežom.

Tokom 70-tih i većeg dela 80-tih godina dvadesetog veka, informaciona tehnologija bila je centralizovana. Organizacije su svoje aplikacije izvršavale na jednom centralnom mainframe računaru ili na mikrokompjuterima smeštenim u centrima za obradu podataka. Prvobitni terminali (asinhroni), bez ikakvog procesora bili su povezani sa mainframe računarom pomoću kablova. Iz tog razloga terminali se

Page 21: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

nisu mogli nalaziti isuviše daleko od kompjuterskog centra. Korisnici su morali fizički da dolaze u kompjuterski centar. To je centralizovana arhitektura.

Najvažniji prodor u mrežnoj tehnologiji dogodio se 1960-tih godina, kada su proizvodači kompjutera smislili način za povezivanje korisnika sa centralnim kompjuterom preko telefonskih linija. Ova mogućnost obrade podataka na daljinu (teleprocessing) omogućila je da procesorska snaga i skladišni kapacitet centralnog kompjutera sada postali dostupni za zajedničko korišćenje od strane velikog broja ljudi i sa različitih lokacija istovremeno. Zaposleni su mogli iz svojih kancelarija nesmetano korisuu' mogućnosti obrade podataka na host kompjuteru.

obrada podataka na daljinu (teleprocessing)Način obrade podataka koji je postao moguć zahvaljujući povezivanju desktop računara sa nekim udaljenim kompjuterom preko telefonskih linija.

Kompjuter "prednjeg kraja" (front-end)U nekom centralizovanom sistemu tako se naziva minikompjuter koji je opremljen specijalnim sofrverskim programima za upravljanje celokupnim dolaznim i odlaznim komunikacijskim saobraćajem.

Slika 23. Centralizovana arhitekruta sa jednim kompjuterotm na "prednjem kraju"

Distribuirana arhitekturaDistribuirana arhitektura nudi skladno i efikasnije korišćenje kompjutera. U jednoj distribuiranoj arhitekturi, superkompjuteri, mainframe računari, midrange sistemi i mikrokompjuteri - smešteni su na različitim lokacijama umesto u jednom centru za obradu podataka i međusobno su povezani komunikacijskom mrežom. Na svakoj od lokacija, kompjuter služi za primarnu namenu. Uz to, distribuirani kompjuteri zajedno funkcionišu putem mreže, preuzimajući informacije sa pojedinih lokacija i dajući informacije drugim lokacijama na mreži. Distribuirana arhitektura pruža podršku distribuiranoj obradi podataka, kod koje se aplikacije simultano izvršavaju na više različitih lokacija na mreži (slika 24). U sistemu za distribuiranu obradu podataka, sav hardver, softver i informacije potrebne za izvršavanje aplikacija mogu biti fizički smeštene na različitim lokacijama.

distrlbuirana arhitekturaKomunikacijska arhitektura u kojoj su kompjuteri smešteni na više različitih lokacija i međusobno su povezani odgovarajućom komunikacijskom mrežom.

distribuirana obrada podatakaMetod obrade podataka kod kojeg se aplikacije simultano izvršavaju na više različitih lokacija na mreži.

Slika 8.42 Distribuirana arhitektura sa distribuiranom obradom podataka

Page 22: Predavanje 8-9 Tipovi informacionih mrežattl.masfak.ni.ac.rs/21IT/Predavanje_8-9_MREZE_-_2010.pdf · LAN mreže se, u opštem slučaju, sastoje od desktop kompjutera, servera, mreža

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠUINTERNET TEHNOLOGIJE 2009/2010

Sinopsis predavanja dr Miomira Jovanovića, r.profesora

Kombinovane arhitektureOba tipa arhitektura imaju svoje prednosti i svoje nedostatke. Primera radi, centralizovani sistemi su jednostavniji za upravljanje, prosto zbog toga što su sve komponente smeštene na jednom mestu. Distribuirani sistemi, iako teže upravljivi, postavljaju informacije na lokacijama na kojima se one najčešće koriste, u isto vreme obezbeđujući nesmetan pristup podacima sa bilo koje tačke na mreži.

Da bi se iskoristile prednosti obeju konfiguracija, poslovne kompanije ponekad pribegavaju kombi-novanju arhitektura. Tada se radi o hibridnim mrežama koje predstavljaju mešavinu centralizovane obrade podataka na daljinu i distribuiranih karakteristika. Kod hibridnih mreža, glavni kompjuter sis-tema (mainframe kompjuter ili veći server) kontroliše interakciju svih uređaja koji su na njega direktno priključeni. Host kompjuter, međutim, nema direktnu kontrolu nad onim kompjuterima koji su međusobno povezani na nižim nivoima mreže.

hibridna mrežaKomunikacijska arhitektura koja u sebi kombinuje centralizovanu i distribuiranu arhitekturu kako bi se isko-ristile prednosti obeju konfiguracija.

PRIMER: Razvoj hibridnog sistema za rezervaciju i prodaju avio karata omogućilo je 20 avio-kompanija (Air France, Iberia, Lufthansa i SAS). Tako je stvoren mrežni sistem pod nazivom Amadeus. Preko ove mreže, avio-kompanije i putnički agenti širom planete mogu da nesmetano vrše razmenu informacija. Razvoj mreže Amadeus pružio je osnovu za kreiranje drugih putničkih mrežnih servisa za putovanje trajektom, kupovinu voznih karata ili iznajmljivanje automobila.Glavna snaga Amadeusa leži u njegovoj hibridnoj arhitekturi. Svaka avio-kompanija, hoteli i druga poslovna preduzeća koja su povezana na Amadeus nastavila su sa normalnim korišćenjem sopstvenih kompjuterskih mreža. Neke od ovih samostalnih mreža su centralizovane, dok su druge distribuirane; neke od njih obuhvataju velika geografska područja, dok su druge prostorno ograničene; na svim ovim mrežama koriste se najrazličitije kombinacije kompjutera, softverskih programa i tipova displeja. Pa ipak, Amadeus sve ove mreže povezuje u jednu celinu.Mreža Amadeus i posle 20 godina postoji. Međutim, usled naglog širenja Interneta i elektronske trgovine, gotovo sve avio-kompanije su postavile sopstvene web sajtove preko kojih putnici mogu sami rezervisati avionske karte. Stoga je danas upotreba Amadeusa, na znatno nižem nivou nego ranije.