SADRŽAJ - tvolaric.com · RAČUNALNA MREŽA • Računalna mreža omogućava komunikaciju međusobno povezanih računala • Za izgradnju računalne mreže potrebna su najmanje dva

SADRŽAJ

• Uvod

• Tehnologije lokalnih mreža

• Projektiranje lokalnih mreža

• TCP/IP

• Održavanje i zaštita računalnih mreža

VRSTE MREŽA

• Terminalne

• Računalne

ŠTO JE MREŽA

• Mreža je sustav koji omogućava

komunikaciju međusobno povezanih

objekata

• Primjer mreže je telefonski sustav, tj. javna

komutirana telefonska mreža (PSTN –

Public Switched Telephone Network)

RAČUNALNA MREŽA

• Računalna mreža omogućava komunikaciju

međusobno povezanih računala

• Za izgradnju računalne mreže potrebna su

najmanje dva računala povezana bakarnim,

optičkim kabelom ili bežičnim putem u cilju

razmjene informacija ili dijeljenja resursa

PREDNOSTI MREŽNOG

RADA

• Korištenje zajedničkih resursa :

– Dijeljenje printera, plotera, memorijskih

jedinica, Internet konekcije itd.

• Dijeljenje podataka i aplikacija

ELEMENTI RAČUNALNIH

MREŽA

• Terminali – PC

– Poslužitelji

• Infrastruktura – Optički kabeli

– Bakreni kabeli

– Radio valovi

• Čvorišta – Obnavljač

– Zvjezdište

– Most

– Preklopnik

– Usmjernik

OSI MODEL

• Open Systems Interconnection (OSI) model

• usvojen 1974 godine

• 7 slojeva

• omogućava komunikaciju opreme različitih

proizvođača

OSI MODEL

PREDNOSTI OSI MODELA

• Reducira kompleksnost

• Standardizira sučelja

• Modularni inžinjering

• Interoperabilnost opreme

• Pojednostavljuje učenje

OSI MODEL

• Osigurava mrežne servise

OSI MODEL


• Prezentacija podataka među

različitim sustavima

OSI MODEL




• Uspostavlja, održava i raskida

sesije između aplikacija

OSI MODEL







sesije između hostova

OSI MODEL








• Osigurava vezu i izbor puta između

mreža

OSI MODEL









mreža

• Prijenos okvira s provjerom greške

OSI MODEL









mreža

• Prijenos okvira s provjerom greške

• Definira električne i mehaničke

karakteristike

Physical

Data Link

Network

Transport

Session

Presentation

Application

Physical

Data Link

Network

Transport

Session

Presentation

Application

interface

protocol

OSI Model

aplikacija Baplikacija A

PhysicalPhysical

Data LinkData Link

NetworkNetwork

TransportTransport

SessionSession

PresentationPresentation

ApplicationApplication

PhysicalPhysical

Data LinkData Link

NetworkNetwork

TransportTransport

SessionSession

PresentationPresentation

ApplicationApplicationpod.

A-PDU

P-PDU

S-PDU

T-PDU

N-PDU

DL-PDU

L

T

A

H

P

H

S

H

T

H

N

H

L

H

pod.

A-PDU

P-PDU

S-PDU

T-PDU

N-PDU

DL-PDU

L

T

A

H

P

H

S

H

T

H

N

H

L

H

mreža

OSI-TCP/IP

Application

Physical

Data Link

Network

Transport

Session

Presentation

Physical

Network Access

Internet

Transport

Application

OSI TCP/IP

Hardware

Firmware

Software

PRIJENOS PODATAKA

• Predstaviti podatke u vidu energije - kodirati i prenijeti energiju na odredište

• Pretvoriti energiju na odredištu ponovno u podatke - dekodirati

• Energija moze biti elektricna, magnetna, svjetlosna, radio, zvuk, ...

• Svaka forma energije ima razlicite osobine i zahtjeve u pogledu prenosa

PRIJENOSNI MEDIJI

• Energija se prenosi putem medija

• Predajnik kodira podatke i predaje ih

mediju

ZNAČAJ KABLIRANJA

• Kabliranje je postupak kojim se uređaji povezuju u mrežu

• Kvalitet kabelske instalacije određuje kvalitet veze u mreži, pouzdanost i brzinu rada

• Prostorni izgled mreže tj. fizička topologija određuje proces polaganja kabela

• Kabliranje je dio fizičkog sloja OSI modela

BAKRENI VODIČI

• Dva upredena vodiča čine paricu

• Koaksijalni kabel se oklopljava radi

poboljšanja performansi

UPREDENE PARICE

• Više pari upredenih izoliranih bakrenih vodiča koji su

okruženi zaštitnim materijalom (PVC izolacija)

• Standardni konektor za upredene parice je RJ-45

(Registered Jack 45)

KATEGORIJE KABELA

• Prijenos podataka ovisi o kvaliteti kabela

• EIA/TIA podijelila je kabele u različite kategorije

• Kategorija opisuje osobine kabela:

– Broj parica

– Stupanj i ravnomjernost upredanja

– Maksimalnu brzinu prijenosa pri kojoj kabel ima

slabljenje i preslušavanje u granicama dozvoljenog

KATEGORIJE KABELA

• Kategorija 1

– Ranije korištena u telefoniji

– Ne koristi se u strukturnom kabliranju LAN mreža

– Maksimalna brzina 1 Mb/s

• Kategorija 2

– Korištena kod Token Ring mreža

– Ne koristi se u strukturnom kabliranju LAN mreža


KATEGORIJE KABELA

• Kategorija 3

– 4-parični 100 omski UTP kabeli

– Maksimalna brzina 16Mb/s

– Može se koristiti za 10BASE-T kabliranje

• Kategorija 4


– Maksimalna brzina 20Mb/s

– Korišteni u Token Ring mrežama

KATEGORIJE KABELA

• Kategorija 5


– Maksimalna brzina 100 MB/s

– Može se koristiti za 100BASExx kabliranje

• Kategorija 5e

– е = enhanced

– Većim stupnjem upredanja smanjeno je preslušavanje

KATEGORIJE KABELA

• Kategorija 6

– 4-parični kabeli


– Većim stupnjem upredanja smanjeno je

preslušavanje

– Može se koristiti za 1000 BASETX kabliranje

VRSTE UPREDENIH PARICA

• UTP – Unshielded Twisted Pair

• STP – Shieleded Twisted Pair

UTP KABEL

• Najčešće su 4-parični kategorije 3, 5e ili 6

• Vodiči su tanki, osjetljivi na savijanje

• Jeftiniji su od STP kabela

• Koriste se za kabliranje unutar zgrada gdje

se ne očekuju velike smetnje

STP KABEL

• Manje su podložni elektromagnetnim zračenjima od UTP kabela

• Zahtjevaju uzemljenje na oba kraja (na RJ-45 konektorima)

• Manje su fleksibilni i teži su za instalaciju

• Skuplji su od UTP kabela

• Koriste se u situacijama kada očekujemo veće smetnje

KOAKSIJALNI KABEL

• Koaksijalni kabel sačinjavaju dva

koncentrična vodiča između kojih se nalazi

dielektrični materijal, a cijeli kabel je

obmotan zaštitnim slojem

• Vanjski vodič najčešće je izrađen u vidu

tanke vodljive mreže

KOAKSIJALNI KABEL

• Standardni konektori za koaksijalne kabele

su:

– BNC konektori (za računalne mreže)

– F konektori (za kabelsku TV)

OPTIČKO VLAKNO

• Tanko optičko vlakno - "fiber" prenosi svjetlosni signal u kojem su

modulirani podatci

• Plastični omotač omogućava savijanje optičkog vlakna

• Fiber je proziran i projektiran da u unutrasnjosti reflektira

svjetlost radi efikasnog prenosa

• Light emitting diode (LED) ili laser unose svjetlo u optičko vlakno

• Prijemnik osetljiv na svjetlo - receiver na kraju optičkog vlakna

pretvara svjetlosni signal ponovno u podatke

OPTIČKI KABEL

• Optički kabel se sastoji iz:

– Jezgro - core (optičko vlakno visokog indeksa

prelamanja svjetlosti)

– Omotač - cladding (materijal čiji je indeks

prelamanje svjetlosti malo manji nego jezgre)

– Izolacijski materijali koji štite kabel

• Svjetlost se vodi duž kabela putem

prelamanja u jezgri i refleksiji od omotača

OPTIČKI KABEL

• Postoje dvije vrste optičkih kabela:

– monomodni

– multimodni

MONOMODNI KABEL

• Optičko vlakno je tanko

• Svjetlost putuje duž ose kabela s vrlo malim

brojem refleksija od omotača

• Kao izvor svjetlosti koristi se laser

• Koriste se za povezivanje dvije ili više

zgrada

MULTIMODNI KABEL

• Jezgro je većeg prečnika

• Broj refleksija od omotača znatno je veći

• Svjetlost u kabelu putuje različitim putevima (modovima) čime se:

– Smanjuje propusni opseg kabela

– Gubi sinkronizacija na prijemnoj strani

• Brzina prijenosa je manja

• Kao izvor svjetlosti koristi se LED dioda

• Koristi se za kabliranje unutar zgrada

OPTIČKI KABEL

• Prednosti optičkog kabela su :

– Neosjetljivost na elektromagnetne smetnje

– Neosjetljivost na preslušavanje

– Smanjeno slabljenje

– Veća duljina segmenata

– Veći propusni opseg

– Manji prečnik i masa

– Dugotrajna ekonomičnost

RADIO VALOVI

• Podaci se prenose pomocu radiovalova

• Energija se prenosi kroz zrak

• Postupak slican radio, TV, mobilnoj

telefoniji

• Sluze za prijenos podataka na bliže i veće

udaljenosti

• Satelitski prenos podataka

Prijenosni medij- kapacitet

• važni pojmovi

– frekvencija (frequency)

– širina prijenosnog pojasa (bandwidth)

• Nyquistov teorem

– C = 2B*log2 M

– M – broj diskretnih stanja (naponskih razina)

– brzina prijenosa (data rate)

• brzina prijenosa ≤ B*log2(1+SNR)

• (SNR)db = 10 log10(S/N)

– B – širina prijenosnog pojasa

– S – snaga signala

– N - snaga šuma

Prijenosni mediji – kabelski parametri

• osnovni parametar – decibel [dB]

– logaritamski odnos ulazne i izlazne vrijednosti

– dB = 10 log10 (Pul/Piz)= -10 log10 (Piz/Pul)

– dB = 20 log10 (Uul/Uiz)= -20 log10 (Uiz/Uul)

Vrijednost u dB Slabljenje signala

6 dB 2 x

20 dB 10 x

40 dB 100 x

60 dB 1.000 x

80 dB 10.000 x


• slabljenje signala (attenuation)

– gubitak signala uzrokovan prolazom kroz

prijenosni medij

– dB/m – decibel po metru dužine


• efekt preslušavanje (crosstalk)

– samo kod paričnih kabela


• tipovi preslušavanje (crosstalk)

– NEXT (Near end Cross Talk)

• signal preslušavanja na bližem kraju koji se

pojavljuje kao posljedica signala u susjednoj parici


– PS NEXT (Power Sum NEXT)

• signal preslušavanja koji se pojavljuje u

određenoj parici kao posljedica signala u

svim susjednim paricama na bližem kraju


– FEXT (Far End Crosstalk)

• signal preslušavanja na daljem kraju kabela koji se

pojavljuje kao posljedica signala u susjednoj parici


– ELFEXT (Equal Level FEXT)

• parametar koji pokazuje odnos vrijednost FEXT

signal i oslabljenog korisnog signala na daljem kraju

parice


– PS ELFEXT (Power Sum ELFEXT)

• predstavlja zbroj ELFEXT signala preslušavanje sa

svih parica u kabelu

IZBOR MEDIJA

• Bakreni vodiči su najčešće korišteni, ali brzina prijenosa je ograničena dužinom i presjekom vodiča

• Opticko vlakno omogućava velike brzine prijenosa, otporno je na elektromagnetna zračenja, ali je skupo

• Radio i mikrovalovi ne zahtevaju fizičke vodiče, ali su najosjetljiviji na smetnje

MEDIJI

• Tanki koaksijalac

• Debeli koaksijalac

MEDIJI

KARAKTERISTIKE UTP

KABELA

• Uzdužni kapacitet

• Karakteristična impedanca

• Faktor brzine

• Prigušenje

• Preslušavanje na bližem i daljnjem kraju

OPTIČKI KABELI

• Jednomodni: jezgra 6-8 μm, plašt 125 μm

• Višemodni: jezgra 50-100 μm, plašt 125 μm

• Gušenje na valnim duljinama 850, 1300,

1550 nm.

MJERENJA

• Mjerenja na komponentama

• Mjerenja na instalacijama

• Mjerenja kod održavanja

MJERENJA NA UTP

• Kontrola rasporeda vodiča

• Identifikacija kabela

• Mjerenja električnih karakteristika

• Mjerenje duljine voda

KONTROLA RASPOREDA

VODIČA

Karakteristične greške:

• Otvoreni krug

• Kratki spoj

• Ukrštene parice

• Obrnuta parica

• Okrenuta parica

• Razdvojene parice

MJERENJA NA OPTICI

• Test kontinuiteta

• Lociranje prekida

• Mjerenje gušenja

• Mjerenje duljine i mjesta kvara

RJ 45 KONEKTOR

PODJELA RAČUNALNIH

MREŽA

Računalne mreže dijelimo po:

• Tehnologiji prijenosa

• Veličini

• Topologiji

• Način korištenja usluge

TEHNOLOGIJA PRIJENOSA

• Difuzijske mreže (broadcast mreže)

sabirnica

prsten

• Mreže od točke do točke (point to point

mreže)

prespajanje kanala

prespajanje paketa

PRESPAJANJE KANALA

• U mreži s prespajanjem kanala

uspostavlja se direktna fizička veza između

učesnika koji žele komunicirati. Ova veza

može trajati npr. dok se ne završi

komuniciranje, a zatim se prekida ili je

stalno uspostavljena

PRESPAJANJE KANALA

• U komutacijskom centru (telefonska centrala) vodovi se prespajaju

tako da se dobije željena komunikacijska veza.

• Kad se veza između dva učesnika jednom uspostavi, ona je direktna i

u pravilu stalna tako dugo dok se ne prenesu sve informacije u oba

smjera.

• Ako je pozvani učesnik zauzet, ili ako je zauzet neki od spojnih

portova do njega, učesnik koji poziva mora ponavljati poziv tako

dugo dok se ne oslobodi spojni put, čime se gubi vrijeme na

uspostavljanje veze.

• Učesnik koji poziva ne zna kada će pozvani učesnik biti slobodan.

• Kada se veza jednom uspostavi, ne postoji vrijeme kašnjenja za

poruke koje se razmjenjuju, jer je veza direktna.

• Kada se završi prijenos informacija, spojni putovi se oslobađaju i

omogućuju nove veze.

Mreže s komutacijom paketa

Ako prenijeta poruka prelazi veličinu paketa, ona se „reže" u manje

dijelove koji se pakiraju i u pakete i tako se šalje kroz mrežu. Na

odredištu se paketi ponovno slažu u poruku .

Paketi nastaju dijeljenjem poruke u računalu A. Paketi se ponovo

sastavljaju u poruku u računalu B. Paketi imaju fiksni format i

veličinu kratki su i brzo prolaze mrežom.

.

Prednosti mreže s komutacijom paketa

1. fiksna struktura paketa omogućuje efikasno baratanje njima,

2. nepostojanje vrlo dugih paketa onemogućuje dugotrajno

zauzimanje prijenosnih vodova – vrijeme propagacije paketa kroz

mrežu se mjeri u ms kroz složenije mreže – vrlo brze mreže,

3. redovi paketa u komutacijskim centrima su kratki.


Mreže s komutacijom paketa pružaju tri vrste osnovnih

usluga prijenosa podataka:

1. uslugu prijenosa datagramom,

2. uslugu prijenosa stalnim virtualnim vodom,

3. - uslugu prijenosa komutiranim virtualnim vodom.


Kada se za prijenos podataka koristi usluga prijenosa datagramom,

svaki paket s podacima sadrži potpunu adresu odredišta i prenosi se

mrežom sasvim nezavisno od ostalih paketa.

Paketi mogu stizati; u odredište u slijedu koji se razlikuje od slijeda

kojim su poslani.


Kada se za prijenos podataka koristi usluga prijenosa virtualnim

vodom, mreža se brine da paketi budu isporučeni u redoslijedu u

kojem su primljeni.

Korisnik doživljava vezu kao direktnu vezu vodom, pa otuda i naziv

ovoj usluzi.

Virtualni vod može biti stalan (permanent virtual circult - PVC) ili

komutiran (switched virtual circuit - SVC).


VEZE TOČKA-TOČKA

• Računalna mreža sa samo dva računala na

krajevima veze

• Veći broj računala se međusobno povezuje

u mrežu vezama "od točke do točke"

• Broj veza raste sa kvadratom broja računala

u mreži

• Za n računala nx(n-1)/2

LAN TEHNOLOGIJE

• Tehnologije lokalnih racunalnih mreža (LAN) kao rješenje problema

• LAN-ovi se razvijaju pocetkom 1970.

• Osnovna ideja - smanjivanje broja veza uvođenjem koncepta djelivog komunikacijskog kanala

• Ali, pojavljuje se novi problem sinkronizacije rada racunala u mreži

LAN TEHNOLOGIJE

• LAN tehnologije smanjuju cijenu mreža

smanjivanjem broja veza

• Postoji cijena koja se mora platiti – računala

konkuriraju za pristup mediju

• Lokalne komunikacije skoro iskljucivo

koriste LAN tehnologije

• Komunikacija na daljinu (WAN mreže)

uglavnom sa zasnivaju na vezama tipa “od

točke do točke"

VELIČINA RAČUNALNIH

MREŽA

• Local area network (LAN)

• Metropolitan area network (MAN)

• Wide area network (WAN)

LAN

• LAN-ovi povezuju uređaje na ograničenom

području (npr. zgrada)

• Maksimalna udaljenost uređaja je nekoliko

tisuća metara

LAN

MAN MREŽE

• Dvije ili više međusobno povezanih LAN-

ova na zemljopisnom području veličine

grada čina MAN

• Korisnici se vezuju na MAN mreže preko

lokalnih mreža, a ne direktno

MAN

WAN MREŽE

• WAN mreže pokrivaju velika zemljopisna područja

• Primjer WAN mreže je Internet

• Dvije lokalne mreže u različitim dijelovima države ili svijeta mogu komunicirati preko WAN-a

• Korisnici se spajaju na WAN mrežu preko lokalne mreže

LAN

• Lokalna mreža je komunikacijska mreža

koja omogućava međusobno povezivanje

različitih uređaja koji razmjenjuju

podatke unutar malenog prostora.

• Površina koju pokriva lokalna mreža

obuhvaća najčešće jednu zgradu ili

skupinu od nekoliko zgrada.

LAN

• Umrežavanjem računala dobija se mogućnost

dijeljenja zajedničkih resursa npr. više korisnika

radi s istom bazom podataka ili više korisnika

šalje dokumente na zajednički pisač,

• također se koriste mogućnosti komunikacije

putem elektroničke pošte, razmjena datoteka s

podacima, arhiviranje itd.

LAN

• Osnovna funkcija lokalne mreže je

prijenos podataka velikom brzinom na

malim udaljenostima (unutar jedne grade

ili skupine zgrada).

• To znači da korisnik može preko lokalne

mreže dohvatiti podatke s udaljenog

računala istom brzinom kao i s diska

vlastitog računala.

LAN

Najvažniji ciljevi kod izgradnje LAN-a • Velika brzina prijenosa i širina propusnog pojasa.

Brzina i kapacitet komunikacijskog kanala moraju biti usporedivi sa brzinom i

kapacitetom sabirnice računala, da bi se zadovoljili zahtjevi korisnika za brzim

prijenosom velikih količina informacija.

Pouzdanost i održavanje.

Komponente lokalne mreže moraju biti pouzdane, tako da su kvarovi rijetki. U slučaju

kvara pojedine komponente u mreži to se ne smije odraziti na ostali dio mreže.

Održavanje treba biti riješeno tako da izaziva minimalno prekidanje rada mreže.

Kompatibilnost.

Kompatibilnost omogućava nabavu uređaja od različitih proizvođača, s čim de dobije

bolji izbor u pogledu odnosa cijeni i performansa.

Fleksibilnost i proširivost.

Mreža mora omogućiti dodavanje i premještanje uređaja. Prijenosni medij mora biti

postavljen tako da je lako dostupan radi priključivanja uređaja.

UPRAVLJANJE PRISTUPOM MEDIJU

• UPRAVLJANJE PRISTUPA MEDIJU

– Centralizirano

– Decentralizirano

• Prozivanje (token passing)

• Slučajni pristup (CSMA/CD)

LOGIČKA TOPOLOGIJA

MREŽE

• Opisuje rad mreže, tj. tok podataka kroz

mrežu

• Standardne logičke topologije su:

– Toplogija prstena

– Toplogija sabirnice

SABIRNICA I PRSTEN

A

B A

CA

B A

C

A

B A

C

A

B A

C

(1) C šalje okvir adresiran na A (2) okvir nije adresiran za B; B ga ignorira

(3) A kopira okvir sebi i propušta ga dalje (4) C apsorbira vlastiti okvir

LOGIČKA TOPOLOGIJA

PRSTENA

• Podatci kruže po logičkom prstenu dok ne

stignu do odredišta.

• Svaki uređaj na putu regenerira signal, pa se

ova topologija naziva i aktivnom

LOGIČKA TOPLOGIJA

SABIRNICE – Svaki uređaj koji želi poslati podatke takmiči se

za pristup mediju

– Svi ostali uređaji primaju podatke i na osnovu odredišne adrese određuju jesu li podatci namijenjeni njima.

– Ova topologija je pasivna jer uređaji ne regeneriraju signale

– Za prijenos na većim udaljenostima potrebno je koristiti uređaje za obnavljanje signala

FIZIČKA TOPOLOGIJA

MREŽE

• Fizička topologija mreže je prostorno orijentirana

apstrakcija međusobnog načina povezivanja

računala u mreži (opisuje raspored mrežnih

kabela, računala i mrežnih uređaja)

• Najpopularnije topologije su:

• Zvijezda - star

• Prsten - ring

• Sabirnica - bus

TOPOLOGIJA ZVIJEZDA

• Sva racunala su spojena u zajedničku,

centralnu točku:

• Zajednička točka zvijezde naziva se

zvjezdište ili hub

TOPOLOGIJA PRSTENA

• Računala se međusobno povezuju tako da naprave zatvorenu petlju -

prsten

• Prvo računalo šalje podatke drugom, drugo trećem, i tako redom

• Jednostruki i dvostruki prsten

• U praksi kabel ne ide direktno od racunala do racunala, već posredno,

preko hub-a

Topologija sabirnca

• Jedan kabel povezuje sva racunala u mreži

• Svako računalo ima konektor na djeljivom

komunikacionom mediju

• Računala moraju koordinirati svoj pristup

mediju

TOPOLOGIJE LAN MREŽA

OSOBINE TOPOLOGIJA

• Prstenom se jednostavno sinkronizira rad mreže; ali jednostruk prsten prestaje raditi ako dodje do prekida u prstenu

• Zvijezda je mnogo jednostavnija i mnogo robustnija, ali zahtjeva više kabela

• Sabirnica zahtjeva najmanje kabela, ali prestaje raditi ako dodje do prekida kabla

• U posljednje vrijeme najčešće se koristi topologija zvijezda

ETHERNET

• Najčešće korištena LAN tehnologija

• Xerox PARC (Palo Alto Research Center) '70 -tih

godina proslog veka

• Prvobitni Ethernet je koristo sabirničku topologiju

s zajedničkim koaksijalnim kabelom i na taj način

se povezivalo više računala u LAN

• Ethernet kabel je poznat i kao segment

NAČIN RADA

• U datom trenutku samo jedno računalo

može slati podatke, a jedno ili više primati

• Signal je modulirani signal nositelj koji

propagira lijevo i desno od predajnika

uzduž kabela

CSMA

• Nema centraliziranog upravljanja u pristupu mediju

• Ethernet koristi CSMA tehniku pristupa za koordinaciju pristupa i prava prijenosa

• Carrier Sense with Multiple Access (CSMA)

• Viseštruki pristup - više racunala je spojeno na djeljivi medij i svaki može slati podatke

• Osluškivanje signala nositelja – racunalo prije slanja podataka osluškuje stanje na djeljivom mediju

DETEKCIJA KOLIZIJE - CD

• Primjena samo tehnike CSMA, ne osigurava da dva racunala neće istovremeno slati podatke

• Ako racunala u istom trenutku proveravaju stanje na djeljivom mediju, i ako nađu da je slobodan, počeće oba slati podatke

• Signali sa oba racunala će se superponirati na mediju i ometaće prijem

• Preklapanje okvira sa podacima na mediju naziva se kolizija - collision

• Podaci iz oba izvora su beskorisni

CSMA/CD

• Ethernet mrežna kartica detektuje pojavu kolizije

• Prati izlazni signal

• Uspoređuje izlazni signal sa osluškivanim

• Ako se utvrdi kolizija, racunalo zaustavlja dalje slanje poruke

• Dakle, Ethernet koristi CSMA/CD tehniku za upravljanje pristupa mediju

CSMA/CD

Stanica spremna za slanje

Pošalji podatke i prati stanje

na prenosnom mediju (4)

Predaja uspješno završena

Pošalji signal zagušenja (5)

Čekaj određeno vrijeme

(backoff algoritam) (6)

Osluškuj

prijenosni

medij

(1)

Prijenosni medij

zauzet (3)

Novi pokušaj

Prijenosni medij

slobodan (2)

Kolizija detektirana

Kolizija nije detektirana

OPORAVAK OD KOLIZIJE

• Računalo koje otkrije koliziju šalje na medij poseban

signal, "jam", čime obavještava sva druga računala o

koliziji

• Racunalo potom čeka da medij postan slobodan kako bi

ponovio prenos podataka

• Problem: Ako oba racunala čekaju isto vrijeme prije

ponavljanja poruka, onda ce se kolizija ponoviti!

• Standard predviđa korištenje generatora slucajnih brojeva

koji određuje vrijeme čekanja i računalo koje dobije kraće

vrijeme čekanja zauzima medij

10BASE5

• “Koristi debeli koaksijalni kabel impedanse 50 Ω”

• Maksimalna duljina segmenta 500 m, najviše 5 segmenata

• Maksimalno 100 računala na segmentu minimalnog

rastojanja 2,5 m

• Topologija sabirnica

10BASE2

• “Koristi tanki koaksijalni kabel impedanse 50 Ω”

• Maksimalna duljina segmenta 185 m, najviše 5 segmenata

• Maksimalno 30 računala na segmentu minimalnog

rastojanja 0,5 m

• Topologija sabirnica

Ponavljač (engl. repeater) kopira bitove između

segmenata kabela. Ovaj uređaj služi za pojačavanje ili

obnavljanje signala. Radi na fizičkom sloju – sloju 1.

Npr. kod 802.3 standarda primopredajnik (engl.

transceiver) ima snagu za prijenos signala samo do 500

metara, stoga se koriste ponavljači gdje je potrebna veća

duljina kabela.

PONAVLJAČ

10BASET

• Koristi oklopljene ili neoklopljene parice

• Maksimalna duljina segmenta 90 m

• Topologija zvijezda

• Maksimalna brzina prijenosa 10 Mb/s

Hub je multiport repeater - uređaj za povezivanje

lokalnih mreža koji radi na fizičkom sloju.

HUB

100BASETX

• Koristi oklopljene ili neoklopljene parice

• Maksimalna duljina segmenta 90 m

• Topologija zvijezda

• Maksimalna brzina prijenosa 100 Mb/s

MOST-BRIDGE

• Most (engl. bridge) sprema i prosljeđuje okvire podatkovnog sloja.

Most prihvaća okvir i daje ga podatkovnom sloju gdje se provjerava.

Nakon kontrole grešaka šalje se fizičkom sloju, koji će ga proslijediti

na drugu mrežu.

• Most je uređaj podatkovnog sloja – (sloja 2) i ne može mijenjati paket

(mrežni sloj) koji je u okviru.

• Preko mosta idu samo poruke između dvaju segmenata, a ne i

poruke unutar segmenta.

• Može čitati i interpretirati samo adrese MAC sloja – adrese kompjutora

unutar LAN-a

SWITCH-PREKLOPNIK

• Uređaj na podatkovnom sloju kao i most

• Multi-port most

• Na osnovu MAC adrese (adrese mrežne kartice) odlučuje o

preusmjeravanju podataka

• Hub (uređaj fizičkog sloja) će poslati podatke svima (na

sve portove) dok će switch će poslati podatke samo na port

onog uređaja kojemu su namjenjeni

ETHERNET

VRSTA BRZINA MEDIJ TOPOLOGIJA

10BASE2 10Mbps Tanki koaksijalni kabel Sabirnica

10BASE5 10Mbps Debeli koaksijalni kabel Sabirnica

10BASE-T 10Mbps UTP kabel Zvijezda

10BASE-F 10Mbps Optički kabel Zvijezda

ETHERNET

VRSTA BRZINA MEDIJ TOPOLOGIJA

100BASE-TX 100Mbps UTP kabel Zvijezda

100BASE-FX 100Mbps Optički kabel

Zvijezda

1000BASE-T 1000Mbps UTP kabel Zvijezda

1000BASE-

LX(SX)

1000Mbps Optički kabel Zvijezda

FORMAT ETHERNET

OKVIRA

preambula

(8 okteta)

odredište

(6 okteta)

izvorište

(6 okteta)

tip

(2 okteta)podaci

FCS

(4 okteta)

preambula

(7 okteta)

odredište

(6 okteta)

izvorište

(6 okteta)

duljina

(2 okteta)LLC podaci

FCS

(4 okteta)

SFD

(1)

Ethernet II

IEEE 802.3 (MAC)

p

a

d

p

a

d

46-1500 okteta

46-1500 okteta

FORMAT ETHERNET

OKVIRA • Preambula - 10101010 - sinkronizacija

• SFD (Start of the Frame Delimiter) sadrži sekvencu 10101011 kako

bi se označio početak samog okvira

• Adresa odredišta može biti adresa jedne radne stanice, grupe stanica

ili čak nekoliko grupa stanica

• Adresa izvora daje adresu stanice koja šalje podatke

• Dužina - duljina polja sa podacima

• Podaci - podaci za prijenos; duljina može biti od 46-1500 bytova, ako

je manja tada se okvir nadopunjuje sa PAD poljem

• FCS (Frame Check Sequence) - polje za provjeru; sastoji se od 32-

bitne sekvence dobivene cikličkim kodom (CRC-32); računa se iz svih

polja osim preambule, SFD polja i naravno samog FCS polja

TOKEN RING

• Koristi se topologija prstena i tehnika propuštanja

tokena pri upravljanju pravom pristupa mediju

• Prsten se posmatra kao cjelovit, djeljiv medij,

mada je sastavljen od segmenata tipa "od točke do

točke"

• Biti se šalju od računala do računala, ako nisu

stigli do odredišnog racunala - propuštaju se, na

odredišnom se kopiraju i unose u racunalo, a

potom prosljeđuju po prstenu do izvorista poruke

TOKEN RING

KORIŠTENJE TOKENA

• Token - kratka upravljačka poruka kruži prstenom od racunala do računala

• Samo racunalo koje ima token stiče pravo slanja poruke. Nakon slanja poruke, token se prosljeđuje drugom računalu u prstenu.

• Ako imatelj tokena nema potrebu slanja podataka, odmah prosljeđuje token drugom računalu

IBM TOKEN RING

• Nekada veoma popularni LAN

• Verzija 1: 4Mbps, Verzija 2 :16Mbps

• Tehnika povezivanja: spolja liči na

topologiju zvijezde

MAC ADRESA

– MAC adresa 48 bita

• dva dijela

– identifikacija proizvođača

– identifikacija mrežne kartice

preambula

(7 okteta)

odredište

(6 okteta)

izvorište

(6 okteta)

tip

(2 okteta)

LLC podaci

(46-1500 okteta)

FCS

(4 okteta)

SFD

(1)

3.-24. bit identifikator

proizvođača

25.-48. bit identifikator mrežne

kartice1 1

univerzalna/lokalna

adresaindividualna/grupna

adresa

IP protokol

– svaki uređaj u mreži mora imati jedinstvenu IP

adresu

– svaki paket ima izvorišnu i odredišnu IP adresu

– Adresa se sastoji od 2 dijela

• mrežni (network): jedinstveno identificira mrežu

• stanični (host): jedinstveno identificira stanicu

unutar mreže

IP

Format IP adrese – binarna adresa zapisana u decimalnom odliku

zbog ljudi

– duljina 32 bita

• 4 sekcije po 8 bitova (okteti)

• okteti odvojeni točkama

11111111 111111111111111111111111

255 255255255

172 20412216

1010110 110011000111101000010000

mreža stanica

1 8 9 16 17 24 25 32

128 64 32 16 8 4 2 1

128 64 32 16 8 4 2 1

128 64 32 16 8 4 2 1

128 64 32 16 8 4 2 1

32 bita

decimalni

zapis

max.

binarni

zapis

primjer

decimalni

primjer

binarni

Klase IP adresa

mreža stanica stanica stanica

mreža mreža stanica stanica

mreža mreža mreža stanica

8 bita 8 bita 8 bita8 bita

A klasa

B klasa

C klasa

D klasa Multicast

E klasa Istraživanje

Klase IP adresa

A klasa B klasa C klasa Prvi bit je 0 Prva dva bit su 10 Prva tri bita su 110

Raspon mrežnih brojeva

1.0.0.0 do 126.0.0.0


128.0.0.0 do 191.255.0.0


192.0.0.0 do

233.255.255.0

Broj mogućih mreža 127

(koriste se 1 do 126; 127

je rezervirana)

Broj mogućih mreža

16384

Broj mogućih mreža

2.097.152

Broj mogućih vrijednosti

u host dijelu: 16.777.216

(host dio ne smije

sardržavati sve 1 ili sve 0)


u host dijelu: 65.536 (host

dio ne smije sardržavati

sve 1 ili sve 0)


u host dijelu: 256 (host

dio ne smije sardržavati

sve 1 ili sve 0)

Klase IP adresa

– RFC 1918 definira privatne adrese za korištenje u privatnim mrežama. Za izlazak na Internet potrebni je uraditi translaciju tih adresa (NAT) u javne adrese

• A klasa – 10.0.0.0 do 10.255.255.255

• B klasa

– 172.16.0.0 do 172.31.255.255

• C klasa – 192.168.0.0 do 192.168.255.255

IP podmreže

– subnet – podmreža

– učinkovito korištenje adresnog prostora

– primjer:

• mreža 172.16.0.0 je podijeljena

• treći oktet se koristi za podmrežu

– isključivo host dio se koristi za adresiranje podmreže

IP subnet maske

– subnet mask: identificira dio IP adrese koji se koristi za adresu mreže, podmreže i hosta

• duljina 32 bita

– 1 označava mrežu odnosno podmrežu

– 0 označava host dio adrese

• način zapisa

– 255.255.255.0 ili /24

– default mrežne maske

• A klasa : 255.0.0.0 ili /8

• B klasa : 255.255.0.0 ili /16

• C klasa : 255.255.255.0 ili /24

IP subnet maske

– moguće vrijednosti subnet

okteta mrežne maske

– subnet maska nije

definirana granicom okteta

• Za točan izračun

potrebno

– Decimalni zapis

– Binarni zapis -

izračun

– Decimalni zapis

IP subnet maske

– Primjer 1: default subnet maska

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

172.16.2.160

255.255.0.0

adresa mreže 172 16 0 0

mreža host

IP subnet maske

- Primjer 2: 24 bitna subnet maska

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

172.16.2.160

255.255.255.0


mreža host

255

254

252

248

240

224

192

128

255

254

252

248

240

224

192

128

subnet

IP subnet maske

– Primjer 3: 26 bitna subnet maska

• Subnetiranje ne mora završavati između okteta

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

172.16.2.160

255.255.255.192


mreža host

255

254

252

248

240

224

192

128

255

254

252

248

240

224

192

128

subnet

Identifikacija IP adrese

– Primjer 1:

• IP adresa: 172.16.2.160

• Mrežna maska: 255.255.255.192

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

172.16.2.160

172 16 2 160

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

172.16.2.190

172.16.2.129

172.16.2.191

172.16.2.128

255.255.255.192

host

zadnja adresa

prva adresa

broadcast

podmreža

maska

Identifikacija IP adrese

– Primjer 2:

• IP adresa: 172.16.2.121

• Mrežna maska: 255.255.255.0

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

172.16.2.121

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

255.255.255.0

host

broadcast

podmreža

maska

mreža mreža podmreža host

172.16.2.0

172.16.2.255

adrese hostova: 172.16.2.1 - 172.16.2.254

Documents

SADRŽAJ - tvolaric.com · RAČUNALNA MREŽA • Računalna mreža omogućava komunikaciju međusobno povezanih računala • Za izgradnju računalne mreže potrebna su najmanje dva