Visoka tehnoloka kola strukovnih studijaabac Odsek: Informacione
Tehnologije
SEMINARSKI RAD IZ PREDMETA RAUNARSKE MREE
Tema rada: Topologije mrea
Student: Profesor:
abac, 2012Sadraj:
1.
Rezime.............................................................................32.
Uvod................................................................................33.
Mrene
topologije............................................................44.
Standardne
topologije......................................................55.
Magistrala........................................................................56.
Topologija
zvezde............................................................97.
Topologija
prstena...........................................................108.
Topologija viestrukih
puteva..........................................119. Kombinacija
zvezde i magistrale.....................................1210.
Zakljuak..........................................................................1311.
Literatura..........................................................................14
1. Rezime
U ovom radu je detaljno objanjen pojam i vrste mrenih topologija
(topologija magistrale, zvezde, prstena, viestrukih puteva). Termin
topologija, ili konkretnije, mrena topologija, odnosi se na fiziko
ureenje ili raspored raunara, kablova i drugih komponenti mree.
2. Uvod
Pojam topologija mree oznaava geometrijski razmjetaj veza i
vorova koji ine mreu. vorovi mree su ona mesta u mrei na koja je
mogue prikljuiti mrenu stanicu tj.mesta na kojem neka poruka moe ui
u mreu. Veza je sredstvo kojim se ta poruka moe preneti od jednog
vora do drugoga bez obzira na fiziku realizaciju. vorovi meusobno
komuniciraju kroz kombinaciju logike i fizike veze. Fiziku vezu ine
stvarni elektromehaniki sklopovi izmeu vorova. Logika veza
podrazumeva da dva vora mogu meusobno komunicirati bez obzira
postoji li izmeu njih direktna fizika veza ili ne. Veza moe biti od
take do take i difuzijska. Veza od take do take povezuje dva vora
direktno. Difuzijskaveza je fizika veza koju zajedniki koristi vei
broj vorova.Topologija mree predstavlja nain na koji su povezane
meu sobom razliite komponente mree, i nain na koji interaguju. Radi
jednostavnosti, ne razlikujemo fizike od logikih topologija.
Razliite topologije razlikuju se prema osnovnoj ceni (koliko se
ulae u specifian oblik povezivanja vorova u mreu), ceni
komunikacije (koliko je vreme potrebno zaprenos poruke od jednog do
drugog vora pri tom specifinom obliku povezivanja), I pouzdanosti
tj. mogunosti prenosa podataka u sluaju otkaza nekog vora ili
veze.
3. Mrene topologije
Termin topologija, ili konkretnije, mrena topologija, odnosi se
na fiziko ureenje ili raspored raunara, kablova i drugih komponenti
mree. Topologija je standardni termin koji je najee u upotrebi kada
se govori o osnovnom projektu mree, mada postoje i drugi pojmovi sa
slinim ili istim znaenjem:
fiziki rasporedprojekat dijagram mapa
Mogunosti mree zavise od njene topologije. Od izabrane
topologije zavise:
vrsta potrebne opreme za mreu tehnike mogunosti opreme rast mree
nain upravljanja mreom.
Razumevanje naina korienja razliitih topologija predstavlja
kljuza razumevanje mogunosti razliitih tipova mrea. Da bi raunari
mogli zajedniki da koriste neke resurse i,uopte, da bi mogli da
komuniciraju na bilo koji nain, oni moraju da se poveu. Najvei
brojmrea za povezivanje raunara koristi kablove.
Napomena: U beinim mreama raunari su povezani bez upotrebe
kablova.
Ovde se, ipak, ne radi o pukom prikljuenju kabla na ijem je
drugom kraju drugi raunar. Razliiti tipovi kablova, u kombinaciji
sa razliitim mrenim karticama, mrenimoperativnim sistemima i drugim
komponentama, zahtevaju i razliito ureenje. Da bi mreauspeno
radila, potrebno je paljivo isplanirati mrenu topologiju. U tom
smislu, konkretna topologija moe da odredi, ne samo tip kablova
koji e se koristiti, ve i kako e se onisprovesti kroz podove,
zidove ili plafon. Topologija, takoe, moe da odredi i nain
komuniciranja raunara u mrei. Razliite topologije zahtevaju i
razliite metode komunikacije,to, dalje, ima veliki uticaj na
funkcionisanje mree.
4. Standardne topologije
Svi mreni dizajni potiu od etiri osnovne topologije:
Magistrale Zvezde Prstena Viestrukih puteva
Magistrala je topologija u kojoj su raunari u nizu povezani
jednim zajednikim kablom. Kada se raunari povezuju pojedinanim
kablovima koji se granaju iz jednog, vorita ili haba, to je
topologija zvezde. Kruno povezivanje raunara kablom koji je u
obliku petlje naziva se topologija prstena. Kod topologije
viestrukih puteva (engl. mash topology) svi raunari su uzajamno
povezani posebnim kablovima. Ove etiri topologije mogu da se
kombinuju na razliite naine.
5. Magistrala
Topologija magistrale (engl. bus) esto se naziva i linearna
magistrala zbog toga to su raunari pravolinijski povezani. Ovo je
najjednostavniji i najrasprostranjeniji nain povezivanja raunara u
mrei. Na slici 1. prikazana je tipina topologija magistrale.
Sastoji se od kabla koji se zove stablo, kima ili segment, koji, u
jednoj liniji, povezuje sve raunare u mrei.
Slika 1.
Komunikacija u magistrali
U topologiji magistrale, raunari komuniciraju obraajui se
konkretnom raunaru, a podaci se sprovode kroz kabl u vidu
elektronskih signala. Za potpuno razumevanje komunikacije u
magistrali, neophodno je i poznavanje sledeih koncepata i
pojmova:
slanje signala odbijanje signala (refleksija) terminator
Slanje signala
Podaci se u vidu elektronskih signala alju svim raunarima u
mrei, ali ih prihvata samo onaj raunar ija se adresa poklapa sa
adresom kodiranom u originalno poslatomsignalu. Svi ostali raunari
ne obraaju panju na te podatke. Na slici 1. prikazana je situacija
kada poruku alje raunar oznaen kao 0020af151d8b, a prima je raunar
oznaen kao 02608c133456. U istom trenutku samo jedan raunar moe da
alje poruku.
Zbog toga to u magistrali u jednom trenutku samo jedan raunar
moe da alje podatke, performanse mree direktno zavise od broja
raunara u mrei. Vei broj raunara u magistrali, podrazumeva i vei
broj raunara koji ekaju da poalju svoje podatke, a samimtim i
sporiju mreu. Ne postoji standardan nain merenja uticaja veeg broja
raunara nabrzinu neke mree.
Performanse mree ne zavise iskljuivo od broja raunara. Uz broj
raunara u magistrali, na performanse mree e uticati i sledei
faktori:
mogunosti hardvera umreenih raunara ukupan broj prijavljenih
komandi koje ekaju izvrenjevrste aplikacija sa kojima se radi u
mrei vrsta kabla upotrebljenog za umreavanjeudaljenost umreenih
raunara
Raunari u magistrali ili prenose ili oslukuju podatke poslate u
mreu. Oni nisu odgovorni za premetanje podataka sa jednog na drugi
raunar. Ako se jedan raunar pokvari,to nema uticaja na ostatak
mree.
Odbijanje signala
Zbog toga to se podatak, ili elektronski signal, alje kroz celu
mreu, on putuje odjednog do drugog kraja kabla. Ukoliko ne bi bio
spreen, taj signal bi nastavio da se odbija odjednog do drugog
kraja kabla, praktino beskonano, i na taj nain bi spreavao druge
raunare u mrei da poalju svoje poruke. Zbog toga signal mora da se
zaustavi im stigne do predviene adrese (raunara).
Terminator
Da bi se spreilo ovo odbijanje signala, na oba kraja kabla se
nalazi komponenta nazvana terminator. Zadatak terminatora je da
apsorbuje lutajue signale i da na taj nain oslobodi kabl za nove
elektronske signale. Oba kraja svakog kabla moraju biti za neto
prikljuena. Kraj kabla moe biti ukljuen u raunar, ili u konektor,
ukoliko je potrebno da se kabl produi. Svaki otvoreni kraj koji
nije nigde ukljuen mora da ima terminator da bi sespreilo odbijanje
signala. Na slici 2. prikazana je pravilna upotreba terminatora u
topologiji magistrale, terminator apsorbuje slobodne signale.
Slika 2.
Prekid mrene komunikacije
Ako se kabl fiziki presee, ili se jedan njegov kraj iskljui,
nastaje prekid. U oba sluaja dolazi do odbijanja signala (slobodni
krajevi nemaju terminatore) i, u krajnjoj liniji, do prekida rada
mree. Ovo je jedan od estih razloga pada mree. Na slici 3.
prikazana je topologija magistrale sa iskljuenim kablom. Ovakva
mrea ne moe da funkcionie zbog pojave odbijanja signala. Raunari
mogu da nastave da funkcioniu samostalno, ali, dok god je kabl
prekinut, ne mogu meusobno da komuniciraju, odnosno, da zajedniki
koriste resurse.
Raunari iskljuenog dela mree e sve vreme pokuavati da uspostave
vezu, to e bitno smanjiti performanse radne stanice.
Slika 3.
6. Topologija zvezde
U topologiji zvezde, svi raunari su segmentima kabla povezani sa
centralnom komponentom koja se zove hab. Na slici 4. prikazana je
topologija zvezde. Signal se prenosi od raunara koji je poslao,
kroz hab, do svih raunara u mrei. Ova topologija je nastala u ranim
danima umreavanja, kada su raunari bili povezani sa centralnim
mainframe raunarom.
Slika 4.
Topologija zvezde prua prednosti u smislu centralizovanih
resursa i upravljanja. Sa druge strane, njen veliki nedostatak je
neophodnost velike koliine kablova. Takoe, ukoliko centralna
jedinica zakae, cela mrea pada. Ako se pokvari jedan raunar, ili
njegov kabl,samo e on biti iskljuen iz mree. Ostatak mree, u tom
sluaju, funkcionie normalno.
7. Topologija prstena
U topologiji prstena, raunari su kruno povezani jednim kablom.
Za razliku od topologije magistrale, ovde nema krajeva sa
terminatorima. Signal kroz petlju putuje u jednoms meru, od raunara
do raunara, a sami raunari mogu da se ponaaju kao repetitori i da
ga pojaavaju. Na slici 5. prikazana je tipina topologija zvezde sa
jednim serverom i etiri radne stanice. Kvar jednog raunara moe da
ima uticaj na itavu mreu. U ovoj topologiji ne dolazi do sudara,
jer se paketi prenose uz pomo tokena (eton). Token krui mreom i
kada doe do vora koji eli da alje podatke, on ga modifikuje i
prosleuje dalje u mreu.
Slika 5.
8. Topologija viestrukih puteva
U topologiji viestrukih puteva (ova topologija se jo zove i Mesh
topologija topologija mree), svi raunari su meusobno povezani
odvojenim kablovima. Ova topologija omoguava izuzetnu redundantnost
i pouzdanost. Ovde postoje redundantni putevi, tako da kada je
jedan kabl u kvaru, saobraaj preuzimaju drugi kablovi. Topologija
viestrukih putev aolakava uoavanje I otklanjanje problema i poveava
pouzdanost, ali je velika koliina neophodnih kablova ini relativno
skupom. Vrlo esto se ova topologija koristi u kombinaciji sa nekom
drugom spajajui se tako u jednu hibridnu topologiju.
Slika 6.
9. Kombinacija zvezde i magistrale
U ovom sluaju je nekoliko topologija zvezde linearno povezano u
magistralu (slika7.). Ukoliko se pokvari jedan raunar, to ne utie
na ostatak mree. Ostali raunarin astavljaju da funkcioniu normalno.
Ali, ukoliko se hab pokvari, svi raunari koji su sa njim povezani
prestaju da komuniciraju. Takoe, prekidaju se i veze tog haba sa
drugim habovima.
Slika 7.
10. Zakljuak
U gore navedenom izlaganju, mogu se videti sve prednosti i mane
navedenihtopologija mree. Koja mree i u kojoj prilici e se
koristiti zavisi preteno od potreba korisnika, tj. da li mu je
potrebna mrea sa orijentisana ka brzini, pouzdanou ili
performansama.U dananje vreme, najee se koriste hibridne
(kombinovane) mree, koje su nale primenu kako u poslovnom okruenju
(kod velikih kompanija), tako i u kunoj izvedbi. esto se u mreama
koriste i dodatni ureaji koji imaju svoju IP adresu, tako da
ravnopravno raunaru predstavljaju vor u mrei.
Poto su raunarske mree u ekspanziji i predstavljaju tendenciju
jo veeg rasta i razvoja, nemogue je detaljno opisati svaki segment
njihove strukture. Stoga ovaj seminarski rad predstavalja osnovni
vodi za upoznavanje sa topologijama raunarskih mrea.
11. Literatura
1.
http://bs.wikipedia.org/wiki/Topologija_ra%C4%8Dunarskih_mre%C5%BEa2.
http://fcit.usf.edu/network/chap5/chap5.htm
6
