Uvod

U najjednostavnijem obliku, mrežu čine dva računara koja su povezana kablom, što im omogućava da zajednički koriste podatke. Umrežavanje se, koliko god da je sofisticirano, zasniva na ovom najjednostavnijem obliku. Možda ideja povezivanja dva računara kablom danas ne spada u vrhunska dostignuća, ali u prošlosti je bila upravo to – vrhunsko dostignuće u oblasti komunikacija. Računarske mreže su se razvile iz potrebe stalnog zajedničkog korišćenja informacija. Računari su moćni zato što mogu da obrađuju ogromne količine podataka vrlo brzo. Ipak, njihov ozbiljan nedostatak je što nemaju mogućnost efikasnog deljenja tih podataka sa drugim računarima i korisnicima. Nekada je bilo neophodno da korisnici odštampaju ili kopiraju dokumente ukoliko žele da ih neko drugi menja i uređuje. Takođe, nije postojao ni jednostavan način da se te promene integrišu u originalan dokument. Ovaj način rada poznat je kao „rad u samostalnom okruženju”.

Slika 1. Samostalno okruženje

Kopiranje datoteka sa jednog na drugi računar uz pomoć disketa ponekad je nazivano i „kvazi-umrežavanje”.

Slika 2. Kvazi-umrežavanje

Kvazi-umrežavanje ima ozbiljna ograničenja kada su u pitanju udaljeni korisnici ili veća količina podataka. Ali, šta bi se desilo kada bi računar sa slike 1. povezali sa drugim računarima i uređajima? Tada bi on mogao da deli podatke sa drugim računarima i da koristi zajednički štampač. Ovaj način povezivanja računara i drugih uređaja naziva se računarska mreža, a koncept zajedničkog korišćenja resursa – umrežavanje (slika 3.).

Slika 3. Jednostavna računarska mreža.

Koje prednosti pružaju računarske mreže?Danas, kada su računari relativno dostupni svakom i izuzetno moćni, možda se pitate zbog čega su mreže neophodne. Razlog je bio i ostao isti: umrežavanje povećava efikasnost i smanjuje troškove. Ove dve stvari računarske mreže postižu na tri osnovna načina: zajedničkim korišćenjem informacija (podataka), zajedničkim korišćenjem hardvera i softvera i centralizovanom administracijom i podrškom Konkretnije, računari koji su u mreži mogu zajednički da koriste: dokumente (memorandume, tabelarne proračune, fakture) elektronsku poštu, softver za obradu teksta, softver za praćenje projekata, ilustracije, fotografije, video i audio datoteke, audio i video prenose, štampače, faks mašine, modeme, CD-ROM jedinice i druge prenosive jedinice, kao što su Zip i Jaz jedinice diskova. Postoje i mnoge druge mogućnosti zajedničkog korišćenja. Mogućnosti mreža se neprekidno proširuju pronalaskom novih načina komunikacije između računara.

Zajedničko korišćenje informacija (podataka)Mogućnost brzog i jeftinog zajedničkog korišćenja informacija jedna je od najpopularnijih upotreba mrežne tehnologije. Prema rezultatima istraživanja, elektronska pošta je ubedljivo najrasprostranjeniji vid korišćenja Interneta. Mnoge organizacije su značajno ulagale u mreže zbog isplativosti elektronske pošte i programa planiranja. Kada postoji zajedničko korišćenje podataka, smanjuje se korišćenje papira, povećava efikasnost, a skoro svaka vrsta podataka je istovremeno na raspolaganju svim korisnicima kojima je potrebna. Menadžeri u firmama mogu da komuniciraju sa velikim brojem zaposlenih brzo i efikasno i da organizuju i zakazuju sastanke daleko jednostavnije nego ranije (slika 4.).

Slika 4. Zakazivanje sastanaka korišćenjem Microsoft Outlooka.

Zajedničko korišćenje hardvera i softveraPre pojave računarskih mreža, bilo je neophodno da svaki korisnik ima svoj štampač, ploter i druge periferijske uređaje. Jedini način da više korisnika koristi isti štampač je bio da naizmenično koriste računar sa kojim je taj štampač povezan. Na slici 5. prikazan je tipičan samostalan rad sa štampačem.

Slika 5. Štampač u samostalnom okruženju

Pojava mreža je otvorila mogućnost da više korisnika istovremeno koristi zajedničke informacije, ali i periferijske uređaje. Ukoliko je štampač neophodan većem broju korisnika koji su u mreži, svi mogu da koriste zajednički mrežni štampač. Na slici 6. prikazano je tipično mrežno okruženje u kome pet radnih stanica koristi isti štampač.

Slika 6. Zajedničko korišćenje štampača u mrežnom okruženju.

Mreže se mogu upotrebiti i za zajedničko i standardizovano korišćenje aplikacija, kao što su programi za obradu teksta, programi za tabelarne proračune ili inventarske baze podataka, u situacijama kada je bitno da svi koriste iste aplikacije i iste verzije tih aplikacija. Na ovaj način se dokumenti jednostavno zajednički koriste, a postoji i dodatna efikasnost u tom smislu da je jednostavnije i bolje da ljudi potpuno savladaju jedan program za obradu teksta, nego da moraju da rade sa četiri ili pet različitih programa.

Centralizovanje administracije i podrškeKada su računari umreženi, to značajno pojednostavljuje i njihovu podršku. Za jednu organizaciju je daleko efikasnije kada tehničko osoblje održava jedan operativni sistem i kada su svi računari identično podešeni prema konkretnim potrebama te organizacije.

Lokalne i regionalne računarske mreže (LAN-ovi i WAN-ovi)Računarske mreže su, prema svojoj veličini i funkcijama koje imaju, svrstane u dve osnovne grupe. Lokalna računarska mreža (Local Area Network, LAN) predstavlja osnovu svake mreže (slika 7.). Ona može biti jednostavna (dva računara povezana kablom), ili složena (stotine računara i periferijskih uređaja u jednoj velikoj korporaciji). Osnovno obeležje lokalne računarske mreže je to što je ona prostorno ograničena.

Slika 7. Lokalna računarska mreža (LAN).

Regionalna računarska mreža (Wide Area Network, WAN), sa druge strane, nije prostorno ograničena (slika 8.). Ona može da poveže računare i uređaje širom sveta. Regionalnu računarsku mrežu čini veliki broj povezanih lokalnih mreža. Internet je, verovatno, najbolji primer ove vrste mreža (mada se za Internet češće upotrebljava naziv „globalna mreža”).

Slika 8. Regionalna računarska mreža (WAN).

Pregled važnih terminaU osnovi, sve mreže imaju neke zajedničke komponente, funkcije i karakteristike (kao što je prikazano na slici 9.). Ovde spadaju: Serveri – računari koji opslužuju umrežene korisnike. Klijenti – računari koji koriste zajedničke mrežne resurse. Medijum – sredstvo kojim se računari povezuju. Zajednički podaci – datoteke koje server obezbeđuje umreženim korisnicima na

korišćenje. Zajednički štampači i drugi mrežni uređaji – dodatni resursi koje obezbeđuju

serveri. Resursi – datoteke, štampači i drugi elementi koji se stavljaju na raspolaganje

umreženim korisnicima.

Slika 9. Uobičajeni mrežni elementi.

Pored ovih sličnosti, mreže su podeljene u dve kategorije: mreže ravnopravnih korisnika i serverske mreže

Slika 10. Klasični primeri mreže ravnopravnih korisnika i serverske mreže.

Razlike između ovih mreža su bitne zbog toga što svaki tip ima neke svoje mogućnosti. Vrsta mreže koju ćete uvesti zavisi od: veličine organizacije, potrebnog nivoa bezbednosti, vrste posla kojim se bavite, raspoloživog nivoa administrativne podrške,

gustine saobraćaja na mreži, potreba korisnika mreže i raspoloživog budžeta.

Mreže ravnopravnih korisnikaKod mreža ravnopravnih korisnika ne postoje namenski serveri niti hijerarhija računara. Svi računari su jednaki, odnosno ravnopravni. Svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server, pa ne postoji ni administrator koji bi bio odgovoran za celu mrežu. Korisnik svakog računara sam određuje koji se podaci sa njegovog računara mogu deliti preko mreže. Na slici 11. prikazana je mreža ravnopravnih korisnika u kojoj svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server.

Slika 11. U mreži ravnopravnih korisnika računari funkcionišu i kao klijenti i kao serveri.

Ove mreže su dobar izbor u sledećim situacijama: Na lokaciji ima manje od 10 korisnika. Korisnici koriste zajedničke resurse, kao što su datoteke i štampači, ali ne postoje

specijalizovani serveri. Pitanje bezbednosti nije značajno. U doglednoj budućnosti organizacija i mreža se neće previše širiti.

U ovakvim situacijama mreža ravnopravnih korisnika predstavlja bolje rešenje od serverske mreže.

Ograničenja mreža ravnopravnih korisnikaIako ova vrsta mreža zadovoljava potrebe malih organizacija, ne mora da znači da će ona biti uspešna u svim takvim pojedinačnim sredinama. Navešćemo neke poslove i probleme u vezi sa ovim mrežama koje planer mreže mora da reši pre nego što odluci koji će tip mreže uvesti.

AdministriranjeAdministriranje mreže obuhvata sledeće poslove: upravljanje korisnicima i bezbednošću, dostupnost resursa, opsluživanje aplikacija i podataka i

instaliranje i nadogradnju aplikativnog softvera

U klasičnoj mreži ravnopravnih korisnika ne postoji sistem administrator koji opslužuje celu mrežu, odnosno nadgleda funkcionisanje svih komponenti mreže. Umesto toga, svaki korisnik sam opslužuje svoj računar.

Deljenje resursaSvi korisnici mogu zajednički da koriste resurse na koji god način žele. Ovde spadaju: podaci u direktorijumima, štampači, faks kartice, itd.

Serverski zahteviU okruženju mreže ravnopravnih korisnika, svaki računar mora da:Koristi značajan deo sopstvenih resursa da bi podržao lokalnog korisnika (korisnika tog računara).Koristi dodatne resurse da bi podržao sve ostale korisnike mreže (korisnike drugih računara) koji pristupaju njegovim resursima.Serverska mreža oslobađa lokalne korisnike od ovih zahteva, ali zato traži postojanje jednog moćnog namenskog servera koji bi zadovoljio potrebe svakog korisnika mreže.

BezbednostBezbednost (ili sprečavanje neovlašćenog pristupa računarima i podacima) podrazumeva definisanje lozinke za resurs, recimo za određeni direktorijum, koji se koristi preko mreže. U mreži ravnopravnih korisnika, svaki korisnik sam podešava sopstvenu bezbednost, pa je zato teško sprovesti centralnu kontrolu. Ovaj nedostatak kontrole ima značajne posledice na bezbednost mreže, jer neki korisnici ne primenjuju nikakve mere bezbednosti. Stoga, ukoliko je bezbednost bitan faktor, bolje rešenje predstavlja serverska mreža.

ObukaPošto se u mrežama ravnopravnih korisnika svaki računar ponaša i kao klijent i kao server, korisnici, u tom slučaju, treba da se obuče dvostruko – i za ulogu korisnika i za ulogu administratora.

Serverske mrežeU mreži sa više od 10 korisnika, mreža ravnopravnih korisnika u kojoj se računari ponašaju i kao klijenti i kao serveri, ipak nije pravo rešenje. U takvim situacijama, najčešće, postoje namenski serveri. Namenski server je računar čija je jedina uloga opsluživanje mreže i ne koristi se kao klijent ili radna stanica. Za servere se kaže da su „namenski” zato što oni sami ne mogu biti klijenti (odnosno, to se ne preporučuje), već su optimizovani da brzo opsluže zahteve mrežnih klijenata i osiguraju bezbednost datoteka i direktorijuma. Serverske mreže (slika 12.) su, zbog svojih prednosti, postale standard umrežavanja.

Slika 12. Serverska mreža.

Kako se mreža uvećava (povećanjem broja računara, njihove međusobne udaljenosti i saobraćaja između njih), nastaje potreba za većim brojem servera. Podela poslova na nekoliko servera obezbeđuje da se svi poslovi obavljaju na najefikasniji mogući način.

Specijalizovani serveriRaznovrsnost i složenost poslova koje serveri treba da obave je velika. Serveri u velikim mrežama se specijalizuju da bi mogli da zadovolje povećane potrebe korisnika. Mnoge velike mreže imaju sledeće različite vrste servera (slika 13.):

Server za datoteke i štampanjeServer za datoteke i štampanje upravlja pristupom korisnika i korišćenjem datoteka i štampača kao resursa. Na primer, ako radite sa programom za obradu teksta, taj program radi na vašem računaru. Dokument sa kojim želite da radite, a koji se čuva na serveru za datoteke i štampanje, učitava se u memoriju vašeg računara, tako da možete lokalno da ga uređujete i koristite. Drugim rečima, ova vrsta servera služi za čuvanje datoteka i podataka.

Server za aplikacijeServer za aplikacije klijentu na raspolaganje stavlja serversku stranu aplikacije klijent/ server. U serverima se nalazi velika količina različitih podataka koji su organizovani tako da je njihovo pozivanje jednostavno. Razlika između servera za datoteke i štampanje i servera za aplikacije nalazi se u načinu odgovora na zahtev računara koji je zatražio podatke. U slučaju servera za datoteke i štampanje, podaci ili datoteke se učitavaju u računar koji ih zatraži. Međutim, kod servera za aplikacije, baza podataka ostaje na serveru, a u računar koji je zatražio podatke učitavaju se samo rezultati zahteva.Klijentska aplikacija radi lokalno i pristupa podacima iz serverske aplikacije. Umesto da se u lokalni računar učitava čitava baza podataka, učitavaju se samo rezultati koji se dobijaju kao odgovor na upit. Na primer, ukoliko vam je iz baze podataka učenika potrebno da izdvojite one koji su rođeni u novembru, server za aplikacije vam, na vaš

zahtev, neće odgovoriti učitavanjem čitave baze podataka. Umesto toga, na lokalni računar će biti poslat samo odgovor na postavljeni zahtev.

Server za elektronsku poštuServer za poštu upravlja elektronskim porukama koje međusobno razmenjuju korisnici mreže.

Faks serverFaks server upravlja faksimilima (faks porukama) koji stižu u mrežu ili se šalju iz nje, kroz zajedničko korišćenje jedne ili više faks modem kartica.

Komunikacijski serverKomunikacijski serveri upravljaju protokom podataka i elektronskih poruka između mreže u kojoj je sam server i drugih mreža, glavnih računara (engl. mainframe) i udaljenih korisnika koji putem modema i telefonskih linija pristupaju serveru.

Serveri za organizaciju podataka Ovi serveri (engl. directory services) omogućavaju korisnicima da pronađu, smeste i zaštite podatke u mreži. Na primer, pojedini mrežni softver može računare da grupiše u logično organizovane grupe koje se zovu domeni (engl. domain), a to omogućava svim korisnicima mreže pristup svakom mrežnom resursu. Sa širenjem mreže, planiranje specijalizovanih servera dobija na značaju. Planer mreže mora da uzme u obzir očekivani rast mreže tako da se mreža ne poremeti ukoliko se javi potreba da se uloga nekog servera promeni.

Slika 13. Specijalizovani serveri

Uloga softvera u serverskoj mrežiMrežni server i njegov operativni sistem funkcionišu kao jedna celina. Koliko god da je server moćan i savremen, bez odgovarajućeg softvera koji može optimalno da ga iskoristi, on je neupotrebljiv. Napredni serverski operativni sistemi, koje je razvio Microsoft, napravljeni su tako da mogu da izvuku maksimum iz najsavremenijeg mrežnog hardvera.

Prednosti serverskih mrežaIako su instaliranje, konfigurisanje i upravljanje kod serverskih mreža znatno složeniji nego kod mreža ravnopravnih korisnika, one imaju i brojne prednosti.

Zajedničko korišćenje resursaServer je napravljen tako da omogući pristup brojnim datotekama i štampačima, uz odgovarajuće performanse i bezbednost. Kod serverskih mreža je moguće administriranje i kontrolisanje zajedničkog korišćenja resursa iz jednog centra. Ovako se resursi lakše pronalaze i čine dostupnijim nego kod mreža ravnopravnih korisnika.

BezbednostBezbednost je najčešće osnovni razlog opredeljivanja za serversku mrežu. U ovakvom okruženju jedan administrator može da definiše bezbednost i to, onda, važi za svakog korisnika mreže. Na slici 14. prikazana je centralizovana bezbednost mreže.

Slika 14. Jedan administrator upravlja bezbednošću čitave mreže.

Rezervne kopijeU zavisnosti od važnosti podataka, moguće je praviti rezervne kopije više puta dnevno ili nedeljno. Kako su najbitniji podaci centralizovani na jednom ili nekoliko servera, ovaj proces je vrlo jednostavan.

RedundantnostZahvaljujući ovoj opciji, podaci sa svakog servera mogu se kopirati i čuvati u mreži, tako da, čak i u slučaju da se nešto dogodi na osnovnom mestu na kome se čuvaju podaci, uvek postoji rezervna kopija iz koje se mogu obnoviti.

Broj korisnikaServerske mreže mogu imati hiljade korisnika. Takvom mrežom se ne bi moglo upravljati kada bi se primenio princip ravnopravnih korisnika, ali savremeni alati za nadgledanje i upravljanje mrežama omogućavaju da serverska mreža normalno funkcioniše i sa ogromnim brojem korisnika.

Hardverski zahteviHardver računara korisnika može da se ograniči prema potrebama korisnika, jer klijentu nije potrebna dodatna memorija i prostor na disku, koji su, inače, neophodni za serverske usluge.

Projektovanje mrežne topologije

Termin topologija, ili konkretnije, mrežna topologija, odnosi se na fizičko uređenje ili raspored računara, kablova i drugih komponenti mreže. Topologija je standardni termin koji je najčešće u upotrebi kada se govori o osnovnom projektu mreže, mada postoje i drugi pojmovi sa sličnim ili istim značenjem: fizički raspored, projekat, dijagram i mapa.

Mogućnosti mreže zavise od njene topologije. Od izabrane topologije zavise: vrsta potrebne opreme za mrežu, tehničke mogućnosti opreme, rast mreže, način upravljanja mrežom.

Razumevanje načina korišćenja različitih topologija predstavlja ključ za razumevanje mogućnosti različitih tipova mreža. Da bi računari mogli zajednički da koriste neke resurse i, uopšte, da bi mogli da komuniciraju na bilo koji način, oni moraju da se povežu. Najveći broj mreža za povezivanje računara koristi kablove.

Napomena: U bežičnim mrežama računari su povezani bez upotrebe kablova.

Ovde se, ipak, ne radi o pukom priključenju kabla na čijem je drugom kraju drugi računar. Različiti tipovi kablova, u kombinaciji sa različitim mrežnim karticama, mrežnim operativnim sistemima i drugim komponentama, zahtevaju i različito uređenje. Da bi mreža uspešno radila, potrebno je pažljivo isplanirati mrežnu topologiju. U tom

smislu, konkretna topologija može da odredi, ne samo tip kablova koji će se koristiti, već i kako će se oni sprovesti kroz podove, zidove ili plafon. Topologija, takođe, može da odredi i način komuniciranja računara u mreži. Različite topologije zahtevaju i različite metode komunikacije, što, dalje, ima veliki uticaj na funkcionisanje mreže.

Standardne topologijeSvi mrežni dizajni potiču od četiri osnovne topologije: Magistrale, Zvezde, Prstena i višestrukih puteva.

Magistrala je topologija u kojoj su računari u nizu povezani jednim zajedničkim kablom. Kada se računari povezuju pojedinačnim kablovima koji se granaju iz jednog, čvorišta ili haba, to je topologija zvezde. Kružno povezivanje računara kablom koji je u obliku petlje naziva se topologija prstena. Kod topologije višestrukih puteva (engl. mash topology) svi računari su uzajamno povezani posebnim kablovima. Ove četiri topologije mogu da se kombinuju na različite načine.

MagistralaTopologija magistrale (engl. bus) često se naziva i „linearna magistrala” zbog toga što su računari pravolinijski povezani. Ovo je najjednostavniji i najrasprostranjeniji način povezivanja računara u mreži. Na slici 15. prikazana je tipična topologija magistrale. Sastoji se od kabla koji se zove stablo, kičma ili segment (engl.trunk, backbone ili segment), koji, u jednoj liniji, povezuje sve računare u mreži.

Slika 15. Topologija magistrale

Komunikacija u magistraliU topologiji magistrale, računari komuniciraju obraćajući se konkretnom računaru, a podaci se sprovode kroz kabl u vidu elektronskih signala. Za potpuno razumevanje komunikacije u magistrali, neophodno je i poznavanje sledećih koncepata i pojmova: slanje signala, odbijanje signala i terminator.

Slanje signala Podaci se u vidu elektronskih signala šalju svim računarima u mreži, ali ih prihvata samo onaj računar čija se adresa poklapa sa adresom kodiranom u originalno poslatom signalu. Svi ostali računari ne obraćaju pažnju na te podatke. Na slici 16. prikazana je situacija kada poruku šalje računar označen kao 0020af151d8b, a prima je računar označen kao 02608c133456. U istom trenutku samo jedan računar može da šalje poruku.

Slika 16. Podaci se šalju svim računarima, ali ih samo određeni računar prihvata.

Zbog toga što u magistrali u jednom trenutku samo jedan računar može da šalje podatke, performanse mreže direktno zavise od broja računara u magistrali. Veći broj računara u magistrali, podrazumeva i veći broj računara koji čekaju da pošalju svoje podatke, a samim tim i sporiju mrežu. Ne postoji standardan način merenja uticaja većeg broja računara na brzinu neke mreže. Performanse mreže ne zavise isključivo od broja računara. Uz broj računara u magistrali, na performanse mreže će uticati i sledeći faktori: mogućnosti hardvera umreženih računara, ukupan broj prijavljenih komandi koje čekaju izvršenje, vrste aplikacija sa kojima se radi u mreži, vrsta kabla upotrebljenog za umrežavanje i udaljenost umreženih računara.

Računari u magistrali ili prenose ili osluškuju podatke poslate u mrežu. Oni nisu odgovorni za premeštanje podataka sa jednog na drugi računar. Ako se jedan računar pokvari, to nema uticaja na ostatak mreže.

Odbijanje signala Zbog toga što se podatak, ili elektronski signal, šalje kroz celu mrežu, on putuje od jednog do drugog kraja kabla. Ukoliko ne bi bio sprečen, taj signal bi nastavio da se odbija od jednog do drugog kraja kabla, praktično beskonačno, i na taj način bi sprečavao druge računare u mreži da pošalju svoje poruke. Zbog toga signal mora da se zaustavi čim stigne do predviđene adrese (računara).

Terminator Da bi se sprečilo ovo odbijanje signala, na oba kraja kabla se nalazi komponenta nazvana terminator. Zadatak terminatora je da apsorbuje lutajuće signale i da na taj način oslobodi kabl za nove elektronske signale. Oba kraja svakog kabla moraju biti za nešto priključena. Kraj kabla može biti uključen u računar, ili u konektor, ukoliko je potrebno da se kabl produži. Svaki otvoreni kraj koji nije nigde uključen mora da ima terminator

da bi se sprečilo odbijanje signala. Na slici 17. prikazana je pravilna upotreba terminatora u topologiji magistrale.

Slika 17. Terminatori apsorbuju slobodne signale

Prekid mrežne komunikacijeAko se kabl fizički preseče, ili se jedan njegov kraj isključi, nastaje prekid. U oba slučaja dolazi do odbijanja signala (slobodni krajevi nemaju terminatore) i, u krajnjoj liniji, do prekida rada mreže. Ovo je jedan od čestih razloga „pada” mreže. Na slici 18. prikazana je topologija magistrale sa isključenim kablom. Ovakva mreža ne može da funkcioniše zbog pojave odbijanja signala. Računari mogu da nastave da funkcionišu samostalno, ali, dok god je kabl prekinut, ne mogu međusobno da komuniciraju, odnosno, da zajednički koriste resurse. Računari isključenog dela mreže će sve vreme pokušavati da uspostave vezu, što će bitno smanjiti performanse radne stanice.

Slika 18. Isključeni kabl nema terminator i, zbog toga, cela mreža „pada”.

Topologija zvezdeU topologiji zvezde, svi računari su segmentima kabla povezani sa centralnom komponentom koja se zove hab. Na slici 19. prikazana je topologija zvezde. Signal se prenosi od računara koji je poslao, kroz hab, do svih računara u mreži. Ova topologija je nastala u ranim danima umrežavanja, kada su računari bili povezani sa centralnim mainframe računarom.

Slika 19. Jednostavna topologija zvezde.

Topologija zvezde pruža prednosti u smislu centralizovanih resursa i upravljanja. Sa druge strane, njen veliki nedostatak je neophodnost velike količine kablova. Takođe, ukoliko centralna jedinica zakaže, cela mreža pada. Ako se pokvari jedan računar, ili njegov kabl, samo će on biti isključen iz mreže. Ostatak mreže, u tom slučaju, funkcioniše normalno.

Topologija prstenaU topologiji prstena, računari su kružno povezani jednim kablom. Za razliku od topologije magistrale, ovde nema krajeva sa terminatorima. Signal kroz petlju putuje u jednom smeru, od računara do računara, a sami računari mogu da se ponašaju kao repetitori i da ga pojačavaju. Na slici 20. prikazana je tipična topologija zvezde sa jednim serverom i četiri radne stanice. Kvar jednog računara može da ima uticaj na čitavu mrežu.

Slika 20. Jednostavna prstenasta mreža sa logičkim prstenom.

Napomena: Fizičku topologiju predstavlja sam kabl, a logičku, način na koji se signal prenosi kroz kabl.

Topologija višestrukih putevaU topologiji višestrukih puteva, svi računari su međusobno povezani odvojenim kablovima. Ova topologija omogućava izuzetnu redundantnost i pouzdanost. Ovde postoje redundantni putevi, tako da kada je jedan kabl u kvaru, saobraćaj preuzimaju drugi kablovi. Topologija višestrukih puteva olakšava uočavanje i otklanjanje problema i povećava pouzdanost, ali je velika količina neophodnih kablova čini relativno skupom.

Vrlo često se ova topologija koristi u kombinaciji sa nekom drugom spajajući se tako u jednu hibridnu topologiju.

Slika 21. U topologiji višestrukih puteva svi računari su međusobno povezani posebnim kablovima.

HaboviHabovi ili čvorišta su postali standardni deo mrežne opreme. Na slici 22. prikazan je hab kao centralna komponenta topologije zvezde.

Slika 22. Hab je centralna tačka u topologiji zvezde

Aktivni haboviHabovi su, najčešće, aktivni, a to znači da oni regenerišu i povratno šalju signale na način na koji to rade i repetitori. Zbog toga što obično imaju osam do dvanaest priključaka, za njih se često koristi i termin višestruki repetitori. Aktivni habovi rade na struju.

Pasivni haboviNeki tipovi habova su pasivni, na primer, razvodne kutije za ožičenje ili priključni blokovi (engl. punchdown blocks). Oni se ponašaju kao spojevi – ne pojačavaju niti regenerišu signal – signal jednostavno prolazi kroz njih. Za njihov rad nije potrebna električna struja.

Hibridni haboviSavremeni habovi koji mogu da prime više različitih vrsta kablova nazivaju se hibridni habovi. Na slici 23. prikazana je mreža u kojoj se nalazi glavni (hibridni) hab i tri hijerarhijski njemu podređena haba (podhaba).

Slika 23. Hibridni hab.

Prednosti habovaSistemi sa habovima su vrlo fleksibilni (prilagodljivi) i, u poređenju sa sistemima koji ih ne koriste, pružaju brojne prednosti. U standardnoj topologiji magistrale, prekid kabla će izazvati i pad mreže. U slučaju mreže sa habovima, kvar bilo kog kabla utiče samo na ograničeni segment mreže. Na slici 24. prikazano je kako kvar ili isključenje kabla ima uticaj samo na jednu radnu stanicu, dok ostatak mreže normalno funkcioniše.

Slika 24. Prekinuti ili isključeni kabl izbacuje iz rada samo taj računar o čijem se kablu radi.

Kombinacija zvezde i magistraleU ovom slučaju je nekoliko topologija zvezde linearno povezano u magistralu (slika 25.). Ukoliko se pokvari jedan računar, to ne utiče na ostatak mreže. Ostali računari nastavljaju da funkcionišu normalno. Ali, ukoliko se hab pokvari, svi računari koji su sa njim povezani prestaju da komuniciraju. Takođe, prekidaju se i veze tog haba sa drugim habovima.

Slika 25. Kombinacija zvezde i magistrale

Osnovni tipovi kablovaZa prenos signala između računara većina današnjih mreža koristi neku vrstu žica ili kablova koji se ponašaju kao mrežni prenosni medijumi. Postoji mnogo različitih tipova kablova koji mogu da se primene u različitim situacijama. Njihov broj je izuzetno veliki; katalog firme Belden, jednog od vodećih proizvođača kablova, obuhvata više od 2200 različitih tipova. Srećom, većina današnjih mreža koristi tri osnovne vrste kablova: koaksijalne kablove, kablove sa upredenim paricama (engl. twisted pair), u dva oblika: sa neoklopljenim

ili sa oklopljenim paricama optičke kablove

Razumevanje njihovih međusobnih razlika će vam pomoći da u konkretnoj situaciji izaberete odgovarajuću vrstu kabla.

Napomena: Propisi o strukturnom kabliranju zgrada ne predviđaju korišćenje koaksijalnih kablova, tako da se oni neće razmatrati u ovom tekstu.

Kabl sa upredenim paricama U svom najjednostavnijem obliku kabl sa upredenim paricama se sastoji od dve izolovane bakarne žice koje su obmotane jedna oko druge. Na slici 26. prikazana su dva tipa ovog kabla: kabl sa neoklopljenim (Unshielded Twisted-Pair, UTP) i oklopljenim paricama (Shielded Twisted-Pair, STP).

Slika 26. Kablovi sa neoklopljenim i oklopljenim paricama

Grupe parica se obično nalaze grupisane u zaštitnom omotaču i zajedno sa njim čine kabl. Ukupan broj parica varira, a njihovim upredanjem se poništava električni šum od susednih parica, ili ostalih izvora, kao što su motori, releji i transformatori.

Neoklopljeni kabl sa upredenim paricama (UTP kabl)Najpopularnija vrsta UTP kabla je kabl po 10BaseT specifikaciji i oni postaju najrasprostranjeniji kablovi za lokalne računarske mreže. Maksimalna dužina jednog segmenta kabla je 100 metara (328 stopa).Tradicionalni UTP kabl se sastoji od dve izolovane bakarne žice. Odgovarajuće specifikacije određuju koliko će uvoja biti po jednom metru kabla, a to zavisi od njegove svrhe. U Severnoj Americi ova vrsta kablova se koristi u postojećim telefonskim sistemima i instalirani su u mnoge zgrade. Vrsta UTP kabla koja će se koristiti u određenim situacijama definisana je standardom 568A za ožičenje poslovnih zgrada. Ove standarde razvile su Asocijacija Elektronskih Industrija i Asocijacija Telekomunikacijskih Industrija (EIA/TIA), a cilj im je bio da se na taj način osigura doslednost i uvede standardizacija u izvođenju kablovskih instalacija. Ovi standardi obuhvataju 5 kategorija UTP kablova: Kategorija 1 U ovu kategoriju spada tradicionalni telefonski UTP kabl (obična

telefonska „parica”) kojim se ne prenose podaci, već samo glas. Većina kablova koji su postavljeni pre 1983. godine spada u ovu kategoriju.

Kategorija 2 U ovu kategoriju spada UTP kabl za prenos do 4 MB podataka u sekundi. Oni se sastoje od četiri međusobno upredene UTP parice (ukupno 8 provodnika).

Kategorija 3 Ovde spadaju UTP kablovi za prenos do 16 MB podataka u sekundi. Sastoje se od četiri upletene bakarne parice, od kojih svaka ima tri uvoja po stopi.

Kategorija 4 U ovoj kategoriji se nalaze kablovi koji omogućavaju prenos do 20 MB u sekundi. I oni se sastoje od četiri upletene parice od bakarne žice.

Kategorija 5 U ovu kategoriju spadaju UTP kablovi koji omogućavaju prenos do 100MB u sekundi. I ova vrsta kabla se sastoji od četiri upletene parice od bakarne žice.

Najveći broj telefonskih linija koristi neku vrstu UTP kabla. Osnovni razlog njihove široke upotrebe je činjenica da su oni unapred postavljeni u zgradama upravo za potrebe telefonskih linija. Često se u gradnji objekata postavljaju i dodatni UTP kablovi za buduće potrebe. Ukoliko su ti dodatni kablovi dovoljno kvalitetni za prenos podataka, moguće ih je iskoristiti za potrebe računarske mreže. Ovde, ipak, treba biti oprezan zato što standardni telefonski kablovi nisu upleteni i nemaju karakteristike koje omogućavaju čist i bezbedan prenos podataka. Potencijalni problem svih vrsta kablova je preslušavanje (engl. crosstalk), mešanje signala jedne linije sa signalima druge linije. Na slici 27.

prikazana je ova pojava kod dva UTP kabla. Inače, UTP kablovi su posebno osetljivi na ovu pojavu, a jedinu zaštitu predstavlja veći broj uvoja po metru kabla.

Slika 27. Preslušavanje nastaje prilikom mešanja signala sa jedne linije sa signalima druge linije.

Oklopljeni kabl sa upredenim paricama (STP kabl)Ova vrsta kablova ima spoljašnji omotač u obliku bakarne mreže (širm) koji je, u stvari, oklop daleko efikasniji od standardnog spoljašnjeg omotača UTP kablova. Između i oko parova žica postoji i omotač od tanke metalne folije. Ovi dodatni slojevi kod STP kablova formiraju svojevrstan oklop koji je u stanju da zaštiti podatke koji se prenose od bilo kakvog spoljašnjeg elektromagnetnog uticaja. Zbog toga STP kablovi omogućavaju veću brzinu prenosa i veće razdaljine od UTP kablova.

Komponente za kablove sa upredenim paricamaDo sada je bilo reči samo o karakteristikama samih kablova, ali su za kompletnu instalaciju potrebne i neke dodatne komponente.

Pribor za povezivanjeKablovi sa upredenim paricama za povezivanje sa računarima koriste telefonske RJ-45 konektore. Oni podsećaju na telefonske konektore RJ-11. Iako ova dva tipa konektora na prvi pogled izgledaju skoro identično, među njima postoje suštinske razlike. Konektor RJ-45 (slika 28.) je malo veći i ne može da se uključi u telefonski priključak za RJ-11. U konektoru RJ-45 se nalazi osam provodnika, a u konektoru RJ-11 samo četiri.

Slika 28. Utičnica RJ-45

Postoje različite komponente koje se koriste za organizaciju velikih UTP instalacija

Razvodne stalaže i police

Razvodne stalaže (engl. distribution rack) i police (engl. rack shelf) se koriste da bi se napravilo više mesta za kablove u manjim prostorijama. One su dobar način organizacije mreža sa mnogo kablova. Paneli za prespajanje Postoje mnoge vrste ovih panela (engl. expandable patch panel) i mogu imati do 96 priključaka (ovaj broj može, prema potrebi, biti neograničeno veći) i brzinu prenosa do 100 MB podataka u sekundi (u poslednje vreme se pojavljuju paneli za brzine od 1 GBps).Konektori Jednostruki ili dvostruki RJ-45 konektori priključuju se u panele za proširivanje i zidne maske, a podržavaju brzinu prenosa od 100 MB u sekundi.Zidne maske Zidne maske mogu da prime dva ili više konektora.

Slika 29. Različite komponente za kablove sa upredenim paricama.

Prednosti i nedostaci kablova sa upredenim paricamaOvu vrstu kablova treba da koristite u sledećim situacijama: Imate ograničen budžet za LAN. Želite relativno laku instalaciju sa jednostavnim vezama između računara.

Međutim, kablovi sa upredenim paricama imaju i sledeće nedostatke: Ne možete biti potpuno sigurni u integritet podataka u lokalnim mrežama sa

visokim nivoom bezbednosti. Nemoguće je brzo prenositi podatke na veće udaljenosti.

Optički kabloviKod ove vrste kablova, optička vlakna prenose digitalne signale u obliku modulisanih svetlosnih impulsa. Ovo je relativno bezbedan način prenošenja podataka. Kablovi sa bakarnim provodnicima prenose podatke koji su u obliku električnih impulsa. Za razliku od njih, optički kablovi ne mogu da prenose električne impulse. To znači da se oni ne mogu prisluškivati, a podaci su bezbedni od krađe. Takođe, optički kablovi omogućavaju

prenos podataka na velike udaljenosti i velikom brzinom zbog toga što signal ostaje čist i ne slabi.

Sastav optičkih kablovaOptičko vlakno se sastoji od izuzetno tankog staklenog cilindra, koji se naziva jezgro. On je okružen koncentričnim staklenim slojem, koji se naziva presvlaka. Ponekad vlakna mogu biti napravljena i od plastike. Sa plastikom se lakše radi, ali ona ne može da prenese svetlosne impulse na razdaljine na koje to mogu staklena vlakna. Zbog toga što optičko vlakno prenosi signale samo u jednom pravcu, kabl se uvek sastoji od dva vlakna u odvojenim omotačima – jedno vlakno šalje signale, a drugo ih prima. Svako vlakno je obmotano slojem plastike, a dodata su i vlakna od kevlara što obezbeđuje čvrstinu. Vlakna od kevlara se smeštaju između dva kabla. Slično prethodno pomenutim vrstama kablova, i kablovi od optičkih vlakana su presvučeni zaštitnim slojem plastike.

Slika 30. Kabl od optičkih vlakana

Kablovi od optičkih vlakana ne podležu električnim smetnjama i podržavaju izuzetno velike brzine prenosa podataka. Danas se signali prenose brzinom od oko 100 MB u sekundi, a isprobani su i na brzinama od 1 GB u sekundi (brzine od 1 GB u sekundi, u poslednje vreme, predstavljaju standard kod ove vrste kablova). Osim toga, oni mogu da prenose signale (svetlosne impulse) na kilometarske razdaljine.

Prednosti i nedostaci kablova od optičkih vlakana Ove kablove treba da koristite kada vam je potreban medijum koji omogućava

prenos podataka velikom brzinom, na velike udaljenosti i na vrlo bezbedan način. Njihovi nedostaci su viša cena od drugih vrsta kablova i zahtevanje veće stručnosti

prilikom njihovog postavljanja i povezivanja.

Napomena: Cena optičkih kablova odgovara ceni najkvalitetnijih kablova od bakra. Osim toga, rad sa njima je postao daleko jednostavniji nego što je bio ranije.

Prenos signalaZa prenos kodiranog signala kroz kabl mogu da se koriste dve tehnike: prenos u osnovnom opsegu (engl. baseband transmission) i prenos u širokom opsegu (engl. broadband transmission).

Prenos u osnovnom opsegu Sistemi koji rade u osnovnom opsegu prenose digitalne signale preko jedne frekvencije. Signali teku u obliku pojedinačnih električnih ili svetlosnih impulsa. Na slici 31. prikazan je prenos u osnovnom opsegu dvosmernog digitalnog talasa. Kod ove vrste prenosa se čitav komunikacijski kapacitet kanala koristi za prenos samo jednog signala. Digitalni signal koristi kompletan propusni opseg kabla, a to je jedan kanal. Termin propusni opseg (engl. bandwidth) se odnosi na kapacitet prenosa podataka, odnosno brzinu prenosa u sistemu digitalnih komunikacija koja se izražava u bitovima po sekundi (bps).

Slika 31. Prenos u osnovnom opsegu dvosmernog digitalnog talasa

Dok putuje kroz mrežne kablove, signal gubi jačinu i postepeno se kvari. Ako je kabl prevelike dužine, primljeni signal može biti neprepoznatljiv ili pogrešno interpretiran. Da bi zaštitili signale, sistemi prenosa u osnovnom opsegu, ponekad, koriste repetitore koji regenerišu signale i prenose ih dalje u njihovom originalnom obliku i jačini. Ovo, u suštini, povećava moguću dužinu kablova.

Širokopojasni prenosŠirokopojasni sistemi rade na principu analognih signala i opsega frekvencija (slika 32.). Kod analognog prenosa signali su neprekidni i nisu pojedinačni. Signali kroz fizički medijum teku u obliku elektromagnetnih ili optičkih talasa. Prenos u širokom opsegu je jednosmeran po jednom kanalu.

Slika 32. Jednosmerni prenos signala u širokom opsegu

Ukoliko je širina propusnog opsega dovoljna, jedan kabl može da posluži za istovremeni prenos više sistema analognih signala, recimo za prenos kablovske televizije ili mrežni prenos.

Svakom prenosnom sistemu dodeljen je deo ukupnog prenosnog opsega. Svi uređaji povezani određenim prenosnim sistemom, kao na primer računari u LAN-u, moraju biti podešeni tako da koriste samo frekvencije koje su unutar dodeljenog dela ukupnog opsega. Dok sistemi u osnovnom opsegu koriste repetitore, širokopojasni sistemi, za regenerisanje analognih signala do njihovih originalnih jačina, koriste pojačivače. U širokopojasnom prenosu signali se kreću jednosmerno, tako da je neophodno da postoje dva različita puta za podatke da bi signali mogli da stignu do svih uređaja. Postoje dva uobičajena načina da se ovo postigne: Ukupan propusni opseg može da se podeli na dva kanala sa različitim

frekvencijama. U takvoj situaciji jedan kanal se koristi za slanje signala, a drugi za prijem.

Korišćenjem dvostrukih kablova u širokopojasnom prenosu. Svaki uređaj je tada povezan sa dvostrukim kablom, tako da se jedan provodnik koristi za prijem, a drugi za slanje podataka.

Povećanje performansi propusnog opsega

Fizički rast mreža i povećanje saobraćaja u njima dovodi do neophodnosti povećanja brzine prenosa informacija. Maksimalnim korišćenjem određenog kanala razmenjujemo veću količinu podataka u krađem vremenu. Najjednostavniji oblik prenosa informacija ili podataka naziva se simpleks. U ovom slučaju, podaci se šalju samo u jednom smeru, od predajnika ka prijemniku (slika 33.). Primeri simpleksnog prenosa su radio i televizijski prenosi. Kod simpleksnog prenosa, problemi do kojih dođe za vreme prenosa ne mogu da se otkriju i otklone. Oni koji šalju podatke na ovaj način čak ne mogu da budu sigurni ni u to da li su ti podaci uopšte primljeni.

Slika 33. Simpleksni prenos

U sledećem nivou prenosa podataka, koji se naziva poludupleksni prenos (engl. half-duplex transmission), podaci mogu da se šalju u oba smera, ali ne istovremeno. Primeri ovakve komunikacije su kratkotalasne radio stanice i toki-voki (slika 34.). Kod poludupleksne komunikacije moguće je otkrivanje grešaka i zahtev da se vrate podaci koji su oštećeni u prenosu. Krstarenje po World Wide Webu je forma poludupleksne komunikacije. Vi pošaljete zahtev za određenu Web stranicu, a zatim čekate da vam se ona pošalje. Skoro sve komunikacije modemom su poludupleksne.

Slika 34. Poludupleksni prenos

Najefikasniji metod prenosa podataka je korišćenje punog dupleksnog prenosa (engl. full-duplex transmission). U ovom slučaju, podaci mogu istovremeno da se prenose u oba smera, a dobar primer ove vrste predstavljaju kablovske veze koje mogu da se koriste za prijem TV kanala, telefonske veze i veze sa Internetom. Telefon je, takođe, primer uređaja koji radi na principu punog dupleksnog prenosa – oba sagovornika mogu da

pričaju istovremeno (slika 35.). Modemi su poludupleksni uređaji, što znači da, ili šalju podatke, ili ih primaju, neprekidno prelazeći iz jednog režima rada u drugi. Moguće je napraviti punu dupleksnu modemsku vezu korišćenjem dva modema i dve telefonske linije. Jedini zahtev je da oba računara budu povezana i na odgovarajući način podešena za ovu vrstu komunikacije.

Slika 35. Puna dupleksna komunikacija.

Mrežni adapteriMrežni adapteri, koji se često skraćeno označavaju i sa NIC (Network Interface Card), imaju ulogu fizičke veze između kablova i računara. Na slici 36. prikazan je mrežni adapter sa konektorima za priključivanje raznih vrsta kablova. Oni se instaliraju u slotove za proširenje svakog računara i servera u mreži. Kada se adapter instalira, u njega se priključuje mrežni kabl i, na taj način, ostvaruje fizička veza između računara i mrežnog kabla.

Slika 36. Mrežni adapter sa RJ-45, AUX i BNC konektorima.

Uloga mrežnih adaptera je da: Pripreme podatke iz računara za slanje kroz mrežu. Pošalju podatke drugom računaru. Kontrolišu protok podataka iz računara u sistem kablova. Primaju podatke iz kablova i prevode ih u oblik koji procesor (CPU) može da

koristi.

Uvod u umrežavanje

Mrežne arhitekture

U prethodna delu teksta upoznali ste kablove i različite načine povezivanja što predstavlja polaznu tačku bilo kakvog zajedničkog korišćenja nekih informacija. Sada, kada znate kako se fizički povezuju računari, potrebno je da naučite i na koji način računari zajednički i istovremeno koriste kablove za međusobnu komunikaciju. Sada ćete upoznati neke metode pristupa kablovima. Prva metoda, nazvana rivalitet, bazira se na jednostavnom principu „ko prvi dođe biće prvi uslužen”. Sledeća metoda, prosleđivanje tokena, zasniva se na principu čekanja na red. Treća metoda – prioritet zahteva, koja je relativno nova, podrazumeva definisani sistem prioriteta pri pristupu mreži.

Funkcija metoda pristupaGrupa pravila, kojima se definiše prebacivanje podataka iz računara u kablove i obratno, naziva se metoda pristupa. Kada su podaci već u mreži, metode pristupa imaju ulogu regulatora protoka mrežnog saobracaja.

Mrežni saobraćaj u kabluZa bolje razumevanje saobraćaja u računarskim mrežama može da posluži analogija sa železničkim saobraćajem. Zamislite prugu kojom treba da prođe nekoliko vozova, a koja ima samo jedan kolosek. Kada je jedan voz već na pruzi, svi ostali moraju da čekaju, odnosno da se povinuju proceduri koja tačno određuje kada će koji da prođe određenu deonicu pruge. Bez takve procedure vozovi bi se stalno sudarali. Naravno, postoje i razlike između železničkog i mrežnog saobraćaja. Kod računarskih mreža postoji utisak simultanog i neprekidnog saobraćaja. U stvari, ovaj utisak simultanosti je prividan; u stvarnosti, računari redom kratkotrajno pristupaju mreži. Još značajnija razlika između ove dve vrste saobraćaja je brzina kojom se saobraćaj odvija. Veliki broj računara treba zajednički da koristi neke resurse upotrebom istih kablova koji ih povezuju. Ali, kada bi dva računara istovremeno poslala podatke kroz kabl, došlo bi do sudara ta dva paketa podataka i podaci bi bili uništeni. Na slici 37. prikazano je šta se dešava kada dva računara pokušaju istovremeno da pristupe mreži.

Slika 37. Sudar podataka nastaje kada dva računara istovremeno pošalju svoje podatke istim kablom.

Kada se podaci šalju preko mreže od jednog korisnika do drugog, ili od servera ka korisniku i obratno, neophodno je da postoji način kojim se sprečava sudar podataka iz jednog računara sa podacima iz drugog računara.

Metode pristupa moraju biti dosledne u načinu na koji rukuju podacima. Kada bi računari koristili različite metode pristupa, mreža bi pala zato što bi se dogodilo da jedna vrsta metoda ima monopol nad kablom.

Metode pristupa sprečavaju računare da istovremeno pristupe kablu. Na taj način se unosi red u procese slanja i primanja podataka.

Istovremeni višestruki pristup zajedničkom medijumu nadgledanjem prisustva nosećeg signala (CSMA/CD)Kada se koristi ova metoda (CSMA/CD), svaki računar na mreži, uključujući i klijente i servere, proverava da li je kabl slobodan za emitovanje. Na slici 38. prikazano je kada računar može, a kada ne može da šalje podatke.

Slika 38. Računari mogu da šalju podatke samo kada je kabl slobodan.

Tek kada računar „oseti” da je kabl slobodan i da nema saobraćaja na mreži, moguće je slanje podataka. Kada jedan računar pošalje podatke, ni jedan drugi računar ne može da šalje svoje podatke sve dok podaci koji su poslati ne stignu do svog odredišta. Zapamtite, ukoliko dva računara istovremeno pošalju svoje podatke, doći će do sudara podataka. Kada do toga dođe, računari koji su umešani u koliziju prestaju da emituju i čekaju izvesno vreme, a zatim pokušavaju ponovo. Svaki računar ima sopstveno vreme čekanja, tako da su šanse da se podaci dva ista računara ponovo sudare minimalne. Imajući ove činjenice u vidu, ime ove metode (istovremeni višestruki pristup medijumu nadgledanjem prisustva nosećeg signala) ima smisla. Računari „osluškuju” ili „osećaju” mrežni saobraćaj na kablu (engl. carrier-sense). Uobičajeno je da veliki broj računara treba da

pošalje svoje podatke (engl. multiple access), a svaki najpre „osluškuje” mrežu da bi otkrio eventualnu koliziju. Kada računar otkrije koliziju (engl. collision detection), on sačeka da prođe jedan nasumice određen vremenski period, a zatim pokušava ponovo. Mogućnost otkrivanja kolizije je parametar koji može da nametne ograničenje razdaljine koju mreža pokriva. Zbog pojave slabljenja signala na velikim razdaljinama od pošiljaoca, mehanizam otkrivanja kolizije nije efikasan na udaljenostima većim od 2500 metara (1,5 milja). Ako je udaljenost krajnjih delova mreže veća, računar na jednom kraju mreže neće biti u stanju da blagovremeno „oseti” signal poslat sa drugog kraja mreže, pa, prema tome, neće ni moći da zna kako računar na drugom kraju mreže, možda, u tom trenutku, šalje svoje podatke, odnosno koristi mrežu. Kao što je već rečeno, ako se dogodi da dva računara istovremeno pošalju svoje podatke, dolazi do sudara i, u krajnjoj liniji, do uništavanja tih podataka.

Metoda rivalitetaMetoda CSMA/CD poznata je i kao metoda rivaliteta zbog toga što se računari u mreži, u stvari, takmiče za prvenstvo slanja podataka. Ovo, možda, izgleda kao glomazan i spor način slanja podataka kroz kablove, ali nije tako. Savremeni oblici ove metode su toliko brzi da vlasnici nisu ni svesni da se u pozadini mrežne komunikacije odvija nadmetanje računara.

Smernice za metodu CSMA/CDŠto je više računara u mreži, mrežni saobraćaj će biti obimniji. U obimnijem saobraćaju, izbegavanje kolizija i same kolizije su češće, što usporava mrežu, pa je i metoda višestrukog pristupa prepoznavanja nosioca sa otkrivanjem kolizije (CSMA/CD) relativno spora. Posle svake kolizije, računari će čekati jedan slučajan (različit za svaki mrežni adapter) period vremena, pa će pokušati ponovo. Postoje šanse da se ti ponovni pokušaji poklope sa slanjem podataka nekog sledećeg računara u mreži. U tom slučaju, četiri računara (dva računara koji su napravili prvi „sudar” i još dva koji su uključeni u drugi) moraju da čekaju da bi ponovo pokušali svoje prenose. Veliki broj ponovnih pokušaja može skoro potpuno da zaguši i uspori mrežu. Verovatnoća pojavljivanja ovog problema zavisi od broja korisnika u mreži, kao i od njihovih aplikacija. Aplikacije sa bazama podataka, na primer, stvaraju obimniji mrežni saobraćaj od aplikacija za obradu teksta.

U zavisnosti od mrežnog hardvera, kablova i mrežnog softvera, u mrežama koje koriste CSMA/CD metodu kontrole pristupa brzina mreže može biti frustrirajuća zbog vrlo obimnog mrežnog saobraćaja do koga može doći kada, na primer, mnogo korisnika radi sa aplikacijama baza podataka.

Kontrola pristupa kablovima metodom prioriteta zahtevaOva, relativno nova metoda (engl. demand priority access), razvijena je za 100 megabitni Ethernet standard poznat kao 100VG-AnyLAN, za brzine prenosa od 100 Mbps. Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE) je standardizovao ovu metodu specifikacijom 802.12.

Prioritet zahteva se zasniva na činjenici da su repetitori i krajnji čvorovi komponente koje čine svaku 100VG-AnyLAN mrežu. Repetitori upravljaju pristupom mreži, kružno ispitujući da li postoje zahtevi za slanje podataka sa bilo kog čvora na mreži. Repetitor ili hab su zaduženi da primete sve adrese, veze i krajnje čvorove i provere da li svi oni funkcionišu. Prema definiciji 100VG-AnyLAN, krajnji čvor može biti računar, most, ruter ili komutator (engl. switch).

Slika 39. Prioritet zahteva je način kontrole pristupa u mrežama 100VG-AnzLAN koje su kombinacija zvezde i magistrale.

Rivalitet oko prioriteta zahtevaKao i u slučaju CSMA/CD, dva računara mogu da dođu u rivalski odnos ako prenos počnu da obavljaju istovremeno. Ipak, kod metode prioriteta zahteva moguće je ustanoviti takav raspored koji će, u slučaju rivaliteta, određenoj vrsti podataka da dodeli prioritet. Ukoliko hab ili repetitor primi dva zahteva u istom trenutku, najviši prioritet ima prvenstvo prolaza. Ako su oba zahteva istog prioriteta računari se opslužuju naizmenično. U mreži sa prioritetom zahteva računari mogu, zahvaljujući posebnoj šemi kablova, istovremeno i da primaju i da šalju podatke. Koriste se kablovi sa četiri para provodnika, što omogućuje četvorostruki prenos od po 25 MHz u svakom paru.

Smernice za prioritet zahtevaU ovakvim mrežama postoji komunikacija samo između računara koji šalje podatke, haba i računara koji prima podatke. Ovo je daleko efikasnije od metode CSMA/CD gde se signali emituju kroz celu mrežu. Dalje, kod prioriteta zahteva svaki hab prati samo krajnje čvorove i repetitore sa kojima je povezan, dok u CSMA/CD okruženju svaki hab poznaje adresu svakog čvora u mreži.

Metoda kontrole pristupa kablovima prioritetom zahteva ima i sledeće prednosti: Moguće je korišcenje četiri para provodnika što računarima omogućava da istovremeno šalju i primaju podatke.Podaci se ne šalju svim računarima u mreži, već prenos podataka ide kroz hab koji centralizovanu kontrolu računara, pa ne postoji rivalitet između njih.

Prenošenje podataka kroz mreže

Mrežna komunikacija bi u, osnovnim crtama, mogla da se opiše kao kontinuirani protok jedinica i nula između dva računara. U stvari, podaci se ne kreću kontinuirano, već su razbijeni na manje pakete kojima se lakše upravlja, a svakom paketu su dodate informacije koje su neophodne za siguran put do zadate destinacije. Sada ćete se upoznati sa konceptom paketa koji predstavlja temelj mrežne komunikacije.

Uloga paketa u mrežnoj komunikaciji

Podaci su najčešće grupisani u velike datoteke. Međutim, mreže ne mogu da funkcionišu ako računari odjednom na kablove pošalju veliku količinu podataka. Računar koji pošalje veliku količinu podataka primorava druge računare da čekaju dok se podaci prenose, što, sasvim sigurno, frustrira ostale korisnike mreže. Ova pojava bi, umesto „zajedničkog korišćenja”, pre mogla da se nazove „monopol nad mrežom”. Postoje dva razloga zbog kojih u ovim situacijama dolazi do usporavanja mreže: Velika količina podataka poslata odjednom onemogućava interakciju i komunikaciju između računara zbog toga što je kabl preplavljen podacima.U slučaju ponovnog emitovanja, višestruko se povećava obim mrežnog saobraćaja. Ove pojave se sprečavaju razbijanjem velikih datoteka na male pakete. Na ovaj način se vrši efikasnija kontrola eventualnih grešaka u prenosu zbog toga što se, kada se greška pojavi, ponovo emituje samo onaj (mali) paket kod koga se greška pojavila, a ne cela datoteka.

Slika 40. Velika količina podataka poslata odjednom usporava mrežu.

Da bi veliki broj računara mogao brzo i jednostavno da koristi mrežu, neophodno je da se podaci razbiju na male, lako upravljive, jedinice. Ove jedinice se nazivaju paketi ili okviri (engl. packets, frames). Postoje i druga značenja, ali će se ovde termin paket odnositi na deo neke informacije koji se prenosi od uređaja do uređaja na mreži.

Napomena: Termin uređaj odnosi se na računarske podsisteme. Štampači, serijski priključci i disk jedinice se često nazivaju uređajima; ovakvi podsistemi često moraju da imaju sopstveni softver za kontrolu koji se naziva upravljački program uređaja (engl. device driver). Paketi su osnovne jedinice mrežne komunikacije. Sa podacima koji su podeljeni u pakete ubrzava se mrežna komunikacija, pa svaki računar ima više mogućnosti da šalje ili prima podatke. Kada stignu do svog odredišta, paketi se ponovo pregrupišu i spajaju u prvobitnu celinu.

Slika 41. Razbijanje podataka na pakete.

Kada mrežni operativni sistem računara koji šalje podatke razbija informacije na pakete, svakom paketu se dodaju i specijalne kontrolne informacije. Ovo je neophodno iz više razloga: Originalni podaci se razbijaju na male celine. Zahvaljujući kontrolnim informacijama moguće je ponovno sastavljanje paketa u

jednu celinu. Moguće je proveravanje grešaka do kojih može da dođe prilikom prenosa.

Struktura paketaPaketi mogu da sadrže razne vrste podataka, kao što su: Informacije, kao, na primer poruke ili datoteke. Određene tipove podataka za kontrolu računara i komande, na primer zahteve za

određene usluge. Kodove za kontrolu prenosa, recimo kodove za korekciju greške, kojima se može

utvrditi da je došlo do smetnji i greške u prenosu, i nakon toga ponoviti prenos tih podataka.

OSI referentni modelMeđunarodna organizacija za standarde – International Standards Organization (ISO) izdala je 1987. godine skup specifikacija koje opisuju arhitekturu mreže koja služi za povezivanje raznorodnih računarskih uređaja. Originalni dokument se odnosio na sisteme koji su bili otvoreni za povezivanje jedni prema drugima, jer su za razmenu informacija svi mogli da koriste iste protokole i standarde.

Napomena: Da biste stručno podesili mrežu, morate da uvažavate glavne organizacije za standarde i način na koji one utiču na mrežne komunikacije.

ISO je 1984. godine štampao reviziju ovog modela i nazvao ga Referentni model za otvoreno povezivanje sistema – Open Systems Interconnection (OSI) reference model. Ova revizija postala je međunarodni standard i služi kao vodič za umrežavanje.

OSI model je najpoznatiji i najčešće korišćen model za slikovitu predstavu umreženih okruženja. Proizvođači ga se pridržavaju kada projektuju proizvode za mrežu. Model

opisuje način na koji mrežni hardver i softver zajednički deluju kako bi se omogućila komunikacija. Model takođe pomaže pri rešavanju problema tako što nudi referentni okvir koji opisuje kako se pretpostavlja da komponente rade.

Arhitektura slojevaArhitektura OSI referentnog modela razvrstava mrežne komunikacije u sedam slojeva. Svaki sloj pokriva različite mrežne aktivnosti, opremu ili protokole. Slika 42. prikazuje arhitekturu slojeva OSI modela. (Slojevitost označava različite funkcije i usluge pri prenosu podataka sa jednog na drugi računar preko mrežne instalacije.) OSI model definiše kako svaki sloj komunicira i sarađuje sa slojevima koji su neposredno iznad i ispod njega. Na primer, sloj sesije komunicira i sarađuje sa slojevima prezentacije i transporta.

Slika 42. Sedmoslojni OSI model.

Svaki sloj obezbeđuje neke usluge ili postupke koji pripremaju podatke za dostavu putem mreže do drugog računara. Slojevi najnižeg nivoa, 1 i 2, definišu fizički medijum mreže i srodne poslove, kao što je način prosleđivanja bitova podataka u mrežne kartice (NIC) i kablove. Najviši slojevi definišu kako aplikacije pristupaju komunikacionim uslugama. Što je nivo sloja viši, složeniji su i njegovi poslovi.

Slojevi su međusobno razdvojeni granicama koje se nazivaju interfejsi. Svi zahtevi jednog sloja od susednog sloja prosleđuju se preko interfejsa. Svaki sloj se oslanja na standarde i aktivnosti sloja koji je ispod njega.

Relacije između slojeva OSI modelaSvaki sloj obezbeđuje usluge za sloj koji je neposredno iznad njega i rešava ga detalja o tome kako su one stvarno primenjene. Istovremeno, izgleda kao da je svaki sloj u direktnoj komunikaciji sa odgovarajućim slojem na drugom računaru. Ovo nudi logičnu ili virtualnu komunikaciju između ravnopravnih slojeva. Međutim, stvarna komunikacija između susednih slojeva odvija se samo na jednom računaru. Na svakom sloju softver primenjuje mrežne funkcije prema određenim protokolima.

ProtokoliProtokoli su pravila i procedure koje služe za komuniciranje. Izraz „protokol” se koristi u različitim kontekstima. Na primer, diplomate jedne zemlje pridržavaju se pravila protokola koja su napravljena kako bi pomogla lakšu saradnju sa diplomatama drugih zemalja. Pravila protokola se na isti način primenjuju u računarskom okruženju. Kada je više računara umreženo, pravila i tehničke procedure, koje upravljaju njihovom komunikacijom i saradnjom, nazivaju se protokoli.

Kada razmišljate o protokolima u mrežnom okruženju, imajte u vidu tri stvari: Postoji mnogo protokola. Mada svaki protokol omogućava osnovnu komunikaciju, svaki ima različitu namenu i izvršava različite poslove. Svaki protokol ima svoje prednosti i ograničenja.Neki protokoli rade samo na određenom OSI sloju. Sloj na kome protokol radi opisuje njegove funkcije. Na primer, protokol koji radi na fizičkom sloju obezbeđuje da paket podataka prođe kroz mrežnu karticu (NIC) do mrežnog kabla.Protokoli, takođe, mogu zajednički da rade u steku ili nizu protokola. Kao što mreža na svakom sloju OSI modela ima nove funkcije, tako i različiti protokoli zajednički rade na različitim nivoima jednog steka protokola. Nivoi u steku protokola „preslikavaju” izgled slojeva OSI modela. Na primer, sloj aplikacije TCP/IP protokola preslikava se na sloj prezentacije OSI modela. Protokoli obezbeđuju sve funkcije i mogućnosti steka.

Kako rade protokoliUkupne tehničke operacije, pomoću kojih se podaci prenose preko mreže, biće podeljeni u posebne, sistematične korake. Na svakom od tih koraka događaju se izvesne akcije kojih nema na nekom drugom koraku. Svaki korak sadrži sopstvena pravila i procedure ili protokol.

Koraci protokola moraju da se sprovedu u skladu sa redosledom koji je isti za svaki računar u mreži. U predajnom računaru ovi koraci se izvršavaju od vrha ka dnu. U prijemnom računaru ovi koraci moraju da se sprovedu u obrnutom redosledu.

Predajni računarNa predajnom računaru protokol:

1. Deli podatke u manje celine, nazvane paketi, koje može da obrađuje.2. Paketima dodaje adresne informacije tako da odredišni računar na mreži može da

odluči da li oni pripadaju njemu.3. Pripremi podatke za prenos kroz mrežnu karticu (NIC) i dalje kroz mrežni kabl.

Prijemni računarNa prijemnom računaru, protokoli sprovode isti niz koraka, ali obrnutim redosledom:

1. Preuzimaju pakete podataka sa kabla.2. Kroz mrežnu karticu unose pakete podataka u računar.3. Iz paketa podataka uklanjaju sve informacije o prenosu koje je dodao predajni

računar.

4. Kopiraju podatke iz paketa u prihvatnu memoriju (bafer) koja služi za ponovno sklapanje.

5. Ponovno sklopljene podatke prosleđuju aplikaciji u obliku koji ona može da koristi.

Potrebno je da oba računara, predajni i prijemni, svaki korak izvedu na isti način kako bi primljeni podaci imali istu strukturu kakvu su imali pre slanja.

Na primer, moguće je da dva različita protokola podele podatke u pakete i dodaju im različite sekvencijalne, vremenske i informacije za proveru postojanja greške, ali svako na svoj način. Zbog toga računar koji koristi jedan od protokola neće moći uspešno da komunicira sa računarom koji koristi drugi protokol.

Protokoli sa određivanjem putanjeSve do sredine 80-tih, većina lokalnih mreža (LAN) bila je izolovana. Služile su jednom pogonu ili preduzeću i retko su bile povezane sa širim okruženjem. Kako se tehnologija lokalnih mreža razvijala, povećavale su se i potrebe za razmenu poslovnih podataka. Lokalne mreže su se širile i postajale komponente u većim mrežama za prenos podataka i u kojima su međusobno komunicirale.

Za podatke koji su poslati sa jedne lokalne mreže (LAN) u drugu duž jedne od više mogućih putanja, kaže se da su poslati određenom putanjom, rutirani. Protokoli koji podržavaju komunikaciju lokalnih mreža duž više putanja poznati su kao rutabilni protokoli. Zbog toga što se za povezivanje više lokalnih mreža koriste rutabilni protokoli i na taj način prave mrežna okruženja na širem prostoru, oni su postali vrlo važni.

Protokoli u slojevitoj arhitekturiU mreži, više protokola mora da radi zajedno. Njihov zajednički rad obezbeđuje ispravnu pripremu podataka, prenos do željenog odredišta, prijem i izvršavanje.

Rad više protokola mora da bude usaglašen kako se ne bi događali konflikti ili nekompletne operacije, odnosno nekompletan prenos informacija. Rezultat tog usaglašavanje naziva se slojevitost (engl. layering).

Stekovi protokolaStek protokola je kombinacija, odnosno tačno definisan skup protokola. Svaki sloj steka određuje različiti protokol za obradu funkcija ili podsistema komunikacionog procesa. Svaki sloj ima sopstveni skup pravila. Slika 43. prikazuje OSI model i pravila koja važe za svaki sloj. Protokoli određuju pravila za svaki sloj OSI modela.

Slika 43. Referentni model prikazuje slojeve protokola.

Niži slojevi OSI modela određuju proizvođačima kako da naprave opremu koja može međusobno da se povezuje; na primer, korišćenje mrežnih kartica (NIC) različitih proizvođača u istoj lokalnoj mreži (LAN). Sve dok koriste iste protokole, u mogućnosti su da jedne drugima šalju podatke i primaju ih. Viši slojevi određuju pravila po kojima se odvija komunikaciona sesija (period u kome dva računara održavaju vezu) i interpretacija aplikacija. Što su poslovi na višem nivou u steku, oni i njima odgovorajući protokoli su sve složeniji.

Proces pridruživanjaProces pridruživanja, proces u kome se protokoli povezuju međusobno i sa mrežnom karticom (NIC), i to svaki sa svakim, dozvoljava veliku fleksibilnost pri podešavanju mreže. Protokoli i mrežne kartice (NIC) mogu da se mešaju i biraju prema potrebi. Na primer, dva steka protokola, kao što su Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange (IPX/SPX, Medumrežna i sekvencijalna razmena podataka) i Protokol kontrole prenosa/Internet protokol (TCP/IP), mogu da se pridruže istoj mrežnoj kartici. Ako ima više mrežnih kartica u jednom računaru, stek protokola može da se pridruži jednoj mrežnoj kartici ili svim.

Redosled pridruživanja određuje redosled po kome operativni sistem pokreće protokole. Kada je više protokola pridruženo jednoj mrežnoj kartici (NIC), redosled pridruživanja je i redosled po kome se oni koriste pri pokušaju da se ostvari uspešna veza. Uobičajeno je da proces povezivanja započinje kada se instalira operativni sistem ili protokol, ili pri njihovom pokretanju. Na primer, ako je protokol TCP/IP prvi pridružen, pri pokušaju da uspostavi mrežnu vezu, mrežni operativni sistem će prvo pokušati sa njim. Ako povezivanje ne uspe, računar će pokušati da uspostavi vezu pomoću protokola koji je sledeći prema redosledu pridruživanja (engl. binding order).

Proces pridruživanja nije samo pridruživanje steka protokola mrežnoj kartici (NIC). Neophodno je da se stek protokola pridruži ili poveže sa komponentama koje su ispod i iznad mrežne kartice (NIC) kako bi u toku izvršavanja podaci glatko prolazili kroz stek. Na primer, TCP/IP može da bude pridružen sloju sesije mrežnog osnovnog

ulazno/izlaznog sistema (NetBIOS), koji je iznad mrežne kartice, i njenim upravljačkim programom (drajverom), koji je ispod nje. Upravljački program za mrežnu karticu takođe je pridružen mrežnoj kartici.

Standardni stekoviRačunarska industrija je uspostavila i prihvatila više vrsta stekova kao standardne modele protokola. Proizvođači hardvera i softvera mogu da razvijaju svoje proizvode saglasno bilo kojoj kombinaciji ovih protokola. Među najvažnije modele spadaju: Niz ISO/OSI protokola Arhitektura mrežnih IBM sistema – IBM Systems Network Architecture (SNA) DECnet firme Digital Netware firme Novell AppleTalk firme Apple Niz Internet protokola, TCP/IP.

Na svakom sloju ovih stekova postoje protokoli koji obavljaju poslove određene za taj sloj. Međutim, komunikacioni poslovi koje mreža mora da obavi grupisani su u jedan od tri tipa protokola. Svaki tip obuhvata jedan ili više OSI slojeva. Kako pokazuje slika 44., ova tri tipa protokola mogu da se, grubo rečeno, preslikaju na sloj aplikacije, transportni sloj i sloj mreže OSI modela.

Napomena: Mnogo protokola napisano je davno pre nego što je OSI referentni model ušao u javnu upotrebu. Zato nije neobično da se nađu stekovi protokola koji ne mogu direktno da se preslikaju na OSI model.

Slika 44. Komunikacioni poslovi u OSI referentnom modelu.

EthernetKrajem 60-ih, Havajski Univerzitet je razvio WAN nazvan ALOHA (WAN predstavlja prostorno proširenje LAN tehnologije). Površina ovog univerziteta je bila velika, pa im je bio potreban način da povežu računare koji su bili razbacani po univerzitetskom naselju. Jedna od ključnih karakteristika ove mreže bila je CSMA/CD metoda pristupa. Ova mreža je bila temelj današnje Ethernet arhitekture. Godine 1972. Robert Metkalf i Dejvid Bogs su, u Xeroxovom istraživačkom centru u Palo Altu (Palo Alto Research Center; PARC), izumeli sisteme kablova i signaliziranja, a 1975. godine i prvi Ethernet proizvod koji je koristio navedene sisteme. Prvobitna verzija Etherneta omogućavala je

povezivanje preko 100 računara na kabl u ukupnoj dužini od 1 km (0,62 milje) i brzinu prenosa od 2,94 Mbps.Ovaj Xeroxov Ethernet je bio toliko uspešan da su Xerox, Intel Corporation i Digital Equipment Corporation ubrzo napravili nacrt Ethernet standarda za brzinu prenosa od 10 Mbps. Danas je taj Ethernet standard od 10 Mbps samo jedna od mnogih specifikacija koje opisuju metode povezivanja računara i sistema podataka, kao i zajedničko korišćenje kablova.

Ethernet specifikacijeGodine 1978. Medunarodna organizacija za standardizaciju (engl. International Organization for Standardization; ISO) je objavila grupu specifikacija za povezivanje raznorodnih uređaja. Ova grupa standarda poznata je kao referentni model OSI (Open Systems Interconnection). Ethernet specifikacija ima iste funkcije kao tzv. fizički nivo i nivo veze OSI modela. Ove specifikacije određuju način povezivanja hardvera, kao i protok informacija kroz hardver računara. Tokom osamdesetih IEEE je objavila Projekat 802. Ovaj projekat odredio je standarde u projektovanju i kompatibilnosti hardverskih komponenti koje funkcionišu u okviru fizičkog nivoa i nivoa veze OSI modela. Standard IEEE Project 802 koji se odnosi na Ethernet je specifikacija 802.3.

Osobine EthernetaEthernet je trenutno najpopularnija mrežna arhitektura. Na slici 45. prikazana je jednostavna Ethernet mreža sa topologijom magistrale. Kao što možete da primetite, kabl na oba kraja ima terminatore. Ova arhitektura osnovnog opsega koristi topologiju magistrale, brzina prenosa je obično 10 Mbps, a za regulisanje mrežnog saobraćaja u glavnom kablu koristi se metoda CSMA/CD. Ethernet medijumi su pasivni, što znači da im nije potrebno napajanje, a mreža može da „padne” jedino ako je medijum fizički presečen, u kratkom spoju ili nepravilno terminiran.

Slika 45. Jednostavna Ethernet magistrala sa terminatorima na oba kraja kabla.

Osnove EthernetaU sledećoj tabeli dat je pregled osobina Etherneta.

Tabela 1. Osobine Etherneta Osobine OpisKlasična topologija, linearna magistralaOstale topologije, kombinacija zvezde i magistraleTip arhitekture osnovni opsegMetoda pristupa CSMA/CD Specifikacija IEEE 802.3Brzina prenosa, 10 ili 100 Mbps (u novije vreme i 1 GBps)

Tip kabla debeli ili tanki koaksijalni, UTP, optički kabl

Format paketa za EthernetEthernet razbija podatke na pakete čiji je format drugačiji od formata drugih mreža: Ethernet ih razbija na okvire (termini „paket” i „okvir” imaju slično značenje, a u kontekstu Etherneta upotrebljava se termin „okvir”). Okvir je paket informacija koji se prenosi kao jedna celina. Ethernet okvir može da ima između 64 i 1518 bajtova, ali se za sam okvir koristi najmanje 18 bajtova, pa, prema tome, za podatke ostaje između 46 i 1500 bajtova. Svi okviri sadrže kontrolnu informaciju i imaju identičnu osnovnu organizaciju.

IEEE standard za brzine prenosa od 100 MbpsNovi Ethernet standardi pomeraju granice brzina prenosa Ethernet mreža izvan početnih 10 Mbps. Ove nove mogućnosti bile su neophodne za rad sa aplikacijama velike propusne moći, kao što su: CAD (projektovanje pomoću računara). CAM (kompjuterizovana proizvodnja). Prenos video signala u realnom vremenu. Rad sa digitalizovanim fotografijama i njihovo skladištenje. Multimedijalne aplikacije u obrazovanju.

Dva Ethernet standarda koji mogu da izađu u susret ovim povećanim zahtevima su: 100BaseVG-AnyLAN Ethernet 100BaseX Ethernet (Fast Ethernet, odn. „brzi Ethernet”)

Oba ova standarda su pet do deset puta brža od standardnog Etherneta. Pored toga, onisu kompatibilni sa postojećim 10BaseT kablovskim instalacijama, što znači da je moguća Plug and Play nadgradnja postojećih 10BaseT instalacija.

Standard 100VG-AnyLAN100VG (Voice Grade) AnyLAN je mrežna tehnologija u razvoju koja kombinuje elemente Ethernet i Token Ring arhitektura. Ovu mrežnu tehnologiju je prvobitno razvioHewlett-Packard, a zatim je dodatno uobličena i ratifikovana od strane IEEE komiteta802.12. Specifikacija 802.12 je standard za prenošenje 802.3 Ethernet okvira i 802.5Token Ring paketa.Za ovu vrstu tehnologije se koriste i sledeći termini: 100VG-AnyLAN 100BaseVG VG AnyLAN

SpecifikacijeSadašnja specifikacija 100VG-AnyLAN tehnologije obuhvata sledeće karakteristike: minimalna brzina prenosa 100 Mbps, mogućnost podrške kaskadne topologije zvezde korišćenjem kablova sa upredenim

paricama kategorije 3, 4 i 5 i optičkih kablova,

metoda pristupa prioritetom zahteva koja omogućava dva nivoa prioriteta (visoki i niski),

mogućnost podrške opcije za filtriranje individualno adresiranih paketa u habu, u cilju poboljšanja privatnosti,

podrška i Ethernet okvirima i Token Ring paketima

TopologijaMreža 100VG-AnyLAN se zasniva na topologiji zvezde u kojoj su svi računari priključeni za hab. Mreža se proširuje dodavanjem pomoćnih habova centralnom habu. Pomoćni habovi se prema centralnom habu ponašaju kao računari. Centralni hab kontroliše prenos podataka sa računara koji su povezani za pomoćne habove.

Slika 46. Centralni hab sa pet pomoćnih.

Smernice za standard 100VG-AnyLANOva topologija zahteva posebne kablove i kartice. Takođe, razdaljine su ovde nešto manje nego kod standarda 10BaseVG i ostalih Ethernet implementacija. Kod 100BaseVG mreža najduži kabl od računara do haba ne može da bude duži od 250 metara. Za veće dužine je neophodna posebna oprema. Ova ograničenja u pogledu dužine znače da je za mrežu 100BaseVG potrebno mnogo više razvodnih ormara nego za 10BaseVG.

Standard 100BaseX EthernetOvaj standard, koji se često naziva i „brzi Ethernet” predstavlja, u stvari, proširenje postojećeg Ethernet standarda. Ovde se koriste UTP kablovi kategorije 5, CSMA/CD metoda pristupa i zvezdasto ožičena magistrala, gde su svi kablovi povezani sa habom. Specifikacija medijumaStandard 100BaseX koristi tri vrste medijuma: 100BaseT4 (4 parice, kategorije 3, 4 ili 5 UTP) 100BaseTX (2 parice, kategorija 5 UTP ili STP) 100BseFX (optički kabl sa dva optička vlakna) Ovi medijumi su detaljnije opisani u sledećoj tabeli:

Tabela 2. Specifikacije medijuma za standard 100BaseX

Vrednost Predstavlja Značenje100 Brzinu prenosa 100 Mbps Base Vrstu signala Osnovni opsegT4 Vrstu kabla Upredene parice, 4 para klase za telefon TX Vrstu kabla Upredene parice, 2 para klase za podatke FX Vrstu kabla Optički kabl sa dva vlakna

Razmatranja performansi

Ethernet arhitektura može da koristi više komunikacijskih protokola i da povezuje izmešana računarska okruženja, kao što su Netware, UNIX, Windows i Macintosh.

SegmentacijaPerformanse Etherneta se mogu poboljšati deobom jednog segmenta kabla koji je opterećen velikim brojem korisnika, na dva manje opterećena segmenta i njihovim povezivanjem mostom ili ruterom. Na slici 47. prikazano je proširivanje mreže korišćenjem mosta. Ovim postupkom se smanjuje intenzitet saobraćaja u segmentima. Tada manji broj računara pokušava da prenosi podatke kroz svaki segment, pa je vreme potrebno za pristup medijumu kraće.

Slika 47. Segmentacija mreže i rasterećenje saobraćaja korišćenjem mosta.

Segmentacija je vrlo zahvalan postupak u situacijama kada se mreži dodaje veliki broj novih korisnika, ili kada se dodaju nove aplikacije velike propusne moći, kao što su baze podataka ili video aplikacije.

Mrežni operativni sistemi za EthernetEthernet mreža može da funkcioniše sa većinom najpopularnijih mrežnih operativnih sistema, kao što su: Microsoft Windows 95, Windows 98 i Windows 2000 Microsoft Windows NT Workstation i Windows NT Server Microsoft Windows 2000 Professional i Windows 2000 Server Microsoft Windows XP Professional i Windows XP Server Microsoft LAN Manager Microsoft Windows for Workgroups Novell NetWare AppleShare UNIX