Локалне рачунарске мреже

Локалне рачунарске мреже представљају комбинацију хардвера, софтвера и комуникационих канала који повезују два или више рачунара унутар одређеног подручја. Хардверски уређаји у мрежи се понекад називају и чворовима.

Типична ЛАН мрежа може да садржи различите дељиве периферне уређаје (нпр. штампаче и/или јединице магнетних трака), као и велики број различитих рачунара (најчешће радних станица и/или рачунара уз један до два mainframe рачунара). Сваки од уређаја у ЛАН мрежи треба да поседује мрежну картицу (енг. network interface card, NIC) преко које се уређај прикључује на мрежу. Саставни део мреже је и оперативни систем који управља свим активностима у мрежи. Овакав оперативни систем мора да буде инсталиран на најмање једном рачунару у мрежи.

ЛАН мреже могу да садрже и хардверске и софтверске уређаје који дозвољавају комуникацију са другим ЛАН мрежама или рачунарским ресурсима. Мост (енг.бридге) повезује две или више ЛАН мрежа заснованих на сличној технологији, док мрежни пролаз (енг. gateway) допушта кориснику ЛАН-а да кумуницира са mainframe рачунаром или са рачунаром или програмом на некој несличној мрежи – нпр. комерцијалном базом података расположивом на глобалној мрежи.

Погодности ЛАН мрежа

Мотивација за формирање мреже је најчешће:

  • Могућност рада са дељеним ресурсима, нпр. штампање датотека на штампачима који се налазе на другој локацији, обрада информација из дистрибуиране базе или употреба специјализованих хардверских уређаја који се налазе на различитим локацијама.

  • Повећање брзине обраде информација дељењем послова између рачунара у мрежи.

  • Поузданост рада. Уколико дође до отказа појединог чвора у мрежи, остали чворови могу преузети његове функције до успостављања нормалног стања.

  • Комуникација између чворова у мрежи.

Недостаци ЛАН мрежа

ЛАН мреже могу да буду врло компликоване и обично захтевају посебно оспособљена лица за њихово одржавање и свакодневно функционисање. Чак и када таква лица постоје, ЛАН мреже су много слабије заштићене и много више изложене опасностима по сигурност података од рачунара који раде као самосталне јединице. Без обзира на брзину микрорачунара који се налазе у мрежи, постоје апликације са врло великим бројем трансакција које ЛАН мреже не могу да подрже на прави начин. Крајњи корисник захтева посебну обуку за употребу ЛАН-а, као и додатну обуку која у великој мери зависи од типа апликације који ће користити. Због ових недостатака, ЛАН мреже састављене искључиво од микрорачунара неће потпуно заменити маинфраме рачунаре као што је изгледало пре неколико година. Последњих година је присутан обрнут тренд да се све више користе маинфраме рачунари (тј. сервери предузећа) који су захваљујући развоју технологије и паду цена постали доступни већем броју фирми.

МРЕЖНЕ ТОПОЛОГИЈЕ

Мрежне топологије су начини геометријског размештања веза и чворова који чине мрежу.

Чворови су места на којима нека порука може да уђе у мрежу.

Веза је средство којим се та порука преноси од једног чвора на други.

Чворови међусобно комуницирају кроз комбинације логичке и физичке везе.

Физичке везе су електромеханички склопови између чворова.

Логичка веза подразумева да чворови могу међусобно комуницирати без обзира да ли је између њих директна физичка веза или не.

Постоје три основне топологије:

-магистрале

-звезде

-прстена

МАГИСТРАЛА

Слика 1

Слика 1

*Назива се још линијска или линеарна магистрала.
*Најједноставнији облик умрежавања рачунара.
Састоји се од кабла који се назива стабло или кичма који све рачунаре повезује праволинијски.

Начин комуникације:
-Саобраћај је заједнички за све чворове. Рачунари ослушкују дешавања на мрежи. У виду електронских сигнала шаљу се подаци, када рачунар прималац примети да су подаци на магистрали упућени њему, прихвата их. У тренутку предавања података само један рачунар може послати податке на магистралу, зато прво проверава да ли је мрежа слободна па шаље.

Предности:
-Лако се проширује додавањем јос једне гране
-Ниска цена
-Мала количина каблова.
Недостаци:
-Ако се јави проблем на магистрали цела мрежа пада
-Додавањем рачунара оптерећује се мрежа
-Ако испадне један чвор-цела мреза испада из рада
-Уколико дође до оштећења кабла, настаје слободан крај, без терминатора, те сигнал нон-стоп кружи кроз кабал и не дозвољава да неки други рачунар пошаље податак
-Проналазак квара веома је тежак.

Основни задатак је детекција колизије. До колизије, судара, долази када два или више рачунара пробају у истом тренутку да пошаљу пакет са податцима (клијент А шаље поруку клијенту С, а у исто време клијент D почиње са слањем поруке клијенту В). Како нема порука о пријему пакета од стране клијената С и В долази се до закључка да је негде на комуникационом каналу дошло до судара два пакета. Тада се примењује неки од алгоритама за његово решавање. Најчешће примењивани је алгоритам случајних бројева по коме оба рачунара чекају одређени временски период, изабран генерисањем случајног броја, а тек након тога почиње са слањем поруке.

ЗВЕЗДА

Слика 2

Слика 2

Подразумева повезивање свих чворова са централним уређајем за повезивање – разводник ХAБ(HUB).

Сигнал се шаље као и код магистрале кроз хаб до свих осталих рачунара, а само онак коме је намењено прихвата.

Предности:

-Лако се додаје нови чвор

-Независност система од чворова у мрежи

-Хабови се могу серијски везати.Нпр: хаб има 8 портова, на њега можемо везати 7 рачунара и на последњи опет ставити хаб

-Лако се проналази и отклања квар.

Недостаци:

-Захтева пуно каблова

-Ако разводник откаже, цела мрежа не функционише.

ПРСТЕН (Token-Ring)

Слика 3

Слика 3

Сви рачунари повезани су и круг. Сваки чвор у мрежи повезан је са друга два чвора поред њега у прстену. Сигнал кроз мрежу путује у смеру казаљке на сату, пролазећи кроз сваки рачунар.

Начин комуникације:

Подаци у овој топологији предају се уз помоћ „токена‟-жетона. Рачунар који шаље податак модификује токен, ставља електронску адресу у податак и шаље их кружно по прстену. Остали рачунари предају токен један другоме док не дође до рачунара чија адреса одговара токену. При пријему података рачунару који је послао податак шаље се порука да су подаци примљени-ослобађа се токен и поново шаље у мрежу (кружи прстеном). Само рачунар који поседује токен (специјални пакет података) може да врши слање података. Сваки рачунар који треба да шаље поруку мора да сачека да дође у „посед” токена па тек онда да отпочне са слањем пакета.

Предности:

  • Брзо путује токен

  • Минимали каблови

  • Нема централног разводника

Недостаци:

  • Ако један чвор престане са радом мрежа не функционише
  • Додавање чворова ремети мрежу (потребно је раскинути везу између два чвора како би се додао нови)
  • Проналазак грешке је отежан
  • Скупа за реализацијуКада се неки од рачунара угаси користе се хабови који сигнализирају на прескакање тог рачунара и наставак даљег кружења токена.

КОМБИНОВАЊЕ ОСНОВНИХ ТОПОЛОГИЈА

Магистрала+звезда

Слика 4

Слика 4

Линеарна магистрала која повезује у целину топологију звезде.

Предности:

-Квар једног чвора не утиче на остале.

Недостаци:

-Уколико се хаб поквари сви повезани на њега престају да раде.

 Звезда+прстен

Слика 5

Слика 5

ТИПОВИ МРЕЖНИХ КАБЛОВА

Каблови су данас доминантан медијум за пренос података. Постоји много различитих типова каблова који могу да се примене у различитим ситуацијама (према каталогу једне од водећих фирми у тој области више од 2200 различитих типова). Већина данашњих мрежа користи три основне врсте каблова:

• коаксијални каблови

• каблови са упреденим парицама

• оптички каблови

Кроз коаксијалне и каблове са упреденим парицама (тј. каблове са бакарним проводницима) подаци се преносе у облику електричног сигнала, а кроз оптичке у облику светлосног сигнала.

Три физичке појаве које треба поменути у вези са преносом електричног сигнала кроз каблове су:

•Слабљење.

Када кабл превазиђе одређену максималну дужину, долази до слабљења, изобличавања сигнала.

•Импеданса.

То је отпор проводника при преношењу података. Све врсте каблова имају импедансу која се мери омима. Што је већа импеданса, то се више енергије троши при преносу података.

•Сметње.

Сигнали кој потичу од уређаја који се налазе близу, и шум у проводницима (електромагнетне сметње, енгл. noice) могу да се мешају са сигналом у проводнику. Такође, када су два проводника постављена сувише близу, њихови се сигнали мешају. То се зове преслушавање (енг. crosstalk).

КОАКСИЈАЛНИ КАБЛОВИ

Слика 6

Слика 6

У свом најједноставнијем облику, коаксијални кабл се састоји од бакарног проводника (жице) у средини, око које се налази најпре изолација, а затим слој од метала уплетеног у мрежу – ширм и, на крају, спољашњи заштитни омотач . Бакарни проводник и ширм не смеју бити у контакту, јер у супротном долази до кратког споја . Као спољашњи омотач користи се најчешће гума, пластика или тефлон.

Постоје два типа коаксијалних каблова:

•танки

•дебели

КАБЛ СА УПРЕДЕНИМ ПАРИЦАМА

Слика 7

Слика 7

Каблови са упреденим парицама у свом најједноставнијем облику састоји се из два изолована бакарна проводника (жице), који су упредени један око другог . У облику у којем се данас најчешће користи за умрежавање, жица има осам (4 пара) и означене су различитим бојама. Упредање жица смањује преслушавање између различитих парица и пружа добру заштиту од слабијих електромагнетних сметњи. Да би се још више смањило преслушавање, свака парица има различит корак упредања, односно различит степен упредања по јединици дужине. Ради физичке заштите од околине, четири парице обухваћене су спољним омотачем од ПВЦ-а или тефлоном (ако кабл треба да буде ватросталан).

Постоје три типа каблова са упоредним парицама: са неоклопљеним парицама UTP (Unshielded Twisted-Pair), окопљеним парицама STP (Shielded Twisted-Pair) и FTP (Folied Twisted Pair). Код оклопљених каблова (STP каблови) са упреденим парицама свака парица појединачно се обмотава алуминињумском фолијом (или неким другим омотачем), а затим се око свих парица заједно ставља спољашњи омотач у облику бакарне мреже (ширма). Овим се пружа боља заштита од сметњи сигналу који се преноси кроз кабл, а самим тим и омогућује пренос већом брзином и на већу удаљеност од УТП каблова.

ОПТИЧКИ КАБЛОВИ

Код оптичких каблова подаци се преносе у облику светлосних сигнала, односно фотонима. За то је потребан светлосни извор, односно да се побуде фотони. То се постиже ласерима или ЛЕД диодима.

Кабл се састоји од језгра које чине дугачке нити направљене од кварцног стакла или пластике. Језгро је окружено слојем од рефлектујућег стакла, тзв. примарни рефлектујући омотач или пресвлака . Због тога што оптичко влакно може податке да преноси само у једном правцу, кабл се увек састоји од (бар) два влакна у одвојеним омотачима – једно влакно шаље сигнале, а друго их прима. Око рефлектујућег омотача сваког влакна је пластични омотач, а додата су и влакна од кевлара, што обезбеђује чврстину. А затим се сва влакна заједно пресвлаче заштитним слојем пластике.

Пошто су стакласте материја суштинске компоненте оптичких влакана, са њима се мора пажљиво руковати и не смеју се нипошто оштро савијати. Такође, треба бити и опрезан у раду са њима у појединим ситуацијама, јер ласерски зрак може да оштети рожњачу.

Слика 8

Слика 8

Categories: Мреже, IV година | Поставите коментар

Кретање чланака

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се /  Промени )

Google photo

Коментаришет користећи свој Google налог. Одјавите се /  Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се /  Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се /  Промени )

Повезивање са %s

Блог на WordPress.com.

%d bloggers like this: