MREŽNA TOPOLOGIJA
Kada smo govorili o topologiji mreža, pomenuli smo topologije sa potpunim i nepotpunim
povezivanjem, od kojih je svaka imala određene prednosti i mane. U fizičkoj realizaciji, vremenom se
po funkcionalnosti izdvojilo 5:
- mreže sa topologijom magistrale,
- mreže sa topologijom zvezde,
- mreže sa topologijom proširene zvezde,
- mreže sa topologijom prstena i
- potpuno povezane mreže.
TOPOLOGIJA MAGISTRALE
Kod mreža sa topologijom magistrale, svi računari priključeni su na zajednički komunikacioni kanal.
Samo jedan računar može slati podatke u jednom trenutku. Podaci se prostiru kroz kanal i dolaze do
svih računara u mreži.
Topologija 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. 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.
Komunikacija u magistrali
U 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. U istom trenutku samo jedan računar može da šalje poruku.
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.
Prekid mrežne komunikacije
Ako 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. 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.
TOPOLOGIJA ZVEZDE
Topologija zvezde zahteva postojanje specijalne komponente, koja služi kao centar povezivanja. Svi
računari povezani su na tu komponentu, pa čitava struktura nalikuje višekrakoj zvezdi.
U topologiji zvezde, svi računari su segmentima kabla povezani sa centralnom komponentom koja se
zove hab. 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.
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.
Ako više topologija zvezde povežemo, dobijamo proširenu zvezdu. Ovo je danas najčešći tip topologije
lokalnih mreža.
TOPOLOGIJA PRSTEN
Ukoliko je svaki računar povezan samo sa dva svoja direktna suseda, a svi računari u lokalnoj mreži
formiraju cikličnu strukturu, tada imamo topologiju prstena. Ova topologija je nekada bila
dominantna u IBM-ovim TokenRing mrežama, ali se danas potpuno izgubila.
U 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. Kvar jednog računara
može da ima uticaj na čitavu mrežu.
Kada se govori o topologiji, treba razlikovati fizičku i logičku topologiju. Fizička topologija
podrazumeva način na koji su čvorovi fizički povezani, a logička topologija definiše način
funkcionisanja mreže.
Topologija MAGISTRALA
TOPOLOGIJA ZVEZDA SA HUBOM
TOPOLOGIJA ZVEZDA SA SWITCHOM
TOKEN RING-TOPOLOGIJA PRSTEN
Prema načinu na koji se prosleđuju paketi podataka, mreži se dele na:
- mreže sa skretnim kolima (eng. Circuit–Switched networks) i
- mreže sa skretnim paketima (eng. Packet–Switched networks).
Mreže sa skretnim kolima uspostavljaju direktnu vezu između dve strane u komunikaciji,
formiranjem fizičke veze. U centralama, kroz koje polaze podaci prilikom komunikacije, električna
kola spajaju odgovarajuće konektore i uspostavljaju vezu. Svi podaci prolaze kroz iste fizičke linije i
električna kola. Veza ostaje aktivna sve dok traje komunikacija, a zatim se raskida. Ovako funkcioniše
klasična telefonska veza.
Mreže sa skretnim paketima organizuju podatke u pakete. Svaki paket, kao nezavisna celina,
putuje mrežom, pri čemu put pojedinih paketa ne mora da bude isti. Na mestima gde se put „račva“
može se desiti da jedan paket ode jednom stranom, a drugi drugom, bez obzira što pripadaju istoj
poruci. Putanja pojedinih paketa određuje se dinamički, prema stanju na mreži. Uvek se bira
optimalni put do odredišta, uzimajući u obzir dužinu puta, brzinu linja i zagušenje. Na odredištu se
paketi skupljaju kako bi ponovo formirali početnu poruku.
FIZIČKI SLOJ
Osnovna funkcija fizičkog sloja je da omogući prenos digitalnih podataka (nula i jedinica) preko
komunikacionog kanala. Ukratko, ako je poslata nula, da se na prijemnoj strani prepozna kao nula. A
ako je poslata jedinica, da se prepozna kao jedinica. Na prvi pogled vrlo jednostavno, ali ovaj sloj mora
obaviti mnogo vrlo teških zadataka. Fizički sloj sastoji se od:
- mehaničke komponente,
- električne komponente,
- funkcionalne komponente i
- proceduralne komponente
UTP KABL I RJ45 KONEKTOR
Mehanička komponenta definiše tipove kablova, konektora i raspored pinova. Na slici slici,
prikazan je RJ-45 konektor. To je najčešći tip konektora koji se koristi danas kod „žičanih“ mreža. Ima
8 pinova (kontakata) koji služe za slanje i prijem podataka. Kod 10 i 100Mb Ethernet-a, koriste se
pinovi: 1, 2, 3 i 6, dok se kod 1Gb Ethernet-a koristi svih osam.
Električna komponenta definiše karakteristike elektromagnetnih ili svetlosnih signala, tip
linijskog koda, slabljenje signala, maksimalni domet, itd.
Funkcionalna komponenta određuje značenje pojedinih pinova i signala. Signali se najčešće dele
na:
- signale podataka (data)
predajne (transmit) i prijemne (receive)
- upravljačke signale
- sinhronizacione signale
- uzemljenje.
Proceduralna komponenta određuje redosled signala kojima se definišu određene operacije. Na
slici ispod prikazan je redosled aktiviranja pojedinih pinova na 9-to pinskom serijskom konektoru
(RS-232) prilikom komunikacije računara i eksternog serijskog modema.
kOMUNIKACIJA PREKO RS232 PORTA
Kada je modem spreman za slanje podataka, on aktivira pin 6 (signal Data Set Ready), javljajući
računaru da je uključen. Kada računar ima podatke za slanje aktivira pin 7 (signal Request To Send),
ali ne počinje sa slanjem dok ne dobije potvrdu od modema da je spreman da primi podatke. tek
nakon aktiviranja pina 8 (signal Clear To Send), računar počinje da šalje podatke preko pina 3
(Transmit Data). Na prijemnoj strani modem obaveštava računar da je detektovao prenos
aktiviranjem pina 1 (signal Carrier Detect), a podaci se mogu preuzeti preko pina 2 (Receive Data).
Fizički sloj omogućuje direktnu komunikaciju dva računara. Ukoliko je potrebno povezati više
računara neophodno je uvesti i sloj veze podataka
Download

mrežna topologija i fizički sloj