KOMUNIKACIJSKI SISTEMI IN OMREŽJA

KOMUNIKACIJSKI SISTEMI IN
OMREŽJA
Tehnologije komunikacij
Zaporedni prenosi podatkov
Zaporedna povezava med dvema sistemoma
Zaporedna povezava med dvema sistemoma je lahko izvedena
preko žic, brezžično ali preko optičnih vlaken.
Oddajna nožica je povezana na sprejemno nožico na drugi
strani!
Ali sta dovolj res samo dve žici?
Sl. 3
Zaporedna povezava med dvema sistemoma
Pri žični povezavi moramo imeti za prenos v eno smer dve žici, da se
tokovna zanka zaključi, za prenos v obe smeri pa tri žice.
Ena od žic (prikazana kot ozemljitev) se uporablja za izravnavo
električnih potencialov med sistemoma, tako, da imata oba sistema, ki
sta električno povezana, skupen izhodiščni električni pol.
Običajno pa uporabljamo za prenos v vsako smer po en par žic - po dve
žici, torej skupaj štiri žice.
Sl. 4
Zaporedni (serijski) prenosi
• Podatek se prenaša zaporedno – bit za bitom.
• Hitrost prenosa se meri v številu prenešenih bitov v časovni
enoti, torej v bitih na sekundo (b/s, bps).
• Hitrost prenosa določa posebna ura oz. takt (clock).
Sl. 5
Serijska povezava med dvema sistemoma
Če komunikacijo med dvema točkama primerjamo na sočasnost
komunikacije v obeh smereh, ločimo tri vrste prenosov:
• Enosmerni prenos (Simplex) – prenos le v eno smer, brez možnosti
odgovora
• Polovični dvosmerni prenos (Half duplex) – en sam kanal, enkrat v
eno, drugič v drugo smer (kot enopasovni promet ob delni zapori ceste)
• Polni dvosmerni prenos (Full duplex) – istočasni prenos v obeh smereh
Sl. 6
Primerjava zaporednih prenosov
• Asinhroni – prenašamo posamezne znake (običajno 8
bitov). Med njimi je poljubno dolg premor
znak 1
znak 2
znak 3 znak 4
• Sinhroni – prenašamo bloke (okvire – frame). Blok
prenesemo brez vmesnih presledkov. Med bloki je
poljubno dolg premor
blok 1
blok 2
blok 3
• Izohroni – prenašamo kot pri sinhronem prenosu, le da
je med bloki premor, ki je določen in nespremenljiv.
blok 1
Sl. 7
blok 2
blok 3
blok 4
Delitev zaporednih prenosov glede na sinhronizacijo
Zaporedne prenose delimo glede sinhronizacije na:
• Asinhroni (asynchronous) – oddajnik in sprejemnik se
uskladita le na začetku prenosa, tekom prenosa pa nista
usklajena
• Sinhroni (synchronous)– oddajnik in sprejemnik sta
usklajena tekom celotnega trajanja prenosa
• Izohroni (isochronous) – je posebna oblika sinhronih
prenosov, pri kateri gre za kontinuiran prenos (streaming)
npr. multimedijskih vsebin s konstantno hitrostjo. Tak
primer predstavlja npr. prenos govora skozi 64 Kbps kanal
Sl. 8
Izvedba asinhronega prenosa
• Sprejemnik in oddajnik morata imeti enako frekvenco ure
• Pred prenosom je linija v mirovnem stanju (logična 1).
• Sprejemnik in oddajnik se sinhronizirata le na začetku
prenosa z enim samim bitom - start bitom (logična 0).
Takrat se uri sprejemnika in oddajnika uskladita (kot bi v
določenem trenutku naravnali npr. dve ročni uri na isti trenutni
čas)
start bit
Sl. 9
Izvedba asinhronega prenosa
• Start bitu sledi 7 ali 8 podatkovnih bitov (začne se z najmanj
vrednim bitom (LSB, b0 DB 0), zaključi pa z obveznim stop bitom
(enim ali dvema), ki že predstavlja mirovno stanje (logična 1)
Za podatkovnimi biti
je pogosto dodan
parnostni bit
(parity bit), ki se
uporablja za
preverjanje
pravilnosti prenosa
znaka.
Sl. 10
Primer prenosa znaka “A”
stop
bit 7
bit 6
bit 5
bit 4
bit 3
bit 2
bit 1
bit 0
start
Znak “A” prenašamo z 8 biti, brez parnosti in enim stop bitom (8N1),
s hitrostjo 9600 bps
ASCII “A” = 0x41
idle
idle
9600, 8N1
1 bit @ 9600 bps = 1/9600th sec
branje na sredini bita
Znak “A” prenašamo s 7 biti, s sodo parnostjo in dvema stop bitoma
(7E2), s hitrostjo 9600 bps
stop 2
stop 1
parity
idle
bit 6
bit 5
bit 4
bit 2
bit 1
bit 0
start
Sl. 11
bit 3
9600, 7E2
idle
Problemi pri asinhronem prenosu
• Ker uri sprejemnika in oddajnika nista čisto točni, se takoj
po sinhronizaciji s start bitom pričneta razhajati (postaneta
asinhroni). Da se temu vplivu čimbolj izognemo, bere
sprejemnik vsak bit na sredini intervala. Dovoljeno
odstopanje med urama je tako +- 5%.
• Start in stop bit predstavljata režijo (overhead), to je
informacijo, ki ne predstavlja uporabniških podatkov ampak
krmilne podatke in zmanjšuje učinkovitost prenosa.
Sl. 12
Presledki med znaki pri asinhronem prenosu
Prikaz prenosa več zaporednih znakov med oddajnikom in
sprejemnikom.
Med znaki so poljubno dolgi presledki – premori.
Smer prenosa
Podatki
Poljubno dolgi presledki med znaki
Sl. 13
Uporaba asinhronega prenosa
• Primeren za krajše prenose (glede na količino podatkov)
• Primeren za aplikacije, ki generirajo podatke naključno, npr.
pritisk tipke na tipkovnici in prenos do računalnika
• Ima precejšnjo režijo - neučinkovitost
Sl. 14
Standard EIA RS-232C
• Je najbolj razširjen standard za asinhroni prenos znakov
• Standard RS-232C ali kratko RS-232 je postavilo združenje EIA
(Electronic Industries Alliance)
• Standard določa:
Fizične lastnosti priključkov – max. dolžina kabla je 15 m
Električne lastnosti – napetost med -5 V do -15 V in +5 V do + 15 V –
običajno +- 12 V (logična 1: od -3 V do -15 V, logična 0: od +3 V do
+ 15 V)
Način kodiranja
Prenos 7 ali 8 bitov, s parnostnim bitom (soda, liha parnost) ali
brez
Sl. 15
RS-232
Logično “1” predstavlja negativna napetost!
Sl. 16
RS-232
Na PC se za COM port uporabljata DB-25 in DB-9 konektorja. Za prenos so
potrebni najmanj trije signali: TxD, RxD in GND. Ostali signali se
uporabljajo za krmiljenje prenosov.
Data in Data out
GND
Moški konektor DB-9
Sl. 17
IBM PC RS-232 DB-9 signali
Pin 1 – Data Carrier Detect (DCD)
Pin 2 – Received Data (RxD)
Pin 3 – Transmitted Data (TxD)
Pin 4 – Data Terminal Ready (DTR)
Pin 5 – Signal Ground (GND)
Pin 6 – Data Set Ready (/DSR)
Pin 7 – Request to Send (/RTS)
Pin 8 – Clear to Send (/CTS)
Pin 9 – Ring Indicator (RI)
Parnost (Parity)
• Običajno jo dodajamo na koncu znaka (prečna parnost), lahko pa
tudi na koncu bloka podatkov (vzdolžna parnost)
• Soda parnost pomeni, da je število vseh enic, vključno s parnostnim
bitom, sodo
• Liha parnost pomeni, da je število vseh enic, vključno s parnostnim
bitom, liho
prečna parnost soda
Sl. 18
vzdolžna parnost - soda
Uporaba parnosti (Parity)
• Na oddajni strani se parnostni bit izračuna in doda podatkom, na
sprejemni strani pa se ponovno izračuna in primerja s
sprejetim oz. prenešenim parnostnim bitom
prečna parnost soda
vzdolžna parnost - soda
Sl. 19
Uravnavanje pretoka (flow control)
med dvema napravama
Ko povežemo dve napravi med seboj, se morata napravi tudi sporazumeti,
kdaj je naprava na sprejemni strani pripravljena sprejeti podatke,
kdaj pa naj se prenos zaustavi (npr. če je medpomnilnik poln, če je
prenos prehiter za sprotno obdelavo, itd.)
Govorimo o uravnavanju pretoka podatkov (flow control).
Ločimo dva načina uravnavanja pretoka podatkov:
• programsko (s posebnimi krmilnimi znaki Xon, Xoff)
Sl. 20
• strojno (s posebnimi krmilnimi signali RTS, CTS, DTR, DSR)
Programsko uravnavanje pretoka (flow control) med
dvema napravama
Programsko uravnavanje pretoka podatkov:
• ko je sprejemnik pripravljen sprejemati podatke, odpošlje preko
podatkovne linije Tx poseben znak, ki ga poimenujemo Xon
• ko pa sprejemnik ne more več sprejemati podatkov, zahteva zaustavitev
prenosa tako, da odpošlje poseben znak, ki ga poimenujemo Xoff
Sl. 21
Strojno uravnavanje pretoka (flow control) med dvema
napravama
Strojno uravnavanje pretoka podatkov:
• ko je sprejemnik pripravljen sprejemati podatke ali pa zahteva
zaustavitev prenosa, to signalizira preko posebnega izhoda RTS
(Request To Send)
• oddajnik zahtevo sprejme preko vhoda CTS (Clear To Send) in
začne pošiljati podatke ali pa pošiljanje zaustavi
Sl. 22
Povezovanje naprav DTE in DCE
DTE (Data Terminal
Equipment) - računalnik,
terminal, tiskalnik, itd.
DCE (Data Communications
Equipment) - modem ali druga
naprava za podaljšanje linije
Povezavi, ki pojasnjujeta, kako povezati kombinacije naprav DTE in DCE
med seboj po standardu RS-232:
http://www.bb-elec.com/tech_articles/faq_rs232_connections_work.asp
http://www.camiresearch.com/Data_Com_Basics/RS232_standard.html
Sl. 23
Povezovanje naprav DTE in DCE
Pri povezovanju
naprav DTE
(računalnik) in DCE
(modem) uporabimo
direktni kabel (Tx
na Tx, ker le
podaljšujemo linijo)
Pri povezovanju
enakih naprav DTE z
DTE ali DCE z DCE
pa uporabimo križni
kabel (ker moramo
povezati Tx z Rx)
Sl. 24
Standardne hitrosti prenosov
• Standardne hitrosti pri asinhronem prenosu so: 1200,
2400, 4800, 9600, 19200, ... 115.200 bps
Sl. 25
Zaporedni sinhroni prenosi
Pri sinhronih prenosih sta sprejemnik in oddajnik ves čas prenosa
sinhronizirana s skupnim taktom.
Takt lahko pošiljamo:
• po posebni liniji, kar je zelo neugodno (primerno le za kratke
razdalje)
• uporabimo druge tehnike z linijskim kodiranjem, ki omogočajo
prenos takta in podatka po isti liniji
Prenos takta z
dodatnim signalom
Clock ni najboljša
izbira
Sl. 26
NRZ linijsko kodiranje
Prenos digitalnega podatka na prenosno linijo imenujemo linijsko
kodiranje.
Prikazano je NRZ (NonReturn to Zero) kodiranje. Če si sledi več
zaporednih logičnih 1, signal ostane 1, ne da bi vmes padel na 0, zato
ga poimenujemo NRZ.
Slabost tega kodiranja je, da na sprejemni strani ne moremo
“izluščiti” takta, če je več zaporednih bitov enakih. Zato se več
uporabljajo druge tehnike kot npr. Manchester kodiranje.
.
NRZ
linijsko
kodiranje
Sl. 27
0 1 0 1 1 1
0 1
Manchester linijsko kodiranje
Za pošiljanje urinega takta je bolj ugodno, če na sprejemni strani združimo
informacijo o taktu s podatkovnimi biti in ju pošljemo skupaj.
Primer take kode je Manchester koda. Zanjo je značilno, da na sredi
vsake periode signal spremeni logično stanje, kar omogoča
sinhronizacijo sprejemnika z oddajnikom ob vsakem urinem taktu.
Logično “0” predstavlja zadnja strmina signala, logično 1 pa prednja
strmina (veljavne so le spremembe na sredi vsake periode).
“0” =
Sl. 28
“1” =
Zaporedni sinhroni prenosi
Za sinhrone prenose je predvsem značilno:
• Posamezni podatki nimajo start in stop bita, zato je manjša režija
• Pred oddajo bloka se prenašajo sinhronizacijski znaki
(preamble, SYNC), npr. 7 zlogov 10101010, ki omogočijo
vzpostavitev sinhronizacije med oddajnikom in sprejemnikom.
• Označen mora biti začetek bloka, ki ga imenujemo okvir
(frame) npr. z znakom 10101011 (start of frame, frame delimiter,
SD-Start Delimiter). Označen je lahko tudi konec okvira (ED-End of
Delimiter).
Sl. 29
Zaporedni sinhroni prenosi
• Prikazan je okvir Ethernet omrežja po standardu 802.3
• Na začetku je polje s 7 sinhronizacijskimi znaki (Preamble), temu
pa sledi znak za začetek okvira (Start of Frame Delimiter)
• Predzadnje polje, ki sledi podatkom (Payload), predstavlja 4-zložno
kontrolno vsoto CRC. CRC koda omogoča preverjanje pravilnosti
prenosa bloka podatkov. Ob sprejemu se CRC koda ponovno izračuna
in primerja s prenešeno
• Na koncu je prikazano polje dolžine 12 zlogov, ki predstavlja
presledek med dvema zaporednima okviroma (interframe gap)
Sl. 30
Povzetek vzporednih in zaporednih prenosov
• Vzporedni prenosi so bolj učinkoviti, vendar so večji problemi
z motnjami, zato se uporabljajo za prenose na krajše
razdalje, predvsem pa na vodilih znotraj računalnika
• Zaporedni asinhroni prenosi se uporabljajo za prenos
posameznih znakov, sinhronizacije je le na začetku
prenosa in imajo veliko režijo
• Zaporedni sinhroni prenosi se uporabljajo za prenos
blokov podatkov, sinhronizacija med sprejemnikom in
oddajnikom pa je zagotovljena skozi cel prenos
Sl. 31
Multipleksiranje signalov
• Prikaz prenosov med več napravami brez multipleksiranja
• Multipleksiranje omogoča prenos signalov iz več virov (naprav)
skozi isti medij oz. prenosni kanal
• Na oddajni strani je potreben multiplekser, ki združi signale iz
različnih virov in jih prenese na medij. Na sprejemni pa se nahaja
demultiplekser, ki ponovno loči signale, namenjene različnim
napravam
Naprava 1
En sam medij povezuje 4 pare naprav
Naprava 1
Naprava 2
Naprava 2
Naprava 3
Naprava 3
Naprava 4
Naprava 4
Sl. 32
Multipleksiranje signalov
Sl. 33
Multipleksiranje signalov
Digitalno
Analogno
Časovno multipleksiranje TDM
Frekvenčno multipleksiranje FDM
Multipleksiranje valovnih dolžin WDM
Multipleksiranje po času t
Sl. 34
Multipleksiranje na različnih
frekvenčnih pasovih
Časovno multipleksiranje signalov
(TDM - Time Division Multiplexing)
• Prikaz časovnega multipleksiranja
• Pri časovnem multipleksiranju se vsakemu viru dodeli
določena časovna rezina za prenos digitalnih podatkov
tega vira
Sl. 35
Časovno multipleksiranje signalov
(TDM - Time Division Multiplexing)
V digitalni telefoniji se npr. pri multipleksiranju 64 kb/s
kanalov v časovni rezini dolgi 125 µs prenese 8-bitna
informacija prvega telefonskega kanala, drugega, tretjega in
četrtega kanala, nato pa sledi naslednja časovna rezina dolga
125 µs, v kateri se prenos nadaljuje na enak način, itd.
Tok podatkov
Sl. 36
Frekvenčno multipleksiranje signalov
(FDM - Frequency Division Multiplexing)
• Za razliko od časovnega multipleksa se pri frekvenčnem
multipleksiranju prenašajo preko medija informacije več virov
sočasno. Vsakemu viru je dodeljen določen frekvenčni pas z
določeno nosilno frekvenco, preko katere se prenaša signal z
informacijo
• Primere frekvenčnega multipleksiranja najdemo pri radijskih in
TV prenosih, kabelski TV, satelitskih prenosih, itd.
• Prikaz frekvenčnega multipleksiranja
Kanal 1
Kanal 2
Kanal 3
Sl. 37
Multipleksiranje valovnih dolžin
(WDM - Wavelength Division Multiplexing)
•
Ta način multipleksiranja se uporablja pri prenosih preko
optičnih vlaken
•
Preko enega optičnega vlakna se lahko istočasno prenaša
informacije več virov s signali svetlobnega valovanja
različnih valovnih dolžin oz. z različnimi barvami svetlobe
•
Prenosno zmogljivost optičnega vlakna tako bolje izkoristimo
Sl. 38
Povzetek multipleksiranja signalov
• Multipleksiranje omogoča boljšo izkoriščenost prenosnega
medija
• Pri časovnem multipleksiranju je trenutnemu prenosu
namenjen celotna pasovna širina medija oz. celoten
frekvenčni pas, vendar le za kratek čas. Signali se izmenjujejo v
določenih časovnih presledkih
• Pri frekvenčnem multipleksiranju pa je pasovna širina
medija razdeljena na frekvenčne pasove, ki so na voljo ves
čas za prenos posameznih signalov
• Multipleksiranje valovnih dolžin je sorodno frekvenčnemu
multipleksiranju, le da se prenosi signalov izvajajo pri različnih
valovnih dolžinah svetlobe preko optičnih vlaken
Sl. 39
Digitalna modulacija
Postopek združevanja analognega signala s koristno
digitalno informacijo, ki jo prenašamo, imenujemo
modulacija. Analogni signal pri prenosu služi le kot
nosilec za prenos digitalne informacije.
Na strani sprejema pa izvedemo obraten postopek, kjer
digitalno informacijo ločimo od analognega signala
in jo uporabimo. Postopek se imenujemo demodulacija.
Naprave, ki izvajajo modulacijo in demodulacijo, so
modemi.
modulacijski signal z
digitalnimi podatki
Sl. 40
Moduliran signal, ki
prenaša podatke
Nosilni sinusni signal
Modem
• Modem omogoča prenos binarnih podatkov preko analognih
linij ( npr. telefonskih) z digitalno modulacijo
analognega signala
Binarni
podatki
Odjemalec
Analogen signal
moduliran z
binarnimi podatki
Telefon
Modem Telefon
56 kbps
Telefonska
centrala
Sl. 41
Modem
Strežnik
Modem
• Modem = modulator + demodulator
pri oddaji modem signal modulira, pri sprejemu pa ga demodulira
• Modem priključimo med računalnik in telefonski priključek
• Včasih smo veliko uporabljali govorni modem, danes pa
širokopasovni ADSL modem, v kabelskih omrežjih pa kabelski
širokopasovni modem
Sl. 42
Modulator
• Z modulacijo se lahko digitalni podatki prenašajo na velike
razdalje. Pri prenosu informacij iz več različnih virov pa lahko
uporabimo tudi frekvenčno multipleksiranje.
• V modulatorju se na oddajni strani nosilnemu analognemu
sinusnemu signalu dodajo digitalni podatki - nosilni analogni
signal moduliramo s podatkovnim signalom.
• Modulator omogoča prenos digitalnih signalov preko analogne
linije.
Modulacijski signal z
digitalnimi podatki
Sl. 43
Moduliran signal, ki
prenaša podatke
Nosilni sinusni signal
Demodulator
• Na sprejemni strani uporabimo demodulator, ki
izvede obraten proces v primerjavi z modulatorjem.
Moduliran signal loči na:
– nosilni analogni signal
– digitalni signal, ki prenaša podatke
Sl. 44
Načini digitalnih modulacij
Na sliki je prikaz digitalnega signala kodiranega z NRZ, ki ga
moduliramo na tri načine: amplitudno (AM), frekvenčno
(FM) in fazno (PSK).
Sl. 45
Digitalna amplitudna modulacija ASK, AM
(Amplitude Shift Keying, Amplitude Modulation)
Pri digitalni amplitudni modulaciji nosilni sinusni signal
moduliramo z digitalnim tako, da logično 0 predstavlja
visoka amplituda sinusnega signala, logično 1 pa nizka
amplituda.
1
1 = nizka amplituda
Sl. 46
0
1
0 = visoka amplituda
0
Digitalna frekvenčna modulacija FSK, FM
(Frequncy Shift Keying, Frequency Modulation)
Pri digitalni frekvenčni modulaciji nosilni sinusni signal
moduliramo z digitalnim tako, da logično 0 predstavlja
visoka frekvenca sinusnega signala, logično 1 pa nizka
frekvenca.
1
1 = nizka frekvenca
Sl. 47
0
1
0 = visoka frekvenca
0
Digitalna fazna modulacija PSK, PM
(Phase Shift Keying, Phase Modulation)
Pri digitalni fazni modulaciji nosilni sinusni signal moduliramo
z digitalnim npr. tako, da:
– če ni spremembe logičnega stanja, torej če si sledi več
zaporednih stanj 0 ali več zaporednih 1, se faza sinusnega
signala ne spremeni.
– če se logično stanje digitalnega signala spremeni iz 0 v 1
ali iz 1 v 0, se spremeni fazni kot sinusnega signala
za 180º
1
Sl. 48
0
0 ->1 ali 1->0 =>
sprememba faznega kota
za 180°
1
1
1->1 ali 0->0 =>
ni spremembe
faznega kota
Komunikacijski sistemi
Osnove računalniških omrežij
Povezave na gradiva
• Slovar angleških izrazov
• Računalniška omrežja SERŠ - MB
• Računalniške komunikacije in omrežja
Sl. 50
Vloga računalniških omrežij
• Računalniško omrežje dobimo s povezovanjem
dveh ali več računalnikov med seboj, z namenom
izmenjave podatkov in delitve oz. skupne uporabe
računalniških komponent
• Računalniška omrežja omogočajo izvajanje
omrežnih storitev za:
– izmenjavo podatkov (elektronska pošta, Skype,
Facebook, Twitter, itd.)
– skupno rabo podatkov (datotečni strežniki, strežniki
podatkovnih baz, portali, itd.)
– skupno rabo strojne in programske opreme (skupni
tiskalniki, omrežni diski, aplikacijski strežniki, shranjevanje
podatkov v oblaku, itd.)
Sl. 51
Prenos informacij v računalniških omrežjih
• Ob pojavu računalniških omrežij je bil njihov namen le
prenos podatkov
• Danes računalniška omrežja prenašajo poleg podatkov tudi:
– govor (npr. IP telefonija, Skype, MSN, itd.)
– slike (Facebook, World Picture Network, itd.)
– video (IP TV, YouTube, Grooveshark, itd.)
Sl. 52
Prenos informacij v računalniških omrežjih
• Do prenosa govora in videa preko računalniških omrežij je
prišlo zaradi:
– dostopnosti odjemalcev doma, v službi, na poti, kar
omogoča ustrezna strojna in programska oprema (namizni,
prenosni, dlančni, ... računalniki)
– cenovne ugodnosti, ki jo je mogoče doseči na osnovi
vzpostavitve in vzdrževanja ene same omrežne infrastrukture
Sl. 53
Telefonska in računalniška omrežja
Izhodišče:
• V čem je razlika med:
– telefonskim pogovorom preko klasičnega telefonskega
omrežja
– telefonskim pogovorom preko internetne storitve VoIP?
Sl. 54
Telefonska in računalniška omrežja
Odgovor:
• Klasični telefonski pogovor poteka preko telefonskega
komunikacijskega omrežja. Ob klicu se vzpostavi
fizična klicna povezava med klicateljem in klicanim preko
vozlišč s telefonskimi centralami. Gre za govorni kanal, ki
omogoča neposredni prenos digitaliziranega
telefonskega pogovora med naročnikoma. Govorni kanal
je vzpostavljen do porušitve povezave in ima zagotovljeno
pasovno širino.
Klasična telefonija temelji na preklapljanju povezav.
Sl. 55
Telefonska in računalniška omrežja
• Storitev VoIP, ki tudi omogoča telefonski pogovor, temelji
na prenosu pogovora skozi internetno računalniško
omrežje TCP/IP.
Tudi v tem primeru se vzpostavi povezava med končnima
uporabnikoma, za katero pa je značilno, da je navidezna. V
nadaljevanju se preko komunikacijskih kanalov in vozlišč z
usmerjevalniki prenašajo paketi digitaliziranega govora,
ki si te kanale in vozlišča delijo s številnimi prenosi
podatkov drugih storitev (el. pošte, prenos FTP datotek,
prenos TV, itd.). VoIP je le ena od storitev, ki koristi
razvejanost TCP/IP internetnega računalniškega omrežja.
VoIP telefonija temelji na preklapljanju paketov.
Sl. 56
Telefonska in računalniška omrežja
Povzetek:
• Pri klasični telefoniji gre prenos skozi telefonsko omrežje,
ki temelji na preklapljanju povezav v vozliščih
(telefonskih centralah).
• Pri storitvi VoIP gre za storitev TCP/IP internetnega
računalniškega omrežja, ki temelji na preklapljanju
paketov v vozliščih (usmerjevalnikih oz. stikalih).
Prednost takega načina prenosa je v prilagodljivosti
omrežja, ki je tako bolje izkoriščeno, saj lahko izkoristi
različne prenosne poti za prenos paketa skozi
omrežje.
Sl. 57
Internetno omrežje je torej paketno omrežje.
Zlivanje omrežij, tehnologij in storitev
Danes smo vedno pogosteje priča zlivanju oz. konvergenci
(združevanju):
– različnih omrežij in tehnologij (npr. omrežij fiksne in mobilne telefonije)
– komunikacijskih storitev govora, prenosa podatkov in TV prenosa
Utemeljitev:
• Prenos podatkov, govora in video vsebin ne poteka preko ene
vrste omrežja ampak prek različnih vrst omrežij in
tehnologij
• Iste storitve so dosegljive preko različnih omrežij in
naprav.
– Tako lahko do spletnih strani ali elektronske pošte dostopamo s službenega
računalnika z LAN Ethernet omrežjem, domačega z ADSL dostopom ali z
mobilnega telefona.
Sl. 58
– Mobilni telefon tudi že dolgo ni namenjen samo telefonskim pogovorom
ampak tudi prenosu podatkov, slik in video vsebin (združevanje naprav).
– Vse te storitve lahko naročimo v obliki paketa pri enem samem ponudniku
Zlivanje omrežij, tehnologij in storitev
• Zlivanje omrežij (konvergenca) je smiselno, ker:
– zmanjšuje stroške (tako za uporabnika kot ponudnika storitev)
– predstavlja prilagodljivo tehnološko osnovo za razvoj in uporabo
vedno novih storitev in ukinjanje zastarelih
– omogoča poenotenje na osnovi IP tehnike, na kateri bodo
temeljile storitve, transport podatkov in dostop do omrežja
Sl. 59
Združevanje storitev
• Že danes imamo na razpolago združene (konvergenčne)
storitve ponudnikov (multiple play), ki ponujajo:
– fiksno ali IP govorno telefonijo VoIP
– mobilno telefonijo, lahko tudi s prenosom podatkov
– IP TV
– širokopasovni internet za prenos podatkov
Sl. 60
Zlivanje omrežij, tehnologij in storitev
Smer razvoja:
• Prehajamo na nov tip povezanih omrežij, ki jih imenujemo “povsem
IP omrežja” (All IP network), ki omogočajo tudi širok spekter
storitev
• Pričakovati je, da bomo imeli enake naprave - terminale
(združevanje naprav) za komunikacijo in prenos multimedijskih vsebin.
Te naprave bomo uporabljali v različnih omrežjih (fiksnih in mobilnih),
pa naj gre za prenos digitalne TV, telefon, delo in učenje na daljavo,
navigacijo, bančništvo, za branje elektronskih knjig in časopisov,
druženje v socialnih omrežjih in različne druge podatkovne storitve
• Tudi mobilna omrežja bodo širokopasovna
• Vse storitve, za katere se bomo odločili, bomo lahko naročili pri enem
ponudniku (združevanje storitev) v obliki paketa, kar pomeni
ugodnejšo ceno, en sam račun, eno samo identifikacijo, itd.
Sl. 61
Internet
• Internet ali medmrežje (inter-network) je v
splošnem računalniško omrežje, ki je sestavljeno iz več
povezanih omrežij.
• Ko pa govorimo o svetovnem (globalnem) Internetu,
pa imamo v mislih mednarodno povezan sistem
računalniških omrežij ali kot pravimo omrežje omrežij.
• Za Internet je značilno, da:
– temelji na paketno preklopljivih protokolih TCP/IP
komunikacijskega sklada
– je decentralizirano omrežje
– povezuje računalnike z informacijami in storitvami za
uporabnike
Sl. 62
Internet in komunikacijski model TCP/IP
• Internetno omrežje, ki temelji na komunikacijskem
modelu TCP/IP, je tako uspešno, ker:
– prenosi informacij in izvajanje storitev v omrežju temeljijo na
odprtih standardih za komunikacijo, ki jih imenujemo
komunikacijski protokoli
– omogoča številne storitve od e-pošte, FTP, Skype-a, VoIP, itd.
– je odprto za dodajanje vedno novih storitev oz. protokolov
– lahko preko omrežja zanesljivo prenašamo podatke med dvema
končnima točkama v omrežju, čeprav pride do izpada večjega števila
naprav in povezav v omrežju
– uspešno uporablja za prenos informacij že uveljavljene
tehnologije in omrežja
– se razvija in izboljšuje na osnovi novih tehnologij
Sl. 63
Pomen odprtih komunikacijskih standardov - protokolov
TCP/IP
• Komunikacijski protokoli so standardi,
standardi ki določajo
pravila, po katerih poteka komunikacija med oddajno
in sprejemno stranjo
• TCP/IP protokoli imajo oznako “odprti”, kar pomeni, da jih
lahko uporabljajo vsi proizvajalci, ne glede na platformo
strojne opreme in ne glede na operacijski sistem oz.
platformo programske opreme
• TCP/IP protokoli so industrijski standardi (dejanski - de
facto), ki so jih pripravili proizvajalci opreme v
računalniški industriji pod okriljem IETF (Internet
Engineering Task Force )
Sl. 64
Referenčni komunikacijski model OSI
• Nastal je pod okriljem
mednarodne organizacije za
standardizacijo ISO sočasno
s TCP/IP, vendar se v
praksni ni široko uveljavil
• OSI model je referenčni
(učni, vzorčni)
komunikacijski model
• Predstavlja uradne
(formalne – de iure)
standarde – to je
priporočila oz. zgled za
pripravo drugih
komunikacijskih
standardov
• Ima 7 plasti
Sl. 65
Slika: Primerjava 4-plastnega TCP/IP in 7plastnega OSI komunikacijskega modela.
Plast omrežnega vmesnika v TCP/IP modelu
pokriva podatkovno in fizično plast v OSI
modelu, aplikacijska plast TCP/IP modela pa
aplikacijsko, predstavitveno in sejno plast OSI
modela.
Referenčni komunikacijski model OSI
7. aplikacijska plast - standardne aplikacijske
storitve kot prenos datotek, prenos
elektronske pošte, oddaljeno prijavljanje na
računalnik
6. predstavitvena plast - predstavitev in
pretvorba med različnimi formati (gif, jpg,
ASCII, Unicode, mp3, doc, txt, itd.)
5. sejna plast - vzpostavitev in upravljanje
povezave
4. prenosna plast – logična komunikacija med
končnima računalnikoma za prenos sporočila
3. omrežna plast - naslavljanje in usmerjanje
paketov skozi omrežje
2. povezavna plast - povezava med sosednjima
vozliščema na osnovi MAC naslova
1.
fizična plast – fizični prenos bitov oz. signala
Sl. 66
skozi komunikacijski kanal
TCP/IP model in TCP/IP protokolni sklad
Aplikacijska
plast
Transportna
plast
Internetna
plast
Povezavna oz.
plast
omrežnega
vmesnika
TCP/IP komunikacijski
model določa:
– število plasti (layer)
– naloge posameznih plasti
– povezavo med njimi
Sl. 67
– potek komunikacije
TCP/IP protokolni sklad določa:
protokole, ki pripadajo posameznim
plastem TCP/IP komunikacijskega
modela (FTP, SMTP, HTTP, DNS, TCP,
IP, Ethernet, itd.) in jih najdemo pod
oznakami RFC xxxx (xxxx je številka
protokola)
Potek komunikacije v TCP/IP modelu in TCP/IP protokoli
• Komunikacija med sprejemno in oddajno stranjo poteka
po pravilih, ki jih določa protokol, znotraj določene
plasti
• Vsak protokol je zadolžen le za komunikacijo na
določeni plasti, zato za komunikacijo med dvema
aplikacijama ne zadošča en sam protokol ampak več
protokolov protokolnega sklada TCP/IP
• Protokoli se povezujejo med seboj oz. z drugimi
protokoli TCP/IP protokolnega sklada na osnovi TCP/IP
modela
Sl. 68
Prenos sporočila v TCP/IP modelu
• Ko neka aplikacija preda sporočilo komunikacijskemu
sistemu za prenos preko omrežja, ga sprejme aplikacijska
plast.
Prenos
sporočila preko
komunikacijskega sistema
lahko primerjamo s
pošiljanjem pisma –
sporočilo na listu papirja
zalepimo v kuverto, nalepimo
znamko, napišemo naslov,
odnesemo na pošto, nato pa
se pismo preko različnih
transportnih sredstev in
vozlišč prenese do
naslovnika. Tam se razpakira
v obratnem vrstnem redu,
dokler ne ostane le list s
sporočilom.
Sl. 69
Izvajanje
aplikacije
Potek enkapsulacije v TCP/IP modelu
• Pri prenosu skozi posamezne plasti komunikacijskega modela se
izvede enkapsulacija podatkov na oddajni strani in
deenkapsulacija na sprejemni strani
• Pri enkapsulaciji se podatkom višje plasti dodajo na začetku
krmilni podatki značilni za tisto plast v obliki glave - header,
na podatkovni plasti pa tudi kontrolni podatki za
preverjanje pravilnosti prenosa v obliki repa – tail
• Na sprejemni strani se na vsaki plasti odvzame glava, pa tudi
rep. Govorimo o deenkapsulaciji. Podatki iz glave se
uporabijo za krmiljenje in izvedbo komunikacije.
Sl. 70
Potek enkapsulacije v TCP/IP modelu
Prikazan je prenos podatkov aplikacije
skozi komunikacijski sistem na oddajni
strani. Pri prenosu skozi posamezne plasti
se izvaja enkapsulacija, pri kateri se
doda na vsaki plasti glava s krmilnimi
podatki, ki so značilni za tisto plast.
Na transportni plasti se podatki
razdelijo v pakete (v tem primeru v 4).
Posameznemu paketu (v tem primeru
drugemu) se doda TCP ali UDP glava.
Na internetni plasti se doda IP glava.
Na povezavni plasti oz. plasti omrežnega
vmesnika pa npr. Ethernet glava, nato
pa se cel paket – okvir prenese preko
medija na fizični plasti.
Sl. 71
Potek enkapsulacije v TCP/IP modelu
Primer poteka
enkapsulacije pri
izvajanju
dostopa do
spletne strani
po pravilih http
protokola na
aplikacijski
plasti.
Na posameznih
plasteh se
dodajajo
glave z
značilnimi
informacijami
za tisto plast.
Sl. 72
Enkapsulacija
Spletna aplikacija
Poimenovanje paketov podatkov pri prenosu skozi
TCP/IP plasti
Paketi imajo na vsaki plasti TCP/IP modela drugačno
velikost, zato jih tudi drugače poimenujemo: segment,
datagram, okvir
Segment na
transportni plasti
Datagram - paket
na internetni IP plasti
Okvir (frame) na
plasti omrežnega
vmesnika
Sl. 73
Naloge aplikacijske plasti v TCP/IP modelu
• Aplikacijska plast – Preko te plasti imajo aplikacije dostop do omrežja.
• Standardne storitve aplikacijske plasti so npr.:
- http za prenos spletnih strani,
- POP3 in SMTP za e–pošto,
- NNTP za prenos novic,
- FTP za prenos datotek,
- Telnet za dostop in uporabo oddaljenih računalnikov,
- SNMP za upravljanje omrežnih naprav,
- DNS za pretvorbo med domenskimi imeni in IP naslovi
Sl. 74
Naloge transportne (prenosne) plasti (3. plast)
• Transportna plast - Transportna plast zagotavlja storitev
prenosa podatkov aplikacijski plasti med končnima
računalnikoma
• Transportni protokol na
transportni plasti skrbi za
komunikacijsko sejo
med končnima
računalnikoma, na
katerih tečeta aplikaciji.
Med njima se vzpostavi
logična komunikacija.
Sl. 75
Naloge transportne (prenosne) plasti
Glavna transportna protokola sta:
TCP - Transmission Control Protocol
UDP - User Datagram Protocol
Na izbiro transportnega protokola vpliva izbrana metoda pošiljanja
podatkov.
Poleg TCP in UDP protokolov se veliko uporablja SCTP - Stream
Sl. 76
Control
Transmission Protocol.
Naloge internetne IP plasti (2. plast)
• Internetna plast IP – Osnovna naloga internetne plasti je
usmerjanje paketov, ki jih imenujemo datagrami,
skozi vozlišča v omrežju, od izvornega IP naslova do
ciljnega IP naslova.
Usmerjanje pomeni izbiro optimalnih poti na osnovi
izvornega in ciljnega IP naslova.
Sl. 77
Naloge internetne IP plasti
• Internetna plast IP opravlja naslednje naloge:
– globalno naslavljanje
– vzpostavitev, upravljanje in zaključitev povezave skozi
celotno omrežje (za razliko od transporne plasti, ki vzpostavi
povezavo med končnima točkama)
– nadzor nad globalnim prometom
– povezovanje podomrežij
– usmerjanje podatkovnih paketov
– globalni nadzor pretoka podatkov (flow control)
Sl. 78
Protokoli na internetni IP plasti
Na IP internetni plasti se srečamo z glavnimi protokoli:
• IP - Internet Protocol, to je usmerjan protokol, ki določa
datagram. Datagram vključuje med drugim tudi izvorni in ciljni IP naslov
• RIP, OSPF, IGRP, BGP, itd. – usmerjevalni protokoli, ki
omogočajo usmerjanje datagramov v vozliščih z usmerjevalniki
• ARP - Address Resolution Protocol, ki poskrbi za pretvorbo med logičnim IP
naslovom in fizičnim MAC naslovom vmesnika
• ICMP - Internet Control Message Protocol, ki omogoča prenos sporočil o
napakah pri prenosih podatkovnega paketa skozi omrežje (da usmerjevalnik
ni dosegljiv, itd.)
Sl. 79
Protokoli na internetni IP plasti
• Usmerjevalni protokoli so protokoli, ki omogočajo izbiro
optimalne poti med usmerjevalniki (RIP, OSPF).
• Usmerjani protokoli so tisti protokoli, ki jih usmerjevalniki
lahko usmerjajo (IP protokol).
Sl. 80
Primerjava vloge transportne in internetne IP plasti
Uporabnik PC
Transportna plast povezuje preko logične
povezave dva končna računalnika gostitelja
Strežnik
Internetna IP plast
omogoča prenos skozi vozlišča (hop-by-hop)
usmerjevalnik 1
Sl. 81
usmerjevalnik 2
usmerjevalnik 3
Transportna plast logično povezuje dva končna računalnika z
aplikacijama, internetna IP plast pa poskrbi za prenos
datagramov skozi množico vozlišč od uporabnika PC do strežnika.
Naloge povezavne oz. plasti omrežnega vmesnika
(1. plast)
• Povezavna plast oz. plast omrežnega vmesnika – Ta
plast določa programsko in strojno opremo (software, hardware), ki
omogoča prenos TCP/IP prometa skozi različne omrežne tehnologije na
medij.
Omrežne tehnologije : LAN (Ethernet, Token Ring), MAN (FDDI,
Ethernet), WAN (Frame Relay, MPLS, ATM, ADSL)
Sl. 82
Naloge povezavne oz. plasti omrežnega vmesnika
(1. plast)
• Ta plast je zadolžena za prenos okvira (frame-a) od enega do
drugega vozlišča preko medija kot je bakrena parica, optično vlakno,
itd.
• Preko medija se prenese vsebina okvira bit za bitom.
• Različni protokoli določajo različne metode za dostop do medija.
• Plast omrežnega vmesnika pa zagotavlja pravilen prenos okvirov
med sosednjima vozliščema.
• Na tej plasti imamo opraviti s fizičnim naslavljanjem na osnovi MAC
naslovov.
• Tudi na plasti omrežnega vmesnika se izvaja kontrola pretoka (flow
control), ki poskrbi za regulacijo pretoka podatkov med sosednjima
vozliščema, in kontrola zasičenja (congestion control), s čimer se
izognemo poplavi in izgubi podatkov na sprejemni strani.
Sl. 83
Povezovanje med protokoli v TCP/IP modelu
Aplikacije
uporabljajo za
prenos podatkov
različne aplikacijske
protokole.
Na transportni
plasti srečamo
protokola TCP in
UDP.
Na internetni
plasti sodeluje
poleg nosilnega IP
protokola še več
pomožnih
protokolov (ICMP,
IGMP, DHCP, RIP,
itd.)
Sl. 84
Vloga nosilnih protokolov TCP, UDP in IP
Še nekoliko drugačen
prikaz prenosa
različnih vrst
podatkov (spletnih
strani, e-pošte,
upravljanja omrežnih
naprav in prenos
videa) skozi
transportni
komunikacijski
sistem.
Pri prenosu
sodelujejo protokoli
na različnih plasteh.
Na najnižjem nivoju
se podatki prenesejo
brezžično po
standardu 802.11.
Sl. 85
IP je nosilni protokol TCP-IP omrežij
Slika prikazuje veliko število
aplikacij in aplikacijskih
protokolov, medtem ko je
nosilni IP protokol en sam
in vse poteka preko njega.
Na spodnjem delu slike pa je
spet veliko različnih
protokolov za prenos preko
različnih fizičnih omrežij.
Slika spominja na peščeno uro
z zoženim delom IP, ki
predstavlja nosilni protokol
Interneta.
Sl. 86
Hierarhična zgradba Ethernet omrežja
Vprašanje :
1. Kakšna naj bo optimalna arhitektura omrežja, da bo
omrežje zagotavljalo potrebne funkcionalnosti in da ne bo
zgrajeno iz predragih komponent.
2. Kako zagotoviti visoko zanesljivost delovanja in preprosto
upravljanje sprememb ?
Kot odgovor na ta vprašanja, se je razvila tri nivojska
arhitektura, ki na vsakem nivoju zagotavlja potrebno
funkcionalnost in vključuje najbolj primerne naprave za
dotični nivo.
Sl. 87
Hierarhična zgradba Ethernet omrežja
Arhitektura je sestavljena iz naslednjih nivojev :
Nivo dostopa (Access Layer) – priklapljajo se uporabniki,
terminalne naprave, določene omrežne naprave
(računalniki, omrežni tiskalniki, brezžične dostopne
točke)
Nivo distribucije (Distribution Layer) povezuje stikala
dostopovnega nivoja z jedrnim nivojem. Ker ta nivo
izvaja agregacijo prometa iz vseh dostopovnih nivojev so
tu zmogljivejše naprave z večjo propustnostjo.
Nivo jedra omrežja (Core Layer) povezuje najbolj
zmogljive strežnike in stikala distribucijskega nivoja. Ta
del omrežja mora biti najbolj propusten.
Sl. 88
Hierarhična zgradba Ethernet omrežja
nivo
dostopa
nivo
distribucije
nivo jedra
omrežja
usmerjevalnik
stikalo
stikalo
(switch)
usmerjevalnik
(router)
koncentrator
(hub)
Sl. 89
Zakaj hierarhična zgradba Ethernet omrežja?
Hierarhična zgradba omrežja zagotavlja:
• Stabilnost delovanja omrežja (npr. selitev uporabnikov, le
konfiguracija dostopovnega stikala, v primeru napake v
konfiguraciji bo celotno omrežje delovalo, težava je omejena le
na dostopovno stikalo)
• večji del prometa se prenaša znotraj posameznih delov omrežij
na lokalnem nivoju
• ločitev delov omrežij - podomrežij med seboj, tudi za
zagotavljanje večje varnosti
• optimalno delovanje, nadzor in upravljanje omrežja
Sl. 90
LAN omrežje v večji stavbi
Posamezni računalniki se povezujejo na stikalo delovne skupine.
Več stikal delovnih skupin se povezuje na glavno stikalo. Glavno
stikalo pa se preko usmerjevalnika povezuje navzven v WAN omrežje.
Vtičnica na steni
Stikalo delovne skupine
Stikalo delovne skupine
Proti
WAN
Sl. 91
Usmerjevalnik
Glavno stikalo
Hrbtenica omrežja
S hrbtenico omrežja (backbone) se srečamo tako v LAN kot v WAN
omrežjih. Hrbtenica je glavna povezava, ki povezuje dele omrežja,
LAN omrežja, regionalna omrežja med seboj.
Hrbtenico sestavljajo:
– omrežne naprave: stikala (switch), usmerjevalniki (router),
obnavljalniki (repeater), zvezdišča (hub)
– komunikacijski kanali, ki jih tvorijo mediji za prenos in omrežni
vmesniki
Sl. 92
Hrbtenica LAN omrežja
Hrbtenica je glavna povezava, ki
multipleksira pakete različnih
povezav, kar zmanjša stroške
prenosa podatkov
AC
Odjemalec
Postaja A
AC
Strežnik
Postaja C
AC
AC
AC BD
AC
BD
BD
Linija za
dostop
Mobilni odjemalec
Postaja B
Sl. 93
Stikali
BD
Usmerjevalnik za
povezavo z drugim
omrežjem
Hrbtenično omrežje WAN – AT & T
Hrbtenično omrežje WAN povezuje vozlišča, v katerih se nahajajo
glavni usmerjevalniki. Predstavljeno je hrbtenično omrežje
telekomunikacijskega giganta AT&T v ZDA.
Sl. 94
Hrbtenično omrežje WAN - Arnes
Na sliki je shema hrbtenice akademskega raziskovalnega omrežja
Arnes, ki povezuje vse večje kraje v Sloveniji, preko katerih se
uporabniki lahko priključujejo v internet. Glavna mesta so povezana z
10Gb/s, manjši kraji pa z 1 Gb/s linijo.
Sl. 95
Prenosni sistem in komunikacijski
kanal
Prenosni sistem
Prenosni sistem
• v ISO/OSI modelu tvorita
- plast podatkovne povezave (podatkovna plast) in
- fizična plast
• v TCP/IP modelu pa
- plast omrežnega vmesnika (povezavna plast)
Sl. 97
TCP/IP
OSI
Komunikacijski kanal
Fizični del prenosnega sistema predstavlja komunikacijski
kanal.
Komunikacijski kanal tvorita :
• omrežni vmesnik (omrežna kartica NIC) in
• prenosni medij, ki zagotavlja prenos signala med
oddajno in sprejemno stranjo.
V računalniških omrežjih se uporabljajo:
Sl. 98
–
žični prenosi
–
prenosi preko optičnih vlaken
–
brezžični prenosi skozi prostor
Omrežna kartica - NIC
• Omrežna kartica NIC (Network Interface Card) predstavlja povezavo
naprave na komunikacijski kanal.
• NIC spada na fizično plast in plast podatkovne povezave v OSI modelu
oz. na plast omrežnega vmesnika v TCP/IP modelu.
Sl. 99
Prenosni mediji
Prenosni mediji omogočajo prenos signala med dvema
vozliščema v omrežju (prenos bitov od izvora do ponora).
Za prenos preko medija je potrebno signal pretvoriti v
obliko, ki ustreza mediju in uporabiti fizične vmesnike v
obliki konektorjev, antene, LED diode, itd.
Skupine prenosnih medijev:
– Žični (parica, posukana parica, koaksialni kabel)
– Optično vlakno
– Brezžične povezave
Povezava na poglavje o prenosnih medijih:
http://www.s-sers.mb.edus.si/gradiva/w3/omrezja/12_mediji/01_kabli.html
Sl. 100
Žični prenosi
Neoklopljene posukane parice oz. UTP kabli:
• po dve žici sta posukani med seboj, da se zmanjša
vpiv motenj in tvorita par
• v kablu so 4 pari žic
• konektor je RJ-45
• so poceni in enostavni za uporabo
• dolžina je omejena na 100 m
• so občutljivi na motnje
Vtičnica
Vtič
Sl. 101
Žični prenosi
Oklopljene posukane parice oz. STP kabli in FTP
kabli:
• Za razliko od UTP kablov so STP in FTP oklopljeni s
kovinskim plaščem, ki pare žic varuje pred motnjami iz
okolice
• oklop mora biti povezan na ozemljitev
• so dražji
• imajo boljšo odpornost na motnje
• uporabljajo se v okolju,
kjer je več motenj
Sl. 102
Kvaliteta UTP kablov
• UTP kabli se ločijo med seboj po kvaliteti, zato jih
delimo v kategorije od CAT 1 do CAT 7.
• Danes se največ uporabljata kategoriji CAT 5e in CAT 6.
Kategorijo CAT 5e uporabljamo za prenose do 100 Mb/s,
čeprav omogoča tudi višje hitrosti, CAT 6 pa za 100 Mb/s
ali 1Gb/s.
• UTP kabli so lahko trdi, pri katerih vsak vodnik predstavlja
ena sama trda žica. Ta tip kablov se uporablja za fiksne
povezave npr. od vtičnice do zbirnega mesta, ki ga
predstavlja povezovalna plošča (patch panel).
Pri mehkih UTP kablih, ki so lahko upogljivi, pa
posamezen vodnik sestavlja šop tankih žičk. Ti kabli se
uporabljajo npr. za povezovanje na delovnem mestu
od računalnika do vtičnice, ker jih občasno vklapljamo
in izklapljamo.
Sl. 103
Povezovanje z UTP kabli
• UTP kablov za prenos podatkov ne polagamo
skupaj z energetskimi kabli ampak ločeno v čim
večji razdalji, da čimbolj zmanjšamo vpliv motenj.
• UTP kablov tudi ne upogibamo v majhen lok, ker
se jim poslabšajo električne lastnosti
• UTP kablov ne vlečemo s silo
• Maksimalna dolžina UTP kablov, med dvema
napravama, ne sme preseči 100 m.
• Če je dolžina večja moramo vgraditi obnavljalnik.
Sl. 104
Ravni (direktni) in križni UTP kabli
Pri povezovanju v Ethernet omrežjih uporabljamo direktne in križne
kable.
Križni (crossover) kabli se uporabljajo za povezavo med enakimi
napravami na istem nivoju npr. med dvema računalnikoma, med
dvemi stikali, itd. Na ta način dosežemo, da se oddajna nožica Tx na eni
strani poveže s sprejemno nožico Rx na drugi strani.
Tx+
TxRx+
Rx-
Sl. 105
PC
PC
Tx+
TxRx+
RxKrižni kabli
Ravni kabli
Ravni (straight-thru) kabli se uporabljajo za povezavo med
napravami na različnih nivojih npr. med računalnikom in
stikalom.
PC
stikalo
Za sodobne naprave je značilno, da avtomatsko prepoznajo tip kabla
in se mu prilagodijo, zato lahko uporabljamo za povezovanje obe vrsti
Sl.
106
kablov.
Koaksialni kabli
Koaksialni kabli so tudi žični mediji. So bolj kvalitetni od
UTP kablov, vendar se uporabljajo malo, predvsem v CATV
kabelskih omrežjih, ker so nerodni za uporabo in manj
fleksibilni, pa tudi dražji, zlasti konektorji BNC.
Koaksialni kabel sestavlja
osrednja žica obdana s plastiko,
ki jo ovija kovinski oplet. Oplet
varuje kabel pred motnjami
v okolici.
Sl. 107
BNC konektor
žica za prenos
signalov
kovinski oplet
(oklop) za zaščito
pred motnjami
Prenosni mediji – optična vlakna
Animacija prenosa v opt. vlaknu
• Optična vlakna predstavljajo
najboljši način za prenos
signalov
• Ključni del optičnega kabla je
vlakno, to je sredica iz stekla
ali plastike, ki jo obdaja obloga
iz enake snovi, vendar z
drugačnim lomnim količnikom
• Osnova prenosov po optičnem
kablu je svetlobni žarek, ki se
širi z odboji svetlobe od sten
vlakna.
Sl. 108
vlakna ki dajejo čvrstost
kablu, da se ne pretrga
Lastnosti prenosov preko optičnih vlaken
• Optična vlakna imajo veliko prenosno zmogljivost –
najbolj zmogljiva tudi več 100 Gb/s
• Slabljenje pri optičnih vlaknih je zelo majhno, zato so
primerni za prenose na velike razdalje
• Optična vlakna se zelo razlikujejo po kvaliteti, zato se
manj kvalitetna uporabljajo za kratke prenose v lokalnih
omrežjih (nekaj 10 do nekaj 100 m), zelo kvalitetna pa za
dolge prenose v hrbtenicah omrežij (tudi 100 km in več)
• Dve ali več optičnih vlaken je združenih v optični kabel
Sl. 109
Lastnosti prenosov preko optičnih vlaken
• Oddajnik pri optičnem vlaknu predstavlja LED oz. laserska
dioda, ki oddaja svetlobo
• Na sprejemni strani predstavlja sprejemnik foto-dioda ali
foto-tranzistor, ki spremeni svetlobni signal v električnega
• Na prenose preko optičnih vlaken ne vplivajo
elektromagnetne motnje
• Optična vlakna so varna pred udarom strele
• Prisluškovanje ni tako enostavno kot npr. pri žičnih ali
brezžičnih prenosih
Sl. 110
Brezžični prenosi
• Brezžični prenosi predstavljajo prenos
elektromagnetnega valovanja skozi prostor
• Največ se uporabljajo mikrovalovni prenosi, včasih pa
tudi IR infrardeči prenosi, radijski prenosi in laserski
prenosi
Sl. 111
Lastnosti brezžičnih prenosov
• Pri mikrovalovnih in radijskih prenosih predstavlja antena
oddajnik in sprejemnik
• Ker za prenos ne potrebujemo kablov, je brezžični prenos
edina izbira za težko dostopne kraje in za začasne
povezave
• Čas za vzpostavitev omrežja je kratek
• Brezžični prenosi omogočajo mobilnost uporabnikov
• Največ so v uporabi lokalna omrežja, ki delujejo po
standardu IEEE 802.11 b, g, n s komercialno oznako
WiFi
Sl. 112
Lastnosti brezžičnih prenosov
Brezžična omrežja imajo kar precej slabosti:
– zelo so občutljiva na motnje
– ovire (npr. zidovi) zelo slabijo moč signala in njegovo
razširjanje
– prisluškovanje je enostavno
– brezžični prenosi imajo veliko slabljenje, saj moč signala slabi s
kvadratom oddaljenosti od sprejemnika
– manjša hitrost prenosa v primerjavi z žično povezavo
Sl. 113
Hitrost prenosa in pasovna širina
V računalniških omrežjih, v katerih prenašamo digitalne
podatke, podajamo pasovno širino (bandwidth) v bitih na
sekundo (b/s ali bps).
Tako npr. uporabljamo izraz pasovna širina v naslednjih
primerih:
– prenosni kanal ima npr. pasovno širino 40 Gb/s
– pasovna širina UTP kabla je npr. 1 Gb/s
– prenos med napravama zavzema npr. pasovno širino 100 Mb/s.
Pasovna širina pri digitalnem prenosu je tudi sinonim za
prepustnost (throughput) in hitrost prenosa (data
transfer rate, bit rate).
Sl. 114
Topologije omrežij
Topologije omrežij
Topologija omrežja pove, kako je omrežje fizično povezano
(način povezave sestavnih delov omrežja med seboj).
Poznamo naslednje osnovne fizične
topologije:
– topologija vodila (bus topology)
– topologija obroča (ring
– topologija zvezde (star
Sl. 116
"
)
"
)
Topologija vodila (Bus topology)
• Vse postaje so priključene na skupen medij, po katerem
se prenašajo vsi podatki – postaje si delijo pasovno
širino medija
• Topologija je enostavna, poraba kablov pa majhna
• Prekinitev vodila ali kratek stik povzroči nedelovanje
omrežja, napako pa je težko odkriti
• Istočasno lahko oddaja le ena postaja, sicer pride do
trka
Sl. 117
Animacija delovanja omrežja na topologiji vodila
Topologija zvezde (Star topology)
• Je najbolj razširjena oblika topologije
• Preprosta montaža vendar veliko kablov
• Postaje lahko dodajamo med delovanjem omrežja
• Pri izpadu ene povezave, ostalo omrežje deluje nemoteno
• Lažje odkrivanje napak v primerjavi z drugimi topologijami
• Če izpade centralna točka,
izpade celo omrežje
Sl. 118
Animacija delovanja
Topologija obroča (Ring topology)
• Topologija obroča se redko uporablja
• Prenos paketov poteka v obroču od računalnika do
računalnika vedno v isti smeri
• Malo kablov, vendar dražja izvedba zaradi zahtevnosti
priključkov
• Pri dodajanju postaj se omrežje prekine
• Pri vsakem izpadu preneha
delovati celotno omrežje
• Več se uporablja topologija
zvezde, ki pa deluje kot
obroč
Sl. 119
Animacija delovanja
Hibridne topologije omrežij
Poleg osnovnih topologij imamo tudi več kombiniranih
ali hibridnih topologij (ki so sestavljene iz več
osnovnih):
– večnivojska zvezda
– topologija drevesa
– polna (popolna) topologija
– splošna topologija, ki je
okrnjena polna topologija (ima
manj povezav)
Sl. 120
Topologija drevesa oz. hierarhična topologija
• S topologijo drevesa (tree topology) oz. s hierarhično
topologijo se največkrat srečamo v sodobnih LAN
omrežjih. Sestavljena je iz topologije zvezd, ki so
realizirane s stikali in povezane med seboj v več nivojih.
Na najvišjem nivoju je običajno usmerjevalnik za
povezavo več LAN omrežij med seboj in za povezavo v
internet.
Sl. 121
Polna (mesh topology) in splošna (partial mesh
topology) topologija
• Polna topologija je zelo zanesljiva in odporna na izpade
zaradi številnih redundantnih (podvojenih) povezav
• Izvedba je draga zaradi velikega števila kablov in
vmesnikov
• Napake ni težko odkriti
• Namesto polne topologije se v praksi
uporablja splošna topologija
(partial mesh), ki ima še
vedno redundantne povezave,
vendar manj
Sl. 122
Animacija delovanja
Topologije – pregled lastnosti
Topologija Prednosti
Slabosti
Vodilo
Uporaba je ekonomična
Upočasnjem prenos pri velikem prometu
Sistem je enostavno postaviti Napake je težko odkriti
Omrežje je enostavno
Prekinitev medija povzroči izpad omrežja
razširiti
Obroč
Enakovreden dostop za vse
postaje
Obremenitev se ne poveča s
povečanjem števila postaj
Velika zanesljivost prenosa
Zvezda
Enostavno priključevanje
Če se poruši centralna točka, se poruši
novih postaj
celotno omrežje
Možen je centraliziran nadzor Potrebno je veliko kablov
in upravljanje
Napaka na eni postaji ali
kablu ne vpliva na ostale
Polna
Sistem deluje zanesljivo
zaradi redundantnih povezav
Sl. 123
Napaka na eni postaji ali kablu zaustavi
celoten promet
Napake je težko odkriti
Razširitev omrežja je možna le s
prekinitvijo prometa
Sistem je drag zaradi velikega števila
kablov
IP naslov
IP naslov – logično naslavljanje v omrežjih
• Vsaka naprava v omrežju ima svoj enolično določen 32bitni IP naslov, ki je razdeljen v 4 zloge -Byte (8 bitov).
• Ponavadi jih zapišemo desetiško z vrednostmi od 0 do 255
in ločimo s pikami.
• Poleg IP naslova podajamo tudi 32-bitno masko omrežja.
• IP naslov lahko zapišemo v različnih številčnih zapisih
Primer :
172.18.2.20 - desetiški zapis
10101100.00010010.00000010.00010100 - binarni (dvojiški) zapis
AC.12.2.14 - šestnajstiški zapis
Sl. 125
Pomen IP naslova
IP protokol določa datagram :
IP Datagrami poleg vseh drugih polj vsebujejo v glavi tudi :
- IP naslov izvora, ki sporočilo pošilja in
- IP naslov cilja, ki mu je sporočilo namenjeno.
• Skozi omrežna vozlišča se prenašajo paketi (IP datagrami)
po principu preklapljanja paketov.
• Pri prenosu paketov skozi omrežje sta ključnega pomena IP
naslov izvora in IP naslov cilja.
IP datagram
Sl. 126
Zgradba IP naslova
• Vsak IP naslov je sestavljen iz DVEH delov:
- Mrežni del naslova (network part)
- Del naslova, rezerviran za naprave (host part)
• Ločnico določa maska omrežja (network mask)
• Maska omrežja nam pove, kateri del naslova predstavlja
naslov omrežja in kateri del naslov naprave
Sl. 127
Vloga maske omrežja
• Poleg IP naslova podajamo tudi 32-bitno masko omrežja,
ki je, tako kot IP naslov, razdeljena na 4 zloge (byte).
• Z masko ločimo IP naslov na dva dela. Če masko zapišemo
binarno, del naslova z enicami (1) določa naslov
omrežja, v katerem se nahaja gostitelj, del naslova z
ničlami (0) pa gostitelja
IP:
Maska:
omrežje
gostitelj
gostitelj
11111111111111111111111111gostitelj
00000000
• Usmerjevalniki uporabijo za usmerjanje le omrežni
naslov, saj usmerjajo pakete le proti celotnemu omrežju,
ne proti posameznemu gostitelju
Sl. 128
Vloga maske omrežja
Primer gostitelja z naslovom:
IP:
192.168.2.16
Maska: 255.255.255.0
Če zapišemo IP naslov in masko v binarni obliki, dobimo:
128 64 32 16 8 4 2 1
IP:
11000000.10101000.00000010.00010000
Maska: 11111111.11111111.11111111.00000000
Naslov omrežja, v katerem se nahaja gostitelj, je: 192.168.2.0.
Ker je število bitov, ki določajo gostitelja 8, je lahko v omrežju 28 - 2
gostiteljev, to je 256 – 2 = 254. Gostitelji imajo tako lahko vse
naslove od 192.168.2.1 do 192.168.2.254.
Najnižji naslov 192.168.2.0 se uporablja za naslovitev omrežja,
najvišji 192.168.2.255 pa za razpršeno (broadcast) naslovitev
Sl. 129
vseh gostiteljev v tem omrežju
Zapis maske ob IP naslovu
IP masko pa lahko podajamo tudi z dodatkom neposredno
ob naslovu IP. V takem primeru namesto maske zapišemo
ob IP naslov skupno število enic v maski.
Za naš primer, kjer je maska 255.255.255.0, bi bil zapis IP
naslova gostitelja v obliki: 192.168.2.16/24, ker je v
maski 24 enic.
Sl. 130
Kaj nam pove IP naslov ?
IP naslov nam pove :
• naslov omrežja v katerem se naprava nahaja
• naslov naprave (vmesnika) v tem omrežju
Primerjava s poštnimi naslovi :
• omrežje = poštna številka
• naprava = hišni naslov (ulica, hišna številka, priimek in
ime)
(priimek in ime = matična številka)
Sl. 131
Elementi računalniškega omrežja
Aktivna in pasivna omrežna oprema
Obnavljalnik
Most
Stikalo
Usmerjevalnik
Protokolni konverter
Aktivna in pasivna omrežna oprema
Pasivna omrežna oprema
Sem spadajo kabli in konektorji, ki za svojeje delovanje ne
potrebujejo električnega napajanja.
Aktivna omrežna oprema
To so omrežne naprave (obnavljalnik-repeator, zvezdiščehub, most-bridge, stikalo-switch, usmerjevalnik-router), ki
procesirajo signale in za svoje delovanje potrebujejo
električno napajanje.
Sl. 133
Obnavljalnik - repeater
Obnavljalnik (ponavljalnik, repeater) omogoča
podaljšanje segmenta omrežja. Njegova naloga je, da
obnavlja oslabljene in popačene signale.
Animacija delovanja obnavljalnika
Brez obnavljalnika je dolžina
segmenta omejena na:
• 100 m pri posukanih paricah
• 185 m pri koaksialnem kablu
Sl. 134
Most - bridge
Mostovi (bridge) povezujejo segmente - dele omrežja med seboj.
Računalniki, ki so povezani na skupno vodilo, predstavljajo eno samo
kolizijsko domeno. Pri povezavi preko mosta (bridge) pa računalniki na
vsakem vhodu mosta predstavljajo svojo domeno (kot pri stikalu).
Preko mosta se prenaša le promet med domenami. Most ne prepušča
paketov, ki se prenašajo znotraj enega segmenta.
Segment
omrežja
Sl. 135
Mostovi uporabljajo za delovanje MAC tabele
Ker most ne prepušča paketov, ki se namenjeni postajam
znotraj posameznega segmenta, se zmanjša število trkov kolizij med paketi- okviri.
Mostovi torej filtrirajo okvire. Filtriranje se izvaja na osnovi
tabel, v katere most shranjuje informacije o MAC naslovih
postaj, ki so priključene na določen vhod. Te tabele gradi
most postopoma in jih tudi obnavlja. Informacijo o MAC
naslovu priključene postaje dobi most ob analizi, v glavi okvira,
ki ga dobi od nje ob prvi komunikaciji (transparent bridging).
Animacija delovanja mosta
Sl. 136
Stikalo - switch
Stikalo (switch) povezuje računalnike in druge omrežne
naprave med seboj. Stikala preklapljajo pakete iz enega
na drug vhod na osnovi strojnih MAC naslovov na omrežni
kartici.
Poslan paket se prenese le k napravi, ki je naslovljena.
Sl. 137
Preklopna MAC tabela omogoča preklapljanje paketov iz
enega na drug vhod stikala
Preklopna tabela
Port Gostitelj
10
A1-44-D5-1F-AA-4C
13
B2-CD-13-5B-E4-65
15
C3-2D-55-3B-A9-4F
16
D4-47-55-C4-B6-9F
Ethernetno stikalo
D4-47-55-C4-B6-9F
UTP
UTP
UTP z vhoda
(porta) 15
UTP
okvir za MAC
naslov C3-2D-...
A1-44-D5-1F-AA-4C
B2-CD-13-5B-E4-65
okvir k MAC
naslovu C3-2D-...
C3-2D-55-3B-A9-4F
Za preklapljanje paketov stikalo uporablja tabelo z MAC naslovi, ki jo tvori
na osnovi izkušenj - z učenjem, to je s spremljanjem portov, preko katerih
se
prenesejo paketi do naslovnikov. Preklopna tabela se stalno obnavlja.
Sl. 138
Stikala lahko povezujemo v več nivojih
Stikala lahko povezujemo med seboj v več nivojih –
kaskadno povezovanje stikal. Tako povečamo število
portov.
Na najnižjem nivoju so manj zmogljiva stikala delovne
skupine, na višjem pa bolj zmogljiva hrbtenična stikala, ki
med seboj povezujejo več delovnih skupin.
Sl. 139
Usmerjevalnik - router
Usmerjevalniki povezujejo omrežja med seboj in
omogočajo prenos datagramov skozi številna vozlišča in
njihovo usmerjanje po optimalnih komunikacijskih povezavah
od izvornega do ciljnega IP naslova. Usmerjevalnik je torej
neke vrste kažipot med omrežji.
Sl. 140
Usmerjanje v omrežjih
• Usmerjevalnik usmerja pakete (datagrame) med
posameznimi omrežji
• Usmerjanje poteka na osnovi IP številk, zato je
usmerjevalnik L3 naprava
• Glavna naloga usmerjevalnika je najti najboljšo pot do cilja –
to pomeni, da mora vsak hip vedeti, kam mora usmeriti
pakete, ki pridejo nanj
• Usmerjevalnik ima dva ali več vhodov, kamor priključimo
posamezna omrežja
Sl. 141
Usmerjevalnik deli in povezuje omrežja
Usmerjevalnik deli večje
omrežje na manjša
podomrežja in jih
povezuje med seboj
Sl. 142
Na vsakem vhodu usmerjevalnika je svoje omrežje!
Omrežje 1
Usmerjevalnik
U1
Računalnik A
paket
Paket se prenese skozi
internet od A do B.
Njegova pot predstavlja
njegovo smer (“route”)
Prenosna
pot A-B
Omrežje 2
Usmerjevalnik
U2
Računalnik B
Omrežje 3
Usmerjevalnika U1 in U2 povezujeta tri ločena omrežja (1, 2, 3) med seboj.
Sl. 143
Usmerjevalnik ima le tri plasti po OSI modelu
Usmerjevalniki
Usmerjevalnikivvomrežju
omrežjudobijo
dobijopaket,
paket,iz
katerega
razberejo
ciljni
naslov,
proti
iz katerega
razberejo
ciljni
naslov,
proti
kateremu
kateremujejepotrebno
potrebnousmeriti
usmeritipaket.
paket.Ker
jeKer
osnovna
naloga
usmerjevalnika
le
je osnovna
naloga
usmerjevalnika
prenos
prenospaketa
paketavvizbrani
izbranismeri,
smeri,ima
ima
usmerjevalnik
le
spodnje
3
plasti
OSI
usmerjevalnik le 3 plasti
modela
Sl. 144
Animacija prenosa skozi usmerjevalnik (zvočniki!)
Kako deluje usmerjevalnik
Usmerjevalnik potrebuje informacijo:
1. O tem, katera omrežja so priključena neposredno na
njegove vhode (direktno priključena omrežja)
2. O tem, kje so omrežja, ki niso direktno priključena
nanj
3. O tem, kam naj pošlje podatke, za katere ne ve, kje
se nahaja ciljno omrežje.
Vsi ti podatki se nahajajo v usmerjevalni (routing)
tabeli. Informacije lahko dobi tako, da jih vpišemo
ročno (statično) ali pa se jih nauči sam dinamično – s
pomočjo routing protokola.
Sl. 145
Usmerjevalna tabela
• Vsak aktiven vmesnik na usmerjevalniku predstavlja
neposredno povezavo usmerjevalnika v omrežje.
• Neposredna povezava je v usmerjevalni tabeli
usmerjevalnika vidna šele, ko administrator vmesnik
aktivira.
• Privzeto pozna usmerjevalnik samo neposredno nanj
priključena omrežja. Le-ta so v usmerjevalni tabeli
označena s črko “C”.
• Usmerjevalna tabela vsebuje tudi informacijo o smereh
oziroma poteh do ostalih omrežjih, ki niso neposredno
priključena na usmerjevalnik. Le-ta so v usmerjevalni
tabeli označena s črko “S”.
• Usmerjevalna tabela je seznam najboljših poti, ki so
usmerjevalniku znane. Usmerjevalnik je torej neke vrste
kažipot med omrežji.
Sl. 146
Usmerjevalna tabela
Tipični vnosi v usmerjevalni tabeli
Sl. 147
Statično in dinamično usmerjanje
• Usmerjevalnik pošilja pakete v drugo omrežje na podlagi
usmerjevalne tabele v svojem pomnilniku.
• Tabele so lahko statične ali dinamične.
• Statične tabele vpiše administrator omrežja in tako vnaprej
določi vse poti, kjer se bo prenašal promet. Statično
usmerjanje je primerno le za manjša omrežja z enim ali
dvema usmerjevalnikoma.
• Dinamično usmerjanje pomeni, da si usmerjevalniki med
seboj izmenjujejo določene podatke, na podlagi katerih se
odločijo, katera je najboljša pot za pošiljanje posameznega
paketa (datagrama).
• Najbolj znana protokola za dinamično usmerjanje sta RIP in
OSPF.
Sl. 148
Primer:
R1 usmerjevalna tabela
poti
C
C
C
C
S
S
S
S
Sl. 149
omrežja vmesniki
172.16.1.0 Eth1
172.16.2.0 Eth3
172.16.3.0 S2
172.16.4.0 Eth2
172.16.5.0 Eth3
172.16.6.0 Eth3
172.16.7.0 S2
0.0.0.0
S2
Protokolni konverter
• Protokolni konverter je naprava za medomrežno
povezovanje, ki povezuje omrežja, katera delujejo na podlagi
popolnoma različnih protokolnih skladov.
• Protokolni sklad tvorijo protokoli, ki se nahajajo znotraj plasti
določenega referenčnega modela.
Sl. 150
Protokolni konverter
• Ker so v tem primeru lahko različni protokoli prav na vseh
plasteh, pravimo, da deluje protokolni konverter na vseh
plasteh vključno z aplikacijsko plastjo.
• Naloga protokolnega konverterja je, da različnim
računalniškim sistemom, ki med seboj niso neposredno
združljivi, dajejo občutek, kot da komunicirajo z enakim
sistemom na drugi strani.
Sl. 151
Primerjava stikal in usmerjevalnikov
Ko primerjamo stikala in usmerjevalnike, zaključimo:
– Stikala prenašajo pakete (okvire) na nivoju posameznega
omrežja (LAN omrežja)
– Usmerjevalniki prenašajo pakete (datagrame) med omrežji in
skozi internet
– Stikala uporabljajo za preklapljanje okvirov fizične MAC
naslove vpisane v omrežnem vmesniku
– Usmerjevalnik uporabljajo za usmerjanje datagramov logične
IP naslove, ki jih dodeli internetni ponudnik
– Stikala so hitrejša od usmerjevalnikov
– Datagrami ki pridejo z višje IP plasti, se enkapsulirajo v okvir
(frame) na plasti omrežnega vmesnika
Sl. 152
Sestavni deli omrežij po plasteh
Obnavljalniki delujejo na najnižji 1. plasti OSI modela. Čeprav jih
uvrščamo med aktivno opremo, je njihova naloga le obnavljanje
signalov.
Stikala in mostovi spadajo na 2. plast (podatkovno) OSI modela. Hitro
preklapljanje paketov se izvaja na osnovi fizičnih MAC naslovov.
Usmerjevalnike uvrščamo na 3.plast, to je omrežno plast OSI modela, ki
je zadolžena za usmerjanje paketov od izvora proti cilju na osnovi
logičnih omrežnih naslovov (npr. IP naslov).
Protokolni konverter uvrščamo na 7.plast, to je aplikacijska plast OSI
modela, saj deluje na vseh plasteh modela.
Sl. 153
Omrežne nastavitve
R1 usmerjevalna tabela:
R2 usmerjevalna tabela:
C: 182.168.1.0 – FE 0/0
C: 192.168.3.0 – FE 0/1
S: 192.168.2.0 – FE 0/1
C: 182.168.2.0 – FE 0/0
C: 192.168.3.0 – FE 0/1
S: 192.168.1.0 – FE 0/1
Usmer
R1
FE 0/0
Vmesnik FE 0/1
MAC vmesnika
IP 192.168.3.2
Vmesnik FE 0/1
MAC vmesnika
IP 192.168.3.1
FE 0/1
Vmesnik FE 0/0
MAC vmesnika
IP 192.168.1.1
Omrežje
192.168.3.0
FE 0/1
PC1
Sl. 154
FE 0/0
Vmesnik FE 0/0
MAC vmesnika
IP 192.168.2.1
FE 0/2
FE 0/2
Stikalo
1
FE 0/1
Usmer
R2
Vmesnik FE 0/1
Vmesnik FE 0/2
MAC vmesnikov
Status vmesnikov
Omrežje
192.168.1.0
Vmesnik FastEthernet- FE
MAC vmesnika
IP Prehoda: 192.168.1.1
IP Vmesnika: 192.168.1.5
Stikalo
2
Vmesnik FE 0/1
Vmesnik FE 0/2
MAC vmesnikov
Status vmesnikov
FE 0/1
Omrežje
192.168.2.0
PC2
VmesnikFastEthernet- FE
MAC vmesnika
IP Prehoda: 192.168.2.1
IP Vmesnika: 192.168.2.5