Osnvni uređaji lokalne mreže - mrežna kartica, hubovi, routeri...

[Kristijan]

14. OSNOVNI UREĐAJI LOKALNE MREŽE – MREŽNA KARTICA, MEDIJI, REPEATERI, HUBOVI, PREKLOPNICI, ROUTERI
14. TOPOLOGIJE
Topologija definira strukturu mreže. Postoje dva dijela u definiciji topologije: fizička i logička. Fizička pokazuje medij, a logička definira protok podataka kroz mrežu.
Fizičke topologije su bus (sabirnica), ring, zvijezda (star), proširena zvijezda, hijerarhijska podjela, i mesh (svako sa svakim).
Bus topologija koristi jedan backbone segment (duljina kabela). Svi se hostovi spajaju direktno na bus.
Ring topologija spaja host na slijedeći i zadnji na prvi. Takva topologija stvara fizički prsten kabela.
Star topologija spaja sve kablove u centralnu točku. Ta točka je hub ili switch.
Topologija proširene zvijezde spaja individualne zvijezde spajajući hubove ili switcheve. Takva topologija produljuje medij i veličinu mreže.
Hijerarhijska topologija je slična topologiji proširene zvijezde, no umjesto spajanja hubova ili switcheva, sistem je spojen na računalo koje kontrolira promet topologije.
Mesh topologija koristi se kada nije prihvatljiv bilo kakav prekid komunikacija. Dobar primjer za takvu topologiju je nadzorni sistem nuklearne elektrane. Takva topolgija spaja svaki host sa svakim drugim.
Logička topologija je kako hostovi komuniciraju preko medija. Dva opća tipa logičke topologije su broadcast i prijenos tokena (značke). Logička topologija također definira putanju informacije na mreži.
Broadcast je tip logičke topologije kada host šalje neku informaciju svim hostovima na mreži istovremeno.
Token ring je primjer logičke topologije u kojem se određena 'značka' šalje od hosta do hosta po točno određenom redoslijedu. Kada host ima značku, može slati podatke. Ako nema ništa za slanje, značku proslijeđuje slijedećem hostu i tako ukrug.
14.2 UREĐAJI LOKALNE MREŽE U TOPOLOGIJI
Uređaji koji se spajaju direktno na mrežni segment zovu se hostovi. Hostovima se mogu zvati računala, klijenti, serveri, printeri, skeneri, i ostali uređaji. Takvi uređaji pružaju spajanje na mrežu. Tada korisnici mogu razmijenjivati, kreirati i dobivati informacije. Host uređaji mogu postojati i bez mreže, no tada su mrežne mogućnosti dosta limitirane. Host uređaji nisu dio niti jednog sloja. Oni su na mrežu spojeni preko mrežne kartice. Ostali slojevi OSI modela se odrađuju u softveru van hosta. To znači da oni mogu djelovati na svih sedam slojeva OSI modela.
14.3 MREŽNA KARTICA (NIC)
Mrežna kartica radi na drugom sloju OSI modela. To je kartica koja se umeće u utor računala ili periferija. Ponekad se naziva i mrežni adapter. Na laptopima dolazi obično kao PCMCIA kartica. Funkcija mrežne kartice je da omogući hostu pristup mediju.
Mrežne kartice se smatraju uređajima 2. sloja jer rade sa MAC adresama. Svaka mrežna kartica ima svoj osobni broj, MAC (Media Access Control). Ova adresa se koristi za kontrolu komunikacije hosta na mreži.
Mrežne kartice nemaju standardiziranog simbola. Smatra se da svaki uređaj koji je spojen na mrežu ima neku vrstu mrežne kartice.
14.4 MEDIJI
Postoji više simbola za mrežne medije. Na primjer simbol Etherneta je ravna linija, Token ring mreža ima simbol u obliku kruga, a simbol FDDI mreže su dva koncentrična kruga ili elipse.
Osnovna je zadaća medija da prenosi informacije tj. podatke u obliku bitova i bajtova. Mrežni mediji spadaju u 1. sloj OSI modela lokalnih mreža.
Mrežu je moguće izgraditi iz nekoliko različitih vrsta medija. Svaki medij ima svoje prednosti i ane. Ono što je prednost jednog medija, može biti nedostatak drugog (npr. cijena UTP kabela naspram optike). Postoji nekoliko faktora koje treba proučiti kada određujemo prednosti medija, a to su:
• Duljina kablova
• Cijena
• Lakoća instalacije
14.5 REPEATERI
Repeateri su uređaji koje koristimo kada želimo izvesti mrežu koja ima duljinu veću od speificirane (npr. 100m UTP).
Repeateri su uređaji koji regeneriraju i vremenski usklađuju signale na nivou bitova, da bi im omogućili prijenos na veće udaljenosti. Prilikom korištenja repeatera mora se paziti na tzv. Pravilo četiri repeatera ili Pravilo 5-4-3. Radi se o tome da smijemo povezati maksimalno 5 segmenata koristeći 4 repeatera, a samo 3 unutarnja segmenta mogu imati spojene hostove.
Repeateri imaju samo 2 porta, jedan ulazni i jedan izlazni.
14.6 HUBOVI
Funkcija hubova je da regeneriraju i vremenski usklađuju mrežne signale na nivou bitova, a to čine na velikom broju hostova (4,8,24) koristeći proces koncentracije. Defenicija huba vrlo je slična definiciji repeatera, zbog čega se hub i naziva višeportni repeater.
Hubovi su uređaji koji rade na prvom sloju OSI modela, jer oni samo regeneriraju signal i šalju ga na sve portove osim na onaj sa kojeg su primili signal.
Također postoji i klasifikacija hubova u mreži. Prva je da se oni dijele na aktivne ili pasivne. Moderni hubovi su aktivni, jer pomoću energije napajanja regeneriraju mrežne signale. Neki hubovi su pasivni, a to znači da oni jednostavno dijele signal među više hostova. Pasivni hubovi ne regeneriraju mrežne signale niti produljuju duljinu medija.
Druga je klasifikacija hubova na inteligentne i 'glupe'. Inteligentni hubovi imaju konzolne portove što znači da se oni mogu programirati za određivanje mrežnog prometa. Glupi hubovi jednostavno proslijeđuju signale bez mogućnosti nadzora.
Simboli hubova nisu standardizirani.
14.7 BRIDGEVI
Bridge je uređaj koji radi na drugom sloju OSI modela zbog toga što radi s MAC adresama. Njegova funkcija je da filtrira promet lokalne mreže. Bridge će lokalni promet zadržati na jednom segmentu, a promet namijenjen udaljenom hostu će propustiti na drugi segment.
Svaki mrežni uređaj ima MAC adresu. Bridge prati koja se MAC adresa nalazi na kojem segmentu, te u skladu s tim radi tablicu sa adresama.
Bridge reducira mrežni promet. Npr. ako računalo na prvom segmentu šalje nešto računalu koje se također nalazi na prvom segmentu, bridge to neće slati na drugi segment, te će on biti slobodan za komunikaciju.
14.8 SWITCHEVI
Switch je također mrežni uređaj koji radi na drugom sloju OSI modela. Switch se naziva još i višeportni bridge, isto kao što se i hub naziva višeportni repeater. Razlika između switcha i huba je ta što switch donosi odluke bazirane na MAC adresama. Switchevi lokalnu mrežu čine puno učinkovitijom switchanjem podataka samo na port gdje se nalazi zatražena MAC adresa, za razliku od huba koji podatke šalje na sve portove osim onoga sa kojeg je primio podatak, te svaki host mora pročitati taj podatak i izbrisati ga ako nije za njega.
Switchevi povećavaju bandwith (brzinu prijenosa podataka na mreži) jer dok usmjeravaju jedan podatak sa jednog porta na drugi, svim ostalim portovima pružaju puni bandwith.
14.9 ROUTERI
Routeri su mrežni uređaji koji rade na trećem sloju OSI modela. Rad na trećem sloju routerima omogućava donošenje odluka temeljenih na logičkim (IP) adresama. Routeri također služe za povezivanje različitih tehnologija (Ethernet, Token ring, FDDI). Zbog njihove mogućnosti rutanja paketa baziranih na 3. sloju, routeri su postali backbone interneta koristeći IP protokol.
Funkcija routera u mreži je da prouči adresu dolazećih paketa, te im pronađe najbolji put preko mreže. Na velikm mrežama routeri su ključni uređaji sa reguliranje prometa. Oni omogućavaju međusobno različitim računalima da komuniciraju.
14.10 OBLAK (CLOUD)
Simbol oblaka simbolizira drugačiju mrežu, možda čak i cijeli Internet. On označava da postoji način da se spojimo na tu mrežu, ali ne znamo sve detalje.
Svrha simbola oblaka je da predstavlja veliku grupu uređaja čiji detalji nisu poznati, i u datom trenutku su nevažni. Oblak se smatra uređajem koji radi na svim slojevima OSI modela jer on nije jedan uređaj, već kolekcija uređaja koji rade na svim slojevima.
14.11 MREŽNI SEGMENTI
Riječ segment ima mnoga značenja kod mreža, a ispravna definicija ovisi o situaciji o kojoj govorimo.
Kada god koristimo uređaj koji radi na 2. ili 3. sloju, koji produljuje medij ili se brine o mrežnom prometu, možemo reći da smo kreirali novi segment.
Neki ljudi segment zamišljaju kao žicu, bilo da je riječ o optici, bakrenoj žici ili zraku kao bežičnom mediju. Funkcija različitih segmenata u mreži je da se ponašaju kao lokalna mreža koja je dio neke veće mreže.
Cisco segment definira kao kolizijsku domenu.