Lokalne računarske mreže (Local Area Network- LAN)

[Bodomi]

Literatura sa interneta i delom iz knjiga ,,Računarske mreže" i ,,Protokoli u računarskim mrežama ,Verica Vasiljević,VETŠ

Pojavom na tržištu jeftinih i moćnih mikroprocesora, sve više postoji izražena tendencija da se umesto velikih centralizovanih računara koriste mali decentralizovani. Sa druge strane, sve češće korišćenje malih autonomnih mašina nameće potrebu za njihovim medjusobnim povezivanjem. Danas, računarskim mrežama ostvaruje se medjusobno povezivanje kako različitih računara tako i perifernih uredjaja (kakvi su štampači, uredjaji za masovno memorisanje). Ovim se obezbedjuje nesmetano korišćenje prvo deljive informacije, a zatim i skupih resursa. Lokalne računarske mreže (Local Area Network- LAN) obezbedjuju ove mogućnosti u okviru ograničene geografske oblasti.

Šta je to LAN ?

LAN je komunikaciona mreža koja ostvaruje medjusobno povezivanje različitih uredjaja kakvi su računari, terminali, i periferni uredjaji u okviru ograničene geografske oblasti. Ključne karakteristike LAN-ova su sledeće:
(a) ostvaruje se veza na kraća rastojanja–obezbedjena je komunikacija u okviru zgrade, ili kompleksa zgrada na površini od nekoliko kilometara.
(b) karakteriše ih velika brzina kod prenosa podataka–LAN-ovi obično koriste znatno velike brzine kod prenosa podataka (od 10 Mbps do 10 Gbps).
(c) mali je broj grešaka u prenosu–procenat grešaka u prenosu je reda 10–8 do 10-11 u poredjenju sa WAN gde je 10-5 do 10-7.
(d) jednostavno rutiranje–kod velikog broja LAN-ova koriste se samo broadcast poruke pa zbog toga nema potrebe za korišćenjem algoritama za rutiranje poruka.
(e) vlasnik LAN-a je jedna organizacija–imajući u vidu ograničenu geografsku pokrivenost obično svaka organizacija ima svoju LAN mrežu čime se značajno smanjuje cena administriranja i održavanja.
(f) niža cena komuniciranja–niži procenat grešaka kod prenosa podataka, jednostavnost (ili odsustvo) algoritama za rutiranje, kao i niža cena za administriranje i održavanje mreže ukazuju da je celokupna komunikaciona cena LAN-a znatno niža od WAN-a.

Standardi kod LAN-ova

Jedan od glavnih ciljeva donošenja standarda je taj da se ostvari kompatibilnost u radu izmedju uredjaja različitih proizvodjača. Tako na primer, na nivou IEEE Project 802 Februara 1980 godine strandardizovana, su kod LAN-ova, sledeća tri protokola za pristup medijumu:
1. CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect
2. Token Bus
3. Token Ring
Pored IEEE organizacije postoje i druge institucije koje se danas bave donošenjem mrežnih standarda. To su pre svega American National Standard Institute (ANSI), ITU-T.......... (poznata ranije kao Consultative Committee for Internatinal Telephone and Telgraph – CCITT), European Computer Manufacturers Association (ECMA), International Standards Organiziation (ISO) National Institute for
Sandards in Technologies (NIST) i druge.ISO i IEEE se bave donošenjem standarda kojima se, kada se govori o mrežnoj opremi,specificiraju pre svega specifičnosti računarske opreme, dok ITU-T (tj. CCITT) razmatra specifičnosti standarda sa aspekta povezivanja opreme različitih tipova nacionalnih i internacionalnih PTT mreža.
Kako sve više dolazi do izražaja preklapanje interesa izmedju proizvodjača računarske i
telekomunikacione opreme tako se sve više nameće potreba za povećani nivo saradnje i dogovora.
ISO referentni model predstavlja polaznu osnovu za defniciju standarda kod povezivanja heterogenih računarskih sistema. Ovaj model obezbedjuje bazu za povezivanje otvorenih sistema kod aplikacija distribuiranog procesiranja (termin otvoreni se pre svega odnosi na povezivanje bilo koja dva sistema izmedju kojih postoji slaganje u pogledu referentnog modela i pridruženih standarda).
Na slici prikazan je odnos izmedju IEEE 802 LAN referentnog modela i ISO-OSI referentnog modela.


Napomena: LLC – logical link control; MAC - medium access control; PS – physical signaling

nastavak 10.12.2008
Da damo malo opis svakog sloja:
Fizički sloj

Fizički sloj definiše fizički interfejs između uređaja i pravila po kojima se signali prenose od jednog do drugog.Fizički sloj ima pet važnih karakteristika:
- mehaničku
- električnu
- funkcionalnu
- proceduralnu
Primer standarda za fizički sloj je RS-232,RS-449/422/423
Sloj veze

Dok fizički sloj obezbeđuje samo uslugu koja se sastoji u formiranju signala,zadatak sloja veze je da obezbedi da veza bude i pouzdana.Sloj veze obezbedjuje i način da se uspostavi,održava i raskine veza.Osnovna usluga ,koju obzbeđuje sloj veze višim slojevima,je detekcija greške i upravljanje vezom.
Mrežni sloj

Osnovna usluga mrežnog sloja je da obezbedi mehanizme za transparentan prenos podataka između celina transportnog sloja(transportnih celina).Oslobađa trensportni sloj potrebe da zna bilo sta o prenosu podataka ili tehnikama komutacije koje se koriste da bi se povezali sistemi.Usluga mrežnog sloja je odgovoran za uspostavljanje,održavanje i raskidanje veze preko komunikacionih puteva koji su u tu vezu uključeni.
Transportni sloj

Sloj 4 i iznad u OSI modelu generalno se nazivaju viši slojevi.Namena 4.sloja je da obezbedi pouzdan mehanizam razmene podataka između procesa na različitim sistemima.Transportni sloj garantuje da se jednice podataka prosleđuju bez greške,pravilnom redosledu,bez gubitka ili dupliciranja.Transportni sloj može takođe da vodi računa o optimizaciji korišćenja usluge mrežnog sloja i obezbedjivanju zahtevanog kvaliteta usluge za celine sloja sesije.
Sloj sesije

Sloj sesije obezbeđuje mehanizam za dijalog između aplikacija.Minimalno,sloj sesije obezbedjuje način na koji će dva aplikaciona procesa da uspostave i koriste vezu koja se naziva sesija.Pored toga on može da obezbedi sledeće usluge:
- Tip dijaloga koji moze da bude dvostrano simultan,dvosmerno naizmeničan ili jednosmeran
- Oporavak od greške je posledica toga što sesija može da obezbedi mehanizam za proveru.Ukoliko se neki tip grešaka pojavi između kontrolnih tačaka sloj sesije može ponovo da pošalje sve podatke od poslednje kontrolne tačke.
Sloj prezentacije

Sloj prezentacije bavi se sintaksom podataka koji se razmenjuju između aplikacionih celina.Njegova namena je da razreši u formatu i reprezentaciji podataka.Prezentacioni sloj definiše sintaksu koja se koristi izmedju aplikacionih celina i obezbeđuje dalji odabirmodifikacija reprezentacija koje će se koristiti.Promer za prezentaciono sloj je teletekst,videotekst,šifriranje i protokol virtuelnog terminala.
Aplikacioni sloj

Sloj aplikacije obezbeđuje aplikacionom procesu pristup OSI okruženju.Ovaj sloj sadržifunkcije upravljanja i generalno korisne mehanizme za podršku distribuiranim aplikacijama.
LLC (Logical Link Control)

LLC (Logical Link Control)–zadužen je za uspostavljanje, održavanje i raskidanje logičke veze
izmedju LLC korisnika. LLC specificira mehanizme za adresiranje stanica priključenih na prenosnom
medijumu kao i upravljanje razmenom podataka izmedju dva korisnika.
MAC (Media Access Control)

MAC (Media Access Control) nivo–sve mreže tipa LAN čine skup uredjaja koji dele prenosni
kapacitet mreže. To znači da kontrola pristupa prenosnog medijuma, sa ciljem da se maksimalno
iskoristi prenosni kapacitet mreže, mora biti regulisana na jedan korektan i efikasan način. Upravo je
ovo funkcija MAC protokola, tj MAC kontroliše pristup medijumu kada nekoliko stanica pokušava da
istovremeno obavi predaju, pri čemu se samo jednom predajniku pruža mogućnost da uzme pravo
upravljanja nad deljivim medijumom. Dve tehnike koje se standardno koriste za prenos podataka su
CSMA/CD i token-passing.
Da bi se shvatio odnos izmedju LLC i MAC protokola neophodno je prvo sagledati formate prenosa
kod oba protokola. LLC protokol prihvata formatirane podatke od viših nivoa (recimo mrežni nivo). Na
nivou LLC protokola ovi podaci se pakuju u blokove podataka koje nazivamo PDU (protocol data unit).
PDU se zatim predaje MAC nivou koji formira MAC okvir.
Tačan format MAC nivoa zavisi od tipa MAC protokola koji se aktuelno koristi. Ali, u principu, svi
MAC okviri imaju format sličan onom prikazan na Slici 11.2. Polja u okviru okvira su:
MAC control –ovo polje sadrži upravljačku informaciju protokola koja je neophodna za korektno
funkcionisanje MAC protokola. Tako na primer, nivo protokola se definiše ovim poljem.
odredišna MAC adresa–ukazuje na odredišnu fizičku priključnu tačku LAN-a za ovaj okvir
izvorišnu MAC adresu–izvorišnu fizičku priključnu tačku LAN-a za ovaj okvir
LLC PDU–podaci koji su prihvaćeni (preneti) od višeg nivoa protokola. Tu spadaju korisnički
podaci (polje promenljive dužine), plus izvorišni i odredišni SAP (service access point), kao i LLC
control polje
CRC–ciklički redundantno polje provere, tj. informacija na osnovu koje se proverava ispravan
prenos prenete poruke.
Kod najvećeg broja protokola-na-nivou-veze (data link control protocol), protokol je taj koji je
zadužen za:
a). detekciju grešaka kod prenosa podataka (koristeći CRC); i
b). retransmisiju oštećenih okvira.
Kod LAN protokol arhitekture, ove dve funkcije su podeljene izmedju MAC i LLC nivoa. MAC nivo
je odgovoran za detekciju grešaka i izbacivanje okvira sa greškom, dok LLC nivo vodi računa (čuva trag) o ispravno primljenim okvirima i izdaje zahtev za retransmisiju okvira koji su primljeni sa greškom.



PS nivo (physical signaling level)

PS nivo (physical signaling level)–funkcije ovog nivoa (vidi sliku 1) tiču se fizičkih i električnih
karakteristika fizičkog nivoa ISO-OSI modela.
Funkcije koje su pridružene ovom nivou su:
- kodiranje i dekodiranje signala,
- generisanje preambule sa ciljem da se ostvari korektna sinhronizacija prijemnika,otklanjanje preambule
- predaja/prijem informacije na nivou bita.

nastavak sledi...