Lekcija 4

Ra narske mreeRa narske mreeRaunarske mreeRaunarske mreeFiziki sloj

232

RS 232RS 232

Serijski port raunara Najee korieni interfejs za umreavanje

raunara u prolostip Mogunost direktnog povezivanja dva

raunara putem ovih interfejsaraunara putem ovih interfejsa Asinhroni prenos podataka

M k i l b i j 115 200 bit/ Maksimalna brzina je 115.200 bit/sec233

RS 232RS 232

234

RS 232RS 232

Tip signala Oznaka Smer DB-25 DE-9 Cisco RJ-45

Common Ground G 7 5 4,5

Transmitted Data TxD Out 2 3 3Transmitted Data TxD Out 2 3 3

Received Data RxD In 3 2 6

Data Terminal Ready DTR Out 20 4 2Data Terminal Ready DTR Out 20 4 2

Data Set Ready DSR In 6 6 7

Request To Send RTS Out 4 7 1 (Aux only)

Clear To Send CTS In 5 8 8 (Aux only)

Carrier Detect DCD In 8 1 -

Ring Indicator RI In 22 9 -235

USB

Daleko vee brzine prenosa podataka i mogunost povezivanja vie od jednog ureaja po portu

Veliki broj raliitih ureaja koji slue za umreavanje raunara (Ethernet adapteri, modemi, ISDN terminal-adapteri ADSL modemi itd )terminal adapteri, ADSL modemi itd.)

Ureaji koji nisu vezani za raunarske mree (tampai, skeneri, audio-adapteri, tastature, ( p pmievi...)

Za razliite ureaje nisu potrebni posebni d i d idevice drivers

Za neke ureaje nije potrebno posebno napajnje 236

USB

Broj USB ureaja: 127 po jednom kontroleru Brzina: Do 12 Mbit/s (USB 1 0) Brzina: Do 12 Mbit/s (USB 1.0)

Do 480 Mbit/s (USB 2.0)Do 4 8 Gbit/s (USB 3 0)Do 4.8 Gbit/s (USB 3.0)

Kompatibilnost unazadTi S ij ki Tip prenosa: Serijski

Mogunost ukljuenja iiskljuenja na vrue

237USB Serije A

USB

Mogunost dodavanja spoljanjeg USB hab-a Maksimalno 5 nivoa dodavanjaj

Ukupno po jednom USB kontroleru (zajedno sa USB habo-ovima) je 127 ureajasa USB habo ovima) je 127 ureaja

238USB Serije A

USB

USB Serije A

Prenos podataka ka i od ureaja je uvek jednosmeran (polu-dupleksan)

j

jednosmeran (polu dupleksan) Ureaji su grupisani prema slinim

funkcijama u klase (tzv Interfejse)funkcijama u klase (tzv. Interfejse) Isti drajver se moe koristiti za ureaje iz iste

klaseklase Nulta klasa se ne koristi za interfejs, ve za

konfiguraciju ostalih prikljuenih ureajakonfiguraciju ostalih prikljuenih ureaja239

USB

Prikljuenje novog USB ureaja:USB Serije A

Reset signal do USB ureaja Utvruje se brzina prenosa podataka Raunar ita SETUP informacije iz ureaja USB kontroler ureaju dodeljuje 7-bitnu adresu Ako je ureaj podran od strane raunara, uitava

se njegov device driver i ureaj je spreman za radP d t k i t h ik li j Prenos podataka se vri tehnikom poliranja, raunar polira prikljuene USB ureaje 240

USB

Tip A i Bp

Razliite vrste USB konektora: micro USB plug, mini USB plug, B-type plug,

241

A-type receptacle, A-type plug

USB

Maksimalna duina USB kabla je 5 m (maksimalno dozvoljeno kanjenje sa kraja na kraj je 1500 ns)

Ako je kanjenje vee USB kontroler nee konstatovati Ako je kanjenje vee, USB kontroler nee konstatovati ureaj

Maksimalna potronja po ureaju ~ 100mAPin Name Cable colour Description

1 VCC Red +5V1 VCC Red +5V

2 D White Data

3 D+ Green Data +

242

3 D+ Green Data +

4 GND Black Ground

USB

USB signal se prenosi po dve parice istovremeno (D+ i D-)(D i D )

Zavisno od standarda koriste se razliiti naponi Koristi se NRZI sistem enkodovanja podatakaKoristi se NRZI sistem enkodovanja podataka

1 nema promene0 promena

Pre enkodovanja koristi se bit stuffing

0 - promena

Umetanje vetakog 0-bita za niz koji sadri est uzastopnih 1-bita 243

FireWire

FireWire je naziv za IEEE 1394 High Speed Serial Bus(nazvan od strane Aple-a)

Serijski prenos podataka visokih performansi Serijski prenos podataka visokih performansi Manje popularan od USB-a ali postoji prilian broj ureaja

koji ga koristi za povezivanje sa raunarom (npr. Digitalne video kamere industrijski sistemi profesionalni audiovideo kamere, industrijski sistemi, profesionalni audio sistemi i sl.)

2444-pin (left) and 6-pin (right) FireWire 400 connectors

FireWireFireWire

Mogunost povezivanja do 63 ureajaMogunost povezivanja do 63 ureaja Dozvoljen je DMA pristup

Dozvoljava peer to peer komunikaciju Dozvoljava peer-to-peer komunikaciju npr. Komunikacija izmeu skenera i tampaa,

bez korienja RAM memorijebez korienja RAM memorije Podrava potronju od 45 W

245

FireWire

FireWire 400 (IEEE 1394a) 6 pinski Brzina prenosa podataka izmeu ureaja 100, 200, ili

400 Mbit/s Duina kabla 4 5 mDuina kabla 4,5 m

FireWire 800 (IEEE 1394b) 9 pinski9 pinski Brzina prenosa podataka 800 Mbit/s, kompatibilan sa

prethodnim standardom Specifikacija podrava optike veze, duine do 100 m, i

brzine do 3.2 Gbit/s 246

USB Fi WiUSB vs. FireWire

USB V Fi Wi 30 V USB 5 V, FireWire 30 V FireWire je bri FireWire ima jae performanse i namenjen je

za vremenski osetljive aplikacije (audio i j p j (video)

USB je hardverski jednostavniji i manje kotaUSB je hardverski jednostavniji i manje kota247

IrDAIrDA

Infrared Data Association Infrared nain prenosa podataka podrazumeva p p p

infracrvene zrake kao nosioce komunikacije Potreba za optikom vidljivou i preciznim

j tl ti l b i d t kusmerenjem svetlosti; mala brzina prenosa podataka Koristi se za premoenje malih udaljenosti, a ovim

adapterima su uglavnom opremljeniadapterima su uglavnom opremljeni mobilni telefoni, lap-top raunari i p p PDA ureaji

248

I DAIrDA

Rastojanje (standardno 1 m) Brzina prenosa podataka: 2,4Kbit/s do 16

Mbit/s Prenos signala u baseband-u Polu-dupleksni prenos (full-duplex nije

mogu)

249

BluetoothBluetooth

Bluetooth je beina tehnologija povezivanja ureaja na kratkim rastojanjima koja primenjuje male snage zraenjaB i PAN Beine PAN mree

Dizajnirana je kao zamena za kablovske sisteme povezivanja, kao i druge tehnologije kratkog dometa P l k j dij d 10 t Personalno okruenje u radijusu do 10 metara

Povezivanje mobilnih telefona, notebook raunara, PC-a, tampaa, GPS prijemnika, digitalnih kamera itd.

Class Maksimalna predajna snaga [mW] Domet

Class 1 100 mW ~100 metaraCl 2 2 5 W 10 tClass 2 2.5 mW ~10 metaraClass 3 1 mW ~1 metar 250

BluetoothBluetooth

Bluetooth je ad-hoc mrea, ne postoji mrena infrastruktura

Koristi se posebna modulaciona tehnika, razliita od tehnike kod Wi-Fi mrea (a isti je frekvencijski opseg)

Frekvencijski opseg za prenos je u granicama 2 4 GHz doFrekvencijski opseg za prenos je u granicama 2.4 GHz do 2.48 GHz, vie kanala irine 1 MHz, frekvencijsko skakanje

Teorijska najvea mogua brzina prenosa po Bluetooth specifikaciji 2 0 iznosi 2 1 Mb/sspecifikaciji 2.0 iznosi 2.1 Mb/s.

Razlike u odnosu na Wi-Fi Wi-Fi zahteva konfiguraciju set-up-a, Vea rastojanja Bolja zatita 251

BluetoothBluetooth

Domet 10 m Zamena za kablove radius of

S P

P

(mi, tastatura, ...) ad hoc: nema posebne

M radius ofcoverage

SS PPad hoc: nema posebne

infrastrukture master/slaves:

P

master/slaves: slaves request permission

to send (to master)

M

S

Master device

Slave device

Parked device (inactive)P( ) master grants requests

252

Parked device (inactive)P

BluetoothBluetooth

Bluetooth adapterp Integrisan Eksterni dongl

Jedan adapter se koristi za razliite ureajeJedan adapter se koristi za razliite ureaje Ne zahteva se optika vidljivost, ureaji mogu biti u

razliitim prostorijamaIEEE 802 15 Wi l PAN IEEE 802.15 Wireless PAN

802.15.1 Wireless PAN Bluetooth, fiziki nivo i MAC podsloj 253

BluetoothBluetooth

Master Bluetooth ureaj moe da komunicira sa 7 Slaveureaja ine pikonet

Uloge master slave se menjaju u vremenu Uloge master-slave se menjaju u vremenu Dva ili vie pikoneta se mogu udruiti u scatternet Uspostava konekcije:p j

Device name Device class List of services List of services Technical information: device features, manufacturer, Bluetooth

specification used, clock offset

Zatita komunikacija:autentikacija, poverljivost, na bazi PIN-a, blokovski algoritam 254

BluetoothBluetooth

255

BluetoothBluetooth

256

EthernetEthernet

Najvie koriena mrena tehnologija u LAN mreama IEEE je uveo 1983. godine slubeni standard za Ethernet i

nazvao ga IEEE 802 3nazvao ga IEEE 802.3 Fiziki nivo MAC podsloj/Data Link Layer

Format za adresiranje Format za adresiranje

Prednosti Ethernet mrea su: mree su jednostavne za planiranje i ekonomine za instalaciju;j j j mrene komponente su jeftine; tehnologija se pokazala kao pouzdana; jednostavno je dodati i ukloniti raunare sa mree; jednostavno je dodati i ukloniti raunare sa mree; podravaju ga mnogi softverski i hardverski sistemi.

257

EthernetEthernet

Nastao je iz koncepta slanja u ether Prve mree su koncipirane oko koaksijalnih kablovap j

Korisnici se takmie za pristup mrei i nema garancije da e korisnik moi da pristupi mrei uvek kada ima podataka za slanje (CSMA/CD)

Do problema dolazi kada dva ili vie korisnika eli da koristi mreu u isto vremekoristi mreu u isto vreme

U tom sluaju dolazi do sudara (kolizije) podataka razliitih korisnikaK i i i d t l j i d k j Korisnici mora da prestanu sa slanjem i da saekaju odreeno vreme dok mrea ne postane slobodna 258

EthernetEthernet

Ethernet sam po sebi ne obezbeuje nikakvu sigurnost, on je jednostavan i otvorena fizika sredina za prenos podataka. p

Nije imun na prislukivanje i pijuniranje Slabosti Etherneta su:

Otvorena arhitektura gde svaki vor moe da alje ili da prima; Otvorena arhitektura gde svaki vor moe da alje ili da prima; koristi irokodifuzne (broadcast) komunikacije; lako ga je prislukivati;

ik k h d b b j nema nikakav hardver za obezbeenje; lako je onesposobiti mreu

Promene: od Etherneta za koaksijalni kabl do Gb Etherneta Broadcast komunikacija - nekada Point- to-point komunikacija - danas 259

EthernetEthernet

Postoje nekoliko glavnih standardnih tipova Etherneta:

standardni, ili sa debelim kablom (thickwire) Ethernet (10BASE 5)

sa tankim kablom, thinnet (ili thinwire) Ethernet ili Cheapernetsa tankim kablom, thinnet (ili thinwire) Ethernet ili Cheapernet (10BASE 5)

Ethernet sa upredenim paricama (10BASE T)Eth t tiki k bl i (10BASE FL) Ethernet sa optikim kablovima (10BASE FL)

Brzi Ethernet (100BASE TX ili 100VGAnyLAN) Gigabitni Ethernet (1000BASE T ili 1000BASE SX, CX, LX)Gigabitni Ethernet (1000BASE T ili 1000BASE SX, CX, LX) 10 Gb Ethernet (10BASE SW, LW, EW)

260

EthernetEthernet

Ethernet okvir - tipino

261

Wi-Fi (802.11)(80 )

Beino (wireless) umreavanje - najjednostavniji nain umreavanja, nudi srednju brzinu i ne zahteva dodatne k blkablove

Sa WiFi karticama (interna ili eksterna) i dogovarajuim antenama, mogue je formirati manje mree (mree do 30antenama, mogue je formirati manje mree (mree do 30 m)

Za vea rastojanja koriste se eksterne antene koje vre d d t j j i ldodatno pojaanje signala

Ako je mrea osigurana ona e traiti WEP ili noviji WPA (2) klju a ako je slobodna onda nema nikakvih ogranienja zaklju, a ako je slobodna onda nema nikakvih ogranienja za spajanje 262

Wi-Fi (802.11)

wireless link Tipino se koristi za

povezivanje mobilnih korisnika na bazbu stanicu

network infrastructure

stanicu multiple access

protocol upravlja pristupom mreip p

Razliite brzine prenosa podataka i rastojanja

263

Wi-Fi (802.11)(80 )

Wireless Acces Point hotspotNudi pokrivenost od oko 30 metara Nudi pokrivenost od oko 30 metara

Objedinjava wireless ureaje u jednu taku, povezanu na ini LANpovezanu na ini LAN

Najskuplja varijanta je: Wireless Access Point Router koji sadri prikljuak za DSLPoint Router koji sadri prikljuak za DSL modem, Router, Ethernet Hub, Firewall i Access PointAccess Point

264

Wi-Fi (802 11)Wi Fi (802.11)

Standardi Wi-Fi: 802.11a standard ima teoretsku brzinu od 54 Mbit/s, ,

najee ona iznosi oko 30 Mbit/s, radi na 5 GHz 802.11b, brzina prenosa je do 11 Mbit/s, ali uz velike

prepreke i smetnje brzina moe spasti na malih 1 do 2 Mbit/s, najjeftinija varijanta WiFi mree, radi na 2,4 GHzGHz

802.11g je predstavljen 2003. godine i objedinio je prethodna dva standarda. Radi na 2.4 GHz, ali ima p ,skoro istu brzinu kao i 802.11a standard

265

Wi-Fi (802.11)( )

54 Mbps 802 11{a g}54 Mbps

5-11 Mbps

1 Mbps802.15

802.11b802.11{a,g}

11 p-to-p link

384 Kbps

56 Kbps IS-95 CDMA, GSM

UMTS/WCDMA, CDMA20002G

3G

Indoor Outdoor Mid rangeoutdoor

Long rangeoutdoor

266

10 30m 50 200m 200m 4Km 5Km 20Km

ISDNISDN

Integrated Services Digital Network Obezbeuje digitalnu vezu izmeu korisnikihObezbeuje digitalnu vezu izmeu korisnikih

mrenih interfejsa ISDN predstavlja nadgradnju, odnosno vii stepen p j g j , p

postojee javne komutirane telefonske mree Vei deo komutacionih sistema (telefonskih (

centrala) i prenosnih sistema izmeu centrala je digitalizovan.

Meutim, pretplatniki deo mree je ostao analogan267

ISDNISDN

Uvoenjem ISDN-a i pretplatniki deo mree postaje digitalan, i to korienjem postojeih bakarnih parica

268

ISDN

Postoje dva tipa ISDN pristupa:

ISDN

Postoje dva tipa ISDN pristupa: Bazni (BRI Basic Rate Interface)

Dva B kanala (prenos informacija) od po 64 kbit/s Dva B kanala (prenos informacija) od po 64 kbit/s Jedan D kanal (sinhronizacija i korisnika signalizacija) od 16

kbit/s, Ukupna brzina: 144 kbit/sUkupna brzina: 144 kbit/s Namenjen za kune korisnike

Primarni (PRI Primary Rate Interface) Trideset B kanala protoka 64kbit/s za govor i prenos podataka Jedan D kanal protoka 64kbit/s za sinhronizaciju, signalizaciju i

prenos podatakaUk b i 2Mbit/ Ukupna brzina: 2Mbit/s

Namenjen za poslovne korisnike 269

ISDNISDN

Na ISDN liniju se mogu prikljuiti razliiti terminalni ureaji:

ISDN telefon Terminalni adapter (TA) za prikljuenje postojeih

l ih janalognih ureaja ISDN kartice (za prenos podataka potrebna je ISDN

kartica u raunaru ili eksterni ISDN adapter)kartica u raunaru ili eksterni ISDN adapter) ISDN LAN router ili bridge ISDN multiplekseri ISDN PABX pretplatnike (kune) centrale ISDN tipa

270

xDSLxDSL

Digital Subscriber Line1 / 0 / Brzine prenosa: od 144 kb/s do 50 Mb/s

Najee u upotrebi: ADSL-Asymetric Digital Subscriber Line

Usluga je bazirana na stalnom i brzom pristupu Internetu po ve postojeoj telefonskoj liniji (parici) bez njenog zauzea ili promene telefonskog broja

Brzina prenosa je od 256/64 Kb/s do 768/192 Kb/s zaBrzina prenosa je od 256/64 Kb/s do 768/192 Kb/s za download i upload

271

ADSL

272