MRENI STANDARDI I PROTOKOLIU cilju postizanja odreenog stepena saglasnosti meu proizvodima proizvoaa raunarskih mrea i opreme za te mree, meunarodna organizacija za standarde (International Standards Organization ISO) je donijela standarde za meusobno povezivanje otvorenih sistema (Open Systems Interconnection OSI). Razlog tome je bio to softver jednog proizvoaa nee raditi na mrei konkurentske firme; jer kablovi i aplikacije esto moraju biti odabrani za neku specifinu vrstu LAN-a itd. OSI standardi su tu da omogue funkcionalnost mrea sastavljenih od elemenata razliitih proizvoaa.OSI modelOSI model se sastoji od sedam slojeva specifikacija koje opisuju nain na koji se treba upravljati podacima za vrijeme razliitih faza njihovog prenosa. Svaki sloj opsluuje sloj koji je, u shemi na slici 11, direktno iznad njega.

Fiziki sloj (physical layer)Standardi fizikog sloja su, u stvari, hardverski standardi koji obuhvataju napone koji se upotrebljavaju u mreama, vremenske intervale u prenosu podataka, pravila za uspostavu poetne komunikacije veze itd. Ovaj sloj, dakle, obuhvata pravila koja se odnose na upotrebu hardvera pri prenosu podataka.Fiziki sloj odreuje da li se bitovi alju:- dvosmjernim (half-duplex) prenosom, kojeg odlikuje prenos podataka u oba smjera ali ne u oba smjera odjednom, nego prvo u jednom, pa zatim u drugom smjeru, ili- istovremenim dvosmjernim prenosom (full-duplex) kojeg odlikuje prenos u oba smjera istovremeno.Sloj povezivanja podataka (data link layer)Ovaj sloj se ne bavi pojedinanim bitovima, ve tzv. okvirima podataka (data frames). Okviri su skupovi podataka koji sadre podatke i upravljaku informaciju (koja odreuje porijeklo, odredite, postojanje ili nepostojanje greke u jednom okviru). Ovaj sloj dodaje okvirima tzv. zastavice (flags) koje oznaavaju poetak ili kraj okvira, radi lakeg upravljanja i manipulisanja podacima. Standardi ovog sloja brinu o tome da zastavice ne budu pogreno protumaene kao podaci i obrnuto, brinu o pravilnom tumaenju samih prenoenih informacija, o provjeri postojanja greaka itd.Mreni sloj (network layer)Mreni sloj OSI modela brine o razmjeni skupova podataka tako to uspostavlja virtualni krug (virtual circuit), put izmeu dva raunara (terminala). Na mjestu slanja, mreni sloj smjeta one poruke koje dolaze sa prenosnog sloja u skupove podataka, kako bi ih dva nie sloja (fiziki sloj i sloj povezivanja podataka) mogli prenijeti. Na mjestu prijema podataka, mreni sloj iz primljenog skupa formira poruku koju alje prenosnom sloju.Prenosni sloj (transport layer)Prenosni se sloj uglavnom bavi prepoznavanjem i ispravljanjem greaka u podacima, pravilnim rasporedom pristizanja podataka i ponovnim pokretanjem nakon prestanka rada sistema (recovery).Sloj sesije (session layer)Ovaj sloj komunicira direktno sa korisnikom i osnovni mu je zadatak upravljanje mreom. On posjeduje mogunost prekida sesije a takoer i nadzire pravilan zavretak sesije. Provjerava korisniko ime i lozinku korisnika radne stanice, u mogunosti je mijenjati nain prenosa sa dvosmjernog na istovremeni dvosmjerni (half-duplex full-duplex) i obrnuto, pokazuje ko, koliko dugo i koliko esto uestvuje u prenosu podataka, uestvuje u ponovnoj uspostavi rada nakon prestanka rada sistema, kreira informaciju o ukupnim trokovima pojedinih korisnika...Sloj predstavljanja (presentation layer)Sloj predstavljanja ili prezentacijski sloj brine o isigurnosti rada na mrei, o prenosu i formatiranju podataka, kodira podatke koristei ASCII (American Standard Code for Information Interchange ameriki standardni kod za razmjenu informacija) i EBDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code kod za razmjenu podataka s binarnim kodiranjem cifara).ASCII je kod koji svaki znak kodira sa sedam bita koji sadre informaciju i jednim (osmim) paritetnim bitom (koji slui kao zatita od greaka u prenosu).EBCDIC je kod svojstven velikim raunarima firme IBM.Sloj predstavljanja slui kao pretvara protokola izmeu dva raunara koji komuniciraju a slue se razliitim formatima podataka. Jo jedan mu je zadataka usklaivanje rada meu terminalima raziiitih, neusklaenih kodova. Terminalski protokol (terminal protocol) pomae terminalima za unos tako to formira virtuelni terminal, pomou kojeg lokalni terminal, osim "glavnih" podataka, alje i podatke o broju znakova po liniji ekrana. Ti podaci dolaze do kontrolne jedinice udaljenog terminala (terminala kome se alje informacija) i tu se pretvaraju u za taj terminal odgovarajui kod.Aplikacijski slojAplikacijski sloj upravlja porukama, brine o prijavama za rad na mrei, o statistici upravljanja mreom, obuhvata programe za baze podataka, elektronskom potom, programe file-servera i print-servera, naredbe operatvinih sistema...Korisnik navodi veinu funkcija koje se izvravaju u aplikacijskom sloju.Standard CCITT X.25X.25 je komunikacijski standard kojeg je razvila savjetodavna komisija za meunarodnu telefoniju i telegrafiju (Consultative Commitee for International Telephony and Telegraphy - CCITT). Prva tri sloja ovog standarda odgovaraju prvim trima slojevima OSI modela (X.25 fiziki sloj odgovara OSI fizikom sloju; X.25 sloj okvira odgovara OSI sloju povezivanja podataka; X.25 sloj skupova podataka odgovara OSI mrenom sloju).HDLC protokolHDLC (High-level Data Link Protocol protokol visokog nivoa za upravljanje podatkovnom vezom) odreuje povezivanje krajnjih ureaja za prenos (DTE - npr. raunara) i krajnjih mrenih ureaja (DCE - npr. modema), pod X.25 standardom.Po HDLC-u sva se informacija alje u okvirima. Okvir se sastoji od est polja kako je prikazano:

Slika 11: Format HDLC okviraPrvo i posljednje polje jesu tzv. "zastavice" (flags). One su uvijek istog sadraja (01111110) i oznaavaju poetak i kraj okvira.Adresno (address) polje sadri informaciju o odreditu okvira ako se radi o naredbi, odnosno sadri informaciju o izvoru tog okvira ako prenosi odgovor.Upravljako (control) polje sadri informaciju o tome da li okvir prenosi naredbu ili odgovor.Informacijsko (information) polje sadri informaciju koju je zatraila neka radna stanica ili koju je centralni raunar poslao.Polje sa sekvencom za provjeru okvira (frame-check sequence) pomae radnoj stanici pri otkrivanju greaka ali ne i pri njihovu otklanjanju.SDLC protokolSDLC (Synchronous Data Link Control protokol sinhronog upravljanja podatkovnom mreom) je, prije svega, podskup HDLC-a i svojstven je velikim raunarima firme IBM koji rade u skladu sa SNA (System Network Architecture arhitekturom mrenih sistema).SDLC koristi istu strukturu kao i HDLC, uz neke razliitosti. U informacionom polju SDLC-a broj bitova MORA biti cjelobrojni sadralac broja 8. Osim toga, SDLC koristi neke naredbe koje nisu obuhvaene HDLC-om.IEEE-ovi mreni standardiIEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) je razvio nekoliko standarda na osnovu OSI modela: 802.3 (sa CSMA/CD sabirnikim standardom), 802.4 (sabirnica sa tokenom), 802.5 (prsten s tokenom) i 802.6 (za mree metropolitanskog podruja). Razlog nastajanja etiri ovako razliita standarda je postojanje ogromnog broja neusklaenih LAN-ova.802 - grupa standarda je zasnovana na prva dva sloja OSI modela. Sloj povezivanja podataka (drugi sloj OSI modela) je u ovoj grupi standarda razvijen u dva sloja: LLC (Logical Link Control logiko nadgledanje veze) i MAC (Meduim Acess Control nadgledanje pristupa mediju slian HDLC-u i namijenjen je otkrivanju kolizija u prenosu podataka mreom).IEEE 802.3 i ETHERNETKako je firma Xerox ve imala svoju mreu Ethernet i kako su mu se pridruili DEC i Intel 1980. godine kao proizvoai, jedan od odbora IEEE je sastavio 802.3 standard kao prihvatljivi standard vrlo slian Ethernetu.Skup podataka prema EthernetuIEEE 802.3 odreuje LAN sabirnike topologije. Takav LAN koristi 50 omski koaksijalni kabl za prenos u osnovnom pojasu (baseband coaxial cable) i omoguava brzinu prenosa od 10 Mb/s s maksimalnom dozvoljenom duinom od 500 metara.

Slika 12: Skup podataka prema Ethernet-uSkup podataka poinje preambulom (PREAMBLE) u kojoj se nalazi 8 bajta namijenjenih sinhronizaciji prenosa. DESTINATION ADDRESS je polje sa odredinom adresom jedne ili vie radnih stanica. SOURCE ADDRESS polje sa izvorinom adresom okvira podataka. TYPE je polje koje sadri informaciju o formatu podataka u okviru, bez ega je nemogue pravilno interpretirati okvir podataka. DATA je ogranieno polje (u koje moe stati najmanje 46 a najvie 1500 bajta podataka. FRAME CHECK SEQUENCE polje slui za otkrivanje greaka pri slanju okvira.CSMA/CD protokolCarrier Sense Multiple Acess with Collision Detection (oslukivanje viestrukog pristupa s otkrivanjem kolizije) je protokol koji regulie nain formiranja okvira podataka i nain njihovog slanja kroz mreu.Prvi dio protokola (CSMA) se odnosi na sljedee: radna stanica koja eli poslati podatke, prvo oslukuje mreu i provjerava da li postoji signal kojeg alje neka druga radna stanica. Ako nema drugog signala, ako je put slobodan, onda radna stanica alje svoje podatke.Moe se desiti da su radne stanice dosta udaljene i da meusobno ne primijete signale te da doe do kolizije podataka. Drugi dio protokola (CD) daje rejeenje na taj problem. Mrene kartice posmatraju mreu za vrijeme slanja podataka. Ako jedna primijeti koliziju, prekida slanje podataka, eka da druga radna stanica zavri svoj prenos a zatim e nastaviti s vlastitim prenosom.Postoji i opasnost od uzastopnih kolizija. To se donekle rjeava tako to se, ako doe do kolizije, svakoj radnoj stanici dodijeli odreeni period kanjenja (delay), jedinstvene duine trajanja za svaku radnu stanicu, nakon kojeg ponovo moe slati podatke.Slijedi nekoliko karakteristinih skupova specifikacija 802.3 standarda:IEEE 802.3 10Base5: topologija sabirnice, debeli koaksijalni kabl za prenos u osnovnom pojasu i propusnost od 10 Mb/s uz najveu dozvoljenu udaljenost od 500 m.IEEE 802.3 10Base2: tanki koaksijalni kab, topologija sabirnice, propusnost od 10 Mb/s uz najveu dozvoljenu udaljenost od 200 m.IEEE STARLAN 802.3 (1Base5): propusnost od 1 Mb/s, najvea dozboljena udaljenost od 500 m uz upotrebu parinog kabla sa dvije parice tipa 24-gauge.IEEE 802.3 10BaseT: mrea je, logiki, sabirnica, ali je fiziki konfigurisana kao raspodijeljena zvijezda koja koristi parini kabl. 10BaseT nudi propusnost od 10 Mb/s na najveoj dozvoljenoj udaljenosti od 100 m. Privlana je zbog toga to koristi hub (ureaj za oienje). Kad hub prepozna radnu stanicu u kvaru, samo je zaobie bez prekidanja rada mree.IEEE 802.4 Token BusPododbor IEEE-a je razvio standard za razliite tipove mrea koje ne koriste CSMA/CD pristup. U ovakvim mreama neophodno je nepostojanje kolizije podataka. Glavnu ulogu u ovakvom nainu rada mree vri token (po emu je ovakav pristup i dobio ime). Token (koji nije nita drugo do skup podataka s posebnom strukturom) se poput tafete kree od jedne do druge radne stanice u mrei. Radna stanica koja ima token moe da govori, tj. da alje i prima podatke i za vrijeme toga, nijedna druga stanica ne moe slati podatke. Kada jedna radna stanica zavri, prosljeuje token narednoj radnoj stanici itd. Na ovaj nain se efikasno izbjegava kolizija podataka. U mrei postoji tablica koja sadri podatke o adresama svake radne stanice i koja se odrava na nivou svake radne stanice. Uloga te tablice je odreivanje redoslijeda slanja tokena s jedne na drugu radnu stanicu. Token se kree kroz mreu tako to sa radne stanice sa viom adresom prelazi na radnu stanicu sa prvom niom adresom itd. Ako neka radna stanica ima potrebu za eom upotrebom mree, onda se jednostavno u tablicu s podacima o adresama adresa te radne stanice unese vie puta.Na slici je prikazana struktura okvira za prenos podataka odreen 802.4 standardom:

Slika 13: Format okvira za prenos podataka na sabirnici s tokenom

Slika 14: Nain na koji se token kree kroz mreu s topologijom sabirniceTopologija prema 802.4 standardu je sabirnica iako se token alje kroz mreu putem logikog prestena. Posljednja stanica daje token prvoj itd.Nedostaci ovog pristupa su mogui hardverski kvarovi koji mogu dovesti do gubitka jednog ili vie tokena. Takoer, ogranien je broj radnih stanica koje se mogu povezati na mreu putem odvojaka.IEEE 802.5 standard Token Ring NetworkOvaj standard je nastao da bi se pokrilo podruje prstenaste topologije LAN-ova koji koriste token za prenos podataka izmeu radnih stanica. Kada se token poalje jednoj radnoj stanici, stanica poiljalac eka potvrdu od stanice primaoca da je token primljen i da su podaci iz njega preneseni u RAM. Nakon toga, token se vraa izvorinoj stanici koja ga dalje alje sljedeoj radnoj stanici po redu. Poto je veoma bitan odgovor radne stanice primaoca o primitku tokena, i sam format tokena u ovoga standarda se razlikuje od ostalih prethodno navedenih formata skupova podataka:

Slika 15: Format tokena IEEE 802.5 standardaPolje ACCESS CONTROL (UPRAVLJANJE PRISTUPOM) slui za upravljanje tokenom kroz mreu, dok polje ENDING FRAME DELIMITER (KRAJNJI GRANINIK) sadri dva bita koja oznaavaju sljedee doagaaje: da li je radna stanica primalac prepoznala adresu i da li je uspjeno kopirala podatke u RAM. START FRAME DELIMITER je polje koje predstavlja poetni graninik okvira.Ako je poruka koja je dola do jedne radne stanice, namijenjena nekoj drugoj radnoj stanici, ona biva pojaana i poslana dalje kroz mreu, to je glavna prednost ovakvih mrea.U sluaju da doe do kvara na jednoj od radnih stanica u mrei (to bi dovelo da pada itave mree), koriste se hub-ovi (sklopovi za oienje), kao hardverski nain zaobilaenja neaktivnih radnih stanica. Jo jedan nedostatak kod ovih mrea to se za vee mrene instalacije koristi mnogo vie kablova nego u odgovarajuoj sabirnikoj topologiji.

Slika 16: Nain na koji se token alje kroz prstenastu mreu s tokenomIBM Token Ring mrea koristi UTP (neoklopljeni telefonski parini kabl), a mogue je korisititi i optike kablove. Omoguava brzine prenosa 4 i 16 Mb/s i podrava rad do 26 ureaja pri koritenju STP kabla, odnosno 72 ureaja pri koritenju UTP-a.Pri brzini prenosa od 16 Mb/s, Token Ring koristi skup podataka od 18K, a pri brzini prenosa od 4 Mb/s koriste se skupovi podataka veliine 4K.

1