Ethernet

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

U vreme nastanka prvih računara, razmena podataka između njih se odvijala korišćenjem spoljnih medijuma (bušene kartice, trake, diskete,…). Međutim, takav način komunikacije nije bio odgovarajuće rešenje pre svega zbog stalnog porasta obima podataka koje je bilo potrebno prenositi između računara i zbog sve većih zahteva u pogledu skraćivanja vremena razmenepodataka. Ograničenja pri razmeni podataka između računara posredstvom spoljnih medijuma,ukazala su na neophodnost uspostavljanja direktne veze između njih. Tako je počeo razvoj računarskih mreža.Računarska mreža može da se definiše kao skup računara i drugih mrežnih uređaja koji mogu da komuniciraju jedni sa drugima preko zajedničkog prenosnog medijuma koji dele.
Razlozi izgradnje računarskih mreža su sledeći:
1. Direktna razmena podataka između umreženih računara.
2. Elektronska komunikacija između korisnika umreženih računara.
3. Deljenje mrežnih resursa (datoteka, aplikacija i perifernih uređaja (diskova, štampača,
modema,...)).
4. Veća pouzdanost u radu (na raspolaganju je više istih uređaja, aplikacija,...).
5. Bolji odnos između cene mrežnih resursa i performansi.

Postoje LAN, MAN i WAN mreze. Mreža koja pokriva malo geografsko područje, na primer, instalisana je u okviru zgrade jednog preduzeća ili ustanove, sa najvećom dužinom prenosnog medijuma do par kilometara, naziva se lokalna računarska mreža ili samo lokalna mreža ili LAN (Local Area Network).Danas postoje različite vrste LAN-ova u zavisnosti od primenjene topologije, prenosnog medijuma, metode pristupa medijumu, brzine prenosa podataka,… Najpoznatija vrsta LAN-ova su:
Ethernet (10 Mbit/s), Fast Ethernet (100 Mbit/s), Gigabit Ethernet (1000 Mbit/s).

Istorija

Ethernet mrežna tehnologija je nastala sada već daleke 1972. godine u istraživačkom centru PARC (Palo Alto Research Center) firme Xerox. Tvorci Ethernet-a su Robert Metcalfe i David Boggs, koji su osmislili signalnu šemu i sistem kablova računarske mreže. Prema njihovom projektu, 1975. godine je uvedena prva Ethernet mreža. Ta prva verzija Ethernet mreže omogućavala je brzinu prenosa podataka od 2,94 Mbit/s i povezivala je 100 računara kablom dužine 1 km.
Xerox-ov Ethernet je vrlo brzo postigao veliki uspeh. Njega su prihvatile firme Digital I Intel, koje su zajedno sa Xerox-om radile na njegovom usavršavanju. Te tri firme su 1981. godine standardizovale Ethernet. Prema tom Ethernet standardu, omogućeno je povezivanje I razmena podataka kako između istorodnih tako i između različitih računara, uz mala materijalna ulaganja i jednostavno instalisanje. Pored toga, omogućena je brzina prenosa podataka medijumom računarske mreže od 10 Mbit/s, što je u to vreme predstavljalo izuzetno veliku brzinu prenosa podataka. Takav Ethernet je poznat kao Ethernet II ili kao DIX (na osnovu početnih slova firmi Digital, Intel i Xerox), a njegov format paketa se i danas koristi.
Ethernet posebno veliku popularnost doživljava od kada ga je međunarodna organizacija IEEE standardizovala 1985. godine. Tako je Ethernet postao svetski LAN standard, poznat pod imenom IEEE 802.3. Ubrzo posle toga, usvojen je i od strane Međunarodne organizacije za standardizaciju - ISO (ISO 8802.3 standard).
Danas je Ethernet (IEEE 802.3) najzastupljenija mrežna tehnologija. Preduzeća I organizacije koje se opredeljuju za izgradnju računarskih mreža najčešće izabiraju tu mrežnu tehnologiju. Razlozi zbog kojih je Ethernet tehnologija masovnije prihvaćena od ostalih mrežnih tehnologija su:
• instalacija Ethernet mreže je prilično jednostavna,
• Ethernet mrežne kartice postoje skoro za sve tipove računara,
• cena mrežnih kartica i kabliranja je relativno niska,
• velike su brzine prenosa podataka (Ethernet 10 Mbit/s, Fast Ethernet 100 Mbit/s i Gigabit Ethernet 1000 Mbit/s),
• instituti i proizvođači mrežnih uređaja najviše ulažu u razvoj Ethernet tehnologije, tako da se ona brže razvija od ostalih mrežnih tehnologija…

Opis Ethernet mreze

Ethernet mreže su lokalne računarske mreže koje su izgrađene prema Ethernet standardu, odnosno prema standardu IEEE 802.3. Oba pomenuta standarda su gotovo identična i definišu funkcije mrežne komunikacije na fizičkom sloju i sloju veze OSI referentnog modela. Najvažniji deo Ethernet (IEEE 802.3) standarda se odnosi na način na koji računari pristupaju prenosnom medijumu i šalju pakete podataka tehnikom CSMA/CD. Metod pristupa medijumu CSMA/CD je protokol za kontrolu pristupa prenosnom medijumu ili MAC protokol. Taj metod je implementiran kod svih tipova Ethernet mreža, bez obzira na primenjenu mrežnu topologiju, prenosni medijum, brzinu prenosa podataka,…

Prema originalnoj specifikaciji, Ethernet mreža je mreža topologije magistrale, koja omogućava protok podataka od 10 Mbit/s, a sastoji se od 50-omskog debelog (thick) koaksijalnog kabla dužine do 500 m, na koji se povezuju računari (najviše 100 računara) posredstvom primopredajnika ili transivera (transceiver). Transiveri se direktno priključuju na koaksijalni kabl preko odgovarajućih konektora, stim da je minimalno rastojanje između njih 2,5m, a transiveri omogućavaju računarima da predaju signale u koaksijalni kabl i da ih preuzimaju iz njega. Za svaki umrežni računar postoji poseban transiver, pri čemu se računari priključuju na transivere korišćenjem transiverskog kabla čija je maksimalna dužina 50 m. Na krajeve koaksijalnog kabla koji čini kičmu Ethernet mreže postavljaju se 50-omski terminatori zbog sprečavanja refleksije signala.
Ethernet standard dozvoljava produženje mreže korišćenjem uređaja koji se nazivaju ripiteri ili repetitori (repeaters). Njima se povezuju dva LAN koaksijalna kabla, odnosno dva LAN segmenta. Ripiteri prosleđuju primljene signale sa jednog segmenta u drugi bez ikakvog filtriranja, i ni na koji način ne izoluju jedan segment od drugog, s obzirom na to da su oni uređaji fizičkog nivoa tako da ne poznaju formate paketa niti protokole viših slojeva. Njihova jedina funkcija je prosleđivanje signala između segmenata, uz pojačanje i regeneraciju primljenih signala.

Za razliku od Ethernet standarda koji specificira računarsku mrežu sa topologijom magistarale i koaksijalnim kablom kao prenosnim medijumom, standardom IEEE 802.3 su definisane Ethernet mreže koje koriste raznovrsne prenosne medijume i topologije. Prema standardu IEEE 802.3, različite šeme kabliranja Ethernet mreža imenovane su tako da na osnovu njihovih naziva mogu da se saznaju njihove osnovne karakteristike. Nazivi kabliranja Ethernet mreža imaju sledeću strukturu: brzina prenosa podataka (Mbit/s) / oblast prenosa signala (baseband ili broadband) / maksimalna dužina kabla jednog segmenta (ta dužina je umnožak od 100 m) ili tip kabla. Najpoznatije šeme kabliranja su:
- 10Base5. Na osnovu naziva ove IEEE specifikacije, poznato je da se njenom implementacijom postiže brzina prenosa podataka od 10 Mbit/s, prenos signala se vrši u osnovnom opsegu, a maksimalna dužina kabla jednog LAN segmenta je 500 m. Mreža izgrađena prema ovoj specifikaciji je poznata pod nazivom standardni Ethernet jer je dosta slična izvornoj Ethernet mreži, a često se naziva i debeli (thick) Ethernet s obzirom na korišćenje debelog koaksijalnog kabla kao prenosnog medijuma. Isto kao i kod izvornog Ethernet-a, računari se priključuju na koaksijalni kabl koji se na oba kraja

Uvod - 2 -
Istorija - 2 -
Opis Ethernet mreze - 3 -
Princip rada u Ethernet mrezi i metod pristupa prenosnom medijumu - 9 -
Formati Ethernet paketa - 12 -
Bezbednost Ethernet-a - 14 -
Literatura - 14 -