U današnje vrijeme, ukupna količina kreiranog sadržaja koju je potrebno razmjeniti koristeći računalne mreže (lokalne i internet) je gotovo nemjerljiva. Sustav koji omogućava razmjenu podataka je u neprestanom razvoju već nekoliko desetljeća i sastoji se od različitih vrsta opreme. Jedna od glavnih vidova podjele te opreme je podjela na pasivnu i aktivnu mrežnu opremu.

Ova podjela može biti zasnovana na dva kriterija:

• prema kriteriju uporabe električne energije za samo funkcioniranje te opreme (pasivna oprema ne treba struju za rad, aktivna treba)
• prema mogućnosti logičkog odlučivanja (za potrebe usmjeravanja mrežnog prometa).

Jedna od definicija navodi da aktivnu opremu sačinjavaju svi elektronički uređaji koji prihvaćaju i distribuiraju promet unutar računalnih mreža (imaju memoriju i procesor), dok pasivnu opremu sačinjava žični sustav (bakar i optika) koji služi za povezivanje aktivne opreme.

Pasivna oprema se sastoji od kablova, konektora, razvodnog panela (patch panel, switching panel, punch-down panel), komunikacijskih ormara i sustava za napajanje električnom energijom (vodovi, sklopke i naponske letve, sustav za hlađenje). Hub se može smatrati pasivnom opremom sa gledišta da nema nikakvu logičku funkciju usmjeravanja prometa. On samo pojačava primljeni signal i prosljeđuje ga dalje na sve svoje portove.

Kablovi služe za prijenos signala između računala i komunikacijske opreme. Za različite tipove signala se koriste različiti kablovi: bakar za prijenos napona i optički kabel za prijenos svijetlosnog signala.

Primjeri kabela:

– koaksijalni kabel: sastoji se od izoliranog (C), središnjeg bakrenog vodiča (D) oko kojeg je upletena bakrena ovojnica (B). Sve zajedno je izolirano vanjskom plastičnom izolacijom (A).

– konektori za koaksijalni kabel:

– uvrnuta parica (Twisted Pair): može biti bez zaštite od vanjskih smetnji (UTP – Unshielded Twisted Pair) ili sa zaštitom od vanjskih smetnji (STP – Shielded Twisted Pair). Sastoji se od 8 žica isprepletenih u parove (parice). Ta 4 para žica su omotana vanjskom ovojnicom, a mogu biti omotani u zaštitu protiv smetnji (STP).

– konektor i utičnica za UTP kabel:

– optičko vlakno: može biti singlemode (svjetlost ulazi u vodič pod samo jednim kutem) i multimode (svjetlost može ući u vodič pod više kuteva u određenom rasponu). Sastoji se od jezgre (core) koja vodi svijetlo i skupa ovojnica koji služe za zaštitu te jezgre.

Konektori za optička vlakna:

• A – SC-DC
• B – LC
• C – MT-RJ
• D – Duplex SC
• E – Volition
• F – Fiber-Jack

ST konektor:

Ostala pasivna oprema:

– patch panel: služi za koncentriranje dolaznih kablova iz utičnica razmještenih po prostorijama koje pokriva lokalna mreža. Iz patch panela se tzv. patch kablovima povezuju računala spojena na dolazne kablove sa aktivnom opremom (obično switch).
– komunikacijski ormar: služi za smještaj pasivne i aktivne mrežne opreme (kablovi, patch paneli, switchevi, routeri, serveri,…).

– naponska letva: služi kao izvor napajanja za aktivnu opremu. Postavljaju se u komunikacijski ormar vodoravno ili okomito.

– hub: služi za pojačavanje primljenog signala (napona) kojeg šalje na sve svoje portove. Nema mogućnosti usmjeravanja prometa. O osnovi je to repeater (pojačivač signala) sa više portova (multiport repeater).

Aktivnu komunikacijsku opremu sačinjavaju uređaju koji koriste izvor električne energije i koji omogućuju aktivno upravljanje mrežnim prometom. Zajednička im je značajka da imaju procesor i memoriju. Na osnovu svojih značajki, namjene, operativnog sustava i ugrađenih programa donose odluku o putanji mrežnog prometa kojeg generiraju ili koji kroz njih prolazi.

Aktivna oprema se sastoji od računala i servera koji stvaraju promet, te preklopnika (switch) i usmjerivača (router) koji usmjeravaju promet od izvora do odredišta.

Switch služi za povezivanje dvaju računala unutar iste mreže (LANa) ili za povezivanje računala i routera za promet koji je namjenjen drugim mrežama. Switch povezuje parove koji komuniciraju na osnovu njihove fizičke adrese (MAC – Media Access Control adresa). Switch omogućuje komunikaciju više parova istovremeno. Primljeni promet na jednom portu prebacuje samo na jedan odgovarajući izlazni port (prema odredišnoj MAC adresi). Postoje različiti tipovi switcheva koji mogu imati i dodatne funkcionalnosti (usmjeravanje prometa po logičkim IP adresama).

Routeri služe za usmjeravanje prometa prema logičkim adresama (IP adrese). Iz zaglavlja primljenog paketa pročitaju odredišnu IP adresu i usporede je sa zapisom unutar svojih routing tabela. Ako pronađu odgovarajući zapis, takav paket prosljeđuju prema izlaznom portu na kojemu se nalazi dostupna odredišna mreža. U suprotnom se taj paket odbacuje. Routeri mogu imati više različitih vrsta portova. Najčešće su to ethernet portovi namjenjeni za komunikaciju sa lokalnim mrežama (LAN) i serijski portovi za komunikaciju sa udaljenim mrežama (WAN, Internet). Routeri međusobno razmjenjuju informacije o dostupnim mrežama.

Ako izuzmemo računala, aktivna i pasivna oprema uglavnom pokriva prva 3 sloja OSI referentnog modela. Pasivna oprema pripada prvom (fizičkom sloju), dok aktivna pokriva 2. (switch – data link sloj) i 3. sloj (router- mrežni sloj). Da bi ostvarili komunikaciju moramo zadovoljiti tražene standarde kroz svih 7. slojeva. Pri tome vodimo računa o tehničkim i funkcionalnim zahtjevima te komunikacije, te kompatibilnosti tehnologija koje ćemo u njoj koristiti.

Npr., ukoliko želimo omogućiti veće brzine prometa, veću pouzdanost i pokrivanje veće udaljenosti koristit ćemo optički kabel, taj kabel zahtijeva određene konektore za spajanje na aktivnu opremu (ovisno o vrsti porta), uređaj biramo prema funkciju koja nam je potrebna (switching, routing), broju priključaka i količini prometa, itd… Prema tome, aktivnu i pasivnu opremu biramo prema raznovrsnim zahtjevima komunikacije koju želimo ostvariti.

Čelna svjetska organizacija koja raspolaže IP adresama zove se Internet Assigned Numbers Authority (IANA) sa sjedištem u Los Angeles-u u SAD-u. IANA adrese dijeli Regional Internet Registry-ima (RIR),a RIR-ovi dalje adrese dodjeljuju National Internet Registry-ima (NIR), jedan NIR po zemlji. NIR se koristi samo u APNIC regiji (APNIC jedan od pet RIR-ova). U ostale četiri regije adrese se dodjeljuju direktno ISP-ovima (Internet Service Provider) ili LIR-ovima (Local Internet Registry).

Cijeli Svijet je podijeljen na pet RIR-ova:

1. Réseaux IP Europens Network Coordination Centre (RIPE NCC) sa sjedištem u Amsterdamu u Nizozemskoj. Obuhvaća područje Europe, Bliskog Istoka i Centralne Azije.

2. African Network Information Centre (AfriNIC) sa sjedištem u Ebene City na otoku Mauricijusu. Obuhvaća Afričko područje.

3. Asia – Pacific Network Information Centre (APNIC) sa sjedištem u Brisbane-u u Australiji. Obuhvaća područje jugoistočne Azije, Indiju, Pacifik i Australiju.

4. Latin American and Caribbean Internet Address Registry (LACNIC) sa sjedištem u Montevideu u Urugvaju. Obuhvaća područje Latinske Amerike i Karipske regije.

5. American Registry for Internet Numbers (ARIN) sa sjedištem u gradu Chantilly pokraj Washingtona u SAD-u. Obuhvaća područje Sjeverne Amerike.

Local Internet Registries koji svoje usluge nude u Hrvatskoj su klacificirani od RIPE NCC-a u tri kategorije:

• U LARGE kategoriju s područja Hrvatske spada samo HT;
• U MEDIUM kategoriju spadaju Optima Telekom d.o.o., DCM , ISKON te neki od providera koji nemaju sjedište u Hrvatskoj ali svoje usluge nude i na našem području;
• U SMALL kategoriju spadaju CARNet, FINA, Global Net Grupa d.o.o., HEP d.d., Metronet telekomunikacije d.d., Optika Kabel TV d.o.o., Portus d.o.o., T-Mobile Hrvtska d.o.o., VIPnet d.o.o., Vodatel d.o.o., Voljatel telekomunikacije d.o.o. kao i neki provideri koji nemaju sjedište u Hrvatskoj ali svoje usluge nude i na našem području.

Više o ovoj temi možete naći na adresama:

IANA – Internet Assigned Numbers Authority
RIPE – Réseaux IP Europens

RJ-45 (ili RJ45) je u računarstvu neformalni naziv za 8-polni modularni utikač ili utičnicu kakve se koriste u strukturnom kabliranju (npr. za potrebe Ethernet-a ili ISDN-a).

Izvorno (u SAD) je RJ-45 (od Registered Jack 45) oznaka za izvedbu priključka zakupljenog voda za prijenos podataka sa podešavanjem razine signala pomoću otpornika ugrađenog u utičnicu. Taj je priključak 8-polni, međutim pored načina spajanja djelomično se razlikuje i u fizičkom obliku.

Druge RJ oznake standardiziranih priključaka također se zloupotrebljavaju, npr. RJ-11 je u SAD oznaka priključka za običnu telefonsku liniju, a često se koristi kao naziv za bilo koji fizički odgovarajući utikač ili utičnicu.

Za razliku od telefonskih instalacija koje koriste RJ-11, konektor RJ-45 koristi se u kabliranju lokalnih mreža prema standardima Ethernet/IEEE 802.3 10Base-T, 100Base-TX i 1000Base-T.

Razvijena su dva standarda kabliranja EIA/TIA-568A i EIA/TIA-568B, koji se razlikuju po zamjeni parova 2 i 3. Najčešće se koristi shema EIA/TIA-568B. U postojećim mrežama treba poštovati standard koji je korišten od početka.

Shema kabliranja konektora RJ-45 po standardima EIA/TIA-568A/B:

Ovo su sljedece vrijesnosti koje EtherType moze poprimiti:

Ethertype (Hexadecimal)    Protocol
0x0000 – 0x05DC    IEEE 802.3 length
0x0101 C 0x01FF    Experimental
0x0600    XEROX NS IDP
0x0660 0x0661    DLOG
0x0800    IP, Internet Protocol
0x0801    X.75 Internet
0x0802    NBS Internet
0x0803    ECMA Internet
0x0804    Chaosnet
0x0805    X.25 Level 3
0x0806    ARP, Address Resolution Protocol.
0x0808    Frame Relay ARP [RFC1701]
0x6559    Raw Frame Relay [RFC1701]
0x8035    DRARP, Dynamic RARP. RARP, Reverse Address Resolution Protocol.
0x8037    Novell Netware IPX
0x809B    EtherTalk (AppleTalk over Ethernet)
0x80D5    IBM SNA Services over Ethernet
0x 80F 3    AARP, AppleTalk Address Resolution Protocol.
0x8100    EAPS, Ethernet Automatic Protection Switching.
0x8137    IPX, Internet Packet Exchange.
0x 814C    SNMP, Simple Network Management Protocol.
0x86DD    IPv6, Internet Protocol version 6.
0x880B    PPP, Point-to-Point Protocol.
0x 880C    GSMP, General Switch Management Protocol.
0x8847    MPLS, Multi-Protocol Label Switching (unicast).
0x8848    MPLS, Multi-Protocol Label Switching (multicast).
0x8863    PPPoE, PPP Over Ethernet (Discovery Stage).
0x8864    PPPoE, PPP Over Ethernet (PPP Session Stage).
0x88BB    LWAPP, Light Weight Access Point Protocol.
0x88CC    LLDP, Link Layer Discovery Protocol.
0x8E88    EAPOL, EAP over LAN.
0x9000    Loopback (Configuration Test Protocol)
0x9100    VLAN Tag Protocol Identifier
0x9200    VLAN Tag Protocol Identifier
0xFFFF    reserved.

Shema u nastavku nam pokazuje 802.3ac standard tagiranja VLAN-a dodavanjem 4 okteta nakon MAC adrese u ethernet frame. Njegova prisutnost se prikazuje specifičnom vrijednošču u EtherType polju (zvanom TPID) koja je postavljena jednakosti 0x8100. Kada EtherType ima vrijednost jednaku 0x8100 onda taj frame nosi oznaku IEEE 802.1Q/802.1p. Oznaka je pohranjena u sljedeca dva okteta i sadrži tri bita od korisničke važnosti.

Oznaka se sastoji od:

1 bit je Canonical Format Identifier (CFI) i 12 bita od VLAN ID (VID).

3 bita koristena za korisničku važnost su iskorištena na 802.1p standard, a CFI se koristi zbog kompatibilnosti između Ethernet-Type mreža i Token Ring-Type mreža.

VID je identifikacijski broj VLAN-a koji se u osnovi koristi kao 802.1Q standard, baziran na 12 bitova koji dozvoljavaju identifikaciju do 4096 VLAN-ova.

Dodavanje oznake za preračunavanje redosljeda frame kontrole. 802.1p i 802.1Q standardi dijele istu oznaku.

Ostali detalji na stranicama:
IEEE 802.1p
IEEE 802.1Q

Ethernet predstavlja skup mrežnih računalnih tehnologija primjenjenih unutar lokalnih mreža (LAN – Local Area Network). Na fizičkom sloju Ethernet definira raspored ožičenja, te vrste i razine signala za prijenos podataka. Na drugom sloju Ethernet definira način pristupa mediju za prijenos podataka (MAC – Media Access Control) i definira zajednički adresni format. Ethernet je standardiziran kroz IEEE 802.3 standard.

Ethernet je razvijen sredinom 70-tih unutar tvrtke Xerox. U početku je imao brzinu prijenosa od 3Mbps i koristio je 8-bitno adresiranje. Današnji standardi propisuju brzine od 1Gbps i 48 bitno adresiranje (MAC adresa). U početku je kao standardni medij za prijenos podataka korišten koaksijalni kabel, dok se danas standardno koristi neki od oblika UTP (unshielded twisted pair) kabela. Pored navedenih, kao mediji u ethernetu se još koriste optička vlakna.

Ethernet mediji – coax

Ethernet mediji – UTP

Ethernet mediji – optičko vlakno

U početku razvoja, Ethernet je koristio CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) protokol za utvrđivanje redoslijeda pristupa dijeljenom mediju. Taj protokol omogućuje pristup mediju za slanje podataka ako je medij dostupan (nitko drugi ne šalje). Ako dvije stanice šalju istovremeno, dogodi se kolizija i nakon nekog vremena čekanja podaci se ponovo šalju (kad nitko drugi ne šalje).

Kad računalo želi poslati podatke, to se odvija kroz slijedeći algoritam:

• okvir je spreman za slanje
• provjerava se da li je medij za slanje u mirovanju; ako nije, čeka se dok ne bude u mirovanju. Na vrijeme čekanja se još doda vrijeme koliko traje razmak između dva ethernet okvira (960ns za 100 Mbit/s Ethernet)
• ako je medij u mirovanju, okvir se šalje
• provjera da li se dogodila kolizija; ako jest, ide se na proceduru detekcije kolizije
• poništavaju se brojači ponovnog slanja i završava se prijenos okvira.

Ukoliko na jednom mediju istovremeno postoje dva signala, onda se dogodila kolizija. Procedura detekcije kolizije:

• oba uređaja koji šalju istovremeno nastavljaju slanje okvira dok se ne dostigne minimalno vrijeme paketa. Na taj način nastaje tzv. jam signal (signal za ometanje) koji omogućuje da svi uređaji na tom mediju detektiraju koliziju
• zatim se poveća brojač za ponovno slanje
• provjerava se da li je dosegnut maksimalan broj pokušaja slanja okvira; ako jest, prekida se pokušaj slanja
• na osnovu broja kolizija i nekog slučajnog broja računa se i čeka neko vrijeme
• ponovo se pristupa glavnoj proceduri za slanje počevši od 1. koraka

Kroz CSMA/CD komunikacija je bila moguća samo kao half-duplex prijenos podataka, što znači da je samo jedna stanica mogla slati u jedinici vremena. Takve, prvotne mrežne topologije su bile izgrađene oko centralnog vodiča (bus) ili oko centralnog uređaja – huba – na kojeg su bili spojeni ostali mrežni uređaji tvoreći fizički oblik zvijezde. Odatle i naziv – star topologija.

Hub je uređaj koji pojačava signal i povećava domet, ali ujedno proslijeđuje kolizije. Veliki broj uređaja na jednom mrežnom segmentu je dovodio do velikog broja kolizija i time smanjivao pozitivne karakteristike mreže.

Daljnjim razvojem tehnologije, pojavili su se, prvo bridge, a kasnije i switch. To su uređaji koji izoliraju kolizijske domene (područja kolizija). Switch je u osnovi bridge sa više portova (spojnih mjesta). Kao i hub switch ima više portova za spajanje mrežnih uređaja (računala). Razlika između huba i switcha je da se komunikacija dva uređaja preko huba čuje na svim portovima huba i time onemogućuje istovremena komunikacija neka druga dva uređaja preko tog huba, dok je ista komunikacija preko switcha izolirana samo na portove na kojima su spojeni uređaju koji trenutno komuniciraju. Istovremeno je moguća komunikacija neka druga dva uređaja preko druga dva porta istog switcha.

Switchevi omogućuju full-duplex način komunikacije. Kod full-duplex načina rada oba uređaja koji komuniciraju mogu slati i primati podatke istovremeno, a da se ne dogodi kolizija.

Podaci koji šalju ethernetom su pakirani u okvire. Format okvira je za naveći broj ethernet tehnologija isti, tako da je moguća komunikacija između etherneta različitih brzina i tehnologija.

Ethernet okvir:

• Ethernet okvir počinje sa preambleom, nizom od 7 byteova koji se sastoje od naizmjeničnog ponavljanja 1 i 0 (101010101…..), što služi za sinkronizaciju kod prijenosa okvira.
• Start of frame delimetar označava početak okvira. Sastoji se od jednog bytea, koji je sličan prethodnim, ali završava sa dvije jedinice (10101011).
• Zatim idu polja rezervirana za odredišnu i izvorišnu MAC adresu. Media Access Control adresa je hardwareska adresa kodirana u ROM (Read Only Memory) svakog mrežnog uređaja (mrežna kartica). Svaka MAC adresa se satoji od 48 bitova i jedinstvena je za svaki uređaj. Odredišna MAC adresa je od uređaja kojem se promet šalje, a izvorišna od uređaja koji šalje.
• Ether Type/Length polje sadrži informacije o tipu okvira koji se šalje ili podatke o dužini polja podataka (data) unutar okvira.
• FCS (Frame Check Sequence) služi za provjeru ispravnosti pristiglog okvira. Sastoji se od 4 bytea i nalazi se na kraju okvira.

Ethernet je danas postao de facto standard u primjeni u lokalnim mrežama. Jednostavan je za primjenu i održavanje, te uz današnje cijene opreme, dosta jeftin. Velika mu je prednost mogućnost jednostavnog proširenja mreže zamjenom postojećih ili dodavanjem novih switcheva. Od velike je pogodnosti što veliki broj proizvođača matičnih ploča ugrađuju mrežne kartice u ploče bez potrebe njihovog naknadnog dodavanja.

Više informacija na:
Wiki Ethernet

U području informacijskih tehnologija, u dijelu koji se bavi telekomunikacijskim mrežama, pojam Quality of Service (QoS – kvaliteta usluge) se odnosi na mehanizam za kontrolu rezervacije mrežnih resursa (npr., propusnosti mreže). Quality of Service predstavlja mogućnost dodjeljivanja različitih prioriteta različitim aplikacijama, korisnicima i tokovima podataka ili osiguranja određenog nivoa usluge za neki tok podataka.

Pod kvalitetom usluge (QoS) još podrazumijevamo sposobnost mreže u pružanju kvalitetnijih servisa u mrežnom prometu koristeći razne tehnologije kao što su:

• Frame Relay
• Asynchronous Transfer Mode ( ATM )
• Ethernet i 802.1 mrežu
• SONET (eng. Synchronous Optical NETwork )

Glavni cilj QoS-a je:

• pružanje prioriteta propusnosti mreže (eng. bandwidth – norma pod kojom se promet prenosi po mreži )
• kontroli  varijacije u latenciji (eng.  jitter) i latencije (važno za osjetljiviji promet u stvarnom vremenu i interaktivni promet – video i voice promet)

Pored navedenog, zadaća QoS-a je i pružanje prioriteta prilikom izbora jednoga ili više protoka podataka (eng. flow), tako da ostali protoci podataka trpe propuste, to jest pruža im se smanjena propusnost.

Protok se odnosi na kombinaciju:

• source i destination adrese
• source i destination port-a
• identifikatora  razdoblja razmjene podataka ( session identifier )

QoS mehanizmi

Reguliranje prometa (eng. Traffic policing) je mehanizam kojim se sav prekoračeni promet u protocima podataka, definirane najveće norme, odbacuje  (eng. drop) ili re-markira. Reguliranje prometa ne uključuje kašnjenje koje je u granicama politike prometa. Sljedeći primjer ilustrira uobičajenu aplikaciju reguliranja prometa na točki zagušenja, gdje se značajke QoS-a općenito primjenjuju.

Oblikovanje prometa (eng. Traffic shaping) se odnosi na postavljenje prekoračenog prometa/paketa u redove čekanja (eng. queue). Sav prekoračeni promet/paketi postavljaju se u memorijski buffer mrežnog uređaja. Metoda oblikovanja prometa uvijek se konfigurira samo u izlaznom smjeru sučelja, gdje se sav prekoračeni promet/paketi smješta u redove čekanja i oblikuje prema postavljenoj politici.

Metoda oblikovanja prometa radi planiranje (scheduling) zakašnjelog paketa za njihov daljnji prijenos. Funkcija scheduling-a omogućava organiziranje oblikovanja prometa u različite redove čekanja (queue), npr. Class Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ) i Low Latency Queuing (LLQ).

Sljedeći primjer ilustrira kako politika QoS sortira promet u klase i postavlja pakete u redove čekanja koji prekoračuju konfiguriranu normu oblikovanja. Glavna razlika oblikovanja i reguliranja je da se u oblikovanju prekoračeni paketi ne dropaju, već se postavljaju u redove čekanja.

Token Bucket

Token bucket algoritam pruža korisnicima tri mogućnosti za svaki dolazni paket. Dolazni paketi se postavljaju u jednu od ovih kategorija, te korisnik odlučuje o tretmanu paketa:

• dolazni paketi koji su u definiranim granicama (Bc – committed burst): nad njima se izvršava conform action
• za pakete koji prekoračuju granicu (Bc) izvršava se prekoračena akcija (exceed action) sa smanjenim prioritetom ili drop paketa kod policing-a
• nad paketima koji prelaze obje granice (Bc i Be – burst exceeded ) se radi violate-action (najčešće se dropaju)

Primjer algoritma single token bucketa

Glavna razlika između oblikovanja i reguliranja je mjera po kojoj se „žetoni u kanti” ponovno pune. I oblikovanje i reguliranje prometa koriste metaforu kante žetona.

Metoda kante žetona radi na slijedeći način:

• žetoni se postavljaju u kantu po određenoj mjeri, odnosno izračunu
• svaki žeton je dozvola izvoru za slanje određenog broja bitova u mrežu
• za slanje paketa prometni regulator mora biti u mogućnosti maknuti broj žetona (Byte-a) iz kante koji je jednak veličini paketa
• ukoliko nema dovoljno žetona u kanti za slanje paketa, paket čeka dok kanta ne zaprimi dovoljan broj žetona (u primjeru traffic shaping-a ) ili se paketi dropaju/remarkiraju (u primjeru traffic policing-a)
• kanta ima postavljene kapacitete (Bc i Be); ukoliko kanta pređe kapacitete novi žetoni/bajti se odbacuju (eng. discard) tako da nisu dostupni za buduće pakete. U svako vrijeme najveći nalet bitova (burst) koji izvor može poslati u mrežu proporcionalan je veličini kante. Kanta žetona dopušta nalete bitova, ali ih i ograničava.

Traffic shaping povećava kantu žetona u vremenskim intervalima koristeći vrijednosti bita po sekundama (bps) po formuli:

Tc (committed time interval)- vremenski interval u kojem se šalju Bc žetoni [s]
Bc (burst committed) – normalna veličina naleta bitova ( burst ) [b]
CIR (committed information rate) – prosječna norma prijenosa [bps]

U ovoj jednadžbi Bc (committed burst) predstavlja normalnu veličini naleta bitova, a CIR (committed information rate) prosječnu normu definiranu u bitovima po sekundi (bps). Vrijednost Tc definira vremenski interval kojim se šalju Bc bitovi kako bi se održavala prosječna norma CIR-a u sekundama.

Raspon vremenskog intervala Tc je između 10 – 125 ms. Na Cisco 7500 serijama najmanja vrijednost vremenskog intervala je 4 ms sa distribuiranim prometnim oblikovanjem (DTS – Distributed Traffic Shaping). Router interno izračunava ovu vrijednost baziranu na vrijednostima CIR-a i Bc-a. Ukoliko je Bc/CIR manji od 125 ms, koristi se Tc izračunat po gornjoj jednadžbi, a ukoliko je Bc/CIR veći ili jednak 125 ms koristi se interna vrijednost Tc, ukoliko Cisco IOS odluči kako će prometni protok biti stabilniji u manjim vremenskim intervalima.

Kada je prekoračeni burst (Be) definiran vrijednošću većoj od 0, shaper dopušta spremanje žetona u kantu skroz do maksimalne definirane vrijednosti (Bc) svi žetoni koji prekoračuju tu vrijednost se dropaju.

Metro mreža pojmovno definira računalnu mrežu rasprostranjenu na području gradova (MAN, engl. Metropolitan Area Network) koja povezuje pojedinačne korisnike i poslovne subjekte, te im pruža širok spektar usluga. Budući urbana središta prednjače u potraživanju novih i specifičnih mrežnih funkcionalnosti, iznimno je važno da mreža odgovori na zahtjeve korisnika u vidu svojih usluga dimenzioniranih u skladu sa specifičnim potrebama, a cjenovne prihvatljivosti.

Hijerarhija metro mreže sastoji se u pravilu od tri segmenta:

• Pristupni segment (engl. Metro access) označava dio mreže do krajnjeg korisnika (engl. last mile)
• Rubni segment (engl. Metro edge) odnosi se na prvu razinu agregacije potrebne za daljnji transport
• Jezgreni segment (engl. Metro core) okosnica cijele mreže u smislu upravljanja uslugama i WAN povezanosti.

Na slici 1 prikazana je hijerarhija mreža temeljenih na Metro Ethernet tehnologiji.

IZVOR : Metro Ethernet Forum – “Reproduced with permission of the Metro Ethernet Forum.”
Slika 1 : Hijerarhija mreža baziranih na Metro Ethernetu

Slika 2 prikazuje fleksibilnost u prihvaćanju različitih tehnologija kod izgradnje Metro Ethernet mreža, što najčešće ovisi o raspoloživosti pojedinih davatelja telekomunikacijskih kapaciteta s jedne strane, te potreba korisnika s druge strane [2].

IZVOR : Metro Ethernet Forum – Carrier Ethernet – the Technology of Choice for Access Networks
“Reproduced with permission of the Metro Ethernet Forum.”
Slika 2 : Pristupne tehnologije Metro Ethernet mreža

Topologija metro mreža može biti:

• prsten (engl. ring)
• zvijezda (engl. hub-and-spoke, star)
• potpuna ili djelomična mesh struktura

Ethernet tehnologija u području metro mreža našla je svoju primjenu upravo zbog svoje jednostavnosti, fleksibilnosti i cijene u usporedbi sa dotadašnjim konvencionalnim tehnologijama TDM, SONET/SDH (engl. Synchronous Optical NETworking / Synchronous Digital Hierarchy) i ATM (engl. Asynchronous Transfer Mode) karakterističnim za govorne usluge i zakupljene vodove (engl. leased-line).

Tranzicija prema Metro Ethernetu od korisnika ne zahtjeva dodatna ulaganja budući se i njegova lokalna mreža bazira na Ethernetu, dok samo sučelje omogućava skalabilno i granulirano dimenzioniranje kapaciteta koje nudi pružatelj usluge. Razvoj i nadogradnja funkcionalnosti koje korisnik potražuje za razliku od navedenih tradicionalnih tehnologija ne implicira zamjenu postojeće mrežne opreme i pripadajućih sučelja, već se ostvaruje preinakama softverskih parametara, što je vremenski manje zahtjevan proces.

Budući se radi o tehnologiji čiji standardi su dobro poznati, pružatelji kapaciteta nisu prisiljeni osposobljavati specijalizirane timove stručnjaka, što također utječe na konačnu cjenovnu uštedu. Prednost u odnosu na tradicionalne tehnologije nalazimo i u jednostavnosti potrebnih O&M (engl. Operation and Maintenance) aktivnosti [3].

Prvenstveno zamišljen kao standard za izgradnju lokalnih privatnih mreža (802.3, untagged) temeljen na principu zajedničkog medija (engl. shared media), Ethernet je nadograđivan novim funkcionalnostima koje bi omogućile korištenje tehnologije na razini ISP-ova (engl. Internet Service Provider). Stoga je implementacija MAN Etherneta započela tek sa primjenom standarda 802.1q kojim se postigla izolacija prometa kroz virtualne LAN-ove (engl. Local Area Network), VLAN (engl. Virtual LAN).

Od ostalih funkcionalnosti Metro Ethernet tehnologije važno je spomenuti VLAN Stacking (802.1ad, Queue-in-Queue) i VLAN Translation kojima se postiže dodatna fleksibilnost u dimenzioniranju sustava i lakše zadovoljavaju specifični zahtjevi korisnika.

Ovisno o segmentu tržišta, najčešće se susreću sljedeće usluge implementirane u Metro Ethernet mrežama:

• Internet pristup
• transparentni LAN (point-to-point LAN to LAN)
• L2VPN (point-to-point or multipoint-to-multipoint LAN to LAN)
• udaljeni pristup mrežnim resursima (engl. remote data centar) i sustavima za pohranu podataka (SAN, engl. Storage area networks)
• govorne usluge preko IP protokola (VoIP)

Pritom je važno naglasiti kako prijenosna mreža davatelja kapaciteta nije nužno bazirana na Ethernetu i L2 kontrolnim mehanizmima, već se sa korisničkog aspekta prividno ponaša kao L2 Ethernet.

Tako u slučaju L2VPN usluge korisnik na razini svih svojih lokacija, u slučaju multipoint-to-multipoint povezanosti, percipira tu mrežu kao L2 Ethernet preklopnik, te može potpuno autonomno i transparentno podizati IP servise i usmjerivačke protokole.

Takva povezanost na drugom sloju OSI složaja (engl. Open Systems Interconection) u interesu je i pružatelju usluge koji nije odgovoran za adresiranje korisničkog IP prostora i kontrolne mehanizme viših slojeva [4].

Literatura:

Metro Ethernet Forum, travanj 2003
[1] Ralph Santitoro, Metro Ethernet Services – A Technical Overview

Metro Ethernet Forum, ožujak 2006
[2] Carrier Ethernet – The Technology of Choice for Access Networks

Metro Ethernet Forum, srpanj 2003
[3] The Metro Ethernet Network – Comparison to Legacy SONET/SDH MANs for Metro Data Service Providers

[4]Sam Halabi, Metro Ethernet: The Definitive Guide to Enterprise and Carrier Metro Ethernet Applications, Cisco Press, ISBN 158705096X, 2003

Uredjaj Siemens Gigaset SE555 , nije samo ADSL modem, router, accesss point, vec je ujedno i Print server , Web server i File server…

Ukoliko imate Printer i vise racunala, bilo bi zgodno kada bi ste ga koristili kao mrezni printer..

SE555 Ima jedan USB 1.1 prikljucak na koji mozete spojiti vas printer koji je na USB interfaceu.

Preko web sucelja konfiguracije uredjaja SE555, provjerite da li ste upalili USB interface i omogucili Print server opciju.

Zatim trebate na vasem racunalo (primjer za Windows XP), napraviti sljedece korake:

Code:

Control Panel > Printers and Faxes > Add a printer

Zatim vam se otvori Add printer Wizard
1. Next
2. Local Printer attached to this computer (maknuti kvacicu Automatically detect and install my Plug and Play printer), Next
3. Create a new port: (odabrati: Standard TCP/IP Port), Next
4. Otvara vam se novi wizard (Add standard TCP/IP Printer port Wizard), Next
5. Printer Name: (upisite IP adresu vaseg uredjaja), najcesce je to: 192.168.1.1, Polje Port name ce se automatski popuniti i izgledati otprilike ovako: IP_192.168.1.1, Next
6. Odaberete Custom i kliknete na gumbic Settings
7. Otvorio vam se novi prozor (Configure Standard TCP/IP Port Monitor) i Postavite Protocol: LPR , zatim pod polje Queue Name: LPT1 , ostale kvacice NE staviti
8. Sve ok, Sve Next, Sve Finish

I to je to, dodali ste printer koji moze koristiti vise racunala preko mreze u isto vrijeme.

Napomena: Ukoliko imate tako spojeni printer, necete moci koristiti “napredne mogucnosti” printera, kao sto je npr. (Kalibracija glave, Provjera kolicine tonera, Dobivati izvjesce da je stranica uspjesno/neuspjesno isprintana (vec samo da je uspjesno dokument poslan na printer))

Razvojem širokopojasnog Interneta zahtijevala se promjena u odnosu na do tada standardnu dial-up tehnologiju spajanja preko prilično sporog serijskog priključka male pojasne širine. Kao tehnologija veće pojasne širine nametnula se PPPoE (eng. Point-to-Point Protocol over Ethernet) tehnologija koja koristi puno brži medij od serijskog, Ethernet medij.

Uvijek se sjetim spajanja na CARNet modemske ulaze kada je potrebno usporediti brzinu pristupa sa novijim uslugama pristupa internetu kao što su npr.  DUO.CARNet (ADSL tehnologija ) ili XCARNet (kabelska tehnologija).  Upravo se PPPoE tehnologija najčešće koristi za autorizaciju i autentikaciju korisnika u xDSL i kabelskim pristupnim mrežama.

PPPoE karakteristike:

PPPoE se naziva „Protokol za komunikaciju od točke do točke preko etherneta“  i osim što se koristi prilikom autorizacije i autentikacije korisnika, može se koristiti kako bi veći broj korisnika mogao dijeliti pretplatničku liniju preko pristupnog uređaja pružatelja Internet usluga (ISP) kao i za kontrolu prenesenog mrežnog prometa.

Koristeći PPPoE korisnici mogu virtualno „zvati“ (dial) sa jednog stroja do drugog preko Ethernet mreže, uspostaviti PPP konekciju i zatim sigurno transportirati podatkovne pakete preko tako ostvarene veze.

PPPoE protokol:

PPPoE protokol funkcionira kao klijent-server model. Klijent je u većini slučaja korisnička oprema koja inicira PPP sesiju, dok je server najčešće uređaj pružatelja Internet usluga i naziva se pristupni koncentrator (eng. Access Concentrator).

PPPoE se sastoji od dvije faze, PPPoE Discovery i PPP session faze. Princip rada PPPoE protokola najbolje se može predočiti slijedećom slikom:

Discovery faza:

Prije početka ove faze klijent nema nikakve informacije o uređajima na mreži.

• Prvi korak u ovoj fazi je slanje broadcast discovery paketa koji se naziva PPPoE Acitve Discovery Initiation (PADI).
• Pristupni koncentratori koji prihvate PADI paket odgovaraju šaljući PPPoE Active Discovery Offer (PADO) paket, u kojem je odredišna adresa unicast, tj. adresa uređaja koji je poslao PADI.
• Kako klijent može primiti jedan ili više PADO paketa, odabire  jednog od pristupnog koncentratora i šalje PPPoE Active Discovery Request (PADR) paket. PADR sadrži oznaku (tag) usluge koju je korisnik zahtijevao.
• U posljednjem koraku pristupni koncentrator šalje PPPoE Active Discovery Session-confirmation (PADS). PADS sadrži jedinstveni broj sjednice koji se šalje korisniku za tu  PPPoE sjednicu.

PPPoE Active Discovery Terminate (PADT) paket se koristi prilikom terminiranja sjednice, može se poslati bilo kojem trenutku od uspostave sjednice.

Session faza:

PPPoE se ponaša kao point-to-point protokol u Session fazi. Jednom kada je PPPoE sesija uspostavljena, PPP podaci  se šalju na način kao i u svakoj drugoj PPP enkapsulaciji. Svi Ethernet paketi su unicast.

PPPoE okviri:

Razlika između Discovery i session faze je u Ethernet okviru, točnije u Ether type polju. Ether type je 2 byte polje koje se nalazi u Ethernet okviru, koje govori koji se protokol nalazi u payloadu i kako izvršiti dekapsulaciju okvira. Ethernet okvir je prikazan na slijedećoj slici:

• Destination address –  sadrži bilo koju unicast Ethernet adresu odredišta ili Ethernet broadcast (0xffffffff). U Discovery fazi vrijednost može biti unicast ili broadcast, dok za PPP session promet ovo polje mora biti unicast.
• Source address – sadržava MAC adresu izvorišnog uređaja.
• Ether_type – u Discovery fazi je postavljenu 0x8863, dok je u Session fazi postavljen u 0x8864.

Ethernet Payload za PPPoE je prikazano na slijedećoj slici:

• VER – verzija PPPoE specifikacije (0x1)
• TYPE – 0x1
• SESSION_ID – identificira PPPoE sjednicu
• LENGTH – duljina PPPoE payload-a

Code polje u PPPoE zaglavlju indicira da li se okvir koristi u Discovery fazi ili u Session fazi. Okvir također sadrži i Session ID polje koje jedinstveno identificira PPPoE sjednicu.

Načini korištenja PPPoE protokola u praksi:

Dva najčešća načina korištenja PPPoE protokola u praksi su uspostava konekcije sa računala (korisnički router je u tkz. bridge načinu rada) i uspostava konekcije sa korisničkog routera (tkz. route način rada).

Kod route načina rada ne treba se uspostavljati sjednica za svakog korisnika u LAN-u već više korisnika može koristiti jednu sjednicu, koja je uspostavljena između korisničkog routera i pristupnog koncentratora.

Podešavanje PPPoE klijenta u operativnim sustavima:

Prikazati ćemo primjere podešavanje PPPoE klijenta na Windowsima i Linuxu.

Windows XP

Prilikom podešavanja PPPoE klijenta na WIN XP operativnom sustavu potrebno je pokrenuti čarobnjaka, postupak je sljedeći:

• Start > Control Panel > Network Connections > File > New Connection
• Kliknite na Next
• Izaberite opciju “Connect to the Internet” i kliknite na Next
• Izaberite opciju “Set up my connection manually” i kliknite na Next
• Izaberite opciju “Connect using a broadband connection that requires a user name and password” i kliknite na Next
• Kao “ISP Name” unesite ime vašeg ISPa i kliknite na Next
• U polje “User name” unesite svoje korisničko ime
• U polja “Password” i “Confirm password” unesite svoju korisničku šifru
• Kliknite na Next
• Ukoliko želite, označite opciju “Add a shortcut to this connection to my desktop” i kliknite  na “Finish“

Kreiranje PPPoE konekcije je završeno!

Ubuntu:

• Applications > System > Terminal
• U terminalu upišite „sudo pppoeconf“ i stisnite enter
• Upišite vašu lozinku i stisnite enter.
• Pokreće se čarobnjak koji traži mrežni hardware spojen na računalo.
• Nakon nekoliko sekunda nastavite pratiti upute čarobnjaka, upišite korisničko ime i lozinku za pristup Internetu.
• Na kraju vas čarobnjak pita da li želite da se veza uspostavi nakon podizanja sustava. Na ovo pitanje proizvoljno odgovorite. Ukoliko ne odgovorite potvrdno, uspostavu vezu ćete morati inicirati iz terminala sa naredbom „pon dsl-provider”

Zaključak:

PPPoE koristi veliki broj ISP-ova jer je skalabilan i sa sobom ne povlači dodatne troškove. PPPoE zahtijeva minimalnu konfiguraciju korisničke opreme. Krajnji korisnici mogu dijeliti zajedničku pretplatničku liniju. PPPoE omogućava provođenje AAA procedura.

Nedostaci PPPoE protokola su vezani uz TriplePlay usluge, odnosno prijenos zvuka i slike u realnom vremenu. U tom slučaju, PPPoE ne omogućuje razdvajanje prometa i kvalitetu usluge (QoS).

Reference:

CISCO Press

Point to Point Protocol over Ethernet – WIKI

RFC 2516