Umrežavanje je povezivanje korisnika putem povezivanja računara ili drugih komunikacionih uređaja. Može biti žično i bežično.
Kod žičnog umrežavanja podaci se prenose električnim ili svetlosnim signalima kroz vodove (kablove). Bežično umrežavanje su mreže bez žica. Podaci se prenose elektromagnetnim talasima (EMT) koji putuju kroz slobodan prostor.
Zašto umrežavanje?
U poslovnom svetu se smatra da ako niste umreženi, nećete nikuda stići. Umrežavanje omogućava ljudima u okviru firme, ili kod kuće, da rade zajedno i da slično rade sa ljudima iz drugih mesta, ili iz drugih firmi. Ono „uvodi“ svet u domove i u kancelarije ljudi sa ograničenim kretanjem, ili ograničenim novčanim sredstvima. Na primer, korišćenje enciklopedija u elektronskom obliku, umesto kupovine, zajedničko korišćenje skupog kolor štampača za sve u jednoj firmi, itd.
Može li umrežavanje da šteti?
Ima zamerki da umrežavanje smanjuje živi kontakt. Međutim, cilj umrežavanja nije da se izbegne ljudski (živi) kontakt, već da se o kontaktu razmišlja na nov način, na novim nivoima.
Doista, mreža nosi i opasnosti. Ona može da se iskoristi za organizovanje i zbližavanje ljud koji nisu dobrih namera.
Postoji mnogo tipova mreža, zavisno od toga šta se pod njima podrazumeva. S obzirom na broj ljudi koji se mrežom služe, to su LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), i Net koji odgovara onom što se naziva Internetom i intranetom.
Dva su osnovna pristupa umrežavanju: mreže ravnopravnih učesnika (peer-to-peer) i klijent/server.
Bežično umrežavanje
Razlozi za prelazak na bežično umrežavanje:
Bežične tehnologije su danas svuda oko nas, na primer, bežični telefon, mobilni telefon, AM i FM radio stanice, voki-toki, satelitska televizija, računari.
Prva bežična mreža računara
Prema nekim podacima prva bežična mreža računara uspostavljena je 1971. godine na Univerzitetu na Havajima, povezivanjem računara sa četiri ostrva bez telefonskih linija. Povezivanje personalnih računara, počelo je osamdesetih godina prošlog veka, korišćenjem infracrvenih (IC) zraka.
Bežične mreže na radio talasima
Bežične mreže korišćenjem radio talasa počinju masovnije da se koriste početkom devedesetih godina, sa napretkom u razvoju integrisane tehnologije i brzine obrade signala. Tada su bile skupe i nekompatibilne. Prve generacije su bile spore, propusna moć 1, a kasnije 2 MBps. Korišćene su za rad u skladištima ili kod popisa gde žične veze nisu bile moguće. 1999. godine počinje primena standarda IEEE 602.11b; 2.4 GHz. Preokret pravi kompanija Apple sa AirPort tehnologijom i niskom cenom (100 $ za bežičnu mrežnu karticu i 300 $ za pristupnu tačku) za Macintosh računare.
Cene padaju, bežično umrežavanje se širi
Posle više od godine i ostale kompanije snižavaju cene i proširuju bežično umrežavanje na mnogo šire tržište PC računara, cene postaju još niže (kartica 50-100 $, pristupna tačka do 150$). S vremenom mogućnosti rastu, cene padaju.
Uvođenje bežičnog umrežavanja u LAN
Bežično umrežavanje spada u segmente industrije umrežavanja koji se najbrže razvijaju. Bežično umrežavanje može da reši mnoge probleme. Pojavom standarda 802.11b cena bežičnog LAN-a (WLAN, Wireless LAN) je znatno pala i postao je mnogo podesniji za implementiranje.
Koju topologiju koristi bežična mreža
U najjednostavnijoj bežičnoj mreži sve stanice koje učestvuju u mreži se međusobno čuju i međusobno komuniciraju. Ovo u klasičnoj žičanoj mreži odgovara rešenju sa mrežnom karticom koja je kablovima povezana sa svim čvorovima mreže.
Druga topologija uključuje uređaj, sličan habu (engl. Hub) ili komutatoru koji kontroliše koja bežična stanica može da obavlja proces.
Za postavljanje privremene male mreže može da se upotrebi mreža ravnopravnih računara koji imaju bežične kartice mrežnih adaptera. Ovakva mreža naziva se adhok mreža jer zahteva samo partnerske veze (Peer-to-Peer). Za ovo se koristi i naziv Basic Service Set – BSS (dva ili više računara koji su međusobno uspostavili komunikaciju) ili Independent Basic Service Set – IBSS.
Može da se koristi pristupna tačka (AP – Access Point), kada svaki računar komunicira samo sa AP lokacijom koja prenosi signale drugim računarima koji pripadaju bežičnoj lokalnoj mreži. AP tačke se mogu dodati i klasičnoj ožičenoj mreži kada imaju svrhu kao i habovi i komutatori za ožičene mreže. AP koordinira komunikacije bežičnih računara i ostatka mreže koja koristi bakarne ili optičke kablove. U mreži može da postoji više AP-ova.
AP je jednostavan uređaj koji se povezuje sa žičanom mrežom i sadrži predajnik/prijemnik za komunikaciju sa radnim stanicama mobilnih korisnika. Pored pružanja komunikacionih servisa, AP uređaj obično privremeno čuva (baferuje) podatke koji se razmenjuju između bežičnih klijenata i žičane mreže. Većina današnjih AP uređaja podržava u svakom trenutku od 10 do 50 bežičnih klijenata.
Kada je pristupna tačka dobro rešenje?
Neka mesta u korporacijskoj mreži gde je pristupna tačka bežične mreže dobro rešenje su:
Kako odabrati mesto za pristupnu tačku?
Kod izbora mesta za pristupne tačke treba imati u vidu sledeće:
Mogućnosti bežičnog umrežavanja
Bežično umrežavanje nije nova tehnološka mogućnost. Omogućava da se računari mnogo bolje koriste (ne samo na jednom mestu - radnom, u kući). Podstaklo je veću primenu laptop računara: nije potreban kabl, potrebna je bežična mrežna kartica - obično već uključena u računar i pristupna tačka.
Bežične tačke pristupa Internetu danas postoje na aerodromima, prodajnim izložbama, u bibliotekama, sportskim objektima, kafićima itd.
Ako sa stanovišta bežičnog umrežavanja uporedimo stoni i laptop računar, očigledno je sledeće:
Principi i modeli bežične komunikacije
Bežične tehnologije koriste sledeći princip: (primo)predajnik proizvodi električne oscilacije visoke frekvencije, antena ih pretvara u elektromagnetne talase i šalje u prostor, ista antena prima elektromagnetne talase iz prostora, pretvara ih u električne oscilacije koji se dalje obrađuju u prijemniku primopredajnika.
Bežične mreže za prenos signala koriste: radio talase ili infracrvene (IC) zrake.
Za razumevanje osnova bežičnog umrežavanja potrebno je poznavanje: prostiranja elektromagnetnih talasa (radio, IC), prenosa podataka elektromagnetnim talasima, standarda bežične tehnologije, hardvera bežične tehnologije.
Infracrveni zraci
Infracrvene zrake su koristile neke od prvih bežićnih mreža. Korišćenje nije prevladalo jer su mnogi fizički objekti prepreka za IC zrake (pa i čovek). Mora da postoji optička vidljivost između prijemnika i predajnika.
Infracrvena konekcija je spora, niska je propusna moć, koristi se kod Palm Os digitalnih pomoćnika, Pocket PC uređaja, nekih mobilnih telefona, mnogih laptop računara, za male razdaljine od nekoliko desetina cm. Na primer, daljinski upravljači za TV koriste IC zrake.
Problem preklapanje signala i kako se rešava
Predstavlja poseban problem u gusto naseljenim delovima (ulica sa mnogo kafea, puna kancelarija) gde nekoliko ili nekoliko desetina uređaja može emitovati signale u isto vreme u istom skupu frekvencija.
Metode rešavanja problema preklapanja signala su: frekventno skakanje i direktne sekvence.
FHSS
Frekventno skakanje u spektru (Frequency Hopping Spread Spectrum - FHSS) se zasniva na tome da se frekvencije na kojima se prenose podaci menjanju veoma brzo, npr 1600 puta u sekundi pa je mala verovatnoća da dve mreže koriste iste frekvencije u istom trenutku. Time se sprečava i prisluškivanje.
DSSS
Direktne sekvence (Direct Sequence Spread Spectrum - DSSS) se zasnivaju na tome da se frekventni opseg deli na delove, a oni u odvojene kanale, koji se nikad ne emituju predugo na jednoj frekvenciji.
Oba metoda onemogućavaju uticaj jedne mreže na drugu zbog toga što ni jedna frekvencija nije neprekidno u upotrebi, a „preskakanje” frekvencija sprečava i prisluškivanje mreže. Uzorci frekvencije ne mogu biti detektovani, osim ako se ne koriste industrijski i vojni analizatori spektra.
DSSS i 802.11b
Standard 802.11b koristi direktne sekvence. U SAD je dozvoljeno korišćenje 11 kanala iako opseg omogućava 14. Kanali su međusobno odvojeni sa po par MHz da bi dozvolili fleksibilnost u biranju kanala u slučaju preklapanja. Kanali 1, 6 i 11 se mogu koristiti simultano jedan preko drugog, bez direktnog preklapanja frekvencija: bočne frekvencije imaju dosta manju snagu tako da ne stvaraju stvarne probleme sa prijemom čistog signala. Smatra se da kanali 1, 4, 7 i 11 mogu da rade sa minimalnim remećenjem.
Problemi prostiranja radio talasa unutar objekata
Imaju najveći domet kada postoji optička vidljivost između antena. Funkcionišu dobro i unutar objekata na manjim razdaljinama. Metalne mreže (koje drže gipsane ploče) u zidovima, vlaga u ciglama i slično mogu umanjiti kvalitet signala. Ovo se može razumeti ako se zna efekat Faradejevog kaveza koji se koristi za zaštitu od elektromagnetnog zračenja.
Licencirani i nelicencirani spektar
Frekvencije za slobodno korišćenje - nelicencirani spektar (u SAD i mnogim drugim zemljama) su: 900 MHz, 2.4 MHz, 5 MHz.
Može se javiti problem preklapanja dozvoljenih i nedozvoljenih frekvencija, ako nije korišćenje odgovarajuće regulisano. Zbog toga što su određene frekvencije slobodne za korišćenje, odgovarajuće državno telo (na primer, FCC – Federal Communication Commsssion, u SAD) zahtevaju da nelicencirani uređaji koriste veoma malu snagu što ograničava njihov domet. Ovi uređaji moraju biti otporni na moguće smetnje od drugh sličnih uređaja. Opseg od 2,4 MHz ima i neke licencirane kanale (javne bezbednosne službe, neki signali televizijskih stanica). Kanali dozvoljeni u jednim zemljama mogu biti nedozvoljeni u nekim drugim.
Komunikacija se može uspešno ostvariti ako sve strane u komunikaciji govore istim jezikom. U svetu računarskih mreža to se naziva specifikacija. Ako specifikaciju prihvati više strana, ili ako dobije sertifikat nekog ovlašćenog tela kojim se odobrava korišćenje, ona postaje standard. Industrijske grane imaju mnoštvo standarda. U bežičnim tehnologijama postoji više (porodica) standarda. Svi uređaji koji podržavaju jedan standard su međusobno kompatibilni (mogu da rade u istom sistemu).
Postoje, grubo, tri osnovna tipa bežičnog umrežavanja koji su danas dostupni:
Pored toga spomenućemo i Home RF.
Privatne mreže
Privatne mreže karakteriše specifična tehnologija, zaštićenost, brzina manja od standardnih žičnih. Nekoliko puta su skuplje od standardnih žičnih. Nestaju pojavom Bluetooth i mreža na standardima 802.11b i 802.11a.
Zajedničko svim standardima bežičnog prenosa je da mogu izdvajati podatke iz signala. Mogu biti: standardi za opštu namenu i standardi za specijalne namene.
Sredinom devedesetih godina usvaja se IEEE 802.11 standard za bežične komunikacije (ratifikovan 1997.).
Iako je 802.11a standard prvi usvojen, primena počinje 2002. godine i nadmašuje 802.11b u pogledu brzine i propusne moći. Hardver 802.11a standarda nije kompatibilan sa 802.11b standardom (različita frekvencija 5 i 2.4 GHz) što usporava prihvatanje prvog standarda. Krajem 2002. godine pojavljuje se 802.11g standard, na 2.4 GHz, kompatibilan sa 802.11b, a propusne moći kao kod 802.11a.
IEEE
Kod navođenja standarda, u prethodnim paragrafima, koristili smo skraćenicu IEEE. Da vidimo kakvo je njeno značenje. Skraćenica IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) označava međunarodno udruženje inženjera elektrotehnike i elektronike. To je neprofitna profesionalno-tehnička organizacija. Ima 380.000 članova. Jedan od zadataka IEEE je razvijanje široko prihvaćenih tehničkih standarda u elektronici za nekoliko industrijskih grana.
IEEE radi preko komisija i radnih grupa
Ima veliki broj komisija i radnih grupa. Komisija 802 (IEEE Committee 802) bavi se mrežama. Radna grupa 802.11 (802.11 Working Group) bavi se bežičnim lokalnim mrežama. Postoje i različite operativne grupe (a, b, e, f, g, h, i) koje se bave specifičnim tipovima bežičnih mreža (WLAN) i određenim problemima koji se odnose na bežične mreže (prenos multimedijalnog sadržaja, bezbednost i drugo).
Ostvarivost performansi i kompatibilnost bežičnih Wi-Fi standarda
Ova tri standarda, kao i WPA (Wi-Fi Protected Access) i drugi, imaju oznaku Wi-Fi (Wireless fidelity). Wi-Fi je robna marka kompanije Wi-Fi Alliance (sada Wireless Ethernet Compatibility Alliance), industrijske asocijacije koja vodi trku za obezbeđenje kompatibilnosti između uređaja različitih proizvođača. Neki proizvođači su pripremili a/b/g adaptere koji podržavaju sve tri specifikacije. Wi-Fi standard je postao neprikosnoven u bežičnom umrežavanju.
Ad Hoc mod
Postoji i Ad Hoc mod - mod direktne konekcije koji podrazumeva da dva ili više računara razmenjuju podatke direktno, bez centralne pristupne tačke, jedan računar kreira mrežu koju ostali računari mogu da vide. Nije deo procesa sertifikacije za uređaje proizvedene pre 2002. godine.
Uporedne karakteristike Wi-Fi standarda
Uporedne karakteristike Wi-Fi standarda, pregledno su date u tabeli koju vidimo.
Standard 802.11b je počeo ranije da se primenjuje nego 802.11a iako su odobreni istovremeno. Tehnologija za 802.11a standard je kasnila.
Standard 802.11a se razlikuje od 802.11b u četiri važna elementa:
Home RF
Je nova stvar na tržištu bežičnog umrežavanja. Razvijan je kao kućno rešenje za bežično umrežavanje i nije obuhvatao širok spektar korisnika kao Wi-Fi. Radna grupa Home RF je zadužena i za protokol deljenog bežičnog pristupa (Shared Wireless Access Protocol – SWAP). Koristi isti opseg od 2,4 MHz, ali za razliku od Wi-Fi koji koristi DSSS, Home RF koristi FHSS. Radi na najvećoj brzini od 1,6 Mbps i pokriva rastojanja do 45 m. Novije verzije obećavaju brzine do 10 Mbps. Ne bi trebalo da se razmatra za poslovno umrežavanje, osim u najmanjim kancelarijama.
Koju bežičnu tehnologiju izabrati?
Kada odlučujete o primeni neke bežične tehnologije, morate razmotriti mnogo činilaca u koje, pored ostalih, spadaju i sledeći:
Kako i od koga nabavljati opremu?
Treba proveriti tehničke specifikacije svakog proizvoda pre odluke o nabavci. Proizvode nabavljati od proizvođača za koga se zna da ima dobru podršku, kako tehničku tako i servis i zamenu oštećenih proizvoda. I kad je većina opreme jeftina, troškovi mogu da narastu ako je široko primenjena, na primer u mreži preduzeća. Tada je raspoloživost tehničke podrške od jednog ili više proizvođača presudni činilac.