Planiranje W(LAN) mreže za firmu od 100 zaposlenih

(1)

Univerzitet u Sarajevu

Fakultet za saobraćaj i komunikacije

Predmet: Arhitektura komunikacijske mreže

PLANIRANJE W(LAN) MREŽE ZA

FIRMU OD 100 ZAPOSLENIH

(2)

2

Sadržaj

1.LOKALNA MREŽA (Local Area Network) ... 3

2. Planiranje (W)LAN mreže ... 4

2.1 Strukturno kabliranje u LAN mreži ... 4

3. LAN mreža za tipičnu organizaciju od 100 korisnika ... 10

3.1 Lokalna mreža povezana na Internet ... 12

4. WLAN (Wireless Local Area Network) ... 13

4.1 Više o bežičnom umrežavanju ... 14

4.2 Talasna dužina i antene ... 15

4.3 Povezivanje ... 15

4.4 Tipovi bežičnih mreža ... 15

5. WLAN mreža za tipičnu organizaciju od 100 korisnika ... 16

5.1 Komponenete WLAN-a ... 18

(3)

3

1.LOKALNA MREŽA (Local Area Network)

Povijest lokalnih mreža (engl. LAN - Local Area Network) počinje 1973.g. razvojem lokalne mreže Ethernet u kompaniji Rank Xerox i od tada je njihov razvoj veoma brz.

Lokalna mreža je komunikacijska mreža koja omogućava meĎusobno povezivanjerazličitih ureĎaja koji razmjenjuju podatke unutar malenog prostora. Površina kojupokriva lokalna mreža obuhvaća najčešće jednu zgradu ili skupinu od nekolikozgrada.

Kao što je rečeno, lokalna mreža je komunikacijska mreža, a ne samo mrežaračunala, jer lokalne mreže postaju nosioci integriranih komunikacija, što znači da samo ne povezuju računala već prenose i govor, televizijsku sliku, faksimil itd.

U ureĎaje koje lokalna mreža povezuje spadaju svi ureĎaji koji mogu komuniciratipreko nekog prijenosnog medija, kao što su računala, pisači, crtači, telefoni, mjerniureĎaji itd. Osnovna funkcija lokalne mreže je prijenos podataka velikom na malimudaljenostima (unutar jedne grade ili skupine zgrada). Propusnost komunikacijskogkanala lokalne mreže mjerljiva je s propusnošću sabirnica osobnih računala. To značida korisnik može preko lokalne mreže dohvatiti podatke s udaljenog računala istombrzinom kao i s diska vlastitog računala.

Umrežavanjem računala dobiva se mogućnost dijeljenja zajedničkih resursa npr. Višekorisnika radi s istom bazom podataka ili više korisnika šalje dokumente nazajednički pisač, takoĎer se koriste mogućnosti komunikacije putem elektroničkepošte, razmjena datoteka s podacima, arhiviranje itd.

Da bi postala upotrebljivo sredstvo za razmjenu informacija i dijeljenje resursa,lokalna mreža mora biti projektirana tako da zadovolji zahtjeve radne okoline.

Najvažniji ciljevi pri projektiranju lokalne mreže su:

•Velika brzina prijenosa i širina propusnog pojasa. Brzina i kapacitetkomunikacijskog kanala moraju biti usporedivi sa brzinom i kapacitetom sabirniceračunala, da bi se zadovoljili zahtjevi korisnika za brzim prijenosom velikih količinainformacija.

•Pouzdanost i održavanje. Komponente lokalne mreže moraju biti pouzdane, takoda su kvarovi rijetki. U slučaju kvara pojedine komponente u mreži to se ne smijeodraziti na ostali dio mreže. Održavanje treba biti riješeno tako da izazivaminimalno prekidanje rada mreže. •Niska cijena.

•Kompatibilnost. Kompatibilnost omogućava nabavu ureĎaja od različitihproizvoĎača, s čim

de dobije bolji izbor u pogledu odnosa cijeni i performansa.

•Fleksibilnost i proširivost. Mreža mora omogućiti dodavanje i premještanjeureĎaja. Prijenosni medij mora biti postavljen tako da je lako dostupan radipriključivanja ureĎaja. •Jednostavnost. Lokalna mreža mora biti jednostavna za konfiguriranje,priključivanje

ureĎaja i upotrebu. Korisnici bi trebali moći iskoristiti sve mogućnostimreže uz minimum stručne osposobljenosti.

•Standardi. Kako bi se postigla univerzalna razina komunikacije, proizvoĎačilokalnih mreža

moraju svoje proizvode izraĎivati prema važećim standardima.

Standardi za lokalne mreže su serija standarda IEEE 802 tj. ISO 8802.

Elementi oblikovanja lokalnih mreža mogu se podijeliti u nekoliko kategorija: •Topologija mreže

•Prijenosni mediji

•Tehnika kontrole pristupa mediju1

(4)

4

2. Planiranje (W)LAN mreže

Od početka Eternet umrežavanja, kabel je sve manji i lakši za korištenje. Originalni Eternet kabel je bio debel kao palac, težio je tonu, te ga je teško savijati oko uskih zavoja. Onda je došao Thinnet kabel koji je lakši i lakši za korištenje. Thinnet kabel je zamjenjen sa neoklopljenom upletenom paricom (UTP) kabla, koji je lakši još. UTP kabel je još uvijek bio kabel, što znači da ćete morati izbušiti rupe i provuči kabel kroz zidove i stropove kako bi se umrežila cijela kuća ili ured.

Zato je bežično umrežavanje je postalo toliko popularno. Uz bežične mreže, ne trebaju vam kablovi za povezivanje računara.

Umjesto toga, bežične mreže koriste radio valove za slanje i primanje signala mreže. Kao rezultat toga, računar se može spojiti na bežičnu mrežu na bilo kojem mjestu u vašoj kući ili uredu.Bežične mreže su vrlo korisne za prijenosne računare. Nakon svega,glavna prednost prijenosnog računara je da ga možete nositi sa sobom gdje god idete. Na poslu, možete koristiti prijenosni računar na stolu, u konferencijskoj sobi, u sobi za pauze, ili čak na parkingu.

U kući ga možete koristiti u spavaćoj sobi, kuhinji, igraonici, ili napolju uz bazen.

Uz bežične mreže, vaš prijenosni računar se može spojiti na mrežu, bez obzira gdje ga odnesete.

2.1 Strukturno kabliranje u LAN mreži

Mogu se sagledati ureĎaji LAN okruženja kao što su poslužitelji, osobna računala korisnika i prikaz njihove povezanosti preko ethernet mrežne infrastrukture. Kako je u posljednjem desetljeću nagli razvoj internet-a doveo do drastičnih povećanja zahtijeva prema vrsti i zadaćama same mrežne opreme te i samom broju opreme, improvizacijama i polovičnim rješenjima u povezivanju pojedinih činilaca lokalne mreže nema više mjesta. Pored telefonskih i računalnih sustava, uz druge instalacije ove skupine, stvarala se je prava zbrka kablova, a cijeli sustav postao je skup, nepregledan, nefleksibilan i vrlo osjetljiv na otkaze. Poštovanje sistematičnosti, koju današnji zahtjevi nameću, nužno je kao se ne bi dogodila situacija koju ilustrira lijeva strana slike 1.

Stoga su uvedene preporuke kako sve meĎusobno povezati po načelima STRUKTURNOG KABLIRANJA koje osigurava kvalitetnu mrežnu infrastrukturu višestruke namijene visokih performansi za Internet, video, pohranu podataka, telefonsku komunikaciju i drugo. Strukturno kabliranje podrazumijeva dizajn dvije osnovne skupine ureĎaja i opreme u LAN-u:

o AKTIVNA oprema - elektronički ureĎaji koji prihvaćaju i distribuiraju promet

unutar lokalne mreže.

o PASIVNA oprema - žični i optički sustav za povezivanje aktivne opreme uz

sustav napajanja.

Iako se u osnovi pojam kabliranja odnosi na pasivnu opremu, dizajn pasivne opreme nije moguće kvalitetno realizirati bez sagledavanja zahtijeva po pitanju aktivne opreme. Oba navedena segmenta moraju se pažljivo uskladiti prema trenutnim i budućim zahtjevima korisnika. Naredna slika prikazuje presjek kroz dio zgrade i razmještaj osnovne infrastrukture.

(5)

5

Prvo što se može uočiti su prespojni ormari po katovima za AKTIVNU opremu (wiring closet - rack), kojima je veličina, osim u metarskim dimenzijama izražena i u broju osnovnih ugradbenih komponenti (Rack Unit 1U = 1 3/4"), pa tako prespojni ormar ima kapacitet 42U, što bi odgovaralo visini ormara oko 200 cm. Unutar ormara ugraĎuje se potrebna aktivna oprema (router, firewall, switch ...), PASIVNA oprema s konektorima za ugraĎene UTP i FO kablove (patch panel), kablovi za povezivanje aktivne opreme s konektorima na panelima (patch cord) nadzorna mjerna oprema, izvor besprekidnog napajanja za ureĎaje (UPS) i sve drugo što se pokaže potrebno.

Slika 1. Izvedba LAN u primjeru jedne zgrade.

Strukturno kabliranje je jedinstveni sustav ili više podsustava u jednoj ili više graĎevina s mogućnošću povezivanja u zajedničku funkcionalnu cjelinu. Bilo da je riječ o sustavu ili podsustavu načelo je isto kako je prikazano na slici 1. Dakle, prvi sloj OSI modela i nije baš bezazlen projekt.

(6)

6

 PROSTORI I ZONE

o Ulazno / Izlazni prostor - pristupno mjesto okruženju (Entrance Room - ER) o Operativni prostor - upravljane, administracija, nadzor i potpora (Telecom

Room - TR)

o Računalni prostor - sva raspoloživa aktivna i pasivna oprema svih zona (Computer Room - CR)

 Glavna zona distribucije - (Main Distribution Area - MDA)  Zona jednog okruženja - kat, krila kata, odsjek ... (Horizontal

Distribution Area - HDA)

 Zona objedinjavanja - meĎuspoj, meĎuzona (Zone Distribution Area - ZDA)

 Radna zona i oprema korisnika (Equipment Distribution Area - EDA)

 SUSTAV KABLIRANJA

o Okosnica sustava - vertikalno kabliranje (Backbone cabling - BC) o Pristup korisnika sustavu - horizontalno kabliranje (Horizontal cabling -

HC)

MDA je prema svima HDA povezane su vertikalnim kabliranjem (okosnicom - BACKBONE) što je u suštini vrlo brza komunikacija, najčešće realizirana preko optičkih medija. MDA je čvorište svih komunikacija sustava. Za MDA povezani su pristupno mjesto okruženju (ER - davatelj usluga kao CARNet, T-Com ...), upravljane i administracija sustavom te poslužiteljski resursi takoĎer s okosnicom. Od HDA u kojem je sva aktivna oprema koja opslužuje korisnika horizontalnim kabliranjem (najčešće UTP) omogućava se korisniku da pristupi sustavu. Ako je sustav veći, u više zgrada, kao kampus, struktura je ista s tim da se razgranava stablo s još meĎuzona. Novi MDA i ER su neki drugi sustav.

(7)

7

Osnovna topološka shema prostora i kabliranja prema primjeru prikazanom na slici 2. na kojoj su hijerarhijski rasporeĎeni pojedini prostori prema značaju od vrha slike prema dnu. Jednostavnija shema za manje zahtijevan sustav objedinila bi ER i MDA u jedno okruženje kojemu bi se još pridružili svi HDA. Ta nova cjelina tada je dio računalnog prostora i ima ulogu 'pojačanog' MDA. Operativnom centru pridružuje se potpora. Dakle, broj prostora smanjuje se na dva. Proširena shema prikazane slike značila bi dodavanje još jednog sekundarnog ER prostora postojećem primarnom ER prostoru, te dodatno vertikalno kabliranje prema njemu iz MDA i prema po prometu značajnijim HDA. Dakle, pojedinim HDA pristupalo bi se iz dva pravca (MDA i sekundarni ER). Broj prostora se povećava, a shema bi imala elemente topološke isprepletenosti (mesh).2

Značajno proširena shema bila bi obilježje kabliranja jednog kampusa u kojem je moguća realizacija više povezanih struktura prikazanih na slici 2. preko jedinstvenog pristupnog U / I prostora. Objedinjavanje pojedinačnih U / I prostora prema pristupnom U / I prostoru vrši se tada specijaliziranom mrežnom opremom upravo za tu namjenu, kao preklopnicima za prihvat cjelokupnog prometa (CORE switch) i preklopnicima za raspodijelu prometa prema prostorima (DISTRIBUTION switch). Navedeni ureĎaji obično su povezani po načelu 'mesh' topologije i u pravilu znaju rasporeĎivati promet njegovom obradom u trećem sloju (Network) OSI modela. Uobičajeno je za U / I i MDA ureĎaje obrada podatka na trećem sloju OSI modela, a za HDA ureĎaje (ACCESS switch) obrada podataka na drugom sloju (Data Link) OSI modela jer je promet prethodno njima već u velikoj mjeri usmjeren. Prema navedenom, mrežni ureĎaji načelno bi se povezali kako prikazuje naredna slika.

Slika 3. Topološka shema povezanosti mrežnih uređaja.

(8)

8

ER (FIREWALL + ROUTER + CORE switch) i MDA (DISTRIBUTION switch) mrežni ureĎaji povezani su svaki sa svakim i preklopnici koji pripadaju ovim grupama nisu istih osobitosti kao preklopnici za HDA okruženje (ACCESS switch) koji nisu meĎusobno povezani i opslužuju korisnike preko EDA priključnih mjesta (RJ45 utičnica). Uloga vatrozida je u eri sve većeg nereda na Internetu i zlouporabe pojedinih usluga od sve većeg značaja, i gotovo svaka ozbiljnija firma koristi ga kako bi odvojila unutarnji promet od interneta putem NAT mehanizma. Slika 3. predstavlja FIZIČKU topologiju mreže, a ako mrežni ureĎaji podržavaju raspodjelu prometa koristeći VLAN (Virtual Local Area Network) tehnologiju kako bi se promet distribuirao u meĎusobno nezavisne interne mreže tako da prikazana računala mogu pripadati različitim virtualnim mrežama bez obzira za koji su preklopnik spojena, tada se dobije LOGIČKA topologija mreže koja opisuje distribuciju prometa kroz fizičke resurse. Dakle, nekakva shema slična prikazanoj ali složenija glede meĎusobnih logičkih veza.

Suština strukturnog kabliranja je korištenje jedinstvenog kablovskog sustava za sve instalacije kojima se prenosi bilo kakva poruka - informacija kao govor, slika, podaci kao digitalni signal kroz jednu jedinu vrst priključka - RJ45. U zidnu utičnicu kod korisnika može se priključiti računalo, pisač, digitalni telefon ili neki po tehnologiji srodan ureĎaj, a rad s njime prepoznaje odgovarajuća aktivna mrežna oprema (preklopnik na primjer) s kojom je ureĎaj povezan. Bez intervencije na sustav kabliranja cijela mreža može se konfigurirati na potpuno drugačiji način, prema potrebama korisnika. To omogućava dizajn aktivne mrežne opreme konstruirane za jednostavno i brzo prespajanje prema potrebi. Kada korisnik fizički mijenja lokaciju rada, administrator mreže izvršiti će prespajanje na odgovarajućoj aktivnoj opremi i korisnik će na novom radnom mjestu imati stanje koje je imao i prije.

Strukturno kabliranje definira izvedbu mreže zvjezdaste topologije. Uz zadovoljenje dopuštenih udaljenosti povezivanja i svih opisanih zahtijeva, te dugoročno planiranih aktivnosti, potreba i porasta broja korisnika, osnovna načela koja strukturno kabliranje mora zadovoljiti mogu se definirati sa slijedeće tri točke:

o generičnost - neovisnost o vrsti aktivne opreme

o fleksibilnost - povezivanje aktivne opreme i ureĎaja preko standardiziranih

komponenti

o zasićenost - osiguranje dovoljnog broja priključaka po korisniku

A energetski vodovi (220V~)? Raznorazni potrošači električne energije zahtijevaju za svoj rad energetske vodove kroz koje teče struja i stvara elektromagnetsko polje; izvor elektromagnetske interferencije prema UTP vodovima (EMI - Electromagnetic Interference). Još je nekako podnošljivo kada je u pitanju izrada nove zgrade, ali kad u stariju zgradu s već provedenom računalnom mrežom s UTP kanalicama duž zidova, doĎu 'školovani električari' iz 'uspješnih poduzetničkih firmi' montirati dodatne vodove za nekakav potrošač bez 'pardona' će u UTP kanalicu postaviti energetski vod. Da bi se EMI na mrežnu infrastrukturu smanjio na prihvatljivu mjeru, izmeĎu energetskog i računalnog žičanog razvoda mora postojati nekakav prihvatljivi razmak koji bi bio otprilike prema slijedećoj tablici.

(9)

9

Postavljeni energetski vod Minimalna udaljenost

(Attention, minimum safe distance is ...)

Snaga EMI izvora < 2 KVA 2-5 KVA > 5 KVA

Nezaštićeni energetski vodovi ili električna oprema

u blizini bez uzemljenog metalnog kućišta 127 mm 305 mm 610 mm

Nezaštićeni energetski vodovi ili električna oprema

u blizini s uzemljenim metalnim kućištem 64 mm 152 mm 305 mm

Oklopljeni i uzemljeni energetski vodovi ili

električna oprema s uzemljenim metalnim kućištem

nema značaja

razdvojeni kanali 76 mm 192 mm

Elektromotor i transformator nema preporuke nema preporuke 1220 mm

Svjetlovod je jako otporan na EMI, ali je vrlo osjetljiv na mehanička oštećenja (ugnječenje, oštro uvijanje ili savijanje), lošu povezanost svjetlovoda za konektor, kao i na prljave konektore. Stoga postavljanje svjetlovoda traži 'nježnije' rukovanje te pravilno održavanje konektora tijekom uporabe. Gušenje u bilo kojoj vrsti komunikacijskog voda vrlo je bitan čimbenik.

Za razne kategorije UTP kabela vrlo detaljno su opisani kriteriji koje izraĎeni kabel mora zadovoljiti da bi se ostvari deklarirani 'domet' (uobičajeno 100 m). SM i MM optičke komunikacije vrlo se razlikuju prema osobitostima svjetlovoda i izvor svijetla. No gušenje i domet komunikacijskog voda posebna su tema koja možda i ne spada u informatičku abecedu. Ukratko: Strukturno kabliranje je kabelski mrežni sustav višestruke namjene, izveden kao jedinstveni sustav ili skup meĎusobno povezanih podsustava. Opće postavke koje u projektiranju treba poštovati su:

 Svestranost - mreža ne postaje manja i jednostavnija, nego univerzalnija.  Raznolikost - mreža treba obuhvatiti video, telefoniju i informatiku.

 Pričuva - projektirati više od trenutnih potreba, sukladno predviĎenom rastu.  Pouzdanost - koristiti provjerene visoko kvalitetne kablove, komponente i ureĎaje.  Zasićenost - dovoljno priključnih mjesta prema potrebama korisnika.

 Funkcionalnost - nikako se ne smije zanemariti izgled i urednost glede održavanja.  Dokumentacija - temeljito opisati i dokumentirati izvedbu mrežne infrastrukture.

(10)

10

Strukturno kabliranje umanjuje mogućnost greške na najosjetljivijem dijelu mrežnog sustava - u kabelskoj infrastrukturi. Bežične mreže su samo jedna krasna osobitost koja poboljšava učinkovitost mreže, ali nikako ne mogu zamijeniti ulogu strukturnog kabliranja ustanove, kampusa, banke ili neke druge ustanove. 3

3. LAN mreža za tipičnu organizaciju od 100 korisnika

Budući da se radi o 100 korisnika, bit će nam dovoljna jedna C klasa da bismo dodijelili IP adrese. Inače jedna C klasa je dovoljna za 254 host računara (kapacitet je 256 računara, ali jedna adresa je adresa mreža, a jedna je broadcast adresa). Potreban broj routera je 4 a može se sve uraditi s jednim routerom, ali ovako ćemo imati po jedan router na 33 korisnika i jedan router preko kojeg će se „ići“ na Internet. TakoĎer ćemo upotrijebiti i 4 switcha. Tipičan kapacitet switcheva je 4, 8, 16, 24, 32, 48 ili 64 izlazna interfejsa, što znači da se na switch može povezati 4, 8, 16, 24, 32, 48 ili 64 korisnika. Mi ćemo upotrijebiti 4 switcha sa 32 porta (izlazna interfejsa), a takoĎer će nam ostati slobodnih portova da možemo povezati i buduće korisnike. TakoĎer ćemo postaviti i 1 server. Nećemo morati koristiti repeatere, jer će dužine kablova biti ispod 100 metara (a da su dužine preko 100 metara, morali bismo koristiti repeatere iz razloga što bi signal počeo da slabi na udaljenosti većoj od 100 metara).

Za povezivanje ćemo koristiti UTP kabal i to dvije izvedbe ovog kabla:

 Za povezivanje hostova s switchevima, switcheva s routerima i servera s routerima koristit ćemo UTP straighthrought kabel koji inače služi za povezivanje ureĎaja koji nisu slični (disimilar devices);

 Za povezivanje routera meĎusobno koristit ćemo UTP crossover kabal koji inače služi za povezivanje sličnih ureĎaja (similar devices).

Obje vrste ovih kablova omogućavaju brzine od 100 Mbps, što je sasvim dovoljno za potrebe organizacije. Moguće je upotrijebiti i 1 Gbps brzine kablova, ali oni su dosta skuplji tako da nećemo ovu vrstu kablova koristiti.

Prva 33 korisnika koristit će router R1, switch LAN1 i LAN2, server DB1, kao i router ISP preko kojeg se povezujemo na Internet.

Druga 33 korisnika koristit će router R2, switch LAN3, kao i server DB1. Dok preostali korisnici koristit će router R3, switch LAN4 i server DB1.

Koristit ćemo tehniku VLSM (Variable Length Subnet Mask) da bismo subnetirali klasu C na način da optimalno iskoristimo svaku IP adresu. IP adresa koju ćemo uzeti je 192.168.64.0 (ovo je inače privatna IP adresa, rfc 1918).

(11)

11

LAN1: 192.168.64.0/27, IP adresa za LAN1 je 192.168.64.0, a subnet maska je 255.255.255.224, gdje je 192.168.64.0 adresa subneta (podmreže), a 192.168.64.31 je broadcast adresa ovog subneta.

Router R1 je povezan s LAN1, LAN2, ISP router, server DB1 i routerom R2.

Link od R1 prema LAN1 je 192.168.64.1/27, odnosno ova IP adresa predstavlja default-ni gateway za LAN1.

Link izmeĎu R1 i servera DB1 je 192.168.64.128/30, odnosno prva adresa je adresa mreže (192.168.64.128) , posljednja je broadcast adresa (192.168.64.131), a preostale dvije adrese su adrese na interfejsima routera R1 i servera DB1. Inače prefix /30 se korsiti za linkove izmeĎu ureĎaja, a sadrži 4 IP adrese.

Link izmeĎu R1 i R2 će biti 192.168.64.132/30, odnosno 192.168.64.132 adresa mreže, 192.168.64.135 broadcast adresa, 192.168.64.133 adresa na interfejsu R1 routera, a 192.168.64.134 adreasa na interfejsu R2 routera.

Link izmeĎu R1 i ISP routera će biti 192.168.64.136/30, a adrese su rasporeĎene kao u prethodnom slučaju, prva je adresa mreže, posljednja je broadcast adresa, a ostale dvije adrese su adrese interfejsa na routerima.

Router R2 je povezan s LAN3, routerom R1 i routerom R3, kao i serverom DB1.

Link izmeĎu R2 i servera DB1 je 192.168.64.140/30, gdje je 192.168.64.140 adresa mreže, 192.168.64.143 broadcast adresa, 192.168.64.141 adresa na interfejsu R2, a 192.168.64.142 adresa na interfejsu DB2.

(12)

12

Link izmeĎu R2 i R3 je 192.168.64.144/30, a prva adresa je adresa mreže, posljednja je broadcast adresa, a preostale dvije su adrese interfejsa na routerima R2 i R3.

Link izmeĎu R2 i R1 je objašnjen kod R1.

Router R3 je povezan s LAN4, routerom R2 i serverom DB1.

Link izmeĎu R3 i servera DB1 je 192.168.64.148/30, gdje je 192.168.64.148 adresa mreže, 192.168.64.151 broadcast adresa, 192.168.64.149 adresa na interfejsu R2, a 192.168.64.150 adresa na interfejsu DB1.

Link izmeĎu R3 i R2 je objašnjen kod R2.

Ovim načinom subnetiranja uštedjeli smo 102 IP adrese koje možemo naknadno iskoristiti za priključenje novih korisnika.

3.1 Lokalna mreža povezana na Internet

Struktura jedne lokalne mreže - LAN (Local Area Network), mogla bi izgledati kao na narednoj slici. Mrežna infrastruktura, na slici prikazana crvenom bojom samo je ilustracija protoka podataka, a ne njihova fizička struktura (UPS, switch, hub i drugo). Vezu sa svijetom omogućava usmjerivač (router).

l

(13)

13

Kako na navedeni način lokalna mreža postaje meta svakog znatiželjnika u svijetu, a potrebno je neke sadržaje lokalno zaštiti a nasuprot tome druge u svrhu promocije ili prodaje učiniti pristupačnima, osobit problem koji se nameće je sigurnost lokalnog sustava. Postavljanjem 'Firewall' sustava lokalnim korisnicima se može omogućiti ograničen pristup Internetu, a dolazeći zahtjevi s Interneta mogu se usmjeriti samo na odreĎene sadržaje koji ne sadrže nikakve poslovne tajne.

Firewall zaštitni sustav podrazumijeva uporabu PROXY poslužitelja da bi se moglo komunicirati s Internetom. Administracijom firewall-a omogućiti će se pojedini port-ovi ili će se djelomično ili potpuno onemogućiti. Dio zaštite obaviti će se konfiguracijom usmjerivača a dio dodjelom odgovarajućih prava na pojedine sadržaje poslužitelja.4

4. WLAN (Wireless Local Area Network)

Predstavlja bežičnu lokalnu mrežu izmeĎu dva ili više mrežno-sposobnih ureĎaja. Ova tehnologija se zasniva na prijenosu podataka radiovalovima. Postoji nekoliko standarda za bežični prijenos podataka u računalnim mrežama, a tri od njih su odobrena od strane IEEE, i to su 802.11a, 802.11b te 802.11g. Uz ove postoji još nekoliko standarda.

Osnovna razlika izmeĎu njih je u radijskoj frekvenciji koju koriste. Tako 802.11a radi u frekvencijskom području izmeĎu 5,15GHz i 5,725GHz te ima 19 kanala. Standardi 802.11b i 802.11g rade na frekvencijskom području od 2,4GHz do 2,4835GHz te imaju 13 kanala (broj licenciranih kanala se razlikuje kod nas i u svijetu, pa taku u SAD ima 11 kanala dok u Japanu čak 14).

Druga nama bitna razlika izmeĎu ovih standarda je dakako brzina. Tako se brzine a i g standarda kreću do 54Mbps, dok b standard seže do 10Mbps. TakoĎer postoje i drugi standardi i podstandardi te njihova proširenja koji daju veće ili manje brzine od gore navedenih, no oni su nam manje bitni jer nisu toliko rasprostranjeni na našem području.

Dobre strane

Razlog zbog kojeg su bežične računalne mreže toliko popularne u današnje vrijeme je upravo mobilnost i komocija koju pružaju. Ponesete li sa sobom prijenosno računalo te odete u grad, kafić, gotovo bilo gdje, zacijelo ćete pronaći barem jednu bežičnu mrežu na koju ćete se moći spojiti, pročitati poštu te pregledati vijesti.

Dobrih strana ima puno. Prvo i osnovno nema žica. Želite li povezati računalo koje vam se nalazi u radnoj sobi s onim u dječjoj ne morate više razbijati zidove i vući kablove po uglovima. Dovoljno je postaviti bežičnu pristupnu točku negdje u kući, te sva računala koja želite povezati opskrbiti bežičnim mrežnim karticama. Ukoliko su u pitanju samo dva računala, možete čak i izbaciti pristupnu točku, te se spojiti direktno kartica-na-karticu, no o ovome nešto kasnije.

Prednost je i to što je lako dodati novo računalo u ovakvu mrežu. DoĎe li vam prijatelj s laptopom, dovoljno je samo podesiti parametre i partija COD-a može početi, bez ikakvih komplikacija s kablovima, preklopnicima i sličnim sklopovljem. Čisto i brzo.

(14)

14

Loše strane

Dakako postoje i nedostaci. Prvi i najvažniji nedostatak je sigurnost. Naime svi se podaci prenose putem radiovalova, što će reći da je medij za prijenos "zrak" koji nas okružuje. Zbog načina prijenosa, iste je moguće vrlo lako "prisluškivati", jer je medij kojime se prenose svakome dostupan. Zbog ovoga su razvijeni različiti tipovi sigurnosnih zaštita, od onih rudimentalnih (WEP) pa sve do naprednijih poput WPA i sličnih.

Nadalje, nedostatak u odnosu na žičane mreže je svakako i brzina. Dok danas u svakom novom računalu imamo mrežne kartice koje postižu brzine do 1Gbps, bežične mreže su mnogo sporije, pa tako one najbrže dosežu tek oko 300Mbit/s. Mreže prema 802.11g standardu koje su u nas najrasprostranjenije dosežu brzine do 54Mbit/s.5

4.1 Više o bežičnom umrežavanju

Bežična mreža je mreža koja koristi radijske signale, umjesto izravne kablovske veze za razmjenu informacija. Računar s bežičnom mrežom je kao mobitel. Baš kao što ne morate biti spojeni na telefonsku liniju za korištenje mobitela, ne morate biti spojeni na mrežu kablom za korištenje bežični umreženog računara.

Sljedeći paragrafi će rezimirati neke od ključnih koncepata i pojmova koji se moraju razumjeti kako bi se postavila i koristila osnovna bežična mreža:

-Najčešći tip bežične tehnologije naziva Wi-Fi. Tehnički, Wi-Fi se odnosi na bežični Eternet provoden u skladu sa standardom koji se zove 802.11b. Wi-Fi umrežavanje sada postaje tako uobičajno da možete kupiti bežične ureĎaje u nekim prodavnicama kao što je Home Depot. - Bežične mreže se takoĎer ponekad nazivaju WLAN, za bežične lokalne mreže. Neki ljudi više vole da je nazovu lokalno područje bežične mreže, ili LAWN.

- Bežična mreža ima ime, poznato kao SSID. Sva računala koja pripadaju jednoj bežičnoj mreži moraju imati isti SSID.

-Bežične mreže se mogu prenositi bilo kojim od nekoliko kanala. Kako bi za računari komunicirali jedni s drugima, moraju biti konfigurirani za prijenos na istom kanalu.

-Najjednostavniji tip bežične mreže sastoji se od dva ili više računara sa bežičnim mrežnim adapterima. Ova vrsta mreže se naziva ad-hoc mreža.

-Najsloženiji tip mreže je infrastrukturna mreža. Sve ovo znači da se skupina bežičnih

računara može spojiti ne samo meĎusobno, već i na postojeću kablovsku mrežu preko ureĎaja koji se naziva bežična pristupna tačka, ili WAP.

(15)

15

4.2 Talasna dužina i antene

Uz pojam frekvencije vežemo i pojam talasne dužine. Radio talasi putuju brzinom svjetlosti. Pojam talasna dužina se odnosi na to koliko daleko radio signal putuje sa svakim ciklusom. Na primjer, pošto je brzina svjetlosti približno 300,000,000 metara po sekundi, talasna dužina jednog Hz radio talasa je otprilike 300,000,000 metara. Talasna dužina od dva Hz signala je otprilike 150,000,000 metara.

Kao što vidite, kako frekvencija raste tim se talasna dužina se smanjuje. Talasna dužina tipične AM radio stanice koja emituje na 580KHz je otprilike 500 metara. Za tv stanicu koja emituje na 100MHz, je otprilike tri metra. Za bežično umrežavanje koje emituje na 2.4GHz, talasna dužina je otprilike 12 centimetara. Ispada da što je manja talasna dužina, to nam je potrebnija manja antena u cilju da zahvata signal. Takav rezultat pokazuje da prijenosnici sa visokom frekvencijom trebaju manje antene.

Možda ste primjetili da AM radio stanice obično imaju ogromne antene koje su montirane visoko na ureĎaju, ali mobiteli su puno manji i njihov oklop nije ni izbliza toliko visok. To je zato što mobiteli funkcionišu uz pomoć većih frekvencija nego AM radio stanice. Pa dakle ko odlučuje o tome koji tip radia upotrebljava specifične frekvencije? Tu na scenu stupaju spektri i FCC.

4.3 Povezivanje

Svi ureĎaji koji se spajaju u bežičnu mrežu moraju biti opremljeni bežičnim mrežnim karticama. Takve radne stanice se dijele u dvije grupe – pristupne točke i klijenti.

Pristupne točke su osnova bežične mreže. To su računala ili ureĎaji na koje se klijenti spajaju. Oni omogućuju komunikaciju izmeĎu klijenata i upravljaju tokom podataka izmeĎu njih. Klijenti su računala koja se spajaju na pristupne točke i koriste resurse istih. To su ureĎaji poput prijenosnih računala, IP telefona, WLAN kamera i slično.

4.4 Tipovi bežičnih mreža

Već smo prije spomenuli kako možemo računala spojiti sa ili bez pristupne točke. način povezivanja računala bez posredovanja pristupne točke (ili popularnije Access Point-a/AP-a) naziva se Ad Hoc način povezivanja. Prednost ovog načina spajanja ureĎaja je očita – ne moramo izdvojiti nekoliko stotina kuna za pristupnu točku, već računala spajamo direktno. No nedostataka ima više nego prednosti. Iako je moguće spojiti više od dva klijenta na ovaj način, brzina veze znatno opada što više klijenata spajamo. Drugi je nedostatak što standardi 802.11b i 802.11g specificiraju da Ad Hoc mreža mora postizati brzine do 10Mbit/s, što je prilično sporo, zbog čega neki proizvoĎači u svoje upavljačke programe ugraĎuju mogućnost brzina većih nego što standard specidira (obično 108Mbit/s)

(16)

16

Drugi način povezivanja je spajanje na pristupne točke (Managed). Ovaj način spajanja je uobičajen način kreiranja bežične mreže. Nakon postavljanja pristupne točke, klijenti se spajaju na nju, a brzine su standardne, kako su navedene u prvom odlomku.6

5. WLAN mreža za tipičnu organizaciju od 100 korisnika

WLAN je bežična lokalna računarska mreža koja omogućava korisnicima pristup mreži sa bilo kojeg mjesta unutar područja pokrivenosti. Ključni segment WLAN tehnologije je prisupna tačka AP- ureĎaj koji ostale ureĎaje povezuje u lokalnu mrežu, a obično je povezan kablom sa klasičnom mrežom i omogućava prenos podataka izmeĎu žičnih i bežičnih ureĎaja. Faktori koje treba uzeti u obzir u fazi planiranja su: potrebno području pokrivenosti, kapaciteti i troškove. U pravilu, velika pokrivenost površine, te veliki kapacitet mogu se postići samo po veoma visokim cijenama. Drugim riječima, što je niža prenosna moć to je manja pokrivenost područja. S druge strane, to dovodi do visokog ukupnog kapaciteta, kao i to da bi pristupne točke trebale biti smještene bliže jedne drugima. Ako se radi o mrežama koje su u principu zasnovane na kontrolerima odašiljanje signala vrši se automatski: tada se radi o tome da ćemo imati smanjenu snagu signala ukoliko su su pristupne tačke pozicionirane jedna u blizini druge.

Ako se resursi na raspolaganju za dodjeljivanje u okviru WLAN-a rijetki tj. nema ih mnogo, tada je primarno pokriti područja kao što su: čitaonice, dvorane, konferencijske sobe, hodnike i ostale predviĎene prostore gdje korisnici trebaju koristiti mrežnu vezu na vlastitim prijenosnim računalima i mobilnim telefonima. Drugim riječima, uredi mogu biti isključene iz područja pokrivenosti. U smislu kapaciteta, pravilo je da se pristupna točka može maksimalno služiti za oko 10-15 aktivnih korisnika koji koriste Internet preglednike i e-mail aplikacije. Ovisno o modelu pristupne tačke taj broj može biti i znatno viši. U principu što je sStariji model pristupne točke to je i niži kapacitet.

U načelu, planiranje područja pokrivenosti može biti uraĎeno za oba 2.4 i 5 GHz frekvencijska spectra. U 5 GHz spektru izraženija je karakteristika slabljenja jačine signala sa udaljenošću nego u 2,4 GHz spektru, osim toga slabljenju signala znatno doprinose i prepreke. Pokrivenost područja i u jednom i u drugom spektru je gotovo jednaka. MeĎutim, 5 GHz frekvencijski spektar dozvoljava mnogo veću snagu emitovanja signala.

MeĎutim, valja imati na umu razlike s obzirom na frekvenciju koje se javljaju kod direktnih antena da one nemaju mogućnost rada u 5 GHz frekvencijskom spektru.

Postoje najmanje tri načina obavljanja planiranja područje pokrivenosti: ortodoksni i metodičan način, ispitivačko planiranje i rasporeĎivanje na osnovi zahtjeva korisnika.

6

Wireless Home Networking For Dummies

(17)

17

MeĎutim, valja napomenuti da organizacije koje su dobro planirale svoju mrežu nemaju problema sa dodavanjem novihnepaniranih antenna zbog žaljenja korisnika na slabu jačinu prijemnog signala.

Kada se provodi planski i ortodoksni način rasporedĎivanja, prva faza bi trebala uključivati i procjenu područja pokrivanja pomoću softvera za izračun snage signala koja se odreĎuje na mjestima na osnovu parametara i oblika objekta. Ulazni parametri za izračun uključuju prijenosnu snagu pristupne točke, druge karakteristike antene kao i debljinu i materijal zidova i podova. Ako detaljnije informacije o objektu nisu dostupne onda se koriste grube pretpostavke za ove veličine.

U manjim zgradama potreba za planiranjem područja pokrivenosti nije tako velika ako predviĎanje područja pokrivanja nije osjetljivo na korištenje računara za predviĎanje onda je moguće koristiti pretpostavljeni broj antenna i pristupnih tačaka te izmjeriti njihov domet pokrivensoti praktično.

Jedna pristupna točka je dovoljna za svrhe testiranja, pristupna tačka bi trebala biti smještena na mjesto koje se procjenjuje da je prikladno za postavljanje pristupne tačke, npr. strop u hodniku ili predvorju. Pokrivenost područja pristupne točke bi trebala biti mjerena provjerom podataka kada varira udaljenost i u različitim situacijama, a ne samo fokusiranje na jačinu signala. Brzina prenosa podatka je bolji pokazatelj sa gledišta korisnika nego što je to jačina signala.

Da biste dobili ideju o pokrivenosti koju daje pristupna tačke, prijenos podataka treba mjeriti na sljedećim mjestima:

· U neposrednoj blizini pristupne točke, · U neposrednoj blizini pristupne točke

o iza zavoja u hodniku

o jednom zidu iza relativno blizu pristupne točke o iza jednog zida udaljen od further pristupne točke

· Neposredno iznad-pristupna točka na katu iznad ili neposredno ispod pristupne točke na kat niže

-U našem primjeru dovoljne su 3 pristupne tačke (AP) na svaku grupu korisnika. Pretpostavimo da zahtjevana brzina nije veća od 6 Mbps i da smo se zbog toga kao i zbog veće ureĎenosti 2.4 GHz spektra odlučili za 802.11b standard koji omogućava brzine od 1-11 Mbps. U ovom slučaju jedna AP može prekriti područje do 450 m2. Rezmještaj pristupnih tačaka ovisi o mogućim izvorima smetnji te mogućnostima priključivanja na napajanje i mrežu. U slučaju velike mogućnosti odabira pozicije, izračunali bi poluprečnik i pristupnu tačku postavili u središte. Za prikaz pokrivenost možemo koristiti specijalizirane alate, gdje unosimo skicu područja. Nije dovoljno da koristimo samo snagu signala, jer na nekim mjestima imamo visoku razinu šuma, pa za prikaz koristimo odnos signal/šum. Sve to je potrebno praktično testirati. Područje pokrivenosti radiosignalom se naziva BSA. BSS su grupa računara koji meĎusobno komuniciraju- u našem slučaju jedna grupa korisnika. Sva tri grupe zajedno čine ESS ( Extended Sevice Set) koji nastaje proširenjem BSS-a dodavanjem novih AP-ova koji će biti meĎusobno povezani.

(18)

18

S obzirom da čine jednu mrežu treba da imaju jedinstven SSID- naziv mreže. SSID predstavlja identifikator postavke servisa se koristi da se identifikuje mreža. Većina pristupnih tačaka imaju dobro poznate zadatke. Moćete uhvatiit sami sebe da razmišljate da je vaša mreža više sigurna mijenjanjem SSID od zadataka do nečeg više skrivenog, ali u stvarnosti to Vas štiti od prvorazrednih hakera. Preporučujemo da ostavite SSID na zadatku i da uzmete bolje sigurnosne mjere opisane u sljedećoj sekciji.Za WLAN koji zahtjeva više AP-ova, kao u našem primjeru, vrijedi da pristupne tačke treba da koriste kanale koji se ne preklapaju. (opseg 2.4 GHz se dijeli na 13 kanala u Evropi). Svaki ureĎaj treba da posjeduje bežične mrežne kartice koji povezju host sa bežičnom mrežom.

5.1 Komponenete WLAN-a

Za formiranje bežične LAN mreže potrebni su bežične WLAN kartice i Access Point ureĎaji.

Bežične WLAN kartice se koriste umjesto standardnih LAN kartica ili modema.

Kartice koje se koriste imaju istu ulogu, koriste iste protokole i isto se ponašaju kao i kartice koje se koriste za standardnu mrežu s tim što za prenos podataka koriste radio talase a medijum za prenos je vazduh, a ne elektromagnetne signale kroz kablove. Na računar mogu biti spojeni preko jednog od sledećih interfejsa: PCI, USB ili PCMCIA.

Slika 5. Bežična WLAN kartica

Access Point ureĎaj (pristupna tačka) se koristi umesto Dail-In servera ili Ethernet habova

kod žičnih mreža (skup različitih ureĎaja koji se ponašaju kao čvorište, tj. razvodnik). Access Point je ureĎaj koji služi za meĎusobno povezivanje klijenata i predstavlja centralni deo jedne mreže. TakoĎe, može da se koristi i za spajanje wireless klijenata sa LAN-om ili sa izlazom na Internet.

Access pointi igraju ulogu mostova (bridges) izmedu bežičnih stanica i resursa u žičnom LAN-u (serveri i ruteri za pristup internetu). Svaki access point ima integrisan konektor za antenu kao i konektor za LAN. Može da radi u nekoliko modova (čije prisustvo varira u zavisnosti od ureĎaja i proizvoĎača):

a) client mod (pomoću njega se spaja na mrežu isto kao i pomoću obične kartice), b) bridge mod (koristi se za spajanje dve mreže ili više mreža u jednu celinu),

c) repeater mod (repeater – ponavljač, koristi se ako je potrebno dodatno povećati domet mreže).7

(19)

19

Slika 6. Access point uređaji

Ukoliko postoji potreba da mreža pokriva veći prostor nego što to mogu gore navedeni ureĎaji svojim fabričkim antenama (100-400m u zavisnosti od prostora i prepreka) rešenje se traži u postavljanju jačih antena koje se uglavnom montiraju spolja, na krov. Na taj način mreža može da bude funkcionalna i par kilometara od access point-a.

Antena koja se koristi na strani access pointa-a je omni-direkciona sto znači da pokriva prostor 360o oko sebe u horizontalnoj ravni. Na strani klijenta postavljaju se direkcione antene kojih ima raznih tipova i pojačanja (helix, parabolic, biquad, panel i druge).

Omnidirekcionalna antena Direkciona parabol antena

Slika 7. Antene

5.2 Princip rada WLAN-a

Bežični LAN (WLAN) je fleksibilan komunikacioni sistem implementiran u početku kao dodatak ili kao alternativa žičnom LAN-u u zgradama, bolnicama, aerodromima itd. Bežični LAN-ovi koriste elektromagnetne talase za komunikaciju od jedne tačke do druge bez oslanjanja na bilo kakvu fizičku vezu.

U tipičnoj WLAN konfiguraciji, odašiljač/prijemnik, koji se zove pristupna tačka (access point), povezuje se na žičnu mrežu sa fiksne lokacije koristeći standardan Ethernet kabl. Pristupna tačka prima, obraĎuje i šalje podatke izmeĎu WLAN-a i žične mrežne infrastrukture. Jedna pristupna tačka može podržati malu grupu korisnika i može funkcionisati unutar raspona od manje od tridesetak metara pa do preko stotinu metara.

(20)

20

Krajnji korisnici pristupaju WLAN-u preko bežičnih LAN adaptera, koji su implementirani kao PC kartice u prenosnim računarima ili koriste PCI adaptere u desktop računarima.

Radio komunikacija kod WLAN-ova se obavlja u tzv. ISM (Industrial, Scientific & Medical) opsegu frekvencija koji je svuda u svetu prihvaćen kao opseg za čije korišćenje nije potrebna licenca - takozvani FTA (free to air) spektar. ISM čine tri opsega frekvencija: 902 - 928 MHz, 2400 - 2483,5 MHz i 5728 – 5750 MHz. Od njih se, u ovom trenutku, najčešće koristi opseg oko 2.4 - 2.48

GHz. WLAN-ovi koriste Spread Spectrum tehniku prenosa (prenos u proširenom opsegu) Renomirani proizvoĎači WLAN opreme, uključujući Nortel, Asus, Lucent, ZyXEL, Siemens, Cisco i dr. kao i specijalizovane kompanije kakva je Alvarion (Tel Aviv, Izrael), proizvode ureĎaje koji zadovoljavaju savremene WLAN standarde.8

Kad se sve lijepo isplanira, postave kablovi pasivne opreme i na kraju aktivna oprema pusti u rad, obično nastanu problemi zbog uzemljenja. Nije za vjerovat ali velika većina graĎevinskih objekata ima NULOVANU napojnu instalaciju koja je u pravilu traljavo uzemljena. Još je žalosnije kad se ovakva situacija zatekne u novoizgraĎenim objektima. Posljedica je da kontakt mase u utičnicama, koje su povezane na različite faze nema ISTI POTENCIJAL i to je najčešći uzrok oštećenja kod elektroničkih ureĎaja, koje nastaje kad se ureĎaje želi povezati sa signalnim kabelom koji je oklopljen i time povezuje mase ureĎaja. U momentu spajanja ureĎaja mora doĎi do električnog izboja da bi se ujednačili potencijali 'uzemljenja' i oštećenje je gotovo sigurno.

Ispravan način rješavanja ovog problema je 'dovoĎenje u red' cjelokupnog sustava uzemljenja u objektu. Ako to nije moguće treba se koristiti tehnologijama koje po svojoj prirodi nemaju svojstvo da provode električnu struju. Na primjer, ako treba povezati ureĎaje u dvije susjedne prostorije, u svakoj prostoriji ureĎaji će se napajati iz samo jedne utičnice, a signalna povezanost izmeĎu prostorija realizirati će se optičkim vodovima. Nije neobično, osobito u starijim zgradama, kada se malo pogleda povezanost radnih stanica neke bankovne podružnice s pripadnim im poslužiteljem, da se signal izmeĎu radne stanice i poslužitelja prenosi preko MM svjetlovodnog kabla, odnosno da mrežne kartice imaju optičke konektore, iako udaljenost izmeĎu ureĎaja koji se povezuju nije velika. Ovakvom rješenju ne pristupa se radi povećanja brzine protoka podataka, nego radi sigurnosti i povećanja pouzdanosti zbog traljavo izvedenog uzemljenja.

Dakle, prilikom opremanja novoizgraĎene ustanove, osobito ako se radi o objektu, odnosno instituciji ili ustanovi, od vrlo značajnog društvenog interesa (fakultet, sudstvo, elektroprivreda, porezna uprava, zdravstvo, policija ...), o svemu navedenom itekako treba voditi računa i sve mora biti vrlo kvalitetno isplanirano.