U najjednostavnijem obliku, mrežu čine dva računara koja su povezana kablom, što im omogućava da zajednički koriste podatke. Umrežavanje se, koliko god da je sofisticirano, zasniva na ovom najjednostavnijem obliku. Možda ideja povezivanja dva računara kablom danas ne spada u vrhunska dostignuća, ali u prošlosti je bila upravo to – vrhunsko dostignuće u oblasti komunikacija. Računarske mreže su se razvile iz potrebe stalnog zajedničkog korišćenja informacija. Računari su moćni zato što mogu da obrađuju ogromne količine podataka vrlo brzo. Ipak, njihov ozbiljan nedostatak je što nemaju mogućnost efikasnog deljenja tih podataka sa drugim računarima i korisnicima. Nekada je bilo neophodno da korisnici odštampaju ili kopiraju dokumente ukoliko žele da ih neko drugi menja i uređuje. Takođe, nije postojao ni jednostavan način da se te promene integrišu u originalan dokument. Ovaj način rada poznat je kao „rad u samostalnom okruženju”.
Slika 1. Samostalno okruženje
Kopiranje datoteka sa jednog na drugi računar uz pomoć disketa ponekad je nazivano i „kvazi-umrežavanje”.
Slika 2. Kvazi-umrežavanje
Kvazi-umrežavanje ima ozbiljna ograničenja kada su u pitanju udaljeni korisnici ili veća količina podataka. Ali, šta bi se desilo kada bi računar sa slike 1. povezali sa drugim računarima i uređajima? Tada bi on mogao da deli podatke sa drugim računarima i da koristi zajednički štampač. Ovaj način povezivanja računara i drugih uređaja naziva se računarska mreža, a koncept zajedničkog korišćenja resursa – umrežavanje (slika 3.).
Slika 3. Jednostavna računarska mreža.
Koje prednosti pružaju računarske mreže?
Danas, kada su računari relativno dostupni svakom i izuzetno moćni, možda se pitate zbog čega su mreže neophodne. Razlog je bio i ostao isti: umrežavanje povećava efikasnost i smanjuje troškove. Ove dve stvari računarske mreže postižu na tri osnovna načina: zajedničkim korišćenjem informacija (podataka), zajedničkim korišćenjem hardvera i softvera i centralizovanom administracijom i podrškom Konkretnije, računari koji su u mreži mogu zajednički da koriste: dokumente (memorandume, tabelarne proračune, fakture) elektronsku poštu, softver za obradu teksta, softver za praćenje projekata, ilustracije, fotografije, video i audio datoteke, audio i video prenose, štampače, faks mašine, modeme, CD-ROM jedinice i druge prenosive jedinice, kao što su Zip i Jaz jedinice diskova. Postoje i mnoge druge mogućnosti zajedničkog korišćenja. Mogućnosti mreža se neprekidno proširuju pronalaskom novih načina komunikacije između računara.
Zajedničko korišćenje informacija (podataka)
Mogućnost brzog i jeftinog zajedničkog korišćenja informacija jedna je od najpopularnijih upotreba mrežne tehnologije. Prema rezultatima istraživanja, elektronska pošta je ubedljivo najrasprostranjeniji vid korišćenja Interneta. Mnoge organizacije su značajno ulagale u mreže zbog isplativosti elektronske pošte i programa planiranja.
Kada postoji zajedničko korišćenje podataka, smanjuje se korišćenje papira, povećava efikasnost, a skoro svaka vrsta podataka je istovremeno na raspolaganju svim korisnicima kojima je potrebna. Menadžeri u firmama mogu da komuniciraju sa velikim brojem zaposlenih brzo i efikasno i da organizuju i zakazuju sastanke daleko jednostavnije nego ranije (slika 4.).
Slika 4. Zakazivanje sastanaka korišćenjem Microsoft Outlooka.
Pre pojave računarskih mreža, bilo je neophodno da svaki korisnik ima svoj štampač, ploter i druge periferijske uređaje. Jedini način da više korisnika koristi isti štampač je bio da naizmenično koriste računar sa kojim je taj štampač povezan. Na slici 5. prikazan je tipičan samostalan rad sa štampačem.
Slika 5. Štampač u samostalnom okruženju
Pojava mreža je otvorila mogućnost da više korisnika istovremeno koristi zajedničke informacije, ali i periferijske uređaje. Ukoliko je štampač neophodan većem broju korisnika koji su u mreži, svi mogu da koriste zajednički mrežni štampač. Na slici 6. prikazano je tipično mrežno okruženje u kome pet radnih stanica koristi isti štampač.
Slika 6. Zajedničko korišćenje štampača u mrežnom okruženju.
Mreže se mogu upotrebiti i za zajedničko i standardizovano korišćenje aplikacija, kao što su programi za obradu teksta, programi za tabelarne proračune ili inventarske baze podataka, u situacijama kada je bitno da svi koriste iste aplikacije i iste verzije tih aplikacija. Na ovaj način se dokumenti jednostavno zajednički koriste, a postoji i dodatna efikasnost u tom smislu da je jednostavnije i bolje da ljudi potpuno savladaju jedan program za obradu teksta, nego da moraju da rade sa četiri ili pet različitih programa.
Kada su računari umreženi, to značajno pojednostavljuje i njihovu podršku. Za jednu organizaciju je daleko efikasnije kada tehničko osoblje održava jedan operativni sistem i kada su svi računari identično podešeni prema konkretnim potrebama te organizacije.
Lokalne i regionalne računarske mreže (LAN-ovi i WAN-ovi)
Računarske mreže su, prema svojoj veličini i funkcijama koje imaju, svrstane u dve osnovne grupe. Lokalna računarska mreža (Local Area Network, LAN) predstavlja osnovu svake mreže (slika 7.). Ona može biti jednostavna (dva računara povezana kablom), ili složena (stotine računara i periferijskih uređaja u jednoj velikoj korporaciji). Osnovno obeležje lokalne računarske mreže je to što je ona prostorno ograničena.
Slika 7. Lokalna računarska mreža (LAN).
Regionalna računarska mreža (Wide Area Network, WAN), sa druge strane, nije prostorno ograničena (slika 8.). Ona može da poveže računare i uređaje širom sveta. Regionalnu računarsku mrežu čini veliki broj povezanih lokalnih mreža. Internet je, verovatno, najbolji primer ove vrste mreža (mada se za Internet češće upotrebljava naziv „globalna mreža”).
Slika 8. Regionalna računarska mreža (WAN).
U osnovi, sve mreže imaju neke zajedničke komponente, funkcije i karakteristike (kao što je prikazano na slici 9.). Ovde spadaju:
· Serveri – računari koji opslužuju umrežene korisnike.
· Klijenti – računari koji koriste zajedničke mrežne resurse.
· Medijum – sredstvo kojim se računari povezuju.
· Zajednički podaci – datoteke koje server obezbeđuje umreženim korisnicima na korišćenje.
· Zajednički štampači i drugi mrežni uređaji – dodatni resursi koje obezbeđuju serveri.
· Resursi – datoteke, štampači i drugi elementi koji se stavljaju na raspolaganje umreženim korisnicima.
Slika 9. Uobičajeni mrežni elementi.
Pored ovih sličnosti, mreže su podeljene u dve kategorije:
· mreže ravnopravnih korisnika i
· serverske mreže
Slika 10. Klasični primeri mreže ravnopravnih korisnika i serverske mreže.
Razlike između ovih mreža su bitne zbog toga što svaki tip ima neke svoje mogućnosti. Vrsta mreže koju ćete uvesti zavisi od:
· veličine organizacije,
· potrebnog nivoa bezbednosti,
· vrste posla kojim se bavite,
· raspoloživog nivoa administrativne podrške,
· gustine saobraćaja na mreži,
· potreba korisnika mreže i
· raspoloživog budžeta.
Kod mreža ravnopravnih korisnika ne postoje namenski serveri niti hijerarhija računara. Svi računari su jednaki, odnosno ravnopravni. Svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server, pa ne postoji ni administrator koji bi bio odgovoran za celu mrežu. Korisnik svakog računara sam određuje koji se podaci sa njegovog računara mogu deliti preko mreže. Na slici 11. prikazana je mreža ravnopravnih korisnika u kojoj svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server.
Slika 11. U mreži ravnopravnih korisnika računari funkcionišu i kao klijenti i kao serveri.
Ove mreže su dobar izbor u sledećim situacijama:
· Na lokaciji ima manje od 10 korisnika.
· Korisnici koriste zajedničke resurse, kao što su datoteke i štampači, ali ne postoje specijalizovani serveri.
· Pitanje bezbednosti nije značajno.
· U doglednoj budućnosti organizacija i mreža se neće previše širiti.
U ovakvim situacijama mreža ravnopravnih korisnika predstavlja bolje rešenje od serverske mreže.
Iako ova vrsta mreža zadovoljava potrebe malih organizacija, ne mora da znači da će ona biti uspešna u svim takvim pojedinačnim sredinama. Navešćemo neke poslove i probleme u vezi sa ovim mrežama koje planer mreže mora da reši pre nego što odluci koji će tip mreže uvesti.
Administriranje mreže obuhvata sledeće poslove:
· upravljanje korisnicima i bezbednošću,
· dostupnost resursa,
· opsluživanje aplikacija i podataka i
· instaliranje i nadogradnju aplikativnog softvera
U klasičnoj mreži ravnopravnih korisnika ne postoji sistem administrator koji opslužuje celu mrežu, odnosno nadgleda funkcionisanje svih komponenti mreže. Umesto toga, svaki korisnik sam opslužuje svoj računar.
Svi korisnici mogu zajednički da koriste resurse na koji god način žele. Ovde spadaju: podaci u direktorijumima, štampači, faks kartice, itd.
U okruženju mreže ravnopravnih korisnika, svaki računar mora da:
Koristi značajan deo sopstvenih resursa da bi podržao lokalnog korisnika (korisnika tog računara).
Koristi dodatne resurse da bi podržao sve ostale korisnike mreže (korisnike drugih računara) koji pristupaju njegovim resursima.
Serverska mreža oslobađa lokalne korisnike od ovih zahteva, ali zato traži postojanje jednog moćnog namenskog servera koji bi zadovoljio potrebe svakog korisnika mreže.
Bezbednost (ili sprečavanje neovlašćenog pristupa računarima i podacima) podrazumeva definisanje lozinke za resurs, recimo za određeni direktorijum, koji se koristi preko mreže. U mreži ravnopravnih korisnika, svaki korisnik sam podešava sopstvenu bezbednost, pa je zato teško sprovesti centralnu kontrolu. Ovaj nedostatak kontrole ima značajne posledice na bezbednost mreže, jer neki korisnici ne primenjuju nikakve mere bezbednosti. Stoga, ukoliko je bezbednost bitan faktor, bolje rešenje predstavlja serverska mreža.
Pošto se u mrežama ravnopravnih korisnika svaki računar ponaša i kao klijent i kao server, korisnici, u tom slučaju, treba da se obuče dvostruko – i za ulogu korisnika i za ulogu administratora.
U mreži sa više od 10 korisnika, mreža ravnopravnih korisnika u kojoj se računari ponašaju i kao klijenti i kao serveri, ipak nije pravo rešenje. U takvim situacijama, najčešće, postoje namenski serveri. Namenski server je računar čija je jedina uloga opsluživanje mreže i ne koristi se kao klijent ili radna stanica. Za servere se kaže da su „namenski” zato što oni sami ne mogu biti klijenti (odnosno, to se ne preporučuje), već su optimizovani da brzo opsluže zahteve mrežnih klijenata i osiguraju bezbednost datoteka i direktorijuma. Serverske mreže (slika 12.) su, zbog svojih prednosti, postale standard umrežavanja.
Slika 12. Serverska mreža.
Kako se mreža uvećava (povećanjem broja računara, njihove međusobne udaljenosti i saobraćaja između njih), nastaje potreba za većim brojem servera. Podela poslova na nekoliko servera obezbeđuje da se svi poslovi obavljaju na najefikasniji mogući način.
Raznovrsnost i složenost poslova koje serveri treba da obave je velika. Serveri u velikim mrežama se specijalizuju da bi mogli da zadovolje povećane potrebe korisnika. Mnoge velike mreže imaju sledeće različite vrste servera (slika 13.):
Server za datoteke i štampanje upravlja pristupom korisnika i korišćenjem datoteka i štampača kao resursa. Na primer, ako radite sa programom za obradu teksta, taj program radi na vašem računaru. Dokument sa kojim želite da radite, a koji se čuva na serveru za datoteke i štampanje, učitava se u memoriju vašeg računara, tako da možete lokalno da ga uređujete i koristite. Drugim rečima, ova vrsta servera služi za čuvanje datoteka i podataka.
Server za aplikacije klijentu na raspolaganje stavlja serversku stranu aplikacije klijent/ server. U serverima se nalazi velika količina različitih podataka koji su organizovani tako da je njihovo pozivanje jednostavno. Razlika između servera za datoteke i štampanje i servera za aplikacije nalazi se u načinu odgovora na zahtev računara koji je zatražio podatke. U slučaju servera za datoteke i štampanje, podaci ili datoteke se učitavaju u računar koji ih zatraži. Međutim, kod servera za aplikacije, baza podataka ostaje na serveru, a u računar koji je zatražio podatke učitavaju se samo rezultati zahteva.
Klijentska aplikacija radi lokalno i pristupa podacima iz serverske aplikacije. Umesto da se u lokalni računar učitava čitava baza podataka, učitavaju se samo rezultati koji se dobijaju kao odgovor na upit. Na primer, ukoliko vam je iz baze podataka učenika potrebno da izdvojite one koji su rođeni u novembru, server za aplikacije vam, na vaš zahtev, neće odgovoriti učitavanjem čitave baze podataka. Umesto toga, na lokalni računar će biti poslat samo odgovor na postavljeni zahtev.
Server za poštu upravlja elektronskim porukama koje međusobno razmenjuju korisnici mreže.
Faks server upravlja faksimilima (faks porukama) koji stižu u mrežu ili se šalju iz nje, kroz zajedničko korišćenje jedne ili više faks modem kartica.
Komunikacijski serveri upravljaju protokom podataka i elektronskih poruka između mreže u kojoj je sam server i drugih mreža, glavnih računara (engl. mainframe) i udaljenih korisnika koji putem modema i telefonskih linija pristupaju serveru.
Ovi serveri (engl. directory services) omogućavaju korisnicima da pronađu, smeste i zaštite podatke u mreži. Na primer, pojedini mrežni softver može računare da grupiše u logično organizovane grupe koje se zovu domeni (engl. domain), a to omogućava svim korisnicima mreže pristup svakom mrežnom resursu. Sa širenjem mreže, planiranje specijalizovanih servera dobija na značaju. Planer mreže mora da uzme u obzir očekivani rast mreže tako da se mreža ne poremeti ukoliko se javi potreba da se uloga nekog servera promeni.
Slika 13. Specijalizovani serveri
Mrežni server i njegov operativni sistem funkcionišu kao jedna celina. Koliko god da je server moćan i savremen, bez odgovarajućeg softvera koji može optimalno da ga iskoristi, on je neupotrebljiv. Napredni serverski operativni sistemi, koje je razvio Microsoft, napravljeni su tako da mogu da izvuku maksimum iz najsavremenijeg mrežnog hardvera.
Iako su instaliranje, konfigurisanje i upravljanje kod serverskih mreža znatno složeniji nego kod mreža ravnopravnih korisnika, one imaju i brojne prednosti.
Server je napravljen tako da omogući pristup brojnim datotekama i štampačima, uz odgovarajuće performanse i bezbednost. Kod serverskih mreža je moguće administriranje i kontrolisanje zajedničkog korišćenja resursa iz jednog centra. Ovako se resursi lakše pronalaze i čine dostupnijim nego kod mreža ravnopravnih korisnika.
Bezbednost je najčešće osnovni razlog opredeljivanja za serversku mrežu. U ovakvom okruženju jedan administrator može da definiše bezbednost i to, onda, važi za svakog korisnika mreže. Na slici 14. prikazana je centralizovana bezbednost mreže.
Slika 14. Jedan administrator upravlja bezbednošću čitave mreže.
U zavisnosti od važnosti podataka, moguće je praviti rezervne kopije više puta dnevno ili nedeljno. Kako su najbitniji podaci centralizovani na jednom ili nekoliko servera, ovaj proces je vrlo jednostavan.
Zahvaljujući ovoj opciji, podaci sa svakog servera mogu se kopirati i čuvati u mreži, tako da, čak i u slučaju da se nešto dogodi na osnovnom mestu na kome se čuvaju podaci, uvek postoji rezervna kopija iz koje se mogu obnoviti.
Serverske mreže mogu imati hiljade korisnika. Takvom mrežom se ne bi moglo upravljati kada bi se primenio princip ravnopravnih korisnika, ali savremeni alati za nadgledanje i upravljanje mrežama omogućavaju da serverska mreža normalno funkcioniše i sa ogromnim brojem korisnika.
Hardver računara korisnika može da se ograniči prema potrebama korisnika, jer klijentu nije potrebna dodatna memorija i prostor na disku, koji su, inače, neophodni za serverske usluge.