LOSS OF THE GRAPHIC INFORMATION IN ETHERNET SYSTEMS

Koren Antun, Radošević Danijel.


Abstract :

The loss or deviation of a part of information appears during the transfer of graphic information in the de-termined cases of the real graphic production. The complexity of the information and the structure of the communication canals mostly influence the loss and deviations of the graphic information in the communi-cations canals.

As the contemporary graphic production sets every day the new standards in the graphic profession con-cerning the quality of the graphic product, the graphic production sets the new demands to introduction of information technology. In this sense it is dependent on the development of the new information, communi-cation and multimedia technologies.

This work has the tendency to give the presentation of the advantages and the disadvantages of the application of the defined network systems, to investigate the degree of their implementation in the graphic companies in regard to the efficiency improving and quicker through-flow of the information in graphic industry.

Key words: graphic information, Ethernet, communication canals, graphic industry


1 Uvod

Kompjuterska tehnologija bilježi eksponencijalni rast. Svakim je danom sve brzina procesora, sve memorija i sve veći hard diskovi, što konačno rezultira da se za istu investiciju svakim danom dobiva sve računalo. Da bi se te mogućnosti dodatno iskoristile, potrebno je poboljšati povezanost među računalima, odnosno potrebno je računala ukomponirati u sustav mreže.

Računalna mreža je i opsežan sustav koji objedinjuje velik broj elemenata i funkcija (operacija, procesa) koje su potrebne za njegov uspješan rad. Računalne mreže dijele se na lokalne i mreže velikog dosega. Ethernet se smatra najuspješnijom lokalnom (LAN). Razvoj Etherneta otpočeo je sredinom 1970-tih godina i od tada eksponencijalno raste iz godine u godinu. Krajem stoljeća dolazi do razvoja lokalnih mreža brzine prijenosa od 100 Mb/s do 1 Gb/s. Takve mreže brzog prijenosa podataka dobivaju i upotrebu u tvrtkama.

Daljnji razvoj etherneta je u pravcu komuniciranja bez uporabe žičanih kablovskih veza. To dovodi do razvoja mreže standarda IEEE 802.11 poznatijeg i kao mreža (Wirless LAN). se ubrzava proces ugradnje te se izbjegavaju infrastrukturni zahvati, a dobiva se i na pokretnoj komunikaciji.

LAN danas postaje sve popularniji u krugu poslovnih i privatnih ljudi. Kroz godine, LAN je standardizacije, poboljšanja u brzini i na kraju krajeva – postao je pristupačan cijenom. je napomenuti da je LAN u potpunosti kompatibilan sa žičanim i može se ukomponirati u mrežu sustava.

U Hrvatskoj lokalne mreže postaju interesantne donošenjem “Odluke o vrstama radijskih postaja za koje se ne izdaje dozvola (Narodne Novine br. 75/97)” kojima se frekvencijski pojas od 2400 do 2483,5 MHz dodjeljuje za Radio LAN (RLAN) bez posebnih dozvola i naplate koncesija. Time se Hrvatski propisi usklađuju s preporukom Europske konferencije i telekomunikacija (CEPT). Tom odlukom se oslobodio radijski prostor za nesmetani rad sustava.

U današnje se vrijeme mogu nabaviti dva tipa komercijalnih tipova standardiziranih za povezivanje i to po standardima IEEE 802.11b i IEEE 802.11g koji su međusobno kompatibilni.

Povezanost među računalima postiže se time da se računala ukomponiraju u sustav lokalne mreže, a zatim i na svjetsku lokalnu mrežu. Lokalne mreže se razlikuju po izvedbi, korištenjem tehnologija, brzinom prijenosa podataka, načinom pristupa podacima i sl.

2 Razvoj i struktura Ethernet mreža

Povijest Ethernet mreža (engl. LAN - Local Area Network) 1973. g. razvojem mreže Ethernet u kompaniji Rank Xerox.

1978. godine suradnjom tvrtki Xerox, Digital Equipment Corporation i Intel razvijen je 10-Mbps Ethernet standard. Taj standard je zatim poslužio kao osnova na temelju koje je definiran IEEE Standard 802.3. Kasnije je Standard 802.3 definirao i 100 Mbps verziju polaznog Etherneta koja je nazvana Fast Ethernet, a zatim i 1000 Mbps verziju, nazvanu Gigabit Ethernet.

Lokalna mreža je komunikacijska mreža koja omogućava međusobno povezivanje različitih koji razmjenjuju podatke unutar malog prostora. Površina koju pokriva lokalna mreža obuhvaća jednu prostoriju ili kat zgrade do skupine od par zgrada. Lokalna mreža je tip komunikacijske mreže koji je ujedno i nosilac integriranih komunikacija.

Osnovna funkcija lokalnih mreža je prijenos raznih tipova podataka velikim brzinama na relativno malim udaljenostima. U biti, to znači da korisnik mreže može što se brzine biti ograničen brzinom od 1000 Mb/s ili brzinom hard diska. Umrežavanjem računala dobiva se mogućnost dijeljenja zajedničkih resursa, korisnika radi s istom bazom podataka ili korisnika šalje dokumente na zajednički pisač, također se koriste mogućnosti komunikacije putem elektroničke razmjena datoteka s podacima i arhiviranje.

Sve razvojem informatičko-komunikacijskih tehnologija dolazi do sve komunikacije među računalima, kako preko lokalnih mreža tako i preko Interneta.

Krajem stoljeća dolazi do razvoja lokalnih mreža brzine prijenosa od 100 Mb/s do 1 Gb/s. Grafička struka je dosta profitirala razvojem lokalnih mreža za brzu komunikaciju od 1Gb unutar novih klasifikacija mreža koje omogućuju brzu komunikaciju računala sa serverom ili računalnim sustavima tiskarskog stroja.

Arhitektura ethernet mreža definirana je fizičkim slojem, slojem upravljanja pristupom ili MAC (Medium Ac-cess Control) slojem, te slojem upravljanja logičkom vezom ili LLC (Logical Link Control) slojem. Standard IEEE 802.3 obuhvaća 100 megabitnu verziju (Fast Ethernet) i 1000 gigabitnu verziju (Gigabit Ethernet). IEEE 802.3 standard definira tip kabela, najveću dozvoljenu udaljenost meračunalima u mreži i format podataka te koristi CSMA/CD mehanizam za kontrolu pristupa fizičkom mediju.

10Base5 kabel tj. debeli Ethernet se pojavio prvi. Ova tehnologija koristi debeli koaksijalni kabel (thick-net) za realizaciju sabirnice. Brzina koja se može postići je 10Mbps, a najveća dozvoljena udaljenost je 500 m. Više segmenata se može spojiti korištenjem ponavljača pet signala (engl. repeater). Najviše se može postaviti četiri ponavljača signala između bilo koja dva računala u mreži te je stoga najveća udaljenost u ovakvoj mreži 2500 m. Debeli Ethernet koristi Manchester kodiranje. Zbog nedostataka ovog načina kabelacije (predebeli kabel, način spajanja) 10Base5 se više ne koristi.

Danas se najčešće koristi 10BaseT tehnologija. Zbog opadanja kvalitete prijenosa podataka preporučena duljina kabela za spajanje je do 75 metara.

Tablica 1: Klasifikacija kablova za 802.3 Ethernet

Slika 1: Struktura kablova i spojnica za 10Base T mrežne kablove

Kablovi na krajevima završavaju posebnim paricama (spojnicama) koje se pričvršćuju za kabel posebnim alatom. 10Base T kabel sastoji se od 8 oklopljenih žica za provođenje podataka. Ethernet se može proširiti i implementacijom Wirless LAN sustava.

3 Struktura bežične mreže

Wirless LAN sustavi omogućuju radnim stanicama komunikaciju i pristup na mrežu koristeći radio signale kao transportni medij komunikacije. Radio komunikacija kod wirless LAN-a se obavlja u ISM (Industrial, Scientific & Medical) opsegu frekvencija koji je u svijetu prihvaćen kao opseg za čije korištenje nije potrebna licence, tzv. FTA – free to air spektar. ISM čine tri opsega frekvencija: 902 - 928 MHz, 2400 - 2483,5 MHz i 5728 - 5750 MHz. Bežična mreža može biti priključena na postojeći žičani LAN kao proširenje ili može činiti osnovu za potpuno novu mrežu. Iako primjenjivi i za vanjske instalacije, WLAN - ovi su posebno pogodni za unutarnje instalacije. Osnova grabežične lokalne mreže je ćelija. To je područje koje je pokriveno bežičnom komunikacijom. Veličina te površine ovisi o snazi radio signala, sastavu i načinu gradnje zidova, njihovom rasporedu i ostalim fizičkim karakteristikama prostora. Računala na PC platformi i prijenosna računala moguće je slobodno pomicati unutar ćelije. Prijenosni uređaji u komunikaciji preko bežične mreže mogu biti različiti tipovi notebook prijenosnika, PDA uređaji i tablet prijenosna računala. Svaka bežična ćelija treba nekakvo upravljanje komunikacijama i prometom. To obavlja pristupna točka (Access Point – AP) koja komunicira sa svakom bežičnom stanicom na području koje pokriva. Stanice komuniciraju s AP-om preko staničnog prilagodnog uređaja (Station Adapter – SA) koji može biti eksterni uređaj s priključkom na LAN karticu računala ili PC-MCIA kartica za prijenosna računala.

Slika 2: Station adapter

Slika 3: Hp Ipaq 5550

Kod PDA uređaja wirless SA može biti integriran u sam uređaj (HP Ipaq 5550 ) ili se dodaje u Compact Flash utor na samom uređaju kao posebna kartica proširenja.

Komunikacija jedne stanice s drugom je preko AP-a. Na taj način AP funkcionira i kao relej i povećava domet sustava. Domet kod standardnih IEEE 802.11b wirless kartica za PC računala je 468 m. od kartice do AP-a u idealnim uvjetima. AP također ima funkciju mosta izmebežičnih stanica te žičane mreže i drugih bežičnih stanica. Povezivanje AP-a na bazu samog žičanog sustava ili druge bežične ćelije može biti preko žice ili uz pomoć posebnih bežičnih mostova. Domet sustava može biti povećan kaskadiranjem nekoliko bežičnih veza. U slučaju kada je neka površina pokrivena s više od jednim AP govori se o preklapanju ćelija. Svaka stanica automatski odabire najbolju moguću vezu s jednim od AP-a. Preklapanje pokrivenih područja je važna osobina bežičnih mreža jer omogućava neosijetni prijelaz (roaming) iz jedne ćelije u drugu. Takav prijelaz dozvoljava pokretnim korisnicima s prijenosnim stanicama slobodno kretanje unutar preklapajučih ćelija bez prekida komunikacije. Uz pomoć više AP-a moguće je u potpunosti pokriti područje cijele zgrade ili veće površine. Preklapanje ćelija moguće je također koristiti za povećavanje propusnosti i pouzdanosti sustava. Grupiranjem više AP-a na istom mjestu (do maksimalno 17) višestruko se povećava propusnost sustava dijeljenjem prometa izmenjih (load sharing, load balancing). Stanice automatski biraju manje opterećeni AP. Na taj je način povećana i pouzdanost sustava jer kvarom na jednom AP-u ostali preuzimaju njegov promet.

IEEE 802.11b standard omogućava brzine prijenosa do 11 Mbps. Radi na frekvenciji 2.4GHz, koristeći “Di-rect-Sequence Spread Spectrum” (DSSS) protokol. Enkripcija podataka je moguća korištenjem WEP ključa do 256 bita. Frekvencija rada ovog sustava je u granicama dopuštenog za slobodnu transmisiju ako snaga izlaznog emitera ne prelazi 100 mW.

IEEE 802.11b standard je kompatibilan sa starijim 2 Mbps IEEE 802.11 bežičnim LAN standardom. IEEE 802.11g standard omogućuje prijenos od 54 Mbs tj. pet puta brži prijenos podataka od IEEE 802.11b standarda. IEEE 802.11a standard omogućava brzine do 58 Mbps. Koristeći Turbo mode, protok podataka doseže 108 Mbps. Koristi “Orthogonal Frequency Division Multiplexing” (OFDM) shemu za postizanje većih brzina prijenosa. Ovaj bežični LAN radi na frekvenciji 5 GHz s korištenjem enkripcije sa WEP ključem do 152 bita.

4 Empirijsko istraživanje

Zbog različite opremljenosti dizajnerskih studija, različite obućenosti operatera, nije se pristupilo istraživanju usporedbe različitih tehnologija i općenito, nego se na neki način ovim istraživanjem htjelo samo uvidjeti u kolikoj mjeri dolazi do gubitka informacija prilikom njenog prijenosa u hrvatskim poduzećima. Kako u načelu do pogreške u prijenosu informacija u znatno većoj mjeri dolazi kod zahtjevnih poslova, promatrani su samo poslovi veći od 70 Mb.

Sukladno tome, provedeno je istraživanje u grafičkim poduzećima o prijenosu informacija putem lokalnih mreža. Istraživanje je provedeno na uzorku od 10 grafičkih dizajnerskih studija području Republike Hrvat-ske. Prijenos podataka pratio se tijekom jednog radnog dana. Promatrani su svi poslovi veći od 70 Mb. Istraživanje je izvedeno prikupljanjem podataka pomoću Tamosoft Inc. Commview softvera za mjerenje protoka paketnog prijenosa u mreži.

Nakon statističke obrade podataka dobiveni su sljedeći rezultati.

Slika 4: Postotak gubitka informacija putem LAN-a

5 Prednosti i mane bežičnih mrežnih sustava

Većina grafičkih tvrtki u Hrvatskoj je umrežena klasičnim žičanim ethernetom iako postoji mogućnost jednos-tavne nadogradnje na wirless LAN. Wirless LAN rješenja su naročito pogodna kod tvrtki gdje zbog mjesta lokacije nisu dozvoljeni građevinski radovi ili su preskupi, kao što su spomenici kulture i uska gradska središta. Na takvim su mjestima zbog jednostavnosti i brze instalacije bežične lokalne mreže vrlo interesantne. Naročito su pogodne u tvrtkama koje su locirane na više katova u jednoj zgradi zbog jednostavnosti postavljanja bez većih građevinskih radova na infrastrukturi. Pogodne su i kod situacija povezivanja grafičkih studija i tiskara koje su u susjednim zgradama. Samim pojavljivanjem, krajem prošlog stoljeća, bežična mrežna oprema je bila višestruko skuplja od žičane opreme. Današnjim razvojem tehnologije cijene opreme drastično padaju tako da za komercijalnu upotrebu u tvrtkama jedan AP IEEE 802.11g stoji oko150 euro dok SA IEEE 802.11g stoji do 70 euro što ih čini vrlo isplativim.

Pitanje sigurnosti je jedno od najčešće postavljanih kada su u pitanju bežične mreže. Bežične mreže razvojem postaju sigurnije od žičanih mreža. Za to postoje jaki argumenti, a ne smije se zaboraviti da i žičane mreže imaju svoj bežični dio, tj. da emitiraju zračenja čiji intenzitet nije mali, naročito kod današnjih UTP mreža. Kada je u pitanju sigurnost, glavne razlike izmeLAN i WLAN mreža potiču od različitog fizičkog nivoa. Sama Spread Spectrum tehnologija garantira visoki stupanj sigurnosti. Pored nje, mnogi bežični uređaji imaju ugrađene opcije za kriptiranje. IEEE 802.11, standardno predvisigurnosnu tehniku poznatu kao Wired Equivalent Privacy (WEP) koja se bazira na korištenju ključa i RC4 algoritma za enkripciju. Korisnici koji ne znaju ključ ne mogu pristupati WLAN-u. Enkripcija se neuporedivo lakše implementira kod WLAN-ova što je rezultiralo pojavom dosta nezavisnih proizvoča specijaliziranih za WLAN Security softver. Da bi netko pristupao WLAN mreži, mora imati informacije o radio opsegu, korištenom kanalu i podkanalu, sigurnosnom ključu i šiframa za autentifikaciju i autorizaciju korisnika. To je mnogo više podataka nego kod klasičnih žičanih mreža i čini WLAN mreže veoma sigurnim. To znači da je vrlo teško prodrijeti do podataka u jednoj grafičkoj tvrtki povezanoj bežičnim LAN-om.

Nedostaci bežičnih mreža u odnosu na žičane su brzina prijenosa za najzahtjevnije korisnike. Grafički studiji koji koriste rade s vrlo velikim dokumentima (obrada fotografija, prijeloma tekstova i velikih skenova) iskorištavaju brzine od 1 Gbs u prijenosu kod žičanih mreža dok im transfer od max. 54 Mbs nije dovoljan.

6 Zaključak

Kvalitetnija infrastrukturna značajno utječe na kvalitetu i intenzitet komunikacije među grafičkim tvrtkama i unutar njih samih. Gubitak informacija i grafičkih predložaka putem LAN-a kod promatranih tvrtki se kreće oko 6%. Taj postotak će se dalje smanjivati korištenjem naprednih i kvalitetnih infrastrukturnih rješenja.

Usprkos mnogim prednostima bežičnog prijenosa informacija, tisak još daje prednost žičanim vezama zbog potrebe velike brzine prijenosa podataka. Neprestani razvoj bežične tehnologije prijenosa podataka u budućnosti će vjerojatno riješiti i taj problem pa će upotreba bežičnog prijenosa tiskane informacije sa svim svojim navedenim prednostima biti svakodnevna relanost.

7 Literatura

1. A. Ambrose, Networking and Communications Solutions, www.intel.com, 5.05.2004.
2. E. Mentzer, The Future of Communications, www.intel.com/technology , 7.05.2004.
3. J. Deigon, More capacity, More Intelligence are the Critical requirments for service providers Worldvide, www. cisco.com, 10.05.2004.
4. R. l. Kolic, Ultra Wideband — the Next-Generation Wireless Connection, Technology@ Intel Magazine, intel.com. 10.05.2004.
5. T. Higgins, The Networking View, www.tomsnetworking.com, 11.05.2004.