Tehnička Škola u Šibeniku

Nova mreža "NulNet"

Osnovne karakteristike USB - a
Danas se kao novi standard u naša računala uvukla univerzalna serijska sabirnica (USB) i malo osvježila postojeće stanje. USB je standard koji će uskoro zamijeniti spore serijske, paralelne i druge priključke. Njegove prednosti su u tome što za instalaciju nekog uređaja nije potrebna posebna instalacija već samo priključiti uređaj i Windowsi će ga prepoznati i automatski instalirati potrebne drajvere. Uređaji koji se spajaju preko USB mogu se uključivati i isključivati za vrijeme rada računala, a maksimalno je moguće priključiti do 128 uređaja istovremeno. Zamišljeno je da objedini sve te stare ulazno/izlazne jedinice i slične uređaje na jedan standard i time, uz korištenje posebnog kontrolera, ugrađenog u danas već svaki čipset, upravlja radom svih tih uređaja. U prilog “Intelovoj” strani priče ide i činjenica da je USB zapravo besplatan, dok za IEEE 1934 tvrtka “Apple” traži jedan američki dolar po spojnom mjestu od tvrtki koje će to sučelje ugrađivati u svoje uređaje. Zbog toga “Intel” je iskoristio situaciju i izmislio novi standard USB koji je mnogo sporiji od IEEE 1934 (oko maksimalno 12 MB /s.). Firewall, tj. IEEE 1934 ima brzinu oko 400 MB / s. Danas je upravo uveden novi standard USB 2.0 koji je 30 do 40 puta brži od USB 1.1. Brzina USB 2.0 je oko 356 do 400 MB i sada je prava konkurencija “Appleovom“ IEEE 1934.

Kako radi USB?
USB priključak se sastoji od dvije žice za napajanje te dvije žice za podatke. Brzina prijenosa podataka ovisi o struji za 1.5 MB /s I =100mA, dok kod 12MB /s I = 500mA. Kada želimo poslati podatke drugom računalu, ti podaci su zapravo mnoštvo nula i jedinica. Točnije, svako slovo prema ASCII ima osam kombinacija npr. (10010111) koje predstavlja jedno slovo. Ta kombinacija od osam znakova (0 i 1) zove se bit, a osam bitova je 1 byte, a 1024 byte - ova = 1kB tj. 1024 kB = 1MB, što nam upravo govori da brzina od 1.5 ili 12 MB daje vrlo visokofrekventni signal. U jednoj sekundi obradi se oko 8388608 x 1.5 (12) kombinacija nula i jedinica. Umreženje dvaju kompjutora pomoću USB na udaljenosti oko 1km radilo bi na principu da oba računala spojimo pomoću direktnog kabela. Koristio bi se USB direktan kabel. Pošto je udaljenost od mene do moga prijatelja 1km, a nismo htjeli provlačiti nikakve kablove, niti koristiti telefonsku liniju ili koristiti kakvo bežično povezivanje, da bi smo se uspjeli povezati, a ne postavljati novi kabel, našli smo rješenje pomoću već gotove infrastrukture koristeći se nulvodičem. Novo ime antiglobalne mreže je "NulNet". Električna mreža je međusobno povezana sa svim elektranama, a time i trafostanicama što znači da signal poslan iz bilo kojeg grada ili bilo koje države u Europi i Aziji stiže do primatelja, jer su energetski sustavi u Europi i Aziji, a možda i Africi međusobno povezani. Svaki signal koji se pošalje se širi u svim smjerovima brzinom širenja napona. Nedostatak ovog načina spajanja je što je istovremeno moguća samo jednosmjerna komunikacija. Vjerojatno mislite kako postoji još 1000 problema kao što su pad napona, otpor zbog duljine žice, induktivne i kapacitivne smetnje, priključenje i isključenje uređaja na ili s mreže, strujni udari, naponsko preopterećenje, udari groma, kratki spoj, itd. Većina problema može se riješiti na slijedeći način:
Pošto je cijeli energetski sustav spojen paralelno, što znači da je napon konstantan u svim granama, a struja se grana, signal (digitalni) je napon, a ne struja. To znači da struja može biti približno jednaka nuli. Prema Ohmovom zakonu R = U / I napon (220 V) dijeljen kroz približno nuli daje vrlo veliki otpor, dok je kod klasičnog umrežavanja između dva računala spoj serijski pa napon nije konstantan i time je dužina vodiča ograničena na 5m. Fazno pomaknuti napon s obzirom na struju se javlja kod induktivnog i kapacitivnog opterećenja. Ta fazna razlika se javlja u fazama i one nemaju nikakvu vezu s nulom. Isključenje i priključenje uređaja uopće ne djeluje na nulu. Strujni udar također nije opasan za računalo, jer kao što znamo nula je u biti zemlja. U slučaju da negdje dođe do strujnog udara, on će putovati najkraćim putem prema zemlji. Za zaštitu od strujnog udara dovoljno je ugraditi osigurač, a od naponskog opterećenja postoje različite naprave, npr. releji. Za zaštitu od kratkog spoja dovoljno je u seriju spojiti osigurač i time se osigurati od vrlo visoke struje koja je posljedica kratkog spoja.

Mrežno igranje
Za mrežno igranje potrebna je dvosmjerna komunikacija. S ovim spojem dvosmjerna komunikacija nije moguća jer postoji samo jedan kabel. Taj problem bi se mogao riješiti tako da u jednoj sekundi postoje dvije poluperiode. Jednom poluperiodom primamo signal, a drugom šaljemo signal. Prije toga potrebno je sihronizirati tako da kada jedan prima podatke, da drugi šalje i to tako da dok god ne stigne posljednji podatak, primatelj ne šalje svoje. Upravo to je jedan od najvećih problema, jer komunikacija je jednosmjerna pa u tijeku sihronizacije onaj koji šalje podatke mora u istom trenutku prekinuti slanje i narediti drugom računalu da počne slati podatke. S takvom komunikacijom brzina je duplo manja. To i nije poseban problem jer brzina od 12 MB /s se prepolovila na 5 MB u jednom , 5 MB u drugom smjeru i 2MB dok se promijeni stanje primanja u slanje, a HDD IDE ATA33 prosječno realno gledajući ima oko 10-20 MB /s.
Također, treba ograničiti količinu podataka u poluperiodi jer kad se prekine slanje da u trenutku primanja ne bi u prazno slali podatke i time izgubili podatke u jednoj poluperiodi. Zbog toga treba postaviti određeni kapacitet cache memorije u koju bi se spremali podaci dok ih primamo. Pošto za mrežno igranje nije potrebno slati veliku količinu podataka, u jednoj poluperiodi bi se slali podaci za prošlu poluperiodu i sadašnju i tako nesmetano nastavili igrati tj. imali komunikaciju u dva smjera. U svezi umrežavanja nulvodičem zabranjeno je koristiti HEP električne vodove za bilo što osim distribucije električne energije. Ujedno, slanje visokofrekventnih napona može naškoditi trafostanici. Zato postoje uređaji za spriječavanje slanja takvih signala. Ipak, teorijski ovo bi radilo. Praktički, sve ovo će se testirati čim dođe oprema iz Zagreba i Čakovca uz HEP-vo dopuštenje. Za sva pitanja i informacije pišite na: nulnet_usb400_mb@hotmail.com

Filip Višić, 4.D