1. Retele de calculatoare – notiuni generale

Un grup de doua sau mai multe calculatoare conectate impreuna formeaza o retea. Calculatoarele dintr-o retea sunt numite noduri. Raportat la resurse, o retea de calculatoare este un ansamblu de resurse fizice (echipamente de comunicatie, medii de transmisie), logice (sisteme de operare, aplicatii) si informationale (biti, date) care comunica intre ele. Componentele retelei de calculatoare O retea de calculatoare poate fi structurata in urmatoarele componente:

componenta fizica (hardware) - cuprinde calculatoare, porti, punti, mediile de transmisie; componenta logica (software) - cuprinde sisteme de operare, aplicatii; componenta informationala cuprinde datele care circula prin retea;

Niveluri ale unei retele de calculatoare

Nivelul fizic - este constituit din cablurile sau alte echipamente ce leaga calculatoarele; Nivelul logic - interpreteaza semnalele obtinute; Nivelul de retea - identifica calculatoarele in retea; Nivelul de transport - raspunde de corectitudinea receptionarii datelor transmise intre

calculatoare; Nivelul de aplicatie - este software-ul folosit de fiecare calculator pentru accesul la alte resurse

ale retelei;

Avantajele utilizarii calculatoarelor in retea:

permite partajarea utilizarii resurselor indifferent de localizarea lor fizica; permite accesul programelor de la distant; permite accesarea bazelor de date de la distanta; posibilitatea persoanelor de a lucre acasa; reducerea costului; realizeaza o comunicare mai rapida intre oameni. Ghid de realizare a unei retele de calculatoare

Tipuri de retele In functie de aria de intindere retele se pot clasifica in: Local Area Network(LAN) - retea locala, in care calculatoarele sunt localizate foarte aproape unele de altele (in aceeasi cladire); Metropolitan Area Network(MAN) - retea metropolitana, se intinde pe teritoriul unui oras; Wide Area Network(WAN) - retea de larga acoperire, comunicarea se face intre calculatoare aflate la o distant foarte mare unele de altele; Global Area Network(GAN) - retea globala, este reteaua care leaga intre ele calculatoarele de pe intreg globul (Internetul).

Pentru a clasifica tipurile de retele se pot folosi mai multe criterii, printre care: 1

Topologia-aranjarea geometrica a sistemului de calculatoare. Conform acestui criteriu sunt cunoscute retelele: 1) magistrala (bus) - calculatoarele sunt asezate asemanator cu locurile dintr-un autobuz. Calculatoarele sunt interconectate la cablul principal al retelei si au acces in mod egal la toate resursele retelei. Aceasta retea are insa un defect si anume: daca reteaua este intrerupta intr-un loc fie accidental, fie prin adaugarea unui alt nod de retea atunci intreaga retea este scoasa din functiune. Este totusi una din cele mai ieftine moduri de a pune la cale o retea. 2) stea (star) - calculatoarele sunt asezate sub forma de stea. Legatura intre calculatoare se face prin intermediul unui concentrator. Avantajul esential al acesui tip de retea este ca celelalte cabluri sunt protejate in situatia in care un calculator este avariat sau un cablu este distrus. 3) inel (ring) - calculatoarele sunt asezate in cerc. Legatura intre calculatoare se face prin intermediul unui port de intreare si a unui port de iesire. Fiecare calculator transmite date catre urmatorul calculator din retea prin portul de iesire al calculatorului nostrum catre portul de intrare al calculatorului adresat; 4) arbore (tree)-calculatoarele sunt aszate sub forma de arbore; 5) ring star (inel stea); 6) plasa.

Protocolul - set de reguli si semnale pe care calculatoarele din retea le folosesc pentru a comunica. Unul dintre cele mai importante protocoale pentru retelele LAN este numit ETHERNET.

Arhitectura - determina clasificarea retelelor in urmatoarele retele:

1) Retele peer to peer(retele punct la punct) - fiecare calculator este responsabil: cu punerea resurselor proprii la dispozitia altor calculatoare din retea aceste resurse pot fi fisiere, directoare, programe de aplicatii, imprimante modeme, etc, de configurarea si pastrarea propriei sale securitati pentru aceste resurse si este responsabil de accesarea resurselor din retea necesare da la alte calculatoare omologe.

Avantajele retelei peer to peer sunt:

- usor de administrat;

- utilizarea unor component hardware mai putin costisitoare;

- nu este necesar un system de operare in retea.

Dezavantajele retelei peer to peer:

- nu sunt foarte sigure;

- pot afecta performantele utilizatorului;

- dificil de realizat copii de siguranta.

2) Retele client/server - toate resursele de retea disponibile (fisierele, directoarele, aplicatiile) sunt gestionate si gazduite centralizat, iar de acolo sunt accesate de catre calculatoarele client. Calculatoarele server dintr-o retea client/server sunt responsabile cu punerea la dispozitie si gestionarea resurselor partajate adecvate, precum si cu administrarea securitatii acestor resurse.

Avantajele retelelor client/server: 2

- foarte sigure;

- foarte fiabile;

- performante mai bune;

- copii de siguranta centralizate.

Dezavantajele retelelor client/server:

- mari consumatoare de resurse hardware;

- necesita administrare profesionista.

Elemente hardware ale unei retele de calculatoare

O retea are in alcatuirea sa o serie de componente elementare care asigura buna ei functionare, precum si integrarea sa in cadrul altor retele. In mare, componentele unei retele ar fi: placi de retea (NIC), switch, router, cablu UTP, conectori.

Placa de retea este un circuit electronic ce permite comunicarea intre calculator si retea. Se monteaza, de obicei, intr-un slot de pe placa de baza a calculatorului si furnizeaza interfata de conexiune cu reteaua. Tipul placii de retea trebuie sa corespunda cu mediul si protocolul folosite in retea. Placa de retea comunica cu reteaua printr-o conexiune seriala si cu calculatorul printr-o conexiune paralela.

Exemple de protocoale: Ethernet, Token ring, FDDI.

Tipuri de medii de comunicatie: twisted-pair, coaxial , wireless, fibra optic.

3

Un switch de retea este un dispozitiv care realizeaza conexiunea diferitelor segmente de retea pe baza adreselor MAC. Dispozitivele hardware uzuale includ switch-uri, care realizeaza conexiuni de 10, 100 sau chiar 1000 MB pe secunda, la duplex jumatate sau integral.

Jumatate duplex inseamna ca dispozitivul poate doar sa trimita sau sa primeasca la un moment dat, in timp ce duplex integral inseamna posibilitatea trimiterii si a primirii concomitente de informatie.

Utilizarea extinderilor special proiectate fac posibila realizarea unui numar mare de conexiuni utilizand diverse medii de retea, incluzand tehnologii utilizate curent, precum Ethernet, Fibre channel, ATM, IEEE 802.11.

Daca intr-o retea sunt prezente doar switch-uri si nu exista huburi, atunci domeniile de coliziune sunt fie reduse la o singura legatura, fie (in cazul in care ambele capete suporta duplex integral) eliminate simultan. Principiul unui dispozitiv de transmisie hardware cu multe porturi poate fi extins pe mai multe straturi, rezultand switch-ul multilayer.

Un repetor este cel mai simplu dispozitiv multi-port. Totusi, tehnologia folosita este considerata depasita din moment ce un hub retrimite orice pachet de date primit la toate porturile sale cu exceptia celui de la care l-a primit.

Atunci cand se folosesc calculatoare multiple viteza scade rapid si incep sa apara coliziuni care incetinesc si mai mult conexiunea. Prin folosirea switch-ului acest neajuns a fost rezolvat.

Tipuri de cablu

4

UTP: Unshielded Twisted Pair (Cablu cu perechi rasucite neecranat)

Cablul UTP este cea mai des intalnita varianta de cablu cu perechi rasucite din retelele de date. Cablurile UTP sunt numite adesea cabluri Ethernet, dupa Ethernet, standardul cel mai raspandit (dar nu si cel mai fiabil) ce foloseste cabluri UTP. Acesta este tipul principal de cablu utilizat in bucla locala a retelelor telefonice si in retelele de date (in special drept cablu patch sau conexiune temporara la retea) datorita flexibilitatii sale deosebite.

Spre deosebire de FTP si STP, cablul UTP nu are nici un tip de ecranare.

FTP: Foiled Twisted Pair (Cablu cu perechi rasucite in folie) Cablul FTP este un cablu UTP in care conductorii sunt inveliti intr-o folie exterioara de ecranare in scopul protejarii impotriva interferentelor externe. Folia exterioara are, de asemenea, rolul de conductor de impamantare.

STP: Shielded Twisted Pair (Cablu cu perechi rasucite ecranat) In acest tip de cablu, fiecare pereche este invelita intr-o folie de ecranare si ofera o buna protectie impotriva interferentelor si a diafoniei. Foliile de ecranare au, de asemenea, rolul de conductor de impamantare.

Cablul STP a fost utilizat cu precadere in retelele token ring, dar in prezent este rar implementat deoarece potentialele performante superioare tipului UTP nu justifica diferenta mare de pret. In plus, din cauza foliilor, flexibilitatea cablului este mult redusa.

5

Un conector este un ansamblu din elemente de metal si plastic care este folosit pentru conectarea unor cabluri intre ele sau a unui cablu la un echipament. Conectorii sunt intotdeauna pe cablu (porturile sunt pe echipamente).

Mufare cablu UTP

Pentru realizarea unui cablu Ethernet aveti nevoie de cablu, doua mufe RJ-45 si un cleste de sertizare UTP.

In urmatoarea imagine este prezentata diagrama pinilor (pin-out diagram) pentru cele doua tipuri de cabluri UTP normal (straight-through cable) care se foloseste la conectarea calculatorului la router/switch si in dreapta diagrama pinilor pentru cablul cross-over, cablu ce se foloseste la conectarea directa a doua PC-uri sau doua switch-uri. Mai jos in imagine sunt prezentate cele doua standarde de culori EIA/TIA 568A si EIA/TIA 568B.

6

Routerul este un dispozitiv de interconectare a retelelor locale de calculatoare, care permite transmiterea pachetelor de date dintr-o retea locala, intr-o alta retea pe baza unui proces numit rutare.

Rutare inseamna alegerea celei mai bune cai pentru un pachet intr-o anumita retea. Bineinteles, computerele care iau aceste decizii se numesc routere. Din punctul de vedere al retelelor locale, routerul este gateway-ul catre lumea exterioara. Fiecare host trebuie sa stie gateway-ul sau ruta implicita. Acest lucru inseamna configurarea computerului astfel incat acesta sa cunoasca adresa IP a ruterului sau implicit. In cazul in care computerul tinta nu se afla in aceeasi retea cu expeditorul, acesta din urma va contacta routerul si se va baza pe el pentru descoperirea caii catre tinta si trimiterea pachetelor la destinatie. Si aici isi dovedesc utilitatea cele doua parti ale adresei IP. Routerul are nevoie de partea de retea pentru a gasi reteaua tinta, iar partea host desemneaza tinta din cadrul retelei tinta. Daca reteaua sursa este aceeasi cu reteaua tinta, inseamna ca cele doua computere fac parte din aceeasi retea locala. In acest caz, expeditorul foloseste ARP pentru a descoperi adresa MAC si trimite datele direct la aceasta adresa. Subnet mask este folosit pentru a afla care parte a adresei apartine retelei si care host-ului.

7

Crearea propriu-zisa a unei retele de calculatoare

Cea mai simpla retea este o retea intre 2 calculatoare. Două calculatoare se pot conecta în reţea din următoarele motive:

Jocuri în reţea; Partajarea unei conexiuni de Internet; Schimb de fişiere; Partajarea unei imprimante.

Pentru asta acem nevoie de urmatoarele: Doua calculatoare; Doua placi de retea (in cazul in care cele 2 calculatoare nu au deja placa de retea integrata); Un cablu de retea CrossOver.

Dupa ce ne-am asigurat ca cele 2 calculatoare dispun de placi de retea montate, facem legatura intre ele prin cablul de retea.

Urmeaza sa atribuim IP-uri pentru cele 2 calculatoare. Folosim o clasa locala de ip-uri. 8

Un exemplu ar putea fi asa: Pentru primul calculatoar setam: IP - 192.168.0.1 Mask - 255.255.255.0

Pentru cel de-al doilea: 9

IP - 192.168.0.2 Mask - 255.255.255.0

Puteti pune ce IP vreti, dar important e ca cele 2 calculatoare sa aibe IP-uri diferite.

Verificarea conectivitatii retelei de calculatoare

Dupa asta puteti face un test sa vedeti daca totul este ok. Deschideti o fereastra a procesorului de comenzi DOS de pe calculatoarul cu IP-ul 192.168.0.1 [(Start -> Run : cmd) pt WIN XP sau (Start -> Run : command) pt WIN 98] unde scrieti:

ping 192.168.0.2 ar trebui sa obtineti ceva de genul:

Reply from 192.168.0.2: bytes=32 time=511ms TTL=54

10

Bibliografie

1. Retele de calculatoare – Andrew S. Tanenbaum

2. http://www.cisco.com/

3. http://www.computerexpert.ro

4. https://ro.wikipedia.org/wiki/Protocol_Internet

5. http://www.unibuc.ro/prof/niculae_c_m/telecom/internet_prot_ip.htm

6. http://www.omnisecu.com/tcpip/index.php

11