Rețele de calculatoareRealizator: Chicu Silviu

Ce este o rețea?

▪ Rețeaua este o mulțime de calculatoare ce pot schimba informații prin intermediul unei structuri de comunicație.

▪ Fiecare calculator îşi păstrează independenţa de execuţie şi de gestiune a propriilor resurse.

Calculatoarele dintr-o reţea pot fi:

▪ de acelaşi tip, în cazul reţelelor omogene;

▪ de tipuri diferite, în cazul reţelelor eterogene.

Echipamentele specifice reţelei1. Adaptoare de reţea NIC (Network Interface Card)- plăci de interfaţă, prin care este posibilă conectarea

calculatorului la reţea;

2. Modemuri: dispozitive pentru conectarea unui calculator la reţea prin linie telefonică;

3. Dispozitiv de ataşare la mediu: echipament care transmite şi receptează semnalul între placa de reţea şi un mediu fizic de transmisie, altul decât cel suportat de placa de reţea, cum ar fi transmisia prin unde radio;

4. Hub-uri : necesare pentru conectarea calculatoarelor într-o reţea de tip stea, prin cabluri individuale;

5. Repetoare : amplifică semnalul pentru a mări aria de răspândire într-o reţea locală;

6. Punţile (bridges) : realizează conectarea a doua reţele de calculatoare, care prelucrează informaţia în funcţie de adresa destinatarilor şi expeditorilor;

7. Porţile (gateways): permit conectarea unor reţele de calculatoare care folosesc protocoale diferite;

8. Routere: controlează fluxul de informaţii şi optimizează căile de transfer a datelor; acestea sunt capabile să traducă protocoale de comunicare diferite.

Linii de transmisie▪ În general, o structură de comunicație este formată din linii de transmisie a semnalelor.

Aceste linii pot fi:

▪ 1) Cabluri cu fire torsadate- asemănătoare celor telefonice și care asigură o capacitate de transmisie de până la 1 Mbit/s.

▪ 2) Cablurile coaxiale- asemănătoare celor din rețelele de televiziune prin cablu, asigură o capacitate de transmisie de până la 1 Gbit/s.

▪ 3) Cablul optic- constă din fibre de sticlă sau din plastic transparent, acoperite cu un înveliș de protecție. Semnalul optic, emis de o sursă laser, se propagă prin fibră și este recepționat de o celulă fotosensibilă. Capacitatea de transmisie a unui cablu optic poate ajunge la valoarea de 1 Tbit/s.

▪ 4) Liniile cu microunde- sunt formate din stații de retransmisie ce operează în banda de unde centimetrice. Pe Pământ aceste stații se amplasează la 40-50 km una de alta, în raza vizibilității directe a antenelor și au capacitatea de transmisie de ordinul 10 Gbiți/s.

Tipuri de rețele

În funcţie de aria de răspândire, există următoarele tipuri de reţele:

Reţele locale – LAN (Local Area Networks) au o arie de până la 2 km. şi deservesc o instituţie (camera, clădire, campus). De obicei, ca linii de transmisie se utilizează cablurile cu fire torsadate și cablurile coaxiale.

Reţele regionale – MAN (Metropolitan Area Networks) care acoperă suprafaţa unui oraş sau sector. Liniile de comunicație se realizează prin cabluri coaxiale sau radiomodemuri (stații mici de transmisie-recepție).

Reţele globale – WAN (Wide Area Networks) cu o arie de răspândire geografică de mărimea unui stat sau continent. Ca linii de transmisie se utilizează cablurile optice și liniile cu microunde

Tehnologii de cooperare în rețea▪ Numim tehnologie de cooperare modul cum este organizată funcționarea în

comun a calculatoarelor și programelor din rețea. Cel mai frecvent în rețelele de calculatoare se utilizează tehnologiile client-server și egal-la-egal.

▪ În tehnologia client-server o resursă comună este gestionată de un calculator dedicat, denumit server. Calculatorul care dorește să aibă acces la aceste resurse se numește client. Pentru a utiliza resursele respective, orice client, trimite serverului o cerere. Serverul analizează cererile primite și, în funcție de statutul fiecărui client, le acceptă sau le respinge.

▪ În tehnologia egal-la-egal funcțiile tuturor calculatoarelor din rețea sunt identice. Fiecare calculator din rețea funcționează atât ca server, cât și ca stație de lucru, oferind pentru uzul public resursele de care dispune.

Topologia rețelelor

▪ Numim topologie a rețelei configurația geometrică a legăturilor între calculatoare.

Se definesc două tipuri de topologii ale reţelei:

▪ topologia fizică, adică modul în care sunt legate fizic calculatoarele;

▪ topologia logică, adică modul în care sunt transferate datele între componentele reţelei.

▪ Topologiile concrete ale rețelelor actuale sunt formate prin utilizarea structurilor de bază: stea, inel, magistrală, distribuită.

Topologia liniară sau magistrală

▪ În acest caz există un singur canal de comunicaţie la care sunt conectate toate calculatoarele. Cablul de legătură formează o linie de legătură de la un capăt la altul al reţelei. Fiecare calculator este conectat la canalul de comunicaţie şi transmite mesaje în reţea. Fiecare mesaj are un antet care conţine adresa calculatorului destinaţie.

Topologia inelară

În această topologie, calculatoarele sunt conectate circular.

Fiecare calculator este conectat prin intermediul canalului de comunicaţie la alte două calculatoare, astfel încât mesajele circulă de la un calculator la altul, pe un traseu interior, până când un calculator recunoaşte mesajul transmis.

Defectarea unui calculator înseamnă întreruperea canalului de comunicaţie.

Topologia stea

În această configuraţie există un calculator central la care sunt legate toate celelalte calculatoare.

Toate mesajele sunt schimbate prin intermediul calculatorului central, care are rol de dispecer şi distribuie mesajele în funcţie de adresa utilizatorului.

Topologiile distribuite

În acest caz, sunt legate circular mai multe calculatoare dispecer, care gestionează fiecare câte o reţea.

Mesajele circulă pe inel, până când unul dintre calculatoare recunoaşte în antet adresa unui calculator din reţeaua sa, preia mesajul şi îl transmite calculatorului destinatar.

Arhitectura rețelelor

▪ Numim arhitectură a rețelei modul în care este concepută rețeaua: topologia, protocoalele de comunicație, tehnologiile de cooperare în rețea.

▪ În domeniul arhitecturii pentru rețelele de calculatoare sunt cunoscute:

▪ ETHERNET – topologie Bus (maxim 150 de statii de lucru) produsa de firma Xerox in colaborare cu firmele Intel si Digital.

▪ RX-Net (maxim 255 statii de lucru), IPX, X25

▪ IBM Token Ring – topologie Ring (maxim 96 de statii de lucru)

▪ IBM – PC – topologie Bus

▪ ARCNET, MICOM, GATEWAY, G/NET