Reţele de calculatoare
Reţeaua de calculatoare (engleză: computer network) leagă între ele o mulţime mai mică sau mai mare de calculatoare, astfel încât un calculator poate accesa datele, programele şi facilităţile unui alt calculator din aceeaşi reţea. De obicei este nevoie desigur şi de măsuri de restricţie/siguranţă a accesului.
Metodele de conectare sunt în continuă dezvoltare şi deja foarte diverse, începând cu tot felul de cabluri metalice şi de fibră optică, chiar submarine, şi terminând cu legături prin unde radio cum ar fi WLAN, Wi-Fi, WiMAX sau Bluetooth, prin raze infraroşii ca de ex. IrDA sau prin intermediul sateliţilor.
La reţelele moderne de telefonie, radio, televiziune ş.a. informaţiile de transmis sunt mai întâi digitalizate (transformate în date) şi apoi transmise tot prin reţele de calculatoare şi/sau Internet, deoarece acestea oferă mari avantaje faţă de reţelele analoage tradiţionale respective.
Calculatoarele dintr-o reţea pot fi:
- de acelaşi tip, în cazul reţelelor omogene;
- de tipuri diferite, în cazul reţelelor eterogene.
Reţelele de calculatoare au apărut din necesitatea:
- de folosire în comun a unor resurse fizice scumpe (imprimante şi hard disk-uri scumpe, plotere, etc.);
- de folosire în comun a datelor şi a resurselor software. Atunci când mai mulţi utilizatori prelucrează aceleaşi date, este necesar ca variantele fişierelor să fie reactualizate, iar acest lucru se realizează prin reţea.
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;
- Reţele metropolitane – MAN (Metropolitan Area Networks) care acoperă suprafaţa unui oraş;
- Reţele globale – WAN (Wide Area Networks) cu o arie de răspândire geografică de mărimea unui stat sau continent. Cele mai mare reţele WAN sunt cele de servicii internaţionale (BBS), cum sunt CompuServe şi Internet.
Reţele personale (Personal Area Network)
Un Personal Area Network (PAN) este o reţea de calculatoare folosită pentru comunicarea între câteva mici calculatoare sau şi aparate multifuncţionale inteligente (smart), apropiate unele de altele. Exemple de dispozitive care sunt folosite în reţeaua de tip PAN sunt imprimantele, aparatele de fax, telefoanele mobile, Personal Digital Assistant (PDA-uri), scanere, aparate de poziţionare şi navigaţie GPS, playere "inteligente" şi altele. Raza de acţiune a reţelelor PAN este aproximativ de la 6-9 metri. Reţelele PAN pot fi conectate cu magistrale USB şi FireWire. Cu ajutorul unor tehnologii ca IrDA (unde infraroşii) şi Bluetooth (unde radio) se pot crea şi reţele de tip Wireless PAN (reţele PAN fără fir).
Reţele locale (Local Area Network)
Un LAN este o reţea care acoperă o zonă geografică restrânsă, cum ar fi la domiciliu, birou, sau o clădire. Reţelele LAN curente sunt bazate pe tehnologia Ethernet. De exemplu, o bibliotecă va avea o conexiune prin fir sau de tip Wireless LAN pentru a interconecta dispozitive locale (ex.: imprimante, servere) şi pentru a accesa Internetul. Toate calculatoarele din bibliotecă sunt conectate prin fir de reţea de categoria 5, numit UTP CAT5 cable, rulează protocolul IEEE 802.3 printr-un sistem de dispozitive interconectate care eventual se conectează şi la Internet. Cablurile care duc spre server sunt de tipul numit UTP CAT5e enhanced cable; ele suportă protocolul IEEE 802.3 la o viteză de 1 Gbit/s. În exemplul din dreapta reţeaua a fost construită în aşa fel încât calculatoarele angajaţilor bibliotecii din partea dreptă a imaginii pot accesa imprimanta color, înregistrările despre cărţile împrumutate, reţeaua academică şi Internetul. Toţi utilizatorii pot accesa Internetul, şi catalogul bibliotecii. Fiecare grup din reţea poate accesa imprimanta sa locală. În rest, imprimantele nu sunt accesibile din afara grupului respectiv. Toate dispozitivele interconectate trebuie să folosească nivelul 3 network layer din modelul de referinţă OSI, fiindcă în acest exemplu este vorba de mai multe subreţele (cu culori diferite). Subreţelele din interiorul bibliotecii au viteza de numai 10/100 Mbit/s, conexiune Ethernet pînă la utilizatorul final, şi Gigabit Ethernet către ruter-ul principal, care poate fi numit şi "layer 3 switch", fiindcă el are numai interfaţă Ethernet şi trebuie să "înţeleagă" IP. Mai corect ruterele se numesc: "ruter de acces" (ruterul de sus este un ruter de distribuire care conectează la Internet), şi "ruter al reţelei academice" - accesat de utilizator.
În prezent tehnologia Ethernet sau şi alte tehnologii LAN conforme standardului IEEE 802.3 operează la viteze de peste 10 Mbit/s. Aceasta este rata de transfer teoretică maximă. IEEE are însă proiecte de dezvoltare a standardelor de 40 şi chiar 100 Gbit/s.
Reţea academică (Campus Area Network)
Un Campus Area Network (CAN) este o reţea de LAN-uri interconectate, asemănatoare cu cea de tip MAN, dar ea se extinde pe o zonă geografică limitată, de exemplu a unei universităţi.
În cazul unei universităţi o reţea CAN poate face legătura între diferite clădiri ale campusului: departamentele academice, biblioteca universitară, căminul studenţesc. CAN este ca extindere în general mai mare decât reţelele locale LAN dar mai mic decât WAN. Reţelele CAN au fost create cu scopul de a facilita studenţilor accesul liber la reţeaua Internet şi la resursele universităţii.
Reţea metropolitană (Metropolitan Area Network)
Reţelele metropolitane (MAN) sunt reţele de mare extindere care de obicei împînzesc oraşe întregi. Aceste reţele folosesc pentru legături cel mai des tehnologii fără fir (wireless) sau fibră optică.
- Definiţia IEEE Standardul IEEE 802-2001 descrie MAN ca fiind o reţea metropolitană care este optimizată pentru o întindere geografică mai mare decît reţelele locale LAN, începând de la cartiere rezidenţiale, zone economice şi până la oraşe întregi. Reţelele metropolitane MAN la rândul lor depind de canalele de comunicaţii, şi oferă un transfer moderat pâna la transfer înalt de date. Reţeaua MAN în cele mai frecvente cazuri este proprietatea unui singur operator (companie), dar reţeaua este folosită de către mai multe persoane şi organizaţii. Reţelele MAN mai pot fi deţinute şi conduse ca utilităţi publice.
- Implementarea reţelelor metropolitane MAN Unele tehnologii folosite pentru aceste scopuri sunt ATM, FDDI şi SMDS. Dar aceste tehnologii vechi sunt în procesul de substiturire de către reţele Ethernet bazate pe MAN, ex: Metro-Ethernet. Reţelele MAN, la fel ca multe reţele LAN, au fost construite fără fir datorită folosirii microundelor, undelor radio, sau a undelor laser infraroşii. Multe companii dau cu chirie sau închiriază circuitele de la transportatori publici (din cauza costului ridicat al tragerii unui cablu prin oraş). Standardul actual de comunicare al reţelelor metropolitane este "Distribuite Queue Dual Bus", DQDB. Acesta este specificat în standardul IEEE 802.6. Folosind DQDB, reţelele pot avea o întindere de peste 50 km şi pot opera la viteze de la 34 pînă la 155 Mbit/s. Printre primii care au creat reţele MAN au fost companiile Internet peering points, MAE-West, MAE-East şi Sohonet media network.
Reţea de arie largă (Wide Area Network)
WAN desemnează tipul de reţele de transport de date care acoperă zone geografice mari şi foarte mari (de ex. de la un oraş la altul, de la o ţară la alta, de la un continent la altul), şi folosesc de multe ori facilităţile de transmisiuni de date de la transportori publici (ca de ex. companiile de telefonie). Tehnologiile WAN funcţionează în general la nivelele inferioare ale modelului de referinţă OSI: physical layer, data link layer şi network layer.
Reţea globală (Global Area Network)
Specificaţiile reţelei globale (GAN) au fost în curs de dezvoltare de către multe grupuri de specialişti. În general, reţeaua globală GAN defineşte un model de asigurare a comunicaţiilor mobile între un număr arbitrar de reţele WLAN, zone de acoperire prin satelit, etc. În proiectul IEEE 802.20, IEEE a stabilit standardele pentru reţeaua terestră GAN, valabile cu începere din iunie 2008.
Echipamente pentru realizarea reţelelor de calculatoare
-Placă de interfaţă cu reţeaua (Network Interface Card, NIC)
O placă de reţea, adapter de reţea sau placă de interfaţă cu reţeaua este o piesă / un circuit electronic care permite calculatoarelor să se lege la o reţea de calculatoare. Ea asigură accesul fizic la resursele reţelei, care la rândul lui permite utilizatorilor să creeze conexiuni/sesiuni/legături cu alţi utilizatori şi calculatoare.
-Repeater
Repeater-ul (se citeşte aproximativ ri-'pi-tăr) este un dispozitiv electronic care primeşte semnale pe care le retransmite la un nivel mai înalt sau la o putere mai mare, sau de cealaltă parte a unui obstacol, astfel ca semnalul să poată acoperi zone mari fără degradarea calităţii sale.
În telecomunicaţii definiţia de repeater are urmatoarele sensuri standardizate:
-un dispozitiv analog care amplifică semnalul de intrare indiferent de natura sa (analoagă sau digitală)
-un dispozitiv numeric care amplifică, redimensionează sau produce o combinaţie din aceste funcţiii asupra semnalului digital de intrare pentru a fi retransmis.
-Ethernet hub
Un "hub" de reţea (cuvântul englez hub se citeşte aproximativ hab şi înseamnă butuc de roată) este un dispozitiv pentru conectarea altor dispozitive fie prin cablu răsucit (de tip twisted pair), fie prin cablu de fibră optică; legătura permite ca reţeaua să se comporte ca un singur segment. Hub-urile funcţionează la nivelul 1 (fizic) al sistemului de referinţă OSI. În caz de blocare, hub-ul este responsabil şi pentru retransmiterea semnalului spre toate porturile sale.
Deseori hub-urile dispun de connectoare de tip BNC şi/sau AUI, pentru a permite conectarea la astfel de segmente de reţele cum ar fi 10BASE2 şi 10BASE5. Apariţia switch-urilor a înlocuit practic pe piaţă hub-urile, dar ele totuşi mai sunt întâlnite la conexiuni mai vechi şi în aplicaţii speciale.
-Hub - detalii tehnice
O reţea Ethernet unită prin hub-uri se comportă ca o reţea partajată, fiindcă la orice moment dat un singur dispozitiv transmite, iar fiecare gazdă este responsabilă de detectarea eventualelor coliziuni ale semnalelor, în care caz semnalul trebuie retransmis. În general hub-urile sunt dispozitive de transmitere de date cu randament scăzut. Hub-urile nu duc evidenţa despre traficul care trece prin ele, orice pachet de date care intă prin unul din porturile disponibile este transmis spre toate celelalte porturi. Pentru că fiecare pachet de date este trimis la toate celelalte porturi, are loc aşa numitul proces de coliziune a datelor care frânează fluxul datelor sub viteza nominală. Necesitatea gazdelor (host) pentru detectarea coliziunilor de date limitează numărul de hub-uri şi mărimea reţelei. Pentru reţele de 10 Mbit/s, sunt permise până la 5 segmente (4 hub-uri) între două staţii de lucru finale. Pentru reţele de 100 Mbit/s cifra se reduce la 3 segmente (2 hub-uri) între două terminale finale, şi acest lucru este permis numai dacă media de întârziere a semnalului este scăzută.
Multe hub-uri detectează probleme tipice, aşa cum ar fi coliziuni excesive pe unele porturi. Reţelele Ethernet bazate pe hub-uri sunt în general mai robuste decât reţele Ethernet pe bază de cablu coaxial, unde un dispozitiv cu malfuncţiuni poate deactiva un segment întreg. Chiar dacă nu este partiţionat automat, depanarea hub-urilor este o procedură mai uşoară fiindcă indicatorii de activitate situaţi în dispozitiv pot reflecta sursa problemei; în ultimă instanţă, pentru a localiza sursa unei probleme, dispozitivele pot fi deconectate de la hub pe rând, unul câte unul, mult mai uşor decât la un cablu coaxial.
Комментариев нет:
Отправить комментарий