CONECTIVITATEA: DE LA LAN-uri LA INTERNET

CONECTIVITATEA: DE LA LAN-uri LA INTERNET

1. ELEMENTE DE BAZĂ PRIVIND CONECTIVITATEA

Termenul conectivitate cuprinde toate metodele utilizate pentru a construi conexiuni între sitemele de calcul, deci si între utilizatori. La nivel elementar conectivitatea implica legarea a doua calculatoare pentru a permite utilizatorilor sa foloseasca în comun anumite resurse. La limita superioara, conectivitatea foloseste satelitii pentru a crea conexiuni video în timp real pentru diferite companii cu vânzatorii sau asociatii aflati în cealalta parte 14414v219o a globului.

Succesul unei companii sau chiar supravietuirea sa depind de capacitatea de a comunica eficient informatii intern si extern. Sistemele de comunicatie, sunt alcatuite din hardware, software si un mediu de transmitere.

Sistemele de comunicatie pot fi publice, cum ar fi instalatiile telefonice, sau private.

Sistemul telefonic prezinta o serie de avantaje în ceea ce priveste realizarea comunicatiilor. Este o tehnologie utilizata de peste o suta de ani si ofera un nivel ridicat de încredere. Sistemul este fiabil, iar numarul mare de utilizatori permite mentinerea unui pret relativ scazut. În plus, conectarea sistemelor de calcul la sistemul telefonic se realizeaza foarte simplu, prin intermediul unui modem.

Sistemul telefonic are însa si unele dezavantaje: conexiunile sunt temporare (se întrerup la închiderea telefonului), unele medii de transmisie utilizate în sistem sunt învechite si incapabile sa asigure transferul datelor la viteze înalte.

Companiile ce cuprind sistemele telefonice ofera doua alternative ale liniilor publice obisnuite: linii dedicate si ISDN. Liniile dedicate, numite si linii închiriate, asigura conexiuni permanente si nu sunt folosite în comun cu alti utilizatori, deci garanteaza accesul continuu.

Standardul ISDN (Integrated Services Digital Network - retea digitala de servicii integrate) al firmei AT&T fig245 a fost conceput pentru transmiterea cu mare viteza a datelor digitale si permite transportul pe aceeasi linie a maximum trei semnale separate. Aceasta înseamna ca pe o linie ISDN se poate efectua o convorbire telefonica obisnuita si, în acelasi timp, se poate realiza conectarea sistemului de calcul la o retea. Serviciile ISDN sunt disponibile numai în marile orase, iar conversia la acestea are un pret ridicat.

fig 245

Exista si alte variante ale sistemelor telefonice publice. Se poate instala un sistem telefonic pentru necesitatile interne, utilizând sistemul public numai pentru comunicatia cu exteriorul. Un schimb de ramuri private (PBX - private branch exchange) este un sistem telefonic intern ce include echipamentele si cablurile, iar liniile pot fi utilizate pentru transmisia vocii si a datelor fara a plati taxe companiilor telefonice pentru fiecare convorbire.

Medii de comunicatie

Mediile de comunicatie asigura legatura dintre dispozitivele de transmisie si receptie. Mediul de comunicatie cel mai comun si mai ieftin pentru distante scurte este cablul.

fig 246

Cablul poate fi bifilar torsadat fig246 - utilizat pentru transmisiile de date pe distante scurte si pentru trasnmisiile vocale de joasa densitate, chiar si pe distante lungi. Legaturile telefonice utilizeaza acest tip de cabluri.

fig 247

Cablul coaxial fig247 - reprezinta principalul mediu de comunicatie pentru televiziunea non-clasica. (De aceea se si numeste "cablu TV").

Fibrele optice fig248 - sunt fibre extrem de fine confectionate din sticla, având un diametru mai mic decât al unui fir de par. În exterior, fiecare fibra este îmbracata pentru a reflecta lumnia spre interior, iar fibrele astfel îmbracate sunt înfasurate nîn plastic. Mai multe manunchiuri de fibre optice formeaza un cablu de fibre optice. În locul electricitatii, cablurile optice utilizeaza pentru transmisie radiatiile emise de un laser sau de o dioda emitatoare de lumina. (186000 de mile pe secunda. Nu este numai o idee buna - este legea. Rob MORSE).

fig 248

Metoda transmisiei fara fir este utilizata pentru transmisiile radio si TV si în cazurile în care cablurile nu reprezinta o varianta practica. Cea mai putin costisitoare metoda de transmisie fara fir sunt undele radio, utilizate pentru telefoanele si modemurile celulare.

fig 249

Transmisiile prin microunde sunt utilizate, de asemenea, pentru telefoanele celulare si pentru pagere. Microundele îsi au însa dezavantajul lor. Transmisiile trebuie efectuate în linie dreapta si nu pot strabate cladiri sau alte obiecte solide. Datorita curburii Pamântului distanta maxima de transmitere a microundelor este de 42,5 km. Pentru distante mai mari, se construiesc o serie de statii cu releu de retransmisie a microundelor, care permit transmiterea mai departe a semnalelor. O alternativa este transmiterea microundelor catre un satelit, apoi transmiterea mai departe catre un alt satelit sau o alta statie situata la sol fig249

Pentru a putea utiliza satelitii la transmiterea microundelor, acestia trebuie sa se afle într-o pozitie previzibila relativ la statiile aflate la sol. Din acest motiv acestia sunt plasati pe o orbita geostationara (orbita lui CLARKE - la 35866 km. deasupra ecuatorului), ceea ce înseamna ca parcurge orbita Pamântului cu o viteza egala cu viteza de rotatie a acestuia, determinând efectiv mentinerea satelitului în aceeasi pozitie relativa.

2. REŢELE DE CALCULATOARE fig250

fig 250

În sens general, o retea este orice sistem care permite comunicarea între persoane sau masini. Sistemul de comunicatii telefonice este o retea publica. Retelele de calculatoare sunt grupuri de sisteme de calcul si dispozitive periferice conectate prin cabluri sau medii de comunicatie fara fir si capabile sa comunice între ele.

Existenta unei retele ofera posibilitati nelimitate, de la mesaje de posta electronica (e-mail) transmise de la utilizator la utilizator pâna la nivelul de lucru interactiv la un proiect de grup.

Exista trei tipuri de retele:

daca nodurile (calculatoarele conectate la o retea sunt denumite noduri) se afla în imediata vecinatate unul fata de altul (de regula în interiorul aceleiasi cladiri), este vorba de o retea locala (LAN - Local Area Network).

daca nodurile sunt dispersate pe o zona mai extinsa (la nivelul unei regiuni, a unei tari sau pe întreg globul), reteaua este denumita retea extinsa (WAN - Wide Area Network).

Internetul

Toate retelele necesita standarde si protocoale de comunicatie comune.

Fiecare retea utilizeaza un standard de retea ce specifica modul de transmisie al unui semnal prin reteaua respectiva. Standardele de retele includ metode de rezolvare a coliziunilor ce apar la întâlnirea a doua semnale. Satndardele sunt proiectate pentru a accepta una sau doua viteze de transmitere a datelor, limitate sau permise de alegerea mediului de comunicatie. Toate calculatoarele dintr-o retea trebuie sa utilizeze acelasi standard de retea, lucru care se asigura prin achizitionarea de placi de extensie standard pentru fiecare dintre calculatoarele conectate la retea.

Placile adaptoare pentru retea pot fi de tip Ethernet, Token-Ring, Arcnet, FDDI sau ATM.

Retele locale

fig 251

fig 252

Când un numar de utilizatori trebuie sa se interconecteze frecvent sau pentru perioade lungi de timp, solutia cea mai putin costisitoare este utilizarea unei retele locale sau LAN. Exista doua tipuri de retele locale: fara server central (peer-to-peer) si client-server. Retelele fara server conecteaza calculatoarele utilizatorilor direct sau prin intermediul unui dispozitiv numit hub. Retelele client-server utilizeaza unul sau mai multe calculatoare de dimensiuni mari, numite servere, care stocheaza software special de retea si aplicatii si date necesare mai multor utilizatori. Calculatoarele din retea care nu sunt servere se numesc clienti sau statii de lucru

Retelele fara server fig251 functioneaza bine în cazul unui grup mic de utilizatori care necesita folosirea de servicii de partajare a fisierelor si imprimantelor. În functie de ce software de retea este utilizat, retelele fara server pot contine 2-25 calculatoare apropiate din punct de vedere fizic.

Retelele client-server. Exista trei tipuri de LAN-uri client-server. Fiecare tip are un aspect sau o topologie diferita.

fig 254

fig 253

LAN-ul în stea fig252 , de tip Ethernet, conecteaza fiecare calculator direct la server. Toate fluxurile de informatii dintre doua statii de lucru, cum ar fi mesajele de e-mail, trec prin server.

Într-un LAN Token-Ring fig253 , comunicatiile au loc într-un inel care conecteaza toate calculatoarele si serverul. Transmiterea mesajelor de la un calculator la altul poate decurge mai rapid, deoarece informatiile nu trebuie sa treaca neaparat prin server. Reteaua de tip Token-Ring este în general mai scumpa decât reteaua de tip Ethernet, datorita preturilor adaptoarelor si a unitatilor centrale.

În cadrul celei de-a treia tehnologii, LAN magistrala fig254 , calculatoarele sunt conectate la o linie comuna de comunicatii care începe de la server. Topologia magistrasa este similara unei linii de autobuz, unde fiecare calculator reprezinta o statie. similar LAN-urilor stea, informatiile trimise de la un calculator la altul trebuie sa treaca prin server.

Software de retea

Majoritatea LAN-urilor client-server utilizeaza software de retea Novell NetWare sau Windows NT fig255 . Pâna de curând, NetWare a fost programul standard pentru LAN-uri si toate celelalte programe de retea erau considerate de importanta secundara.

fig 255

n prezent, în lupta pentru suprematia pe piata programelor LAN sunt angajate firmele Microsoft si Novell. În acelasi timp, desi nu este foarte popularizat, unul din cele mai puternice siteme de operare este LINUX fig256

Fiecare program are avantajele sale si alegerea unui produs este legata de alte optiuni privind topologia, protocolul de comunicatie prin retea, standardele de retea, numarul de utilizatori anticipat si aplicatiile care se folosesc în retea.

fig 256

NT Server de la Microsoft ofera o securitate mai buna si posibilitati de conectare mai simpla la Internet, dar NetWare este superior în privinta instalarii pentru un numar mare de utilizatori. Alte programe de retea, cum ar fi Banyan Vines si LANtastic, sunt participanti secundari în lupta pentru viitorul retelelor locale.

fig 257

Sub Windows, functiile pentru lucrul în retea se bazeaza pe urmatoarele blocuri structurale: adaptor protocol client si servicii fig257

Adaptorul - este nivelul cel mai de jos în arhitectura retelei. El asigura interfata între cablul fizic ce conecteaza calculatoarele si sistemul intern de lucru în retea al mediului Windows.

Windows include un nivel de soft pentru fiecare adaptor de retea, care permite integrarea placii adaptoare în structura mediului Windows pentru lucrul în retea.

Asa cum am aratat anterior placile adaptoare pentru retea pot fi de tip Ethernet, Token-Ring, Arcnet, FDDI sau ATM.

Adaptorul se instaleaza folosind programul Add New Hardware Wizard (mod de lucru descris în sectiunile anterioare).

Clientul retelei - permite calculatoarelor sa comunice cu un anumit sistem de operare din retea. Toate tipurile de server produse de Novell, Microsoft, Banyan si altele au nevoie de un client care sa fie încarcat pentru comunicarea cu serverul realizat de acesti producatori.

Serviciile - permit calculatorului sa utilizeze în comun unitatea de disc sau imprimanta cu alte calculatoare din retea. Serviciile permit administratorilor retelei centrale sa lucreze cu softurile si cu componentele hard ale statiei de lucru.

Protocoale standardizate

Protocolul este limbajul de baza folosit de calculatoare pentru comunicarea în retea. El defineste modul în care calculatoarele pot detecta celelalte calculatoare si regulile pe care le vor aplica pentru transferul de date.

fig 258

În 1975, organizatia VINTON CERF a Universitatii Stanford fig258 a creat un protocol de comunicatie numit protocol de control al transmisiunilor - TCP (Transmission Control Protocol) si un protocol de adresare numit protocolul Internet - IP. TCP împarte mesajele în fluxuri de pachete ce sunt trimise si reasamblate la desinatie. IP stabileste o adresa pentru fiecare pachet si îl dirijeaza printr-o serie de noduri si retele pentru a ajunge la destinatia finala. În 1983.

fig 259

TCP/IP a devenit standardul principal de conectare al retelelor de calculatoare. Standardul TCP IP a permis evolutia Internetului de la primele patru calculatoare gazda (calculatoarele centrale ale retelei) existente în 1969 la aproape 600 de sisteme gazda la sfârsitul anului 1983.

În 1983, sectiunea militara a retelei ARPANET s-a separat devenind MILNET. Departamentul Apararii fig259 a întrerupt finantarea ARPANET în 1989. În acel moment, Internetul era deja independent si nu mai avea nevoie de sprijinul guvernului american. Universitati, laboratoare si firme particulare din întreaga lume stabilisera deja principalele linii de comunicatie.

În afara de protocolul TCP/IP sistemul Windows mai poate folosi si protocoalele: IPX/SPX si NetBIOS

fig 260

Internet

În secolul XX, telefonul a schimbat modul de comunicare interumana si. în consecinta, a creat o apropiere între oameni. În prezent, aceleasi linii telefonice ofera acces instantaneu la orice tip imaginabil de informatii si asigura comunicatia si comunicarea între oameni din întreaga lume.

fig 261

În Statele Unite ale anilor , toata lumea era îngrijorata de posibilitatea unui atac nuclear din partea Uniunii Sovietice. Populatia construia adaposturi si îsi asigura stocuri de provizii pentru eventualitatea inimaginabilului eveniment. Armata SUA cauta un mod de asigura supravietuirea retelelor de comunicatie în urma unui atac, chiar în cazul distrugerii unor instalatii locale. În consecinta, Agentia de proiecte de cercetare avansate (ARPA - Advanced Research Projects Agency) a Departamentului Apararii al SUA a conceput un proiect de comunicare între cercetatorii universitari si inginerii în domeniul  calculatoarelor si al liniilor telefonice. Acest proiect numit ARPANET fig260 , a permis cercetatorilor afalti la mare distanta sa foloseasca în comun facilitatile calculatoarelor de care dispuneau. Un succes mult mai mare l-a avut utilizarea sistemelor ARPANET pentru schimbul de mesaje electronice între utilizatori.

Etapa urmatoare în comunicatiile electronice de la persoana la persoana a fost gasirea unui mod de transmitere a aceluiasi mesaj mai multor utilizatori. Acesta a permis sustinerea unor dialoguri pe scara larga, în cadrul carora fiecare putea citi si raspunde la mesajele celorlalti. Au fost create listele stabilindu-se si un sistem de distributie al mesajelor electronice. Una dintre primele liste postale de mari dimensiuni era destinata pasionatilor de literatura stiintifico-fantastica si s-a numit SF-Lovers fig261 . Pe baza combinatiei între posta electronica, transferurile de fisiere si listele postale a luat fiinta aceasta retea a retelelor numita INTERNET

fig 262

Internetul din ziua de azi este un ansamblu de retele de calculatoare din întreaga lume care ofera acces la o serie de servicii si surse de informatie. Unele servicii îsi au radacinile în ARPANET si în primele sisteme de buletine electronice, dar altele au devenit posibile datorita evolutiei Web-ului si facilitatilor multimedia ale calculatoarelor de astazi. Tot felul de companii harware si software concureaza pentru avantajele ce pot fi obtinute prin dezvoltarea de noi produes pentru interfata cu Web-ul. În fiecare zi, în Web apare un nou serviciu sau o noua inovatie. Singurii câstigatori în aceasta competitie, în afara consumatorilor, sunt acele companii capabile sa-si asume riscuri, sa creeze produse si servicii flexibile si sa fie permanent deschise noilor idei.

Servicii în World Wide Web

World Wide Web este piata, facilitatea de cautare si instrumentul de comunicare cu cea mai rapida dezvoltare. Permite gasirea de informatii despre orice subiect imaginabil - de la scorurile meciurilor de fotbal si preturile actiunilor pâna la obiceiurile alimentare ale unei insecte din Amazonia fig262 . Se pot urmari prezentari de filme, sa se audieze secvente sonore de pe ultimele CD-uri muzicale, sa se asculte stirile, sa se mearga la cumparaturi, sa se rezerve bilete la tren, avion si sa se poarte conversatii cu diverse persoane din întreaga lume.

fig 263

Web-ul este în primul rând interesant datorita diversitatii informatiilor oferite gratuit tuturor utilizatorilor. Se pot transfera din retea programe gratuite, se poate citi ziarul, se poate afla pretul diferitelor produse fig263 . Teoretic, este imposibil sa nu se gaseasca ceva interesant. Întrucât continutul este într-o vesnica schimbare, întotdeauna exista informatii noi sau un nou site (locatie) de explorat.

Servicii comune în Internet

fig 264

Înaintea aparitiei sistemului World Widw Web, utilizatorii Internetului aveau acces la o serie de instrumente care permiteau utilizarea calculatoarelor din Internet. Web-ul bazat pe grafica a încorporat cu succes o mare parte din aceste servicii bazate pe text. trei dintre cele mai utilizate servicii Internet disponibile în ambele forme - text si grafica - sunt e-mail, listele postale si grupurile Usenet.

E-mail

Posta electronica sau e-mail este probabil cel mai cunoscut dintre toate serviciile Internet. E-mail reprezinta un serviciu care permite utilizatorilor transmiterea de mesaje electronice catre alte persoane cu adrese electronice, indiferent de sistemul de calcul folosit. acesta ofera posibilitatea de a trimite aproape instantaneu documente scrise dintr-o parte în alta a globului schimbând conceptia oamenilor despre corespondenta.

fig 265

O aplicatie e-mail tipica bazata pe pe Windows este Netscape Mail fig264 . În directoarele sale pot fi introduse atât mesajele transmise, cât si cele primite. În partea dreapta a ecranului sunt afisate informatii despre persoana care a transmis mesajul, subiectul si data trimiterii. Continutul propriu-zis al mesajului este afisat în partea inferioara a ecranului.

Cel mai semnificativ avantaj al postei electronice în raport cu formele traditionale de corespondenta este capacitatea de a raspunde simplu la mesajele.

Alte oferte de e-mail sunt puse la dispozitie de Yahoo, Hotmail, Mail.com precum si din România - Kappa.ro, FX.ro, ROL.ro. fig265

OBSERVAŢIE

Multe persoane au descoperit ca prin e-mail pot coresponda mai eficient si mai rapid decât prin utilizarea metodelor postei traditionale.

Liste postale

fig 266

Listele postale, numite listserv-uri, sunt descendentii directi ai listelor postale ARPANET. Exista practic zeci de mii de liste postale referitoare la orice subiect imaginabil - de la informatii despre calculatoare la cele referitoare la alimentatia în diferite afectiuni medicale. Listele postale reprezinta o metoda de grupare a mesajelor e-mail, care permite gestionarea avalansei de mesaje ce poate scapa de sub control. Desi pot fi utlie în sensul informarii într-un anumit domeniu sau pe un anumit subiect, listele trebuie grupate cu grija pentru a evita "scufundarea" în sutele de mesaje. fig266

Newsgroup-urile Usenet fig267

fig 267

Newsgrup-urile Usenet reprezinta grupuri de discutii bazate pe text pe marginea oricarui subiect imaginabil - un tip de liste postale cu un caracter mai public. Din punct de vedere tehnic, newsgroup-urile nu fac parte din Internet deoarece utilizeaza protocolul de copiere UNIX - UNIX (UNIX to UNIX Copy Protocol - UUCP) în loc de TCP IP. Totusi, acestea au devenit un serviciu atât de popular încât majoritatea furnizorilor de Internet ofera si acces la aceste grupuri. Orice persoana cu acces la Usenet poate participa oricând la un newsgroup public (unele grupuri sunt întretinute de persoane particulare si nu sunt accesibile marelui public).

Uneori, gasirea unui newsgroup de calitate poate fi un test. Deseori, una dintre cele mai bune metode este discutia cu diferite cunostinte. O alta metoda este consultarea articolului FAQ (Frequently Asked Questions - Întrebari frecvent puse) din grupul news.answers. Acest articol descrie în linii mari grupul, scopul acestuia, membrii si subiectele discutate de obicei.

Alte servicii Internet

fig 268

În afara instrumentelor legate de corespondenta, exista instrumente bazate pe text utilizate pentru schimbul de fisiere si comunicarea cu alte calculatoare din Internet. Utilizatorii Web-ului pot obtine acces la aceste servicii din diverse site-uri Web. Serviciile sunt urmatoarele:

FTP - reprezinta un sistem ce permite utilizatorilor transferul de fisiere de pe un calculator pe altul. Pot fi transmise programe, fisiere multimedia sau documente. fig268

GOPHER - un instrument de cautare ce permite utilizatorilor sa desfasoare operatii de cautare prin Internet cu ajutorul unui mediu, este înlocuit treptat de Web. A fost utilizat frecvent la începuturile Internetului.

fig 269

IRC (Internet Realy Chat - Discutii bazate pe internet) este un sistem de discutii ce permite utilizatorilor sa trimita mesaje si sa primeasca raspunsuri pe loc de la alte persoane. fig269

TELNET - este un sistem ce permite accesul la alte calculatoare si rularea unor aplicatii sau accesul la fisiere aflate pe aceste sisteme. Bazele de date ce contin cataloage de biblioteca sunt deseori configurate cu ajutoril TELNET. fig270

WAIS (Wide Area Information Server - Server de informatii pe zone extinse) ofera un sistem de indexare bazat pe text pentru documente cautate în anumite baze de date. A fost utilizat frecvent la începuturile Internetului.

Internetul si intraneturile

fig 270

O mare parte din atractia Internetului consta în capacitatea acestuia de a fi utilizat pe toate platformele sau toate tipurile de calculatoare, utilizând diverse sisteme de operare. Spre deosebire de multe LAN-uri, Internetul accepta calculatoarele Macintosh si PC, masini UNIX si orice tip de dispozitive de calcul cu capabilitati de conectare prin intermediul liniilor telefonice. O facilitate recenta a Internetului o reprezinta retelele Internet private numite intraneturi fig271 . Un intranet este un site World Wide Web care este accesibil numai angajatilor unei organizatii. În iunie 1996, aproape 20% din companiile americane utilizau intraneturi, iar acest procent continua sa creasca într-un ritm foarte rapid, intraneturile devenind zona din Internet cu cea mai rapida dezvoltare.

fig 271

Intraneturile necesita programe pentru construirea si mentinerea unui site Web. Multe companii de baze de date ofera versiuni Internet si intranet ale produselor lor pentru dezvoltare de baze de date. Microsoft, Borland, Oracle si altele ofera instrumente de dezvoltare a bazelor de date disponibile pentru folosirea într-un intranet.

fig 272

La parcurgerea Internetului, majoritatea activitatilor - localizarea si transmiterea datelor - nu au loc pe calculatorul pe care se lucreaza, ci pe serverul Internet la care s-a realizat conectarea. Intraneturile solicita intens echipamentele hardware prin cresterea numarului de cereri de pe serverele de retea. Adesea se folosesc servere si programe de server intranet separate pentru gestionarea traficului de retea. Un server poate oferi acces la Web, în timp ce un altul gestioneaza securitatea sistemului, verificând contul si parola fiecarui utilizator înainte de a permite accesul. Adaugarea unui sisitem de securitate numit firewall (parafoc) pe un server Internet previne accesul la intranet al utilizatorilor neautorizati din Internet. fig272

Puterea unui intranet - accesul usor la informatiile interne - este si cel mai mare dezavantaj. Atunci când intraneturile acorda o atentie mai mare "invadatorilor" decît protectiei interne a documentelor sensibile, cele mai mari riscuri privind securitatea provin din interiorul sistemului.