RETELE DE CALCULATOARE

REŢELE DE CALCULATOARE

1.1 TIPURI DE REŢELE

Pentru clasificarea retelelor de calculatoare se pot utiliza mai multe criterii, care depind de parametrii care sunt analizati pentru a realiza departajarea.

Functie de raspândirea geografica, retelele se împart în:

retele locale (Local Area Networks, LAN, limba engleza), utilizate pentru a conecta calculatoarele unei firme în scopul schimbului de informatii si utilizarii în comun a anumitor dispozitive periferice.

Au dimensiuni restrânse si de aceea timpul maxim de transmisie a unui mesaj este limitat si cunoscut dinainte. Transmiterea informatiilor se face folosind un singur cablu la care sunt legate toate calculatoarele, permitând viteze de transfer de 10-100 Mbps*. Sunt utilizate topologii de aranjare a calculatoarelor în retea de tip magistrala (la un cablu liniar se leaga toate calculatoarele) sau de tip inel (la un cablu închis de forma unui inel se leaga toate calculatoarele);

retele metropolitane (Metropolitan Area Networks, MAN, limba engleza) sunt LAN-uri extinse ce acopera birouri învecinate sau cartiere alaturate. Pe acelasi cablu (eventual doua cabluri) se transmit date, voce si chiar televiziune prin cablu;

retele larg raspândite geografic (Wide Area Networks, WAN, limba engleza) acopera zone întinse, ca tara sau continentul, si sunt compuse din calculatoare si subreteaua de comunicatii. Calculatoarele pe care se executa programele utilizatorilor se numesc gazde (host, limba engleza). Subreteaua de comunicatii transmite mesajele de la o gazda la alta, si se compune din liniile de transmisie (numite linii sau canale) si elementele de comutare a mesajelor (calculatoare specializate care transmit mai departe informatiile primite, numite noduri de comutare a pachetelor sau rutere).

Subreteaua se compune dintr-un numar oarecare de linii telefonice, cu ajutorul carora informatiile se transmit de la o gazda la alta, prin parcurgerea succesiva a anumitor segmente. O astfel de subretea se numeste punct-la-punct sau subretea cu comutare de pachete. Cele mai des utilizate topologii pentru aceste subretele sunt stea, inel, arbore, completa sau neregulata;

retele radio. Sunt utilizate pentru a lega între ele calculatoare, fara a se utiliza firul ca element de legatura. Astfel, pentru ca un calculator sa poata accesa reteaua de pe uscat, de pe apa sau din aer, se utilizeaza legatura radio cu ajutorul careia se pot transmite sau primi faxuri, mesaje de posta electronica, se pot citi fisiere, etc. Au viteze mai mici de transmitere a informatiei (1-2 Mbps) si o rata mai mare a erorilor, în schimb permit legaturi în orice situatie;

Internet-ul Este definit ca un sistem mondial de retele de calculatoare interconectate, care înlesneste serviciile de comunicare a datelor cum ar fi deschiderea unei sesiuni de lucru la distanta, transferul de fisiere, posta electronica si grupurile de discutii.

Internet-ul are 5 aplicatii principale:

posta electronica.- utilizatorii conectati compun, trimit si primesc mesaje;

stiri.- utilizatorii conectati la grupuri de stiri primesc si transmit informatii pe diferite teme;

conectare la distanta - utilizatorii se pot conecta la orice calculator pe care au cont deschis;

transfer de fisiere - utilizatorii conectati pot copia informatii de pe un calculator pe altul.

WWW (World Wide Web) prin care pe un calculator sunt puse la dispozitia utilizatorilor conectati, pagini de informatii ce cuprind text, poze, sunet, video, cu posibilitatea de navigare de la o pagina la alta.

Tabelul 1

Tipuri de retele de calculatoare functie de aria de raspândire

Sursa: Andrew S.Tanenbaum, Retele de calculatoare, p.7

Retelele de calculatoare se împart, functie de tehnologia de transmisie, în:

retelele cu difuzare, care au un singur canal de comunicatie care este accesibil tuturor calculatoarelor din retea.

La nevoie, fiecare calculator transmite mesaje scurte numite pachete, primite de toate celelalte calculatoare; o parte a mesajului (numita câmp de adresa) specifica destinatarul mesajului. Calculatoarele din retea asteapta mesaje, iar când un pachet apare în retea, el este prelucrat de calculatorul care si-a recunoscut adresa, dar este ignorat de celelalte calculatoare din retea. Aceasta operatie poarta numele de transmitere de mesaje.

O varianta a trimiterii de pachete este aceea în care toate calculatoarele din retea sunt destinatari ai pachetului, operatiunea numindu-se în acest caz difuzare de pachete. Pentru unele retele se poate defini si operatiunea de trimitere multipla, care consta în trimiterea pachetelor catre o submultime a calculatoarelor din retea;

retele punct la punct, care dispun de mai multe conexiuni între calculatoarele retelei, ideal fiind cazul când fiecare calculator este legat de toate celelalte. Cum fizic (si nu numai) acest lucru este de obicei greu de realizat, reteaua dispune de conexiuni între anumite calculatoare. Transmiterea mesajului se face prin parcurgerea unui traseu ce contine unul sau mai multe calculatoare; uneori exista mai multe trasee posibile si atunci intervin algoritmii de dirijare care cauta traseele cele mai scurte (sau cele mai ieftine, etc.).

Prin topologia unei retele se întelege modul de interconectare a calculatoarelor în retea. Folosirea unei anumite topologii are influenta asupra vitezei de transmitere a datelor, a costului de interconectare si a fiabilitatii retelei.

Dupa topologia retelelor, ele pot fi:

retele cu topologie tip magistrala (bus), este cea mai folosita atunci când se realizeaza retele locale de mici dimensiuni, iar performantele nu trebuie sa fie spectaculoase. Acest model topologic se mai numeste si magistrala liniara, deoarece exista un singur cablu care leaga toate calculatoarele din retea. Avantajul este atât acela al costului mai scazut (se foloseste mai putin cablu), dar si acela ca, în cazul ruperii unui cablu sau defectarii unui calculator, nu se ajunge la oprirea întregii retele. Dezavantajul folosirii unui singur cablu este ca, atunci când doreste sa transmita date, calculatorul trebuie sa "lupte" pentru a câstiga accesul (trebuie sa astepte eliberarea cablului. Este metoda cea mai uzuala de conectare, permite transmiterea mesajelor între calculatoare folosind principiul expus la retelele cu difuzare;

retele cu topologie tip inel, conecteaza fiecare calculator de alte doua, imaginea fiind aceea a unor calculatoare asezate în cerc. Datele transmise de un calculator trec prin toate calculatoarele intermediare înainte de a ajunge la destinatie. Daca nu se folosesc cabluri suplimentare, oprirea unui calculator sau ruperea unui cablu duce la oprirea întregii retele. Performantele unei retele inel sunt ceva mai mari decât ale unei retele de tip magistrala. Utilizeaza pentru transmitere acelasi principiu al retelelor cu difuzare;

retele cu topologie tip stea, foloseste:

un calculator central care va fi conectat cu toate celelalte calculatoare prin cabluri directe. Toate transferurile de date se realizeaza prin intermediul calculatorului central. Daca se foloseste un calculator central de mare putere, atunci reteaua va avea performante ridicate, însa defectarea acestuia duce la oprirea retelei.

sau în care calculatoarele sunt legate la o componenta centrala numita concentrator (hub). Utilizeaza pentru transmitere principiul retelelor punct la punct;

retele cu topologie tip arbore, în care calculatoarele sunt legate ierarhizat,

retele cu topologie tip completa, în care toate calculatoarele sunt legate între ele pentru a asigura existenta unei legaturi între oricare din punctele retelei, în caz de defectare a unui (mai multor) cablu;

retele cu topologie de tip neregulata, sunt de obicei retelele realizate fizic în care s-a pornit de la topologie care apoi a fost extinsa fara a se respecta una din topologiile prezentate anterior.

Figura 3. Topologia retelelor

Dupa criteriul functiei calculatoarelor din retea, adica al existentei sau nu al unui calculator numit server, se deosebesc:

retele de tip peer-to-peer (workgroups, grupuri de lucru), în care toate calculatoarele sunt egale între ele, fara o organizare ierarhica si fara existenta unui server. Fiecare calculator îsi stabileste politica de partajare a resurselor, având atât rolul de server cât si cel de client. Sunt retele simple, au pâna la 10 calculatoare distribuite într-o zona restrânsa, sunt usor de construit si relativ ieftine. Sistemele de operare sunt uzuale, fara nivele deosebite de performante si securitate, cum ar fi Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups, Microsoft Windows 95, 96, 2000, etc.;

Figura 4. Retele de tip peer-to-peer

retele bazate pe server, în care exista un calculator puternic, cu performante deosebite, care deserveste cererile celorlalte calculatoare si asigura securitatea datelor din retea. Serverul poate fi dedicat sau nededicat, si este calculatorul care conduce practic reteaua, asigurând urmatoarele functiuni principale:

- serverul de date si tiparire, administreaza accesul la date si imprimanta. Datele sunt prelucrate cu o aplicatie de pe calculatorul utilizatorului, dar se pastreaza pe server si sunt tiparite la o imprimanta legata la server;

- serverul de aplicatii, administreaza accesul la aplicatii si date. Datele sunt pastrate pe server, la fel si aplicatiile, iar utilizatorul are pe calculatorul sau doar rezultatele executarii aplicatiilor dorite. Utilizeaza metodologia de lucru numita client/server;

- serverul de posta electronica, administreaza transferul de mesaje electronice între calculatoarele din retea;

- serverul de fax, administreaza traficul de mesaje fax între calculatoarele din retea;

- serverul de comunicatii, administreaza transferul de date si mesaje e-mail între calculatoarele din retea;

- serverul de directoare, administreaza informatiile din retea din punct de vedere al pastrarii, gestionarii, localizarii si masurilor de protectie.

Sistemele de operare utilizate pentru retele cu servere sunt specializate, deoarece ele dispun de periferice avansate care necesita aplicatii care sa valorifice puterea acestora, si se poate aminti aici Microsoft Windows NT Server;

Figura 5. Retele bazate pe server

retele combinate, care îmbina avantajele tipurilor prezentate anterior.