STRUCTURA RE ELELOR DE CALCULATOARE
O retea de calculatoare este constituita din:
< dispozitivele īntre care se face schimbul de informatii;
elementele de conectare.
< Dispozitivele care reprezinta emitatoarele si receptoarele de mesaje informationale vehiculate īn retea sunt:
Calculatoare [computer], care se clasifica la rāndul lor īn:
supercalculatoare [supercomputer], care sunt calculatoare de viteze extrem de mari, utilizate pentru calcule intensive;
calculatoare mari [mainframe], ce servesc un numar mare de utilizatori (de regula la nivelul inter-īntreprinderi);
minicalculatoare [minicomputer], destinate unui numar redus de utilizatori (de exemplu la nivelul īntreprinderii sau al atelierului);
microcalculatoare [microcomputer] / calculatoare perso-nale [Personal Computer (PC)], servind, de obicei, un singur utilizator.
Observatie: Unii autori desemneaza toate calculatoarele din cadrul unei retele prin termenul de calculatoare gazda [host computer] / gazde [host]; alti autori īnteleg prin acest termen doar calculatoarele din primele doua categorii de mai sus; īn fine, alti autori acorda acest calificativ numai calculatoarelor centrale - care fac parte tot din primele doua categorii de calculatoare susmentionate.
Calculatoarele dintr-o retea se clasifica, dupa destinatia lor, īn trei categorii:
d unele executa numai programe de aplicatii [task] si stocheaza date; aceste calculatoare pot oferi diverse servicii utilizatorilor locali sau īndepartati ori pot fi dedicate furnizarii unor servicii unice, specializate (de exemplu, ca baza de date sau arhiva de documente) pentru toti utilizatorii retelei - īn acest ultim caz numindu-se servere (specializate) [(specialized) server];
e alte calculatoare servesc numai reteaua:
< fie ca gestionar al īntregii retele (un singur calculator pentru o retea), fiind numit regulator de retea [network controller];
fie furnizānd anumite servicii pentru retea, ca de pilda:
supravegherea bunei functionari a elementelor retelei [network monitoring],
diagnosticarea retelei cu ajutorul unor teste [network troubleshooting],
b tinerea evidentei statistice a functionarii retelei [network statistical reporting];
f īn fine, unele calculatoare servesc atāt utilizatorii cāt si reteaua.
" Terminale [terminal] / periferice [peripheral], al caror rol este de a permite utilizatorilor sa comunice cu calculatoarele (aflate īn vecinatate sau la distante apreciabile de utilizator). Dupa posibilitatile lor de a se angaja īntr-o comunicatie, terminalele se clasifica īn:
terminale simple [dumb terminal], care nu pot modifica sau adauga ceva la informatia primita de la / transmisa catre calculator;
terminale avansate [smart terminal], care trimit calculatoarelor informatii suplimentare fata de cea furnizata de utilizator (ca, de pilda, adresa terminalului sau amplasamentul sau, precum si informatii de control al erorilor) si primesc, la rāndul lor, de la calculatoare asemenea informatii de control (inclusiv instructiuni privind momentul cānd terminalul poate īncepe sa transmita informatii), pe care terminalul le poate interpreta, trimitāndu-i utilizatorului doar datele destinate lui;
terminale inteligente [intelligent terminal] / statii de lucru [workstation], a caror comportare poate fi modificata - īn sensul realizarii de noi functii - prin programare.
Observatie: Calculatoarele (cele care servesc doar utilizatorii) si terminalele sunt desemnate prin termenii sistem final [end system] / statii [station].
Elementele de conectare sunt cele ce asigura legatura informationala īntre calculatoare si īntre acestea si terminale, formānd subreteaua (de comunicatie) [(communication) subnet]. Subreteaua se compune, la rāndul ei, din:
Canale (de comunicatie) [(communication) channel] / circuite [circuit] / sisteme de transport [transport system] / sisteme de transmisie [transmission system], continānd:
canalul fizic [physical channel] / mediul de transmisie [transmission medium] / legatura (fizica) [(physical) link] / linia (de legatura) [line];
dispozitive speciale (optionale) ce īmbunatatesc calitatea transmisiei sau asigura secretul informatiilor vehiculate, precum:
d codificatoare [coder] - care au sarcina de a converti mesajele informationale primare, de tip binar, emise de sursele de informatii, īn variatii corespunzatoare ale marimii electrice vehiculate pe linia fizica, astfel īncāt sa se asigure o transmisie de cāt mai buna calitate, ferita pe cāt posibil de erori cauzate de perturbatiile ce afecteaza respectivele medii fizice - si respectiv decodificatoare [decoder] - care reconvertesc semnalul electric de pe linie īn forma originara, la dispozitivele receptoare; aceste dispozitive sunt realizate, de regula, īn pereche, formānd dispozitivul numit codec;
e modulatoare [modulator] - care convertesc semnalele numerice īntr-o forma analogica, apta pentru transmiterea īn cāt mai bune conditii pe liniile de comunicatie de tip analogic - si respectiv demodulatoare [demodulator] - care reconvertesc semnalele analogice īn forma numerica; sunt realizate, de regula, īn pereche, īntr-un singur dispozitiv numit modem;
f multiplexoare [multiplexer] - ce permit utilizarea unei singure linii fizice pentru mai multe comunicatii simultane (creānd impresia ca avem de-a face cu mai multe circuite) - si respectiv demultiplexoare [demultiplexer] - care separa semnalele din linie dupa destinatari; sunt realizate, de regula, īn pereche;
g amplificatoare repetoare [repeater (amplifier)] - menite sa contracareze atenuarea semnalelor pe linia electrica si sa refaca forma corecta a semnalelor (sa le reconditioneze) daca au suferit eventuale distorsionari[MC1];
h dispozitive de criptografiere [encryptor] si de decriptare [decryptor] a mesajelor, avānd rolul de a pastra secretul informatiilor vehiculate īn retea fata de utilizatorii care nu au dreptul la ele.
" Elemente de conectare a dispozitivelor emitatoare si receptoare de informatii cu canalele de comunicatii - numite generic sistem intermediar [intermediate system] - si care sunt:
procesoare specializate care asigura legatura calculatoarelor cu canalele de comunicatie, numite procesoare de mesaje de interfata [Interface Message Processor (IMP)] / procesoare frontale [Front End Processor (FEP) / front end] / procesoare de comunicatie [communication processor] / comutatoare [switching exchange] / noduri de comutatie [switching node]; īn LAN, fiecarui IMP īi corespunde un calculator (caci IMP se reduce la un singur circuit integrat [chip] instalat īn calculator), pe cānd īn cadrul WAN, un IMP poate servi mai multe calculatoare;
elemente de conectare a unui grup de terminale la un singur port al unui IMP si care pot fi:
d locale, pentru terminalele aflate īn vecinatatea IMP, numite concentratoare [concentrator / port sharing device];
e īndepartate / la distanta , pentru un grup relativ compact de terminale aflat la distanta mare de IMP si legat la un port al acestuia printr-o unica linie, elemente care, la rāndul lor, sunt de doua feluri:
< distribuitoare [line splitter (LS)], care īndeplinesc acelasi rol ca si concentratoarele,
regulatoare de terminale [terminal controller (TC) / remote intelligent controller], care, pe lānga functia de distribuitoare, preiau si o parte a functiilor IMP;
elemente de interconectare īntre retele, care pot fi:
< punti [bridge] - īn cazul unor retele ce folosesc aceeasi metoda de comunicatie la nivelul subretelei,
interconectori de transport / dispozitive de rutare [router] - īn cazul retelelor ce folosesc metode diferite de comunicare la nivelul subretelei,
> porti [gateway] - īn cazul cānd retelele interconectate utilizeaza metode total diferite de comunicare īn retea.
IMP īmpreuna cu canalele fizice de comunicatie dintre ele formeaza trunchiul / coloana [backbone] retelei.
Terminalele, īmpreuna cu elementele de conectare a acestora la canalele de comunicatie si cu canalele respective de legatura la IMP formeaza asa numita retea de acces (local) [(local) access network].
Observatie: Problema proiectarii retelelor de calculatoare se simplifica prin separarea subproblemelor de comunicatie īn subretea fata de subproblemele de aplicatii din calculatoare.
Structura generala a unei retele de calculatoare (cu eventualele sale interconectari cu alte retele) este ilustrata īn fig. 2
Īn terminologia retelelor de calculatoare, calculatoarele si terminalele sunt numite noduri de prelucrare [processing node] iar IMP si elementele de conectare a grupurilor de terminale la IMP sunt numite noduri de comunicatie [communication node]. Unii autori numesc nod de retea [network node] ansamblul format dintr-un nod de comunicatie si nodurile de prelucrare atasate lui, pe cānd nodurile de comunicatie le considera noduri de subretea [subnetwork node]. Cel mai adesea, prin termenul generic de nod [node] se subīntelege un nod de subretea.
Amplasamentul nodurilor si configuratia canalelor fizice (liniilor) de comunicatie ce leaga īntre ele aceste noduri constituie topologia retelei [network topology].
Īn topologiile posibile de subretele distingem doua categorii de canale fizice:
1 - Canale fizice punct-la-punct [point-to-point] īn retelele īn care, īntre diversele noduri, exista numeroase canale si orice canal leaga doar o pereche de noduri, iar doua noduri care nu au o legatura directa pot comunica īn mod indirect, prin intermediul unui sau mai multor noduri intermediare. Majoritatea WAN sunt realizate cu astfel de canale īntre noduri (care reprezinta IMP).
2 - Canale fizice multiacces / unice [multiaccess] īn retelele īn care exista un unic canal, folosit īn comun de catre toate nodurile sistemului final, mesajul emis de unul din ele fiind receptionat de toate celelalte. O parte a mesajului indica destinatarul, acesta fiind singurul care preia mesajul (celelalte noduri īl ignora). Destinatarul poate fi:
un singur nod,
un grup de noduri cu o adresa comuna - caz īn care zicem ca avem de-a face cu o multitransmisie [multicasting],
toate nodurile retelei - caz numit difuzare [broadcasting].
Acest fel de canale se īntālnesc īn cadrul LAN, MAN si a WAN utilizānd sateliti de comunicatie sau transmisii radio.
Comunicatia īntre doi (sau un grup de) interlocutori se face printr- un schimb de mesaje, emise īn secvente, īn cadrul unei tranzactii [transaction] generale.
Secventa de mesaje din cadrul unei tranzactii īntre interlocutori se numeste sesiune [session]. Ea poate fi o sesiune īntre doi utilizatori [two-user session] sau o sesiune īntre mai multi utilizatori [multiuser session]. O sesiune īntre mai multi utilizatori poate fi modelata ca o multime de sesiuni īntre doi utilizatori. Schimbul de mesaje dintr-o sesiune fiind, de regula, bidirectional, vom vorbi despre o sesiune bidirectionala [two-way session]. Desconsiderānd interactiunea dintre fluxurile de mesaje din cele doua sensuri īn cadrul tranzactiei, o sesiune bidirectionala poate fi privita ca fiind alcatuita din doua sesiuni unidirectionale [one-way session] de sensuri opuse.
Observatie: Īn cele ce urmeaza vom subīntelege prin termenul sesiune o sesiune unidirectionala ntre doi utilizatori.
Pentru simplificarea tehnicilor de transmisie īn subretea a secventei de mesaje ale unei sesiuni, mesajele se fragmenteaza īn entitati mai mici.
Unitatile de informatie īn care se fragmenteaza mesajele unei sesiuni si care sunt vehiculate īn subretea se numesc pachete [packet].
O problema esentiala a retelelor cu canal fizic unic (cu multiacces) este aceea a modului de folosire īn comun a canalului [channel sharing]. Dar problema se pune, din ratiuni economice, si la retelele cu canale fizice punct-la-punct. Astfel, un canal fizic poate servi simultan mai multe sesiuni (prin operatia de multiplexare) - ceea ce poate fi interpretat ca o descompunere a canalului fizic īn mai multe (sub)canale [(sub)channel].
Dupa modul īn care (sub)canalele unei subretele cu canale fizice punct-la-punct sunt folosite pentru o sesiune, distingem doua categorii:
A - Subretele cu comutatie de circuite [circuit switching], īn care este necesara stabilirea prealabila a unei conexiuni - dedicate pe toata durata sesiunii - īntre cei doi utilizatori si comutarea, la fiece nod intermediar al conexiunii, a secventei de mesaje ce soseste pe un (sub)canal spre (sub)canalul ce duce la urmatorul nod de pe traseul fixat.
B - Subretele cu comutatie de pachete / mesaje [packet / message switching] / stocare si avans [store-and-forward], īn care fiecare pachet / mesaj (de lungime fixata) este trimis pe (sub)canalul din traseul selectat (din cele momentan disponibile) la urmatorul nod, unde se instaleaza la un sir de asteptare pentru a fi comutat spre (sub)canalul de iesire apartinānd traseului fixat pentru respectivul pachet / mesaj; pachetele / mesajele succesive emise de un utilizator pot fi vehiculate catre destinatar pe diverse trasee, īn functie de situatia de moment a ocuparii (sub)canalelor.
Pentru retelele cu canal fizic unic, problema folosirii īn comun a canalului ridica o alta problema importanta si anume metodologia de acces [access technique] la canal - respectiv de alocare a canalului [channel allocation] - īn situatiile īn care doi (sau mai multi) utilizatori vor sa emita simultan, pentru a evita o interferenta īntre pachetele lor - fenomen numit coliziune [collision] - si, deci, o alterare reciproca a acestora, facāndu-le de nerecunoscut pentru destinatari.
|
