Alcatuirea retelei de calculatoare

ALCATUIREA RETELEI DE CALCULATOARE

1. TIPURI DE RETELE

Exista doua tipuri importante de retele:

de la egal la egal (peer-to-peer)

bazate pe server.

In retelele peer-to-peer, fiecare calculator are atat rolul de client cat si de server. Aceste retele permit partajarea datelor si a perifericelor pentru grupurile mici de lucru. Intr-un mediu de lucru 949d37j peer-to-peer,. masurile care sa of ere o securitate totala sunt dificil de aplicat, deoarece administrarea nu este centralizata.

Retelele bazate pe server sunt indicate pentru partajarea unui numar mare de resurse si date. Un administrator supravegheaza operarea in retea si asigura securitatea. Aceste retele pot avea unul sau mai multe servere, in functie de volumul traficului, de numarul de periferice si asa mai departe. De exemplu, in aceeasi retea ar putea fi nevoie de un server de tiparire, un server de comunicatii si un server de baze de date.

Exista si retele combinate, care prezinta atat caracteristicile retelelor de la egal la egal, cat si ale celor bazate pe server. Acest tip de retea este cel mai frecvent folosit, insa pentru a oferi o eficienta maxima este nevoie de o planificare atenta si de o instruire adecvata.

Caracteristicile celor doua tipuri principale de retele sunt prezentate in tabelul de mai jos:

TOPOLOGII STANDARD

Exista trei topologii principale de retea:

Magistrala

Stea

Inel

In cazul in care calculatoarele sunt legate la rand, de-a lungul unui singur cablu (segment), topologia poarta numele de magistrala (bus). Cand calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la un dispozitiv central, numit concentrator (hub), (denumirea provine de la analogia cu butucul sau axul unei roti in care converg spitele), topologia este cunoscuta sub numele de stea (star). In cazul in care calculatoarele sunt conectate printr-un cablu care formeaza o bucla inchisa, topologia se numeste inel (ring).

Chiar daca aceste trei topologii de baza sunt simple, versiunile folosite in realitate combina de obicei caracteristici ale mai multor topologii si pot fi deosebit de complexe.

1.Topologia de magistrala (bus)

Topologia de magistrala este numita si magistrala lineara. Este cea mai simpla, mai uzuala metoda de conectare a calculatoarelor in retea. Consta dintr-un singur cablu, numit trunchi (sau coloana vertebrata, sau segment), care conecteaza toate calculatoarele din retea pe o singura linie.

Comunicatia pe magistrala

Calculatoarele dintr-o retea cu topologie de magistrala comunica adresand datele unui anumit calculator si transmitandu-le prin cablu sub forma de semnale electronice. Pentru a intelege modul de comunicare a calculatoarelor pe magistrala, trebuie sa va familiarizatii cu urmatoarele trei concepte:

Transmiterea semnalului

Reflectarea semnalului

Terminatorul

Transmiterea semnalului

Datele din retea, sub forma de semnale electronice, sunt transmise tuturor calculatoarelor conectate; totusi, informatia este acceptata doar de calculatorul a carui adresa corespunde adresei codificate in semnalul transmis. La un moment dat, un singur calculator poate transmite mesaje.

Deoarece un singur calculator poate transmite date pe o magistrala la un moment dat, performanta retelei depinde de numarul de calculatoare atasate la magistrala. Cu cat sunt mai multe calculatoare conectate, cu atat mai multe dintre ele vor astepta sa plaseze date pe magistrala, si deci reteaua va fi mai lenta.

Nu exista o metoda standard de a masura impactul pe care il are numarul de calculatoare asupra performantelor unei retele. Reducerea vitezei in retea nu se datoreaza doar numarului de calculatoare conectate; ea este determinata de numerosi alti factori, printre care:

Performantele componentelor hardware ale calculatoarelor din retea

Frecventa cu care calculatoarele din retea transmit date

Tipul aplicatilor rulate in retea;

Tipul de cabluri folosite in retea;

Distanta dintre calculatoarele retelei.

Magistrala este o topologie pasiva. Calculatoarele legate la o magistrala receptioneaza datele care sunt transmise in retea. Ele nu actioneaza pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul. Daca un calculator se defecteaza, el nu afecteaza restul retelei. Intr-o topologie activa: calculatoarele regenereaza semnalul si transfera datele in retea.

Reflectarea semnalului

Deoarece datele sau semnalele electronice sunt transmise in intreaga retea, acestea vor parcurge cablul de Ia un capat la altul. Daca semnalului i s-ar permite sa se deplaseze fara intrerupere, el ar continua sa se reflecte inainte si inapoi de-a lungul cablului, impiedicand celelalte calculatoare sa transmita semnale. Din acest motiv, semnalul trebuie oprit dupa ce a ajuns la adresa de destinatie.

Terminatorul

Pentru a opri reflectarea semnalului, la fiecare capat al cablului este plasata o componenta numita terminator, care are rolul de a absorbi semnalele libere. Absorbirea semnalelor 'elibereaza' cablul, astfel incat si alte calculatoare sa poata transmite date.

Fiecare capat al cablului trebuie conectat la ceva. De exemplu, un capat poate fi cuplat la un calculator sau la un colector pentru a mari lungimea cablului. Orice capat liber trebuie cuplat la un terminator pentru a preveni reflectarea , semnalului.

Intreruperea comunicarii in retea

O intrerupere a cablului survine atunci cand cablul este sectionat fizic sau cand unul dintre capetele sale este deconectat. In ambele cazuri, unul sau mai multe capete ale cablului nu vor avea terminator, semnalul va incepe sa se reflecte si activitatea retelei va inceta. Acest fenomen poarta numele de 'cadere' a retelei

Calculatoarele din retea vor putea in continuare sa functioneze in mod independent, insa atata timp cat segmentul este intrerupt, ele nu vor avea posibilitatea sa comunice unul cu celalalt.

Extinderea retelei LAN

Pe masura ce organizatia se dezvolta, reteaua LAN va trebui sa se extinda. Cablul din topologia de magistrala poate fi prelungit prin una din urmatoarele metode:

O componenta numita conector tubular poate conecta doua cabluri, rezultand un cablu de lungime mai mare. Acesti conectori introduc insa o atenuare a semnalului si, de aceea, trebuie evitata folosirea lor. Este preferabil sa achizitionati un cablu mai lung, continuu, decat sa folositi segmente mai scurte imbinate prin conectori tubulari. Folosirea unui numar prea mare de conectori poate conduce la receptionarea incorecta a semnalului.

Un dispozitiv numit repetor poate fi folosit pentru a conecta doua cabluri. De fapt, repetorul are si rolul de a amplifica semnalul inainte de a-l transmite mai departe. Aceasta este o solutie preferabila folosirii unui conector tubular sau a unui cablu de lungime mai mare, deoarece repetorul permite ca semnalul sa fie transmis mai departe si totusi sa fie corect receptionat.

Topologia stea

In topologia stea, calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o componenta centrala, numita concentrator (hub). Semnalele sunt transmise de la calculatorul emitator, prin intermediul concentratorului, la toate calculatoarele din retea.

Aceasta topologie isi are originile in perioada de inceput a informaticii, cand toate calculatoarele dintr-o institutie erau conectate la un calculator mainframe central. Retelele cu topologie stea ofera resurse si administrare centralizate. Totusi, din cauza ca fiecare calculator este conectat la un punct central, retelele extinse necesita o lungime mare de cablu. In plus, in cazul in care concentratorul se defecteaza, cade intreaga retea.

Intr-o retea stea, daca un calculator sau cablul care il conecteaza la concentrator se defecteaza, numai calculatorul respectiv este in imposibilitate de a transmite sau receptiona date in retea; restul retelei va continua sa functioneze normal.

3. Topologia inel

Topologia inel conecteaza calculatoarele printr-un cablu in forma de bucla. Nu exista capete libere. Semnalul parcurge bucla intr-o singura directie, trecand pe la fiecare calculator. Spre deosebire de topologia de magistrala, care este pasiva, aici fiecare calculator actioneaza ca un repetor, amplificand semnalul si transmitandu-l la calculatorul urmator. Deoarece semnalul traverseaza fiecare calculator, defectarea unuia dintre ele afecteaza intreaga retea.

Transferul jetonului

Una dintre metodele de transmitere a datelor intr-o retea cu topologie inel este transferul jetonului (token passing). Jetonul este transferat de la un calculator la altul, pana cand ajunge la un calculator care are date de transmis. Calculatorul emitator modifica jetonul, adauga datelor o adresa electronica si transmite jetonul mai departe. Datele trec de la un calculator la altul, pana ajung la calculatorul a carui adresa corespunde cu cea a datelor transmise. Calculatorul receptor returneaza un mesaj catre calculatorul emitator, notificand faptul ca datele au fost receptionate. Dupa verificare, calculatorul emitator genereaza un nou jeton, pe care il lanseaza in retea.

Aceasta metoda de transfer al jetonului pare lenta, insa in realitate, jetonul circula cu o viteza apropiata de cea a luminii. Un jeton poate inconjura un inel cu diametrul de 200 metri de aproximativ 10.000 de ori pe secunda.

Concentratoare

Una dintre componentele care incepe sa devina echipament standard in cadrul retelelor este concentratorul (hub). Acesta reprezinta componenta centrala intr-o retea cu topologie stea.

Concentratoare active

Majoritatea concentratoarelor sunt active, in sensul ca regenereaza si retransmit semnalele, la tel ca repetoarele. Datorita faptului ca au intre opt si saizeci si patru de porturi pentru conectarea calculatoarelor din retea, concentratoarele mai sunt denumite si repetoare multiport. Pentru a functiona, concentratoarele active trebuie alimentate cu energie electrica.

Concentratoare pasive

Anumite tipuri de concentratoare sunt pasive, de exemplu panourile de cablare (wiring panels) sau blocurile de conectare (punchdown blocks). Ele actioneaza doar ca puncte de conectare, fara sa amplifice sau sa regenereze semnalul, care trece prin concentrator nemodificat. Concentratoarele pasive nu au nevoie de energie electrica pentru a functiona.

Concentratoare hibride

Concentratoarele modeme, la care se pot conecta diferite tipuri de cabluri, se numesc concentratoare hibride. o retea poate fi extinsa prin conectarea mai multor concentratoare.

Consideratii referitoare la concentratoare

Concentratoarele ofera flexibilitate si o serie de alte avantaje fata de sistemele clasice. Intr-o topologie de magistrala lineara standard, intreruperea unui cablu duce la caderea intregii retele. In schimb, in cazul concentratoarelor, o intrerupere aparuta in oricare din cablurile conectate la concentrator afecteaza doar segmentul respectiv; restul retelei continua sa functioneze normal.

Alte avantaje ale topologiilor bazate pe concentratoare sunt:

Posibilitatea modificarii sau extinderii sistemului de cabluri dupa necesitati. Este suficienta conectarea unui alt calculator sau a unui alt concentrator.

Folosirea diferitelor porturi, adaptate la diferite tipuri de cabluri.

Monitorizarea centralizata a activitatii si a traficului din retea. Mai multe tipuri de concentratoare active ofera posibilitati de diagnoza pentru functionarea sau nefunctionarea unei conexiuni.

3. VARIANTE ALE PRINCIPALELOR TOPOLOGII

In prezent. majoritatea topologiilor folosite sunt combinatii de magistrala, stea si inel.

3.1. Magistrala-stea

Aceasta topologie este o combinatie intre topologiile de magistrala si stea. In cadrul topologiei magistrala-stea, exista mai multe retele cu topologie stea, conectate prin intermediul unor trunchiuri lineare de tip magistrala.

Daca un calculator se defecteaza, acest lucru nu va afecta restul retelei; celelalte calculatoare vor putea sa comunice in continuare. Daca se defecteaza un concentrator, toate calculatoarele conectate la concentratorul respectiv vor fi incapabile sa mai comunice. In cazul in care concentratorul defect este legal la alte concentratoare, conexiunile respective vor fi de asemenea intrerupte.

3. Inel-stea

Aceasta topologie (numita uneori si inel cablat in stea) este foarte asemanatoare cu topologia magistrala-stea. Ambele includ un concentrator, care contine de fapt inelul, respectiv magistrala. Concentratoarele dintr-o magistrala-stea sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistrala, iar cele din inelul-stea sunt conectate prin concentratorul principal intr-o topologie stea.

Alegerea unei topologii

Exista mai multi factori care trebuie luati in considerare la determinarea topologiei care se potriveste cel mai bine pentru reteaua unei institutii. Urmatorul tabel prezinta cateva aspecte pe baza carora puteti alege o anumita topologie.