REȚELE DE CALCULATOARE

1. REȚELE DE CALCULATOARE

2. DEFINIȚIE O rețea de calculatoare este formată dintr-un ansamblu de calculatoare conectate între ele. Calculatoarele pot face schimb de date și pot folosi în comun resursele (hardware și software). Fiecare calculator își păstrează independența de execuție și de gestiune a propriilor resurse.

3. Avantajele rețelelor • programele pot fi păstrate într-o singură copie (pe server) și pot fi folosite de oricare dintre utilizatorii rețelei; • bazele de date pot fi exploatate de mai mulți utilizatori simultan; • resursele hard (în special imprimantele) pot fi utilizate simultan de mai mulți utilizatori; • posibilități de comunicare și de schimb de informații între utilizatori.

4. Elementele necesare unei rețele • calculatoare cu plăci de rețea • cabluri și mufe • switch (sau switching hub) un dispozitiv care amplifică semnalul transmis în rețea comută accesul calculatoarelor la rețea • Modem – permite să folosim rețeaua /Internetul prin intermediul liniei telefonice sau a cablului • Router –dispozitiv prin care o rețea locală se conectează la o rețea WAN(rețea de mare întindere) • Porțile (gateways) sunt echipamente specializate pentru conectarea unor rețele de calculatoare care folosesc protocoale diferite, astfel încât informațiile pot trece de la o rețea la alta. Ele au rolul de a transfera aceste informații si de a le converti în formatul compatibil cu protocolul utilizat în rețeaua de destinație. • Punțile (bridges) sunt echipamente specializate pentru conectarea a doua rețele de calcutoare care folosesc același protocol de comunicație. Rolul este numai de a asigura transferul informațiilor de la o rețea la alta.

5. Tipuri de rețele • Clasificare în funcție de strategia de funcționare • Clasificare în funcție de aria de răspândire a calculatoarelor • Clasificare în funcție de topologie

6. Clasificare în funcție de strategia de funcționare • Rețele de la egal la egal • calculatoarele din rețea au o relație de egalitate. • dezavantaje: viteză mică de lucru, nu se poate asigura securitatea și integritatea datelor, permite conectarea unui număr mic de calculatoare. • se folosesc când se doresc costuri mici și nu se urmăresc performanțe mari

7. Clasificare în funcție de strategia de funcționare • Rețele client - server • formate dintr-un calculator (server) pe care rulează software-ul de rețea și mai multe calculatoare (clienții) cărora le furnizează servicii • la fiecare stație de lucru lucrează o persoană numită utilizator • utilizatorul este definit în cadrul rețelei de administratorul de rețea care îi atribuie un cont și o parolă pentru accesul la rețea și drepturi de a folosi resursele rețelei

8. Clasificare în funcție de aria de răspândire a calculatoarelor • LAN (Local Area Network) • MAN (Metropolitan Area Network) • WAM (Wide Area Network)

9. Local Area Network • Termenul Local Area Network, prescurtat LAN, provine din limba engleză unde înseamnă "reţea locală" (de calculatoare). Un LAN este un ansamblu de mijloace de transmisiune şi de sisteme de calcul folosite pentru transportarea şi prelucrarea informaţiei. Ele sunt frecvent utilizate pentru a conecta calculatoarele personale şi staţiile de lucru (workstation) din birourile companiilor şi fabricilor, în scopul de a partaja resurse (de exemplu imprimantele) şi de a schimba informaţii. LAN-urile au dimensiuni relativ restrânse, de până la câteva sute de metri, ceea ce înseamnă că timpul de transmisie în cazul cel mai defavorabil este limitat şi cunoscut dinainte. Cunoscând această limită, este posibil să se implementeze anumite tehnici simple care altfel nu ar fi fost posibile. Totodată, se simplifică administrarea reţelei. • Lucreazã la nivelul unei clãdiri sau al unui grup de clãdiri, având distanţa între staţiile de lucru de 10-1000 m • LAN-urile utilizează frecvent o tehnologie de transmisie care constă dintr-un singur cablu la care sunt ataşate toate maşinile, aşa cum erau odată cablurile telefonice obişnuite în zonele rurale. LAN-urile tradiţionale funcţionează la viteze cuprinse între 10 şi 100 Mbps, au întârzieri mici (zeci de microsecunde) şi produc erori foarte puţine. LAN-urile mai noi pot opera la viteze mai mari, până la câteva sute de megabiţi/sec. • Reţeaua locală de calculatoare LAN este o combinaţie de componente hardware şi software: • sisteme de calcul care se interconectează; • adaptoare sau plăci de reţea (NIC – Network Interface Card); • mediul fizic de comunicaţie; • software de reţea.

10. Metropolitan area network • Metropolitan area network, sau MAN, sunt reţele imense care de obicei împînzesc oraşe întregi. Aceste reţele folosesc cel mai des tehhologia fară fir (wireless) sau fibră optică pentru a crea conexiuni. • Reţea metropolitană este optimizată pentru o întindere geografică mai mare decît reţelele locale LAN, începînd de la cartiere rezidenţiale, zone economice şi pînă la oraşe întregi. • Lucreazã la nivelul unui oraş, având distanţa între staţiile de lucru de ordinul kilometrilor • Reţeaua MAN în cele mai frecvente cazuri este proprietatea unui singur operator, dar reţeaua este folosită de către mai mulţi indivizi sau organizaţii. • Reţele MAN pe lângă reţelele LAN au fost construite fără fir datorită folosirii microundelor, undelor radio sau undelor laser infra-roşii. Reţelele pot avea o întindere peste 50 km şi pot opera la viteza de la 34 pînă la 155 Mb/s.

11. Wide Area Network • Termenul Wide Area Network, prescurtat WAN, provine din limba engleză unde înseamnă "reţea extinsă" (de calculatoare). Un WAN este orice reţea care conectează oraşe, regiuni sau ţări De obicei WAN-urile includ linii de telecomunicaţie publice şi elementele de legătură şi conectare necesare. Ele se întind în mod respectiv pe aria unei camere, clădiri, unui campus sau a unei zone urbane. Cel mai extins WAN este Internetul, care în ziua de azi acoperă practic întregul glob pământesc. • WAN-urile se folosesc pentru interconectarea mai multor LAN-uri şi a altor tipuri de reţele, astfel încât să se faciliteze comunicarea între persoane şi computere situate la mari depărtări unele faţă de altele. Multe companii şi organizaţii particulare şi-au construit cu timpul WAN-uri proprii. Altele se bazează pe Internet, unde au acces printr-un abonament la un provider Internet ISP. • Lucreazã la nivelul unei regiuni sau la nivel mondial, având distanţa între staţiile de lucru de ordinul miilor de km • Vitezele WAN-urilor variază între circa 1,2 kbit/s şi 16 Mbit/s, iar sistemele bazate pe ATM sau linii închiriate pot atinge chiar viteze de transmisie mai mari de 156 Mbit/s. WAN-urile folosesc drept mediu tipic linii telefonice, linkuri cu microunde şi comunicţiile prin sateliţi.

12. Clasificare în funcție de topologie • RING • BUS • STAR • MESH

13. RING • presupune conectarea calculatoarelor pe un canal circular. • controlul reţelei este deţinut pe rând de fiecare dintre noduri într-un interval de timp bine determinat. Avantaje: • toate nodurile sunt egale • intervalul de timp în care va fi transmis un mesaj poate fi estimat • necesarul de cablu e acceptabil Dezavantaje: • viteza de comunicare mai redusă • defectarea unui nod duce la blocarea întregii reţele

14. BUS • presupune un cablu liniar la care sunt conectate toate nodurile reţelei. Avantaje: • necesar de cablu redus • viteza de lucru mai mare • interconectare simplă • defectarea unui nod nu afectează reţeaua Dezavantaje: • timpul de transmitere a unui mesaj dintr-un nod în altul nu poate fi determinat

15. STAR • presupune un nod privilegiat în reţea (cu rol de server) la care sunt conectate toate celelalte. Avantaje: • viteza de transmitere ridicată • posibilitate de rulare a aplicaţiilor în timp real (timpul poate fi estimat) • costul cablului de conectare este scăzut Dezavantaje: • defectarea serverului face imposibilă utilizarea reţelei • cantitate de cablu necesară mai mare decât la celelalte tipuri • interconectarea este mai complicată • Pot exista şi combinaţii: STAR-BUS,STAR-RING

16. Topologia Mesh • Topologia mesh reprezintă o reţea care este destinată pentru transportarea datelor, instrucţiunilor şi serviciilor de transport voce prin nodurile de reţea. Datorită acestei topologii putem dispune de conexiuni continue chiar dacă există legături deteriorate sau blocate. Într-o reţea mesh dacă toate nodurile sunt interconectate atunci reţeaua se numeşte complet conectată (EN:fully connected). Reţelele mesh diferă de celelalte reţele, prin faptul că toate părţile componente pot să facă legătură între ele prin „sărituri” ,ele în general nu sunt mobile. Reţelele mesh pot fi văzute ca reţele de tip ad-hoc . Reţelele mobile ad hoc (EN:MANET'S – Mobile Ad hoc networks) şi reţelele mesh sunt strîns înrudite, dar reţelele MANET mai au totuşi să se ocupe de problemele introduse de mobilitatea nodurilor. Reţelele mesh au proprietatea de auto-revindecare: reţeaua poate fi în stare funcţională chiar dacă un nod se defectează sau dacă sunt probleme cu conexiunea. Acest concept se aplică la reţelele fără fir, la reţelele prin cablu şi a softului de interacţiune. Reţelele mesh fără fir (EN:wireless) este cea mai frecventă topologie folosită în zilele de azi. Aceste reţele au fost dezvoltate iniţial pentru aplicaţii militare, dar au fost supuse unei evoluţii semnificative în ultimii zece ani. Progresul echipamentului de transmisuni de date a permis reţelelor mesh să ofera un larg spectru de servicii cum ar fi client-access, servicii backhaul. Nodurile mesh au devenit mai performante unele modele pot suporta mai multe cartele radio, fiecare operînd la diferite frecvenţe.