Thursday, May 12, 2005

Retele de calculatoare( Eva)

Eva Bocanet 10.05.2005
Jurnalistica, anul III

Retele de calculatoare


Retelele de comunicatii au fost proiectate pentru ca doua calculatoare aflate in locuri diferite sa poata comunica unul cu celalat.De asemenea , in felul acesta a fost posibil ca doua calculatoare diferite sa poata comunica intre ele (pot fi Macintosh, PC, sau mainframe ). Calculatoarele din retea trebuie sa inteleaga protocoalele si toate celelalte limbaje. Protocolul este definit ca descrierea formala a unui set de reguli si conventii ce stabilesc cum se efectueaza schimbul de informatie la nivel de retea. Prin astfel de retele de calculatoare se poate asigura o integrare informatica a unui numar foarte mare de utilizatori la nivel local, regional si mondial.
Cele mai multe retele sunt definite ca fiind fie retele locale( local area networks LAN) .LAN –ul e localizat de obicei intr-o singura cladire sau campus si presupune schimbul de informatii intre birouri. Folosirea calculatoarelor in diferite domenii a facut evidenta ineficienta LAN-urilor Se simtea nevoia transferului de informatii de la un LAN la altul , LAN-urile fiind comparate cu niste insule electronice cat timp nu erau interconectate. Solutia a venit prin proiectarea wide area networks (WAN). Reţelele cu largă răspândire geografică (WAN- Wide Area Networks) acoperă o arie geografică foarte întinsă- o ţară sau un continent.Reţeaua de tip WAN cuplează mai multe maşini utilizate pentru a executa programele utilizatorilor.Aceste maşini se numesc, de obicei, maşini gazdă sau sisteme finale.
Folosirea calcultoarelor in afaceri a crescut si in curand, de asemenea, nici LAN-ul nu a mai fost suficient. Se simtea nevoia unei technologii care sa permita schimbul de informatii intre doua locuri aflate la distanta.Raspunsul la aceasta cerinta a venit prin proiectarea metropolitan area networks (MAN). Reţelele zonale (MAN- Metropolitan Area Networks) sunt, în linii mari, o versiune extinsă de LAN şi utilizează, în mod normal, tehnologii similare cu acestea.O reţea metropolitană se poate întinde pe zona ocupată de mai multe firme sau pe suprafaţa unui oraş întreg şi poate fi privată sau publică.
Retelele de calculatoare au cateva componente importante : latimea de banda, rata de transfer, mediul de transmisie, protocoale, server, staţiile de lucru, adaptoarele de reţea, liniile de legătura.
• Latimea de banda (intervalul) este masura cantitatii de informatie transportata dintr-un loc in altul intr-un interval de timp dat. Exista doua sensuri folosite frecvent pentru cuvantul latime de banda: unul tine de semnalele digitale, si celalalt de semnalele analogice. Cea mai folosita unitate pentru a descrie transportul informatiei digitale, dintr-un loc in altul, este bit-ul.
• Rata de transfer (Throughput) de obicei se refera la latimea de banda curenta, masurata, la un moment specificat din zi, folosind rute de internet specificate, in timpul transferului unui anumit fisier.
• Mediu de transmisie se refera la materialul prin care circula informatia
• Protocolul e un set de reguli care fac comunicarea eficienta. O definitie technica a protocolului ar fi : set de reguli sau conventii care determina formatul si transmiterea datelor .
• Server-ul este un calculator pe care rulează sistemul de operare de reţea NOS (Network Operating System).Supervizează comunicaţiile în cadrul reţelei şi conţine programe care îi permit să se comporte ca un dispozitiv central de stocare pentru calculatoarele conectate la reţea.]
• Staţia de lucru (workstation) reprezintă un calculator conectat la server care dispune, în plus faţă de microcalculatoarele obişnuite, de o placă de reţea.De la staţia de lucru utilizatorii execută diferite lucrări.Placa de reţea (Network Interface Card) este un adaptor care permite conectarea unui cablu de reţea la un microcalculator.Ea include circuite de codificare/decodificare şi un conector pentru cablul de reţea. După capacitate, staţiile de lucru se clasifică astfel: staţii de lucru inteligente care încorporează, pe lângă unitatea centrală de prelucrare, o memorie internă de capacitate sporită, hard-disc de câţiva gigaocteţi, monitor de înaltă rezoluţie; staţii de lucru fără disc.Acestea nu au hard-disc-uri şi sunt dependente de server.Sunt mai ieftine decât microcalculatoarele obişnuite.
Liniile de legătură sunt asigurate fie din cabluri (cablu torsadat, cablu coaxial, cablu cu fibre optice), fie prin unde electromagnetice: Perechi torsadate (twisted pair) - sunt mai multe perechi de fire invelite intr-o aceeasi manta, fiecare pereche impletita in spirala. Prin torsadare se impiedica aparitia inductiilor parazite reciproce in cele doua fire ale perechii; se deosebesc perechi ecranate (shielded twisted pair - STP) si neecranate (unshielded twisted pair - UTP) La STP ecranul este legat la potentialul pamantului si suplimentar fiecare pereche este ecranata separat pentru a impiedica inductia in/din perechile vecine. Cablu coaxial consta dintr-un fir (coax cabluri) sau doua fire (twinax cabluri) interioare unui cablu ecranat. Firul interior este inserat intr-un material plastic, acesta la randul lui ecranat si izolat . Fibra optica (fiber optic FO): in locul curentului electric se foloseste lumina drept purtatoare pentru semnalul cu informatie. In cablu se gasesc una sau mai multe fibre transparente extrem de subtiri (cativa mm) incastrate intr-un material dur, rezistent.
Pentru reţelele care interconectează un număr mare de calculatoare este necesară prezenţa unor componente suplimentare: repetoare, punţi, repartizoare, porţi.
Repetorul (repeater) este un echipament care amplifică semnalele pentru a le transmite la distanţe mai mari.Repetoarele sunt folosite când lungimea totală a cablului de reţea este mai lungă decât cea admisă pentru tipul respectiv de cablu.
Puntea (bridge) este dispozitivul care leagă două reţele într-una singură asigurând amplificarea semnalelor.Cele două reţele pot fi şi de tipuri diferite.
Repartizorul (router) este similar unei punţi super-inteligente pentru reţele de dimensiuni foarte mari.Repartizorul ştie nu numai adresele tuturor calculatoarelor, ci şi adresele altor punţi şi/sau rutere din reţea şi poate construi traseul optim pe care poate fi transmis fiecare mesaj din reţea.
Porţile (gateways) sunt repartizoare super-inteligente şi sunt folosite pentru a conecta o reţea la un minicalculator sau la un mainframe.

Din punct de vedere al organizării şi al accesului la resurse deosebim două mari categorii de reţele:
• Reţele peer-to-peer (de la egal la egal);
• Reţele bazate pe server.

Problema transferului de informatii intre calculatoare se imparte in sapte mici probleme pe care modelul de referinta OSI le trateaza in mod individual.Fiecare din cele sapte probleme este reprezentata prin cate un nivel in cadrul modelului OSI.Cele 7 niveluri sunt urmatoarele :
1: Nivelul fizic
2: Nivelul legatura de date
3: Nivelul retea
4: Nivelul transport
5: Nivelul sesiune
6: Nivelul prezentare
7: Nivelul aplicatie
Fiecare nivel are un set de functii predefinit care trebuie folosit pentru a se putea efectua transferul de date.
Nivelul 7: Nivelul aplicatie
Nivelul aplicatie este nivelul cel mai apropiat de utilizator. Nivelul aplicatie asigura comunicarea , sincronizarea aplicatiilor si stabileste recuperarea datelor si controlul integritatii acestora
Nivelul 6: Nivelul prezentare
Nivelul prezentare se asigura ca informatia transmisa nivelul aplicatie al sistemului se afla intr-un format acceptat de nivelul aplicatie al sistemulul receptor. El converteste datele din formatul acceptat de retea in formatul acceptat de calculator.
Nivelul 5: Nivelul sesiune
Dupa cum sugereaza si numele, nivelul sesiune permite aplicatiilor ce ruleaza pe terminale diferite sa partajeze o conexiune logica numita “sesiune” . Sesiunea reprezinta dialogul intre doua sau mai multe aplicatii. Nivelul sesiune asigura servicii nivelului prezentare.
Nivelul 4: Nivelul transport
Nivelul transport segmenteaza la emisie pachetele mari de date provenite de la nivelul sesiune in pachete de dimensiune convenabila nivelului retea , iar la receptie le reasambleaza in pachetele originale . Nivelul transport presupune servicii de transport al datelor ce scutesc nivelurile superioare de implementarea detaliilor.
Nivelul 3: Nivelul retea
Nivelul retea e un nivel complex ce presupune alegerea legaturii si a caii optime dintre doua sisteme terminale care pot fi localizate geografic in diverse retele .Pentru a retine mai usor informatii despre acest nivel , il asociem selectarea caii ,conversia adreselor si cu deciziile de routare .
Nivelul 2: Nivelul legatura de date
Nivelul legatura de date realizeaza transferul fluxului de date prin intermediul unei singure legaturi de la un echipament la altul ..
Nivelul 1: Nivelul fizic
Prin nivelul fizic definim dispozitivele electrice , mecanice , folosite in activarea , intretinerea si dezactivarea legaturii fizice dintre doua sisteme terminale . Cateva din caracteristicile nivelului fizic ar fi nivelul tensiunii , schimbarile de tensiune , rata de transfer , distanta maxima la care se poate face transferul , conectorii fizici si multe alte atribute care se refera la partea fizica a unei conexiuni.
Incapsularea -toate comunicatiile sunt initiate la o sursa si transmise la o destinatie , iar informatia transmisa se afla sub forma cunoscuta de date sau pachete . Daca calculatorul A doreste sa transmita date unui alt calculator B, datele vor fi impachetate prin procedeul numit incapsulare . Apoi , pe masura ce datele trec prin fiecare nivel al modelului OSI , noi informatii le sunt adaugate( ca antet sau incheiere). In timpul folosirii retelei de catre utilizatori , pachetele cu informatii transmise sufera anumite schimbari . Incapsularea presupune cinci pasi pe care reteaua trebuie sa-i realizeze :
• Construieste datele .Cand un utilizator trimite un e-mail , caracterele alfanumerice sunt convertite in date ce pot traversa intreaga retea .
• Impacheteaza datele pentru transportul punct – la –punct . Datele sunt impachetate pentru a putea fi transferate si intre retele . Prin folosirea segmentelor (din fiecare segment se obtine un pachet) , functiile de transport se asigura ca ambele capete participante la transmisie comunica in conditii optime .
• Adauga adresa de retea in antet . Datele sunt puse intr-un pachet sau datagrama care contine un antet cu adresele logice ale sursei si destinatiei .Aceste adrese permit dispozitivelor retelei sa trimita pachetele de-a lungul retelei , dupa o cale aleasa .
• Adauga adresa locala. Fiecare dispozitiv din retea trebuie sa introduca pachetul intr-un frame. Frame-ul permite conexiunea la urmatorul dispozitiv din retea aflat in legatura la acel moment . Fiecare dispozitiv aflat pe calea aleasa trebuie sa execute frame–ul pentru a putea comunica cu un altul , aflat pe aceeasi cale .
• Converteste datele in biti pentru a putea executa transmisia . Frame-ul trebuie convertit intr-un sir de 0 si 1 (biti) pentru a putea fi transmis prin mediul de transmisie (de obicei un fir ). O functie de numerotare permite dispozitivului sa recunoasca acesti biti ca fiind cei ce traverseaza mediul . Mediul de-a lungul interconexiunii poate diferi.De exemplu , un e-mail poate porni dintr-ul LAN , iese pe legatura unuiWAN pana atinge destinatia care se afla intr-ul alt LAN. Antetele si secventele de incheiere sunt adaugate datelor pe parcursul trecerii lor prin nivelele sistemului OSI .

Modelul TCP/IP- Departamentul de Aparare a Statelor Unite ale Americii (DoD) a creat modelul TCP/IP in urma cererii unei retele care putea supravietui oricaror conditii, chiar si unui razboi nuclear. Departamentul Apararii doreste ca aceste pachete cu informatie sa poata fi transmise oricand , in orice conditii intre oricare doua puncte . A fost o problema extrem de greu de rezolvat care a dus la creearea modelului TCP/IP , care a devenit mai apoi standardul pentru Internet. Modelul TCP/IP are patru niveluri : nivelul aplicatie , nivelul transport ,nivelul Internet , si nivelul retea.
In modelul TCP / IP, pentru aplicatiile care necesita servicii de retea si cele care folosesc protocolul de transport , exista un singur protocol de retea - internet protocol, sau IP. Din punctele de vedere, atat hardware cat si software, retelele sunt alcatuite din server si utilizatori.
Modelul OSI presupune niveluri , interfete intre niveluri , stive de protocoale pentru fiecare nivel ( protocol data units - PDU ) .Fiecare nivel de comunicatie aflat pe calculatorul sursa comunica prin stiva de protocoale specifica , cu nivelul pereche aflat pe calculatorul destinatie. Pachetele din retea isi au originea la sursa si sunt trimise la destinatie . Fiecare nivel depinde de functiile nivelului de langa el in cadrul modelului OSI.
O retea (network) este un sistem complex de obiecte si oameni, toate conectate intre ele. Retele gasim peste tot in jurul nostru, chiar si in interiorul nostru(sistemul nervos sau cel cardiovascular).

Bibliografie : 1.Airinei, Dinu, Filip, Maria, Fotache, Doina, Fătu, Tudorel, Georgescu, Mircea, Grama, Ana, Fînaru, Luminiţa- Introducere în informatica economică (ediţia a III-a), Iaşi, Ed.Sedcom Libris, 2001;
2.Internet

0 Comments:

Post a Comment

<< Home