Informatică industrială

Curs 1.

1.1 Noţiuni fundamentale privind comunicaţia datelor

Aplicaţiile moderne presupun în general comunicarea între suporturile hardware pe care acestea rulează. Deci, este necesară comunicarea între calculatoare cu caracteristici diferite (lungimea cuvântului calculator, seturi de date folosite, etc.) în scopul realizării de aplicaţii distribuite specifice. Pot exista trei modalităţi generale de comunicare între calculatoare, prezentate schematic în fig. 1.1.

Figura 1.1

Datele pot fi transmise fie în mod serial (engl:bit-serial mode), fie în mod paralel (engl: word-parallel mode) , în funcţie de tipul interfeţelor utilizate. Aceste interfeţe, pe lângă transmiterea datelor în afara calculatorului gazdă (engl: host computer) trebuie să realizeze şi o separare între calculatoare şi respectiv între calculator şi mediul de comunicaţie.

Cum mediul de comunicaţie interacţionează în general cu mediul înconjurător, există o probabilitate nenulă de modificare a unor biţi ai informaţiei transmise în lungul liniei. Deci, sistemul de transmisie al datelor va trebui să aibă capacitatea de a detecta erorile apărute în timpul transmisiei, sau mai mult, chiar de a le corecta. Rezultă că sistemul de comunicaţie va trebui să dispună de o componentă de control al erorilor (engl: error control). De asemenea, sistemul de comucaţie trebuie să poată controla cantitatea de informaţie transmisă în unitatea de timp în lungul liniei, adică rata de transfer de transfer al fluxului de date (engl: flow control).

Există situaţii cînd două programe de aplicaţie care comunică date între ele se execută pe calculatoare având aceleaşi caracteristici interne şi acelaşi sistem de operare, caz în care legătura se face direct calculator-calculator. Există însă situaţii în care programele de aplicaţie care comunică se execută pe calculatoare având caracteristici fundamental diferite. În aceste cazuri, sistemul de comunicaţie va trebui să înglobeze subsisteme care să permită ca datele transferate să poată fi interpretate în acelaşi mod pe ambele calculatoare. De asemenea, cum calculatoarele pot avea sisteme de operare diferite, şi interfaţa dintre programul de aplicaţie şi sistemul de comunicaţie va fi diferită.

Toate problemele enunţate mai sus vor trebui rezolvate atunci când se vorbeşte despre comunicaţia de date între calculatoare.

1.2 Reţele pentru comunicaţii de date

Există mai multe modalităţi de transmisie a datelor între calculatoare, depinzând de numărul acestora, de mediul de transmisie utilizat şi de natura programelor de aplicaţie.

Figura 1.2a

Figura 1.2b

Dacă în comunicaţie sunt implicate două calculatoare care se găsesc în apropiere (aceeaşi cameră, birou), se utilizează o conexiune simplă punct la punct (engl: point-to-point) (fig. 1.2a). Dacă calculatoarele se găsesc la distanţă, se utilizează o reţea publică de transport a datelor (engl: public carrier). Uzual este utilizată reţeaua publică de telefonie (engl: PSDN= Public Switched Data Network). Conectarea la această reţea se face prin intermediul unui dispozitiv de transmisie şi recepţie a datelor, numit Modem (M), ca în fig. 1.2b.

Dacă în comunicaţia de date sunt implicate mai multe calculatoare, ele sunt conectate prin intermediul unei reţele. Dacă reţeaua de calculatoare are o dimensiune redusă, fiind localizată într-o singură clădire, ea poartă denumirea de reţea locală de calculatoare (engl: Local Area Network LAN). Calculatoarele pot fi conectate în mai multe feluri, rezultând diferite toplogii pentru reţele. Tolpologiile de bază sunt magistrală comună, stea şi inel, prin interconexiunea acestora putând rezulta alte topologii derivate (fig. 1.3).