Rețele de calculatoare

ReCele de calculatoare

– Curs 1 –

Cuprins

ReCele de calculatoare – introducere

- caracteristici

- clasificare

- protocoale

Standardizare si modele de referinCa

- modelul de referinCa ISO-OSI

- stiva de protocoale TCP/IP

Caracteristici ale reCelelor de calculatoare

În ultimii 20 de ani RC au cunoscut o evoluCie extrem de spectaculoasa de la proiectul de

cercetare ce urmarea conectarea unor baze militare la casa IP în care toate dispozitivele casnice

pot fi accesate printr-o interfaCa web.

În zilele noastre RC pot fi privite ca fiind:

- o mulCime de calculatoare conectate prin linii de comunicaCii = cel mai simplu mod de a defini

o reCea (calculatoare + linii de comunicaCii)

- o infrastructura software/hardware care permite accesul partajat la resursele de calcul

(calculatoare, imprimante, fisiere, etc.)

- o reCea pentru comunicaCii de date – un mediu prin care utilizatorii dispersaCi geografic pot

comunica (posta electronica, teleconferinCe, televiziune digitala, telefonie digitala, telefonie

mobila), etc.

Alte utilizari ale RC: divertisment (jocuri pe calculator).

Criterii de clasificare

Exista mai multe criterii de clasificare a RC dupa cum urmeaza:

- din punctul de vedere al tehnologiei folosite: reCele punct-la-punct, reCele cu difuzare;

- din punctul de vedere al modului de acces la mediul de transmisie a datelor: reCele cu alocare

statica, reCele cu alocare dinamica, reCele cu alocare aleatoare

- din punctul de vedere al întinderii / marimii: reCele locale (LAN), reCele de arie larga (WAN);

- din punctul de vedere al topologiei: reCele magistrala, inel, stea, stea extinsa, plasa.

ReCelele punct-la-punct sunt alcatuite din perechi de masini care comunica între ele. Un exemplu

îl constituie o firma care are doua locaCii conectate între ele prin fibra optica (direct, nu prin

intermediul unui provider).

ReCelele bazate pe difuzare au drept principala caracteristica asigurarea unui mediu comun la

care sa aiba acces toate dispozitivele din reCea. Acest mediu comun se traduce prin constrângerea

ca oricare dintre mesajele trimise de un membru al acestui tip de reCea sa poata fi recepCionat de

toCi ceilalCi membri din reCea. Un avantaj semnificativ al reCelelor cu difuzare este posibilitatea

trimiterii mesajelor catre toCi membrii reCelei sau numai catre un grup de membri (analogie cu

anunCurile din gara sau din aeroport).

2

Accesul la mediu se refera la un set de reguli pentru a permite accesul tuturor staCiilor la mediul

comun. Aceasta alocare poate fi de 3 tipuri: alocare statica (TDMA, FDMA), dinamica (Token

Ring/Bus), aleatoare (CSMA, CSMA/CD).

În cazul alocarii statice, fiecarei staCii sau fiecarui modul i se aloca o cuanta de timp (în cazul

TDMA - Time Division Multiple Access) sau o banda de frecvenCa (FDMA - Frequency

Division Multiple Access). Aceasta alocare este statica, în sensul ca daca jumatate din staCii nu

transmit, cuantele alocate lor nu sunt reutilizate.

În cazul alocarii dinamice, se aloca pe rând o cuanta de timp staCiilor care vor sa transmita. De

exemplu, în cazul tehnologiilor de tip Token Passing, exista o secvenCa de biCi, un mesaj de fapt,

numit jeton.

În cazul alocarii aleatoare, fiecare staCie procedeaza astfel: asculta sa vada daca nu cumva alta

staCie transmite în acel moment. Daca da, asteapta pâna când nu mai transmite nimeni. Dupa ce

aude ca e "liniste", se apuca de transmis. Fiecare staCie procedeaza exact la fel, nu exista staCii

preferenCiale, toate au drept egal de a începe transmisia. Exista, evident, riscul ca doua staCii sa

asculte simultan si când nimeni nu mai transmite, sa înceapa ambele transmisia în acelasi timp.

În acest caz, mesajele celor doua staCii se "ciocnesc" pe fir, dând nastere unei coliziuni.

Desi, considerând drept criteriu marimea unei reCele, exista mai multe categorii de reCele, se va

considera în continuare cea mai simpla clasificare: LAN (Local Area Network) si WAN (Wide

Area Network).

ReCelele locale sunt reCele private localizate într-o singura cladire sau într-un campus de cel mult

câCiva kilometri. (Ex. o reCea de bloc, în care doi sau mai mulCi vecini pun mâna de la mâna,

cumpara cablu si un hub/concentrator si îsi "leaga" toate calculatoarele din acel bloc în reCea.)

O reCea larg raspândita geografic acopera deseori o Cara sau un continent. Ex. o reCea care leaga

FranCa de Statele Unite pe sub Atlantic. Aceasta reCea aparCine de obicei unei companii de

telefonie sau unui furnizor de servicii Internet (ISP - Internet Service Provider).

Un alt tip de reCele, uneori tratat separat, îl reprezinta reCelele metropolitane (MAN -

Metropolitan Area Network) care acopera un oras. Am ales sa tratam acest tip de reCele la

categoria WAN deoarece sunt foarte multe asemanari între cele doua, dintre care amintim:

reCeaua metropolitana aparCine unui furnizor de servicii, accesul la aceasta reCea se face prin

intermediul unui contract cu furnizorul de servicii.

Topologiile definesc structura reCelei în ceea ce priveste modalitatea de interconectare a

componentelor active si pasive ale reCelei, relativ la plasarea mediilor de transfer si la ordinea

existenta între componente: servere, staCii de lucru, dispozitive de interconectare, linii de

comunicaCie. Adica, topologia unei reCele se refera la structura acesteia, la modul de asezare al

nodurilor reCelei, precum si la logica prin care acestea comunica.

Topologiile determina caracteristici ale reCelei cum ar fi: comportarea la extensii si la restrângeri

ale reCelei; costurile implicate de extinderi; modul în care reacCioneaza reCeaua la caderea unei

staCii sau linii; dificultaCile si modalitaCile de reconectare a unei staCii dupa defect; locuri de

congestie a traficului (gâtuiri).

Acestea se pot împarCi în doua categorii: topologii fizice si topologii logice.

Cele fizice se refera la aspectul spaCial si organizarea fizica / configuraCia mediilor de transmisie,

a calculatoarelor si a perifericelor, pe când cele logice se refera la modul în care se realizeaza

comunicarea în reCea, la modul în care datele circula între noduri. Cu alte cuvinte, topologia

logica face referire la metoda folosita pentru transferul informaCiilor de la un calculator la altul).