Retele de arie larga

Retele de arie larga

Primele retele de caculatoare construite au fost retelele de arie larga. De regula retelele de arie larga sunt cu comunicatii comutate, utilizînd la necesitate si canale de comunicatie radio sau chiar cosmice. Tehnica cu comutare de mesaje este demult depasita. Cea mai raspândita este tehnica cu comutare de pachete si modificarile ei mai recente: tehnica cu comutare cadre (Frame Replay) si tehnia cu comutare de celule(Cell Replay). Se utilizeaza si tehnica cu comutare de circuite, datorita dezvoltarii puternice a retelelor telefonice analogice, mai tîrziu si a celor numerice, iar în ultimii ani a retelelor numerice cu servicii integrate.

Retelele telefonice sunt cele mai rapândite, cu cei mai multi abonati. Ele au devenit pentru mai multi ani suportul de baza si pentru transferul de date în retelele de calculatoare. Folosind canale telefonice comutate sau dedicate, se obtine un transfer de date '“unct-la-punct'”între perechile de statii respective. În baza lor pot fi construite retele de calculatoare cu comutare de circuite si canale dedicate.

Uzual însa, pentru transferul de date, mai ales la distante mari, se folosesc retele cu comutare de pachete. În asemenea retele canalele de transfer date între nodurile de comutatie pachete deseori sunt realizate pe baza de canale telefonice dedicate analogice sau numerice, uneori trunchiuri – mai multe canale paralele. Conecterea terminalelor, calculatoarelor la nodurile de comutatie se face prin canale telefonice comutate sau dedicate.

Caracteristicile unor canale de comunicatie, disponibile pentru transfer de date, sun prezentate în tabelul 1. Pentru canalele telefonice analogicese utilizeaza viteze de transfer date de la 0,3 la 56Kbps, iar pentru trunchiuri primare analogice – viteze de 48-144 Kbps; pentru canalele telefonice numerice – viteze de 56 sau 64 Kbps, iar pentru trunchiuri numerice – viteze de la 128 Kbps la 2,048 Mbps.

În scurt timp dupa aparitia retelelor NPL si ARPA, au fost construite mai multe retele de calculatoare cu comutare de pachete. A devenit acuta problema standardizarii, îndeosebi în scopul facilitarii itnerconectarii retelelor. Astfel în 1976 a aparut setul de standarde X.25 pentru retele de transfer date cu comutare de pachete.

Setul X.25 specifica interfata dintre echipamentul terminal de date, ce opereaza în mod sincron, si echipamentul de terminatie a circuitului de date respectiv (standardul X.21 pentru canale mnumerice si X.21 bis pentru canale analogice) si, de asemenea, protocoalele de comunicatie cu nodul adiacent de comunicatie a pachetelor (standardele HDLC si X.25 propriu-zis).

Una din primele retele X.25 este Transpac în Franta, care ulterior s-a extins în mai multe tari. Reteaua Transpac împreuna cu Minitel are mai mult de 12 mln. Abonati. Din retele de tip X.25, cea mai mare arie de cuprindere o are reteaua Sprint. Ea ofera servicii în peste 140 tari, interactionînd cu circa 300 de retele publice sau de firma.

În scopul integrarii serviciilor de transmisie a informatiilor (voce, date, imagini), înca în 1965 a fost propusa implementarea Retelei Numerice cu Servicii Integrate (Integrated Services Digital Network - ISDN). În acest mod toate serviciile respective pot deveni la fel de raspândite ca serviciul telefonic. Într-o retea ISDN nodurile de comutatie realizeaza atît comutarea de canale, neaparat necesara transmisiei vocei la distanta, dar care poate fi utilizata si pentru transferul de date, cât si comutarea de pachete pentru transmisia de date. Astfel, într-o retea ISDN atât mediul de transmisie cât si nodurile de comutatie sunt integrate fiind polifunctionale.

Conectarea echipamentelor abonatilor la retea (nodul de comutatie adiacent) se face printr-un trunchi de transmisie date, numit tub de biti (bit pipe). Exista mai multe variante de acces – tub de biti:

acces de baza 2B+D, ce prevede un tub de biti din doua canale B de 64 Kbps si un canal D de 16 Kbps;

acces primar 23B+D, ce prevede un tub de biti cu 23 canale B de 64 Kbps si un canal D de 64 Kbps (se foloseste în SUA, Canada, Japonia);

acces primar 30B+d, ce prevede un tub de biti cu 30 canale B de 64 Kbps, un canal D de 64 Kbps si un canal D de 64 Kbps pentru semnalizare (se foloseste în Europa);

acces hibrid A+C, ce include un canal telefonic analogic de 4 KHz si un canal C numeric de 8 sau 16 Kbps.

O data cu cresterea cantitatii canalelor de comunicatie, devine irationale corectarea erorilor la nodurile intermediare ale retelei de transfer date, realizata în retelele de tip X.25. în a doua jumatate a anilor 80 a fost propusa tehnologia de retea releu de cadre (Frame Replay). Aceasta tehnologie nu prevede recuperarea ci doar detectia erorilor, corectia erorilor trebuie sa fie suportata de echipamentele statiilor utilizatorilor. Astfel, protocoalele de comunicatie Frame Replay sunt mult mai simple decât la X.25, necesitînd mai putine cheltuieli de resurse ale nodurilor de comutatie si, respectiv, reducându-se esential întîrzierile de transmisie a pachetelor. Dezvoltarea standardelor pentru Frame Replay a început în 1986, ele fiind publicate în forma finala în 1991.

O retea Frame Replay consta din noduri de comunicatie Frame Replay, interconectate prin trunchiuri de comunicatie. Retelele Frame Replay se utilizeaza pentru interconectarea de retele. În acest retelele respective se conecteaza la nodurile de comutatie Frame Replay. Retelele Frame Replay suporta viteze de acces de 56 Kbps si n x 64 Kbps pâna la 1,544 Mbps, în SUA Canada si Japonia si pâna la 2,048 mbps în Europa, iar în dezvoltarile recente sunt posibile viteze de transfer de pâna la 45 Mbps.

Serviciul de Date de Multi megabiti cu Comutare – SMDS (Switched Multimegabit Data Service) este o retea de calitate mai înalta decât Frame Replay, inclusiv în ce priveste întîrzierea de transmisie, pachete eronat dirijate, pachete pierdute. În esenta SMDC seamana mai mult cu o retea locala cu multiacces decât cu o retea publica de transfer date. SMDS se bazeaza pe tehnologia de comutare pachete  releu de calula (Cell Replay). O celula de date are dimensiunea fixa de 53 octeti, din 5 octeti contin informatii de serviciu, iar 48 octeti sunt informatii utilizator.

Viteza de transfer date într-o retea SMDS poate fi de la 64 Kbps (DSO) la 45 Mbps (DS3) si mai mult. Ca medii de transmisie se utilizeaza cablurile coaxiale,firele torsadate si fibra optica. Retelele SMDS suporta doar transferul de date si pot servi ca treapta intermediara catre retelele ATM. Ele sunt o solutie reusita pentru interconectarea unor statii, a unor retele locale amplasate într-o arie relativ mica – un oras sau un conglomerat de localitati în aria de cuprindere a unei retele telefonice locale.

Retelele Modul de Transfer Asincron – ATM (Asyncronous Transfer Mode) realizeaza o tehnologie de comutare si transfer date ultrarapida pentru utilizare si interconectare transparenta a retelelor locale si de arie larga. În prezent aceasta tehnologie suporta viteze de 155 Mbps, 622 Mbps, 2,5 Gbps si 10 Gbps, preconizîndu-se pâna la 25 Gbps în viitorul apropiat. Este posibila si operarea la viteze mai joase, de exemplu 45 Mbps, 25 Mbps si 1,544 Mbps, în caz de necesitate.

Standardele pentru ATM au fost aprobate, începând cu 1988, si finalizate în mare parte în 1993. ATM este bazata, de asemenea, pe tehnologia de comutare pachete releu de calula. Ea suporta atît serviciile cu comutare pachete cât si cele cu comutare de circuite pentru transferul de date, voce si video. Ca mediu de transmisie în pimele realizari (1992-1993) se utilizeaza fibra optica, cablul torsadat si cablul coaxial. La viteze mai mari – 622 Mbps si 2,5 Gbps (1995-1996) si 10 Gbps ()1998 se utilizeaza fibra optica.

În 1997 au devenit comerciale noi servicii de transfer date ca ADSL si sistemul TV prin cablu (CATV)+ modemul pentru cabluri. Retelele ADSL sunt retelele dedicate ce opereaza folosind liniile de abonat telefonice existente cu receptia datelor la viteze de la 9 Mbps si transmisia datelor cu viteze de la 16 la 840 Kbps. Folosirea sistemelor de TV prin cabli pentru transferul datelor prevede utilizarea unor modemuri pentru cabluri speciale, asigurînd viteze de transfer de date pâna la 10-30 Mbps.