Retele locale

Retele locale.

Retelele locale sunt construite în cadrul unitatilor economice, institutiilor sau al unor subdiviziuni ale lor. În prezent, ele sunt cele mai raspîndite retele de calculatoare. Unele avantaje ale retelelor locale:

reducerea costurilor si crestera calitatii (operativitatii, fiabilitatii, securitatii) prelucrarii informatiilor;

facilitatea comunicatiilor în cadrul unitatii economice, institutiei;

îmbunatatirea integritatii datelor;

largirea gamei de aplicatii si facilitarea administrarii produselor program;

cresterea flexibilitatii mijloacelor informatice.

Prima retea locala, de tip Ethernet, a fost realizata de firma Xerox în 1973 în Palo-Alto (SUA). Ea interconecta pîna la o suta de calculatoare, asigurînd initial o viteza de transmisie a datelor de 2,94 Mbps. Ca mediu de transmisie era folosit cablil coaxial. Apoi au aparut mai multe tipuri de retele locale si standarde în domeniu.

Dinamica dezvoltarii retelelor locale incude trei generatii. Prima generatie, aparuta în 1973, este bazata pe cablul coaxial si firele torsadate ca mediu de transmitere a datelor. Tehnologia Ethernet standard a fost lansata pe piata în 1978 prin efortul comun al firmelor DEC, Intel si Xerox. Standardul prevedea interconectarea calculatoarelor la o magistrala, formata dintr-un cablu coaxial gros Ethernet, operînd cu o viteza de transmisie de 10 Mbps. Ulterior tehnologia a fost extinsa la folosirea cablului coaxial subtire si a firelor torsadate cu aceeasi viteza de transmisie a datelor. Tehnica Full Duplex Ethernet, implementata în 1997, permite o capacitate de transfer de date de 20 Mbps.

Cea mai robusta si relativ ieftina retea locala este ARCnet, lansata pe piata în 1977 de firma Datapoint Corp. (SUA). Reprezinta o tehnologie tip magistrala cu jeton (tokhen bus), bazata pe utilizarea cablului gros Ethernet, ce opereaza cu viteza de transmisie de 2,5 Mbps. Extensiile ulterioare prevad si utilizarea ca mediu de transmisie a firelor torsadate si fibrei optice si operarea cu viteza de transmisie de 20 Mbps.

Tehnologia inel cu jeton (token ring) a fost realizata de catre firma IBM în cadrul retelei Token- Ring, lansate pe piata în 1985. Initial reteaua asigura o viteza de transmisie a datelor 4 Mbps, folosind ca mediu de transmisie firele torsadate, cu ajutorul carora calculatoarele erau conectate într-un inel fizic. Extensiile ulterioare permit utilizarea, de asemenea, a cablului coaxial si operarea cu viteza de 16 Mbps.

Generatia a doua de retele locale (1988) se caracterizeaza prin asigurarea vitezei de transmisie a datelor de 100 Mbps. Tehnica Full Duplex Ethernet permite o capacitate de transfer date de 200 mbps. Ca medii de transmisie sunt folosite fibrele optice si firele torsadate, mai rar – cablurile coaxiale. Pentru generatia a doua sunt catractristice tehnologiile: FDDI (Fiber Dictribuited Data Interface), CDDI (Cooper Distribuited Data Interface), FastEthernet, TCNS (Thomas Conrad Networking System) si DQDB (Distributed Queue Dual Bus). Acesta din urma se implementeaza, de regula, în retelele metropolitane. În prezent aceste tehnologii se folosesc mai ales pentru interconectarea retelelor locale mai putin performante prin subretele-pivot (bakbone).

A treia generatie (1992) asigura viteze de transmisie date de la 15 Mbps pâna la zeci de Gbps si ofera o interfata cvazitransparenta cu retelele de arie larga publice moderne, în scopul facilitarii integrarii serviciilor. Retelele din generatia a treia sunt orientate la asigurarea de noi aplicatii, inclusiv: videoconferinte statie-la-statie, conferinte multimedia, aplicatii grafice complexe, animatie, accesul la supercalculatoare. Ele sunt reprezentate de retelele de tip Local ATM (Asyncronous Transfer Mode - ATM), FFQL (FDDI Follow-On LAN), FCS (Fibre Cannel Standard), Gigabit Ethernet si Gigabir Token Ring.

La retelele locale sunt raspîdite trei topologii majore: stea, magistrala si inel (fig.2).

Într-o retea de topologie stea (fig.2a) toate calculatoarele se conecteaza la calculatorul central, care îndeplineste si functia de control al retelei. Topologia fizica stea este un caz particular al topologiei fizice arbore (fig.2b) – topologie fizica arbore cu un singur nivel. Schimbul de date dintre toate calculatoarele se efectuiaza prin intermediul calculatorului central.

Într-o retea de topologie magistrala (bus). denumita si liniara , toate calculatoarele sunt conectate la un singur cablu-magistrala (fig.2c). este cea mai raspîndita topologie în retelele locale existente. În asemenea retele toate calculatoarele folosesc un singir mediu de transmisie date. Deci nu este posibil schimbul de date simultan între mai multe perechi de calculatoare, conectate la magistrala, cu exceptia cazilui difuzarii de masaje.

Într-o retea inel fiecare calculator este conectat la doua calculatoare adiacente cu câte un segment de cablu, toate calculatoarele cu legaturile respective formînd un cerc fizic (fig.2d). În retelele de topologie fizica inel, fiecare mesaj este transmis de la o statie la alta pe inel într-un singur sens, cu regenerarea semnalului la fiecare statie, pâna ajunge la destinatie.

Pentru sporirea fiabilitatii, precum si a altor performante, în retelele de generatia a doua si a treia se utilizeaza topologia inel dublu  cu transmisia datelor pe fiecare inel aparte în sensuri opuse.

Retelele Ethernet sunt în prezent cele mai raspîndite retele locale.Ethernet este o tehnologie de retea locala de topologie magistrala bazata pe tehnica de acces la mediu CSMA/CD. Ca mediu de transmisie poate fi folosit cablul coaxial gros RG-62 sau subtire RG-58, cablul torsadat neecranat UTP sau ecranat STP si segmente de fibra optica FOIRI. Viteza de transmisie date este de 10 Mbps. Pentru a functiona eficient madiul de transmisie trebuie sa fie ocupat în timp nu mai mult de 30-40%. Lungimea pachetelor ce se transmit trebuie sa fie de cel putin 64 octeti.

Este elaborata si tehnologia Full Duplex Ethernet, care prevede folosirea a doua magistrale si permite formarea pâna la doua conexiuni dedicate pentru fiecare adaptor de retea. Astfel viteza sumara de transmisie date în mediu se dubleaza, alcatuind 20 Mbps sau 200 Mdps (pentru retelele Fast Ethernet).

Comutatoarele Ethernet sunt una din solutiile cresterii performantelor retelelor Ethernet din prima generatie. Ele încorporeaza o magistrala de date ultrarapida (bakplane) – cu viteta de operare pâna la câtica Gbps. La acesta magistrala, prin intermediul porturilor respective ale comutatorului, se conecteaza statiile retelei. Plachetele de retea sun cele obisnuite – Ethernet. Schimbul de date între oricare doua statii, conectate la comutator, se efectuiaza cu viteza de 10 Mbps, fie si simultan cu scimbul de date între alte perechi de statii.

În a doua generatie, continuarea Ethernet este reprezentata de comutatoare Ethernet si retele Fast Ethernet (Ethernet rapid). Primele retele Fast Ethernet, cunoscute si ca 100Base-T sau 100Base-X, au fost create în 1993. Ele sunt o dezvoltare  a specificatiei 10base-T Ethernet si asigura o viteza de transfer date de 100 Mbps, iar daca se implimenteaza si tehnologia Full Duplex Ethernet – 200 Mbps. Tehnologia 100Base-T poate fi usor implimentata în mediul Ethernet existent. Retelele pivot 100base-T pot fi utiizate pentru integrarea si dezvoltarea retelelor Ethernet din prima generatie.

Sistemul de cablare 100Base-t poate fi realizat pe baza de cablu torsadat neecranat UTP de Categoria 3,4 sau 5, cablu ecranat STP sau cablu optic (100Base FX).

În statiile retelei pot fi instalate pachete de interfata autoadaptabile 10/100 Mbps, ce permit operarea cu viteza de 100 Mbps sau 10 mbps, la alegere, folosind cablajul existent. Acest lucru, precum si posibilitatea comutatoarelor 100Base-t de a opera la viteze de 10 si 100 Mbps, faciliteaza esential integrarea în retelele 100Base-T a mijloacelor de retea 10Base-t, trecerea de la 10Base-T la 100Base-T.

Retelele Gigabit Ethernet se bazeaza pe o tehnologie Ethernet avansata, elaborata începînd cu anul 1996 pentru viteze de transfer date de 1 Gbps. Standardele respective sunt finisate în 1998, desi în 1997-1998 sunt implementate mai multe retele si diverse echipamente, inclusiv integrînd retele locale de ganeratia 1 si 2.

Retelele gigabit Token Ring se elaboreaza începând cu 1997. Primele echipamente se livreaza pe piata începând cu iunie 1998.