Notiuni de baza despre calculatoare: componetele hard

Notiuni de baza despre calculatoare

Introducere

In acest capitol introductiv, veti invata notiuni de baza despre componentele unui computer si rolul computerelor intr-o retea.Veti porni in procesul de invatare al retelelor de la componentul de baza al unei retele-calculatorul.Cu cat veti sti mai multe despre calculator, cu atat va va fi mai usor sa intelegeti retelele de calculatoare, modul lor de proiectare si constructie.

Pentru a va putea ajuta in intelegerea rolului calculatorului intr-o retea, sa luam ca exemplu Internetul.Puteti privi Internetul ca pe un copac, iar calculatoarele conectate ca pe frunzele acelui copac.Computerele sunt sursele si receptorii informatiilor, oferindu-le si preluandu-le pe acestea de pe Internet.Se observa ca computerele pot functiona fara Internet, dar Internetul nu poate exista fara calculatoare.Odata cu trecerea timpului, utilizatorii de computere devin din ce in ce mai dependenti de Internet.

Computerele, pe linga faptul ca sunt parte integranta a unei retele,joaca de asemenea un rol vital in domeniul muncii.Majoritatea afacerilor se dezvolta prin utilizarea computerelor, insa utilizare calculatorului poate fi si mai putin specializata.Se pot utiliza servere pentru a stoca date importante sau pentru a tine evidenta angajatilor.Se pot folosi foi electronice de calcul pentru organizarea informatiilor financiare, procesoare de text pentru mentinerea evidentelor si a corespondentei, browsere Web pentru a accesa site-urile companiilor.

Avand toate acestea in vedere , putem porni la studiul alcatuirii interne a unui calculator.Aceasta va va oferi baza pentru inceperea studiului Networking(retelelor).

1.1 Notiuni de baza despre componetele hard

1.1.1 Componentele majore ale unui calculator

Deoarece calculatorul este o caramida de baza intr-o retea, este important sa putem recunoaste si denumi componentele majore ale unui pc.

Multe echipamente de retea constituie ele insele un minicalculator, cu parti asemanatoare cu ale unui pc.Pentru a putea folosi un computer ca pe o sursa de incredere in obtinerea de informatii, acesta trebuie sa fie in stare buna de functionare , ceea ce semnifica faptul ca trebuie sa fiti capabil de a rezolva problemele aparute la partea soft sau hard.Va trebui sa fiti in stare sa recunoasteti , sa denumiti si sa definiti urmatoarele parti componente ale unui PC:

Componente mici

Tranzistor-dispozitiv care amplifica semnalul si deschide sau inchide un circuit

Circuit integrat(IC)-dispozitiv alcatuit din materiale semiconductoare;contine mai multi tranzistori si indeplineste o sarcina specifica

Rezistor-dispozitiv fabricat dintr-un material care se opune trecerii curentului electric

Capacitor-component electronic care stocheaza energia sub forma unui camp electromagnetic;este alcatuit din doua placute metalice conductoare separate printr-un material izolator

Connector- parte a unui cablu care se introduce intr-un port sau o interfata

Dioda emitatoare de lumina(LED)-component semiconductor care emite lumina cand curentul electric trece prin el

Subsistemele unui PC

Placa de circuit intiparita(pcb)-o placa subtire pe care sunt plasate cipurile si alte componente electronice

Unitatea CD-ROM -dispozitiv de citire a cd-urilor de tip ROM(read only memory-doar citire a memoriei)

CPU-unitate centrala de procesare, creierul computerului;aici au loc majoritatea calculelor

Unitatea floppy-unitatea care permite citirea si scrierea datelor (de) pe o discheta

Unitatea de hard disk-dispozitivul care permite scrierea datelor (de) pe un harddisk

Microprocesor-un cip din siliciu care contine CPU

Placa de baza-principala placa cu circuite integrate a unui pc

Bus-o colectie de microfire prin care sunt transmise date dintr-o parte a computerului in alta

RAM-random access memory-memorie cu acces aleatoriu, cunoscuta sub denumirea de memorie de tip scris-citit , permite atat scrierea cat si citirea datelor stocate.Un dezavantaj al RAM este acela ca necesita curent electric permanent pentru a putea stoca datele.Daca PC este deconectat sau inchis, toate datele inscrise in RAM se pierd, daca acestea nu au fost copiate pe disk

ROM-read only memory-memorie cu acces numai la citire, este un tip de memorie in care datele pot fi preinregistrate;odata ce aceste date au fost inscrise intr-un cip ROM, nu mai pot fi indepartate ci doar citite

Unitatea centrala-partea principala a unui calculator;aici intra carcasa, microprocesorul, memoria principala, bus-ul, porturile;nu sunt incluse monitorul si tastatura, sau alte echipamente externe conectate la calculator

Slot de extensie-o deschidere intr-o placa de baza unde poate fi inserata o placa de extensie care confera calculatorului noi abilitati.

Sursa de curent-partea componenta care furnizeaza curent calculatorului

Componentele de pe placa de baza

Placa de retea-placa de extensie inserata intr-un computer care permite conectarea la o retea

Placa video-placa de extensie care confera PC-ului capacitatea de display

Placa de sunet-placa de extensie care confera capacitatea de a emite si manipula sunete

Port paralel-o interfata capabila de a transmite simultan mai multi biti; permite conectarea unor dispozitive de tipul imprimantelor

Port serial-o interfata carea poate fi utilizata pentru comunicarea de tip serial;permite transmiterea doar a unui bit odata

Port de mouse-un port pentru conectarea mouse-ului la un PC

Cablu de alimentare-cablu folosit pentru conectarea unui dispozitiv electronic la o sursa de curent

Figura reprezinta componentele de baza ale unui calculator ipotetic.Puteti considera componentele interne ale unui calculator ca o retea de echipamente atasate la bus.Din acest punct de vedere un computer poate fi considerat ca o mica retea de calculatoare.

1.1.2 Drumul parcurs de informatie intr-un computer ideal

Informatia si curentul electric circula in mod constant prin PC.Este de ajutor in intelegerea retelelor, modul de a privi calculatorul ca o retea in miniatura, cu toate acele componente interconectate si comunicand unele cu altele.Precum se vede in figura, principalele tipuri de informatie care circula prin bus sunt:

Instructiunile de boot(pornire)-sunt stocate in ROM, pana sunt folosite

Programele de aplicatii-sunt stocate in RAM dupa ce au fost incarcate de pe harddisk

RAM si ROM-comunica constant cu CPU prin bus

Informatiile despre aplicatii-sunt stocate in RAM pina cand aplicatiile sunt folosite

Informatiile salvate-circula de la RAM la dispozitivele de stocare permanenta

Informatiile exportate- circula de la RAM si CPU, prin bus si sloturi de extensie, la printer, placa video, placa audio, placa de retea

1.1.3 Relatiile dintre placa de retea(NIC)si PC

Precum se vede in figura, o placa de retea(NIC) este o placa cu circuite integrate care confera capacitatea calculatorului de a comunica prin retea .Se mai numeste adaptor LAN,se introduce in placa de baza si furnizeaza un port pentru conectarea la retea.Acest card poate fi denumit placa Ethernet, placa Token Ring, sau placa FDDI(interfata de distribuire de date prin fibra).

O placa de retea comunica cu reteaua printr-o conexiune seriala, si cu computerul printr-o conexiune paralela.Fiecare placa necesita un IRQ, o adresa I/O, si o adresa din memoria superioara pentru a putea functiona sub DOS sau Windows95/98.

Un IRQ sau intrerupere de adresare, este un semnal care informeaza CPU-ul ca a aparut un eveniment care necesita atentie.Un semnal IRQ este trimis printr-o linie hardware spre procesor.Un exemplu de intrerupere este aceea care apare in momentul cand este apasata o tasta;in acest caz CPU trebuie sa mute caracterul de la tastatura in memoria RAM.

O adresa I/O este o locatie in memorie care este folosita pentru intrari de date sau recuperari de date de catre un dispozitiv auxiliar.

In sistemele bazate pe programul DOS,memoria superioara se refera la aria de memorie aflata intre primii 640 Kb si 1 mega din RAM

Cand selectati placa de retea,tineti cond de urmatorii trei factori:

Tipul de retea(de exemplu:Ethernet,Token Ring,FDDI)

Tipul de cablu(pereche,coaxial,fibra optica)

Tipul de bus(PCI,ISA)

1.1.4 Instalarea placii de retea in calculator

Placa de retea permite gazdei(host) sa se conecteze la retea , fiind considerata din acest punct de vedere un component cheie.Din timp in timp, puteti fi solicitat sa instalati o placa de retea.Aceasta poate surveni in urmatoarele situatii:

Adaugarea unei placi de retea la un calculator care nu are o astfel de placa

Inlocuirea unei placi de retea defecte

Upgradarea de la o PR de 10 Mbps la o placa de 10/100 Mbps

Modificarea setarilor unei placi de retea prin folosirea unui jumper-un jumper(calaret)este o punte metalica care inchide un circuit electric;in mod obisnuit un jumper este alcatuit dintr-o ,,priza" de plastic ce se introduce peste o pereche de pini metalici

Pentru a putea efectua instalarea,va trebui sa cunoasteti:

Modul de configurare a placii de retea, inclusiv jumperi, programele plug-and-play, si EPROM-ul(memorie read-only programabila inlocuibila -tip de memorie care retine continutul pina este expusa la lumina ultravioleta)

Modul de folosire a instrumentelor de diagnostic al placii de retea , inclusiv testele de diagnostic si loopback(vezi documentatia care insoteste placa)

Cum sa rezolvati conflictele de resurse, inclusiv IRQ, baza de adrese I/O, DMA(direct memory address-adresa directa de memorie-este folosita pentru a transfera date din RAM spre un dispozitiv fara a mai trece pe la procesor)

1.1.5 Compararea componentelor calculatorului de tip desktop cu cele de tip laptop

Laptop-urile si notebook-urile au devenit din ce in ce mai populare, alaturi de palmtop-uri, asistenti personali digitali si alte miniechipamente de calcul.Informatiile prezentate in sectiunile anterioare se aplica si in cazul computerelor portabile.Principala diferenta este aceea de dimensiuni(componentele laptop sunt mai mici), sloturile de extensie devin sloturi PCMCIA, aici introducandu-se placile de retea, modemurile si alte echipamente;acestea au in general dimensiunile unei carti de credit.

1.2 Notiuni de baza despre software

1.2.1 Configurarea setarilor necesare pentru conectarea unui computer la retea

Acum ca va-ti facut o idee despre componentele hard ale unui calculator, sa ne aruncam o privire la programe.Scopul creearii programelor este de a va permite sa interactionati cu computerul sau cu echipamentele de retea, sa le comunicati acestora ce sa faca.

Astfel, dupa instalarea componentelor hard, programele trebuie configurate.De exemplu, inainte de accesarea Web, trebuie parcursi urmatorii pasi:

[plasati cursorul deasupra numerelor din figura din stanga pentru a vedea diverse exemple de configurari]

1.selectati PR pentru configurarea software

2.introduceti adresa TCP/IP corecta

3.setati display-ul(daca este necesar)

4.instalati si configurati browserul

5.efectuati si alti pasi(daca sunt necesari)

1.2.2 Laborator-Verificarea configuratiei browserului web

Un browser Web actioneaza in numele utilizatorului indeplinind urmatoarele sarcini

Contacteaza un server Web

Solicita informatii

Receptioneaza informatii

Afiseaza rezultatele pe ecran

Un browser este un program care foloseste limbajul de marcare hipertext(HTML)-limbajul folositpentru codarea paginilor Web.HTML poate afisa imagini grafice reda sunete, filme si alte fisiere multimedia.

Hyperlink(hiperlegatura)-comenzi software care fac legatura cu alte locatii din calculator sau din retea(conectari la o alta pagina Web sau site-uri de download)

Printre cele mai populare/comune browsere amintim Internet Explorer(IE) si Netscape Navigator.

Iata in continuare cateva asemanari si deosebiri dintre aceste doua browsere:

[plasati cursorul mouse-ului peste numerele din animatie pentru a vedea diverse exemple ale aplicatiilor Internet]

Netscape

Primul browser popular

Ocupa spatiu redus pe harddisk

Este considerat de multi ca fiind usor de utilizat

Afiseaza fisiere in format HTML, cuprinde posta electronica, transfer de fisiere si alte functii

Internet Explorer(IE)

Compatibil cu programele Microsoft

Ocupa spatiu mai mult pe harddisk

Considerat mai dificil de utilizat

Afiseaza fisiere in format HTML, cuprinde posta electronica, transfer de fisiere si alte functii

Plug-in-uri

Mai exista de asemenea fisiere speciale care nu pot fi afisate de browserele Web standard.Pentru a putea vedea aceste fisiere trebuie sa configurati browserul pentru a putea utiliza aplicatii de tip plug-in.Aceste aplicatii lucreaza in conlucrare cu browserul pentru a putea lansa programul necesar pentru a putea vedea aceste fisiere speciale.

Flash-reda fisiere multimedia;creat de Macromedia Flash

Exemplu:Instalarea Plug-in-ului Flash.

1.Accesati situl Macromedia

2.Descarcati fisierul exe(flash32.exe)

3.Rulati sau instalati Netscape sau Internet Explorer

4.Testati daca se poate afisa o pagina web sau un film

Pe langa configurarile de activitati tip Web, computerelemai pot fi utilizate si pentru efectuarea multor activitati utile.In domeniul afacerilor, angajatii folosesc in mod obisnuit seturi de aplicatii care sunt livrate sub forma pachetelor Office, cum ar fi Microsoft Office.

Aplicatiile de tip office includ un program pentru foi electronice de calcul, un procesor de text, un program de baze de date, un program de prezentare, si un manager de informatii personale inclusiv un utilitar de posta electronica.Programul de foi de calcul contine tabele care sunt alcatuite din linii si coloane, si folosesc frecvent formule pentru procesarea si analiza datelor.Un procesor de text este o aplicatie folosita pentru crearea si editarea de texte.Procesoarele de text moderne permit utilizatorului sa creeze documente sofisticate, care includ imagini grafice si texte bogat formatate.Programele de baze de date, sunt folosite pentru stocarea, pastrarea, organizarea, sortarea, si filtrarea inregistrarilor-o inregistrare este o colectie de informatii identificate printr-o tema comuna, cum ar fi de exemplu numele unui client.Programul de prezentare este folosit pentru proiectarea si dezvoltarea prezentarilor pentru intalniri, prezentari de vanzari.Managerul de informatii personale include e-mail, lista de contacte, un calendar, si o lista de activitati.Aplicatiile de tip office au devenit la fel de comune ca si masina de scris inainte de aparitia calculatorului.

1.2.3 Laborator de depanare(troubleshooting)

In acest troubleshooting lab instructorul vostru a creat niste probleme la nivel de hardware, software si retea.Instructorul va oferi o limita de timp pentru a rezolva aceste probleme, permitandu-va in final vizionarea curriculum-ului.Aceasta experienta va va ajuta sa apreciati cat de ,,simplu" este doar sa vedeti curriculum-ul.De asemenea va va ajuta in evaluarea proceselor si procedurilor implicate in rezolvarea problemelor de computer hardware, software si retea.

1.3 Numerele binare

1.3.1 Numerele binare reprezinta date alfanumerice

Pentru a putea rula aplicatii software,calculatorul trebuie sa traduca codul programelor intr-o forma binara si apoi traduce aceasta forma intr-un limbaj pe care il puteti intelege.Calculatoarele opereaza cu comutatori electronici care pot fi fie in stare ,,pornit" fie,,oprit", corespunzand lui 1 si 0.

Computerele nu ,,gandesc" in limbajul numerelor zecimale cum fac oamenii, deoarece echipamentele electronice sunt structurate astfel incat sistemul de numarare binar devine usor de recunoscut de catre calculator.Calculatoarele trebuie sa traduca numerelezecimale.Computerele pot intelege si procesa doar datele care sunt in format binar, reprezentat de 1 sau 0.Aceste doua cifre reprezinta cele doua stari posibile ale unui componente electronic si sunt denumit cifre binare(biti).

Reprezentarea binara a majoritatii caracterelor si controalelor tastaturii sunt afisate in Codul Standard American de Schimb de Informatii(ASCII).ASCII este unul dintre cele cateva systeme de codificare a caracterelor folosite de LAN-uri.

1.3.2 Bit si biti

Bitii sunt cifre binare;ei pot fi 0 sau 1.In calculator sunt reprezentati prin prezenta sau absenta impulsurilor electrice.

Exemplu:

Bitul 0 poate fi reprezentat prin electricitate de 0 volti(0=0 volti)

Bitul 1 poate fi reprezentat prin electricitate de +5 volti(1=+5 volti)

Un grup de 8 biti formeaza un byte, care poate reprezenta un singur caracter, conform codului ASCII.

De asemenea, pentru computere, 1 byte reprezinta o singura locatie de stocare adresabila.

1.3.3 Sistemul de numarare in baza 10

Un sistem de numarare consta din simboluri si reguli pentru folosirea acelor simboluri;exista mai multe sisteme de numarare.Sistemul cel mai frecvent utilizat, si care va este foarte familiar, este cel zecimal, sau in baza 10.Se numeste in baza 10 pentru ca foloseste 10 simboluri, si combinatiile acestora pentru a reprezenta toate numerele posibile.Cifrele 0,1,2,3,4,5,6,7,8, si 9 formeaza sistemul in baza 10.

Un sistem de numarare zecimal este bazat pe puterile lui 10.Fiecare simbol, sau cifra, reprezinta numarul 10(numarul de baza)ridicat la o putere(exponent), in functie de pozitie, si este inmultit cu numarul ce ocupa acea pozitie.Cand cititi un numar zecimal de la dreapta la stanga,prima pozitie reprezinta 10⁰ (1), a doua pozitie reprezinta 10¹ (10 1=10), a treia pozitie reprezinta 10² (10

Exemplu:

2134 = (2x10³) + (1x10²) + (3x10¹) + (4x10⁰)

Se afla un 2 in dreptul miilor, un 1 in dreptul sutelor, un 3 in dreptul zecilor, si un 4 in dreptul unitatilor.

1.3.4 Sistemul de numere in baza 2

Computerele recunosc si proceseaza datele folosind sistemul de numere binare.Sistemul de numere binare foloseste doar doua simboluri-0 si 1 in locul celor 10 simboluri folosite de sistemul zecimal de numarare.Pozitia sau locul fiecarei cifre reprezinta numarul 2 -numarul de baza- ridicat la o putere(exponent),bazata pe pozitia sa(2⁰, 2¹, 2², 2³, 2⁴, etc.)

Exemplu:

10110 = (1 x 2⁴ = 16) + (0 x 2³ = 0) + (1 x 2² =4) + (1 x 2¹ = 2) + (0 x 2⁰ = 0) = 22 (16 + 0 + 4 + 2 + 0)

Daca cititi numarul binar 10110 de la dreapta la stanga, veti observa ca este un 1 in pozitia 16, un 0 in pozitia 8, un 1 in pozitia 4, un 1 in pozitia 2, si un 0 pe prima pozitie, ceea ce da echivalentul numarului zecimal 22.

1.3.5 Convertirea numerelor zecimale in numere binare

Exista doua modalitati de baza pentru convertirea numerelor zecimale in numere binare.In graficul alaturat este descris un astfel de proces cu un exemplu.O alta metoda se numeste metoda restului.Aceasta metoda foloseste divizari repetate folosing numarul de baza al sistemului.In cazul de fata este vorba de numarul de baza 2.

Exercitiu de conversie.

Exemplu:

Convertiti numarul zecimal 192 in numar binar.

Notati-va fiecare rest ,in ordine inversa, si obtineti numarul 11000000.

1.3.6 Convertirea numerelor binare in numere zecimale

Exista doua modalitati de baza de convertire a numerelor binare in numere zecimale.

In grafic este oferit un exemplu

Puteti de asemenea converti numere binare in numere zecimale prin inmultirea cifrelor binare cu numarul de baza al sistemului -2- ridicat la puterea corespunzatoare pozitiei.

Exemplu:

Convertiti numarul binar 01110000 in numar zecimal.(nota:lucrati de la dreapta la stanga.Amintiti-va ca orice numar ridicat la puterea 0 este 1;deci 2⁰ = 1.)

1.4 Terminologie legata de networking

1..4.1 Retele si networking

O retea     este un sistem complicat de obiecte conectate.Retelele sunt pretutindeni in jurul nostru,chiar in interiorul nostru.Sistemul nostru nervos precum si cel cardiovascular sunt exemple de retele.Diagrama din figura infatiseaza cateva tipuri de retele;puteti sa va ganditi si la alte retele.Observati urmatoarele grupuri:

Comunicatii

Transporturi

Social

Biologic

Utilitati

1.4.2 Retele de date

[plasati cursorul mouse-ului peste numerele din imagine pentru a vedea diverse stadii in evolutia retelelor]

Retelele de date au aparut ca rezultat al aplicatiilor scrise pentru domeniul afacerilor.Totusi, in perioada cand au fost scrise aceste aplicatii, se foloseau computere de sine statatoare, care operau independent de alte calculatoare.Din aceasta cauza, a devenit evident faptul ca afacerile nu puteau fi organizate in mod eficient printr-un astfel de tip de utilizare.S-a cautat o solutie care sa rezolve cu succes urmatoarele cerinte:

1.evitarea duplicarii echipamentelor si resurselor

2. comunicarea eficienta

3.formarea si managementul unei retele

Companiile au observat ce economii financiare si ce sporuri de productie se pot realiza prin folosirea tehnologiei networking.S-a inceput construirea de noi retele iar cele existente au fost extinse intr-un ritm ce tinea pas cu noile tehnologii si echipamente de networking.Drept rezultat, la inceputul anilor '80 s-a observat o extindere uriasa a retelelor dar totusi aceasta dezvoltare era haotica in multe privinte.

Pe la mijlocul anilor '80 s-au facut simtite primele probleme.Majoritatea tehnologiilor de tip networking au fost realizate cu ajutorul unor tipuri foarte variate de componente hardware si implementatii software.Drept urmare, multe dintre tehnologii erau incompatibile unele cu altele.A devenit din ce in ce mai dificila comunicarea intre retelele care foloseau specificatii diferite.

O solutie de inceput la aceasta problema a constiuit-o creearea retelelor locale(LAN).Deoarece erau capabile sa interconecteze toate statiile de lucru,perifericele,terminalele is celelalte echipamente dintr-o cladire, LAN-urile au facut posibila folosirea in comun a fisierelor sau printerelor.

Pe masura ce utilizarea computerelor a devenit tot mai ridicata, a devenit in curand evident faptul ca nici LAN-urile nu erau suficiente pentru acest tip de activitate.Intr-un sistem LAN, fiecare departament sau companie este un fel de insula electronica.

Era necesara o cale prin care informatia sa circule eficient si rapid, nu numai in cadrul unei companii, dar si de la o companie la alta.Solutia a fost creerea retelelor metropolitane(MAN) si a retelelor de mare intindere(WAN-wide area network).Deoarece retelele WAN puteau conecta utilizatori aflati pe largi arii geografice, a devenit posibila comunicarea de la mari distante.

1.4.3 Solutii pentru retele de date

Din punct de vedere didactic, majoritatea retelelor de date sunt impartite in retele locale(LAN) si retele de mare intindere(WAN).LAN-urile sunt localizate de regula in cladiri si campusuri, si manevreaza comunicatii intre birouri.WAN-urile acopera largi arii geografice, conectand orase si tari.

In figura sunt prezentate cateva exemple utile de retele locale si extinse.Aceste exemple trebuie avute in vedere oridecateori va puneti intrebarea ce este o retea locala sau extinsa.LAN-urile si WAN-urile pot fi interconectate prin operatii de internetworking.

1.4.4 Retelele locale(Local Area Networks-LAN)

O solutie de inceput la aceasta problema a constiuit-oo creearea retelelor locale(LAN).Deoarece erau capabile sa interconecteze toate statiile de lucru, perifericele, terminalele is celelalte echipamente dintr-o cladire, LAN-urile au facut posibila folosirea in comun a fisierelor sau printerelor.

LAN-urile sun alcatuite din computere, placi de retea, cabluri, echipamente de control al traficului prin retea si echipamente periferice.Retelele locale au facut posibil ca mediile de afaceri care utilizau tehnologia PC sa poata imparti(sharing) eficient resurse de tipul fisierelor si printerelor, si sa poata comunica prin mijloace de tipul postei electronice.Aceste retele reunesc date, comunicatii, calcule si servere de fisiere.

Retelele locale sunt proiectate sa realizeze urmatoarele obiective:

Sa opereze pe o arie geografica limitata

Permit utilizatorilor sa utilizeze cabluri de mare latime de banda

Furnizeaza acces permanent la serviciile locale

Conecteaza fizic echipamente invecinate

Online se afla numeroase surse de informatii de ultima ora referitoare la LAN-uri.Vizitati aceste site-uri.

1.4.5 Retele de mare intindere(Wide Area Networks-WAN)

Pe masura ce utilizarea computerelor a devenit tot mai ridicata, a devenit in curand evident faptul ca nici LAN-urile nu erau suficiente pentru acest tip de activitate.Intr-un sistem LAN, fiecare departament sau companie este un fel de insula electronica.Era necesara o modalitate prin care informatia sa circule eficient si rapid dintr-un mediu de afaceri in altul.Solutia a fost creeare retelelor de mare intindere(WAN).Acestea interconecteaza retelele locale, furnizand acces la calculatoare si servere de fisiere din alte locatii.Deoarece WAN conecteaza utilizatori de pe o mare arie geografica, a devenit posibila comunicarea de la mare distanta.Drept rezultat calculatoarele, printerele si alte echipamente puteau comunica intre ele pentru impartirea de resurse sau pentru accesarea Internetului.

Printre tehnologiile folosite de catre retelele de mare intindere se numara:

Modemurile

ISDN(Reteaua digitala de servicii integrate-Integrated Services Digital Network)

Frame relay

ATM(modul de transfer asincron-Asynchronos Transfer Mode)

Seriile de transport T(S.U.A) si E(Europa):T1,E1,T3,E3 etc

SONET(reteaua optica sincrona-Synchronous Optical Network)

1.5 Latimea de banda digitala

1.5.1 Masurarea latimii de banda

LAN-urile si WAN-urile au avut din totdeauna un lucru in comun, si anume folosirea termenului de latime de banda(bandwidth) pentru descrierea capacitatilor lor.Termenul este esential pentru intelegerea retelelor dar la inceput poate creea confuzii,asa incat ne vom opri mai in amanuntime asupra lui inainte de a continua prezentarea networking-ului.

Latimea de banda reprezinta echivalentul cantitatii de informatie care circula dintr-un loc in altul pe unitatea de timp.Exista doua intelesuri obisnuite al acestui termen:unul se refera la semnalele analoage, iar celalalt la semnalele digitale.Voi veti lucra cu latimea de banda digitala, numita simplificat latime de banda de acum incolo.

Ati aflat anterior ca unitatea fundamentala de reprezentare a informatiei este bitul.De asemenea cunoasteti ca unitatea de baza pentru masurarea timpului este secunda.Deci daca dorim sa descriem CANTITATEA de informatie care circula INTR-O PERIOADA de timp , putem folosi unitatea,,biti pe secunda" pentru a descrie acest flux.

,,Biti pe secunda" este o unitate de masura a latimii de banda.Desigur, daca informatia ar circula cu un bit pe secunda , fluxul ar fi foarte lent.Din fericire, in ziua de azi sunt posibile comunicatii mult mai rapide.Urmatorul tabel rezuma tipurile de unitati de masura folosite pentru latimea de banda.

1.5.2 Trei analogii pentru descrierea latimii de banda digitale

Latimea de banda este un foarte important element in networking, dar poate fi destul de abstract si dificil de inteles.De aceea , pentru intelegere am ales urmatoarele trei analogii:

1.Latimea de banda este ca diametrul unei conducte.

Ganditi-va la retelele de conducte care aduc apa in casele voastre si preiau apele uzate si le indeparteaza.Aceste conducte au diferite diametre-conducta principala a orasului poate avea 2 metri diametru, pe cand cea de la chiuveta are 2 cm.Diametrul conductei determina debitul conductei respectiv cantitatea de apa care poate fi transportata in unitatea de timp.In aceasta analogie apa reprezinta informatia iar diametrul conductei este echivalentul latimii de banda.De fapt, multi experti in retele folosesc termeni preluati din aceasta analogie-,,putting in bigger pipes"(folosirea latimii de banda mai mare,adica capacitate sporita de transport de informatie).

2.Latimea de banda este ca numarul benzilor pe o autostrada

Ganditi-va la reteaua de drumuri care se afla in orasul vostru.Pot exista autostrazi cu 8 benzi care se ramifica in sosele cu 2 sau 3 benzi,care apoi se continua cu sosele cu 2 benzi si in final cu strada pe care locuiti voi.In aceasta analogie, numarul de benzi echivaleaza latimea de banda, iar numarul de masini reprezinta cantitatea de informatii vehiculata.

3.Latimea de banda este ca si calitatea sunetului intr-un sistem audio

Sunetul este informatia, iar calitatea sunetelor pe care le auziti reprezinta latimea de banda.Daca ati fi solicitat sa asezati in ordinea preferintelor modalitatea de auditie a cantecelor preferate -prin telefon, la radio, de pe CD-ROM-probabil ca ati plasa pe locul 1 CD-ROM-ul apoi radioul si pe ultimul loc telefonul.Latimile de banda analoage pentru acestea sunt in ordine 20 KHz KHz si 3KHz.

Totusi tineti cond ca , de fapt, intelesul real al termenului latime de banda, in cazul nostru este reprezentat de numarul maxim de biti care pot teoretic sa parcurga o anumita sectiune pe unitatea de timp(in conditiile date).Aceste analogii au fost folosite doar pentru a facilita intelegerea notiunii de latime de banda.

1.5.3 Diferente de latime de banda pentru diverse medii

Latimea de banda este un concept foarte util.Totusi are si limite.Indiferent de modul de transmitere a informatiilor,de tipul de cablu fizic folosit, latimea de banda poate fi limitata.Acest fenomen este datorat atat legilor fizice cat si nivelului tehnologiei acuale.

[plasati cursorul mouse-ului peste numerele din imagine pentru a vedea diverse informatii referitoare la latimea de banda]

Figura ilustreaza latimea de banda digitala maxima posibila, incluzand limitatii de lungime, pentru unele medii de transfer obisnuite.Intotdeauna sa retineti ca limitarile sunt atat de ordin fizic cat si tehnologic.

Figura prezinta diverse servicii WAN precum si latimile de banda asociate fiecarui serviciu.Ce serviciu folositi a acasa?Dar la scoala?

1.5.4 Randamentul real de date (throughput) in raport cu latimea de banda digitala

Imaginati-va ca tocmai ati achizitionat un modem extern,sau magazinul local a instalat o linie ISDN,sau ca la scoala unde profesati s-a instalat o retea locala Ethernet de 10 Megabiti.Ganditi-va la filmele pe care urmeaza se le vizionati, la paginile web pe care le puteti vizita sau la download-urile pe care le puteti face.Credeti ca veti putea folosi toata latimea de banda specificata in documentatii?Trebuie avut in vedere un alt concept foarte important :acesta se numeste throughput(randamentul real de date).

Throughput-ul se refera la latimea de banda reala, masurata la un moment al zilei ,folosind rute internet specifice, in cursul descarcarii unui anumit fisier.Din nefericire, din mai multe motive, throughput-ul este adesea mai mic decat latimea de banda digitala maxima specificata pentru tipul de cablu sau mediul de transmitere folosit.Printre factorii care influenteaza randamentul latimii de banda se pot enumera:

Echipamentele de interconectare dintre retele

Tipul de date transferate]

Topologia(caracteristicile retelelor)

Numarul utilizatorilor

Tipul de calculator

Tipul calculatorului server

Penele de curent sau problemele create de vreme

Cand proiectati o retea este important sa luati in considerare latimea de banda teoretica.Reteaua voastra va fi atat de rapida pe cat ii permit cablurile care o formeaza.Cand veti lucra in retele, este util sa masurati randamentul de date real si sa decideti daca acesta corespunde cerintelor utilizatorilor.

1.5.5 Calculul transferului de date

O parte importanta a networking-ului implica luarea deciziilor referitoare la tipul de medii de transfer de informatii pe care sa le utilizati.Aceasta implica cunoasterea latimilor de banda si cerintelor utilizatorilor.Graficul prezinta o formula simpla care va va ajuta in luarea acestei decizii.Formula este Timpul estimat=Marimea fisierului/Latimea de banda(vezi figura).Rezultatul reprezinta viteza maxima de transfer a datelor.Acest rezultat nu tine cond de factorii care influenteaza randamentul enumerati anterior, dar va ofera o imagine estimativa asupra timpului necesar pentru a trimite o informatie prin mediul respectiv.

Acum ca sunteti familiarizat cu unitatile de masura ale latimii de banda digitale, incercati sa rezolvati urmatoarea problema:

Ce necesita mai putin timp, trimiterea unor date de pe o discheta de 1,44 M plina printr-o linie ISDN, sau trimiterea a 10 GB de date de pe un harddisk printr-o linie OC-48?Folositi cifrele din tabelele aratate mai devreme pentru a afla raspunsul.

1.5.6 Importanta latimii de banda

De ce este latimea de baza importanta?

In primul rand, latimea de baza este finita.Indiferent de mediile de transfer, latimea de banda este limitata de legile fizicii.De exemplu , limitarile latimii de banda-datorate proprietatilor cablurilor telefonice folosite in majoritatea locuintelor-este unul din factorii care limiteaza randamentul modemurilor conventionale la aproximativ 56 Kbps.Latimea de banda a spectrului electromagnetic este finita-exista multe alte frecvente in undele radio, microunde, spectrul infrarosu.Din aceste cauze, FCC are un intreg departament pentru controlul utilizarii latimii de banda.Fibrele optice au o latime de banda practic nelimitata.Totusi, tehnologiile de implementare a fibrelor optice sunt de abia la inceput.

Cunoasterea modului de utilizare a latimii de banda va poate aduce economii importante.De exemplu, costul variatelor optiuni de conectare la Internet oferite de provideri depind, in parte,de latimea de banda medie, in orele normale si de varf, pe care o solicitati.Putem spune ca platiti de fapt latimea de banda.

Ca un administrator de retele profesionist, este de asteptat sa cunoasteti notiunile de latime de banda si randament.Acestia sunt factori majori in analiza performantelor unei retele.In plus, ca un proiectant de retele,latimea de banda va reprezenta intotdeauna un element major in proiectare.

Exista doua concepte majore privitoare la intelegerea termenului de ,,autostrada informationala".Primul se refera la faptul ca orice forma de informatie poate fi stocata ca un lung sir de biti.Al doilea se refera la faptul ca desi stocarea informatiei sub forma de biti este utila , nu reprezinta de fapt o tehnologie prea revolutionara.Faptul ca noi putem accesa acesti biti impreuna -trilioane de biti pe secunda-semnifica faptul ca civilizatia moderna este aproape de timpurile cand oricare computer de pe pamant sau din spatiu poate comunica cu oricare alt computer in mai putin de cateva secunde.

Este un lucru frecvent intalnit ca o persoana sau o institutie odata conectate la o retea sa doreasca o latime de banda din ce in ce mai mare.Noile programe multimedia necesita latimi de banda mult mai mari decat cele din anii '90.Programatorii creativi produc noi programe care sunt capabile se efectueze sarcini de comunicare tot mai complexe, care necesita o latime de banda mai mare.

Sumar:

In acest capitol, ati invatat despre componentele calculatorului si rolul computerului intr-o retea.In plus, ati deprins urmatoarele notiuni:

Computerele sunt parti vitale ale unei retele

Cu cat cunoastem mai bine calculatorul cu atat intelegem mai profund retelele de calculatoare

Este important sa cunoastem componentele unui calculator pentru a putea fi capabili sa instalam o placa de retea.De asemenea, rezolvarea probemelor aparute este o necesitate pentru un administrator de retea.

Programele permit utilizatorilor sa interactioneze cu calculatorul.Intr-o retea, programele cele mai utilizate sunt browserele si poste electronica.

In general, aplicatiile de tip office, browserele, si programelel de e-mail sunt folosite pentru a efectua sarcini legate de afaceri.

Computerele pot intelege si prelucra date in format binar, care este reprezentat de cifrele 0 si 1.

Exista doua tipuri de retele:LAN si WAN.

WAN conecteaza mai multe LAN-uri.

LAN-urile si WAN-urile folosesc protocoale sau limbaje pentru a permite calculatoarelor si dispozitivelor de retea sa comunice unele cu altele.

Latimea de banda si randamentul real de date sunt untitati de masura ale vitezei sau capacitatii unei retele.

In capitolul urmator veti invata despre modelul de referinta OSI si cum fiecare strat al modelului OSI efectueaza functii specifice cand datele circula prin aceste straturi.