| CATEGORII DOCUMENTE |
TRASMITEREA DATELOR IN RETELELE DE DATE
Notiuni legate de transmisia datelor in retele de date
Pentru ca mai multi utilizatori sa poata transmite simultan informatii in retea, datele trebuie fragmentate in unitati mici si mai usor de manevrat. Aceste unitati sunt numite 'pachete' sau 'cadre'. Pachetele reprezinta unitatea de baza a comunicatiilor in retea.Daca datele sunt fragmentate in pachete, transmisiile individuale vor fi accelerate, astfel incat fiecare calculator din retea va avea multe ocazii de a transmite
si receptiona date.
Structura unui pachet:
Pachetele pot contine mai multe tipuri de date printre care:
- informatii, cum ar fi mesaje sau fisiere;
- anumite tipuri de date si comenzi de control pentru calculator, cum ar fi solicitarile de servicii;
- codurile de control al sesiunii.
Componentele unui pachet sunt grupate in 3 sectiuni conform figurii:
|
Antet |
Date |
Postambul |
Antetul contine :
- un semnal de atentionare, care indica faptul ca se transmite
un pachet de date;
- adresa sursa;
- adresa destinatie;
- informatii de ceas pentru sincronizarea transmisiei.
Datele reprezinta informatiile care se transmit. Aceasta
componenta poate avea dimensiuni diferite, in functie de retea
(512B4 KB). Datele se fragmenteaza la dimensiunile unui pachet,
deci este nevoie de mai multe pachete de date.
Postambul - depinde de protocolul utilizat. De obicei, contine o
componenta de veri-ficare a erorilor, numita CRC.
Adresarea pachetelor
Majoritatea pachetelor din retea sunt
adresate unui anumit calculator. Fiecare placa de retea '
vede' toate pachetele transmise pe segmentul sau de cablu, insa
atentioneaza (intrerupe) calculatorul doar in cazul in care adresa
pachetului corespunde cu adresa sa. In afara de acest tip de adresare, mai
poate fi folosita si o adresa de difuzare(broad-cast), ceea ce
inseamna ca pachetele sunt in atentia tuturor calculatoarelor
din retea. In cazul retelelor mari, care acopera
suprafete intinse (orase, tari) si ofera mai
multe rute de comunicatie, componentele de conectivitate si de comutare
ale retelei (router, switch etc.), folosesc informatia de adresa
a pachetului pentru a determina cea mai buna cale (ruta) pentru
transmiterea acesteia.
1.2. Modelul OSI
ISO (Organizatia Internationala de Standardizare), una din cele mai importante organizatii de standardizare, a studiat diferite tipuri de retele existente in acea vreme (DECnet, SNA, TCP/IP) si a propus in 1984 un model de referinta numit OSI - Open System Interconnection).
Acest model defineste sapte niveluri, impreuna cu standarde si un set de protocoale pentru ele. Este un model teoretic, construit pentru a schematiza comunicatia intr-o retea de calculatoare si pentru a explica traseul informatiei dintr-un capat in altul al retelei. Desi nu este singurul model existent, este cel mai folosit in invatamant, pentru ca ilustreaza cel mai bine separarea intre niveluri si impartirea comunicatiei in bucatele mai mici, mai usor de definit si in consecinta mai usor de dezvoltat. Desi exista multe protocoale care sunt mai greu de incadrat pe niveluri OSI, totusi toti producatorii de echipamente de retea si de protocoale noi isi definesc produsele cu ajutorul nivelurilor OSI.
Modelul OSI al Organizatiei Internationale pentru Standardizare (ISO) este structurat pe sapte niveluri: Aplicatie, Prezentare, Sesiune, Transport, Retea, Legatura de date si Fizic. Se prezinta succint rolul fiecarui nivel in cele ce urmeaza.
Memorarea nivelurilor acestui model este absolut necesara pentru intelegerea retelelor de calculatoare si pentru a avea o reprezentare permanenta a modulelor functionale care fac o retea sa mearga.
Figura 1.1: Modelul OSI
Nivelul fizic:
Nivelul fizic defineste specificatii electrice, mecanice, procedurale si functionale pentru activarea, mentinerea si dezactivarea legaturilor fizice intre sisteme. In aceasta categorie de caracteristici se incadreaza nivelurile de tensiune, timing-ul schimbarilor acestor niveluri, ratele de transfer fizice, distantele maxime la care se poate transmite si alte atribute similare care sunt definite de specificatiile fizice. Scopul nivelului fizic este de a transporta o secventa de biti de la o masina la alta. Pentru aceasta pot fi utilizate diverse medii fizice. Fiecare dintre ele este definit de largimea sa de banda, intarziere, cost si usurinta de instalare si de intretinere.
Nivelul legatura de date:
Nivelul legatura de date ofera transportul sigur al informatiei printr-o legatura fizica directa. Pentru a realiza acest lucru, nivelul legatura de date se ocupa cu adresarea fizica, topologia retelei, accesul la retea, detectia si anuntarea erorilor si controlul fluxului fizic (flow control).
Nivelul legatura de date este responsabil cu transmiterea corecta a datelor printr-o legatura fizica existenta, intre doua puncte conectate direct prin aceasta legatura fizica. Nivelul fizic nu poate realiza acest lucru, deoarece la nivelul fizic nu putem vorbi despre nici un fel de date, ci numai despre biti si, mai exact, despre reprezentarea fizica a acestora (niveluri de tensiune, intensitate a luminii etc.).
Nivelul retea:
Nivelul retea este un nivel complex care ofera conectivitate si selecteaza drumul de urmat intre doua sisteme gazda care pot fi localizate in retele separate geografic. Acesta este nivelul cel mai important in cadrul Internetului, asigurand posibilitatea interconectarii diferitelor retele. Tot la acest nivel se realizeaza adresarea logica a tuturor nodurilor din Internet. La nivelul retea opereaza ruterele, dispozitivele cele mai importante in orice retea de foarte mari dimensiuni.
Nivelul transport:
Nivelul transport segmenteaza datele in sistemul sursa si le reasambleaza la destinatie. Limita dintre nivelul transport si nivelul sesiune poate fi vazuta ca granita intre protocoale aplicatie si protocoale de transfer de date. In timp ce nivelurile aplicatie, prezentare si sesiune se preocupa cu probleme legate de aplicatii, cele patru niveluri inferioare se ocupa cu probleme legate de transportul datelor. Nivelul transport incearca sa ofere un serviciu de transport de date care sa izoleze nivelurile superioare de orice specificitati legate de modul in care este executat transportul datelor. Mai specific, probleme cum ar fi siguranta (reliability) sunt responsabilitatea nivelului transport. In cadrul oferirii de servicii de comunicare, nivelul transport initiaza, gestioneaza si inchide circuitele virtuale. Pentru a fi obtinuta o comunicatie sigura, servicii de detectare si recuperare din erori sunt oferite tot la acest nivel. Tot aici este realizat controlul fluxului (flow control).
Nivelul sesiune:
Asa cum implica si numele sau, nivelul sesiune se ocupa cu stabilirea, mentinerea, gestionarea si terminarea sesiunilor in comunicarea dintre doua statii. Nivelul sesiune ofera servicii nivelului prezentare. De asemenea, el realizeaza sincronizarea intre nivelurile prezentare ale doua statii si gestioneaza schimbul de date intre acestea. In plus fata de regularizarea sesiunilor, nivelul sesiune ofera bazele pentru transferul eficient de date, pentru clase de servicii, pentru raportarea exceptiilor nivelurilor sesiune, prezentare si aplicatie.
Nivelul prezentare:
Nivelul prezentare se asigura ca informatia transmisa de nivelul aplicatie al unui sistem poate fi citita si interpretata de catre nivelul aplicatie al sistemului cu care acesta comunica. Daca este necesar, nivelul prezentare face traducerea intre diverse formate de reprezentare, prin intermediul unui format comun. Tot nivelul prezentare este responsabil cu eventuala compresie / decompresie si criptare / decriptare a datelor.
Nivelul aplicatie:
Nivelul aplicatie este cel care este situat cel mai aproape de utilizator; el ofera servicii de retea aplicatiilor utilizator. Difera de celelalte niveluri OSI prin faptul ca nu ofera servicii nici unui alt nivel, ci numai unor aplicatii ce sunt situate in afara modelului OSI. Exemple de astfel de aplicatii sunt editoare de texte, utilitare de calcul tabelar, terminale bancare etc. Nivelul aplicatie stabileste disponibilitatea unui calculator cu care se doreste initierea unei conexiuni, stabileste procedurile ce vor fi urmate in cazul unor erori si verifica integritatea datelor.
Beneficiile modelului de referinta OSI
- reduce complexitatea;
- face distinctie intre conceptele de serviciu, interfata si protocol;
- standardizeaza interfetele;
- faciliteaza abordarea modulara;
- asigura interoperabilitatea tehnologiilor;
- accelereaza evolutia;
- simplifica predarea si invatarea.
Critici aduse modelului OSI
Nu a reusit sa se impuna pe piata si sa elimine concurenta, din mai multe motive:
- ratarea momentului de stabilire a standardelor: pentru a avea succes intre cercetare si investitii trebuie sa apara standardele;
- tehnologii proaste: alegerea celor sapte niveluri a fost mai mult politica decat tehnica (nivelurile Prezentare si Sesiune sunt aproape goale in timp ce Legatura de date si Retea sunt prea aglomerate);
- implementari proaste datorate complexitatii (in anumite niveluri) modelului si a protocoalelor;
- politici proaste OSI Europa vs. TCP/IP SUA.
1.3. Modelul TCP/IP
Desi modelul OSI este general
recunoscut, standardul istoric si tehnic pentru Internet este TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Modelul TCP/IP a fost creat
de US DoD ( US Department of Defence - Ministerul Apararii
Nationale al Statelor Unite) din necesitatea unei retele care ar
putea supravietui in orice conditii. Modelul TCP/IP are patru
niveluri: Aplicatie, Transport, Retea (sau Internet) si Acces la
Retea.
Figura 1.2: Modelul TCP/IP
Nivelul Aplicatie nu este identic cu cel din modelul ISO-OSI. Acesta include ultimele trei niveluri superioare din stiva OSI. Acestea au fost comasate pentru a putea fi tratate la un loc toate problemele legate de protocoale de nivel inalt, fie ele de reprezentare, codificare sau control al dialogului.
Nivelul Transport este identic cu cel din modelul OSI, ocupandu-se cu probleme legate de siguranta, control al fluxului si corectie de erori.
Scopul nivelului Retea (Internet) este de a asigura transmiterea pachetelor de la orice sursa din retea si livrarea lor catre o destinatie independent de calea si retelele pe care le-a strabatut pentru a ajunge acolo. Determinarea drumului optim si comutarea pachetelor au loc la acest nivel.
Nivelul Acces la retea se ocupa cu toate problemele legate de transmiterea efectiva a unui pachet IP pe o legatura fizica, incluzand si aspectele legate de tehnologii si de medii de transmisie, adica nivelurile OSI Legatura de date si Fizic.
Critici aduse modelului TCP/IP
- nu face distinctie clara intre servicii, interfete si protocoale;
- nu este un ghid prea bun de proiectare a retelelor noi folosind tehnologii noi;
- nu este destul de general pentru a descrie altceva in afara de TCP/IP;
- nivelul Acces la retea nu este un nivel in sensul clasic ci doar o interfata.
Paralela intre OSI si TCP/IP
Figura 1.3: Paralela intre OSI
si TCP/IP
Desi atat OSI cat si TCP incearca sa defineasca/modeleze acelasi lucru, si anume procesul de comunicare intre doua entitati, se pune firesc intrebarea: care din ele este mai bun? Din pacate, pe cat de simpla este intrebarea, pe atat de complicat si controversat este raspunsul.
O importanta asemanare intre OSI si TCP/IP o constituie faptul ca ambele sunt modele conceptuale ale procesului de comunicare. Din pacate aceasta asemanare simpla si evidenta contine si o prima deosebire fundamentala: OSI este general, permitand explicarea oricarui proces de comunicare, in timp ce TCP/IP-ul nu reuseste sa modeleze perfect decat procesul de comunicare folosit in Internet.
O alta importanta asemanare intre cele doua modele o reprezinta faptul ca ambele contin o stiva de niveluri care sunt legate intre ele prin notiunea de serviciu (ceea ce stie sa faca un nivel), interfata (modul in care serviciile sunt oferite nivelui superior) si protocol (modul in care sunt efectiv implementate serviciile). Daca OSI reuseste sa faca o distinctie clara intre aceste trei elemente, pentru TCP/IP ele nu reprezinta deloc un element vital.
Inca o asemanare ar mai putea fi identificata: ambele modele s-au bucurat de o raspandire larga. Si de aceasta data urmeaza un ,,din pacate", pentru ca, daca modelul OSI isi datoreaza popularitatea faptului ca permite explicarea teoretica a oricarui proces de comunicare, TCP/IP-ul este faimos prin succesul rasunator al Internetului, retea care se bazeaza pe el.
Din punct de vedere tehnic o diferenta evidenta dintre cele modele o reprezinta faptul ca nivelurile superioare prezente in OSI sunt comasate intr-unul singur la TCP/IP. Acest lucru insa nu neaga existenta unor niveluri ca Sesiune sau Prezentare, ci doar demonstreaza ca ele sunt suficient de ,,personale" pentru aplicatii pentru a nu necesita o standardizare. Acest lucru poate fi usor pus in evidenta de analiza oricarei aplicatii Internet.
O alta diferenta tot de ordin tehnic o reprezinta faptul ca OSI-ul descrie doua tipuri de protocoale, orientate conexiune si fara conexiune la nivelul retea si doar unul, cel orientat conexiune pentru nivelul transport. TCP/IP-ul merge exact in directia opusa, oferind doar un protocol fara conexiune la nivel retea si ambele tipuri de protocoale pentru nivelul transport. Acest lucru da mai multa putere aplicatiilor care pot astfel sa isi aleaga protocolul cel mai potrivit.
O alta deosebire de ordin tehnic care complica OSI-ul e faptul ca anumite operatii, cum ar fi de exemplu verificarile de integritate, sunt realizate de mai multe ori in cadrul unor niveluri diferite.
In concluzie fiecare din cele doua modele isi are rolul sau in acoperirea nevoilor de modelare sau mai putin formal, putem zice ca unul ruleaza bine pe hartie, iar altul in realitate.
Asemanari
- amandoua au straturi (niveluri);
- amandoua au nivelul Aplicatie desi acesta furnizeaza servicii diferite;
- amandoua au niveluri Transport si Retea comparabile;
- amandoua trebuie cunoscute de catre cei care lucreaza in domeniul retelelor;
- amandoua se bazeaza pe comutarea de pachete.
Deosebiri
- TCP/IP combina nivelurile OSI Prezentare si Sesiune in nivelul Aplicatie;
- TCP/IP combina nivelurile OSI Legatura de date si Fizic in nivelul Acces la retea;
- TCP/IP pare mai simplu pentru ca are mai putine niveluri;
- TCP/IP reprezinta standardul pe care a fost construit Internetul avand o mai mare credibilitate decat OSI care este utilizat doar ca un ghid.
Incapsularea datelor
Inainte ca datele sa fie transmise, ele trec printr-un proces numit incapsulare. Incapsularea adauga informatii specifice fiecarui nivel prin adaugarea unui antet si a unui trailer la fiecare nivel. Acest proces este vital in comunicare. Prin incapsulare, protocoalele de pe fiecare nivel pot comunica intre sursa si destinatie independent de celelalte niveluri. Fiecare nivel isi adauga informatii specifice pe parcursul incapsularii. Astfel, in cadrul procesului de decapsulare, protocoalele de pe un anumit nivel pot primi aceste date la destinatie si pot da informatii nivelurilor superioare in functie de aceste date. Se creeaza in acest fel o comunicare intre nivelurile analoge de la sursa si de la destinatie; aceasta comunicare nu are loc prin legaturi fizice, ci este posibila datorita procesului de incapsulare/decapsulare a datelor. Fiecare nivel comunica cu nivelurile analoge prin intermediul unor unitati de date proprii (PDU = Protocol Data Unit). Aceste unitati de date sunt constituite din datele primite de la nivelurile superioare, incadrate de un antet si un trailer specifice nivelului respectiv. Fiecare tip de PDU pentru nivelurile 2, 3 si 4 (legatura de date, retea si transport) au semnificatii deosebite si poarta nume consacrate. Nivelurile transport comunica prin segmente, nivelurile retea comunica prin pachete, iar cele legatura de date creeaza prin incapsulare frame-uri (cadre).
1.4. Tipuri de retele
1.4.1. Retele de calculatoare
Retelele de calculatoare se obtin prin interconectarea calculatoarelor in conditiile in care operatiile de gestiune a retelei se executa fizic de catre procesoare specializate si logic de un soft de comunicatie instalat pe retea.O retea de calculatoare este un ansamblu de calculatoare autonome, interconectate prin intermediul unor medii de comunicatie care asigura folosirea in comun, de catre un numar mare de utilizatori, a tuturor resurselor fizice si logice (soft de baza si aplicativ) si informationale (baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare interconectate. Mediile de comunicatie care conecteaza calculatoarele din punct de vedere fizic pot fi constituite din diverse tipuri de cabluri: cablu coaxial, fibra optica, linie telefonica etc., din unde (ghid de unde) cu benzi specifice de frecventa sau chiar sateliti de comunicatii.
Retelele de calculatoare permit accesarea unor baze informationale cu localizari geografice diverse si constituie un mediu de comunicare intre persoanele aflate la distanta. Importanta retelelor de calculatoare ca medii de comunicare va creste tot mai mult in viitor.
Retelele de calculatoare asigura partajarea resurselor de calcul fizice si logice, astfel incat programele, echipamentele si mai ales datele sa fie disponibile pentru orice utilizator conectat la retea, indiferent de localizarea lui.
Folosirea retelelor de calculatoare, in raport cu sistemele mari de calcul, are un cost redus - sistemele mari de calcul sunt cam de 10 ori mai rapide decat calculatoarele personale dar costa de aproximativ 1000 de ori mai mult. Astfel, a aparut un model de retea in care fiecare utilizator sa poata dispune de un calculator personal, iar datele de retea sa fie pastrate pe unul sau mai multe servere partajate (folosite in comun). Modelul se numeste client-server iar utilizatorii sai sunt numiti clienti. Din punct de vedere soft, modelul client-server presupune existenta unui program 'server' care accepta si rezolva cereri de la diverse procese / programe 'client' (acestea se pot executa pe alte masini decat procesul server).
Retelele asigura o fiabilitate mare prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative (de exemplu fisierele pot fi copiate pe doua sau trei calculatoare astfel incat, daca unul din ele nu este disponibil, sa fie utilizate copiile fisierelor). Daca un procesor se defecteaza, sarcina sa poate fi preluata de celelalte, astfel incat activitatea sa nu fie intrerupta ci dusa la bun sfarsit, chiar daca cu performante reduse. Acest lucru este esential pentru activitati strategice din domeniile militar, bancar, controlul traficului aerian, siguranta reactoarelor nucleare etc.
O retea de calculatoare poate sa se dezvolte in etape succesive, prin adaugare de noi calculatoare: prin comparatie, performantele sistemelor de calcul mari, centralizate, nu se pot imbunatati decat prin inlocuirea cu un sistem mai mare, operatie care produce neplaceri utilizatorilor si implica costuri mari.
1.4.2. Retele clasice
Cerintele utilizatorilor cat si noile aplicatii duc la cresterea invariabila a latimii de banda alocata necesara pentru transmiterea de date in conditii optime. Aplicatiile moderne ca transmisiile simultane de voce, imagine si date sunt din ce in ce mai cerute din punct de vedere tehnic. Retele formate prin cablaj clasic includ retele locale (LAN) si retele de mari dimensiuni (WAN).
1.4.2.1. LAN
Retelele locale sunt folosite pentru a lega un numar de sisteme de calcul aflate pe o intindere limitata. Solutiile oferite de catre companii includ proiectari, realizari, furnizari de echipamente (huburi, switchuri, bridges, routere, servere), instalari si service pentru orice tip de LAN incluzand retele Ethernet si Token Ring, ca si retele de mare viteza (FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet si ATM).
O noua tehnologie in domeniul retelelor LAN utilizeaza ca mediu de transmisie a datelor undele radio sau infrarosii .
O retea WLAN (Wireless Local Area Network ) este un sistem flexibil de comunicatii de date, folosit ca o extensie sau o alternativa la reteaua LAN prin cablu , intr-o cladire sau un grup de cladiri apropiate. Folosind undele electromagnetice, dispozitivele WLAN transmit si primesc date prin aer,eliminand necesitatea cablurilor si transformand reteaua intr-un LAN mobil. In general retelele WLAN se folosesc impreuna cu LAN-urile clasice, mai ales pentru partea de tiparire in retea pentru legatura la server.
WLAN-urile folosesc unde electromagnetice din domeniul radio si infrarosu. Primul tip este cel mai raspandit, deoarece undele radio trec prin pereti si alte obiecte solide, pe cand radiatia infrarosu, ca si lumina nu poate strapunge obiectele opace si are o raza de acoperire mult mai mica. Totusi, si acest din urma tip este luat in considerare de unele solutii, pentru conectarea unor echipamente care nu se deplaseaza in timp ce se realizeaza transfer de date.
In majoritatea cazurilor este necesara o legatura intre WLAN si LAN. Acesta se realizeaza prin asa numitele puncte de acces (acces points, AP). Un punct de acces, care este un emitator sau un receptor de unde radio se conecteaza la un LAN prin cablu. El primeste, stocheaza si transmite date de la/catre aparatele din WLAN si cele din LAN si are o raza de actiune care merge de la 30 pana la 300 de metri. De exemplu echipamentele Air Connect de la 3COM au o raza de actiune de 60 de metri, in cadrul unei cladiri cu birouri standard. Aceste echipamente, folosite in aer liber, desi nu sunt proiectate decat pentru folosirea in
incaperi,ajung pana la 300- 400 de metri.Utilizatorii acceseaza reteaua WLAN prin adaptoare speciale care se prezinta sub forma unor placi PCI sau ISA pentru PC-urile desktop sau a unor echipamente externe pentru notebookuri. Ele functioneaza ca si placile de retea clasice, iar sistemele de operare instalate le trateaza ca pe placile de retea. Practic, faptul ca exista o conexiune wireless in locul celei prin cablu,este transparent pentru sistemul de operare.
La faza de configuratii ca si in cazul retelelor LAN, si la cele WLAN exista mai multe topologii. Cea mai simpla este WLAN-ul independent. De fiecare data cand doua PC-uri se afla in zona de actiune a adaptoarelor WLAN, se poate stabili o conexiune. Aceasta configuratie nu necesita o configurare speciala sau administrare. Un punct de acces adaugat acestei configuratii dubleaza practic raza de actiune, functionand ca un receptor. Extinzand analogia cu retelele LAN punctul de acces functioneaza ca un hub dubland distanta maxima dintre PC-uri.
In cea de a doua topologie mai multe puncte de acces leaga WLAN-ul de LAN-ul cablat, permitand utilizatorilor sa foloseasca eficient resursele retelei. AP-urile nu fac doar legatura cu LAN-ul ci si gestioneaza traficul prin WLAN in raza lor de actiune.
Comunicatia fara fir este limitata de distanta pe care o acopera un echipament WLAN. Acesta din urma fiind o caracteristica a puterii emitator/receptor. WLAN-urile folosesc celule numite microcelule pentru a extinde zona de acoperire a WLAN-ului. O microcelula este aria de acoperire a unui punct de acces. Principiul este asemanator cu al telefoniei celulare.In orice moment un utilizator care dispune de un PC mobil, dotat cu adaptor WLAN este asociat unei singure microcelule. Deoarece microcelulele se suprapun partial la trecerea utilizatorului de la o microcelula la alta nu se intrerupe comunicatia dintre el si retea. Exista un singur caz in care aceasta nu este continua: daca se foloseste protocolul TCP/IP. La transferul datelor prin TCP/IP si la trecerea de la o microcelula la alta, punctul de atasament la retea se schimba (deoarece s-a schimbat AP-ul ), dar adresa IP nu se modifica. Acest lucru poate duce la pierderea de pachete. Insa chiar si acest caz, exista solutii de refacere a conexiunii fara pierderea datelor. Mobile IP de la 3COM lucreaza astfel: la trecerea de la un AP la altul, adaptorul WLAN lasa primului AP adresa celui de al doilea astfel incat toate pachetele sunt rutate de la primul la al doilea punct de acces si utilizatorul nu sesizeaza faptul ca a schimbat AP-ul.
1.4.2.2. WAN
O retea WAN este alcatuita din foarte multe calculatoare legate in retea si care este intinsa pe o suprafata intinsa . Reteaua este alcatuita din multe servere care in general sunt masini UNIX.
In cadrul acestui tip de retea se folosesc anumite protocoale de retea. Se folosesc de asemenea adrese de locatie numite adrese IP (Internet Protocol) cu ajutorul carora serverele de Internet gasesc calculatoarele din retea. In cadrul acestei retele se foloseste un protocol de transfer de date TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Acest protocol cuprinde si protocoalele de Telnet (Terminal emulation), FTP (File Transfer Protocol), HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Protocolul dat a fost elaborat de Ministerul Apararii Nationale din SUA in anii '70 si are si acum cea mai larga arie de utilizare. Principalele avantaje pe care acesta le prezinta ar fi:
- independenta de platforma. Protocolul TCP/IP nu a fost conceput pentru utilizarea intr-un mediu destinat unui anumit tip de hardware sau software. A fost si este utilizat in retele de toate tipurile.
- adresare absoluta. TCP/IP asigura modalitatea de identificare in mod unic a fiecarei masini din Internet.
- standarde deschise. Specificatiile TCP/IP sunt disponibile in mod public utilizatorilor si dezvoltatorilor. Oricine poate sa trimita sugestii de modificare a standardului.
- protocoale de aplicatie. TCP/IP permite comunicatia intre medii diferite. Protocoalele de nivel inalt cum ar fi FTP sau TELNET, au devenit omogenizate in mediile TCP/IP indiferent de platforma.
1.4.3. Retele optice
Retelele optice sunt retele de mare intindere unde conectarea este obtinuta cu ajutorul fibrelor optice.In retele date latimea de banda creste semnificativ. Solutia este necesara in conditii de interferenta electromagnetica si sonora. Componentele folosite sunt produse de catre Optical Access, SAGEM, Cisco Systems si RAD Data Communication enterprises si alte companii.
1.4.4. Retele via satelit
Solutii de comunicatii prin satelit sunt oferite de retelele VSAT(Very Small Aperture Terminal).Printre alte avantaje, VSAT ofera o procedura de instalare directa si simpla, securitate sporita a transferurilor de date, control central integrat, costuri de operare scazute.
Alte solutii de conectivitate prin Satelit sunt bazate pe DAMA (Demand Assigned Multiple Access - Acces Multiplu Atribuit la Cerere). Aceste solutii in opozitie cu traditionalele VSAT nu au nevoie de un HUB central. Aceasta inseamna o mai buna calitate a serviciilor, un raspuns rapid, preturile mult mai mici de conectare.
1.4.5. Retele fara fir
In aceasta categorie sunt oferite sisteme point-to-point si point-to-multipoint in regim wireless ca si sisteme optice pentru spatii libere .
Pentru conectari 'wireless' se pot folosi solutii la 2.4 Ghz prin microunde ( Lynx Tsunami produse de Western Multiplex si BreezeLink de la Breezecom), fie Free Space Optics (legaturi laser oferite de Optical Access - Terescope2 ) pentru conectari la distante mici. Este posibila folosirea de sisteme de microunde, la alta frecventa decat 2.4 Ghz, ce pot acoperi distante mari.
1.4.5.1. Tehnologie de comunicare "Mesh"
Intr-o retea "mesh" fiecare membru,fiecare nod,actioneaza ca intermediar pentru mesajele vecinilor.Un nou nod nu trebuie decat sa gaseasca un altul in apropiere, pentru a incepe sa comunice. Acel din urma nod va transmite orice mesaj mai departe in retea, si va inapoia raspunsul catre noul venit.
Nodurile pot avea un numar de vecini oricat de mare si pot aparea sau disparea; Fiecare nod actioneaza ca releu pentru vecini.
Cresterea dimensiunii retelei este o simpla problema de adaugare a unor noi noduri la "margini"; cresterea rezistentei - adaugarea de noi noduri in nucleu.
Nu exista noduri principale, ci o retea de egali. De la fiecare dupa conectivitate, la fiecare pe caile de care are nevoie.
Bill Gates a apreciat ca tehnologia "mesh" va deveni principala in aproximativ 5 ani. Intel avanseaza chiar cifra de 3 ani.
5.2. Retele LMDS
Termenul LMDS (Local Multipoint Distributed Service) se refera la retele wireless broadband ce permit transferul de voce, date si alte tipuri de trafic la mai multe frecvente. Sistemele LMDS sunt bazate pe arhitectura de retele celulare, desi serviciile oferite sunt fixe.
Retelele wireless fixe de tip point-to-multipoint au fost dezvoltate pentru a furniza viteze mari intre nodurile de acces. Avantajele LMDS sunt urmatoarele: investitie initiala mai mica, dezvoltare ulterioara a retelei rapide, proiectare a retelei in functie de necesitatile clientului, migrarea de la costuri fixe la costuri variabile de operare, management si intretinere.
Cateva exemple clasice de servicii furnizate prin LMDS sunt: internet de mare viteza, transmisii multimedia in timp real, interconectivitate de retele locale, transmisii de televiziune in sistem digital, audio-conferinte si servicii de voce.
6. Retele Wi-LAN Libra 3000
Compania Wi-LAN (Canada) prezinta noul sau produs - un complex de utilaje Wireless Libra 3000. Puntile de radio a seriei Libra 3000 sunt destinate construirii de retele super rapide de distribuire fara fir la nivel de oras, regiune si care functioneaza in diapazonul 3,5 GHz.
Calitatile de baza ale noului echipament
Utilizarea unui diapazon mai degajat decat de 2,4 GHz. Doua variante de executare, cu diapazonul de transmisie / receptie de 3000/3400 MHz pana la 3560/3460 MHz, sau de 3540/3440 MHz pana la 3600/3000 MHz, permit utilizarea acestui echipament chiar daca diapazonul este partial ocupat de alte sisteme.
Viteza mare de transmisie a datelor in comparatie cu echipamentele analoge ale altor producatori. In dependenta de largimea spectrului utilizat: pentru 3,5 МHz - 9,6 Мbit/s (viteza de modulare) si 6,5 Мbit/s (viteza reala), iar pentru spectru de 7 МHz - 16 Мbit/s (viteza de modulare) si 12 Мbit/s (viteza reala).
Numarul de statii de baza instalate intr-o celula poate sa fie pana la 6, in acelasi timp capacitatea de tranzitie sumara pentru o celula este de 96 Мbit/s, iar numarul maxim de clienti mai mult de 12000.
Regimul de transmisie bidirectionala a datelor. Pentru deservirea sectorului se folosesc doua puncte de acces unite intre ele printr-un cablu de sincronizare.
Executarea in orice conditii climaterice cu garantie, la temperaturi de la -45С pana la +45С
Posibilitatea functionarii in afara vizibilitatii directe (Non-Line-of Site) in megapolic-uri din contul reflectarii semnalului de la cladiri. Acest fapt face posibila economisirea substantiala din contul numarului de statii de baza.
Securitatea retelelor fara fir in baza utilajului Wi-LAN Libra 3000 se realizeaza cu ajutorul urmatoarelor mijloace:
W-OFDM modulare si realizarea protocolului nivelului fizic. Mijloacele radio simple nu pot capta si decodifica semnalul.
Metoda cifrarii vectorului fazelor. Semnalul poate fi descifrat doar cu instalatii analoge care au aceeasi cheie.
Posibilitatea blocarii accesului la protocoalele FTP, ping, Telnet si SNMP prin radio si/sau Ethernet-interfaces.
Filtrarea dupa adresele IP.
Protectia meniului de configurare a parolei.
Dirijarea dispozitivului WI-LAN Libra 3000 se efectueaza prin cateva moduri:
Configuratia initiala(locala) cu ajutorul portului de consola RS-23 pentru conectarea la portul COM foloseste conector personal, care nu intra in setul utilajului.
Dirijarea cu ajutorul telnet-client-ului e posibila atat din partea Ethernet cat si din partea radio-interfaces-urilor, care se deconecteaza.
Dirijarea prin SNMP.
Sunt de mentionate si posibilitatile, ca sustinerea VLAN (standardul IEEE 802.1q) si CIR/MBR.
1.5. Topologia retelelor
Topologia retelelor este studiul de aranjament sau cartografiere a elementelor (legaturi, noduri, etc) dintr-o retea, in special interconexiunile fizice (reale) si logice (virtuale) dintre noduri.
O retea locala (Local Area Network) este un exemplu de retea care reprezinta atat o topologie fizica cit si o topologie logica. Orice nod in reteaua locala va avea una sau mai multe link-uri catre unul sau mai multe noduri din retea. Pentru determinarea topologiei fizice a retelei, toate nodurile si link-urile sunt reprezentate in forma de graf. De asemenea, reprezentarea fluxului de date dintre noduri in forma de graf determina topologia logica a retelei. Se poate mentiona ca topologia logica si fizica pot fi identice in orice retele particulare, dar de asemenea ele pot fi diferite. Prin urmare tehnologia retelei locale este bazata pe teoria grafului.
Figura 1.4: Tipuri de topologii
Topologia Point-to-Point:
Cea mai simpla topologie din aceasta categorie este o legatura (Link) permanenta intre doua terminatii (endpoint). Topologiile de tip switched point-to-point sunt modelele de baza a telefoniei conventionale. Valoarea definitiva a retelelor point-to-point este o valoare garantata dinte cele doua terminatii. Valoarea a conexiunilor de tip on-demand point-to-point este proportionala cu numarul de perechi de potentiali abonati si a fost exprimata in Legea lui Metcalfe.
Topologia BUS:
Figura 1.5: Topologia BUS
Tipul de topologie de retea in care toate nodurile de a retelei sunt conectate la un mediu comun de transmisie care are exact doua terminatii (endpoints), toate datele care sunt transmise intre noduri in retea este transmis in cursul acestei parti comune de transport si de mediu in asa masura ca sa fie primite de catre toate nodurile din retea, aproape simultan (fara a tine seama de intarzieri raspandite).
Cele doua terminatii care fac parte din magistrala comuna de transport sunt oprite in mod normal cu un dispozitiv care se numeste terminala (terminator). Dispozitivul respectiv absoarbe energia care ramane in semnal astfel prevenind reflectarea sau propagarea semnalului in directia opusa, care poate provoca interferenta sau poate duce chiar la degradarea semnalului.
Topologiile BUS sunt cel mai simplu mod de a conecta mai multi clienti, dar au adesea probleme cand doi clienti doresc simultan sa transmita date pe aceeasi magistrala. Astfel sistemele care folosesc arhitectura de retea de tip magistrala au proiectate niste scheme pentru evitarea coliziunilor de date pe magistrala comuna, cel mai des este folosita metoda Carrier Sense Multiple Access care controleaza resursele partajate a magistralei comune.
Carrier Sense Multiple Access (CSMA) este un protocol Media Access Control (MAC) in care un nod inainte de a transmite informatia pe magistrala comuna verifica prezenta altui trafic de pe mediul comun de transmisie.
Avantajele:
- usor de implementat si de extins;
- necesita mai putina lungime de cablu decat retelele stea;
- sunt bine adaptate pentru retele temporare si mici care nu necesita viteze mari, in plus este usor de configurat;
- sunt mai putin costisitoare deoarece se foloseste numai un cablu.
Dezavantaje:
- lungimea cablului este limitata si la fel numarul de statii;
- daca exista probleme cu cablul toata reteaua se "prabuseste";
- costurile de intretinere pot fi mari pe o perioada lunga de timp;
- performanta degradeaza daca sunt conectate prea multe calculatore;
- este necesara terminatia corecta a semnalului ;
capacitatea de incarcare semnificativa (fiecare tranzactie trebuie sa ajunga la
destinatie);
- lucreaza mai bine cu un numar limitat de noduri;
- este mai lenta decat alte topologii;
- daca un calculator se defecteaza atunci toata reteaua se "prabuseste
Topologia Star(stea)
Figura 1.6: Topologia Star
Tipul de topologie de retea in care fiecare din nodurile de retea este conectat la un nod central numit hub sau switch. Toate datele care sunt transmise dintre nodurile din retea sunt transmise in acest nod central, care apoi sunt retransmise la unele sau la toate celelalte noduri in retea. Aceasta conexiune centralizata permite o conexiune permanenta chiar daca un dispozitiv de retea iese din functie. Singura amenintare este iesirea din functie a nodului central, care duce la pierderea legaturii cu toata reteaua.
Avantajele topologiei stea
O performanta sporita: Trecerea pachetelor de date (data packets) prin noduri inutile este prevenita de aceasta topologie. Aceasta topologie dupa sine induce o mare incarcatura asupra nodului central, cu toate acestea daca acest nod are capacitatea respectiva, atunci o utilizare intensiva de catre un dispozitiv din retea nu va afecta celelalte dispozitive din reteaua respectiva.
Izolarea dispozitivelor: Fiecare dispozitiv este izolat inerent de catre legatura (link) care se conecteaza la nodul central. Acest lucru face izolarea dispozitivelor individuale destul de simplu si permite deconectarea lui in orice moment de la nodul central. Aceasta procedura de izolare previne orice esec non-centralizat care va afecta toata reteaua.
Dezavantajele topologiei stea:
Primul dezavantaj este dependenta sistemului cu privire la functionarea nodului central. In timp ce esecul unei legaturi individuale duce numai la izolarea unui singur nod, pe cand defectiunea nodului central duce la pierderea legaturii dintre toate nodurile. Scalabilitatea si performanta retelei tot depind de nodul central. Marimea retelei este limitata de numarul de conexiuni pe care nodul central poate sa le suporte. Traficul dintre un nod si nodul central este izolat de celelalte, dar daca un nod din retea ocupa o parte semnificativa din capacitatea de procesare a nodului central atunci celelalte noduri pot sa se confrunte cu scaderea performantei a retelei.
Topologia Extended Star (Stea extinsa)
Figura 1.7: Topologia Extended Star
Primul dezavantaj este dependenta sistemului cu privire la functionarea nodului central. In timp ce esecul unei legaturi individuale duce numai la izolarea unui singur nod, pe cand defectiunea nodului central duce la pierderea legaturii dintre toate nodurile. Scalabilitatea si performanta retelei tot depind de nodul central. Marimea retelei este limitata de numarul de conexiuni pe care nodul central poate sa le suporte. Traficul dintre un nod si nodul central este izolat de celelalte, dar daca un nod din retea ocupa o parte semnificativa din capacitatea de procesare a nodului central atunci celelalte noduri pot sa se confrunte cu scaderea performantei a retelei.
Topologia Mesh
Figura 1.8: Topologia Mesh
Topologia mesh reprezinta o retea care este destinata pentru transportarea datelor, instructiunilor si servicii de transport voce prin nodurile de retea. Datorita acestei topologii putem dispune de conexiuni continue chiar daca exista legaturi deteriorate sau blocate. Intr-o retea mesh daca toate nodurile sunt interconectate atunci reteaua se numeste complet conectata (fully connected). Retelele mesh difera de celelalte retele, prin faptul ca toate partile componente pot sa faca legatura intre ele prin "sarituri",ele in general nu sunt mobile. Retelele mesh pot fi vazute ca retele de tip ad-hoc. Retelele mesh au proprietatea de autorevindecare: reteaua poate fi in stare functionala chiar daca un nod se defecteaza sau daca sunt probleme cu conexiunea. Acest concept se aplica la retelele fara fir, la retelele prin cablu si a softului de interactiune. Retelele mesh fara fir (wireless) este cea mai frecventa topologie folosita in zilele de azi. Aceste retele au fost dezvoltate initial pentru aplicatii militare, dar au fost supuse unei evolutii semnificative in ultimii zece ani.
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 2610
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
