7.2. TOPOLOGIA ȘI ARHITECTURA REȚELELOR

In functie de criteriul de clasificare care se are in vedere exista mai multe tipuri de retele de calculatoare. Criteriile cele mai des utilizate in clasificarea retelelor (rezulta din definitia retelelor) sunt:

Dupa tehnologia de transmisie:

- retele cu difuzare (broadcast);

- retele punct - la - punct;

Dupa scara la care opereaza reteaua (distanta);

- retele locale LAN;

- retele metropolitane MAN;

- retele de arie intinsa WAN;

- Internet-ul; (GAN= Global Area Network)

Dupa topologie:

- retele tip magistrala (bus);

- retele tip stea (star);

- retele tip inel (ring);

- retele combinate.;

Dupa tipul sistemului de operare utilizat:

- retele peer-to-peer;

- retele bazate pe server.

Dupa tipul mediului de transmisie a semnalelor:

- retele prin medii ghidate (cablu ciaxial, perechi de fire rasucite, fibra optica)

- retele prin medii neghidate (transmitere in infrarosu, unde radio, microunde)

Dupa tipul utilizatorilor

- private (de uz industrial, militar, civil)

- publice

Dupa tipul accesului la mediu

- Ethernet

- token ring

- token bus

- arcnet

- etc.

In continuare vor fi enumerate principalele caracteristici ale unora din tipurile de retele.

Retele cu difuzare (broadcast) sunt acele retele care au un singur canal de comunicatie care este partajat (este accesibil) de toate calculatoarele din retea.

Mesajul (numit pachet) poate fi adresat unui singur calculator, tuturor calculatoarelor din retea (acest mod de operare se numeste difuzare) sau la un subset de calculatoare (acest mod de operare se numeste trimitere multipla). Acest mod transmitere este caracteristic retelelor LAN.

Retele punct la punct sunt acele retele care dispun de numeroase conexiuni intre perechi de calculatoare individuale. Pentru a ajunge de la calculatorul sursa la calculatorul destinatie, un pachet s-ar putea sa fie nevoit sa treaca prin unul sau mai multe calculatoare intermediare. Deseori sunt posibile trasee multiple, de diferite lungimi, etc.

In general retelele mai mici (locale) tind sa utilizeze difuzarea, in timp ce retelele mai mari sunt de obicei punct - la - punct.

Retele LAN - Local Area Network - sunt in general retele private localizate intr-o singura camera, cladire sau intr-un campus de cel mult cativa kilometri. Aceste retele sunt caracterizate prin:

- marime: LAN - urile au in general dimensiuni mici iar timpul de transmisie este limitat si cunoscut dinainte;

- tehnologia de transmisie consta dintr-un singur cablu la care sunt conectate toate calculatoarele (de aici vine numele de difuzare). Aceste retele functioneaza la viteze cuprinse intre 10 si 1000 Mb/s. LAN - urile mai pot functiona si la viteze mai mari, de pana la zeci de Gb/s. In general aceste viteze de transmisie se masoara in megabiti/secunda Mb/s si nu in megabytes/secunda (MB/s);

- topologie: LAN - urile pot utiliza diferite topologii: magistrala, inel, etc. In figura 1 sunt reprezentate doua astfel de retele: cu topologie magistrala si inel.

Retele MAN - Metropolitan Area Network - reprezinta o extensie a retelelor LAN si utilizeaza in mod normal tehnologii similare cu acestea. Aceste retele pot fi atat private cat si publice. O retea MAN contine numai un cablu sau doua, fara sa contina elemente de comutare care dirijeaza pachetele pe una dintre cele cateva posibile linii de iesire. Un aspect important al acestui tip de retea este prezenta unui mediu de difuzare la care sunt atasate toate calculatoarele. Aceste retele functioneaza, in general, la nivel de oras.

Retele WAN - Wide Area Network - sunt acele retele care acopera o arie geografica intinsa - deseori o tara sau un continent intreg. In aceasta retea calculatoarele se numesc gazde (in literatura de specialitate se mai utilizeaza si urmatorii termeni: host si sistem final). Gazdele sunt conectate intre ele printr-o subretea de comunicatie, numita pe scurt subretea. Sarcina subretelei este sa transmita mesajele de la gazda la gazda.

Subreteaua este formata din:

- linii de transmisie, numite circuite, canale sau trunchiuri, care au rolul de a transporta bitii intre calculatoare;

- elemente de comutare, calculatoare specializate, folosite pentru a conecta doua sau mai multe linii de transmisie. Nu exista o terminologie standard pentru denumirea acestor elemente de comutare; astfel putem intalni diferiti termeni pentru desemnarea acestora ca: noduri de comutare a pachetelor, sisteme intermediare, comutatoare de date. Termenul generic pentru aceste calculatoare de comutare este router. Fiecare calculator este in general conectat (face parte) la un LAN in care exista un router, prin intermediul caruia se face legatura intre doua retele diferite.

Al treilea criteriu de clasificare a retelelor este dupa topologie.

La instalarea unei retele, problema principala este alegerea topologiei optime si a componentelor adecvate pentru realizare.

Prin topologie se intelege dispunerea fizica in teren a calculatoarelor, cablurilor si a celorlalte componente care alcatuiesc reteaua, deci se refera la configuratia spatiala a retelei, la modul de interconectare si ordinea existenta intre componentele retelei.

Atunci cand se alege topologia unei retele un criteriu foarte important care se are in vedere este cel al performantei retelei. De asemenea, topologia unei retele implica o serie de conditii: tipul cablului utilizat, traseul cablului, etc. Topologia unei retele poate determina si modul de comunicare a calculatoarelor in retea. Topologii diferite implica metode de comunicatie diferite, iar toate aceste aspecte au o mare influenta in retea. In domeniul retelelor locale sunt posibile mai multe topologii, din care doar trei sunt larg raspandite: linie, inel si stea.

Topologia magistrala - bus sau liniara - este cea mai simpla si mai uzuala metoda de conectare a calculatoarelor in retea. Printre cele mai importante caracteristici amintim:

- consta dintr-un singur cablu, numit trunchi care conecteaza toate calculatoarele din retea pe o singura linie;

- comunicatia pe magistrala presupune intelegerea urmatoarelor concepte:

- transmisia semnalului: la un moment dat numai un singur calculator poate transmite mesaje;

- reflectarea semnalului;

- terminatorul, utilizat pentru a opri reflectarea semnalului;

- este o topologie pasiva, adica calculatoarele nu actioneaza pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul;

- daca un calculator se defecteaza, el nu afecteaza restul retelei, cu conditia ca placa de retea a calculatorului respectiv sa nu fie defecta;

- cablul din aceasta topologie poate fi prelungit prin una din urmatoarele metode:

- o componenta numita conector tubular (BNC);

- un dispozitiv numit repetor utilizat pentru a conecta doua cabluri; el mai are si rolul de a amplifica semnalul inainte de a-l transmite mai departe;

- informatiile emise de un calculator sunt receptionate de toate celelalte calculatoare;

- facilitati de reconfigurare (toate calculatoarele conectate au drepturi egale);

- costul redus al suportului si al dispozitivelor de cuplare

Cea mai cunoscuta topologie bus este Ethernet.

Topologia stea - star - atunci cand se utilizeaza aceasta topologie toate calculatoarele sunt conectate la un nod central care joaca un rol particular in functionarea retelei. Orice comunicatie intre doua calculatoare va trece prin acest nod central, care se comporta ca un comutator fata de ansamblul retelei. Printre caracteristicile mai importante amintim:

- calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o componenta centrala numita concentrator (hub - Host Unit Broadcast);

- calculatoarele nu pot comunica direct intre ele ci numai prin intermediul concentratorului;

- aceste retele ofera resurse si administratie centralizate;

- retelele mari necesita o lungime de cablu mare;

- daca nodul central (hub- ul) se defecteaza, cade intreaga retea;

- daca un calculator sau cablul care il conecteaza la hub se defecteaza, numai calculatorul respectiv este in imposibilitatea de a transmite sau receptiona date in retea;

- poate utiliza in mare parte cablajul telefonic vechi existent intr-o societate;

- transferul informatiei se face punct la punct dar, cu ultimele tipuri de comutatoare, este posibil si un transfer multipunct.

Topologia inel - ring - intr-o astfel de configuratie toate calculatoarele sunt legate succesiv intre ele, doua cate doua, ultimul calculator fiind conectat cu primul.

Dintre caracteristicile mai importante enumeram:

- conecteaza calculatoarele printr-un cablul in forma de bucla (nu exista capete libere);

- este o topologie activa - este acea topologie in care calculatoarele regenereaza semnalul si transfera datele in retea -, fiecare calculator functioneaza ca un repetor, amplificand semnalul si transmitandu-l mai departe; iar daca ii este destinat il copiaza;

- mesajul transmis de catre calculatorul sursa este retras din bucla de catre acelasi calculator atunci cand ii va reveni dupa parcurgerea buclei;

- defectarea unui calculator afecteaza intreaga retea;

- transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing).

Cea mai cunoscuta topologie inel este Token - ring de la IBM.

In afara acestor topologii standard exista si alte variante, dintre care cele mai uzuale sunt:

topologia magistrala-stea: exista mai multe retele cu topologie stea, conectate prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistrala. Daca un calculator se defecteaza, acest lucru nu va afecta buna functionare a retelei, dar daca se defecteaza un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile sa mai comunice cu restul retelei (figura 7);

topologia inel-stea: este asemanatoare topologiei magistrala - stea. Deosebirea consta in modul de conectare a concentratoarelor: in topologia magistrala - stea ele sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistrala, iar in topologia inel - stea sunt conectate printr-un concentrator principal (figura 8).

Retelele peer-to-peer (de la egal la egal) sunt acele retele in care partajarea resurselor nu este facuta de catre un singur calculator, ci toate aceste resurse sunt puse la comun de catre calculatoarele din retea. Aceste retele au anumite caracteristici:

- numarul maxim de calculatoare care pot fi conectate este de 10 calculatoare la un workgroup;

- implica costuri mici, si de aceea sunt des utilizate de catre firmele mici;

- se utilizeaza atunci cand zona este restransa, securitatea datelor nu este o problema, organizatia nu are o crestere in viitorul apropiat;

- toate calculatoarele sunt egale; este si client si server, neexistand un administrator responsabil pentru intreaga retea;

Retele bazate pe server (client / server) sunt acele retele care au in componenta un server specializat: de fisiere si de tiparire; de aplicatii; de posta; de fax; de comunicatii. Printre avantajele retelelor bazate pe server amintim:

- partajarea resurselor;

- securitate;

- salvarea de siguranta a datelor;

- redundanta;

- numar de utilizatori.

Ultima modificare: marţi, 7 iunie 2011, 22:11