Tema proiectului:

Reţele de transmisii de date

1

Cuprins

Argument .......................................................................................................... 3Capitolul I : Modelul OSI ………………………………………………....... 51.1. Întelegerea modelului general de comunicare sub forma nivelurilor …...... 51.1.1 Surse, destinaţii şi pachete de date ........................................................... 51.1.2 Mediul de transmisie ................................................................................ 51.2 Standardele ISO ........................................................................................... 51.2.1 Identificarea celor 7 niveluri..................................................................... 61.2.2 Descrierea nivelurilor................................................................................ 71.2.3 Încapsularea81.2.4 Denumirea datelor la fiecare nivel OSI..................................................... 81.3. Modelul TCP/IP .......................................................................................... 81.3.1. Protocoale TCP/IP ................................................................................... 91.3.2. O paralela între OSI şi TCP/IP .............................................................. 10Capitolul II : Reţele locale ............................................................................ 112.1. Componente de bază ale unei reţele locale ............................................... 112.1.1. Cartela de reţea ...................................................................................... 112.1.2. Medii de transmisie ............................................................................... 122.1.3 Receptorul .............................................................................................. 122.1.4. Bridge ( Puntea) ……………………………………………………… 132.1.5. Switch ................................................................................................... 1321.6. Router-ul ................................................................................................ 142.2 Evoluţia echipamentelor prin prisma modelului OSI ...............................

142.3. Circuitul pachetelor prin reţea .................................................................. 15Capitolul III : Medii de transmisie : conexiuni şi coliziuni ....................... 163.1. Cele mai cunoscute medii de transmisie .................................................. 163.1.1 Shielded twisted-pair ( STP) .................................................................. 163.1.2 Unshielded twisted-pair ( UTP) ……………………………………… ..163.1.3. Fibra optică ............................................................................................ 17Bibliografia .................................................................................................... 18

Argument2

În termini foarte simpli, reţeaua reprezinta un sistem de oameni şi obiecte conectate între ele.Reţele de comunicaţii sunt proiectate astfel încât doua calculatoare, localizate oriunde în

lume să fie capabile să comunice între ele, indiferent de tipul acestora. Acest lucru este posibil prin intermediul unei limbi commune, numită protocol.

Protocolul este definit ca un set formal de reguli şi convenţii cu ajutorul căror este guvernat schimbul de informaţii între echipamentele unei reţele.

Majoritatea reţelelor sunt clasificate în LAN ( localizate de obicei într-o cladire, campus ) sau WAN ( acoperă o arie geografică mai mare). Ele sunt rezultatul dezvoltării aplicaţiilor pentru mediul afacerilor. Dar fiecare din aceste aplicaţii aveau o manieră proprie de operare, independentă de calculator. Eficienţa disparea în acest caz. Organizaţiile aveau nevoie de o soluţie care să rezolve următoarele probleme :- Cum să fie evitată duplicarea echipamentelor?- Cum se poate comunica eficient?- Cum se poate gestiona o reţea?

O primă soluţie la probleme organizaţiei a fost realizarea reţelelor locale ( LAN). Deoarece puteau conecta toate staţiile de lucru şi periferice dintr-o clădire, LAN-urile au făcut posibilă utilizarea eficientă a tehnologiilor informaţionale.

Însă pe măsură ce calculatoarele au început să fie folosite pe scară tot mai largă în domeniul economic, LAN-urile nu mai erau suficiente. A apărut necesitatea schimbului de informaţii între organizaţii, iar soluţia a reprezentat-o apariţia WAN.

La început, dezvoltarea LAN şi WAN a fost haotică. Anii ’80 pot fi caracterizaţi printr-o expansiune extraordinară a reţelelor. Companiile au început să fie conştiente de economiile rezultate în urma folosirii tehnologiei reţelelor.

Dar la mijlocul anilor ’80, acestă creştere s-a oprit brusc. Multe din tehnologiile folosite în reţele foloseau soluţii hard şi soft diferite, fapt care a dus la incompatibilitatea dintre acestea. Devenea din ce în ce mai dificilă comunicare între reţele care foloseau specificaţii diferite.

Local area networks ( LANs) reprezină o colecţie de calculatoare, cartele de reţea, medii de transmisie, echipamente de control al traficului şi periferice. Într-o întreprindere, ele fac posibilă partajarea eficientă a fişierelor, imprimantelor precum şi comunicarea.

Pe măsură ce utilizarea calculatoarelor în domeniul economic a devenit omiprezentă, s-a ajuns la concluzia că LAN-urile nu mai corespundeau nevoilor firmelor.

Într-o reţea LAN, fiecare departament era privit ca o “insulă electronică”. A apărut însă necesitatea schimbului de informaţii între aceste insule. Soluţia a reprezentat-o crearea WAN-urilor: reţele care interconectează LAN-urile, furnizând acces la calculatoare din alte localităţi georgafice.

Tehnologiile folosite în cadrul WAN: modem-uri, ISDN ( Integrated Services Digital Network), DSL ( Digital Subscriber Loop), Frame Realy, ATM ( Asynchronous Transfer Mode) T- Carrier Series ( în SUA T1, T2, T3 ) SONET ( Synchronous Optical Network).

Calculatoarele pot să înţeleagă şi să proceseze doar datele care sunt reprezentate în format binar ( 0 şi 1). Cifrele 0 şi 1 reprezintă cele două posibile stări ale unei componente electronice, şi sunt denumite biţi. Pentru a interacţiona cu calculatorul, mesajul utilizatorului trebuie converit în formă binară, iar răspunsul calculatorului trebuie transformat din formă binară într-un limbaj accesibil omului ( Codul binar ASCII – American Symbolic Cod for Information Interchange).

În interiorul calculatorului, biţii sunt reprezentaţi prin prezenţa sau absenţa impulsurilor electrice : 0 poate fi reprezentat prin 0 volţi de electricitate, 1 prin 5 volţi de electricitate. 8 biţi formează 1 byte (octet), ceea ce reprezintă un singur caracter de informaţie.

3

Laţimea de bandă este cantitatea de informaţie ce poate circula dintr-o locaţie în alta într-o perioadă de timp dată.

Unitatea de bază folosită în descrierea fluxului informaţiilor într-un calculator este bitul. Biţi pe secundă reprezintă unitatea de măsură pentru laţimea de bandă.

Throughput se referă la lăţimea de bandă actuală, măsurată la un moment dat folosind rute specifice internetului, în timp ce este descărcat un fişier. Din păcate throughput-ul este de multe ori mai mic decât lăţimea maximă a benzii pe care un mediu de transmisie o poate folosi.

Când se proiectează o reţea se ia în calcul lăţimea de bandă teoretică. Dar reţaua nu va fi mai rapidă decât o permite mediul fizic de transmisie a datelor. Acesta este motivul pentru care se recomandă măsurarea troughpt-ului pentru a se decide dacă este adecvat.

O decizie importantă se referă la tipul de mediu de transmisie ce va fi folosit aflat în legătură directă cu lăţimea de bandă de care apliacţiile utilizatorilor au nevoie.

O formulă simplă, dar de mare ajutor în luarea unor astfel de decizii este următoarea:Timpul estimat= Mărimea fişierului/ lăţimea de bandă.Rezulatul obţinut reprezintă viteza maximă cu care pot fi transmise datele. Această formulă

nu ia în calcul nici una din cauzele ce pot afecta laţimea de bandă. Ea face o estimare generală a timpului necesar pentru a transmite informaţii folosind un anumit mediu de transmisie şi o anumită aplicaţie.

4

Capitolul I : Modelul OSI

1.1. Întelegerea modelului general de comunicare sub forma nivelurilor

1.1.1 Surse, destinaţii şi pachete de date

Intr-o reţea, orice comunicare are la origine o sursă, apoi informaţia circulă până la o destinaţie. Informaţiile care traversează reţeaua sunt referite ca date, pachete sau pachete de date.

Adresa sursă a unui pachet de date specifică identitatea calculatorului care transmite respectivul pachet. Adresa destinaţie precizează identitatea calculatorului care va recepţiona respectivul pachet.

Datele sunt grupate în unităţi logice de informaţii. Ele includ utilizatorul original al respectivelor informaţii şi alte elemente pe baza cărora este posibilă comunicarea.

Datele dintr-un calculator sunt reprezentate prin biţi. Dacă un calculator ar transmite doar unul sau doi biţi, nu ar fi o manieră prea eficientă de comunicare. Prin urmare, are loc o grupare a acestora în kilo, mega sau gigabytes.

1.1.2 Mediul de transmisie

Mediul reprezintă un material prin care sunt transmise datele, şi poate fi unul din următoarele elemente:- cablu telefonic- cablu categoria 5 UTP- cablu coaxial ( cablu TV)- fibra optică- alte tipuri de cabluri bazate pe cupru

Mai există şi alte tipuri de media, dar acestea nu le vom lua în calcul în studiul reţelelor. În primul rând este vorba de atmosfera prin care se propagă undele radio, microundele şi lumina. În al doliea rând este vorba de undele electromagnetice care traversează Cosmosul, unde în mod virtual nu există molecule sau atomi. În aceste cazuri, comunicaţia este denumită fără fir.

1.2 Standardele ISO

Dezvoltările timpurii din zona reţelelor au fost haotice, şi începutul anilor ’80 se caracterizează printr-o expansiune a acestora. Singura modalitate prin care deţinătorii de reţele puteau să “vorbească aceeaşi limbă” a fost agrearea din partea vânzătorilor şi producătorilor de echipamente de reţea a unui set comun de standarde.

International Organization for Standardization ( ISO) este organizaţia care a cercetat şi dezvoltat scheme de reţele precum DECNET, SNA, TCP/IP. Rezultatul cercetărilor s-a concretizat într-un model de reţea care i-a ajutat pe producători să creeze echipamente compatibile între ele.

Modelul de referinţă OSI, realizat în 1984, nu este altceva deât o schemă descriptivă care a pus la dispoziţia vânzătorilor standardele necesare asigurării compatibilităţíi şi interoperabilităţii între diferite tehnologii.

Modelul de referinţă OSI, este primul model pentru standardizarea comunicaţiilor în reţele. Există şi alte modele, dar majoritatea producătorilor de echipamente respectă aceste standarde.

Acest model permite utilizatorilor să vadă funcţiile reţlei pe măsură ce ele apar la fiecare nivel în parte. Este un instrument foarte bun pentru a ilustra modul în care informaţiile traversează o reţa: explică, vizual, circulaţia datelor de la o aplicaţie, către mediul fizic de

5

transmisie şi apoi către o altă aplicaţie localizată pe un calculator din reţea, chiar dacă expeditorul şi destinatarul fac parte din reţele cu topologii diferite.

În modelul de referinţă OSI există 7 niveluri, fiecare din acesta ilustrând o funcţie particulară a reţelei. Separarea între funcţiile reţelei este denumită nivelare( layering).

Avantajele descompunerii reţelei în 7 niveluri:- Divide aspectele reţelei aflate în corelaţie, în elemente mai puţin complexe.- Defineşte interfeţele stnadard pentru compatibilitate plug-and-play şi integrarea între

producători.- Permite specializarea ingineriei şi promovarea între diferitele funcţii modulare ale unei reţele- Previne ca schimbările dintr-o zonă să afecteze alte zone.

1.2.1 Identificarea celor 7 niveluri

Modul cum circulă informaţiile între calculatoare este descompus în 7 probleme. În modelul OSI, fiecare din aceste probleme este reprezentată prin propriul său nivel:

Layer 1: The Physical Layer( Fizic)Layer 2: The Data Link Layer ( Legătură date)Layer 3: The Network Layer (Reţea)Layer 4: The Transpor Layer ( Transport)Layer 5: The Session Layer ( Sesiune)Layer 6: The Presentation Layer ( Prezentare)Layer 7: The Application Layer ( Aplicaţie)

1.2.2 Descrierea nivelurilor

Fiecare nivel al modelului OSI are un set predeterminat de funcţii pe care le realizează pentru a duce la bun sfârşit comunicarea.

Nivelul 7 : Aplicaţie

Poetic vorbind, este nivelul situat cel mai aproape de inima utilizatorului. Prin ce diferă de celelalte niveluri ale modelului? Oferă servicii pentru aplicaţiile utilizatorilor dar nu oferă servicii celorlalte niveluri.

Nivelul aplicaţie identifică şi stabileşte disponibilitatea partenerului de comunicaţie, sincronizează aplicaţiile între ele şi stabileşte procedurile pentru controlul integrităţii datelor şi erorilor. De asemenea identifică dacă există suficiente resurse pentru a sprijini comunicaţia între parteneri. Pentru a fi mai uşor să vă amintiţi despre acest nivel, gândiţi-vă la browsere.

Nivelul 6: Prezentare

Este nivelul care asigură că informaţiile pe care nivelul de aplicaţie al unui sistem le transmite, pot fi citite de către nivelul aplicaţie al altui sistem. Atunci când este necesar, nivelul aplicaţie face translaţie între diferitele formate ale datelor folosind un format comun pentru prezentarea acestora. Trebuie să priviţi acest nivel ca cel la care are loc codificarea datelor în format ASCII, de exemplu.

Nivelul 5 : Sesiune

După cum spune chiar numele său, acest nivel stabileşte, gestionează şi finalizează sesiunile de comunicaţie între aplicaţii. Prin sesiune se înţelege dialogul între două sau mai multe entităţi. Nivelul sesiune sincronizează dialogul între nivelurile sesiune ale entităţilor şi gestionează schimbul de date între acestea. In plus, acest nivel oferă garanţii în ceea ce priveşte expedierea

6

datelor în clase de servicii şi raportarea erorilor. În câteva cuvinte, acest nivel poate fi asemuit cu dialogul uman.

Nivelul 4: Transport

Este nivelul la care are loc segmentarea şi reasamblarea datelor. El furnizează un serviciu pentru transportul datelor către nivelurile superioare, şi în special caută să vadă cât de sigur este transportul prin reţea. Nivelul transport oferă mecanisme prin care stavileşte, întreţine şi ordonă închiderea circuitelor virtuale; detectează “ căderea” unui transport şi dispune refacerea acestuia; controlează fluxul de date pentru a preveni rescrierea acestora.

Nivelul 3: Reţea

Este unul dintre cele mai complexe niveluri; asigură conectivitatea şi selecţia căilor de comunicaţie între două sisteme ce pot fi localizate în zone georgafice diferite. ( selectarea căilor de comunicaţie , switching, adresare şi rutare).

Nivelul 2   : Legătura date

Este nivelul care asigură tranzitarea datelor de la nivelul fizic pe baza adresării fizice, topologiei reţelei, notificării erorilor, ordonarea frame-urilor şi controlul fluxului informaţional. (frame-uri şi controlul accesului).

Nivelul 1 : Fizic

Defineşte specificaţiile electrice, mecanice, procedurale şi funcţionale necesare activării, întreţinerii şi dezactivării legăturii fizice între sisteme. Specificaţiile vizează nivelul voltajului, ratele de transmisie a datelor, distanţa maximă de transmisie, conectorii fizici. ( semnale şi medii de transmisii).

1.2.3 Încapsularea

Reprezintă procesul prin care calculatoarele pot comunica între ele date. Orice comunicaţie necesită o sursă şi o destinaţie, şi informaţiile transmise prin reţa se numesc date sau pachete.

Dacă un calculator A doreşte să transmită date către un calculator B, datele trebuie mai întâi să fie împachetate prin intermediul unui proces numit încapsulare. Apoi, pe măsură ce datele traversează cele 7 niveluri ale modelului OSI, li se adaugă headere, footere etc.

In timpul încapsulării, reţeaua realizează o conversie în 5 etape :1. Construirea datelor. Când un utilizator trimite un mesaj, caracterele alfanumerice

sunt convertite în date.2. Împachetarea datelor. Datele sunt împachetate pentru a fi trnasportate prin reţa. Prin

folosirea segmentelor, funcţia pe care o îndeplineşte nivelul transport asigură comunicarea între cei doi parteneri.

3. Adăugarea adresei de reţea la hearder. Datele sunt asamblate în pachete/ datagrame care conţin un header de reţea cu adresele logice ale sursei şi destinatarului informaţiilor. Aceste adrese sunt necesare dispozitivelor din reţea pentru a transmite pachetele pe o anumită rută.

4. Adăugarea adresei locale la headerul date. La hearderul de la nivelul legătură date se adaugă adresa locală. Fiecare echipament trebuie să pună pachetul într-un frame care permite conectarea la următorul echipament direct conectat la reţa. Fiecare echipament de pe o anumită rută necesită framing pentru a putea conecta la următorul dispozitiv.

7

5. Convertirea biţilor pentru trnasmisie. Frame-ul trebuie convertit în biţi pentru a putea fi transmis prin intermediul mediilor.

1.2.4

Denumirea datelor la fiecare nivel OSI

Modelul OSI defineşte nivelurile, interfeţele între nivele, protocolul unităţilor de date (Protocol Data Units) pentru fiecare nivel. Fiecare nivel de comunicare de pe calculatorul sursa comunică cu un PDU specific acestuia, şi cu nivelul pereche al calculatorului destinaţie.

Fiecare nivel depinde de funcţionarea serviciilor nivelului dinaintea sa. Pentru a se putea asigura aceste servicii, nivelurile superioare folosesc încapsularea pentru a pune PDU de la nivelul superior în câmpul de date corespunzător. Apoi adauga headerele şi trailerele de care are nevoie respectivul nivel pentru a-şi duce la bun sfârşit misiunea. În continuare, datele sunt trimise celorlalte nivele OSI. După ce nivelele 7,6 şi 5 şi-au adăugat propriile informaţii, nivelul 4 adaugă mai multe. Gruparea PDU la nivelul 4 se numeşte segment.

De exemplu, nivelul de reţea este cel care oferă serviciu nivelului transport, iar acesta are sarcina de a le transmite în reţea. Această sarcină este realizată prin încapsularea datelor într-un header ce conţine informaţii necesare transferului : adresa logică a sursei şi a destinatarului. Nivelul reţea furnizează un serviciu nivelului transport prin încapsularea datelor în hearder şi crearea pachetelor ( PDU la nivel 3).

Nivelul legătură date oferă un serviciu nivelului reţea prin încapsularea informaţiilor în frame-uri ( PDU de nivel 2).

Nivelul fizic furnizează servicii nivelului legătură date codificând fram-urile de la acest nivel în biţi.

1.3. Modelul TCP/IP

Chiar dacă, modelul OSI este recunoscut pe plan internaţional ca model universal în domeniul reţelelor, standardul pentru Internet este modelul TCP/IP şi suita de protocoale TCP/IP.

Departamentul de Apărare al USA a creat TCP/IP deoarece se dorea ca transmisiile americane să poată “supravieţui” chiar şi în condiţiile unui război nuclear.

8

Spre deosebire de OSI, modelul TCP/IP are doar patru niveluri : aplicaţie, transport, Internet şi reţea.

Nivelul aplicaţie   :

Proiectanţii TCP/IP au considerat că protocoalele de nivel înalt din acest model trebuie să includă detalii cu privire la sesiunile de lucru şi modul de prezentare. Astfel, într-un singur nivel sunt combinate toate facilităţile legate de reprezentarea datelor, codificarea şi controlul dialogului.

Nivelul transport   :

Acest nivel vizează calitatea serviciilor oferite : încredere în transmisie, controlul fluxului de date şi corectarea erorilor. Unul din protocoalele întâlnite la acest nivel (Transport Control Protocol), oferă o modalitate flexibilă de realizare a comunicaţiilor în reţea. Fiind un protocol orientat conexiune, dialogul dintre sursă şi destinaţie se realizează prin împachetarea informaţiilor de la acest nivel în segmente.

Orientarea către conexiune un înseamnă că între calculatoarele care comunică există vreun circuit ci ca segmentele nivelului 4 circula înainte şi înapoi între cele două calculatoare într-o peritada de timp dată.

Nivelul Internet:

Scopul acestui nivel este de a trimite pachetele sursă din orice reţea către o alta, şi să facă astfel încât acestea să ajungă la destinaţie indiferent de ruta şi reţeaua din carea u fost transmise.

Protocolul care guvernează acest nivel este Internet Protocol, funcţiile îndeplinite de acesta fiind determinarea şi comutarea pachetelor.( sistemul poştal).

Nivelul reţea:

Numele acestui nivel este cam general şi de multe ori generează confuzie. Este nivelul care include detalii despre tehnologiile LAN/WAN, precum şi toate detaliile incluse în nivelele fizic şi legătura date din modelul OSI.

1.3.1. Protocoale TCP/IP

Graful prtocoaleleor TCP/IP descrie cele mai folosite protocoale specifice suitei TCP/IP. La nivelul aplicaţie de exemplu, întâlnim sarcini diferite pe care nu le recunoaştem chiar dacă le folosim de multe ori când navigăm pe internet:- file transport protocol ( FTP)

9

- hypertext transfer protocol ( HTTP)- simple mail transport protocol ( SMTP)- domain name service ( DNS)- trivial file transport protocol ( TFTP)

Pentru dezvoltatorii de soft, modelul TCP/IP oferă flexibilitate maximă prin nivelul de aplicaţie.

La nivelul transport întâlnim două protocoale: transmission control protocol ( TCP) şi user datagram protocol ( UDP).

Ca protocol de reţea, modelul TCP/IP foloseşte unul singur IP pentru a permite oricărui computer, să comunice oricând cu unul alt calculador, indiferent unde s-ar afla acesta.

1.3.2. O paralela între OSI şi TCP/IP

Asemănări Deosebiri- Ambele lucreaza cu nivele- Ambele includ un nivel numit aplicaţie- Nivelele transport şi reţea sunt

compatibile- Trebuie cunoscute ambele modele

- TCP/IP combină nivelul prezentare şi sesiune în cadrul nivelului aplicaţie

- Nivelul legătură date şi cel fizic sunt combinate în unul singur

- Pare mai simplu pentru că are mai puţine nivele

- TCP/IP reprezintă standardele în baza cărora s-a dezvoltat internetul

10

Capitolul II : Reţele locale

2.1. Componente de bază ale unei reţele locale

Diagrama din desenul acestui capitol, se numeşte topologie. Ea prezintă o reţea locală, cu o complexitate moderată, tipică pentru o şcoală sau o întreprindere de mărime medie.

Clienţi, servere, imprimante, baze de date relaţionale, toate acestea formează componentele unei reţele locale.

Acestea sunt echipamente de nivel 7, ceea ce înseamnă că ele operează la nivelul 7 al modelului OSI. Ele realizează încapsulrea şi de-capsularea datelor pentru a-şi îndeplini toate sarcinile ( transmite mail-uri, editare texte, scannare, acces la baze de date).

2.1.1. Cartela de reţea

NIC nu are un simbol standardizat pe care să îl putem folosit atunci când discutăm despre reţele. Dar chiar şi în această situaţie, când pe o diagramă care prezintă topologia unei reţele vedeţi un punct, atunci proiectantul a vrut să descrie o NIC sau o interfaţă ce acţionează ca parte a unei NIC.

Fizic, cartela de reţea este o placă cu cirecuite imprimante, placa ce se montează într-un spot de extensie de pe placa de bază. În cazul laptop-urilor cartela de reţa se numeşte PCMIA card sau mai nou PC card

Cartelele de reţea sunt considerate dispozitive de nivel 2, deoarece fiecare din cartelele produse în lume are un cod unic, numit Media Acces Control (MAC) adress. Prin intermediul lor, calculatorul controlează accesul la mediul fizic de transmisie a datelor.

11

. Uneori, cartelele de reţea sunt dotate cu dispozitiv numit transceiver( trasnmiter/receiver), dispozitiv care converteşte un anumit tip de semnal electric în alt tip sau chiar în semnal optic. În acest caz, transceiver-ul este considerat un dispozitiv de nivel 1 deoarece menirea sa este de a converti biţii dintr-o formă în alta, neavând nimic de a face cu informaţiile necesare celorlalte protocoale.

2.1.2. Medii de transmisie

Simbolurile folosite pentru reprezentarea mediilor de transmisie sunt variabile. De exemplu, simbolul pentru ethernet este o linie dreaptă, iar legăturile vin perpendicular pe aceasta, în timp ce simbolul pentru Token ring este un cerc la care se ataşează gazdele, iar pentru FDDI, două cercuri concentrice.

Funcţia de bază a oricărui mediu de trnasmisie este de a transporta informaţiile sub formă de biţi şi byţi prin reţea. Cu excepţia de trnasmisie fără fir (care folosesc atmosfera sau spaţiul cosmic ca mediu de transmisie) sau mai noble PAN (personal area network), în care mediul de transmisie este corpul uman, networking media sunt conductorii pe bază de cupru sau fibra optică şi sunt considerate componenete de nivel 1.

2.1.3 Receptorul

Chiar dacă nici acest simbol nu este standardizat, îl vom folosi pe cel de mai sus, deoarece CISCO foloseşte acelaşi simbol în manualelel de instruire şi în proiectele de reţele.

Termenul de repetor vine tocmai de la începuturile comunicării vizuale, când, o persoană aflată pe un deal, repeta semnalul pe care tocmai îl primise de la o persoană aflată pe un deal situat în dreapta sa, pentru a-l transmite pe dealul din stânga. Telegrafia, telefonia ( mai ales cea mobilă) folosesc repetoare de semnal pentru a asigura transmiterea informaţiilor de la ditanţe foarte mari.

Repetoarele pot fi single port in – single port out, stackable ( modeulare) sau multi port ( cunoscute mai ales sub denumirea de hub-uri). Ele sunt clasificate ca fiind componente de nivel 1 deoarece acţionează doar la nivel de biţi.

Scopul unui hub este de a amplifica şi a retansmite semnale, la nivel de bit, către un număr mai mare de utilizatori : 8,16 sau 24. procesal prin care se realizează această funcţie se numeşte concentrare.

Fiecare hub are propriul său port prin care se conectează la reţea şi mai multe porturi disponibile pentru calculatoare.

12

Unele hub-uri au un port prin care pot fi legate de o consolă, ceea ce înseamnă că sunt hub-uri gestionabile/ cu management. Majoritatea însă, sunt dumb hubs ( hub-uri proaste) deoarece doar preiau un semnal din reţea şi îl repetă către fiecare port în parte.

2.1.4. Bridge ( Puntea)

Simbolul pentru acest dispozitiv trebuie să vă ducă cu gândul la menirea unei punţi: conectarea a două drumuri despărţite. Similar podurilor peste ape, bridge-ul uneşte părţi deconectate ale unei reţele şi filtrează traficul: traficul local este menţinut local, iar traficul extern care a fost direcţionat spre acel segment de reţea, primeşte acces.

De unde ştie o punte care trafic este local şi care nu? Când am descris NIC< am spus că acestea au adresă unică : MAC. Punţile iau deciziile cu privire la traficul din reţea pe baza adresei MAC a cartelei de reţa.

Multe din switch-urile şi repetoarele de astăzi au preluat funcţiile bridge-urilor, astfel că acestea mai există doar prin reţelele “ de vârsta a treia”. Pentru a putea înţelege cum funcţionează un switch sau un router trebuie sa ştim cum funcţionează o punte.

Puntea este un dispozitiv de nivel 2: foloseşte procesările care au loc la nivelul 2 pentru a lua decizii cu privire la transmiterea sau nu a informaţiilor mai departe.

2.1.5. Switch

La prima vedere un switch seamănă foarte bine cu un hub, simbolul său arată un flux informaţional bidirecţional.

13

Menirea acestui dispozitiv este de a concentra conetivitatea garantând în acelşi timp lăţimea de bandă. Switch-ul este un dispozitiv ce combină conectivitatea unui hub cu posibilitatea regularizării traficului pentru fiecare port realizată cu ajutorul bridge-ului. Ca manieră de lucru, el comută pachetele de pe porturile transmiţătoare către cele destinatare, asigurând fiecărui port lăţimea de bandă maximă a reţelei.

Acestă comutare a pachetelor se face pe baza adresei MAC, ceea ce face din switch un dispozitiv de nivel 2.

21.6. Router-ul

Simbolul routerului descrie foarte bine cele două funcţii ale sale : selecţia căii de transmitere a informaţiilor şi comutarea pachetelor către cea mai bună rută.

Fizic, routerele se prezintă sub o mulţime de forme, în funcţie de model şi de producător. Componetele principale ale routerului sunt interfeţele prin care reţeaua proprietară se conectează la alte segmente de reţea. Din acest motiv el este considerat un dispozitiv inter-reţele.

Scopul routerului este să examineze pachetele recepţionate, să aleagă cea mai bună cale de transmitere a acestora şi în final să le transfere către portul corespunzător. Pentru reţelele mari, el reprezintă cel mai important dispozitiv prin care se reglează traficul reţelei.

Deciziile routerului în ceea ce priveşte selectarea căii de routare se fac pe baza informaţiilor de la nivelul 3 ( adresele de reţa), motiv pentru care sunt considerate echipamente de nivel 3.

De asemenea, ele asigură conectivitate pentru diferitele tehnologii ale nivelului 2 : Ethernet, Token Rong, FDDI.

2.2 Evoluţia echipamentelor prin prisma modelului OSI

14

Calculatoarele şi serverele unei reţele realizează încapsularea datelor acţionând la nivele 2-7. Transceiverele şi hub-urile sunt considerate echipamente active de nivel 1, deoarece acţionează numai la nivel de biţi şi trebuie alimentate cu curent electric. Patch cord-urile, patch cablurile, patch panel-urile sunt considerate componente pasive de nivel 1 deoarece ele nu fac altceva decât să ofere un suport pentru transmiterea datelor.

Cartele de reţea sunt considerate dispozitive de nivel 2 deoarece aici este localizată adresa MAC a ficărui calculator. Dar atâta timp cât au legătura şi cu semnalizarea şi codificare datelor, pot fi considerate şi dispozitive de nivel 1.

Bridge-urile şi switch-urile sunt considerate dispozitive de nivel 2 deoarece folosesc informaţiile de la nivelul 2 ( adresa MAC) pentru a lua decizii cu privire la transmiterea pachetelor.

Routerele sunt considerate dispozitive de nivel 3 deoarece folosesc adresa de la acest nivel (adresa de reţea) pentru a alege cea mai bună cale de transmisie a datelor şi pentru a comuta pachetele către cea mai bună rută.

Pe măsură ce calculatoarele au evoluat, au fost dezvoltate dispozitive corespunzătoare fiecărui nivel OSI, dispozitive ce au contribuit la interconectarea acestora, indiferent de locaţia lor. Şi acest miracol a fost denumit INTERNET.

2.3. Circuitul pachetelor prin reţea

Să luăm ca exemplu un mesaj de e-mail care traversează de reţeaua de mai sus. Nivelul la care mesajul este examinat depinde de dispozitivul prin care trece.

Hostul I transmite un e-mail către hosturile D, P şi către un alt host în norul Internet. Pachetul către hostul D ajunge la interfaţa T0 a routerului. De aici este condus către interfaţa E0 de unde ajunge apoi la switchul principal, switchul grupului de lucru şi în final la hostul D.

Pachetul către hostul P : interfaţa T0- interfaţa E1- repetor-bridge.Pachetul către internet: interfaţa T0- interfatţa F0-FDDil-router.Fără dispozitivele prezentate în schema de mai sus, e-mailul transmis de hostul I ar fi văzut

de oricare alt host, din oricare segment al reţelei. Pentru a împărţi reţeaua în segmente şi pentru a filtra pachetele pe baza informaţiilor conţinute de adresele fizice şi logice , este nevoie de dispozitive de nivel 2 şi 3.

15

Capitolul III : Medii de transmisie : conexiuni şi coliziuni

3.1. Cele mai cunoscute medii de transmisie

3.1.1 Shielded twisted-pair ( STP)

Cablul shielded twisted-pair ( STP) combină tehnicile prezentate anterior: shielding ( protejarea), cancellation (anularea) şi torsadarea firelor.

Cablul STP de 100 ohm folosit în reţelele Ethernet, oferă rezistenţă atât la interfeţele electromagnetice cât şi la cele radio fără a fi un cablul prea gros.

În reţelele Token Ring se foloseşte cablul STP de 150 ohm, în care fiecare pereche de fire torsadate este izolată cu un înveliş protector pentru a se reduce efectul cross-talk.

Învelişul protector folosit în cablul de 150 ohm nu face parte din circuit aşa cum se întâmplă în cazul cablului coaxial.

Avantajele şi dezavantajele Shielded twisted- pair : Oferă protecţie împotriva tuturor tipurilor de interferenţe. Este mai scump decât UTP ( unshielded twisted-pair) Spre deosebire de cablul coaxial, învelişul protector nu face parte din circuitul

electric. O conectare incorectă face ca învelişul protector să acţioneze ca o antenă, absorbind semnalele electrice din cablurile aflate în vecinătate.

3.1.2 Unshielded twisted-pair ( UTP)

Acest mediu de transmise este format din patru perechi de fire, izolate între ele. Prin torsadarea perechilor de fire apare efectul de anulare, efect ce limitează degradarea semnalelor datorită interferenţelor magnetice sau radio.

16

Avantajele şi dezavantajele cablului UTP: este uşor de instalat ( are diamentru de 0.17”) şi mai ieftin decât alte tipuri de

cabluri. Este mai vulnerabil în faţa zgomotelor electrice decât alte categorii de cabluri. Este considerat cel mai rapid mediu de transmisie bazat pe cupru

Cablul coaxial constă dintr-un înveliş protector care îmbraca două elemente conductoare: un fir de cupru îmbrăcat într-un material izolator şi o folie metalică ( sau o plasă) ce acţionează ca al doilea fir din circuit. Acest al doilea element este folosit pentru a reduce interferenţele externe.

Pentru că nu prea se mai foloseşte ( cu excepţia reţelelor “ foarte bătrâne” ) nu vom insista cu detalii asupra acestui tip de cablu.

3.1.3. Fibra optică

Fibra optică este mediul care asigură transmiterea luminii, modulată la o anumită frecvenţă. Comparativ cu alte medii de transmisie, fibra optică este cea mai costisitoare, dar nu este susceptibilă la intereferenţe electromagnetice şi în plus asigură rate de transfer mult mai ridicate decât celelalte categorii de medii.

Cablul fibră optică constă în două fibre de sticlă îmbrăcate separat într-un înveliş de plastic (materialul se numeşte Kevlar). Cele două fibre formează inima acestui mediu de transmisie, sticla din care sunt realizate având un grad ridicat de refracţie.

17

Bibliografie

1. Munteanu A - Reţele locale de calculatoare. Proiectare si administrare, Editura Polirom,

Iaşi, 2006

2. Scripcaru L, Scripcaru ID – Reţele de calculatoare, Tehnopress, Iaşi, 2003

3. Habraken J – Reţele de calculatoare pentru încapători, Editula All, Bucureşti, 2003

4. Geier J- Primii pasi in retele fara fir, Editura:Corint , Bucuresti, 2004

5. Tanenbaum A. S - Retele de calculatoare (editia a IV-a) - cea mai buna.introducere din

lume in retele de calculatoare - complet actualizata pentru tehnologiile

cheie de maine Editura:Byblos ,Bucuresti, 2004

6. Popescu E.- Retele de calculatoare, Internet si Mirc, Editura:Else , 2005

7. Chita A - Calculatoare si sisteme de operare, Editura:Matrixrom, Bucuresti, 2005

18