LUCRARE DE SPECIALITATE

ECHIPAMENTELE RETELEI DE CALCULATOARE

CALIFICAREA: TEHNICIAN OPERATOR TEHNICA DE CALCUL

NIVEL DE CALIFICARE 3

2013

CUPRINS

1

ARGUMENTECHIPAMENTELE UNEI RETELEREPETORHUB

Rolul unui hubTipuri de Hub

BRIDGESWITCH

Rolul unui SwitchROUTER

Rolul unui RouterBIBLIOGRAFIE

ARGUMENT

2

Dezvoltarea extraordinară în ultimii ani a industriei calculatoarelor  și a comunicațiilor a făcut ca în zilele noastre majoritatea calculatoaelor să fie conectate la o rețea.Practic nu mai putem să analizăm funcționarea unui calculator de sine-stătător ci se impune să avem o abordare din prisma rețelei de calculatoare la care acesta este conectat.Din această cauzăvom prezenta în acest capitol câteva concepții, definiții și elemente de bază utilizate în studiul rețelelor de calculatoare.

Definiția umanim acceptată de toata lumea este aceea că o rețea de calculatoare este o colecție de doua sau mai multe calculatoare interconectate între ele.Avantajul imediat al conectării la o rețea este evident:utilizatorii pot partaja fisiere și dispozitive periferice(imprimante,modemuri,unitați CD-ROM etc).În cazul în care rețelele din mai multe locații sunt interconectate prin serviciile oferite de furnizorii de servicii Internet(linii telefonice, cablu, antene), utilizatorii pot folosi aplicații extrem de răspandite astăzi, precum cele de e-mail, chat, video-chat, video-conferintă cu alți utilizatori conectați la rețea si situați oriunde pe glob.

Astăzi reţelele de calculatoare au un impact semnificativ în viaţa noastră, schimbând felul în care trăim, cum comunicăm, cum muncim şi cum ne jucăm. Reţelele de calculatoare , şi într-un context mai larg internetul, permit oamenilor să comunice, să colaboreze şi să interacţioneze în moduri cu totul noi. Folosim reţelele în diverse feluri, fie că ne referim la aplicaţii web, telefoane cu IP, videoconferinţe, jocuri interactive, comerţ electronic , educaţie sau altele.O reţea are în alcătuirea sa o serie de componente elementare care asigură buna ei funcţionare, precum şi integrarea sa în cadrul altor rețele.Rețeaua de calculatoare este un ansamblu de calculatoare interconectate prin intermediul unor medii de comunicație(cablu cupru perchi sau coaxial, fibră optică, linie telefonică, unde radio) pentru utilizarea în comun de către mai mulţi utilizatori, a resurselor fizice (hardware), logice (software) si informaționale (baze de date).

O rețea de calculatoare leagă între ele o mulțime mai mică sau mai mare de calculatoare, astfel încât un calculator poate accesa datele, programele și facilitățile sau resursele unui alt calculator conectat la aceeași rețea. De obicei este nevoie desigur și de măsuri de restricție/siguranță a accesului.Metodele de conectare sunt în continuă dezvoltare și deja foarte diverse, începând cu tot felul de cabluri metalice și de fibră optică, chiar submarine, și terminând cu legături fără fir prin unde radio cum ar fi Wi-Fi, WiMAX sau Bluetooth, prin raze infraroșii ca de ex. IrDA sau prin intermediul sateliților de telecomunicații.

3

ECHIPAMENTELE UNEI REȚELE

Echipamentele unei rețele sunt:

Repetor – amplificăsemnale care se transmit intre rețelele LAN

Hub – realizează conectarea calculatoarelor prin cablu sau fibră optica

Bridge – leaga două rețele si retransmite cadrele tinând cont de adresele MAC

Switch – realizeazăconectarea calculatoare prin cablu folosind adresa MAC

Router – este un dispozitiv hardware sau software care conectează două sau mai multe rețele de calculatoare

REPETOR

4

Un echipament foarte simplu intâlnit in rețele este repetorul, dispozitiv care nu face altceva decât să amplifice și să regenereze semnale la nivel de biți de-a lungul rețelei.Deoarece la nivelul fizic nu există date ci doar biţi, repetorul nu este preocupat de identificarea destinaţiei sau de verificarea unui cod de corecţie, ci doar de semnalul electric pe care-l primeşte şi de regenerarea acestuia.

Aceste echipamente se intâlnesc atunci cand se doreste extinderea dimunsiunii maxime pentru tipul de cablu respectiv si prezintă din punct de vedere constructiv un port de intrare si un port de iesire.Repetorul este dispozitiv care propagă semnalele electrice între 2 porţiuni ale unei linii de reţea.Repetorul lucrează la nivel fizic reformatând semnalul. Este folosit pentru prelungirea pe distanţe, a unor segmente de reţea, sau linii de transmisie.Şirul de biţi generat de o placă de reţea este clar, respectând strict nivelurile de tensiune standardizate.

Cu cât şirul de biţi călătoreşte mai mult prin cablu, semnalul electric se deteriorează şi devine din ce în ce mai slab. Pentru a opri deteriorarea semnalului peste o limită ce l-ar face de nerecunoscut pentru destinaţie, repetorul ia şirul de biţi, îl aduce la treptele de semnalizare standardizate şi îl amplifică.

R epeater

Lungimea unui segment de cablu este limitată din cauza fenomenelor specifice de atenuare si defazare a semnalelor pe liniile de transmisie.Pentru conexiuni la distanțe mai

5

mari decat cea maximă admisă, se utilizează mai multe segmente de cablu interconectate prin intermediul repetoarelor digitale care fac forma rectangulară a impulsului de formatare a datelor eliminând astfel efectele zgomotelor si distorsiunilor de transmisie, dupa care amplifică semnalul până la nivelul referintă.Există limitări privind numărul maxim de repetoare care pot fi intercalate între doua noduri ale rețelei.

Avantajul repetoarelor este că sunt ieftine si simple.De asemenea, deși nu pot conecta rețele cu formate de cadru diferite, unele repetoare pot interconecta segmente cu cadre similare, dar cu medii de transmisie diferite.Un repetor este un diport care interconectează segmente de LAN în acelasi standard, cu diversi conectori sau cu alte medii fizice de transmisie prin intermediul AUI folosind transceivere.Acesta nu trebuie confundat cu un dispozitiv de conversie între doua medii fizice diferite de transmisie , întrucat suplimentar, în repetor sunt regenerate cadrele de date în baza unor secvente de sincronizare și sunt procesate informațiile privind posibilele coliziuni de rețea.

HUB

6

Dispozitiv cu rol de conectare centrală, intr-un singur punct, a mai multor circuite de reţea.Este un dispozitiv repetor multiport care lucrează la nivel fizic: un semnal aplicat la intrarea unui port se regăseşte la ieşirea tuturor celorlalte porturi.S-a folosit mult ca structură de bază (backbone) pentru crearea unor segmente de reţea, pe fiecare port fiind conectată o staţie.Inlocuit in prezent de switch.Hub-ul actionează tot la nivelul de bit si de regenerare a semnalelor, fiind denumit, de fapt , repetor multiport, deoarece prezintă un port, deoarece prezintă un port de intrare, dar mai multe porturi de iesire.Introducerea unui Hub in rețea crează un punct de conexiune centrală(la care sunt legate toate gazdele) si măreste fiabilitatea.

Hub-urile pot fi de mai multe tipuri , unele sunt active, ce folosesc energie electrică pentru a regenera semnale, in timp altele sunt pasive care doar impart semnale la mai mulți utilizatori.Hub-urile pasive nu genereaza biți, nu extind lungimea cablării și nu permit ca două sau mai multe gazde să fie conectate pe acesasi segment de cablu.Există, de asemenea si huburi inteligente, care pot fi programate pentru a se administra traficul de retea.

De obicei un hub conţine mai multe porturi, deci de fapt este un repetor multiport.

7

La porturile unui hub putem conecta calculatoare sau alte echipamente de reţea cu ajutorul cablurilor de reţea.Hub-urile mai sunt denumite si concentratoare, deoarece au rolul unui punct central de conectare pentru un LAN.Domeniu de coliziune (colision domain) - apare atunci când mai multe dispozitive împart acelaşi mediu de transmisie.Calculatoarele conectate la un hub alcătuiesc împreună un domeniu de coliziune, unde se ciocnesc (fenomenul de coliziune) pachetele de date trimise în acelaşi timp de către calculatoare.

Rolul unui hub

1. Primirea datelor (semnalelor electronice) pe unul dintre porturi

2. Regenerarea datelor (semnalelor electronice) distorsionate

3. Trimiterea datelor (semnalelor electronice) regenerate pe toate celelalte porturi

Acest proces înseamnă că tot traficul generat de un echipament conectat la hub, este trimis către toate celelalte echipamente conectate la hub de fiecare data când hub-ul transmite date. Dacă două calculatoare se decid să transmită în acelaşi timp, va apărea o coliziune în interiorul lui şi datele respective vor fi corupte. Astfel se generează o cantitate mare de trafic in reţea. Acest fapt va fi resimţit de către toate dispozitivele conectate la hub.

8

Tipuri de Hub

Din punct de vedere constructiv si functional există trei categorii de Hub-uri de partajare:

Hub-uri simple – cu/fără sursă proprie de alimentare, cu un numar fix de porturi, sunt neexpandibile si interconectează echipamentele dintr-o rețea cu arhitectură unică si mediu fizic de tranziție impus.Mai sunt denumite și repetoare multiport.Nu necesită configurare la instalare.

Hub-uri expandabile – admit folosirea de algoritmi software pentru managementul echipamentelor rețelei pe baza unui anumit protocol.Aceste huburi au caracteristicile de baza ale hub-urilor simple, dar pot fi puse in cascadă pentru realizarea unui hub virtual cu număr mare de porturi.Cascadarea, realizată prin intermediul portului up-link utilizat pentru conexiunea cu nodul ierarhic superior, nu trebuie confundată cu stivuirea hub-urilor , unde legătura dintre acestea se realizează pe porturile pentru cablu UTP.

Hub-uri inteligente sau concentratoare modulare numite simplu si concentratoare, prezintă o structură cu una sau mai multe surse de alimentaareredundate, eventual un UPS, o rețea proprie de cabluri de tip „coloană vertebrală” la care se conectează modulele care leagă segmente de LAN cu arhitecturi diferite și medii fizice diverse.în aceste hub-uri pot fi incluse si echipamentele de interconectare a LAN-urilor pentru realizarea unei rețele de arie largă, dar si module de securizare a trasnsmisiei cu functii specifice de criptare si autentificare.

BRIDGE9

Conectează două segmente ale unei aceleiaşi reţele locale, controlândtransferul de date în baza adreselor sursă şi destinaţie ale pachetelor de date. Permite trecerea datelor numai daca staţiile ce comunică sunt despărţite, de acesta.Bridge-ul nu propagă semnalul de nivel fizic (electric) între cele 2 segmente conectate şi de aceea le separă la nivel fizic în segmente diferite de coliziune, îmbunătăţind performanţa reţelei.

Un bridge este un echipament folosit pentru a filtra traficul de reţea între segmentele unui LAN. Bridge-ul are două porturi prin care se conectează la două cabluri de reţea.Bridge-urile păstrează în memorie informaţii despre toate echipamentele aflate pe fiecare segment cu care sunt conectate.Un bridge poate avea doar două porturi, conectând două segmente ale aceleiaşi reţele.

10

Bridge-ul actionează la un nivel superior, conectând două segmente de rețea. De asemenea un bridge filtrează traficul in rețea pe baza adreselor MAC, regula generală fiind următoarea:traficul local(ce provine din acelasi segment de rețea) este menținut local, iar traficul din afara segmentului de rețea este direcționat in afara segmentului de rețea.Un bridge creează și administrează niste tabele de adrese MAC pe baza cărora poate face filtrarea traficului dupa regula de mai sus.

Bridge-ul este primul dispozitiv de interconectare ce poate lua decizii logice. Pentru el semnalele electrice se transformă în octeţi şi în date. Bridge-ul este dispozitivul de interconectare ce funcţionează la nivelul legătură de date.Punţile sunt folosite şi la interconectarea a grupuri de calculatoare ce diferă prin protocolul folosit la nivelul legătură de date sau a mediului de transmisie. Cele două mecanisme ce fac din punte un dispozitiv de interconectare "inteligent" sunt: Incapsularea datelor la nivel legătură de date.Folosirea unei scheme de adresare pentru livrarea acestora.Gruparea datelor nu se face la nivel de bit, ci la nivel de cadru, un cadru putând conţine până la 1500 de octeţi în cazul cadrului Ethernet, sau chiar 8000 de octeţi.

11

SWITCH

Un switch permite transportul semnalului pe o distanţă mai mare.De obicei un switch conţine mai multe porturi. Pe aceste porturi putem conecta calculatoare sau alte echipamente de reţea cu ajutorul cablurilor de reţea.Un switch este un dispozitiv bridge multiport care interconectează mai multe staţii sau segmente de reţea, bazat pe adresele fizice sursă şi destinaţie.

Un switch menţine o tabelă cu adresele MAC al calculatoarelor care sunt conectate la fiecare port.Când un cadru de date este primit pe un port, switch-ul compară informaţiilede adresă din cadru cu tabela sa de adrese MAC.Switch-ul determină ce port să folosească pentru a trimite cadrulmai departe.

Orientat pe conexiuni, semnalul de intrare pe un port, regăsindu-se numai pe ieşirea portului care corespunde segmentului cu staţia destinaţie

12

Switch-ul este un echipament de rețea, el fiind numit si bridge multiport. Deciziile de direcționare a traficului din rețea se fac tot pe baza adreselor MAC, comutarea semnalelor transmise făcându-se către portul unde este conectat calculatorul destinație (cel căruia i se adresează pachetul de date).

Switch-urile arată oarecum asemănator cu un hub, dar administrează transmisiile de pachete de date mult mai eficient, combinând capacitatea de conectivitate a hub-ului cu reglarea traficului din rețea (pe care o face un bridge) la nivelul fiecarui port de conexiune.

.

Rolul unui Switch

1. Verificarea adresei de sursă şi de destinaţie a fiecărui pachet care soseşte pe unul dintre porturi.2. Transferul pachetelor mai departe în modul următor: dacă destinaţia apare în tabela de rutare, switch-ul transferă pachetele spre segmentul (portul) respectiv, dacă destinaţia nuse regăseşte în tabela de rutare, switch-ul transmite pachetele către toate segmentele (porturile).

13

ROUTER

Router-ul este un echipament de rețea mai complex. Acest dispozitiv poate lua decizii de direcționare a pachetelor de date din rețea pe baza de clase de adrese logice (adrese IP) , putând conecta diferite tehnologii cum ar fii:Ethernet,Token Ring, etc.Routerele reprezintă elemente centrale ale internetului , ele examinează pachetele de date de intrare si le directionează către interfețele respective deieșire.Un router este asemănator cu un calculator, având procesor, memorie, interfețe de intrare/iesire, având deci putere de procesare si de luare a unei decizii de direcționare a unui pachet de date către o anumită interfată pe baza unor asa numite protocoale de rutare.

Router-ul este un dispozitiv de direcţionare a traficului între reţele, utilizând diferite protocoale de comunicaţie, bazat pe: - informaţia din nivelul reţea, existentă în antetul pachetului de date -tabelele de rutare, de regulă construite prin protocoalele de rutare, în comunicarea cu alte routere.Routerul este amplasat la perimetrul unei reţele locale, conectând aceasta reţea cu o alta reţea locală, sau asigurând conectarea reţelei în WAN.

14

Un router poate fi un calculator care are instalat un software special sau poate fi un echipament special conceput de producătorii de echipamente de reţea.Routerele conţin tabele de rutare cu adrese IP împreună cu căile optime către alte reţele destinaţie.În timp ce un switch conectează segmente ale unei reţele, routerele interconectează mai multe reţele.

O reţea complexă necesită un dispozitiv care nu doar recunoaşte adresa fiecărui segment, ci determină şi cea mai bună cale (rută) pentru transmiterea datelor şi filtrarea traficului de difuzare pe segmentul local.Switch-urile folosesc adresele MAC pentru a transmite un cadru în interiorul unei reţele.Routerele folosesc adrese IP pentru a transmite cadrele către alte reţele.Pentru a putea trimite eficient un pachet de date către destinaţie, este nevoie să se cunoască “topologia” reţelei de comunicaţie. Acest lucru este realizat prin intermediul protocoalelor de rutare.Routerele schimbă permanent între ele informaţii despre topologia reţelei.

15

Rolul unui Router

1. Determină adresa de destinaţie a pachetelor pe care le primeşte cu ajutorul unor tabele de rutare, care conţin următoarele informaţii:

a)Toate adresele cunoscute din reţea

b) Modul de conectare la o altă reţea

c) Căile (rutele) posibile între routere

d) Costul transmiterii datelor pe aceste căi

2. Pe baza costului şi a căilor disponibile, routerul alege cea mai bună cale de transmitere a datelor şi transmite datele spre destinaţie.

16

BIBLIOGRAFIE

http://wbt.unitbv.ro/web/moodle/file.php/1/Ghiduri/Retele_de_comunicatii_date.pdf

http://www.runceanu.ro/adrian/wp-content/cursuri/retele2012/RC_C3_2012.pdf

http://telecom.etc.tuiasi.ro/telecom/staff/lscripca/discipline%20predate/rcso/an4/BRC_099_impar.pdf

http://ro.scribd.com/doc/55827134/5/Echipamente-de-re%C5%A3ea

http://www.kulituranauka.com/wp-content/uploads/2012/02/lectia41.pdf

17