Universitatea Tibiscus din Timioara

Facultatea de Calculatoare si Informatic Aplicat

Curs 2

Retele de Calculatoare

1

Cuprins

Topologii de reea.

Tipuri de topologii- bus, stea, inel.

Arhitecturi i Protocoale.

Standarde.

Necesitatea standardizrii.

Modele arhitecturale.

2

Topologii de reea

Definiie:Dispunerea fizic n teren a calculatoarelor, cablurilor i acelorlalte elemente care alcatuiesc reeaua.

Configuraia spaial a reelei

Observaie:

Topologia unei reele afecteaz direct performanele acesteia.

3

Alegerea unei topologii n detrimentul alteia influeneaz:

-- tipul de echipament necesar;

-- caracteristicile echipamentului;

-- extinderea retelei;

-- modul de administrare a retelei.

Exista 3 topologii standard principale de retea:

-- magistrala

-- stea

-- inel

4

Plecnd de la

-- nevoile de comunicare

-- cerintele impuse,

s-au dezvoltat mai multe topologii de retea.

Topologia unei reele se refer la:

-- structura acesteia,

-- modul de aezare al nodurilor reelei,

-- logica prin care acestea comunic.

5

Topologiile se pot mpri n dou categorii:

-- topologii fizice

-- topologii logice.

Cele fizice trateaz aspectul spaial i organizarea fizic astaiilor din reea i a cablurilor.

Cele logice se refer la modul n care se realizeazcomunicarea n reea, la modul n care datele circul ntrestaii.

6

Topologia unei reele afecteaz direct performaneleacesteia, alegerea unei topologii n detrimentul alteiainflueneaz:

-- tipul de echipament necesar

-- caracteristicile echipamentului

-- extinderea reelei

-- modul de administrare a reelei.

7

Tipuri de topologii

Plecnd de la topologiile fizice i cele logice se pot identifica urmtoarele topologii cu meniunea ca plecnd de la acestea mai exist o serie de alte topologii rezultat la mbinrii acestora.

8

Topologia magistral

topologia liniar const dintr-un singur cablu, numit

trunchi (sau coloan vertebral sau segment) care conecteaz toate calculatoarele din reea pe o singur linie.

9

Topologia magistral

Calculatoarele comunic adresnd datele unui anumitcalculator i transmindu-le prin cablu sub form desemnale electronice.

Datele sunt transmise tuturor calculatoarelor conectate,

totui informaia este acceptat doar de calculatorul acrui adres corespunde adresei codificate din semnalultransmis.

10

Topologia magistral

Topologia magistral este o topologie pasiva.

Calculatoarele recepioneaz datele transmise n reea.

Ele nu acioneaz pentru transmiterea datelor de la uncalculator la altul;

n acest caz dac un calculator se defecteaz, el nuafecteaz restul reelei.

11

Topologia magistral

Datele transmise n ntreaga reea, parcurg cablul de la uncapt la altul, pentru a opri reflectarea nainte i napoi de-alungul cablului i deci pentru a permite i celorlaltecalculatoare s transmit semnale.

La fiecare capt al cablului este plasat un terminator, careare rolul de a absorbi semnalele libere,elibernd astfel

cablul i permind i altor calculatoare s transmit.

12

Topologia magistral

O ntrerupere a cablului poate surveni cnd cablul este

secionat fizic sau cnd unul din capetele sale estedeconectat, n acest caz semnalul ncepe s se reflecteze iare loc cderea reelei.

Calculatoarele pot funciona independent, dar nu potcomunica ntre ele.

13

Topologia stea

Conecteaz calculatoarele prin segmente de cablu la o component central numit hub.

Semnalele sunt transmise de la calculatorul emitor, prin intermediul concentratorului (hub) la toate calculatoarele din

reea.

14

Topologia stea

Retelele cu topologie stea ofera resurse si administrare

centralizate.

Fiecare calculator este conectat la un punct central,

retelele extinse necesita o lungime mare de cablu.

Daca hub-ul (concentratorul) se defecteaza, cade

ntreaga retea.

15

Topologia stea

Dac un calculator sau cablul care l conecteazla concentrator se defecteaz, numai calculatorulrespectiv este n imposibilitatea de a transmite

sau recepiona date n reea; restul reelei vacontinua s funcioneze normal.

Astfel de reea este uor de modificat i de extinsprin adugarea unor noi calculatoare.

16

Topologia inel

Conecteaz calculatoarele printr-un cablu n form de bucl.

Nu exist capete libere, iar semnalul parcurge bucla ntr-osingur direcie, trecnd pe la fiecare calculator.

Fiecare calculator acioneaz ca un repeater, amplificndsemnalul i transmindu-l la calculatorul urmtor.

Deoarece semnalul traverseaz fiecare calculator, defectareaunuia din ele afecteaz ntreaga reea.

17

Topologia inel

Transmisia datelor ntr-o retea cu topologie inel este

realizata prin metoda transferul jetonului (token passing).

Jetonul este transferat de la un calculator la altul pna

cnd ajunge la un calculator care are date de transmis.

Calculatorul emitator modifica jetonul, adauga datelor o

adresa si transmite jetonul mai departe.

18

Topologia inel

Datele trec de la un calculator la altul, pn ajung lacalculatorul a crui adres corespunde cu cea a datelortransmise.

Calculatorul receptor returneaz un mesaj ctrecalculatorul emitor, notificnd faptul c datele au fostrecepionate.

Dup verificare, calculatorul emitor genereaz un noujeton, pe care l lanseaza n retea.

(Un jeton poate nconjura un inel cu diametrul de 200m

deaproximativ 10.000 de ori pe secunda).19

Cele mai utilizate tehnologii de access la mediu mpreuncu topologiile pe care acestea le folosesc:

20

Concentratoarele (Hub-uri)

Sunt de 3 tipuri:

--- active,

--- pasive,

--- hibride

Hub-uri active --regenereaza si retransmit mesaje, la fel ca

repeaterele,

--au ntre 8-12 porturi pentru conectarea

calculatoarelor din reea, se mai numesc repeateremultiport.

--pentru funcionare,concentratoarele active trebuie alimentatecu energie electric.

21

Hub-uri pasive

-- actioneaza doar ca puncte de conectare, fr s

amplifice sau s regenereze semnalul,care trece

prin concentrator nemodificat,

-- nu au nevoie de energie electrica pentru a

functiona;

--de exemplu panourile de cablare sau blocurile de

Conectare

Hub-uri hibride

-- la care se pot conecta diferite tipuri de cabluri.

22

Avantajele topologiilor bazate pe hub-uri

-- o ntrerupere n oricare din cablurile conectate afecteazdoar segmentul respectiv, restul functioneaz normal,

-- monitorizarea centralizat a activitii i a traficului din reea.

Mai multe tipuri de concentratoare active ofer posibiliti de

diagnoz pentru funcionarea sau nefuncionarea unei

conexiuni

--se pot folosi diferite porturi, adaptate la diferite tipuri de

cabluri.

23

Reducerea vitezei n reea nu este determinat doar denumrul de calculatoare conectate, ea depinde i de:

-- performanele componentelor hardware ale calculatoarelor din reea,

-- frecvena cu care calculatoarele din reea transmit date,

-- tipul aplicaiilor rulate n reea,

-- distana dintre calculatoarele reelei

24

Arhitecturi i protocoale

Protocol = modul de comunicare ntre 2 entiti bazat peun set de reguli (convenii) mutual

acceptat de entitile implicate

Entitatea este o unitate capabil de transmisie /recepie.

Sistemul este un obiect fizic ce conine una sau mai multe entiti.

25

Elementele cheie ale unui protocol

Sintaxa include formatul datelor, codarea i nivelele semantice.

Semantica include informaia de control pentru coordonare i pentru tratarea erorilor.

Sincronizare (timing) include punerea de acord a vitezelor de transmisie i secvenierea datelor.

26

Caracteristicile unui protocol

direct sau indirect,

monolitic sau structurat,

simetric sau asimetric,

standard sau nestandard.

27

Set de protocoale structurate:

28

Funcii specifice protocoalelor

1. Segmentare i reasamblare.

2. ncapsulare.

3. Controlul conexiunii.

4. Controlul fluxului.

5. Controlul erorilor.

6. Sincronizare.

7. Secventiere.

8. Adresare

9. Multiplexare.

10. Serviciu de transmisie.

29

1. Segmentare i reasamblare

Un bloc de date transferat ntre 2 entiti, via unui protocol se

numete unitate de date protocol PDU (Protocol Data Unit).

2. ncapsulare

PDU conine : date i informaii de control.

Informaia de control se mparte n 3 categorii:

- adrese - adresa transmitorului i/sau a receptorului,

- cod pentru detectare de erori,

- controlul protocolului informaia adiional inclus

pentru a implementa funciile de protocol.

30

3. Controlul conexiunii

Transfer de date :

- neorientat pe conexiune (connectionless)

- orientat pe conexiune

Transferul de date orientat pe conexiune determinstabilirea unei conexiuni.

O conexiune are 3 faze:

1. stabilirea conexiunii;

2. transferul de date;

3. terminarea conexiunii.

31

4. Controlul fluxului

Scop - a limita volumul sau debitul de date ce este transmis

de o entitate de transmisie.

Procedura de stop-i-ateapt

5. Controlul erorilor

Scop - datele transferate cu succes ntre staii i reea.

Detecia erorilor, bazat pe o secven de verificare acadrului de date i pe retransmisia PDU-ului.

32

6. Sincronizare

2 entitati de protocol de comunicatie trebuie sa se gaseasca

ntr-o stare bine definita.

7. Secveniere

ordinea de livrare;

controlul fluxului;

controlul erorilor.

8. Adresare

Identificarea se face prin nume, adres i cale.

Un nume specific ce este un obiect, o adres specificunde este, iar o cale indic cum se ajunge la acel obiect.

33

9. Multiplexare

Multiplexarea transferurilor de date ntr-o entitate poate fi

realizat utiliznd nume de conexiuni, care permit legturisimultane multiple.

Multiplexarea este utilizat i n maparea de conexiuni de laun nivel la altul (realizarea de corespondene, conform unuianumit algoritm).

Multiplexarea - 2 feluri:

--- multiplexare n sus

--- multiplexare n jos

34

Multiplexare n sus care apare atunci cnd mai multe conexiuni de nivel superior sunt multiplexate printr-o

singur conexiune de nivel inferior sau partajeaz o singurconexiune de nivel inferior

Multiplexarea n jos sau divizarea, nseamn c o

singur conexiune de nivel superior este construit deasupra

a mai multe conexiuni de nivel inferior, traficul pe conexiunea

aflat la nivel superior fiind divizat ntre diferitele conexiuni de

la nivelele inferioare.

Aceasta tehnic poate fi utilizat pentru a asigura fiabilitate,

nalta performan i/sau eficien.

35

10. Serviciu de transmisie

Un protocol ofer servicii adiionale entitilor care lutilizeaz.

Prioritate -- asigurat pe baz de mesaj.

Nivel de serviciu -- anumite clase de date pot cere un

minim de debit de transfer date sau un prag maxim de

ntrziere.

Securitatea -- mecanisme de securitate, de restricionare aaccesului.

36

Standarde i modele de reea

Definiie:

Un standard este un document care impune anumite reguli

despre cum trebuie s se desfoare o anumit activitate, sau

un nivel de calitate a unui produs, sau impune anumite cerine

obligatorii pe care un anumit produs trebuie s le ndeplineasc.

Un standard de reea este ca o lege este inviolabil.

Evident c dac un productor nu urmeaz standardele de

reea, nu exist penaliti legale.

37

FINAL

38