Echipamente de reţea

12
www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z Echipamente de reţea O reţea are în alcătuirea sa o serie de componente elementare care asigură buna ei funcţionare, precum şi integrarea sa în cadrul altor retele. În mare, componentele unei reţele ar fi: hub, plăci de reţea (NIC), switch, router, bridge, gateway. Scopul plăcii de reţea este de a realiza conexiunea dintre un calculator şi o reţea locală la care acesta este conectat. Placa de reţea reprezintă legătura fizică dintre cablul de reţea şi magistrala internă a sistemului. Exista trei variante de plăci disponibile pe piaţă: 8-bit, 16-bit şi 32-bit. Cu cât este mai mare numărul de biţi pe care se face transferul de date, cu atât viteza de transmisie suportată de placa de reţea este mai mare. Majoritatea plăcilor din acest moment suportă transfer de 10/100Mbps, viteza de transmisie fiind determinată automat în funcţie de capabilităţile plăcii de reţea de la celălalt capăt al conexiunii. Prin reţea datele circulă în serie (un bit o dată), în timp ce în interiorul calculatorului circulă în paralel (16, 32 sau 64 biţi o dată, în funcţie de bus-ul sistemului). Deci, placa de reţea trebuie să convertească datele care circulă în interiorul calculatorului în format serial. Pentru a funcţiona, fiecare placă de reţea necesită o întrerupere (IRQ - Interrupt Request Line), o adresă I/ O şi o adresă de memorie. Întreruperea se poate asocia unei resurse prin care procesorul şi celelalte componente ale calculatorului îşi acordă atenţie unele altora. Unele din aceste întreruperi sunt atribuite anumitor dispozitive chiar dacă acestea nu au fost încă instalate fizic în calculator (de exemplu, LPT2 pentru o a doua imprimantă). În cazul plăcilor de reţea, atribuirea unei întreruperi depinde de numărul întreruperii disponibile pe calculator şi de numărul întreruperii prin care placa de reţea a fost proiectată să acceseze sistemul. Dacă întreruperea pe care este proiectată să lucreze placa de reţea este ocupată de alt dispozitiv, trebuie rezolvat conflictul care apare reconfigurând placa pentru a lucra pe altă întrerupere. Adresa de memorie (Memory I/O Address) va conţine informaţii despre zona de memorie pe care respectivul dispozitiv şi sistemul de operare o vor folosi pentru a-şi transmite date. Intervalul uzual de adrese pe care o placă de reţea îl foloseşte este 0x240-0x360. O parte dintre aceste adrese sunt deja atribuite unor dispozitive. De exemplu, adresa 0x278 este folosită de cel de al doilea port paralel, iar 0x378, de primul. Cartelele de sunet pot folosi 0x220, iar driver-urile CDROM pot folosi 0x300. PXE (Preboot Execution Environment) reprezintă o modalitate de a buta (porni) calculatorul din reţea, nu de pe un harddisc, dischetă sau CDROM. Tehnologia a fost dezvoltată de Intel şi este suportată de marea majoritate a cardurilor de reţea şi a calculatoarelor fabricate în prezent. Există şi alte protocoale de butare prin reţea. Conexiunea logică foloseşte standarde numite protocoale. Un protocol este o descriere formală a unui set de reguli şi convenţii care stabilesc modul de comunicare între echipamentele dintr-o reţea. Protocolul TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) este principalul protocol folosit. Ultima parte a conexiunii o reprezintă aplicaţia care interpretează datele şi le afişează într- o formă mai simplă. Aplicaţiile lucrează împreună cu protocoalele pentru a trimite şi primi date. Tipul plăcii de reţea trebuie să corespundă cu mediul şi protocolul folosite în reţea. Placa de reţea comunică cu reţeaua printr-o conexiune serială şi cu calculatorul printr-o conexiune paralelă. Fiecare NIC are o adresă unică scrisă într-un cip ROM de pe placă. Aceasta adresă se numeşte adresă MAC (Media Access Control) şi are o dimensiune de 48 biţi (12 cifre în baza 16) şi este exprimată în hexazecimal (12 cifre). Primele 6 care formează OUI (Organizational Unique Identifer), sunt administrate de către IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers), identificând producătorul sau vânzatorul produsului. Celelalte 6, descriu numărul interfeţei (Serial Number Interface) sau o altă valoare administrată de fiecare producător sau vânzator. Uneori adresa MAC este referita ca adresa BIA 1

description

Echipamente de reţea

Transcript of Echipamente de reţea

Page 1: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

Echipamente de reţea

O reţea are în alcătuirea sa o serie de componente elementare care asigură buna ei funcţionare, precum şi integrarea sa în cadrul altor retele. În mare, componentele unei reţele ar fi: hub, plăci de reţea (NIC), switch, router, bridge, gateway.

Scopul plăcii de reţea este de a realiza conexiunea dintre un calculator şi o reţea locală la care acesta este conectat. Placa de reţea reprezintă legătura fizică dintre cablul de reţea şi magistrala internă a sistemului. Exista trei variante de plăci disponibile pe piaţă: 8-bit, 16-bit şi 32-bit. Cu cât este mai mare numărul de biţi pe care se face transferul de date, cu atât viteza de transmisie suportată de placa de reţea este mai mare. Majoritatea plăcilor din acest moment suportă transfer de 10/100Mbps, viteza de transmisie fiind determinată automat în funcţie de capabilităţile plăcii de reţea de la celălalt capăt al conexiunii.

Prin reţea datele circulă în serie (un bit o dată), în timp ce în interiorul calculatorului circulă în paralel (16, 32 sau 64 biţi o dată, în funcţie de bus-ul sistemului). Deci, placa de reţea trebuie să convertească datele care circulă în interiorul calculatorului în format serial. Pentru a funcţiona, fiecare placă de reţea necesită o întrerupere (IRQ - Interrupt Request Line), o adresă I/O şi o adresă de memorie. Întreruperea se poate asocia unei resurse prin care procesorul şi celelalte componente ale calculatorului îşi acordă atenţie unele altora. Unele din aceste întreruperi sunt atribuite anumitor dispozitive chiar dacă acestea nu au fost încă instalate fizic în calculator (de exemplu, LPT2 pentru o a doua imprimantă). În cazul plăcilor de reţea, atribuirea unei întreruperi depinde de numărul întreruperii disponibile pe calculator şi de numărul întreruperii prin care placa de reţea a fost proiectată să acceseze sistemul. Dacă întreruperea pe care este proiectată să lucreze placa de reţea este ocupată de alt dispozitiv, trebuie rezolvat conflictul care apare reconfigurând placa pentru a lucra pe altă întrerupere.

Adresa de memorie (Memory I/O Address) va conţine informaţii despre zona de memorie pe care respectivul dispozitiv şi sistemul de operare o vor folosi pentru a-şi transmite date. Intervalul uzual de adrese pe care o placă de reţea îl foloseşte este 0x240-0x360. O parte dintre aceste adrese sunt deja atribuite unor dispozitive. De exemplu, adresa 0x278 este folosită de cel de al doilea port paralel, iar 0x378, de primul. Cartelele de sunet pot folosi 0x220, iar driver-urile CDROM pot folosi 0x300. PXE (Preboot Execution Environment) reprezintă o modalitate de a buta (porni) calculatorul din reţea, nu de pe un harddisc, dischetă sau CDROM. Tehnologia a fost dezvoltată de Intel şi este suportată de marea majoritate a cardurilor de reţea şi a calculatoarelor fabricate în prezent. Există şi alte protocoale de butare prin reţea.

Conexiunea logică foloseşte standarde numite protocoale. Un protocol este o descriere formală a unui set de reguli şi convenţii care stabilesc modul de comunicare între echipamentele dintr-o reţea. Protocolul TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) este principalul protocol folosit. Ultima parte a conexiunii o reprezintă aplicaţia care interpretează datele şi le afişează într-o formă mai simplă. Aplicaţiile lucrează împreună cu protocoalele pentru a trimite şi primi date.Tipul plăcii de reţea trebuie să corespundă cu mediul şi protocolul folosite în reţea. Placa de reţea comunică cu reţeaua printr-o conexiune serială şi cu calculatorul printr-o conexiune paralelă. Fiecare NIC are o adresă unică scrisă într-un cip ROM de pe placă. Aceasta adresă se numeşte adresă MAC (Media Access Control) şi are o dimensiune de 48 biţi (12 cifre în baza 16) şi este exprimată în hexazecimal (12 cifre). Primele 6 care formează OUI (Organizational Unique Identifer), sunt administrate de către IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers), identificând producătorul sau vânzatorul produsului.

Celelalte 6, descriu numărul interfeţei (Serial Number Interface) sau o altă valoare administrată de fiecare producător sau vânzator. Uneori adresa MAC este referita ca adresa BIA

1

Page 2: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

(Burned In Adress), deoarce este “scrisă” în memoria ROM, de unde este apoi copiată în RAM la iniţializarea cartelei.

Fizic, cartela de reţea este o placă cu circuite imprimate, placa ce se montează într-un slot de extensie de pe placa de bază. În cazul laptop-urilor cartela de reţea se numeşte PCMCIA card sau mai nou PC card.

Cartelele de reţea sunt considerate dispozitive de nivel 2, deoarece fiecare din carteleleproduse 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.

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.

O placă de reţea tipică are o pereche BNC sau AUI unde cablul de reţea este conectat şicâteva leduri informează utilizatorul asupra stării active a reţelei şi a transmiterii sau nu a unor date în reţea.

Hub-ul este un dispozitiv central folosit în reţelele de tip stea, care repetă sau amplifică semnale, permiţând reţelei să se extindă prin adăugarea de staţii. De exemplu un hub Ethernet are în mod normal 8, 12 sau 16 porturi RJ-45, fiecare din acestea putând fi conectat la un calculator, staţie de lucru sau server. Deasemenea, portul BNC al hubului poate fi conectat la un cablu coaxial pentru a lungi reţeaua.

Punţile convertesc tipurile de date din reţea şi efectuează transmisii de date prin setări de bază. Punţile furnizează conexiuni între LAN-uri. Deasemenea ele verifică datele pentru a determina dacă se va trece peste punte. Acest lucru face ca fiecare segment din reţea să fie mai eficient.

Switch-urile adaugă un avantaj în controlul de trasferuri de date. Ele determină dacă data trebuie să rămână în LAN şi transfera informaţia doar conexiunii care are nevoie. O alta diferenţă între punţi şi switch-uri este aceea ca switch-urile nu modifică formatul informatiei transmise.

2

Page 3: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

TCP/IP – privire de ansambluTCP/IP a fost denumit astfel după cele mai importante protocoale din suită: Transmission

Control Protocol/Internet Protocol. Pentru a putea vizualiza comunicarea de reţea separat faţă de hardware, dezvoltatorii TCP/IP au împărţit sarcinile individuale de comunicare în unităţi separate, numite layere:- Fizic - Drivere de device și plăci de reţea- Reţea - IP, ICMP, IGMP- Transport - TCP, UDP- Aplicaţie - Telnet, FTP, HTTP, email etc.

Componentele fiecărei unităţi, numite layere, sunt interschimbabile. Acestea îndeplinesc aceeaşi sarcină, dar în moduri diferite. Una dintre aceste sarcini de comunicare implică tratarea aspectelor fizice ale reţelei, placa de reţea și mijlocacele de transport. În acest sens, plăcile Ethernet reprezintă exemplul cel mai cunoscut. Când se schimbă placa de reţea, pur și simplu se încarcă un nou driver pentru placă, dar nu este nevoie schimbarea Network Layer sau aplicaţia. O altă sarcina a layerului fizic este de a formata datele astfel încât acestea să poată fi transferate prin cablu. Semnalele care apar trebuie să reflecte structura fizică a mijlocului de transport. În timp ce Physical Layer doar trimite date de la un capăt al cablului la celălalt, Network Layer se asigură că datele vor ajunge la destinaţie. Transport Layer selectează serviciul corespunzător de pe computerul care trimite datele și, în cazul lui TCP, se asigură că aceste date ajung la destinaţie în siguranţă și în ordinea corectă. Dacă se întâmplă ca un pachet să se piardă, TCP îl va retransmite.Pachete

Atunci când o aplicaţie folosește TCP/IP pentru a transmite informaţii, acestea avansează prin layerele setului de protocol până când, în cele din urmă, este trimisă ca bitstream de către placa de reţea. Fiecare layer adaugă informaţii de control. La fiecare nivel, un așa-numit header este adăugat datelor dumneavoastră. O aplicaţie care scrie date încapsulează datele într-un header de aplicaţie înainte de a le trece către TCP. TCP adaugă propriul header TCP, creând un segment TCP pe care îl transmite cătreIP și adaugă încă un header pentru a creea o așa-numită IP datagram. Într-o reţea Ethernet, la aceasta se adaugă și un header și un tail Ethernet pentru a creea un cadru fizic.Adrese

Când vorbim despre adrese în TCP/IP internet, este bine să definim exact ce înţelegem prin adrese. La cel mai de jos nivel, interfaţa hardware are o adresă fizică unică, de exemplu o adresă Ethernet de 48 de biţi, cu un format de tipul 00:E0:29:27: B1:75. Această adresă este dată de către producător și este unică. Adresa Ethernet este necesară pentru comunicarea de nivel inferior. Un cablu Ethernet poate să găzduiască multe computere. Placa de reţea va analiza adresa Ethernet pentru a decide dacă pachetul respectiv este pentru host-ul ei. În ceea ce privește accesul la cablu (Ether), această adresă se numește Media Access Control sau adresă MAC. Dar adresele MAC nu ne permit să construim reţele la scară largă. Deşi producătorul de hardware atribuie adresa MAC, nu știe unde va fi folosită placa, astfel că ar fi imposibilă rutarea într-o astfel de reţea. IP

Adresa IP pune ordine în acest peisaj aparent haotic. Fiecărui computer îi este atribuită o adresă IP ca număr de internet care este valid în Network Layer. Adresa IP este structurată. Prima

3

Page 4: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

parte a adresei conţine numărul reţelei în care se află computerul, iar cea de-a doua parte se referă la computerul propriu-zis. Dacă un computer dorește să comunice cu un alt computer, acest lucru înseamnă, la urma urmei , transmitere de informaţii prin Ethernet. Dar, pentru că adaptorul de reţea recunoaște numai adrese MAC, trebuie să existe un mod de a descoperi necunoscuta adresă MAC prin intermediul cunoscutei adrese IP. Și tocmai acest lucru îl face Address Resolution Protocol (ARP). Dacă expeditorul nu cunoaște adresa ARP a destinatarului, pur și simplu trimite o cerere ARP către toate computerele pentru a afla unde se află ţinta. Dacă ţinta recepţionează această cerere, răspunde cu propria adresă și computerele implicate reţin un timp (de obicei în jur de 10 minute) mapările de adresă MAC/IP. Se poate folosi comanda ifconfig pentru a afla adresa fizică a adaptorului de adresă:Rutarea

Această metodă, de a întreba fiecare computer din reţea care e drumul către computerul ţintă, poate fi folosită numai într-o reţea locală. Rutare înseamnă alegerea celei mai bune căi pentru un pachet într-o anumită reţea. Bineînţeles, computerele care iau aceste decizii se numesc rutere. Din punctul de vedere al reţelelor locale, ruterul este gateway-ul către lumea exterioară. Fiecare host trebuie să știe gateway-ul sau ruta implicită. Acest lucru înseamnă configurarea computerului astfel încât acesta să cunoască adresa IP a ruterului său implicit. În cazul în care computerul ţintă nu se află în aceeași reţea cu expeditorul, acesta din urmă va contacta ruterul și se va baza pe el pentru descoperirea căii către ţintă și trimiterea pachetelor la destinaţie. Și aici își dovedesc utilitatea cele două părţi ale adresei IP. Ruterul are nevoie de partea de reţea pentru a găsi reţeaua ţintă, iar partea host desemnează ţinta din cadrul reţelei ţintă. Dacă reţeaua sursă este aceeași cu reţeaua ţintă, înseamnă că cele două computere fac parte din aceeași reţea locală. În acest caz, expeditorul folosește ARP pentru a descoperi adresa MAC și trimite datele direct la această adresă. Subnet mask este folosit pentru a afla care parte a adresei aparţine reţelei și care host-ului.

4

Page 5: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

Computer A îi trimite un pachet Computerului B, folosind adresa de IP a acestuia șiadresa MAC a portului din stânga de pe router. Routerul forward-ează pachetul păstrând adreseleIP dar schimbând adresele MAC. Această schimbare nu are nici un efect asupra pachetului

Tipuri de plăci de reţeaDenumită şi adaptor LAN, NIC se montează într-un slot de extensie al plăcii de bază

având un port prin care se realizează conectarea în reţea a computerului.

După tipul de magistrală (bus) de conectare putem considera:ISA – Industry Standard Architecture (16biţi / 8Mhz)EISA – Extended ISA (32biţi / 8Mhz)MCI – Micro Channel architecture (16 / 32 biţi)PCI – Peripheral Component Interconnect (32biţi / 33Mhz)PCI – Peripheral Component Interconnect (64biţi / 33Mhz)PCI – Peripheral Component Interconnect (64biţi / 66Mhz)PCI – Peripheral Component Interconnect (64biţi / 133Mhz)

ISA (Industry Standard Arhitecture)– Pe cale de dispariţie, ce funcţionează la 16 MHz şi este folosită de plăci grafice, plăci de sunet şi modemuri mai vechi;

PCI (Peripheral Connection Interface) – Interfaţa cea mai cunoscută, functioneaza la 33 MHz şi este folosită de plăci grafice, plăci de sunet, modemuri, convertoare, controllere etc. relativ noi, fiind proiectă de Intel şi ofera capabilităţi PnP(Plug and Play), împărţând adresele IRQ (Intreruped Request) eliminând astfel problema cauzată de numărul limitat de IRQ dintr-un calculator;

5

Page 6: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

După viteza de transfer putem întâlni:Plăci de reţea cu viteză de transfer 10 Mb/s;Plăci de reţea cu viteză de transfer 100 Mb/s;Plăci de reţea cu viteză de transfer 1000 Mb/s;Plăci de reţea cu viteză de transfer până la 160 Gb/s;

Tipuri de medii de comunicaţie: twisted-pair, coaxial , wireless, fibră optică. În functie de mediul de comunicatie, de topologia retelei, NIC poate fi proiectata ca :

Ethernet Card (Ethernet rapid, Gigabit Ethernet), Token Ring card sau Fiber Distributed Data Interface (FDDI) card.

Ethernet-ulLa începutul anilor '60 au fost puse bazele CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with

Collision Detection) (protocolul utilizat de Ethernet) la Universitatea din Hawaii, iar în anii '70 Centrul de cercetare din Palo Alto al companiei Xerox a realizat prima retea Ethernet. De atunci Ethernet-ul a devenit cea mai populară tehnologie bazată pe Layer 2 (pot lua decizii de forwardare bazându-se pe adresa MAC) din cauza că este cea mai potrivită pentru traficul de reţea sporadic , dar de viteză mare al reţelelor de azi.

Ethernet face parte dintr-o familie de tehnologii pentru reţelele de calculatoare proiectate pentru reţelele locale de calculatoare(LAN). Ethernet-ul este o reţea de difuzare. Acest lucru înseamnă că toate gazdele dintr-o reţea pot vedea frame-urile nodului care transmite, dar numai gazda care detine adresa MAC care se potriveşte cu destinaţia din câmpul destinaţie va procesa datele transmise. Restul gazdelor le vor ignora.

Foloseşte protocolul CSMA/CD (Carrier Sense,Multiple Access, Collision Detect) care întrebuinţează o metoda de transmisie specială pentru comunicarea cu nodurile retelei. - este o tehnologie care permite unei singure staţii să transmită la un moment dat în retea;- este o tehnologie half-duplex;- dacă este încălcată acesta tehnologie,apare o coliziune în reţea;- când un host care transmite recunoaste o coliziune,el trimite în reţea un semnal de ambuteiaj (jam signal), care prelungeşte durata coliziunii suficient de mult astfel încât să fie recunoscută de fiecare nod din retea;- toate host-urile care intenţionează să transmită încetează să trimita frames pe o perioada anume de timp; acesta perioada de timp random este generata de NIC pentru fiecare host;

6

Page 7: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

Există mai mult de 18 tipuri de reţele Ethernet pentru care există specificaţii sau pentru care încă se dezvoltă specificaţiile. În tabelul de mai jos sunt prezentate cele mai importante.

Numele Standard

Viteza Mediul Segmentul Maxim de Lungime

Orange Hose Ethernet *

10Base5 10 Mbps Thick COAX 500m

CheaperNET * 10Base2 10 Mbps Thin COAX 185m 10BaseT 10BaseT 10 Mbps Cat 5 UTP 100m

Fiber Ethernet 10BaseF 10 Mbps Multimode Optical Fiber

2000 m

Fast Ethernet 100BaseT 100 Mbps

Cat 5 UTP 100m

Gigabit Ethernet over UTP **

1000BaseT 1000 Mbps

Cat 5 UTP 100m

*dispărute ** dezvoltare ulterioară

10Base2 - Ethernet cu 10 Mbps pe cablu coaxial subtire (RG-58). La 10Base2, pe placa de reţea se găsesc şi AUI (Access Unit Interface) şi MAU (Media Attachment Unit). Un segment poate avea o lungime maximă de 185 m, pot fi folosite maxim 4 repetoare, fiind posibile astfel maxim 5 segmente.

10Base5 - Ethernet cu 10 Mbps, pe cablu gros coaxial (RG-8A/U sau cablu galben), numit şi Thick Ethernet.

10BaseFL - Ethernet cu 10 Mbps într-o reţea de tip stea cu fibră de sticlă. Dimensiunea maximă, cu fibra multi-mode şi o lungime de undă de 850 nm, este de 2 km, iar la o lungime de undă de 1300 nm este de 5 km, iar cu fibra mono-mode la o lungime de undă de 1300 nm se pot atinge chiar 20 km.

Echipament

Echipament

Echipament

Echipament

Echipament

Echipament

Hubb repetor Hubb de comutatie

Fac ca echipamentele să apară conectate

împreună

Trec mesajele spre echipamentele de

destinaţie, evitându-se coliziunile

7

Page 8: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

10BaseT - Ethernet cu 10 Mbps printr-un cablu torsadat (UTP). Staţiile sunt conectate printr-un cablu propriu de maxim 100 m la un distribuitor central sau concentrator (hub sau switch).

100BaseFX - Ethernet cu 100 Mbps (Fast Ethernet) prin fibră de sticlă (multi-mode sau mono-mode). Lungimea maximă de cablu între staţie şi distribuitorul central este de 400 m. Între distribuitori sau convertoarele de mediu pot fi conectate fibre multi-mode de până la 2 km, sau fibre mono-mode, între 20 şi 40 km (lungimea de undă fiind de 1300 nm).

100BaseSX - corespunde unui 100BaseFX cu o lungime de undă de 850 nm. Lungimea maxima a cablului poate fi de 300 m.

100BaseTX - Ethernet cu 100 Mbps (Fast Ethernet) prin cablu torsadat (de cupru) cu 4 fire. Lungimea maximă a cablului între staţie şi distribuitorul central este de 100 m.

1000BaseSX - Ethernet cu 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) prin fibră de stică multi sau mono-mode la o lungime de undă de 859 nm. Lungimea maximă a cablului între distribuitor şi staţie este, în funcţie de tipul şi calitatea fibrei, ţntre 220 si 550 m.

1000BaseLX - Ethernet cu 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) prin fibră de sticlă multi sau monomode la o lungime de undă de 1270 (1300) nm. Lungimea maximă a cablului, în funcţie de tipul şi calitatea fibrei, este între 550 sşi 5000 m între distribuitor şi statia LAN. Convertoarele de mediu speciale pot acoperi distanţe între 5 km (1300 nm lungime de undă) si aproximativ 25 km (1310 nm lungime de unda).

Gigabit EthernetGigabit Ethernet este o extensie la standardul de reţea Ethernet IEEE 802.3, standard

conceput iniţial pentru viteze de 10 Mbps şi 100 Mbps - care oferă o lăţime de bandă de 1.000 Mbps sau un gigabyte pe secundă, mentinând compatibilitatea completă cu multitudinea de noduri Ethernet instalate în toata lumea. Gigabit Ehernet combină suportul simplu oferit de Ethernet cu o flexibilitate şi scalabilitate mai mare pentru abordarea noilor aplicaţii şi tipuri de date. Realizarea unei transmisii de date la viteze mai mari de 1 Gbps necesită, la prima vedere, un suport hardware pe măsură. Iniţial, Gigabit Ethernet a funcţionat numai pe fibră optică, dar în ultimul timp tehnologia a făcut posibilă această viteză şi pe cabluri UTP de categoria 5. În cazul fibrelor optice multiple, transmisia se poate face la distante variind între 220 şi 550 de metri, iar cu fibră optică singulară, distanţa poate ajunge la 100 km. Transmisia în Gigabit Ethernet printr-un cablu de cupru s-a limitat la conectarea serverului cu un switch aflat la o distanţă de maxim 25 de metri, realizându-se viteze de 1,25 Gbps. Totuşi, eforturile de a transmite prin cablu de tip UTP (1000Base-T) par a fi în ultimul timp încununate de succes şi pentru distanţe mai mari, de până la 1 km.

Performanţele reţelelor Gigabit Ethernet, determinate şi analizate de către laboratoarele unor firme specializate, s-au calculat pentru un singur port la dimensiuni variabile ale pachetelor de date transmise: 64 bytes, 128 bytes, . . . , 1518 bytes. În funcţie de dimensiunea pachetului, legatura s-a realizat la o rata de transfer cuprinsă între 81.274 pachete pe secunda (pps) şi 1,488 milioane pps. Testul a arătat că se poate obţine un randament practic de 100%. Dacă se includ cei 12 biţi de sincronizare inter-cadre şi 8 biţi iniţiali, la pachete de 64 biţi cu rata de peste 1,48 milioane de pps, legătura prin Gigabit Ethernet se face la o viteză de 1 miliard de biţi pe secundă (1.488095 milioane pps * [64 + 12 + 8 bytes] * 8 bit/byte = 1.000 de milioane de biţi pe secundă).

În momentul de faţă, Ethernet este tehnologia folosită în aproximativ 80% din reţelele LAN existente, iar Fast Ethernet devine tot mai des alegerea în achiziţia de hardware pentru

8

Page 9: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

desktop. Aceste tehnologii deschid calea şi mai ales nevoia de Gigabit Ethernet, începând cu aplicaţii Intranet până la conectarea la backbone.

Pentru a nu da impresia ca Gigabit Ethernet este singura tehnologie care realizează viteze de transmisie de peste 1 Gbps, trebuie să spunem aici ca ea este complementară cu aşa numita tehnologie ATM (Asynchronous Transfer Mode), fiecare având locul sau în cadrul unei reţea LAN. Totuşi Ethernet şi extinderea la Gigabit Ethernet se dovedeşte a fi cea mai populară tehnologie LAN, aceasta din urma permiţând trecerea de la desktop la backbone cu mare usurinţă şi cu costuri relativ reduse. ATM rămâne ideală pentru conexiunile la reţele de mari dimensiuni (de tip WAN), în care avem nevoie de suport pentru aplicaţii de timp real şi servicii integrate (voce, video, imagine, date şi text).

Rezultatele testelor de performanţă a reţelelor Gigabit EthernetDimensiunea

pachetuluiViteza de transmisie teoretică

Viteza de transmisie

practică (pps)

Biţi pe sec x 1000

Randament

64 1488095 1488095 1000000 100%128 844594 844594 999999 100%256 452898 452898 999999 100%512 234962 234962 999998 100%768 158629 158629 999997 100%1024 119731 119731 999993 100%1280 96153 96153 999991 100%

1518 81274 81274 999995 100%

Când un device din cadrul unei reţele Ethernet caută să transmită date către alt device, vacauta să deschidă un canal de comunicaţie cu acesta, folosind adresa MAC: datele transmise vor transporta şi adresa MAC a destinaţiei. Pe măsură ce datele traversează mediul fizic de

ETHERNET – Protocol

Application-Oriented Layer

Transport Layer

Network Layer

Link/Physical Layer

FTP DNS Telnet HSE/FF

TCP UDP

IP

Leased Line

Ethernet Token Ring

AIRPANET

Model OSI la nivelul soluţiei Ethernet TCP/IP

Ethernet reprezintă suportul fizic.

9

Page 10: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

transmisie, NIC-ul fiecărui calculator din reţea verifică dacă adresa sa MAC corespunde adresei destinaţie inclusă în pachet. Dacă adresele nu sunt identice, NIC ignoră datele din pachet, date ce continuă să circule către următoare destinaţie.

Dacă adresele sunt identice, NIC face o copie a pachetul cu date şi plasează această copie în calculator, la nivelul legatură de date. Pachetul original va continua să circule prin reţea, către alte destinaţii, unde se va verifica corespondenţa dintre adresele MAC.

Dezavantajul major al adresei MAC constă în faptul că aceste adrese nu au o structură strict definită: vânzatorii au OUI-uri diferite. Altfel spus, adresarea MAC nu este o adresare ierarhică, după cum se va vedea că este adresarea IP. Pe măsură ce reţeaua “creşte”, acest dezavantaj devine o problemă majoră.

Avantajele tehnologiei Ethernet- comercializarea în volume mari la preţuri mici, fiind componenta standard pe plăcile de bază a numeroase sisteme de calcul;- devide standard industrial de facto, în special pentru comunicaţiile industriale de mare viteză ;- integrarea şi distribuţia informaţiilor de producţie şi manufacturare vor fi mai facile ;- majoritatea sistemelor de computere utilizate în business sunt încadrate cu personal specializat în administrarea reţelelor, având abilităţi pentru proiectarea de reţele, instalare şi întreţinere.

Dezavantajele tehnologiei Ethernet- funcţionând pe baza de broadcast,cumulat cu aplicaţii voce-video,poate crea congestii pe reţea;- cea mai mare problemă a tehnologiei Ethernet o reprezintă coliziunile.

Plăcile adaptoare pentru reţeaPlăcile adaptoare pentru reţea au o mică memorie folosită ca memorie-tampon. Similar

altor dispozitive hardware, placa de reţea are nevoie de un driver prin care să poată fi controlată. În sistemele Plug-and-Play (PnP), plăcile de reţea sunt configurate automat fără intervenţia utilizatorului, în timp ce pe sisteme non-PnP configurarea se face manual prin programul de setare a comutatoarelor DIP.

Testul de eroare în calitatea semnalului SQE (Signal Quality Error) este folosit pentru a testa dacă circuitul dintre transmiţător şi interfaţa de reţea (NIC) prezintă coliziuni. În majoritatea reţelelor moderne Ethernet, testul SQE nu mai este folosit. Cele mai multe plăci de reţea (NIC) au un transmiţător integrat şi testul pentru coliziuni nu mai este necesar.

Funcţiile plăcii de reţeaPlaca de reţea realizează următoarele funcţii:- pregăteşte datele pentru a putea fi transmise printr-un mediu;- transmite datele;- controlează fluxul datelor de la calculator la mediul de transmisie ;- recepţioneaz datele venite prin cablu şi le transform în octeţi pe care unitatea central aǎ ǎ ǎ calculatorului ii poate inţelege.

10

Page 11: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

Schema bloc a unei plăci de reţea

Modul convertor linie seriala – EthernetSERETHER-110

Descriere modul :

Modulul SERETHER-110 asigura interfaţarea echipamentelor RS-232/485 cu sistemele Ethernet-TCP/IP. Orice echipament serial cu protocol asincron poate utiliza SERETHER-110 pentru a trimite sau primi date în reţelele locale sau geografice bazate pe protocolul IP.Aplicaţiile pot comunica utilizând standardul API, standard ce este comun tuturor sistemelorde operare. Produsul se livrează împreună cu un program de configurare a conexiunii cu reţeaua, cât şi a celei seriale.

Modulul este transparent faţă de datele transmise.În diagrama de mai jos sunt prezentate schematic modulele cu interfete RS-232/RS-485conectate la un PC îndepărtat echipat cu interfaţa Ethernet.

11

Page 12: Echipamente de reţea

www.cartiaz.ro – Carti si articole online gratuite de la A la Z

Caracteristici tehnice :8 LED-uri ce indică:- activitatea pe legatura UTP (LINK)- modul de conectare şi transferul de date: 10MB sau100MB- coliziunile în reţea (COL)- alimentarea cu energie (POWER)- activitatea pe linia seriala de transmisie (Tx / Rx)- existenţa unei conexiuni TCP (CONECT)- memorează permanent configuraţia în EEPROM

Ethernet:

Interfaţa 10Base-T (10Mbps) prin intermediul conectorului RJ45

Porturi seriale asincrone:Două interfete paralele separate - RS-232 - conector DB9 tată - RS-485 - conector DB9 mamă- Viteza de comunicaţie: 9600, 19200bps- Delimitarea mesajelor primite: pentru lungimea buffer-ului, timeout sau caracter(programabil)- Temperatura de lucru: 0-50oC- Umiditate: 0-95% fără condens- Dimensiuni (fără cabluri) [mm]: Lxlxh = 156x83x41.3- Alimentare: 12-30Vcc

12