Topologia reţelei de calcul şi metode de acces.1. Topologia reţelei de calcul Topologie – modul conexiunii calculatoarelor în reţea. Tipul topologiei determină costul, securitatea, productivitatea şi fiabilitatea expuatării staţii de lucru, pentru care are importanţa timpul adresării la serverul.Una din metode clasificării topologiei este alocarea 2 tipuri de bază: de bandă largă şi serie.În topologie bandă largă PC se tansmit semnalele, care pot fi înţelese de alte PC. Aceste topologii sunt: magistrală comună, stea.În topologia serie informaţia se transmite numai la un PC. Aceste topologii sunt: inel, conexiunea liberă.Alegera topologiei optimale urmăreşte 3 scopuri principale:

- asigurarea marşrutizării alternative şi fiabilitatea maximă.- Alegerea parcursurilor optimale al transmiterii blocurilor de date- Acordarea timpului de răspuns accetabil şi nivelului de transfer

determinat.Majoritatea reţelelor contemporane sunt mixte. Topologie magistrala comună prezintă tipul topologiei, unde staţii de lucru sunt situate de-a lungul unor sectoare ale cablului, denumite segment.

Fig.1Această topologie presupune utilizarea unui cablu, la care sunt conectate toate calculatoarele reţelei. În această topologie cablu este utilizat de toate staţiile de lucru pe rînd. Toate mesajele transmise şi analizează de toate calculatoarele, conectate la reţea. Staţia de lucru alege mesajele adresate de la ea, utilizînd informaţia de adresare.Fiabilitatea acestei topologiei este mai mare pentru că defectarea calculatorelor nu întrerupe funcţionarea reţelelor. Depistarea defectării este dificilă.Cel mai mare dezavantaj este întreruperea funcţionării reţelei în cazul defectarii cablului. Acest tip de topologie este cel mai răspîndit.

Topologia inel prezintă structura în care fiecare staţie de lucru este conectată cu două staţii vecine.

Fig.2Datele sunt transmise de la una staţia de lucru la cealaltă într-o singură direcţie. Dacă calculatorul primeşte datele, destinate pentru alt calculator, el transmite aceste datele mai departe spre inel. În caz contrar datele nu se transmit. Cel mai mare dezavantaj acestei reţele este că fiecare staţia de lucru trebuie să facă parte din transmiterea datelor şi în cazul defectării unei staţii reţeaua devine paralizată. Timpul răspunsului depindă de numărul staţiilor de lucru.

Topologie stea prezintă topologie în care toate staţiile de lucru sunt conectate la nodul central, care stabileşte, susţine şi întrerupe legătura dintre staţii de lucru.Avantajul acestei topologiei este posibilitatea deconectării nodului cu defect. Defectarea nodului centrale întrerupe funcţionarea reţelei.

Fig.3Drept exeplu al topologiei stea o prezintă topologia ETHERNET. Această topologie asigură protecţia de la întrerupere în funcţionarea cablului. Dacă cablul staţiei de lucru este defectat, funcţionarea reţelei nu va fi întreruptă. Dezavantaje:

1. necesită mult cablu.2. preţul concentratoarelor este major3. dificultatea deservirii concentratoarelor.

În majoritatea cazurilor în această topologie este utilizat cablul cu preţ scăzut.

2. Metode de accesMetoda de acces – modul determinării care din staţii de lucru pot utiliza reţea. Caracteristice reţelelor depend de modul de dirijare a accesului la canal de comunicaţie (cablul).

1. CSMA/CD - acces multiplu cu ascultarea purtătoarei şi hotărîrea coliziilor – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)

Staţia de lucru, care utilizează canalul pentru transmitera datelor, mai întîi treuie să verifice starea canalului:staţia începe transmiterea doar numai dacă canalul este liber. În procesul transmiterii staţia continuă perceptarea reţelei pentru detectarea coliziilor. Dacă în momentul încercării de a cuceri canalul are loc colizia, interfaţa care a detectat colizia transmite în reţea un semnal special şi staţia încheie transmiterea. Staţia receptor lasă mesaj, care a fost primit parţial, iar celalte staţii care doresc să transmită mesaje lucrează în regim de aşteptare un timp oarecare.Toate interfeţele de reţea sunt programate la diferite intervale de timp. Dacă colizia are loc în timpul transmiterii a două oară, acest interval de timp va fi majorat.

TPMA- acces multiplu cu transmiterea împuterniciei – Token Passing Multiple Access (TPMA) sau metoda cu transmiterea markerului.Metoda cu transmiterea markerului prezontă metoda accesului în care între staţiile de lucru se transmite markerul, care oferă dreptul la transmiterea mesajului.Staţia de lucru, care a primit markerul, poate transmite mesajul. Mesajul se conectează la markerul, care transportă acest mesajul. Fiecare din saţii de lucru plasate între staţia, ce transmite mesajul şi cea, ce-l recepţionează, vede acest mesajul şi numai staţia adresat îl primeşte.După primirea mesajului staţia receptor ceauă marker nou.Markerul (token)prezintă combinaţia unică de biţi, care permite începera transmisiunii datelor.Fiecare nodul, care primeşte coletul informaţional de la nodul precedent, restabileşte nivelele semnalelor la nivelul nominal şi transmite coletul mai departe. Coletul poate conţine dale sau poate fi marker. Cînd staţia de lucru trebuie să transmită un colet, adapterul acestei staţii aşteaptă pe markerul, şi îl transformează în colet, care la

rîndul său, conţine datele, formate de la protocol nivelului respectiv şi le transmite mai departe în reţea.Coletul se transmite în reţea de la adapter pînă la adapter, atîta timp cît nu ajunge la adresatul, care a instalat în colet biţi pentru confirmarea primirii acestei informaţii, şi îl retranslează în reţea încă o dată. După acesta coletul se întoarce în nodul din care a fost expediat. Aici, după verificarea transmiterii, nodul eliberează reţeaua şi formează markerul nou. În reţele cu transmiterea markerului colizii nu sunt posibile.Avantaje:

1. timpul stabilit pentru livrarea blocurilor de date.2. posibilitatea acordării diferitor priorităţilor pentru transmiterea

datelorDezavantaje:

1. posibilitatea pierderii markerului sau existenţa a cîtorva markere aduce la întreruperea funcţionării reţelei.

2. conectarea sau deconectarea staţiei de lucru necesită deconectarea reţelei pentru transformarea adreselor sistemului

TDMA - acces multiplu cu diviziunea în timp – Time Division Multiple Access (TDMA)Accesul TDMA este bazat pe utilizarea dispozitivului special, numit generator de tact. Acest dispozitiv divizează timpul canalului în cicluri, care se repetă. Fiecare din cicluri se începe cu semnalul de demarcare.Această metodă permite organizarea transmiterii datelor cu comutarea canalelor şi comutarea coletelor.Cea mai simplă varianta utilzării intervalelor se încheie în cazul cînd numărul de intervale este egal cu numărul sistemelor. În timpul ciclului fiecare sistem are un interval pentru transmiterea datelor. Utilizînd aceasta metoda obţinem că în ciclul definit oarecare sistem n-au ce transmite, iar celoralte nu le ajunge perioada de timp definită. Drept obţinem utilizarea neefectivă a capacităţii canalului.Varianta a doua este mai complicată, dar foarte efectivă. Sistemul primeşte intervalul numai atunci, cînd are necesitatea de a transmite datele. Pentru transmiterea datelor sistemul poate primi intervalul cu unu şi acelaţi număr în fiecare ciclu. În acest caz blocuri de date vor veni după intervale de timp egale şi vor avea unu şi acelaşi perioada de întîrziere. Acest regim de transmitere este numit regimul transmiterii cu imitare comutaţiei canalelor.

FDMA - acces multiplu cu diviziunea în frecvenţa Frequency Division Multiple Access (FDMA)Accesul FDMA este bazat la împărţirea bandei de transfer a canalului în bande de frecvenţa, care formează canale logice.

Fig. 4Banda largă de transfer este împărţită într-o serie de bande inguste, care sunt divizate de bandele de protecţia. În fiecare bandă îngustă se crează canal logic. Semnalele transmise la canale logice, se suprapun pe purtătoare diferite şi de aceea nu se intersectează. Metoda accesului FDMA este relativ simpă, dar pentru realizarea ei este necesar de a avea emiţătoare şi receptoare, care funcţionează la diferite frecvenţe.