CONECTIVITATEA DE RETEA

CONECTIVITATEA DE RETEA

1. Adaptoare de retea

Adaptoarele de retea, uneori numite si placi de interfata cu reteaua (NIC = Network Interface Cards) sunt placi diferite ce se conecteaza la placa de baza a calculatorului si la retea. Ele sunt echipamentele prin care reteaua comunica cu calculatorul. Unele calculatoare, cum ar fi Apple Macintosh, au adaptoare de retea Ethernet incorporate in placa de baza. Acum, multe calculatoare de generatie noua compatibile IBM au si ele adaptoare de retea incorporate in placa de baza.

Adaptoarele de retea efectueaza toate operatiile necesare unui calculator conectat in retea pentru a comunica cu toate celelalte entitati ale retelei. Ele convertesc datele din formatul produs de calculator intr-un format ce poate fi transmis sau receptionat (sau transferat) pe cablu si in acelasi timp realizeaza conexiunile fizice din retea.

Software-ul de aplicatie instalat pe calculatorul personal conectat in retea nu trebuie sa stie cum si in ce fel adaptorul de retea isi indeplineste functiile de conversie a semnalelor, deoarece software-ul aferent driverului de retea se ocupa de toate aceste aspecte ale comunicatiei. Aplicatiile ce se executa pe calculatorul personal trebuie doar sa stie adresele destinatiilor unde trebuie sa transfere datele prelucrate si apoi sa transfere aceste date, impreuna cu adresele asociate, la adaptorul de retea.

Acest mod de lucru este asemanator serviciului portal. Ca utilizator al serviciului postal, nu trebuie sa stiti toate detaliile legate de modul in care va este expediata scrisoarea, ci doar ca trebuie sa puneti scrisoarea la posta. Serviciul postal va fi cel care va avea grija mai departe de intregul proces de expediere a scrisorii.

Utilizand acelasi proces de abstractizare si in cazul functionarii adaptorului de  retea, el permite calculatorului pe care este instalat sa utilizeze un transmitator de microunde la fel de usor ca si un adaptor de retea pentru fibra optica sau un adaptor pentru cablu coaxial. Tot ce e legat de calculatorul personal ramane la fel, cu exceptia adaptorului si a software-ul de driver aferent acestuia.

Pentru a extinde o retea fara a o imparti in mai multe domenii sau fara a o conecta la o alta retea, se pot utiliza urmatoarele echipamente:

hub-uri pasive

hub-uri active

hub-uri inteligente

repertoare

bridge-uri

multiplexoare

Vom prezenta in continuare detalii legate de fiecare dintre aceste echipamente.

2. Hub-uri

Toate retelele de calculatoare (cu exceptia celor care utilizeaza cablu coaxial) necesita o locatie centrala in care toate cablurile sa se intalneasca. Aceste locatii centrale poarta numele de hub-uri (sau repertoare multiport sau concentratoare). Intelegerea acestei modalitati porneste cu intelegerea necesitatii conectarii mai multor cabluri la un loc. Daca aceste cabluri ar fi sudate intre ele, semnalele de pe fiecare cablu ar interfera unele cu celelalte si ar crea probleme de retea. Un hub administreaza cablurile si semnalele aferente acestora corespunzator cu celelalte cabluri si respectiv semnale care sunt conectate prin el.

Exista trei mari categorii de hub-uri: hub-uri pasive, hub-uri active si hub-uri inteligente.

Hub-uri pasive

Un hub pasiv combina pur si simplu semnalele segmentelor retelei. Nu exista nici o procesare sau regenerare a semnalului. Deoarece acest tip de hub nu amplifica in nici un fel semnalul, ci mai mult, absoarbe o parte din el, un hub pasiv reduce la jumatate lungimea maxima recomandata a cablului. De exemplu, daca un segment de retea permite in mod normal transmisiuni la o distanta de 200 metri, distanta maxima dintre hub pasiv si un calculator nu va trebui sa depaseasca 100 metri. De asemenea, in cazul retelelor conectate prin hub pasiv, fiecare calculator primeste semnalele trimise de la toate celelalte calculatoare conectate la hub.

Hub-uri active

Hub-urile active sunt asemanatoare hub-urilor pasive, cu exceptia faptului ca aceste hub-uri au componente electronice care regenereaza sau amplifica semnalele. Din acest motiv, distanta dintre echipamente poate fi marita. Principalul dezavantaj al unora dintre aceste hub-uri este faptul ca amplifica si zgomotul o data cu semnalul util, depinzand de functia efectuata: amplificare pura a semnalului sau regenerare. De asemenea, hub-urile active sunt mult mai scumpe decat hub-urile pasive. Deoarece unele hub-uri active functioneaza si ca repertoare, ele mai sunt numite si repertoare multiport.

Hub-uri inteligente

In afara de regenerarea semnalului, hub-urile inteligente asigura si unele functii de administrare a retelei si de selectare inteligenta a rutelor. Un hub cu comutatie va alege intotdeauna numai portul echipamentului unde semnalul trebuie sa ajunga si nu-l va trimite catre toate calculatoarele conectate la hub. Multe hub-uri inteligente pot alege calea optima spre calculatorul destinatie. Un avantaj al acestui tip de hub este acela ca se pot conecta la el permanent toate segmentele de retea, deoarece pe un anumit segment nu vor trece decat semnalele destinate lui.

3. Repetoare

Toate mediile de transmisie atenueaza semnalele care trec prin ele. Efectul principal al acestei atenuari este faptul ca distantele dintre echipamente sunt limitate. Inserarea pe mediul de transmisie al unui echipament care sa amplifice semnalul va permite cresterea acestor distante. De exemplu, daca aveti conectate doua calculatoare la o distanta mai mare de 100 metri unul fata de celalalt printr-un cablu Ethernet 10BaseT, va trebui sa conectati intre ele un echipament care sa amplifice semnalul. Astfel de echipamente care amplifica semnalele de pe mediu poarta numele de repetoare.

Repetoarele se impart in doua categorii: amplificatoare si regeneratoare de semnal. Amplificatoarele pur si simplu amplifica toate semnalele receptionate. Dezavantajul lor consta in faptul ca ele amplifica si zgomotul aflat pe mediul de transmisie o data cu amplificarea semnalului util. Regeneratoarele de semnal creeaza un duplicat exact al semnalului receptionat prin separarea unui semnal din zgomot, refacerea lui si retransmiterea acestuia mai departe pe mediu. Acest tip de repetor reduce zgomotul aflat pe mediu de transmisie. Semnalul original este duplicat, refacut la valoarea originala si transmis.

4. Bridge 

Bridge-urile conecteaza segmente de retea. Utilizarea bridge-urilor intr-o retea duce la cresterea dimensiunii retelei. Spre deosebire de repetor, care pur si simplu transmite toate semnalele receptionate, un bridge selecteaza segmentul de retea unde trebuie sa ajunga semnalul receptionat de el. Acest lucru este facut prin citirea adreselor tuturor pachetelor de date receptionate si routarea pe baza acestor adrese spre destinatie. Bridge-ul citeste locatia fizica a sursei si destinatiei semnalului receptionat.

5. Multiplexoare

In unele cazuri, un mediu de transmisie poate gestiona o capacitate mai mare fata de capacitatea unui singur semnal. Multiplexoarele permit utilizarea mai eficienta a benzii mediului de transmisie prin combinarea a doua sau mai multe semnale distincte si transmiterea lor impreuna. Semnalul original poate fi apoi extras din fluxul multiplexat, la destinatie. Aceasta operatie este numita demultiplexare.

Multiplexarea este o tehnica care permite atat mediilor de banda ingusta cat si celor de banda larga sa asigure transmiterea canalelor multiple de date. Cu alte cuvinte, multiplexoarele asigura o modalitate de partajare a unui segment de mediu prin combinarea mai multor canale pentru transmiterea pe acel segment. Exista mai multe metode de combinare a canalelor. Metoda cea mai buna depinde de tipul de mediu (daca este de banda ingusta sau de banda larga) pe care se aplica.

6. Routere si Broutere

Unul din echipamentele de baza de interconectare este routerul. Routerele sunt echipamente care conecteaza doua sau mai multe retele. Ele sunt o combinatie de hardware si software. Hardware-ul poate fi serverul de retea, un calculator separat sau un echipament specific. Hardware-ul include interfete fizice in diferitele retele la care se conecteaza. Aceste interfete pot fi Token Ring, Ethernet, T1, Frame Relay, ATM sau oricare altele. Cele doua mari componente ale software-ului sunt sistemul de operare si protocolul de routare. Software-ul de administrare poate fi orice alta componenta softwarw a routerului.

Routerele utilizeaza adresarea logica si fizica pentru a conecta logic doua sau mai multe retele de tipuri diferite. Ele realizeaza acest lucru prin impartirea unei retele in segmente logice de retea (uneori numite subretele - subnets). Fiecare dintre aceste subretele este identificata prin adresa ei logica. Acest lucru permite retelelor sa fie schimbate dar in acelasi timp sa poata schimba date intre ele atunci cand este nevoie. Datele utile sunt grupate in pachete sau in blocuri. Fiecare pachet, pe langa adresa fizica a echipamentului, are si o adresa logica de retea.

7. Gateway

Routerele conecteaza foarte bine retelele care utilizeaza protocoale asemanatoare. Dar atunci cand trebuie conectate doua retele ce utilizeaza doua protocoale complet diferite, este necesar un echipament mai puternic decat routerul. Un gateway este un echipament care poate interpreta si traduce protocoalele diferite utilizate in doua retele diferite gateway-ul poate fi alcatuit din software, hardware sau o combinatie a acestora. Desi u n gateway poate functiona la nivelul retea al nivelului OSI, considerati ca el functioneaza la nivele superioare nivelului retea. Cu alte cuvinte, un gateway functioneaza la nivelul transport, la nivelul sesiune, la nivelul prezentare si la nivelul aplicatie. Atunci cand aveti doua medii complet diferite care trebuie sa comunice intre ele, gateway-ul este solutia.

Un gateway poate converti datele, astfel ca poate functiona in acelasi timp cu aplicatii instalate pe un calculator aflat in partea cealalta a gateway-ului. De exemplu, un gateway poate primi mesaje de e-mail intr-un format si sa le converteasca intr-un altul. Printr-un gateway se pot conecta sisteme cu protocoale diferite de comunicatie, cu limbaje si arhitecturi diferite.