Ce inseamana o retea de calculatoare

Ce înseamna o rețea de calculatoare?

O rețea de calculatoare numită în engleză computer network ,oferă posibilitatea de a lega între ele trei sau mai multe calculatoare, astfel încât un calculator poate accesa programele,datele și facilitățile sau resursele unui alt calculator conectat la aceeași rețea. Aceste rețele au nevoie și de măsuri de siguranță a accesului dar și de restricție. Conectarea a doua calculatoare se numește interconectare făcând posibil schimbul de date intre ele.

Metodele de conectare sunt într-o continuă dezvoltare și deja foarte diverse și la momentul actual, începând prin cabluri metalice și de fibră optică și terminând cu legături fără fir prin unde radio cum ar fi Wi-Fi, WiMAX sau Bluetooth, prin raze infraroșii IrDA sau prin intermediul sateliților.

Ca o definiție simplă, putem să ne imaginam rețeaua ca fiind un grup de noduri interconectate,  un nod putând sa contină:
• calculator gazda sau host
• terminal video
• controler de comunicație
• echipament periferic

Ce avantaje avem în folosirea unei rețele?

            Împărțirea resurselor constituie un avantaj deoarece toate programele, datele și echipamentele sunt disponibile pentru orice utilizator al rețelei, indiferent de localizarea fizică a resursei sau a utilizatorului.
Un alt avantaj este fiabilitate sporită prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative fișierele pot fi stocate de doua-trei echipamente, asigurând accesul la date chiar
dacă unul dintre echipamente se defectează.
Extensibilitate ceea ce reprezintă faptul că rețeaua se poate extinde ușor prin conectarea altor echipamente, iar realizarea unui up-grade într-o zona a rețelei nu influențează negativ schimbul de date în celelalte zone.
O rețea de calculatoare este mult mai fiabila și mai ieftină decât un supercalculator ceea ce reprezintă o economie financiară pentru cei care o folosesc dar, și un mediu puternic de comunicație prin poşta electronică (e-mail) și videoconferințe.retea de calculatoare

Clasificare și tipuri de rețele.

În clasificarea rețelelor trebuie să luăm în considerare două aspecte foarte importante şi anume:

-tehnologia de transmisie ;

-scara la care operează rețeaua.
Din punct de vedere al tehnologiei de transmisie, rețelele sunt de două feluri:

  1. Retele cu difuzare unde un singur canal de comunicație este partajat de toate mașinile din retea iar,
    comunicația se realizează prin intermediul unor mesaje scurte, numite pachete, care au în structura lor, printre altele, un câmp pentru desemnarea expeditorului și unul pentru desemnarea destinatarului .Se pot trimite pachete către toate mașinile din rețea, acest mod de operare numindu-se difuzare2.  Reţele punct-la-punct au numeroase conexiuni între perechile de mașini individuale ce formează rețeaua ,pentru a ajunge la destinație, un pachet de date trebuie sa treacă prin mai multe mașini intermediare, fiind nevoie de algoritmi pentru dirijarea pachetelor pe un drum optim. Acesta este un model folosit pentru rețelele mari, în timp ce difuzarea se folosește pentru rețelele mici.

    După mărimea rețelei, distingem trei tipuri:

  1. Reţele locale (LAN) sunt acele rețele localizate într-o singură clădire sau într-un campus de cel mult câțiva kilometri unde conectarea se face de obicei cu ajutorul unui singur cablu, la care sunt legate toate calculatoarele.
  2. Reţele metropolitane (MAN) sunt rețele care se pot întinde într-o zona de pe suprafață unui întreg oraș. Pentru conectare se folosesc doua cabluri unidirecționale la care sunt conectate toate calculatoarele, fiecare cablu având un capăt de distribuție acesta fiind dispozitiv care inițiază activitatea de transmisie.
  3. 3. Reţele larg răspândite geografic (WAN), reţelele care ocupă arii geografice întinse,
    ajungând la dimensiunea unei ţări sau a unui întreg continent.

Topologia rețelelor de calculatoare.

           Topologia unei rețele reprezintă modul de interconectare a calculatoarelor în rețea, folosirea unei anumite topologii are influentă asupra vitezei de transmitere a datelor, a costului de interconectare si a fiabilitatii retelei.

Exista câteva topologii care s-au impus și anume: arbore,magistrala și inel. Pe lângă acestea întâlnim și alte modele topologice: stea, inele intersectate, topologie completa și topologie neregulată .

  • Topologia de magistrala este cea mai folosită atunci când se realizează rețele locale de mici dimensiuni, iar performantele nu trebuie să fie spectaculoase. Acest model topologic se mai numește și magistrala liniara, deoarece există un singur cablu care leagă toate calculatoarele din rețea. Avantajul este atât acela al costului mai scăzut folosindu-se mai puțin cablu, dar și acela ca, în cazul ruperii unui cablu sau defectării unui calculator, nu se ajunge la oprirea întregii rețele. Dezavantajul folosirii unui singur cablu este ca, atunci când dorește sa transmită date, calculatorul trebuie sa „lupte” pentru a câștiga accesul, trebuie sa aștepte eliberarea cablului.
  • Topologia de inel conectează fiecare calculator de alte două, imaginea fiind aceea a unor calculatoare așezate în cerc. Datele transmise de un calculator trec prin toate calculatoarele intermediare înainte de a ajunge la destinație. Dacă nu se folosesc cabluri suplimentare, oprirea unui calculator sau ruperea unui cablu duce la oprirea întregii rețele. Performantele unei rețele inel sunt ceva mai mari decât ale unei rețele magistrală.
  • Topologia stea folosește un calculator central care va fi conectat cu toate celelalte calculatoare prin cabluri directe. Toate transferurile de date se realizează prin intermediul calculatorului central. Dacă se folosește un calculator central de mare putere, atunci rețeaua va avea performante ridicate, însa defectarea acestuia duce la oprirea rețelei.Se pot folosi topologii combinate, cum ar fi lanțul de stele însa, orice topologie ar fi aleasa, exista un număr de probleme ce trebuiesc rezolvate cum ar fi modul de obținere a accesului este una dintre cele mai importante, trebuind eliminată posibilitatea ca un singur calculator să „monopolizeze” mediul de transmisie. Apar probleme suplimentare atunci când rețeaua  este eterogenă, problema date de conectarea diverselor tipuri de calculatoare sau rețeaua este formată din mai multe rețele diferite ca tip.

           Exista și topologia logică și anume modul în care datele sunt transferate de la un calculator la altul ceea ce este total diferită de topologia fizică de care am discutat mai sus.

Arhitectura rețelelor de calculatoare.

Un concept foarte important în rețelele de calculatoare este acela de protocol. Protocolul reprezintă un ansamblu de convenții și reguli pe baza cărora se realizează transmiterea datelor iar,arhitectura este modul de interconectare a componentelor rețelei, pentru a realiza un anumit mod de funcționare.
Arhitectura unui sistem trebuie sa ne dea informații despre modul în care se conectează componentele sistemului și despre interacțiunea dintre acestea, dar oferă și o imagine generală a sistemului. Stabilirea arhitecturii sistemului, fie ca este vorba despre o rețea sau despre un produs software, este una dintre cele mai importante etape ale realizării unui proiect. Este vital sa se stabilească zonele critice ale sistemului, adică acele componente ce prezintă risc mare de defectare sau care, prin defectarea lor, pot provoca oprirea parțiala sau totala a sistemului. Trebuiesc luați în considerare și factorii care ar putea avea influentă sistemul ,până și condițiile atmosferice ar putea influența funcționarea unei rețele.
Pentru reducerea complexității alcătuirii, majoritatea rețelelor sunt organizate pe mai multe straturi sau nivele, în sensul împărțirii stricte a sarcinilor.Fiecare nivel este proiectat să ofere anumite servicii, bazându- se pe serviciile oferite de nivelele inferioare. Atunci când două calculatoare comunică, defapt, se realizează o comunicare intre nivelele de același rang ale celor doua calculatoare. Nivelul n al mașinii X realizează schimb de date cu nivelul n al mașinii Y prin intermediul unui protocol numit protocolul nivelului n . În realitate datele nu sunt transmise de la nivelul n al unei mașini către nivelul n al alteia. În schimb, fiecare nivel realizează prelucrările specifice asupra datelor și le transmit nivelului inferior, pana la nivelul fizic unde se realizează schimbul efectiv de date. Doar din punct de vedere logic se poate vorbi de o „conversație” intre nivelele a două mașini.
Între oricare două nivele adiacente exista o interfață , care stabilește care sunt serviciile oferite nivelului superior.În momentul proiectării arhitecturii rețelei trebuie sa se specifice clar numărul de nivele și interfețele aferente. Mulțimea protocoalelor și a nivelelor reprezintă arhitectura rețelei. Specificațiile arhitecturii și anume documentația ce descrie arhitectura, trebuie sa fie destul de detaliate pentru a permite implementarea de aplicații care să se conformeze specificului fiecărui nivel.