RETELE DE CALCULATOARE

CONCEPTIA DE RETEA

Legarea calculatoarelor într-o retea pentru a utiliza în comun informatiile nu este un fenomen nou. Institutiile guvernamentale si companiile din orice domeniu de activitate din tarile dezvoltate fac acest lucru de mai multe decenii. Multe corporatii si firme au adoptat de peste 20 de ani lucrul în retele.
O retea de calculatoare reprezinta un mod de conectare a unor calculatoare individuale, astfel încât sa poata folosi în comun anumite resurse. Aceste resurse includ componente de genul unitatilor de disc, fisiere (baze de date), imprimante si echipamente de comunicatie. În plus, reteaua permite o interactiune mai mare si o comunicare mai buna între membrii retelei, prin intermediul postei electronice, bazelor de date si a altor metode de utilizare în comun a informatiilor de orice fel.
Calculatoarele conectate la retea sunt denumite noduri.
Când nodurile apartin aceleiasi cladiri sau aceleiasi organizatii, reteaua este locala (Local Area Network - LAN), de exemplu reteaua unui liceu.
Daca nodurile sunt dispersate pe o zona mai extinsa, de exemplu pe suprafata unui judet sau a câtorva judete, la nivelul tarii sau pe întregul glob, reteaua este pe plan extins (Wide Area Network - WAN). O astfel de retea ar putea fi constituita, de exemplu, la nivel national, pentru toate institutiile Ministerului Educatiei si Cercetarii.

INTERNET-ul

Pentru a intelege Internet-ul, trebuie mai intai sa stii ce este. Internet-ul este o grupare de diverse retele, ARPANET (o retea WAN experimentala) a fost prima. ARPANET a inceput in 1969, acest Packet Switched Network experimental folosea Network Control Protocol (NCP). NCP a fost protocolul oficial din 1970 pana in 1982 al Internet-ului (cunoscut si sub numele de DARPA Internet sau ARPA Internet). La inceputul anilor 80 DARPA a creat Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) care a devenit protocolul oficial de azi.
In 1983 ARPANet s-a separat in doua retele, MILNET si ARPANET (amandoua inca facand parte din DDN).
Expansiunea retelelor Local Area Networks (LAN) si Wide Area Networks (WAN) a ajutat Internet-ul sa conecteze peste 2000 de retele. Retelele includ NSFNET, MILNET, NSN, ESnet si CSnet.
Retelele leaga impreuna de la doua pana la mii de PC-uri, permitandu-le sa foloseasca in comun fisiere si alte resurse. In plus, o retea poate centraliza getionarea unei baze mari de date de PC-uri, astfel ca toate operatiile cerute de coordonarea securitatii, salvarea de siguranta, modernizari si control se pot desfasura intr-un singur loc. Lucrul in retea a devenit atat de important pentru operatiile uzuale efectuate de calculatoarele personale incat este inclus in noile sisteme de operare si este folosit atat acasa cat si la birou.

RETELE PENTRU ACCES SI RETELE PENTRU TRANSPORT DE DATE

In prezent, o retea de acces este bazata pe conexiunea cu o pereche de fire rasucite, din cupru. Majoritatea telefoanelor se leaga la reteaua de transport printr-o pereche de fire rasucite. Conexiune a de la telefon la un concentrator local sau la o centrala locala, se numeste bucla locala sau bucla abonat.
Buclele locale au fost initial proiectate pentru transmiterea de voce sub forma de semnale analogice de joasa frecventa. Lungimea liniilor este limitata deoarece atenuarea pe aceste linii este proportionala cu frecventa semnalului transmis. Companiile telefonice aloca o latime de banda de 4 KHz pentru un canal de voce. Din aceasta cauza, buclele locale sunt limitate ca lungime.
Pentru cerintele actuale in telecomunicatii, latimea de banda a unei bucle locale reprezinta o limitare. Calculatoarele de acasa se conecteaza la Internet prin bucla locala (linia telefonica), folosind un modem pentru conversia semnalelor digitale, din calculator, in semnale analogice, care sunt transmise pe perechea de fire rasucite. Daca s-ar folosi direct o conexiune prin fibra optica, transferul oricarui tip de informatii ar dura numai 1 ms.
In prezent, bucla locala reprezinta o gatuire in retelele de telecomucatii. Retelele de transport, bazate pe fibra optica, pot transmite o cantitate foarte mare de informatii la viteze foarte mari (T biti/s). O solutie ar fi folosirea fibrei optice si pentru buclele locale, dar acest ideal nu este realizabil in viitorul apropiat. Folosind tehnici complexe de modulatie si codificare, s-a ajuns la posibilitatea transmiterii unui semnal digital de banda larga folosind perechea de fire rasucite. Acestea includ serviciul ISDN cu o rata de transfer de 144 kbiti/s si versiunea superioara, B-ISDN cu o rata de 620 Mbiti/s. O solutie alternativa la problema gatuirii, este folosirea retelei CATV (televiziune prin cablu) sau a retelei de telefonie celulara pentru transportul de date, aceasta avand o latime de banda destul de mare.
Retelele de transport aduna semnalele de la concentratoare locale sau centrale si trebuie sa le transmita la viteze foarte mari. Transportul se face numai in format digital. Tipul lor difera atat dupa localizare, submarine sau terestre, cat si dupa tehnologia folosita. Folosind fibre optice ca suport fizic pentru transmisia de date, aceste retele de transport au o rata de transfer de ordinul T biti/s. Terminalele, concentratoarele si centralele se leaga la reteaua de transport printr-o ierarhie de multiplexare.

IERARHII DE MULTIPLEXARE IN TELECOMUNICATII

Sistemul de transmisie T-1 este primul nivel de multiplexare a unui canal de voce. Acesta foloseste o multiplexare in timp (TDM=Time Division Multiplexing) si cuprinde mai multe etape. Un semnal vocal analogic este digitizat folosind tehnica modulatiei in cod (PCM=Pulse-Code Modulation). Prin aceasta metoda, semnalul analogic este transformat intr-un sir de biti, in trei pasi consecutivi: esantionare, cuantizare si codificare. Spectrul vocii umane este cuprins intre 300 si 3400 Hz. Se mai adauga si niste intervale de garda, si astfel se obtine o latime de banda de 4 KHz pentru fiecare canal de voce. Acest semnal este apoi esantionat la o frecventa de 8 KHz (vezi teorema esantionarii) rezultand o lungime a cadrului PCM (in sistem T1) de 125 µs.
Pentru codificare, fiecarui esantion ii corespunde un grup de 8 biti. Acest sistem multiplexeaza 24 canale de voce, adica 24 esantioane sau sloturi de timp, de la canale diferite, sunt asezate in acelasi cadru PCM. Un cadru contine 8 biti X 24 canale = 192 biti de informatie + un bit de delimitare intre cadre, rezultand 193 biti/cadru. Intr-o secunda sunt trasmise 8000 de cadre. Se poate calcula rata de transfer a sistemului T1: 193 biti/cadru X 8000 cadre/s = 1,544 Mbiti/s.
Patru canale T1 combinate, formeaza un canal T2, obtinandu-se o rata de 6,312 Mbiti/s (se adauga si cativa biti de informatie de transport). La nivelul unu canal T3, se combina 7 canale T2 si se obtine o rata de 44,736 Mbiti/s. Sistemul de transport T este folosit in America de Nord si Japonia, in timp ce in Europa este folosit sistemul E. Un canal E1 multiplexeaza 30 canale de voce + 2 canale de semnalizare si lucreaza la o rata de 32 esantioane/cadru X 8000 cadre/s = 2,048 Mbiti/s. Cele doua sisteme difera prin tensiunile folosite, forma impulsului, impedanta liniilor, cadrare, facand astfel dificila interconectarea la retelele cu fibra optica.
Sistemul de transmisie SONET (retea optica sincrona) este un standard american folosit in transmisiile digitale de date prin mediu optic. Echivalentul sau international este SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
SONET este un sistem TDM care asigura o transmisie sincrona, adica un cadru incepe la un anumit moment, raportat la aceeasi referinta pentru toata reteaua. Sincronizarea tactului emitatoarelor si receptoarelor este un aspect foarte important. Semnalele electrice in SONET se numesc semnale de transport sincrone (STS). La nivelul 1 de multiplexare, canalul STS-1 transimte cu o rata de 51,84 Mbiti/s. Nivelul urmator se numeste STS-3 si transporta 155,52 Mbiti/s (3 canale STS-1). Nivelele superioare sunt multiplii de STS-1.
La interconectare cu alte sisteme, canalele de viteza mica sunt multiplexate in cadre virtuale, iar canalele de viteza mai mare, sunt segmentate in mai multe canale STS-1. Sistemele SDH (Synchronous Digital Hierarchy) sunt larg raspandite in Europa.
Un cadru STS contine 9 randuri si 90 coloane de octeti (8 biti), in total 810 octeti sau 6480 biti. Durata unui cadru este de 125 µs, de unde rezulta rata de 51,84 Mbiti/s a unui semnal STS-1. In cadrul STS exista 3 coloane de informatie pentru rutare intre nodurile retelei si 87 de coloane de informatie utila, care include si informatie pentru comunicatia punct la punct.
Flexibilitatea este avantajul major al acestui tip de retea, deoarece poate transporta atat semnale sincrone cat si asincrone. Acest standard este astazi cel mai folosit in retelele de transport pentru telecomunicatii.

TIPURI DE RETELE

Urmeaza prezentarea catorva tipuri de retele (atat locale cat si globale). Voi incerca sa fac o trecere in revista a topologiilor de retea, a catorva modalitati de conectare la o retea precum si a catorva protocoale de retea.
Avem trei categorii de retele: retele de tip LAN (Local Area Network), retele de tip MAN (Metropolitan Area Network) si retele de tip WAN (Wide Area Network).
• LAN (Local Area Network) conecteaza calculatoare, imprimante, modem-uri sau alte resurse situate pe o arie restrinsa (camera, cladire, campus). Toate componentele retelei isi pot accesa resursele intre ele. De exemplu, mai multe calculatoare pot lucra cu aceeasi imprimanta sau pot face schimb de informatii intre ele. In prezent, retelele LAN folosesc tot mai mult fibra optica, ca mediu fizic de legatura. Retelele LAN sunt standardizate pe mai multe tipuri. Familia Ethernet, se bazeaza pe topologia BUS, foloseste coduri Manchester si protocolul CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), in timp ce familia TOKEN-RING foloseste o topologie INEL, cod Manchester diferential si un protocol bazat pe transportul unui jeton (TOKEN). Retelelel LAN sunt caracterizate prin distante scurte de transmisie (zeci de kilometrii) si rate medii de transfer (sute de Mbiti /s). Pentru performante mai mari, se impune inlocuirea firelor de cupru cu fibra optica si hardware suplimentar pentru interconectare.
• MAN (Metropolitan Area Network) deserveste o regiune geografica. O retea MAN leaga mai multe puncte ale regiunii, ceea ce implica interconectarea a mai multor retele LAN. Latimea de banda este de minim 200 Mbiti/s. Topologia folosita este de tip DUBLU-INEL pentru a asigura o fiabilitate mai buna. Fiecare nod al unei retele MAN poate fi conectat simultan cu mai multe retele LAN sau alte retele MAN.
• WAN (Wide Area Network) este o retea nationala sau globala, care poate include retele MAN sau LAN, interconectate si prin intermediul retelei publice de telefonie fixa (PSTN).
Retele de tip Client/Server: folosesc un calculator separat (server) care lucreaza la nivel centralizat cu toate fisierele si efectueaza serviciile de tiparire pentru mai multi utilizatori. Clientii din retea sunt statii de lucru (workstations) si sunt conectate la server. Clientii sunt reprezentati in general de calculatoare puternice dar pot aparea si calculatoare mai slabe in timp ce Serverul este in genere un calculator foarte puternic, in comparatie cu calculatoarele care urmeaza a fi legate la el, si care este in asa fel configurat incat sa ofere cele mai rapide raspunsuri pentru clientii retelei si pentru a asigura cea mai buna protectie din retea pentru datele critice. Din cauza ca Serverul trebuie sa poata rezolva simultan mai multe solicitari este necesar ca el sa ruleze un sistem de operare (SO) care sa fie specific destinat acestui lucru: aici se recomanda in general orice SO de tip *NIX cum ar fi Linux, Unix, FreeBSD, dar si altele cum ar fi OS/2 sau Win NT.
Retele de tip Peer-to-Peer: nu folosesc acel calculator central numit Server, ci dimpotriva ele folosesc impreuna unitatile de disc si imprimantele sau de ce nu chiar fisiere si programe. Insa acest tip de retea are destul de multe defecte: deoarece pe un calculator de birou nu ruleaza calculatoare super-performante cu SO-uri de tip *NIX instalate exista pericolul destul de mare de altfel de a suprasatura statiile de lucru daca mai multi utilizatori acceseaza in acelasi timp resursele aceluiasi calculator.

NIVELURILE UNEI RETELE

Comunicarea in retea are loc in cadrul a doua mari nivele – nivelul fizic si nivelul logic si a inca 3 nivele importante necesare pentru intelegerea modului de functionare a unei retele.
Nivelul fizic: Se costituie din partea hardware a retelei si anume: placile de interfata ale retelei, cablurile de conectare, HUB-uri (amplificatoare de semnal – folosite in cazul in care calculatoarele se afla la o distanta mai mare dacat distanta maxima pe care o poate atinge o placa de retea in transmiterea de date, de regula intre 100m pentru placi pe slot PCI si in jur de 300m pentru placi pe slot ISA), precum si orice alta componenta hardware care foloseste la comunicarea in retea. Deci nivelul fizic este nivelul palpabil al retelei.
Nivelul logic: Este nivelul la care se transforma orice variatie de tensiune electrica in cod binar pentru a putea fi trimise in nivelul fizic avand astfel loc comunicarea intre calculatoarele din retea.
Nivelul de retea: Acest nivel este responsabil de identificarea calculatoarelor din retea. Fiecare calculator din retea foloseste mecanismul de adresare existent in acest nivel pentru a transmite date la statia de lucru dorita.
Nivelul de transport: Nivelul de transport asigura receptionarea corecta a tuturor datelor trimise in retea. Acest nivel mai are si rolul de a restabili structura corecta a datelor a caror structura ar putea fi deteriorata in timpul transmisiei.
Nivelul de aplicatii: Acesta este de fapt soft-ul utilizat de o statia de lucru. Atunci cand se apeleaza o litera a unei unitati de disc din retea sau cand se tipareste la o imprimanta partajata in retea, programul respectiv foloseste nivelul de aplicatii pentru a transmite datele in retea.

TOPOLOGII LAN

Pentru aranjarea in retea a calculatoarelor se folosesc diferite metode numite topologii. Fiecare topologie are avantaje si dezavantaje dar totusi fiecare se potriveste cel mai bine in anumite situatii.
Retele de tip magistrala: In cadrul acestui tip de rete toate calculatoarele sunt interconectate la cablul principal al retelei. Calculatoarele conectate in acest tip de retea au acces in mod egal la toate resursele retelei. Pentru utilizarea cablului nivelul logic trebuie sa astepte pana se elibereaza cablul pentru a evita coliziunile de date. Acest tip de retea are insa un defect si anume: daca reteaua este intrerupte intr-un loc fie accidental fie prin adaugarea unui alt nod de retea atunci intreaga retea este scoasa din functiune. Este totusi una din cele mai ieftine moduri de a pune la cale o retea.
Retele de tip stea: Acest tip de retea face legatura intre calculatoare prin intermediul unui concentrator. Avantajul esential al acetui tip de retea este ca celelalte cabluri sunt protejate in situatia in care un calculator este avariat sau un cablu este distrus, deci din puct de vedere al sigurantei transmisiei de date este cea mai sigura solutie in alegerea configurarii unei retele mari caci prntru o retea mica exista un dezavataj de ordin finaciar constituit de concentrator care are un pret destul de ridicat.
Retele de tip ring: Tipul de retea circular face legatura intre calculatoare prin intermediul unui port de intrare (In Port) si a unui port de iesire (Out Port). In aceasta configuratie fiecare calculator transmite date catre urmatorul calculator din retea prin portul de iesire al calculatorului nostru catre portul de intrare al calculatorului adresat. In cadrul acestei topologii instalarea cablurilor este destul de dificila si atunci se recurge la un compromis intre acest tip de retea si cel de tip magistrala folosindu-se o unitate centrala care sa inchida cercul numita Media Acces Unit (MAU – unitate de acces a mediilor).
Retele de tip magistrala in stea: La fel ca o retea hibrida stea-cerc reteaua de tip magistrala in stea face apel la o unitate centrala (MAU) prin care se realizeaza legaturile intre calculatoare.
Pentru a prefigura trecerea la alt tip de retele si anume retele WAN voi vorbi in cele ce urmeaza despre nivelul fizic in mare parte si voi aminti si cateva elemente de comunicare in retea.
In cadrul oricarei retele exista cel putin doua componente hardware care de altfel sunt obligatorii. Una dintre aceste componente este constituita din placa de interfata cu reteaua (placi Ethernet, ARCnet, Token Ring, sau modem-uri). Aceste placi pot fi impartite pe categorii de viteza: exista placi lente care nu depasesc in transferul de date 10MB/s (este cazul unor adaptoare Ethernet mai vechi sau ale placilor conectate pe un slot ISA), apoi exista placi rapide – care pot atinge viteze situate pana la 100MB/s (majoritatea placilor actuale sunt capabile sa atinga aceasta rata de transfer daca sistemul de cablaj este corespunzator), si placi care impreuna cu un sistem de cabluri de fibra optica pot atinge viteze intre 155 – 660MB/s si se preconizeaza ca in viitor unele placi care se vor conforma standardului ATM (Asynchronous Transfer Mode) vor putea atinge viteze de transfer de 2GB/s. Bineinteles intre aceste tipuri de retele exista semnificative diferente de cost.
Daca tot am vorbit la un moment dat de sistemul de cablaj atunci sa atacam un pic mai pe indelete cateva tipuri mai importante de cabluri existente la ora actuala pe piata. In prezent cel mai raspandit mediu de retea locala este Ethernet cu cablu bifilar torsadat neecranat (10BaseT). Acest tip de cablu este similar cu cel utilizat in liniile telefonice.
Mai este denumit si cablu si cablu de categoria a 3-a sau cablu telefonic UTP, fiind catalogat in functie de o grila care cuantifica posibilitatea de transmisie de date. Codul acestui cablu in SUA este 24 AWG (un standard care stabileste diametrul conductorilor electrici), este din cupru masiv, cu o impedanta carac. de 100-105? si cu cel putin 6 rasuciri pe metru. In continuare iata cateva tipuri de cabluri care sunt in conformitate cu standardul IBM:
Cablul de tip 1. Este construit din cupru si serveste numai la transferul de date. Consta din doua cabluri bifilare torsadate, din conductoare masive de calibrul 22, ecranat atat cu folie cat si cu tesatura metalica si acoperit cu un invelis de PVC.
Cablu de date si telefonic de tip 2. Serveste atat pentru transmisia de date cat si pentru convorbiri telefonice. Este similar cu cablul de tip 1 dar are patru perechi aditionale de cabluri torsadate (calibru 22) – se gaseste in variante plenum si nonplenum.
Cabluri bifilare torsadate, telefonice de tip 3. Constau in 4 de cabluri de calibru 24 in PVC. Este echivalent cu specificatia IBM Rolm si este disponibil sub forma plenum. Este neecranat si nu este tot atat de imun la zgomot ca acela de tip 1 atunci cand este folosit pentru date.
Cablu din fibre optice de tip 5. Contine fibre optice multimod de 100/140 microni (miez de 100 microni inconjurat de un strat de 140 microni). Acesta nu este definit in specificatiile IBM.
Cablu undercarpet de tip 8. Este util in birouri sau zone unde nu exista pereti permanenti. Consta din doua perechi de conductoare masive de calibru 26 intr-un invelis plat.
Despre protocoalele utilizate de nivelul logic al retelei voi pomeni la urmatorul mare tip de retea si anume WAN. Nu voi descrie un WAN oarecare ci chiar pe cel mai mare dintre toate si anume Reteaua Retelelor sau Super Reteaua: INTERNET-ul.

PROTOCOALE SI STANDARDE FOLOSITE IN RETELELE DE COMUNICATIE

O retea de comunicatie are nevoie de hardware si software, adica entitati fizice si logice. Comunicarea intr-o retea nu ar fi posibila daca nu ar exista reguli specifice, numite protocoale sau sisteme de transmisie. In continuare vor fi prezentate cateva standarde si protocolale mai des folosite:
-ATM (Asynchronous Transfer Mode) Modul de transfer asincron: Este un sistem de transmisie orientat pe conexiune, care transporta pachete sau celule in retea. Inainte de inceputul transmisiei datelor propriuzise, trebuie stabilita o cale (conexiune) in retea pentru celula respectiva. Transmisia este asincrona, adica momentul de inceput al transmisiei unei celule nu ste predeterminat. Un pachet ATM este o celula cu lungime fixa de 53 octeti, din care 48 sunt date utile si 5 octeti anet sau coada.
Avantajele sistemului ATM: poate transporta orice tip de informatie, suporta comutatia de circuit sau de pachet. In comutatia de pachet, comutatia e activata doar cand se transmite celula; in acest fel, latimea de banda a retelei este folosita eficient, dar limiteaza viteza comutatiilor. In comutatia de pachet, celulele se transmit incontinuu pe o linie stabilita, suporta transmisia la orice scara, in retele LAN, MAN sau WAN, fara transformarea semnalului, garanteaza calitatea serviciilor: capacitatea de transport, latime de banda, intarzieri si controlul erorilor.
-Ethernet este foarte folosit in retele LAN si are o rata de transfer de 10Mb/s folosind o pereche de fire rasucite (cablu UPT) si/sau fibre optice. Au fost dezvoltate si versiuni mai performante: Fast Ethernet cu 100Mb/s si Gigabit Ethernet care transmite cu 1Gb/s.
Standardul Ethernet foloseste protocolul CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Acest protocol descrie functionarea a trei elemente principale ale unui sistem Ethernet: mediul fizic care transporta semnalul, regulile de acces la mediul fizic si cadrul Ethernet, care reprezinta un set de biti care transporta semnalul. Ethernet poate fi folosit si in retele MAN, WAN, si permite interfatarea cu retele SONET si ATM.
-Fiber Distributed Data Inteface (FDDI) se foloseste in retele LAN,MAN,WAN de trafic inten, avand o rata de transfer de 100Mb/s. FDDI foloseste o topologie DUBLU INEL pe doua sensuri de rotatie, ilustrata in figura urmatoare:
O statie de acces este conectata la ambele cai ale inelului: prin portul A se conecteaza la calea primara, iar prin portul B la calea secundara. Informatia circula prin intermediul unui jeton (TOKEN) care este generat de statia principala. Cand o statie doreste sa transmita date, preia TOKEN-ul si transmite un cadru FDDI, dupa care repune TOKEN-ul in inel.
-Internet Protocol (IP) este cel mai folosit. Impreuna cu alte protocoale, furnizeaza toate functiile necesare transmisiei de date. Este folosit cel mai des impreuna cu protocolul TCP (Transmission Control Protocol) si din aceasta cauza mai este numit TCP/IP.
Unitatea de baza cu care lucreaza IP se numeste datagrama. Mesajul este impartit in pachete care sunt transmise in retea ca unitati independente. Pachetele au lungime variabila, pot fi trimise pe rute diferite si pot sa nu ajunga in ordine.
Avantajul major al acestui protocol este simplitatea; poate lucra cu aproape toate sistemele de transmisie. Poate transmite si voce, ceea ce reduce costul convorbirilor telefonice la distanta. Dezavantajul principal este ca nu garanteaza calitatea serviciilor.
-TokenRing este versiunea IBM, care foloseste cablu torsadat, si care conecteaza calculatorul la retea prin intermediul unei prize legate la camera de cabluri dispusa intr-o pozitie centrala.
Caracteristici: topologie inel cablat in stea, metoda de acces prin transferul jetonului, cablu torsadat ecranat (STR) sau neecranat (UTP), viteze de transfer de 4 si 16 Mps, transmisie in banda.
Conectorul intr-o retea TokenRing gazduieste de fapt inelul.
Denumiri pentru concentrator: MAU, SAU, SMAU.

TELEVIZIUNEA PRIN CABLU

CATV (Community Antenna Television) este un sistem de televiziune in care semnalul (de tip analogic) este trasmis prin cablu catre un abonat individual.
Semnalul care este distribuit prin sistemul CATV, provine de la un satelit, o antena cu microunde sau de la o magistrala cu fibre optice. Acesta este procesat, apoi cu ajutorul unui emitator este retransmis prin fibra optica. Este folosit un amplificator pentru a mari puterea semnalului optic si un distribuitor pentru transmisia pe mai multe fibre. Unitatea de procesare, emitatorul si distribuitorul constituie centrul de control al unui sistem CATV. Un segment de transport al unui sistem CATV este bazat in intregime pe fibra optica. Pentru o singura fibra, semnalul trece printr-un HUB secundar si apoi in nodul receptor optic. Distanta la care se transmite in mod normal este de ordinul zecilor de kilometrii. Optional, pentru a combate atenuarea, se pot folosi amplificatoare in lungul fibrei optice. Topologia unui segment de transport poate fi stea sau inel. Segmentul de distributie incepe cu un nod receptor optic si se termina la intrarea in televizorul abonatului. Nodul receptor optic converteste semnalele optice in semnale electrice si le trimite mai departe pe cablul coaxial. Cablul coaxial impune o limitare a latimii de banda la 160 Mbiti/s.
Pentru a face posibila si transmisia de date in ambele directii in sistemul CATV, este necesara inlocuirea infrastucturii CATV cu una de tip full-duplex.

RETEAUA WAN

O retea WAN este alcatuita din foarte multe calculatoare legate in retea si care este intinsa pe o suprafata intinsa, in cazul Internet-ului pe tot globul. Reteaua este alcatuita din multe servere care in general sunt masini UNIX, care pot asigura intr-adevar un multitasking controlat si un multithreading adevarat, spre deosebire de Windows care doar simuleaza doar (foarte bine intr-adevar)aceste lucruri.
In cadrul acestui tip de terea se folosesc anumite protocoale de reteapentru a putea transmite date in cadrul unui asemenea gigant. Se folosesc de asemenea adrese de locatie numite adrese IP (Internet Protocol) cu ajutorul carora serverele de Internet gasesc mult mai usor calculatoarele din retea. In cadrul acestei retele se foloseste un protocol de transfer de date care de fapt este o denumire colocviala pentru mai mult de 100 de protocoale diferite dar care au fost inglobate sub aceeasi denumire TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Acest protocol cuprinde intre altele si protocoalele de Telnet (Terminal emulation), FTP (File Transfer Protocol), HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Acest protocol a fost elaborat de Ministerul Apararii Nationale din SUA in anii ’70 si are si acum cea mai larga arie de utilizare. Principalele avantaje pe care acesta le prezinta ar fi:
• Independenta de platforma. Protocolul TCP/IP nu a fost conceput pentru utilizarea intr-un mediu destinat unui anumit tip de hardware sau software. A fost si este utilizat in retele de toate tipurile.
• Adresare absoluta. TCP/IP asigura modalitatea de identificare in mod unic a fiecarei masini din Internet.
• Standarde deschise. Specificatiile TCP/IP sunt disponibile in mod public utilizatorilor si dezvoltatorilor. Oricine poate sa trimita sugestii de modificare a standardului.
• Protocoale de aplicatie. TCP/IP permite comunicatia intre medii diferite. Protocoalele de nivel inalt cum ar fi FTP sau TELNET, au devenit omogenizate in mediile TCP/IP indiferent de platforma.
Conectarea la INTERNET: Aceasta se poate face la noi prin doua modalitati prin modem sau prin cablu de televiziune. In ambele cazuri avem nevoie de un ISP (Internet Service Provider) care sa furnizeze servicii de conectare la Internet. Aceste ISP-uri pot oferi o conectare mai rapida sau mai lenta in functia de serverele pe care le poseda. Daca Serverul este configurat sa poata fi folosit si ca Proxy atunci automat si calitatea serviciului se va imbunatatii, un server de Proxy foloseste disc-uri de Cache astfel incat paginile si in general informatia pe care utilizatorul o cere prin intermediul protocoalelor se va descarca in primul rand pe acele disc-uri de cache asigurand astfel o comunicare mai buna cu clientul. Transmiterea datelor se face pe bucati numite „packages” care in cazul cel putin al unui modem sunt destul de mici si astfel se intalneste de multe ori situatia cand serverul de pe care se ia respectiva informatie sta si asteapta ca propriul nostru calculator sa primeasca acele packages. Marimea acestor packages se numeste MTU(Maximum Transfer Unit). In cazul unui modem de mica viteza cu cat MTU-ul este mai mic cu atat mai bine, cu atat mai repede se desfasoara tranzactia datelor.
Conexiuni prin modemuri asincrone: ISP-ul asigura o conexiune de dial-up cu ajutorul unui protocol numit PPP (Point-toPoint Protocol) sau SLIP (Serial Line Internet Protocol).
• SLIP. Este un protocol extrem de simplu, care furnizeaza un mecanism de transmitere printr-o conexiune seriala a pachetelor generate deIP (datagrame). Transmite datagramele pe rand, separandu-le printr-un octet numit SLIP END, pentru a sugera ca marcheaza sfarsitul unui pachet. SLIP nu asigura mijloace de corectare a erorilor si nici de comprimare a datelor, astfel ca a fost inlocuit de PPP.
• PPP. Este un protocol pe trei niveluri care imbunatateste fiabilitatea comunicatiilor seriale TCP/IP prin asigurarea mijloacelor pentru corectarea erorilor si pentru comprimarea datelor, caracteristici care ii lipsesc protocolului SLIP. Cele mai multe pachete TCP/IP contin suport pentru PPP, la fel ca si majoritatea ISP-urilor. Daca ar fi sa alegem ar trebui sa ne indreptam spre PPP deoarece asigura capacitate de transfer superioara si comunicatii mai sigure.
Comunicarea prin Intermediul HTTP: Dupa cum ii spune si numele este un protocol care permite transformarea unor comenzi de formatare de text. Aceste comenzi sunt scrise in limbajul HTML (Hyper Text Markup Language) si care pot fi scrise cu ORICE tip de editor de texte sunt mai apoi interpretate de un parser integrat intr-un Browser si care astfel ne permite sa vizualizam pe Internet documente realizate in cele mai felurite moduri, in functie de imaginatia si resursele celui care a creat acel document. De fapt ce este HTML-ul mai exact?
HTML-ul este un set de conventii pentru marcarea portiunilor de document astfel incat fiecare portiune sa apara cu format distinct atunci cand documentul este accesat de un program de analiza sintactica (parser). HTML este limbajul de marcare ce stabileste aspectul documentelor WWW (World Wide Web), iar prin intermediul browserelor se poate vedea documentul gata formatat.
HTML este de fapt un subset al standardului SGML (Standard Generalized Markup Language) si include capacitati care permit autorilor sa insereze hiperlegaturi care afiseaza alte documente HTML cand se executa clic pe ele.

SERVICII PE LINII TELEFONICE DIGITALE (ISDN)

ISDN-ul este un standard international de comunicatii video, vocale si de date prin linii telefonice digitale. Acest standard necesitã linii speciale si suportã rate de transfer de 64 Kbps. Multe linii telefonice ale firmelor de telefonie au douã canale, numite canale B. Astfel, acestea se pot folosi una pentru voce si cealaltã pentru date sau se pot aloca ambele linii pentru date, caz în care rata de transfer atinge 128 Kbps. Versiunea ISDN originalã foloseste transmisia în bandã largã. O altã versiune, numitã B-ISDN, poate sustine o ratã de transmisie de 1.5 milioane bps prin cabluri cu fibre optice, dar ea nu este larg rãspânditã. Aceastã paginã prezintã bazele ISDN, incluzând multã informatie practicã precum si câteva descrieri tehnice cinstite ale ISDN ca: standardul de transmitere simultanã a vocii, imaginilor video si a datelor (B-ISDN), ISDN-ul de bandã îngustã etc. În final, întâlnim câteva discutii interesante despre directia în care se îndreaptã ISDN-ul în viitor.

Bibliografie:

http://www.x3m.ssitl.ro/ScoalaOnline/
http://www.byte.ro/
http://www.bobtech.home.ro
http://www.linux.ro/
Revista CHIP 5/2000
Retele de calculatoare – editura Teora
TCP/IP - editura Teora