Clasificarea retelelor.
Dintre diversele criterii de clasificare a retelelor de calculatoare cele mai raspindite sunt:
aria de cuprindere;
topologia;
tehnica transferului de date, inclusiv de comunicatie.
Dupa aria de cuprindere se deosebesc retele de calculatoare:
locale-LAN (Local Area Network);
metropolitane- MAN (Metropolitan Area Network);
de arie larga- WAN (Wide Area Network).
Retelele locale includ statii (calculatoare, terminale) si sistemul de transfer date, plasate in aria uneia sau a catorva cladiri megiese la distante de la sute de metri pina la citiva kilometri.
Retelele metropolitane cuprind aria unui oras, asigurand distante intre componente de pina la zeci de kilometri.
Retelele de arie larga nu sunt limitate, practic, in aria posibila de cuprindere. In caz general terminalele, calculatoarele pot fi plasate in cele mai indepartate colturi ale Pamantului.
Legaturile dintre cmponentele
de baza ale unei retele caracterizeaza topologia retelei. Dupa
topologie se deosebesc retele (fig.2): stea; arbore; magistrala;
inel; plasa; fiecare-cu-fiecare sau completa. La toate aceste
topologii, cu exceptia topologiei magistrala, statiile si
nodurile de comutatie sunt conectate prin canale punct-la-punct, realizind
comunicarea directa, fara comutatie, intre perechile de statii sau noduri
adiacente. La topologia magistrala, insa, toate statiile sunt
conectate la un mediu comun de transmisie date.
Figura 2. Structuri topologice ale retelelor de calculatoare.
Ca mediu de transmisie pot servi: cablul coaxial, firele torsadate si fibra optica. Un caz particular al retelelor de topologie magistrala sunt retelele radio cu difuzare, in care ca madiu de transmisie se foloseste spatiul inconjurator.
Cea mai frecvent intilnita, la retelele de arie larga, este topologia plasa (fig.2e). Ea ofera doua sau mai multe cai de transmisie date intre fiecare pereche de noduri. In acest mod se asigura o fiabilitate mai inalta de functionare, comparativ cu topologia arbore.
Cea mai fiabila, din punctul de vedere al legaturilor intre noduri, este topologia cmpleta (fig 2f). Ea este insa si cea mai costisitoare, din cauza utilizarii celor mai multe canale de comunicare.
In functie de tehnica transferului de date utilizata, retelele de transfer date se impart in:
retele cu comunicatii comutate;
retele cu difuzare.
Retelele cu comunicatii comutate constau din noduri de comutatie (NC) interconectate prin canale de comunicatie (fig.1). In functie de tehnica de comunicatii implimentata, se deosebesc:
retele cu comutare de circuite;
retele cu comutare de mesaje;
retele cu comutare de pachete.
Retelele cu difuzare au un singur canal de comunicatie, partajat intre statiile atasate. Cind o statie transmite, toate celelalte pot receptiona informatiile respective. Destinatarul este indicat printr-un identificator special (adresa). In asemenea retele se cere coordonarea accesului statiilor la mediul pentru transmisie. In functie de mediul de transmisie utilizat si aria de cuprindere,se deosebesc:
retele radio cu difuzare;
retele de sateliti cu difuzare (cosmice);
retele locale cu difuzare.
In retelele cu comutare de circuite, nodurile de comutatie, denumite comutatoare de circuite, la cerere stabilesc conexiunile solicitate intre canalele de comunicatie adiacente. Pentru transferul de date intre doua statii, mai intii se stabileste conexiunea intre ele via nodurile de comunicatie respective. Circuitul comutat format are o viteza uniforma de transmisie pe toata lungimea sa. Dupa transmisia de date, cand necesitatea in pastrarea conexiunii decade, conexiunea se desfiinteaza.
In retelele cu comutarea de mesaje, nodurile de comutatie, comutatoare de mesaje, receptioneaza fiecare mesaj, il memorizeaza temporar, determina canalul de iesire si retransmit mesajul urmatorului nod din retea in conformitate cu destinatia lui. De mentionat, ca transmisia unui mesaj la un alt nod se face doar dupa receptia lui in intregime si analiza respectiva.
Comutarea de pachete este o dezvoltare fireasca a comutarii de mesaje. Ea inlatura in mare masura neajunsurile mai esentiale ale comunicarii de mesaje: se reduce durata transmisiei si capacitatea necesara a memoriei nodurilor de comunicatie. Pentru aceasta se limiteaza dimensiunea unitatilor de date ce pot fi transmise in retea. Dimensiunile tipice sunt de la zeci de octeti pina la citeva mii de octeti.
Daca mesajul de transmis depaseste limita stabilita, atunci el se imparte de catre statia-sursa in segmente mai mici respective. La fiecare segment sunt adaugate anumite informatii de control, formind unitatea de date numita pachet. Fiecare pachet este transmis prin retea, de la un nod la altul, pina la la statia-destinatie. La statia-destinatie din pachete aparte este asamblat mesajul corespunzator.
Se fabrica noduri de comutatie a pachetelor cu viteza de lucru de pina la zeci de mln. pachete pe secunda. De exmplu, comutatorul Core Builder Enterprise Switch asigura comutarea a 50 mln.pach./s, iar comutatorul Switch E8 al Berklei Network - circa 70 mln.pach./s.
§.5. Caracteristici de baza
Caracteristicele unei retele pot fi privite atit din punctul de vedere al utilizatorului, cat si sub aspectul intern al retelei insasi. Anume a doua categorie de caracteristici si asigura, pina la urma, performantele serviciilor oferite abonatilor. Ea include caracteristici ale componentelor, dar si caracteristici de ansamblu, cum ar fi topologia retelei. Aceste caracteristici sunt de domeniul de interes mai cu seama al grupurilor de proiectare si de administrare a retelei. In continuare se vor prezenta unele caracteristici din prima categorie.
Fiecare utilizator solicita servicii de la o retea prin cereri (interpelari) concrete, formulate in conformitate cu anumite reguli. Deci, pentru utilizator performantele retelei sunt reflectate de caracteristicile deservirii cererilor sale. Daca tinem cont de multimea utilizatorilor in ansamblu, atunci o retea se caracterizeaza, din punctul de vedere al utilizatorilor, prin capacitate (productivitate), cost, durata de raspuns la o cerere, fiabilitate si gama de servicii oferite.
Capacitatea caracterizeaza puterea retelei de deservire a cererilor utilizatorilor si se determina de volumul lucrarilor respective, ce pot fi efectuate intr-o unitate de timp. Deseori ea se apreciaza prin numarul total al utilizatorilor, ce pot fi deserviti, sau cel al cererilor, ce pot fi indeplinite intr-o unitate de timp.
Costul retelei se determina ca suma costurilor componentelor acesteia.
Durata de raspuns, numita si intirziere, se determina de la momentul lansarii cererii in retea pana la aparitia primului caracter al mesajului de raspuns. Cerintele catre aceasta caracteristica deviaza, in functie de regimul de interactiune a utilizatorului cu reteaua: dialog, cerere-raspuns sau "pe loturi" (engl. batch). O interactiune "utilizator-retea" consta din doua etape:
pregatirea si lansarea de catre utilizator a cererii in retea;
deservirea si redarea de catre retea a mesajului de raspuns.
Regimul de dialog presupune atingerea scopului scontat (solutionarea unei probleme, examinarea unui document, consultarea unei baze de date) in rezultatul unei secvente de interactiuni "utilizator-retea" dependente intre ele - formularea urmatoarei cereri in functie de raspunsurile la cele precedente.
Regimul cerere-raspuns presupune atingerea scopului scontat in rezultatul unei singure interactiuni "utiliuator-retea", independenta cererilor intre ele.
Regimul "pe loturi" presupune atingerea mai multor scopuri (de exemplu, solutionarea unui set de probleme independente) in rezultatul unei singure interactiuni "utilizator-retea". In acest scop intr-un lot, ce formaeza cererea, sunt grupate mai multe sarcini independente.
Durata medie de raspuns nu trebuie sa depaseasca, de regula:
pentru cererile de dialog - 2-3 s cel mult 15s;
pentru cererile in regimul cerere-raspuns - 30-90s cel mult 3-5min;
pentru cererile "pe loturi" - cateva ore sau chiar cateva zile.
Fiabilitatea ecte capacitatea retelei de a-si indeplini functiile in conditiile date, disponibilitatea serviciilor oferite pentru utilizatorii sai. Ea poate fi apreciata prin raportul duratei medii ponderate de functionare normala a serviciilor in retea la durata totala a retelei ( durata functionarii normale + durata restabilirii serviciilor cazute). In ce priveste transferul de date, deseori cerinta de fiabilitate se inainteaza printr-o cerinta pentru o anumita conectivitate de noduri in retea. De exemplu, pentru reteaua ARPA initial a fost stabilita carinta de a asigura cel putin doua cai independente de transfer date intre orisice pereche de noduri ale ei.
