Dispozitive de conectare la reea Dispozitive de conectare

Dispozitive de conectare la rețea

Dispozitive de conectare la rețea O rețea de calculatoare este un ansamblu de calculatoare interconectate în vederea partajării anumitor resurse. Reţeaua este utilizată pentru transmiterea de date, aplicaţii vocale, video între utilizatorii acesteia. Reţelele sunt formate din computere, cabluri, dispozitive de conectare la rețea (hub, router, switch, punte) ș. a. care formează infrastructura reţelei. Toate reţelele, indiferent că sunt mari sau mici, sunt folosite astfel încât utilizatorii să poată partaja resurse şi să comunice. Placa de interfață pentru rețea - este dispozitiv indispensabil conectării la rețea a calculatorului personal, care asigură legătura dintre calculator şi mediul fizic al reţele. Pe lângă aceasta, placa de rețea mai îndeplineşte şi funcţia de conversie de date prin intermediul unui dispozitiv numit transiver (transmițător și receptor) care modifică modul de transfer al datelor din format paralele (mod de transfer secific sistemului de calcul) în format serial (mod de transfer specific mediului extern al rețelei) şi invers. Sistemul de adresare de bază utilizat pentru a transfera datele de la un calculator din reţea la altul este asigurat de plăcile de reţea. Orice placă de interfață pentru rețea este indentificată printr-o adresă unică numită adresă MAC (Media Acces Control) care este inscripţionată într-un cip ROM (Read only memory) de pe placă.

În cadrul rețelei de calculatoare este nevoie de unele dispozitive pentru conectarea diferitelor calculatoare, imprimante şi a altor componente ale reţea. Unele dintre acestea au simplul rol de a conecta calculatoarele, altele însă sunt folosite pentru a spori viteza cu care fluxul de date circulă prin mediul de reţea, iar altele participă la stabilirea modului în care traficul de date se desfăşoară în reţea. Dintre acestea pot fi amintite hub-urile, repetoarele, punțile, comutatoarele și routerele. Huburile sunt dispozitive utilizate de regulă pentru conectarea reţelelor locale, de mici dimensiuni. Ele îndeplinesc rolul de puncte centrale de conectare pentru reţelele locale configurate sub formă de stea. Orice hub are în partea din spate un număr de opt sau mai multe porturi prin care se asigură punctele de conectare pentru dispozitivele din reţea. Calculatoarele şi alte dispozitive sunt ataşate la hub prin cabluri individuale de reţea. Avantajul folosirii unui hub apare în momentul în care se defectează un calculator conectat la rețea, deoarece rețeaua rămâne funcțională în continuare. Aceste dispozitive nu duc evidența datelor care trec prin ele. Un pachete de date care intră printr-un port al acestuia este transmis mai departe spre celelalte porturi, neștiindu-se care este destinația pachetului de date. Acesta este un dezavantaj, deoarece fluxul de date este frânat sub viteza normală, apărând așa numitul proces de coliziune a datelor.

Repetoare Diferitele tipuri de cablări de reţea au toate o distanţă maximă pe care pot transporta semnalul de date, dincolo de care semnalul se degradează, este atenuat. În cazul în care o reţea locală trebuie extinsă dincolo de lungimea maximă pentru un anumit tip de cablare, sunt utilizate repetoarele. Un repetor este un dispozitiv analogic, cu un singur port de intrare și un singur port de ieșire, care conectat între două segmente de cablu, preia semnalul şi îl regenerează în ambele direcții, astfel încât acesta îşi păstrează integritatea pe o lungime mai mare a mediului de reţea decât este posibil în mod normal. Repetoarele nu au nici un fel de posibilitate de a direcţiona traficul din reţea sau de a decide asupra traseului particular pe care ar trebui să-l urmeze anumite date – ele sunt simple dispozitive prezente în reţea, care amplifică semnalele de date pe care le primesc.

Punţi (Bridge) - sunt dispozitive interreţea utilizate pentru conservarea lăţimii de bandă disponibilă întro reţea. Atunci când reţelele locale încep cu adevărat să se dezvolte, traficul de date din reţea începe să copleşească lăţimea de bandă (capacitatea maximă de tranzitare) disponibilă în mediul de reţea. O strategie utilizată pentru conservarea lăţimii benzii este divizarea reţelei în segmente mai mici, prin izolarea traficului de date dintre acestea. Punțile controlează tot traficul din rețea, folosindu-se de adresele MAC a calculatoarelor pentru a transmite date, adrese reținute într-o tabelă. Puntea verifică adresa sursei și adresa destinație, iar în cazul în care aceasta nu se află în tabelă puntea transmite pachetul de date către toate segmentele. Punţile sunt dispozitive mai inteligente decât hub-urile şi repetoarele, au chiar un soft propriu pentru a-şi îmbunătăţi rolul, dar au un dezavantaj și anume că prin transmiterea pachetului de date la toate segmentele în cazul necunoașterii adresei MAC a destiației produc asa numitele “avalanșe” de date.

Comutatoare (Switch) Aceste dispozitive sunt utilizate pentru a gestiona lățimea de bandă în rețele de mari dimensiuni. Acestea controlează fluxul de date utilizând adresa MAC care este plasată pe fiecare pachet de date (şi care coincide cu adresa MAC a plăcii de interfaţă de reţea de pe un anume calculator). Lista cu adresele MAC este reținută într-o tabelă numită “filter table”. Comutatoarele împart reţelele în reţele locale virtuale și utilizează o combinaţie de elemente hardware şi software pentru a comuta pachetele de date între calculatoare şi alte dispozitive din reţea. Principalele diferențe între punte și comutator sunt că acesta din urmă nu conectează segmente de rețea ci calculatoare, iar transferul pachetelor de date este făcut prin hardware fiind mult mai rapid comparativ cu cel făcut prin soft de către o punte. Componentele hardware ale comutatorului asigură transferul de date full duplex.

Routerele sunt cele mai inteligente echipamente de conectare la rețea. Acestea conectează între ele două sau mai multe rețele, fie că sunt de același fel, fie că nu sunt. Ele operează la nivel reţea, un nivel superior celui la care operează punţile şi comutatoarele. Un ruter foloseşte o combinaţie de componente hardware şi software(sistem de operare) pentru a ruta de fapt datele de la sursă la destinaţie. Spre deosebire de celelalte dispozitive de conectare amintite, ruterele sunt folosite la conectarea reţelelor WAN. Aceste dispozitive nu se folosesc de adresele MAC, ca și punțile sau comutatoarele, ci de adresele IP ale pachetelor aflate în tranzit pentru a determina care este calea optimă de rutare a acestora și care este interfața de ieșire spre care trebuie să trimită pachetele de date. Traficul de date care ţine de o anumită subreţea este păstrată la nivel local, ruterul netrimițând mai departe decât datele care sunt destinate altor subreţele din reţeaua extinsă.

Scopul unui router este de a examina pachetele de date și de a determina cea mai bună care de transmitere a acestora spre destinație. Pentru asta el folosește o tabelă de rutare, care se poate configura manual sau automat (configurarea automată presupune adăugarea în tabela de rutare a altor rute pe care nu le cunoaște, din tabela de rutare a routerelor cu care este interconectat). Tabela de rutare conține adresa rețelei, masca de subrețea a acesteia, adresa următorului router și interfața de ieșire pentru destinația respectivă, precum și metrica (costul rutei respective, care crește cu cât ruta este mai lungă) și distanța administrativă (care face diferența între diferitele tipuri de rețele – statice, dinamice). Rețelele sunt plasate în tabelă în ordinea descrescătoare a măștii de subrețea, de la cele mai mici spre cele mai mari, iar routerul parcurge liniar această tabelă. Procesul de rutare două părți distincte și anume determinarea căii optime de transfer de date și comutarea informațiilor între sursă și destinație. Pentru prima parte se folosește de tabela de rutare și protocoale de rutare, fiind calculate metrica și distanța administrativă. Cea din urmă are o importanță mai mare în alegerea rutei optime. Comutarea informațiilor se realizează în mai mulți pași: - Examinarea pachetelor de date și a adreselor de destinație. - Determinarea adresei routerului spre care trebuie trimise pachetele. - Determinarea interfeței pe care urmează să fie trimise pachetele. - Trimiterea pachetelor pe interfața corespunzătoare către destinație. Spre deosebire de celelalte echipamente de conectare la rețea routerul este singurul care poate asigura conectarea rețelei de calculatoare la internet.