Rețele

Notiuni generale

Secolul XX a fost marcat, din punct de vedere tehnologic, de nevoia oamenilor sa stranga, sa proceseze si sa distribuie informatii. Aceasta nevoie a "alimentat" cercetarile care s-au finalizat prin instalarea retelelor globale de telefonie fixa si mobila, aparitia industriei de calculatoare, lansarea satelitilor de telecomunicatii.

Un pas important a fost fuziunea retelelor de telecomunicatii cu industria calculatoarelor, rezultand retelele de calculatoare. Toate aceste tehnologii au facut sa dispara diferentele dintre procesele de colectare, procesare si distribuire a datelor. Sistemele de tip "mainframe" au disparut si ele, lasand locul noilor (si mult mai performantelor) retele de calculatoare.

Prin retea de calculatoare intelegem o colectie de calculatoare autonome interconectate printr-o singura tehnologie. Doua calculatoare se considera interconectate daca au posibilitatea sa schimbe informatii (prin fire, unde radio, infrarosu, etc). Internetul nu este o retea, ci o colectie de mai multe retele. WWW nu este o retea, ci un serviciu al Internetului-

Deoarece retelele de calculatoare sunt subiectul acestui curs, vom folosi termenul de "retea" cu sensul de "retea de calculatoare".

inainte de a incepe trebuie sa stim la ce pot fi folosite retelele de calculatoare. Dezvoltarea masiva a tehnologiilor folosite in retele de calculatoare este o dovada a interesului fata de acestea al companiilor (si persoanele fizice).

Scurt istoric

in anii 1950, Departamentul de Aparare al S.U.A. avea nevoie de o retea care sa inlocuiasca actuala retea (vulnerabila deoarece era bazata pe linii telefonice inchiriate) cu una de capabila" sa functioneze chiar dupa un atac nuclear. Diverse proiecte au fost analizate (si respinse), in 1957, dupa plasarea pe orbita a satelitului Sputnik de catre U.R.S.S, presedintele Eisenhower a infiintat Advanced Research Projects Agency (ARPA) care sa coordoneze diverse proiecte de cercetare.

in 1969, ARPA a pornit o retea de calculatoare denumita ARPANEi, care conecta supercalculatoare din diverse centre militare si universitare. Pentru transmisia datelor erau folosite linii telefonice inchiriate. Datele erau transmise sub forma unor pachete de diverse dimensiuni. Pentru a fi conectate la aceasta retea, universitatile trebuiau sa semneze contracte de cercetare cu Departamentul de Aparare.

in 1980, National Science Foundation a infiintat reteaua NSFNET, cu o structura asemanatoare cu a ARPANET-ului, dar cu scopuri pur academice. impreuna cu NSFNET, NSF a infiintat si alte 20 de subretele. Ulterior, NSFNET si ARPANET au fost conectate impreuna, in 1990, Advanced Network and Services (formata din MERIT, MCI si IBM) au preluat NSFNET, au imbunatatit echipamentele (ajungand la viteze de transfer de 45 Mbps) si au vandut-o catre America Online in 1995.

in 1990, Tim Berners-Lee a prezentat o prima varianta a standardului HTTP. Mosaic (primul browser HTML, scris de Marc Andreessen) si WWW au transformat Internet-ul dintr-o retea guvernamentala si academica intr-una accesibila publicului larg.

Utilizari ale retelelor de calculatoare

Companii

Dupa cum am spus, companiile sunt cele mai interesate de retelele de calculatoare. Acest lucru este firesc, deoarece multe companii au mai multe sedii (sau macar departamente) care fac frecvent schimb de informatii si documente. De multe ori, aceste documente sunt scrise la un departament, transportate la alte departamente, dupa care sunt aruncate sau (si mai rau) pastrate la arhiva de destinatari. Toate acestea reprezinta cheltuieli inutile (pentru hartie, accesorii de papetarie, transport si depozitare). Retelele de calculatoare permit reducerea cheltuielilor si a timpului necesar pentru distributia informatiilor.

in loc sa cumpere (si ulterior, sa intretina) o imprimanta ieftina pentru fiecare angajat, companiile prefera sa cumpere o imprimanta mai performanta (si chiar mai ieftina) care sa fie folosita de toti angajatii. Deci partajarea resurselor (hardware, software si informatii) este un alt motiv pentru care companiile sunt interesate de retele de calculatoare. in acest caz, resursele (hardware, software si datele) vor fi gestionate si oferite de un server {o componenta fizica sau un program) la care vor avea acces mai multi clienp (o componenta fizica sau un program). Clientul cere informatii sau servicii, iar serverul prelucreaza cererea respectiva si trimite clientului rezultatele.

Retelele de calculatoare permit calculatoarelor sa comunice intre ele. Prin intermediul calculatoarelor oamenii comunica mult mai usor, folosind o gama larga de servicii: posta electronica (e-mail), lucru la distanta, videoconferinta, etc.

Tot mai multe companii folosesc retelele de calculatoare pentru comert electronic, in special cu clientii si furnizorii. Folosind retelele de calculatoare, producatorii pot sa onoreze mai rapid cererile clientilor si sa comande materia prima doar atunci cand este necesar. Amazon (sit pentru vanzarea cartilor pe Internet) a reusit astfel sa vanda milioane de carti fara sa aiba nici macar una in stoc.

Persoane fizice

Persoanele fizice folosesc retele de calculatoare pentru scopuri asemanatoare cu cele ale marilor companii. Exista totusi si unele diferente. Cea mai importanta utilizare ramane totusi accesul la informatii de la distanta, fie ca este vorba de stiri, carti, relaxare sau orice altceva. Multe ziare si biblioteci ofera variante on-line ale publicatiilor lor.

Ca si companiile, utilizatorii privati folosesc diverse servicii de comunicare pe care retelele de calculatoare le pun la dispozitie: instant messaging, chat rooms, newsgroups, videoconferinte, telefonie prin Internet, radio si televiziune prin Internet, etc.

Comertul electronic pe care companiile il folosesc atat de mult in interese proprii, poate fi folosit si de utilizatorii de rand pentru a evita aglomeratiile din magazine sau pentru a-si procura ultimul model de tricou M- Folosind Intemetul, utilizatorului ii este mult mai usor sa afle informatii despre produs inainte de a-l cumpara.

Mai nou, retelele de telefonie fara fir permit oricui sa foloseasca un telefon mobil ca sa acceseze informatii de pe Internet, sa-si citeasca posta electronica, sa-si plateasca facturile, etc. Exemplele pot continua, dar noi o sa ne oprim aici.

Criterii de clasificare

Atunci cand clasificam retele de calculatoare cele mai folosite criterii sunt: tehnologia folosita pentru transmisia datelor si dimensiuni. Bineinteles ca exista si alte criterii, dar acestea ne dau informatiile cele mai importante pentru retele obisnuite.

Tehnologia folosita

Din punct de vedere al tehnologiei folosite pentru transmisia datelor, putem clasifica retelele de calculatoare in doua mari grupe:

- retele cu difuzare (broadcast networks)

- retele punct-la-punct (point-to-point networks)

O retea cu difuzare are un singur canal de comunicatie care este partajat de toate calculatoarele conectate la reteaua respectiva. Datele sunt transmise sub forma unor mesaje denumite pachete. Pachetele transmise de orice calculator sunt receptionate de toate celelalte calculatoare (de aici denumirea de difuzare). Anumite informatii din interiorul pachetului permit identificarea calculatorului destinatie. Acesta va procesa datele din pachet, iar celelalte calculatoare (carora nu le era destinat mesajul) il vor ignora.

Retelele cu difuzare permit in general transmiterea spre procesare a unui pachet la toate calculatoarele (broadcasting). Unele retele permit transmiterea spre procesare a unui pachet doar la anumite calculatoare (multicasting).

O retea punct-la-punct are mai multe canale de comunicatie intre diferite calculatoare. Pentru a ajunge de la calculatorul sursa la destinatie, un pachet poate sa treaca prin mai multe calculatoare intermediare. in general, exista mai multe rute (de lungimi diferite) pe care un pachet poate sa le foloseasca pentru a ajunge la destinatie.

De regula, retelele punct-la-punct se folosesc pentru distante mari, iar retelele cu difuzare se folosesc pentru retele de dimensiuni mai mici.

Dimensiuni

Un alt criteriu de clasificare al retelelor de calculatoare este dimensiune zonei geografice deservita de aceastea. in acest sens avem urmatoarele categorii:

- retele personale (personal area network)

- retele locale (local area network sau LAN)

- retele metropolitane (metropolitan area network sau MAN)

- retele de arie larga (wide area network sau WAN)

- retele globale (internet sau internetwork)

Retelele personale de calculatoare deservesc un singur utilizator. Echipamentele conectate sunt plasate la distante mici unele de altele (in jur de 1 metru). De exemplu, un mouse fara fir conectat la un calculator.

Retelele locale sunt retele private de calculatoare situate intr-o camera, o cladire sau un campus, aria acoperita de acestea avand o raza de pana la 1 Km. Datorita dimensiunilor mici pot fi calculati timpi de transfer ai datelor in conditiile cele mai nefavorabile. Acest lucru permite folosirea unor tehnici mai deosebite de management a retelei.

Retelele metropolitane deservesc orase intregi, cel mai cunoscut exemplu fiind serviciu internet prin cablu TV. Un exemplu modern de retea metropolitana este reteaua de