retele informatice t1+
Notiuni generale
Retea de calculatoare –
ansamblul de statii si reteaua de transfer date intre acestea destinat
deservirii cererilor utilizatorilor in procesarea datelor.
Statiile pot fi
calculatoare, camere, imprimante,etc.
Reteaua de transfer date consta
din reteaua magistrala de transfer date si reteaua de acces (de abonat).
Reteaua magistrala consta
din noduri de comunicatie (routere) si canale de transfer date intre acestea.
Reteaua de acces conecteaza
statiile sau retelele locale la reteaua magistrala. Consta din canale de
transfer date, uneori si din concentratoare de date.
Reteaua informatica –
ansamblul de sisteme si aplicatii informatice si reteaua de calculatore pe care
acestea ruleaza.
Functiile componenetelor:
statiile – i/o data; canal de transfer date – schimb de date intre echipamente;
nod de comunicatie – comutarea (switch) canalelor adiacente sau a transferului
de date prin aceste canale; concentrator – capacitate mai mare decat canalul.
Evolutia
43 – primul calculator
electronic Collosus construit la comanda Intelligence Service pentru a descifra
codurile de comunicare din Germania Nazista; Folosirea izolata a unor
calculatoare electronice ‚stand alone’.
54 – cluster de calculatoare
SEAC+DYSEAC – complex de calcul; Folosirea complexelor de calcul (cluster de
calculatoare).
58 – folosirea sistemelor de
teleprelucrare a datelor; schimb de date la distanta (nu prea comod); retea
telegrafica cu teletype-uri (necesita echipament intermediar compatibil cu
reteaua telegrafica).
65 – crearea retelelor de
calculatore (mai multe complexe de calcul interconectate); primul complex de
calcul cu diferite sisteme de operare apare in SUA.
68 – prima retea de
calculatoare in Marea Britanie cu 3 noduri (calculatoare). In NPL (national physics laboratory) – retea de laborator.
ARPA,SITA, CYBERNET,
TYMSHARE – in baza carora s-au dezvoltat mai multe retele.
In Franta – CYCLADE,
TRANSPAL; in Canada – DATAPAC.
82 – EUNET in Europa.
90 – afaceri electronice.
95 – MoldPac in Moldova. 75
– primele transferuri in md. 85 – reteaua academica in md.
SPRINT – cea mai larga
acoperire.
Internet – cea mai cunoscuta
retea de calculatoare.
|
Indicatori |
1969 |
2012 |
2012/1969 |
|
Productivitate, flops |
12*10^6 |
10*10^15 |
1000*10^6 |
|
Capacitate CTD, bps |
56*10^3 |
100*10^9 |
2*10^6 |
|
Nr de calcule |
4 |
700*10^6 |
200*10^6 |
|
Nr de utilizatori |
100 |
2.5*10^9 | 25*10^6 |
Informatie, mesaje continue si discrete. Discretizarea mesajelor continue.
Informatie – caractersticile
unui obiect, proces sau fenomen.
Date – reprezentari concrete
ale informatiei in diverse forme, dar care pot fi preluate si procesate de
calculator.
Mesaj – totalitate de
informatii cu inteles finit; mijloc de schimb de informatii intre statiile
retelei.
Abordare: Shannon Claude a
propus aprecierea informatiei in mesaj dupa incertitudinea inlaturata in urma
citirii acestuia: I=log(2)n; I=–log(2)Pi. i=1,n; I–incertitudine; Pi–probabilitate.
Entropia sursei de
informatie – cantitatea medie de informatie intr-un mesaj generat de sursa:
–∑(Pi*log(2)Pi), i=1,n.
Discrete – care pot fi
reprezentate numeric (scaune 2, studenti 100).
Continue – reprezentate prin
functii continue de unul sau mai multe argumente. Oricare 2 valori nu am lua
pentru o asemenea functie, intotdeauna va exista o a 3-a valoare cuprinsa intre
primele 2 (imagini, voci, temperatura).
Discretizarea –
transformarea mesajelor continue in numerice. 2 teoreme: Fourier – orice
functie cu conduita rezonabila (lipsa intreruperilor de grad 1 sau 2) poate fi
reprezentata fara pierderi de informatie in forma de suma a unor sinusoide. Nyquist
– orice functie continua cu conduita rezonabila poate fi reprezentata fara
pierderi de informatie printr-un sir de valori ale acesteia ce stau la
intervale ∆t≤1/(2∆F); ∆F – latimea spectrului de frecvente a functiei; ∆F=fs-fj;
fs – frecventa sinusoidei cu cea mai mare frecventa Fourier; fj – frecventa
sinusoidei cu cea mai mica frecventa Fourier.
Reprezentarea punctelor in
calculator se face in functie de diapazonul calculat. Eroarea de reprezentare
nu depaseste ∆x/(2√3) (repartitia normala); ∆x – diapazon.
Pixel – punct/patratel.
3d – volume pixel (voxel) –
cub / tetraedru.
Semnale. Transformarea mesajelor in semnale. Codificarea semnalelor. Modularea semnalelor.
Semnal – proces fizic
folosit pentru transmiterea eficienta a informatiei la distanta. Esenta sa
consta in redarea intocmai a informatiei din mesaj. Purtator de semnal (carrier)
– procesul fizic folosit de semnal (curent electric continuu/alternativ, unde
electromagnetice, raze laser, unde infrarosii).
Etapele de transformare a
mesajului in semnal: transformarea mesajului in mai multe semnale primare (in
proces fizic), codificarea acestora, modularea lor pentru a fi transmise.
Codificare – punerea in
corespondenta fiecarui element al mesajului a unui cuvant de cod. Un cuvant cod
consta din elemente de cod. Numarul de elemente de cod in un cuvant se numeste
lungime a cuvantului. Codurile pot fi uniforme (toate cuvintele de cod au
aceeasi lungime) si neuniforme (US-ASCII – 7 bits, UTF-8 – 8 bits, UTF-16 – 16
bits, UTF-32 – 32 bits).
Baza codului – nr total de
elemente de cod diferite la formarea cuvintelor de cod (ASCII, baza, 0 si 1 –
cod binar).
Puterea unui cod – nr de
cuvinte de cod admise, diferite in acest cod. N=b^n, b – baza, n – lungime
cuvant. (ASCII 8 – 256 caractere/cuvinte cod, Unicode – 2^16).
Modularea semnalelor –
punere in corespondenta fiecarui element sau grup de elemente de cod a unor
elemente de semnal a.i. unor grupuri diferite de elemente de cod sa le
corespunda elemente de semnal diferite. Pentru a obtine elemente de semnal
diferite se modifica in modul respectiv anumiti parametri ai purtatorului de
semnal.
Metode clasice de modulare:
curentul continuu sau alternativ. Sirul de biti se reprezint prin elemente de
semnal cu 0 sau 1. Continuu: tensiune, directie, intensitate (modulare
monopolara/monovalenta si bivalenta). Alternativ: parametri: sinusoide,
amplitudine/tensiune, frecventa,faza/unghiul (modularea amplitudinii, in
frecventa, de faza).
Durata semnalului notata T.
Viteza de transfer date/modulare – numar de elemnte de semnal care genereaza
sursa in o secunda: V=B*Ie=B*log(2)N, B=1/T, Ie= log(2)n.
Mai sunt si alti purtatori
de semnal: sir de impulsuri cu parametrii durata impulsului, frecventa, faza;
unda WDM (wave division multiplication).
Sistemul de transfer date punct la punct
Sistemul de transfer date
punct la punct – sistemul dedicat transferului datelor intre 2 echipamente
terminale de date.
Echipament terminal de date
– i/o data (calculator 5V sau nod de comunicatie 12 V).
Canal de comunicatie – mediu
fizic nepartajat (prin un canal poate fi transmis un singur semnal) destinat
transferului semnalelor la distanta.
Unitate de conversie a
semnalului – acordarea amplitudinii si spectrului semnalelor ce se transmit
intre echipament terminal si canal comunicatie.
Unitate de protectie de
erori – sporirea veridicitatii transferului de date.
Canal discret – are la 1 si
0 semnale in forma numerica, 3 parametri: capacitatea transmisiei,
veridicitatea, fiabilitatea de functionare.
Canal de transfer date –
asigura orice veridicitate stabilita anterior in baza folosirii perechii de
unitati de protectie respective, 3 parametri: capacitatea transmisiei,
veridicitatea, fiabilitatea de functionare.
Echipament de grup – asigura
functionare in paralel a 2 sau mai multe canale de transfer date.
Trunchi de transfer date – 3
parametri: capacitatea transmisiei, veridicitatea, fiabilitatea de
functionare, garanteaza orice valoare
dinante stabilita pentru acestia.
Linii de comunicatie
Linie de comunicatie – mediu
fizic nepartajat destinat transmisiei semnalelor la distanta; prin multiplexare
in cadrul acesteia pot fi create 2 sau mai multe canale.
Categorii de linii de
comunicatie:
Fire cablate simple –
pereche din fire de cupru cu izolator.
Fire
torsadate (twisted pair) – fire rasucite din cupru in scopul anularii
interferentei electromagnetice; perechi incepand de la 4 fire (la telefon):
unshielded UTP/neecranate – format din 4 perechi de fire, izolate intre ele,
cel mai des folosit in LAN, mai sunt numite Ethernet, UTP Type:1,2,3,4,5,5e,6,7
(5e – cel mai des sunt folosite, 6 si 7 sunt mai scumpe); shielded STP/ecranat
– fiecare pereche este invelita intr-o folie de ecranare si ofera o buna protectie
impotriva interferentelor si a diafoniei. Foliile de ecranare au, de asemenea,
rolul de conductor de impamantare, a fost utilizat cu precadere in retelele
jeton in inel (token ring), dar in prezent este rar implementat deoarece potentialele
performante superioare tipului UTP nu justifica diferenta mare de pret. In
plus, datorita foliilor, flexibilitatea cablului este mult redusa; Type: 1, 1A;
∆F de la sute de KHz pina la zeci de MHz.
Cablu
coaxial – cablu electric, care se compune dintr-un fir conductor inconjurat de
un material izolator, inconjurat de un alt invelis, conductor la randul sau,
acoperit de un ultim strat izolator. Acesta este utilizat pentru transmisiuni
de inalta frecventa sau pentru semnale de banda larga. ∆F de la zeci pana la
sute de MHz; mai multe cabluri intr-un invelis comun; untilizat pentru centrale
telefonice; in retele se folosesc cate 2 cabluri coaxiale paralele sau chiar si
4 (Quax KG11, 58, 5817, 62, Ethernet 10Base2, thick Ethernet 10Base5).
Fibra optica – miez
transparent din sticla sau plastic acoperit cu un strat reflector din plastic,
apoi un invelis protector exterior. In calitate de purtator de semnal serveste
raza laser monocromatica; o parte din flux se reflecta prin statiile reflector,
acesta fiind fenomen nedorit. Miezul nu e absolut transparent. Semnalul e
transmis prin razele Roentgen care propaganduse se absorb si se reflecta ceea
ce determina caderea de intensitate. Permit transmisii pe distante mai mari si
la largimi de banda mai mari decat alte medii de comunicatie. Fibrele sunt
utilizate in locul cablurilor de metal deoarece semnalul este transmis cu
pierderi mai mici, si deoarece sunt imune la interferente electromagnetice. 2
clase: monomodale/unimodale - d≤λ (d – diametrul miezului transparent, λ –
lungime de unda a razei laser), ∆F pana la zeci GHz, raza laser se propaga
paralel cu miezul transparent, λ=62,5 sau 125 nanometri, lungime maxima a unui
segment e 100 km; polimodale - d≥λ, ∆F pana la sute THz sau GHz, lungime maxima
a unui segment e 10 km, cu cat d e mai mic cu atat capacitatea e mai mare.
Canale de comunicatie
Dupa destinatie pot fi
canale telegrafice, vocale, radio, radio TV, canale speciale pentru transport
de date, canale cosmice.
Vocale dedicate – se
formeaza intre 2 puncte pentru o durata indelungata de timp.
Vocale comutate – se
formeaza temporar pe durata transmisiei informatiei ulterior desfiintindu-se cu
eliberarea resurselor; se formeaza din segmente care se interconecteaza la
statiile telefonice; sunt mai putin calitative si mai ieftine decat cele
dedicate.
Radio – se folosesc in
sistem cu difuzare pentru transmisia informatiei sonore, sursa cu multi
receptor, latime banda pana la zeci de Hz.
TV – transmiterea de
microunde (greu ocolesc obstacole); transmisia directa a undelor la distanta de
40-50 km, latime banda 4, 8, 12 MHz.
Caracteristicile de baza a
liniilor si canalelor de comunicatie: amplitudine – frecventa, amplitudine – faza,
veridicitatea transmisiei, fiabilitate de functionare, capacitatea transmisiei.
C=2*∆F*log(2)(1+Ps/Pz), Ps=puterea semnalului, Pz=puterea
zgomotului/perturbatiei; ∆F=fs-fj.
Echipamente de conversie a
semnalelor – acordarea amplitudinii si spectrului semnalelor ce se transmit
intre echipament terminal si canal comunicatie. In functie de caracterul
semnalului in canalul de comunicatie sunt 2 categorii de echipamente:
echipament pentru canale analogice (modeme), pentru canale numerice (CSU/DSU).
Modem – efectueaza convertirea
semnalelor numerice primite de la echipamentul terminal de date in semnale
analogice (continue) transmise in canalul de
comunicatie (si operatia inversa).
Clasificarea modemelor dupa:
Viteza de transmisie: joasa
pana 600 bps; medie 600-9600 bps; inalta peste 9600 bps;
Ritm de operare: simplex -
transmisie doar in o directie - 1 canal; duplex / fullduplex - transmisie
concomitent in ambele directii - 2 canale; demiduplex - transmisie in ambele
directii dar alternativ - 1 canal, acestea mai pot emula regimul duplex;
Metoda de transmisie: serie
– transmisia datelor bit cu bit consecutiv; paralel – transmisia pe grupuri de
n biti pe n canale paralele; sincron – transmisie pe blocuri de biti fara
intervale intre ele, fiecare bloc se completeaza cu 6-8 caractere de
sincronizare SYN la inceputul blocului si 5-6 la sfarsit, acest bloc se numeste
pachet si are nevoie de canale cu viteza mai inata; asincron - transmisia pe
blocuri de biti, fiecare bloc are la inceput un element de semnal START si la
sfirsit un element de semnal STOP, intre blocuri vecine exista pauze de durata
diferita, blocuri mai mici decat la sincrone;
Numar de protocoale:
monoprotocol, multiprotocol;
Posibilitati de compresie a
datelor: cu si fara compresie;
Set de caracteristici:
ordinare – instructiunile se transmit prinr-un set de canale iar datele prin
altul; inteligente / SMART MODEM – instructiunile si datele se transmit prin
acelasi set de canale, multiprotocol, cu posibilitati de compresie a datelor,
adapteaza viteza de lucru la calitatea canalului, Vn - viteza nominala, optima,
Vef - viteza efectiva, viteza transmisiei fara erori, Vef ≤ Vn in functie de
veridicitatea transmisiei; Daca este eroare a datelor ele nu se transmit ci se sterg. Exista o viteza optima de
transmisie astfel incit viteza sa fie maxima si nr de erori minim. Modemul face
statistica de erori si isi alege viteza potrivita.
Asigurarea veridicitatii transmisiei datelor
Caracteristica calitativa:
Datele se transmit prin
canale in forma de semnale. Canalele trec printr-un mediu.
Perturbatii – influienta
mediului asupra semnalelor din canale – fenomen negativ care provoaca
identificarea mesajului la receptie cu erori.
Pot fi: aditive – se
suprapun semnalului, pot fi armonice (concentrate-n frecventa), in impulsuri
(concentrate-n timp) si zgomotul alb; multiplicative – modifica
caracteristicile fizice ale canalului.
Cauzele perturbatiilor:
proiectare cu erori, contacte necalitative in echipamente, descarcari
electrice, influienta canalelor vecine, nerespectarea conditiilor de exploatare
(supraincarcarea liniilor, umezeala ridicata).
Caracteristica cantitativa a
veridicitatii este indicele probabilitatii erorii la un element de date: Pe=lim(ne/n),
n->inf, n – nr de elemente de date transmise, ne – nr de elemente
receptionate eronat.
Veridicitatea transmisiei – capacitatea
sistemului de a transmite date fara erori. Element de date – bit (mai des),
caracter, bloc de date. BER – bit error rate – indicator normat: vocale
analogice comutate 2*10^(-3); vocale analogice dedicate 5*10^(-4); optica in
’70 10^(-8); mediu de transmisie giga ethernet 10^(-11).
Metode de imbunatatire a veridicitatii transmisiei datelor
Volumul semnalului V =
latime banda ∆F * putere semnal Ps * durata transmisiei T. Cu cat V e mai mare
cu atat veridicitatea e mai mare. Asupra ∆F, Ps nu putem influienta fiind
limitate de canal, insa T poate creste.
Clasificarea metodelor:
Cu legatura inversa de
decizie – luarea deciziei privind erorile-n pachet la destinatar in baza
analizei rezulttelor procesarii pachetelor. A->B. B proceseaza, in functie
de rezultat se decide: daca sunt erori transmite nonacknowledgement NACK, daca
nu-s erori transmite ACK; legatura inversa informationala – erori in pachet la
sursa: decizia se ia in baza informatiei primita prin leg inversa de la
destinatar. A->B, B proceseaza, B->A, A decide; leg inv hibrida – luarea
deciziei la destinatar sau la sursa in functie de situatie; leg inv este metoda
mai eficienta decat cele fara leg inv.
Fara legatura inversa -
transmisie repetata a pachetului, la destinatie se aplica o schema majoritara:
se transmit 3 exemplare ale pachetului, daca cel putin 2 din ele coincid
rezulta receptie fara erori; trimitere a catorva exemplare ale pachetului
concomitent pe mai multe canale paralele; codificare redundant; imbinare a 2
sau 3 din metodele precedente.
Principii de codificare
pentru protectie la erori: La transmiterea cuvintului de cod “a” la destinatar
pot fi 4 stari ale cuvintului de cod receptionat: 1-este un cuvint de cod admis
a. Decizie reusita rezultat final-fara erori. 2- se identifica cuv a’. Deoarece
e cuv interzis se identifica eroare, totodata deoarece a’tine de zona de
influenta a cuv de cod admis “a”,
erorile se corecteaza inlocuind a’ cu “a”. Corectare reusita. Rezultat
final-fara erori. 3-se identifica cuv de cod interzis b’, deci cuvintul este cu
erori. Deoarece b’tine de zona de influenta a cuvintului de cod admis”b”
erorile se corecteaza inlocuind cuvintul b’ cu “b”. Corectare nereusita.
Rezultat final cu erori. 4- se identifica cuvintul de cod admis “b”. Nu se
identifica erori, desi acestea exista.Rezultat final-cuvint eronat. Ne convin
din aceste cazuri primele 2,deci pentru a mari probabilitatea aparitiei acestor
2 e nevoie de a extinde zona de influenta.
Distanta de cod (Hamming) = numarul
de biti de acelasi ordin prin care difera cel putin 2 cuvite de cod.
Codurile bloc presupun
segmentarea sirului de bit ice se transmite in blocuri. Fiecare bloc se
codifica aparte. Codurile continue presupun codificarea sirului fara
segmentarea prealabila.
Codurile bloc divizibile
prevad posibilitatea de diferentiere a bitilor suplimentari (redundanti) de cei
de baza. Codurile bloc indivizibile nu prevad diferentierea in cauza.
Codurile cu control de
paritate - folosesc un singur bit suplimentar, care ia valoarea ca in cuvintul
rezultant de bit sa fie par. Se folosesc
la detectarea erorilor de transmisie de date sau in cadrul unor echipamente; permit
detectarea erorilor de multiplitudine impara: 1,3,5,7… biti eronati; puterea de
detectare a erorilor este 50%. Mai puternice sunt codurile matriciale de
paritate – reprezentarea sirului de biti in matrice, se adauga la fiecare linie
si coloana un bit redundant.
cod liniar - adunarea modul
2 a 2 cuvinte de cod admise rezulta cu
un cuvint de cod admis.
cod ciclic – se folosesc cel
mai des, reprezentarea sirurilor de biti in forma matriciala.
Coduri: CRC16, IBM
bySinc(16biti), CRC32(32 biti). Pt operarea in calculator se foloseste
reprezentarea polinomiala a codurilor CRC. CRC16-ordinul bitului superior este
15. Puterea codului CRC16 se detecteaza erorile in proportie, daca m.putin de
16 biti eronati-100%, daca 16 biti eronati, atunci se detecteaza 99,9964%, daca
m mult de 16 biti eronati se detecteaza in 99.9983% din total cazuri.
Codificarea fizica a datelor in retelele locale
Coduri NRZ(non return to
zero);NRZ I-foloseste tranzitia de nivel; avantaje-codul este foarte
simplu;dezavantaje- 1. valoarea medie a semnalului in canal poate sa
difere(cind nr de biti 1 difera de nr de biti 0); 2.in unele cazuri, siruri
mari de biti zero consecutive) este greu de identificat nr total de biti 0 in
aceste siruri
Coduri Manchester: ordinar
si diferentiat.ambele cazuri au la baza 2 reguli, dintre care prima este
comuna: Reg1:existenta unei tranzitii de nivel la mijl. fiecarei cellule de
bit.Reg2(Manch. ordinar)-tranzitia de la mijl.celulei de bit este orientate de
la nivel inalt la nivel jos pt bitii 0 si invers pentru bitii 1.daca mai sunt
necesare tranzitii acestea pot fid oar la inceputul celulelor de
bit.Reg2(Manch.dif.)-este inverse regulei pt NRZ I, adica la inceputul fiecarui
bit 0 exista o tranzitie de nivel si lipsesc asemenea tranzitii la
inc.bitilor1.
Avantaje: sunt eliminate
ambele neajunsuri ale codurilor NRZ:1.codul se autosincronizeaza prin existenta
obligatory a unei tranzitii de nivel la mijl.fiecarei cellule de bit;2. nivelul
mediu al semnalului in canal este 0, valabil pt fiecare celula de bit. Dezavantaje: viteza de
midulare necesara pt asigurarea aceleiasi viteze de transmisie date este de 2
ori m.mare la Manch. Decit la NRZ deoarece viteza=>B=1/T, adica cere un
mediu mai calitativ.
Structuri topologice. Multiplexare, comutare, concetrarea canalelor.
Structura topologica –
ansamblul nodurilor si legaturilor intre acestea.
Stea – cea mai simpla, putin
fiabila. La caderea nodului central reteaua se desfiinteaza complet, toate
nodurile devin autonome.
Arbore – cea mai mica
lungime sumara a canalelor, cea mai ieftina; putin fiabila; la caderea unui
nod/canal reteaua se fragmenteaza.
Inel – fiecare statie de
lucru e conectata la urmatoarea, iar ultima e conectata la prima, utilizata la
FDDI, Token ring; 2 cai independente: nu contin canale sau noduri comune cu
exceptia nodurilor sursa si destinatie => fiabilitate, cerere inaintata de
ARPA.
Completa – fiecare nod cu
fiecare din celelalte noduri direct, cea mai fiabila, scumpa, folosite pentru
nivelele superioare ale retelelor magistrale.
Plasa – prevede cel putin 2
legaturi ale fiecarui nod cu alte noduri ale retelei, cea mai folosita
topologie in retele mgistrale.
Comutare - a schimba legaturile
unui circuit electric cu altele, a modifica succesiv conexiunile unor circuite,
a racorda un circuit electric la retea; cale de reducere a costului in retea
este aplicarea unui comutator.
Multiplexare – separarea in
cadrul unei linii de comunicatie a 2 sau mai multe canale.
Multiplexare in frecventa –
aplicarea unui filtru care nu permite trecerea frecventelor inalte; ∆F pt cablu
coaxial e 100 MHz; telefon 3100 Hz; voce umana 300-3400Hz; banda de protectie
900Hz; 900+3100=4000 Hz; N=100*10^6/4000=25000.
Multiplexare in timp –
alocarea intregii latimi de banda a liniei fiecarui canal, pe rand. Acest lucru
ar putea fi realizat printr-un comutator. Multiplexarea fibrei optice V=
40Gbps, V1 canale = 64Kbps => N = 40Gbps / 64Kbps = 0.6*106.
Concentrator – nu permite
interconectarea, dar face legatura / transmite, mai simplu, ieftin decat
comutator, nu toate canalele pot fi conectate; Dispozitiv ce regrupeaza datele
de la mai multe terminale intr-o unitate centrala; Echipament electronic care multiplexeaza
un set de linii de comunicatie de mica viteza, pe o singura linie de mare viteza.
Concentrator de date – are
memorie, poate stoca informatie, toate se accept si se transmit date la
furnizor, pentru calitate buna e necesar canal de capacitate mai mare.
Retele de comutare de canale, mesaje, pachete, difuzare de pachete.
Comutare de canale – retele
care folosesc in calitate de noduri de comunicatie comutatoarele de canale;
acestea formeaza la cerere conexiunea intre canalele incidente in perechi. La
cererea de transmitere a datelor intre 2 statii, mai intii se formeaza conexiunea
temporara intre aceste statii prin intermediul nodurilor / comutatoare de
canale, apoi se transmit datele si dupa terminarea transmisiei canalul format
se desfiinteaza eliberand resursele (isdn, retea telefonica traditionala).
Avantaje: foarte dezvoltate, transmitere de trafic isocron (viteza constanta de
transmisie). Dezavantaje: incarcarea joasa a canalelor, 20-30%, cost mare,
limita de folosire, timp pentru stabilirea conexiunii.
Comutare de mesaje - retele
care folosesc in calitate de noduri de comunicatie comutatoarele de mesaje pt a
transmite mesaje: de la statia A la B la mesaj se adauga informatii de
serviciu: antet si sfirsit. Mesajul se transmite la comutatorul de mesaje
adiacent; receptioneaza mesajul, inscrie in memorie, determina canal de iesire
pentru el, inregistreaza mesajul in firul de asteptare catre acest canalsi cand
ii vine randul il transmite la urmatorul nod, astfel se transmite mesajul de la
nod la nod pana la destinatie. Prima astfel de retea AUTODIN-I, in 60 de
departamentul apararii SUA. Se mai foloseste la retele telefonice. Avantaje:
incarcarea inalta a canalelorpana la 80-90%, iar uneori si mai mult;
echilibrarea a traficului de date in retea, toate resursele se incarca omogen.
Dezavantaje: nu e posibil dialogul, e necesara memorie la noduri pentru
pastrarea temporara a mesajelor de tranzit, cresterea dimensiunii mesajului cu
informatiile de serviciu, nu e posibila transmiterea de trafic isocron.
Comutare de pachete – folosesc
in calit de nod comucatie comutatoare de pachete/rutere. Pentru a transmite
mesaj de la statia a la b mesajul se imparte-n segmente, la fiecare segment se
adauga informatie de serviciu: antet (adresa sursa, destintar, dimensiune, numar
de ordine a pachetului, cerinte de calitate) si sfarsit obtinand astfel
pachetul. Fiecare asemena pachet se transmite la fel ca prin reteaua cu
comutare de mesaje. Pachetul se transmite la ruterul adiacent, ruterul
receptioneaza, il inscrie in memorie, determina canalul de iesire, il
inregistreaza in firul de asteptare catre acest canal si cand ii vine randul il
transmite mai departe fara a astepta sosirea la ruter si a altor pachete ale
mesajului dat. 2 metode de comutare de pachete: datagrama (determina canalul de
iesire pentru pachet independent de cele ale celorlalte pachete ale aceluiasi
mesaj, pentru a asambla mesajul se foloseste numarul de ordine) si circuite
virtuale (transmiterea tuturor pachetelor unui mesaj pe unul si acelasi traseu
numit circuit virtual, dispare problema ordonarii, dar campul de ordine a
pachetului e folosit pentru a determina daca un pachet s-a pierdut). Compararea
metodelor: metoda datagrama asigura o echilibrarea mai inalta a traficului de
retea decat la cea cu circuite virtuale, e mai operativa, insa nu garanteaza
sosirea tuturor pachetelor, este mai putin fiabila, pachetul poate fi inca in
retea si ruterul sa nu stie, il considera drept pierdut daca trece de timeout.
Avantaje: permite dialogul, incarcarea canalelor mai inalta decat la comutarea
de mesaje, posibilitatea folosirii canalelor de diferita capacitate intre
noduri, la canale de capacitate mare e posibila transmiterea de trafic izocron.
Dezavantaje: e necesara memorie la noduri/ruter pentru pastrarea pachetelor de
tranzit, dar de capacitate mai mica, informatie de serviciu mai multa decat la
comutare de mesaje. Comutare de pachete e mai eficienta decat cea de mesaje dar
nu putem afirma ca e mai eficienta decat cea de canale.
Retele cu difuzare de
pachete – folosesc un singur canal de transfer date; toate statiile sunt
conectate la acest canal care se numeste mediu de transmisie, este un canal multipunct.
Unul transmiteun canal, ceilalti asculta, daca doresc o iau, toti pot
receptiona; principala problema: determinarea statiei careia de alocat
resursele unicului canal. Rezolvare: metoda de acces la mediu. Prima astfel de
retea a fost construita in 71 de catre universitatea din Honelulu, se numea
Aloha, metoda de acces Aloha. Era o retea radio la care doar antena sursa
transmite. Retelele locale majoritatea sunt cu difuzare de pachete.
