Topologii de retele locale de calculatoare - toplogia stea - controlul accesului la mediul de transmisiune

Prezentare generala

O retea locala (LAN - Local Area Network) permite unui numar de sisteme

independente, dispuse intr-o arie geografica relativ restransa, sa comunice direct unul cu

altul folosind un mediu de comunicatie fizic. Debitul datelor este mare, de la 1 Mb/s la 100 Mb/s. Interconectand retelele locale apropiate si distante prin echipamente adecvate, de interconectare si de comunicatie, se pot obtine retele de arie mare (WAN - Wide Area Network).

Topologi

In retelele locale, data fiind distanta relativ mica intre utilizatori, se folosesc topologii mai simple decat cea de tip plasa din retelele de arie extinsa. Topologiile frecvent utilizate sunt stea, liniara si inel.

Toplogia stea In aceasta configuratie sistemele sunt conectate la un nod central care joaca un rol particular in functionarea retelei. Aceasta topologie prezinta avantajul ca poate folosi in mare parte cablajul telefonic vechi existent intr-o intreprindere.

Topologia liniara (bus) Retelele locale cu topologie liniara functioneaza ca o linie de comunicatie multipunct. In ciuda dificultatilor cauzate de conflictele de acces la suportul de transmisiune, avantajele topologiei liniare, legate de omogenitatea retelei, facilitatile de reconfigurare, costul redus al suportului si al dispozitivelor de cuplare la suport au condus la o utilizare frecventa a acesteia. Pentru a mari distanta de transmisiune se utilizeza repetoare.

Topologia inel Intr-o configuratie de tip inel toate sistemele sunt legate succesiv intre ele, doua

cate doua, ultimul sistem fiind conectat la primul sistem. Fiecare sistem receptioneaza semnalul transmis pe bucla si-l retransmite mai departe, copiind mesajul daca ii este destinat. Mesajul emis de un sistem (sursa) va fi retras din bucla de catre acelasi sistem atunci cand ii va reveni dupa parcurgerea buclei. Pentru a crea facilitati de reconfigurare sau pentru a putea folosi un cablaj existent (cablajul telefonic in special), unele retele prezinta aparent topologia stea, cu

toate ca ele sunt realmente de tip bucla sau liniare.

hub (Host Unit Broadcast) - consta intr-un set de repetoare care retransmit toate semnalele primite de la un sistem catre toate celelalte sisteme,

Mediul de transmisiune

Suportul cel mai folosit in prezent este cablul cu fire metalice, coaxial sau cu

perechi rasucite, dar, intr-o masura din ce in ce mai mare, este folosita si fibra optica.

Cablul cu perechi torsadate (rasucite) O pereche de fire torsadate consta din doua fire de cupru izolate, rasucite in spirala, unul in jurul celuilalt. Un numar de astfel de perechi grupate si protejate intr-un. invelis formeaza un cablu de perechi torsadate. Pentru o protectie buna fata de

perturbatiile electromagnetice se poate utiliza un ecran metalic. Cablurile ecranate (STP

Proiect: Sisteme de operare - nucleul sistemului de operare Document online: Gestionarea memoriei - ierarhii de memorie - overlay-uri

- shielded twisted pair) permit debite mai mari decat cele neecranate (UTP - unshielded

twisted pair). Diametrul firelor este, depinzand de tipul cablului, intre 0,2 mm si 1 mm.

Cablul coaxial Cablul coaxial permite debite mai mari si pe distante mai mari decat cablul cu

perechi torsadate. Un parametru important al cablurilor coaxiale este impedanta caracteristica. Din acest punct de vedere sunt doua tipuri de cabluri frecvent utilizate: cablul de tip Ethernet, cu impedanta de 50 ohmi si cablul CATV (Community Antenna Television), conceput si realizat pentru difuziunea televiziunii pe cablu, cu impedanta caracteristica de 75 ohmi. Cablul coaxial este recomandabil pentru topologiile liniara si inel.

Fibra optica Asigura o buna calitate a transmisiunii, atenuare mica, protectie foarte buna

fata de perturbatiile electromagnetice. In schimb conexiunile (racordurile) la fibra sunt

foarte dificile si prezinta o atenuare mare. Din aceste motive se recomanda a fi folosita

in retelele cu topologie inel, deci pentru legaturi punct la punct.

Legaturi radio Aceste legaturi radio pot fi folosite pentru interconectarea segmentelor de cablu ale retelelor locale sau pentru conectarea sistemelor individuale la LAN. Realizarea unei retele locale prin intermediul legaturilor radio permite deplasarea sistemelor de calcul si a altor echipamente ale retelei dintr-un loc in altul fara a fi nevoie de modificarea unui cablaj fizic. In schimb transmisiunile radio sunt afectate de interferente, ceea ce conduce la procente mai mari

de erori.

Controlul accesului la mediul de transmisiune

Metode polling Metodele de acces prin polling (interogare) sunt utilizate in topologiile liniara si

stea. 1. Intr-una din variantele sale, polling cu control centralizat, un sistem coordonator

are responsabilitatea de a da parola (dreptul de a transmite) fiecarui sistem din retea,

intr-o ordine predeterminata. Sistemele sunt interogate succesiv si daca unul dintre ele

doreste (este gata) sa transmita, raspunde pozitiv si sistemul coordonator ii transmite

parola. El obtine astfel accesul la suportul de transmisiune. Dupa ce termina de transmis

va inapoia parola sistemului coordonator care, in continuare, va interoga un alt sistem. 2. In tehnica de acces prin polling cu control descentralizat sistemul care primeste

parola de la sistemul coordonator o trece, cand nu are de transmis sau a terminat de

transmis un mesaj, sistemului urmator, fara a o mai intoarce la sistemul coordonator.

Fata de pollingul centralizat aici este necesar un software mai complex, stocat in fiecare

sistem

Tehnici cu jeton (token)

Tehnici cu jeton neadresat Tehnicile cu jeton neadresat sunt folosite in retelele cu topologie inel. Jetonul este o configuratie de biti (poate fi si un singur bit), plasata intr-un camp bine precizat al

formatului (cadrului) in care se transmite mesajul, sau care reprezinta un cadru

particular ce circula in retea, de la un sistem la altul. Un jeton circulant poate fi captat

(retinut) de orice sistem gata sa emita. Aflat in posesia jetonului, sistemul transmite

mesajul sau. Cand emisia mesajului s-a terminat, jetonul este retransmis. In a doua solutie un cadru circula fara oprire in bucla si jetonul este materializat printr-un bit situat intr-un camp la inceputul cadrului. In cea de a treia varianta suportul de transmisiune este mult mai bine

utilizat deoarece jetonul este eliberat imediat dupa ce sistemul care-l detine a terminat

de emis cadrul sau, jetonul gasindu-se intr-o zona la sfarsitul cadrului. In felul acesta

este posibila propagarea (nu emisia!) simultana a mai multor cadre provenind de la

sisteme diferite.

Tehnici cu jeton adresat O metoda folosita este aceea de a adresa explicit jetonul unui anumit sistem prin intermediul unui cadru de supervizare. Daca sistemul

care a primit jetonul nu are nimic de transmis il va pasa altui sistem, specificand adresa

acestuia. Inelul cu transe (slotted ring)- Aceasta tehnica de acces este utilizata numai in retelele cu topologie inel si consta in a diviza capacitatea inelului intr-o serie de intervale (slots), constituite fiecare dintr-un numar de biti si capabile sa transporte cate un cadru de informatie de marime fixa.

Acesul aleatoriu