TEMA 6. COMUNICACIÓ ENTRE ORDINADORS. XARXES INFORMÀTIQUES

Transcripción

1 TEMA 6. COMUNICACIÓ ENTRE ORDINADORS. XARXES INFORMÀTIQUES

2 1. COMPONENTS D UNA XARXA DE COMUNICACIONS PERTORBACIONS

3 1.1. DEFINICIÓ DELS COMPONENTS Elements d un sistema de comunicacions: Font d informació Genera les dades a transmetre Emissor (o transmissor) Converteix les dades a senyals adequades per al mitjà de transmissió Mitjà de transmissió Transporta les dades Ex: xarxa telefònica, aire, cable (Cu, fibra òptica,...) Normalment apareixen pertorbacions com: renou, interferències, retards, distorsions. Receptor Converteix la senyal rebuda en dades intel ligibles per la destinació Destinació Agafa i processa les dades rebudes

4 2. XARXES INFORMÀTIQUES Constituïdes per: Són un conjunt d ordinadors comunicats entre si per poder compartir la informació i els recursos comuns (impressores, fax, ) - Mitjans de transmissió: línies telefòniques o cables de dades - Nodes: ordinadors (routers) - Nodes de commutació: s ocupen de la interconnexió dels equips

5 2.1. COMPONENTS FÍSICS D UNA XARXA Equips físics: ordinador i targeta de xarxa Mitjans de transmissió: cable coaxial, cable de parell trenat, fibra òptica, infrarrojos, ràdio, microones Gestionadors de la xarxa: - repetidors, - concentradors que són els encarregats de la connexió dels diferents equips d una xarxa (hub, switch), - encaminadors o routers (s utilitza per unir xarxes i transferir la informació pel camí adequat)

6 3. TIPUS DE XARXES TIPUS DE XARXES SEGONS VELOCITAT I TAMANY GEOGRÀFIC SEGONS TOPOLOGIA SEGONS ESTRUCTURA LAN BUS JERÀRQUIQUES MAN ANELL ENTRE IGUALS WAN ESTRELLA ARBRE MALLA

7 3.1. TIPUS DE XARXES SEGONS L EXTENSIÓ 1.Xarxa LAN (Local area network): transmissió de dades a poca distància. P.ex. a un edifici (empresa, institució) 2. Xarxa MAN (Metropolitan area network): subministra serveis dins una àrea urbana P.ex. Xarxes de dades o TV per cable 3. Xarxa WAN (Wide area network): engloba grups de xarxes distribuïdes des d un país fins un continent. P.ex. Telefònica, Microsoft, IBM, HP

8 3.2. TIPUS DE XARXES SEGONS JERARQUIA 1. JERÀRQUIQUES: 2. ENTRE IGUALS:

9 1.- XARXA EN BUS 3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ) Només hi ha un mitjà de transmissió (bus) i no hi ha nodes de commutació. Tots els ordinadors s uneixen a un mateix cable i a tots els arriba la mateixa informació. Avantatges: - Són fàcils d instal lar -Van molt be en xarxes petites -S utilitza molt poc cable -Molt fàcil d ampliar i no requereix armari de cablejat Inconvenients: -L'avaria d'un node, punt de connexió d'un equip informàtic, pot afectar tota la xarxa. - La detecció i el diagnòstic d'avaries és difícil. - El trànsit intens en el segment central pot arribar a col lapsar la xarxa (col lisions) - Quan afegim una estació i obrim la xarxa, n'anul lem el funcionament.

10 2.- XARXA EN ANELL 3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ) És com un bus però tancat. Cada ordinador està connectat al següent i el darrer al primer. Cada estació té un receptor i un transmissor que fan la funció de repetidor passant el senyal al següent ordinador únicament en un sentit (unidireccional). Avantatges: -Avaries fàcils de detectar -Evita les col lisions donant torns a cada ordinador -Poden utilitzar-se per volums d informació grans -No requereix armari de cablejat Inconvenients: -Expandir aquest tipus de xarxa resulta més complicat que en altres tipus d'estructures. - Són xarxes més cares perquè cal connectar totes les estacions a un mateix cable en forma d'anell. -Si cau un node paralitza tota la xarxa

11 3.- XARXA EN ESTRELLA 3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ) Consisteix a unir tots els equips informàtics en un punt central que s'anomena concentrador, pel qual passa tota la informació que es transfereix per la xarxa. És un dels tipus de xarxa més utilitzats i més antics. Avantatges: -Avaries localitzades amb facilitat -Si s avaria un equip no afecta la resta de la xarxa -Les ampliacions són més senzilles. Inconvenients: -Si s avaria el concentrador bloqueja la xarxa -Requereix col locació d armari de cablejat -La instal lació és cara per la quantitat de cable a utilitzar i pel propi cost del concentrador

12 3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ) 4.- XARXA EN ARBRE Està formada per diversos bus que uneixen diverses estrelles. Avantatges: -La detecció d'avaries és molt senzilla. - L'ampliació de nodes és molt fàcil de fer Inconvenients: -Hi ha una dependència de la línia principal -Les avaries en una branca provoquen la caiguda de tots els nodes -Existeixen problemes d atenuació del senyal per les distàcies i poden necessitar repetidors. -Requereix col locació d armari de cablejat

13 5.- XARXA EN MALLA (complerta o incomplerta) 3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ) Cada node està connectat a un o més dels altres nodes. D aquesta forma és possible dur els missatges d un node a un altre per diferents camins. Si la xarxa està completament connectada no pot existir cap tipus d interrupció en les comunicacions. Avantatges: -No requereix un node central. -La caiguda d un node no implica la caiguda de la xarxa - L'ampliació de nodes és molt fàcil de fer Inconvenients: -Molt cares d instal lar -Precisen gran quantitat de cablejat -Cobren molta importància en l ús del Wireless

14 3.3. ELECCIÓ DE LA TOPOLOGIA ADIENT Els factors a tenir en compte seran: - Aplicació: tipus d instal lació en què és més apropiada cada topologia - Complexitat tècnica: afectarà a la instal lació i manteniment - Resposta: volum de tràfic que ha de suportar - Fiabilitat: susceptibilitat a avaries i errades - Expansió: possibilitat d ampliar la xarxa

15 4. LA COMMUTACIÓ DE CIRCUITS I PAQUETS La commutació és el procés pel qual dos usuaris estableixen una comunicació emprant una mateixa infrastructura. P.ex.: La xarxa telefònica és una xarxa de commutació de circuits Formes de commutar

16 Commutació de circuits - Per a dur a terme una comunicació és necessari establir un circuit entre els dos extrems per mitjà de la xarxa. - Quan s acaba la comunicació s alliberen les línies Commutació de paquets - Apareix amb els senyals digitals - La informació es divideixen en paquets numerats i amb el destí assignat. - S envien pel camí amb menys trànsit. - No s estableix ningun circuit en exclusiva per a cada comunicació. - P.ex: internet (protocol IP)

17

18 1. PER QUÈ APAREIXEN? Les LAN apareixen amb la necessitat d interconnectar ordinadors per poder compartir diferents recursos (p.ex. dispositius cars com impressores de qualitat, discs durs, equips per realitzar còpies de seguretat)

19 INTERCANVIAR INFORMACIÓ IMPLICA Aspectes físics: cables, connectors, senyals, Controlar que no es produeixin errors 3. Identificar els ordinadors dins la xarxa i la forma d aconseguir que la informació generada arribi on es pretén.

20 2. COMPONENTS D UNA XARXA COMPONENTS LÒGICS COMPONENTS FÍSICS - Sistema operatiu utilitzat - Ordinador: elements que es volen pels equips (UNIX, LINUX, WINDOWS NT) - Protocols: permeten l entesa entre l equip emissor i receptor connectar. Només han de compartir els protocols de comunicació. - Targeta de xarxa: adequa i processa la informació en format binari per tal que es pugui transportar per la xarxa - Cables: coaxial, parell trenat, fibra òptica - Gestionadors: repetidor, pont, concentrador, encaminador, passarel la

21 COMPONENTS FÍSICS: CABLES I CONNECTORS CABLE COAXIAL + CONNECTOR BNC -Està en desús degut la major dificultat de connexió i menor flexibilitat en les instal lacions - Utilitzat en topologia en bus: servidors - terminals PARELL TRENAT DE COURE + CONNECTOR RJ45 - Utilitzat en topologia en estrella: HUB-terminals-Router FIBRA ÒPTICA + CONNECTOR ST

22 COMPONENTS FÍSICS: GESTIONADORS (I) CONCENTRADOR HUB: Amplifica i reenvia a tots els ports els paquets de dades que arriben per un dels ports. CONCENTRADOR SWITCH: Té la mateixa funció que el concentrador hub però alhora de reenviar les dades decideix per quina porta han de ser enviades. Més eficient que el HUB. Treballa amb les adreces fixes de les targetes de xarxa. ENCAMINADOR O ROUTER: s'utilitza per a unir xarxes diferents i transferir la informació pel camí adequat. És un element que decideix quin és el camí òptim per dirigir la informació. Treballa amb IP.

23 COMPONENTS FÍSICS: GESTIONADORS (II) REPETIDOR: s encarrega de repetir el senyal en llocs allunyats. PASSAREL LA O GATEWAY: per connectar equips que posseeixen distints protocols de comunicació PONT O BRIDGE: s utilitzen per ampliar xarxes que ja han assolir la seva capacitat màxima.

24 3. CONTROL D ACCÉS AL MITJÀ 1. TOKEN PASSING: les estacions només poden transmetre quan capturen el Token. No hi ha col lisions. Per a xarxes en anell 2. CSMA/CD (accés múltiple amb escolta de portadora i detecció de col lisions): l ordinador que vol accedir escolta si el canal està lliure abans d emetre. Quan detecta que està lliure comença a emetre. 3. Si dues estacions comencen a emetre a la vegada es produeix una col lisió. Per a xarxes en Bus

25 4. ELS PROTOCOLS DE COMUNICACIÓ Per intercanviar informació entre ordinadors es va fer necessari desenvolupar tècniques que regulessin la transmissió d aquesta. Són els protocols. Protocols de xarxa hi ha un gran nombre però el que ha adquirit major importància en els darrers anys és el protocol TCP/IP.

26 4.1. EL PROTOCOL TCP/IP Va néixer el 1974 i és el que avui s utilitza per controlar el flux de dades a internet. EL PROTOCOL TCP: s encarrega de fragmentar en paquets el missatge emès per després organitzar-los en la destinació. EL PROTOCOL IP: identifica els equips i encamina els paquets. Fa possible que els diferents paquets que formen un missatge viatgin per camins diferents fins a arribar a la destinació