TEMA 6. COMUNICACIÓ

ENTRE ORDINADORS.

XARXES INFORMÀTIQUES

1. COMPONENTS D’UNA XARXA DE

COMUNICACIONS

PERTORBACIONS

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

2. XARXES INFORMÀTIQUES

Són un conjunt

d’ordinadors

comunicats entre si per

poder compartir la

informació i els

recursos comuns

(impressores, fax, …)

Constituïdes per:

- Mitjans de transmissió: línies telefòniques o cables de

dades

- Nodes: ordinadors (routers)

- Nodes de commutació: s’ocupen de la interconnexió dels

equips

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)

3. TIPUS DE XARXES

TIPUS DE XARXES

SEGONS VELOCITAT I

TAMANY GEOGRÀFIC SEGONS TOPOLOGIA

SEGONS ESTRUCTURA

LAN

MAN

WAN

JERÀRQUIQUES

ENTRE IGUALS

BUS

ANELL

ESTRELLA

ARBRE

MALLA

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

3.2. TIPUS DE XARXES SEGONS

JERARQUIA

1. JERÀRQUIQUES:

2. ENTRE IGUALS:

3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)

1.-

XA

RX

A E

N B

US

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.

3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)

2.-

XA

RX

A E

N A

NE

LL

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

3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS

TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)

3.-

XA

RX

A E

N E

ST

RE

LL

A 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

3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS

TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)

4.-

XA

RX

A E

N A

RB

RE

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

3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS

TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)

5.-

XA

RX

A E

N M

AL

LA

(co

mp

lert

a o

in

co

mp

lert

a)

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

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

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

- 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

- 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)

Commutació

de

circuits

Commutació

de

paquets

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)

INTERCANVIAR INFORMACIÓ IMPLICA...

1. Aspectes físics: cables, connectors,

senyals, ...

2. 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.

2. COMPONENTS D’UNA XARXA COMPONENTS LÒGICS

- Sistema operatiu utilitzat pels equips (UNIX, LINUX, WINDOWS NT)

- Protocols: permeten l’entesa entre l’equip emissor i receptor

COMPONENTS FÍSICS

- Ordinador: elements que es volen 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

COMPONENTS FÍSICS: CABLES I

CONNECTORS

CABLE COAXIAL + CONNECTOR BNC

PARELL TRENAT DE COURE +

CONNECTOR RJ45

FIBRA ÒPTICA + CONNECTOR ST

-Està en desús degut la major dificultat

de connexió

i menor flexibilitat en les instal·lacions

- Utilitzat en topologia en bus:

servidors - terminals

- Utilitzat en topologia en estrella: HUB-terminals-Router

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.

COMPONENTS FÍSICS: GESTIONADORS (II)

REPETIDOR: s’encarrega de repetir el senyal en llocs allunyats.

PONT O BRIDGE: s’utilitzen per ampliar xarxes que ja han assolir

la seva capacitat màxima.

PASSAREL·LA O GATEWAY: per connectar equips que posseeixen

distints protocols de comunicació

3. CONTROL D’ACCÉS AL MITJÀ

1. TOKEN PASSING: les estacions només poden transmetre quan

capturen el Token. No hi ha col·lisions.

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 anell

Per a xarxes en Bus

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.

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