Proiectarea, Instalarea, Configurarea Si Administrarea Unei Retele de Calculatoare

Proiectarea, instalarea, configurarea si administrarea unei retele de calculatoare

CUPRINS

LISTA NOTAȚIILOR (ABREVIERILOR)

LISTA FIGURILOR

INTRODUCERE

Istorie

„Cheia” catre revolutia calculatoarelor din anii 1980 a fost inventia microprocesorului in anii 1970. Aceasta a dus la aparitia calculatoarelor ieftine, care au devenit un lucru obisnuit in case, scoli si birouri, si deasemenea la aparitia „calculatoarelor incorporate” numite in engleza „embedded computers”, care servesc controlerele din interiorul multor dispozitive cum ar fi camerele de supraveghere, autotorismele, masinile de spalat, roboti industriali si asa mai departe.

Revolutia calculatoarelor putin mai tarzie, din anii 1990, care continua si acum, in secolul 21, implica retele de calculatoare, a caror existenta in societatea noastra este de nepretuit.

La ce sunt folosite retelele? Descriere. Definitie.

O descriere simplificata, usor de inteles, a folosirii retelelor de calculatoare poate suna asa:

Partajarea echipamentelor: spre exemplu, cateva calculatoare pot fi legate intr-o retea de cablu sau wireless Local Area Network(LAN), pentru a partaja o imprimanta.

Partajarea informatiilor: baze de date distribuite, e-mail, www-ul si asa mai departe sunt exemple ale partajarii informatiilor. Aici partajarea implica atat LAN-urile cat si Wide Area Networks(WAN).

O retea de calculatoare consta in doua sau mai multe aparate, care sunt conectate cu scopul de a partaja resursele retelei si informatia stocata acolo, asa cum se poate vedea in figura 1.1.

In figura 1.1, o imprimanta este partajata de catre cele doua calculatoare conectate intre ele, iar aceasta imprimanta este accesibila si laptopului(wireless).

Cea mai simpla retea de calculatoare(formata din doar doua calculatoare), se poate extinde pentru a deveni mai uzuala cand se adauga calculatoare care partajeaza alte resurse.

Odata ce la retea sunt adaugate si conectate mai multe calculatoare si acestea isi partajeaza resursele, reteaua devine o unealta tot mai puternica, oferindu-le angajatilor tot mai multa informatie si mai multe sarcini pot fi implinite prin acele calculatoare sau resurse aditionale adaugate.

Adevarata putere a retelelor de calculatoare apare daca vizualizezi reteaua crescand si apoi conectand-o cu alte retele distincte. Aceasta este o retea care poate fi conectata la alta retea si devine o unealta puternica datorita resurselor mari.

Ce aspecte ale retelelor sunt importante de stiut?

Retelele ating practic orice aspect al operarii calculatorului de astazi. O buna cunoastere a modului de lucru este esentiala.

Ar trebui remarcat cu atenție faptul că este important să se cunoască atât aspectele software cat si cele non-software ale unei rețele de calculatoare. Cand spunem non-software, ne referim la partea hardware, protocoale, problemele de performanță cantitative și așa mai departe.

La un interviu pentru un loc de muncă care implică rețele, vă puteți aștepta ca cel puțin jumătate din întrebări sa fie privind aspectele non-software, chiar dacă locul de muncă se ocupă în principal cu software-ul. Pe de alta parte, la un interviu pentru postul de „Administrator de Sistem” sa zicem, cunoasterea partii non-software este la fel de importanta ca si cunoasterea modului în care funcționează software-ul de rețea.

In completare, costul unei companii poate fi redus ca rezultat a partajarii resurselor si informatiei(definita ca bucata sau bucati de informatie). In loc sa avem copii individuale ale datelor in cateva locatii ale companiei si sa tinem aceasta similaritate actualizata, o companie care foloseste o retea poate avea o singura copie a acelor date si aceasta sa fie partajata, avantajul fiind ca un singur set de date trebuie actualizata. Mai mult, partajarea resurselor(ex: imprimanta), inseamna ca mai multi oameni pot folosi o anumita resursa si o gama variata de resurse(ex: imprimante care printeaza pe diverse dimensiuni) poate fi folosita de fiecare utilizator al retelei. In orice moment, o companie poate face mai mult cu mai putin, sau sa cumpere mai putine produse pentru a face aceeasi sarcina, costurile totale sunt reduse si aceasta poate sa produca mai mult raportat la cat s-a cheltuit.

Componentele fizice unei retele de calculatoare

Componentele unei retele de calculatoare includ majoritatea dispozitivelor de care este nevoie pentru a instala o retea atat pentru acasa cat si pentru birou. Inainte de procesul instalarii, ne vom familiariza cu fiecare aspect al acestui proces pentru a putea alege si cumpara produsele potrivite care se potrivesc nevoilor retelei.

In tehnologia retelelor de calculatoare, sunt cateva tipuri de retele de la cele simple pana la cele de nivel complex(le vom discuta mai detaliat mai tarziu). In orice caz, pentru a conecta calculatoarele unele cu altele sau la o retea existenta sau daca dorim sa facem o retea de la zero, aparatele si regulile(protocoalele) folosite sunt in mare parte aceleasi:

Network Interface Card(NIC) / Placa de retea

Hub

Switch

Router

Modem

Legaturi(fizice – cabluri/conectori, wireless)

1.4.1 Network Interface Card.

Se traduce „placa de retea”, este un dispozitiv care permite calculatoarelor sa se conecteze cu alte calculatoare sau la retele. Utilizand adrese hardware unice adrese MAC, sunt codate in cipul dispozitivului, protocolul de date link utilizează aceste adrese pentru a descoperi alte sisteme din rețea, astfel încât să poată transfera date la destinația corectă.

Există două tipuri de plăci de rețea: cu fir și fără fir. Placile de retea cu fir folosesc cabluri si conectori ca un mediu pentru transferul de date, în timp ce la placile de rețea wireless, conexiunea se face folosind antena care folosește tehnologia undelor radio. Toate laptop-uri moderne au încorporate placi de retea wireless în plus față de placa de retea cu fir.

Vitezele placilor de retea

Placa de rețea, una dintre principalele componente de rețea a calculatoarelor, vine cu viteze diferite, 10Mbps, 100Mbps, și 1000Mbps, si așa mai departe. Cele mai recent produse placi de retea au o viteza standard Gigabit(1000 Mbps). Aceasta poate fi folosita la viteze mai mici, ca 10Mbps sau 100Mbps. Cu toate acestea, viteza placii de retea depinde de viteza LAN.

De exemplu, dacă aveți un switch care suporta pana la 100 Mbps, placa de retea va transfera, de asemenea datele cu aceeași viteză, chiar dacă pe calculator placa de retea are capacitatea de a transfera date la 1000Mbps (1Gbps). În calculatoarele moderne, adaptorul de rețea este integrat pe placa de baza calculatorului. Totusi, dacă doriți placi de retea avansate și rapide, puteți cumpăra și instala pe calculator utilizând sloturile PCI găsite pe placa de bază (desktop) și sloturile ExpressCard(laptop).

In figura 1.2, prezentam o placa de retea standard(PCI):

1.4.2 Hub

Se traduce „multiplicator”, este un dispozitiv care imparte o conexiune de retea la mai multe calculatoare. Este la fel ca si un centru de distributie. Cand un calculator cere o informatie de la retea sau de la un calculator anume, acesta trimite cererea catre hub printr-un cablu. Hub-ul primeste cererea si o transmite intregii retele. Fiecare calculator din retea trebuie sa isi dea seama daca semnalul transmis le este destinat sau nu. In momentul de fata, hub-urile au devenit invechite si au fost inlocuite de dispozitive care folosesc metode mai avansate de comunicatie cum ar fi switch-urile si router-ele.

In figura 1.3, prezentam un hub:

1.4.3 Switch

Switch-ul este un dispozitiv de telecomunicație grupate ca unul dintre componentele de rețea de calculatoare. Switch-ul este ca un hub, dar construit cu funcții avansate. Acesta utilizează adrese de dispozitive fizice în fiecare mesajele primite, astfel încât să poată livra mesajul la destinația corecta sau la portul corect.

Spre deosebire de hub, switch-ul nu difuzează mesajul primit la întreaga rețea, mai degrabă înainte de al trimite verifica catre care sistem sau port trebuie transmisa informatia. Cu alte cuvinte switch-ul conectează sursa și destinația direct, fapt ce mărește viteza rețelei. Atât switch-ul cat și hub-ul au caracteristici comune: Mai multe port-uri RJ-45, alimentare și lumini de conectare.

In figura 1.4 prezentam cateva switch-uri:

1.4.4 Routere

Cand vorbim de conceptul de retea de calculatoare, dispozitivul care conecteaza o retea locala la internet se numeste router. Cand avem doua LAN-uri distincte sau daca dorim sa partajam o singura conexiune la internet catre mai multe calculatoare, folosim un router.

In cele mai multe cazuri, routerele produse recent au incorporate in ele un switch si pot fi folosite ca switch. Nu trebuie achizitionat separat un switch si un router, daca se instaleaza o retea mica de birou sau o retea pentru acasa.

Sunt doua tipuri de routere: cu fir si wireless. Alegerea depinde de scopul retelei, de viteza si de cost.

In figura 1.5, prezentam router cu fir si router wireless:

1.4.5 Modem

Un modem vă permite să conectați computerul la conexiunea de internet pe linia telefonică existentă. Ca si placa de retea, modemul nu este integrat pe placa de baza a calculatorului. Ea vine ca parte separată, care poate fi instalata pe sloturile PCI gasite pe placa de baza.

Un modem nu este necesar pentru LAN, dar este necesar pentru conectarea la internet, cum ar fi dial-up și DSL.

Există unele tipuri de modemuri, care diferă în rata de viteză și de transmisie. Modem-ul standard de PC sau modem-uri dial-up (56Kb viteza de transmitere a datelor), modem celular (folosit într-un laptop care permite să se conecteze în timp ce e în mișcare), modem de cablu (de 500 de ori mai rapid decât modem standard) și DSL Modemuri sunt cele mai populare si singurele care mai sunt utilizate la scala mare.

1.4.6 Cabluri si conectori

Cablul este o modalitate de transmisie media, care poate transmite semnale de comunicare. Tipologia de rețea cu fir utilizează tip-uri speciale de cablu pentru a conecta calculatoarele dintr-o rețea.

Există o serie de solide tipuri de transmisie media, care sunt enumerate mai jos in tabelul 1.1:

Rolul in retea al dispozitivelor

Toate retelele au anumite componente, functii si caracteristici comune, printre acestea sunt urmatoarele:

Servere – Calculatoare care ofera resurse partajate pentru utilizatorii retelei.

Clienți – Calculatoare de lucru (terminale, statii de lucru) care acceseaza resursele partajate in retea de un server.

Mediu de comunicație – Modul si elementele in care sunt conectate calculatoarele in retea.

Date partajate – Fișiere puse la dispoziție de serverele de rețea.

Imprimante sau alte periferice partajate

Resurse – Fișiere și alte componente care pot fi folosite de utilizatorii rețelei.

Tipuri de retele

Retelele se clasifica in functie de dimensiunea lor sau in functie de complexitatea lor

Tipuri de retele in functie de dimensiunea lor

In functie de raspândirea geografica, implicit de dimensiuni, retelele se clasifica in:

Rețele locale (LAN)

Lucreaza la nivelul unei cladiri sau al unui grup de cladiri având distanta intre statiile de lucru de la 1 – 1000 m

– Rețelele locale (LAN) se intind pe o suprafata mica, cum ar fi o cladire sau un

campus. Acest tip de retea este destul de dificil de proiectat, deoarece intr-o astfel de retea se pot conecta un numar nelimitat de calculatoare, folosite de utilizatori cu drepturi foarte diferite. Retelele LAN sunt folosite fie in casele oamenilor fie ca aplicatii de business si educationale de nivele uriase.

Rețele metropolitane (MAN)

Lucreaza la nivelul unui oras.

Rețele teritoriale (WAN)

Lucreaza la nivelul unei regiuni sau la nivel mondial având distanta intre statiile de lucru de ordinul miilor de kilometri.

Reteaua teritoriala WAN (Wide Area Network) cuprinde multiple retele LAN care se afla in locuri geografice diferite. Pentru realizarea comunicatiilor exista diferite solutii, cum ar fi linii telefonice normale sau inchiriate, legaturi prin satelit, cablu optic, etc. Reteaua WAN poate fi de doua tipuri:

a) Simpla – prevazuta cu modemuri si acces la servere de la distanta pentru a permite conectarea utilizatorilor.

b) Complexa – prin legarea sutelor de domenii de retea la mare distanta, folosind routere si filtre pentru micsorarea costurilor si marirea vitezei de transmisie a datelor

Retele publice (PDN)

Lucreaza la nivelul unei regiuni sau la nivel mondial si au acces la diverse retele locale, de exemplu:

– Internet (e-mail, WWW – World Wide Web)

– Usenet si Eunet (posta electronica si circulatia stirilor)

– Csnet si Arpanet (cercetare stiintifica)

– Bitnet (informatii in diverse domenii)

Tipuri de retele in functie de complexitatea lor

O alta clasificare este in functie de complexitatea organizarii retelei:

Retele reale

Care necesita la instalare si administrare prezenta unor specialisti.

Retele false

Arata si lucreaza ca o retea, dar nu folosesc echipamente speciale de retea.

Calculatoarele sunt conectate direct prin intermediul porturilor seriale sau paralele.

Ele ofera aceleasi facilitati, dar exploatarea este mai lenta.

Acest tip de retea se recomanda pentru conectarea unui laptop la un calculator desktop pentru copiere ocazionala de fisiere.

1.6.2.3 Retelele peer sau peer-to-peer (figură) Se numesc „retele intre egali“ intrucât toate calculatoarele sunt tratate la fel, fara a se mai insista pe faptul ca unele sunt mai bune decât altele.

Retelele peer-to-peer sunt numite si grupuri de lucru (Workgroups), acest termen desemnând un numar mic de persoane. De obicei, o retea peer-to-peer este formata din cel mult 10 calculatoare.

1.6.2.4 Retele bazate pe server (client/server) (figură) Retelele bazate pe server au devenit modelul standard pentru interconectarea in retea.

Un server dedicat este un calculator care functioneaza doar ca server, nefiind folosit drept client sau statie de lucru.

Calculatorul central (serverul) poate fi un calculator obisnuit pe care este instalat un sistem de operare pentru retea: NetWare, Unix, Linux, OS/2, Windows NT/2000/Server 2003/2008.

Acest calculator central controleaza toate resursele comune (unitati de discuri, imprimante, scanere, modemuri, fisiere, etc), asigura securitatea datelor si sistemului, realizeaza comunicatii intre statiile de lucru. Serverele se numesc "dedicate" deoarece sunt optimizate sa deserveasca rapid cererile clientilor din retea si sa asigure securitatea fisierelor si a directoarelor. Statia de lucru (Workstation) este un calculator obisnuit care lucreaza sub un sistem de operare (Windows, Dos, Unix, Linux etc.) si care este folosit de utilizatori obisnuiti. O statie de lucru are in configurare o placa de retea (NIC – Netware Interface Card) care realizeaza interfata cu reteaua.

Avantaje retelelor de tip client/server:

1. Principalul avantaj al retelelor bazate pe server este partajarea resurselor.

 Un server este proiectat pentru a oferi acces la mai multe fisiere si imprimante, asigurând in acelasi timp fiecarui utilizator performantele si securitatea

necesare.

2. Securitatea

Principalul motiv pentru care se recurge la o retea bazata pe server il reprezinta nevoia de securitate.

 Politica de securitate este stabilita de un administrator, care o aplica pentru fiecare calculator si utilizator din retea.

3. Numar de utilizatori

O retea bazata pe server poate avea mii de utilizatori.

 Utilitarele de monitorizare si administrare disponibile in prezent permit gestionarea unei retele bazate pe server cu un numar mare de utilizatori.

4. Consideratii referitoare la hardware

Partea de hardware a calculatoarelor client poate fi limitata la nevoile utilizatorului, deoarece calculatoarele client nu au nevoie de memorie RAM si spatiu pe disc suplimentare, ca in cazul serverelor.

 Un calculator client obisnuit poate sa includa cel putin un procesor 486 si pâna la 16 MB memorie RAM

1.6.2.5 Rețele combinate (figură)

Intr-o retea combinata functioneaza doua tipuri de sisteme de operare pentru a asigura ceea ce multi administratori considera a fi o retea completa.