COMUNICACIÓ ENTRE COMUNICACIÓ ENTRE ORDINADORS. ORDINADORS.

XARXES INFORMÀTIQUESXARXES INFORMÀTIQUES

11. COMPONENTS D’UNA XARXA DE . COMPONENTS D’UNA XARXA DE COMUNICACIONSCOMUNICACIONS

MITJÀ DE

TRANSMISSIÓFONTINFORMACIÓ

EMISSORMITJÀ

DETRANSMISSIÓ

RECEPTOR DESTINACIÓ

TERMINAL DE TREBALLXARXA TELEFÒNICA PÚBLICA

PERTORBACIONS

1.1. Definició dels components1.1. Definició dels componentsElements d’un sistema de comunicacions:Elements d’un sistema de comunicacions: Font d’informacióFont d’informació

– Genera les dades a transmetreGenera les dades a transmetre Emissor (o transmissor)Emissor (o transmissor)

– Converteix les dades a senyals adequades per al mitjà de Converteix les dades a senyals adequades per al mitjà de transmissiótransmissió

Mitjà de transmissióMitjà de transmissió– Transporta les dadesTransporta les dades– Ex: xarxa telefònica, aire, cable (Cu, fibra òptica, ...)Ex: xarxa telefònica, aire, cable (Cu, fibra òptica, ...)– Normalment apareixen Normalment apareixen pertorbacionspertorbacions com: com:

renou, interferències, retards, distorsions.renou, interferències, retards, distorsions. ReceptorReceptor

– Converteix la senyal rebuda en dades intel·ligibles per la Converteix la senyal rebuda en dades intel·ligibles per la destinaciódestinació

DestinacióDestinació– Agafa i processa les dades rebudesAgafa i processa les dades rebudes

2. 2. XARXES INFORMÀTIQUESXARXES INFORMÀTIQUES

Són un conjunt d’ordinadors Són un conjunt d’ordinadors comunicats entre si per poder comunicats entre si per poder compartir la informació i els compartir la informació i els recursos comuns recursos comuns (impressores, fax, …)(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 xarxa2.1. Components físics d’una xarxaEquips físics:Equips físics: ordinador i targeta de xarxa ordinador i targeta de xarxa

Mitjans de transmissió:Mitjans de transmissió: cable coaxial, cable de parell cable coaxial, cable de parell trenat, fibra òptica, infrarrojos, ràdio, microonestrenat, fibra òptica, infrarrojos, ràdio, microones

Gestionadors de la xarxa:Gestionadors de la xarxa:

- - repetidorsrepetidors, ,

- - concentradorsconcentradors que són els encarregats de la que són els encarregats de la connexió dels diferents equips d’una xarxa (hub, connexió dels diferents equips d’una xarxa (hub, switch), switch),

- - encaminadors o routersencaminadors o routers (s’utilitza per unir (s’utilitza per unir xarxes xarxes i transferir la informació pel camí i transferir la informació pel camí adequat)adequat)

3. TIPUS DE XARXES3. TIPUS DE XARXES

TIPUS DE XARXES

SEGONS VELOCITAT I TAMANY GEOGRÀFIC

SEGONS TOPOLOGIASEGONS ESTRUCTURA

LAN

MAN

WAN

JERÀRQUIQUES

ENTRE IGUALS

BUS

ANELL

ESTRELLA

ARBRE

MALLA

3.1. Tipus de xarxes segons 3.1. Tipus de xarxes segons l’extensiól’extensió

1.Xarxa LAN1.Xarxa LAN ( (Local area Local area networknetwork): transmissió de ): transmissió de dades a poca distància. dades a poca distància. P.ex. a un edifici P.ex. a un edifici (empresa, institució)(empresa, institució)

2. Xarxa MAN2. Xarxa MAN ( (Metropolitan Metropolitan area networkarea network): subministra ): subministra serveis dins una àrea serveis dins una àrea urbana P.ex. Xarxes de urbana P.ex. Xarxes de dades o TV per cabledades o TV per cable

3. Xarxa WAN3. Xarxa WAN ( (Wide area Wide area networknetwork): engloba grups ): engloba grups de xarxes distribuïdes des de xarxes distribuïdes des d’un país fins un continent. d’un país fins un continent. P.ex. Telefònica, P.ex. Telefònica, Microsoft, IBM, HPMicrosoft, IBM, HP

3.2.3.2. Tipus de xarxes segons Tipus de xarxes segons JERARQUIAJERARQUIA

1.1. JERÀRQUIQUESJERÀRQUIQUES::

2.2. ENTRE IGUALSENTRE IGUALS::

3.3.3.3. Tipus de xarxes segons topologiaTipus de xarxes segons topologia (disposició(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.

3.3.3.3. Tipus de xarxes segons topologiaTipus de xarxes segons topologia (disposició(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

3.3.3.3. Tipus de xarxes segons topologiaTipus de xarxes segons topologia (disposició(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

3.3.3.3. Tipus de xarxes segons topologiaTipus de xarxes segons topologia (disposició(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

3.3.3.3. Tipus de xarxes segons topologiaTipus de xarxes segons topologia (disposició(disposició))

5.-

XA

RX

A E

N M

AL

LA

(c

om

ple

rta

o in

com

ple

rta)

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

3.3.3.3. Elecció de la topologia adient Elecció de la topologia adient

Els factors a tenir en compte seran:Els factors a tenir en compte seran:

- Aplicació:Aplicació: tipus d’instal·lació en què és més tipus d’instal·lació en què és més apropiada cada topologiaapropiada cada topologia

- Complexitat tècnicaComplexitat tècnica: afectarà a la instal·lació i : afectarà a la instal·lació i mantenimentmanteniment

- RespostaResposta: volum de tràfic que ha de suportar: volum de tràfic que ha de suportar- FiabilitatFiabilitat: susceptibilitat a avaries i errades: susceptibilitat a avaries i errades- ExpansióExpansió: possibilitat d’ampliar la xarxa: possibilitat d’ampliar la xarxa

4. LA COMMUTACIÓ DE CIRCUITS 4. LA COMMUTACIÓ DE CIRCUITS I I PAQUETSPAQUETS

La La commutaciócommutació és el procés pel qual dos usuaris és el procés pel qual dos usuaris estableixen una comunicació emprant una estableixen una comunicació emprant una mateixa infrastructura.mateixa infrastructura.

P.ex.: La xarxa telefònica és una xarxa de commutació de circuits

Formes de commutar

- Per a dur a terme una - Per a dur a terme una comunicació és necessari comunicació és necessari establir un circuit entre establir un circuit entre els dos extrems per mitjà els dos extrems per mitjà de la xarxa. de la xarxa.

- Quan s’acaba la - Quan s’acaba la comunicació s’alliberen comunicació s’alliberen les líniesles línies

- Apareix amb els senyals Apareix amb els senyals digitalsdigitals

- La informació es La informació es divideixen en paquets divideixen en paquets numerats i amb el destí numerats i amb el destí assignat.assignat.

- S’envien pel camí amb S’envien pel camí amb menys trànsit.menys trànsit.

- No s’estableix ningun No s’estableix ningun circuit en exclusiva per a circuit en exclusiva per a cada comunicació.cada comunicació.

- P.ex: internet (protocol IP)P.ex: internet (protocol IP)

Commutacióde

circuits

Commutacióde

paquets

1. Per què apareixen?1. Per què apareixen?

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

1. PER QUÈ APAREIXEN?1. PER QUÈ APAREIXEN?

INTERCANVIAR INFORMACIÓ INTERCANVIAR INFORMACIÓ IMPLICA...IMPLICA...

1.1. Aspectes físics: cables, connectors, Aspectes físics: cables, connectors, senyals, ...senyals, ...

2.2. Controlar que no es produeixin errorsControlar que no es produeixin errors

3.3. Identificar els ordinadors dins la xarxa i la Identificar els ordinadors dins la xarxa i la forma d’aconseguir que la informació forma d’aconseguir que la informació generada arribi on es pretén.generada arribi on es pretén.

2. COMPONENTS D’UNA 2. COMPONENTS D’UNA XARXAXARXA

COMPONENTS LÒGICSCOMPONENTS LÒGICS

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

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

COMPONENTS FÍSICSCOMPONENTS FÍSICS

- Ordinador: elements que es volen Ordinador: elements que es volen connectar. Només han de connectar. Només han de compartir els protocols de compartir els protocols de comunicació.comunicació.

- Targeta de xarxa: adequa i Targeta de xarxa: adequa i processa la informació en format processa la informació en format binari per tal que es pugui binari per tal que es pugui transportar per la xarxatransportar per la xarxa

- Cables: coaxial, parell trenat, fibra Cables: coaxial, parell trenat, fibra òpticaòptica

- Gestionadors: repetidor, pont, Gestionadors: repetidor, pont, concentrador, encaminador, concentrador, encaminador, passarel·lapassarel·la

Components físics: cables i Components físics: cables i connectorsconnectors

CABLE COAXIAL + CONNECTOR BNC

PARELL TRENAT DE COURE + CONNECTOR RJ45

FIBRA ÒPTICA + CONNECTOR ST

-Està en desús degut la major dificultat de connexiói menor flexibilitat en les instal·lacions- Utilitzat en topologia en bus: servidors - terminals

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

Components físics: gestionadors Components físics: gestionadors (I)(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 Components físics: gestionadors (II)(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

EXERCICI: Quina diferència existeix entre “punt d’accés inalàmbric” i “router inalàmbric?

1.1. TOKEN PASSING: les estacions només poden transmetre quan TOKEN PASSING: les estacions només poden transmetre quan capturen el Token. No hi ha col·lisions.capturen el Token. No hi ha col·lisions.

2.2. CSMA/CD (accés múltiple amb escolta de portadora i detecció de CSMA/CD (accés múltiple amb escolta de portadora i detecció de col·lisions): l’ordinador que vol accedir escolta si el canal està lliure col·lisions): l’ordinador que vol accedir escolta si el canal està lliure abans d’emetre. Quan detecta que està lliure comença a emetre.abans d’emetre. Quan detecta que està lliure comença a emetre.

3.3. Si dues estacions comencen a emetre a la vegada es produeix una Si dues estacions comencen a emetre a la vegada es produeix una col·lisió.col·lisió.

3. CONTROL D’ACCÉS AL 3. CONTROL D’ACCÉS AL MITJÀMITJÀ

Per a xarxes en anell

Per a xarxes en Bus

Per intercanviar informació entre ordinadors Per intercanviar informació entre ordinadors es va fer necessari desenvolupar tècniques es va fer necessari desenvolupar tècniques que regulessin la transmissió d’aquesta. que regulessin la transmissió d’aquesta. Són els Són els protocolsprotocols..

Protocols de xarxa hi ha un gran nombre però Protocols de xarxa hi ha un gran nombre però el que ha adquirit major importància en els el que ha adquirit major importància en els darrers anys és el darrers anys és el protocol TCP/IP.protocol TCP/IP.

4. ELS PROTOCOLS DE 4. ELS PROTOCOLS DE COMUNICACIÓCOMUNICACIÓ

Va néixer el 1974 i és el que avui s’utilitza Va néixer el 1974 i és el que avui s’utilitza per controlar el flux de dades a internet.per controlar el flux de dades a internet.

EL PROTOCOL TCPEL PROTOCOL TCP: s’encarrega de : s’encarrega de fragmentar en paquets el missatge emès fragmentar en paquets el missatge emès per després organitzar-los en la per després organitzar-los en la destinació.destinació.

EL PROTOCOL IPEL PROTOCOL IP: identifica els equips i : identifica els equips i encamina els paquets. Fa possible que els encamina els paquets. Fa possible que els diferents paquets que formen un missatge diferents paquets que formen un missatge viatgin per camins diferents fins a arribar a viatgin per camins diferents fins a arribar a la destinacióla destinació

4.1. El protocol TCP/IP4.1. El protocol TCP/IP