Capitolul 2.

HARDWARE PENTRU SISTEMELE INFORMATICE DE AFACERI

Un sistem de calcul este un ansamblu de două componente:

- HARDWARE - este un termen care acoperă totalitatea componentelor electronice şi

mecanice ale sistemului de calcul (partea fizică);

- SOFTWARE - este un termen care acoperă totalitatea programelor utilizate într-un

sistem de calcul. În cadrul componentei software se distinge un element care asigură

interconectarea tuturor componentelor sistemului de calcul, transformându-le într-o entitate -

calculatorul şi care asigură şi interconectarea acestuia cu mediul exterior. Acest element

software se numeşte sistem de operare.

2.1. Sistemul de calcul 2.1.1. Unitatea centrală a. Placa de bază - reprezintă suportul fizic şi logic pentru celelalte componente, fiind

componenta hardware ce asigură interconectarea fizică a tuturor elementelor din configuraţia

unui sistem de calcul. Pe lângă această funcţie, de suport pentru celelalte componente, are

rolul de a regla şi distribui tensiune procesorului şi celorlalte componente. O placă de bază

de calitate are variaţii mici al intensităţii curentului livrat şi mai multe valori ale tensiunii pe

care o poate furniza.

Plăcile de bază conţin mai multe tipuri de conectori şi interfeţe. Interfeţele cele mai

cunoscute sunt: ISA (Industry Standard Arhitecture), PCI (Peripheral Connection Interface),

AGP (Accelerated Graphics Port), CNR –

interfaţă pentru realizarea de reţele de tip

LAN, AMR (Audio – Modem Riser). De

asemenea, fiecare placă de bază are

conectori IDE, la care se conectează hard-

diskuri, CD/DVD-ROM etc.

Placa de bază mai conţine şi

interfeţe pentru memoria RAM şi de

asemenea memoria nevolatilă de tip ROM

(Read-Only Memory) ce conţine

informaţiile elementare ale sistemului

numită BIOS (Basic Input-Output System).

Memoria BIOS conţine la rândul ei

memoria CMOS care este modificabilă.

Încorporate pe placa de bază mai

sunt şi porturile seriale (denumite COM -

de la communication) 1 (cu 9 pini) şi 2 (cu 24 de pini)) – pentru mouse/fax modem extern,

portul LPT (line printer) – pentru imprimante/scannere/plottere, porturile USB (Universal

Serial Bus) 1.0 sau 2.0 pentru camere video/ scannere/ aparate foto digitale, porturile Fire-

Wire, pentru conectarea de dispozitive prin infraroşu (denumite de IEEE (Institute of

Electrical and Electronics Engineers)). În fine, placa de bază găzduieşte procesorul pe ceea

ce se cheamă ori SLOT, ori Socket.

b. Procesorul poate fi considerat creierul unui calculator, deoarece el execută

“gândirea”. Este componenta ce are rolul de a dirija celelalte dispozitive, de a împărţi sarcini

fiecareia, de a coordona şi verifica execuţia sarcinilor primite.

De fapt, el nu face altceva decât să “proceseze” biţii de 1 şi 0

primiţi de la memoria RAM a sistemului. La majoritatea

calculatoarelor actuale, acesta este un microprocesor INTEL,

sau unul dintre procesoarele compatibile INTEL produse de

alte companii (ex. AMD).

Trebuie amintit că un calculator poate avea unul sau

mai multe procesoare. Plăcile de bază normale permit prezenţa

unui singur procesor, însă sunt producători ce oferă opţiunea

de dual processor. Un motiv de a folosi un sistem

multiprocessor este securitatea oferită. Astfel în cazul unei

defecţiuni produse la unul din procesoare conducerea va fi luată de celălalt.

c. Memoria internă este spaţiul de lucru primar al oricarui calculator. Lucrând în

tandem cu procesorul, are rolul de a stoca date şi de a procesa informaţii ce pot fi procesate

imediat şi în mod direct de către procesor sau alte dispozitive ale sistemului. Memoria este

de asemenea legatura dintre software şi procesor (CPU).

Memoria internă este de două tipuri: memorie RAM

(Random Access Memory) şi memorie ROM (Read Only

Memory).

Memoriile RAM cu acces direct, sunt realizate din module

(chip-uri) de o anumită dimensiune, printr-o tehnologie MOS.

Acestea sunt memorii volatile, ceea ce presupune pierderea

conţinutului odată cu întreruperea alimentării. Din punct de

vedere intern memoria RAM este aranjată într-o matrice de celule

de memorie, fiecare celulă fiind folosită pentru stocarea unui bit de date (0 sau 1 logic).

Datele memorate pot fi găsite aproape instantaneu - timp de ordinul zecilor de nanosecunde.

Există două categorii de memorii RAM: statice (SRAM) şi dinamice (DRAM).

Tehnologia DRAM este cea mai întâlnită în sistemele actuale, trebuind să fie reîmprospătată

de sute de ori/secundă pentru a reţine datele stocate în celulele de memorie; fiecare celulă

este concepută ca un mic condensator care stochează sarcina electrică.

Memoriile ROM sau memoriile permanente, sunt constituite din chip-uri al căror

conţinut este indestructibil, informaţiile memorate fiind destinate numai citirii, deci nu pot fi

modificate sau şterse. Aceste tipuri de memorii au un conţinut fix încă din construcţia lor, iar

faptul că citirea informaţiilor este nedistructivă, conduce la obţinerea unor timpi de acces

foarte mici.

Memoria cache este un mecanism de

stocare de mare viteză. Acest tip de memorie vine

să suplinească viteza mică de răspuns a memoriei

RAM faţă de cerinţele microprocesorului, stocând

pentru un timp limitat părţi ale programelor sau

datele cele mai des utilizate de unitatea aritmetico-

logică a procesorului. Memoria cache poate fi sau o

secţiune rezervată din memoria principală, sau un

dispozitiv independent. Uneori este încorporată în

arhitectura microprocesorului.

d. O magistrală/set de magistrale - cu rolul

de a conecta microprocesorul la memorie sau la

adaptoarele care fac posibilă ataşarea altor

dispozitive prin porturile sau conectorii lor de

extensie. Magistralele pot fi gândite ca nişte

autostrăzi electronice care interconectează

componentele hard ale unui PC;

e. Memoria externă (auxiliară) are rolul de

a stoca datele, programele şi alte informaţii în

vederea încărcării acestora în memoria internă

atunci când sunt solicitate pentru execuţie.

În majoritatea cazurilor, datele solicitate de

programe depăşesc capacitatea memoriei interne; pentru a compensa limitele memoriei

interne, datele pot fi memorate pe unităţi de memorie externă; prin urmare memoria externă

poate fi privită ca o extensie a memoriei interne al cărei conţinut este încărcat în memoria

internă, atunci când se solicită regăsirea datelor memorate.

Memoria externă este caracterizată de o capacitate mare de memorare, timp de

acces mare şi viteză de operare mică.

Termenul informatic pentru unitatea elementară de memorie este bitul, notat cu b.

Un bit al memoriei unuicalculator poate conţine doar una din două variante posibile: 0 sau 1.

Un octet, notat O, este format din 8 biţi şi poate stoca numerele naturale dintre 0 şi 255.

Terminologia engleză foloseşte în mod curent cuvântul byte, abreviat cu B pentru a

desemna cea mai mică unitate de informaţie adresabilă de către un calculator.

În Sistemul Internaţional pentru multiplii byte-ului se folosesc puteri ale lui 10 ca

valori:

KB sau KO (KiloByte sau KiloOctet) = 103Byti

MB sau MO (MegaByte sau Mega Octet) = 106Byte

GB sau GO (GigaByte sau GigaOctet) = 109Byte

TB sau TO (TerraByte sau TerraOctet) = 1012Byte

PB sau PO (PetaByte sau PetaOctet) = 1015Byte

EB sau EO (ExaByte sau ExaOctet) = 1018Byte

ZB sau ZO (ZettaByte sau ZettaOctet) = 1021Byte

YB sau YO (YottaByte sau YottaOctet) = 1024Byte

e1. Hard Disk-ul (HDD) - serveste drept memorie non-volatilă, mediu de stocare

pentru documentele, fişierele sau aplicaţiile utilizatorului. Denumirea „Hard-Disk" (disc rigid)

arată de fapt proprietatea fizică a discurilor din interiorul carcasei. Aceste discuri se numesc

platane şi sunt compuse dintr-un substrat şi un mediu magnetic. Substratul sau materialul de

bază din care este făcut platanul trebuie, prin natura lui să fie un material non-magnetic

capabil să fie prelucrat în forme foarte subţiri (grosimea acestor platane este de ordinul

milimetrilor sau chiar mai mici). Astfel,

materialele alese pentru realizarea platanelor

sunt aluminiul sau o mixtură între sticlă şi un

material ceramic. Pentru a permite stocarea

datelor, ambele părţi ale platanului sunt

acoperite cu un strat foarte subţire de material

cu proprietăţi magnetice foarte bune (o peliculă

de oxid magnetic) sau, mai recent, cu un strat

metalizat foarte subţire. Platanul-este de fapt

suportul magnetic pe care se stocheaza datele.

Interiorul Hard-Disk-ului trebuie ferit de acţiunea

prafului, presiunea constantă a aerului din

interior fiind păstrată cu ajutorul unor filtre.

Platanele sunt complet izolate fiind menţinute într-un vacuum parţial. De regulă există două

sau trei platane aşezate unul peste altul şi fixate de un ax ce roteşte tot ansamblul de

platane la mii de rotaţii pe minut (4000-10000 Rpm). Între platane există spatiu, ele nefiind

lipite, tocmai pentru a permite capului de citire/scriere (montat pe braţul ce îl antrenează) să

se deplaseze pe toată lăţimea platanului. Din această cauză, o singură particulă de praf ar fi

de ajuns pentru a se realiza contactul între capul de citire/scriere şi suprafaţa magnetică a

platanului ducând la zgârierea irecuperabilă a acestuia, compromiţând astfel datele aflate în

acea zonă. Capul citire-scriere reprezintă „translatorul", cel care prelucrează informaţia de pe

platane, aşa cum se află ea în format digital şi o transferă la controllerul de disk. De aici,

aceasta sub formă de date ajunge la procesor şi mai departe. Există câte un cap de

citire/scriere pentru fiecare din părţile platanului acestea fiind acţionate simultan, prin

intermediul unui modul electro-magnetic, de către braţul de mişcare în vârful căruia se află.

Când un disc este supus unei formatări în profunzime, suprafaţa este împărţită în piste şi

sectoare. Pistele sunt cercuri concentrice pe fiecare parte a platanelor.

e2. Unitatea optică (Compact Disk(CD)/Digital Versatile Disk (DVD)) este o

unitate externă de stocare a datelor. Pentru citirea mediilor CD/DVD se foloseşte laserul.

Capacitatea de stocare a unui CD este de 650 sau 700 MB. Lungimea de undă a razei laser

folosită la citirea DVD-urilor este mai mică decât în cazul citirii CD-urilor. Sunt posibile astfel

densităţi de stocare mai mari. Stratul pe care se păstrează informaţia este de două ori mai

subţire decât în cazul CD-urilor. Există astfel posibilitatea scrierii datelor în două straturi.

Nivelul exterior, aurit, este semitransparent, permiţând citirea stratului inferior, argintat. Raza

laser are două intensităţi, cea mai puternică fiind folosită pentru citirea celui de-al doilea

strat. DVD-urile sunt unităţi de mare capacitate, (uzual 4,7 GB), ce sunt construite pentru a

stoca filme de lungă durată la o calitate deosebită.

f. Placa video. Plăcile video sunt dispozitive ce fac legătura între procesor/sistem şi

monitor. Au rolul de a afişa pe monitor datele procesate de CPU (de fapt rezultatul acestor

procesări). Se conectează pe placa de bază printr-un slot ISA/PCI sau AGP. Plăcile video

pot conţine acceleratoare 3D care degrevează procesorul. Reprezintă o componentă

importantă a sistemului, viteza sa influenţând în mare parte parformanţa sistemului. În funcţie

de cantitatea de memorie existentă pe placa video rezoluţiile la care poate lucra sunt

640x480, 800x600,1024x764 etc. Plăcile video bune oferă şi o rată de reîmprospătare a

imaginii optimă ce reduce riscul apariţiei afecţiunilor oculare.

g. Placa de sunet. Plăcile de sunet sunt dispozitive ce au rolul de a reda informaţia

binară sub formă de sunet, sau de a converti sunetele în format .bin. Astfel o placă de sunet

se conectează la slotul ISA/PCI, apoi la CD-ROM printr-un cablu separat.

h. Placa de reţea. Face parte din categoria plăcilor de extensie, placa de reţea este echipamentul instalat pe un PC pentru a realiza conectarea acestuia la o reţea.

2.1.2. Monitorul Monitorul reprezintă acea componentă a calculatorului care se ocupă cu prezentarea

sub formă de imagini şi text (afişarea), a informaţiei generate de calculator. Comanda afişării

informaţiilor pe ecranul monitorului o realizează calculatorul, prin

intermediul plăcii video. Monitorul este conectat la placa video a

sistemului prin intermediul unui cablu video, care conţine semnalele

de culoare şi de sincronizare necesare afişării pe ecran a imaginilor

dorite.

Ecranul este constituit din pixeli (puncte), numărul lor

depinde de echipamentul folosit. Fiecare punct este iluminat sau

întunecat, sau poate să aibă o anumită culoare.

Densitatea acestei reţele de puncte ale ecranului, numită

rezoluţie, constituie o caracteristică importantă a echipamentului.

După tehnologia de fabricaţie, monitoarele se împart în trei

categorii:

- monitoare CRT (Cathode Ray Tubes). Acestea sunt de două tipuri: unele bombate

care deformează uşor imaginea şi unele cu tehnologie Trinitron care sunt curbate pe

orizontală dar plate pe verticală. Cele Trinitron oferă o calitate a imaginii mult mai bună, dar

din păcate realizarea lor costă mai mult şi astfel ele devin mai scumpe.

- monitoare LCD (Liquid Crystal Display). Acestea au în general o rezoluţie mai slabă

decât cele CRT, dar nu emit radiaţii si consumă mult mai puţin (aproximativ 5 watt faţă de

100 watt la cele cu tub). Acestea au o tehnologie diferită de funcţionare: un fascicul de

lumină trece prin filtre speciale care o transformă în culorile roşu, verde sau albastru, iar

electricitatea le direcţionează la fiecare celulă.

Diagonala ecranului la monitoarele LCD poate ajunge până la 42 inch în timp ce la

monitoarele CRT ajunge până la 21 inch. În general rezoluţia la ambele monitoare poate

ajunge până la 1280x1024 de pixeli, dar sunt şi monitoare performante care pot ajunge până

la rezoluţia de 1600x1280 de pixeli.

- monitoare PDP (Plasma Display Panels). Tehnologia utilizată în realizarea ecranelor

cu plasmă este în dezvoltare de mai mulţi ani, şi promite foarte mult în domeniul afişării

informaţiei. Ecranul PDP foloseşte două straturi de sticlă, între care se află un gaz nobil,

xeon sau neon, şi o matrice de celule de fosfor (pixeli). Compoziţia gazoasă, supusă unui

câmp electric puternic, atinge starea de plasmă, degajând o strălucire ultravioletă. Aceasta

acţionează asupra fiecărui pixel din matrice în parte. Un pixel este alcătuit din trei subcelule,

roşie, verde şi albastră, care compun imaginea finală în mod digital, la o anumită rezoluţie.

Imaginea afişată pe un ecran pe bază de plasmă nu mai prezintă distorsiunile caracteristice

ecranelor obişnuite. Totodată, imaginea este omogenă în luminozitate, mai clară şi mai

strălucitoare (cu o acurateţe de peste 16 milioane de nuanţe de culoare), fără deficienţe de

focalizare şi fără zone uşor întunecate sau supraluminate.

2.1.3. Tastatura Tastaura este un dispozitiv de intrare care face parte obligatoriu din configuraţia

minimă a unui calculator. Este cel mai răspândit dispozitiv de introducere a textului pe

calculator. O tastatură constă dintr-o serie de comutatoare montate într-o reţea, numită

matricea tastelor. Când se apasă o tastă, un procesor aflat în tastatură o identifică prin

detectarea locaţiei din reţea care arată

continuitatea. De asemenea, acesta

interpretează cât timp stă tasta apăsată

şi poate trata chiar şi tastările multiple.

Interfaţa tastaturii este reprezentată de

un circuit integrat denumit keyboard

chip sau procesor al tastaturii.

Tastele se pot împărţi în patru

categorii:

1. taste tip maşină de scris;

2. taste de funcţii;

3. taste numerice situate în partea dreaptă a tastaturii;

4. taste speciale.

În afara tastelor cunoscute de la maşinile de dactilografiat, există şi un număr de

taste speciale.

O tastă oarecare, dacă este acţionată împreună cu tasta Shift , permite afişarea

majusculelor, respectiv semnelor amplasate pe zona superioară a tastei.

Tasta Caps Lock asigură regimul de majuscule atunci când tasta Shift nu este

acţionată. Acest regim este semnalat prin aprinderea unui led (semnal luminos verde).

Regimul de minuscule se obţine prin acţionarea din nou a tastei Caps Lock .

Tasta Enter semnalează calculatorului sfârşitul unei comenzi, adică lansarea în

execuţie a comenzii. Pe de altă parte asigură saltul la începutul liniei următoare.

Tasta Backspace şterge caracterul din stânga cursorului şi cursorul va fi poziţionat

pe locul caracterului şters.

Tasta Delete şterge caracterul din dreapta cursorului.

Tasta Insert permite schimbarea modului de inserare cu modul de suprascriere.

Implicit modul folosit este inserare: caracterul introdus la locul cursorului deplasează la

dreapta eventualele caractere din dreapta lui. În modul de suprascriere caracterul de la

cursor este înlocuit cu caracterul tastat. Dacă se acţionează din nou tasta Insert , atunci se

revine în regimul implicit de inserare.

Tasta Alt este folosită în general cu o altă tastă. Ea permite ''alterarea'' funcţiei

ataşate acestei taste. În funcţie de software-ul utilizat are diferite funcţii. Tasta Alt mai are şi

o funcţie specială: ţinând apăsată tasta Alt şi introducând un număr cuprins între 0 şi 255,

prin eliberarea tastei Alt pe ecran va fi afişat un caracter din setul de 255 de caractere

cunoscute de calculator. Numerele respective trebuie să fie introduse de la tastatura

numerică (cea care este situată în partea din dreapta).

Tasta Ctrl se foloseşte împreună cu altă tastă, schimbând funcţia originară a

tastei. În funcţie de programul utilizat este interpretată în mod diferit.

Tastele cu săgeţi , , , permit deplasarea cursorului în direcţia indicată.

Tasta Home deplasează cursorul la începutul liniei.

Tasta End deplasează cursorul la sfârşitul liniei.

Tastele PageUp şi PageDn deplasează cursorul cu o pagină în sus, respectiv în

jos.

Tasta Num Lock operează similar tastei Caps Lock, cu deosebirea că se referă la

tastele din zona numerică. Acestei taste îi corespunde de asemenea un led.

Tasta Esc este utilizată în general pentru anularea comenzii actuale şi permite

trecerea la linia următoare.

Tasta Tab este utilizată pentru o deplasare controlată a cursorului la dreapta.

Valoarea standard a deplasării este de 1,27 cm. Aceastî valoare poată fi schimbată în funcţie

de necesităţi.

Tastele de funcţii F1 , F2 , … F12 declanşează efectuarea unei activităţi care

depinde de programul utilizat. De exemplu F1 poate să afişeze meniul Help (program de

ajutor) corespunzător programului, F3 poate să anuleze o acţiune, F10 poate să afişeze un

meniu pull-down.

2.1.4. Mouse-ul Periferic folosit pentru gestionarea meniurilor de pe ecran, pentru manipularea

imaginilor şi introducerea informaţiilor în calculator. Este componenta hardware a cărui

mişcare pe o o suprafaţă plană este corelată cu deplasarea pe ecran a unui cursor cu o

formă deosebită, de obicei săgeată, ce constituie cursorul de mouse.

Selectarea unei comenzi dintr-un meniu pull-down se realizează prin deplasarea

cursorului de mouse la numele comenzii respective, după ce se acţionează un buton de

mouse.

2.2. Echipamente periferice Din această categorie fac parte echipamentele ce nu sunt obligatorii pentru buna

funcţionare a unui sistem de calcul. În continuare vom prezenta succint principalele

echipamente periferice.

2.2.1. Imprimanta Imprimanta este un dispozitiv de ieşire prin care calculatorul comunică rezultatele

obţinute în urma prelucrării, prin intermediul unui suport de informaţie: hârtia. În general, o

imprimantă are următoarele componente: un mecanism de tipărire, un mecanism pentru

antrenarea hârtiei, un panou cu butoane şi LED-uri şi două cabluri (unul pentru alimentarea

cu curent şi unul de conectare la calculator).

O imprimantă este caracterizată de următoarele elemente:

- Rezoluţia de tipărire

- Viteza de tipărire

- Dimensiunea maximă a hârtiei admise (A4, A3 etc.)

În funcţie de mecanismul de tipărire, există trei tipuri de imprimante:

Matriciale. La acest tip de imprimantă, capul de imprimare conţine o coloană verticală

de ace. Calitatea textului imprimat este în funcţie de numărul de ace existente. Capul de

imprimare se deplasează orizontal de-a lungul hârtiei; în momentul corespunzător, acele

lovesc prin panglica tuşată foaia de hârtie. Cel mai mare dezavantaj al acestui tip de

imprimantă constă în faptul că imaginea (alfanumerică sau grafică) este formată din puncte.

Jet cu cerneală. Acest tip de imprimantă aruncă un jet de cerneală cu o anumită

intensitate. Este tipul de imprimantă folosită cel mai des pentru aplicaţii de birou. Calitatea

listării este mulţumitoare, dar consumabilele sunt destul de scumpe.

Laser. Acest tip de imprimantă tipăreşte prin polarizarea electrostatică a unui cilindru,

care atrage o substanţă numită toner. Are ca domeniu de utilizare aplicaţiile de procesare a

publicaţiilor, având cel mai ieftin mod de tipărire. Permit obţinerea unor documente de calitate

superioară.

Termice. Acest tip de imprimantă realizează tipărirea prin fixarea termică a vaporilor

de cerneală pe o hârtie specială. Datorită calităţii foarte bune la tipărire, dar şi a preţului

ridicat este folosita la lucrari de artă şi la grafica profesională.

2.2.2. Scanner-ul Periferic folosit pentru introducerea informaţiei grafice în calculator. Informaţia este

preluată direct de pe hârtia tipărită, sau de pe manuscris. Se foloseşte pentru introducerea în

calculator a textelor, desenelor, fotografiilor etc. Imaginea pe care o citeşte scanerul este o

suprafaţă formată din puncte. Fiecare punct este definit printr-un cod de culoare, obţinându-

se versiunea digitală a imaginii. Imaginile se obţin prin reflexie sau prin transmisia luminii şi

permit – datorită formei binare în care se convertesc – prelucrarea de către sistem.

Principiul de funcţionare: Lumina unei surse artificiale care încearcă să imite

distribuţia spectrală a luminii naturale este reflectată în mod diferit, variaţiile de intensitate

luminoase fiind transformate în semnale analogice; acestea sunt convertite în semnale

discrete sub formă binară.

Scanerul este caracterizat de:

- Rezoluţie. Reprezintă numărul de puncte per inch pe care le poate citi scanerul.

- Număr de culori. Reprezintă setul de culori care sunt codificate de scaner.

- Viteza de scanare. Reprezintă viteza cu care un scaner citeşte şi prelucrează o

imagine.

2.2.3. Joystick-ul Joystick-ul este un dispozitiv format dintr-o bază pe care sunt montate o manetă şi

mai multe butoane de control. Prin acţionarea butoanelor de control se declanşează diferite

evenimente pe ecran, iar prin mişcarea manetei în diferite direcţii, se deplasează un obiect

pe ecran.

2.3. Elemente de reţea

Reţeaua de calculatoare (engleză: computer network) leagă între ele o mulţime mai

mică sau mai mare de calculatoare, astfel încât un calculator poate accesa datele,

programele şi resursele unui alt calculator din aceeaşi reţea. Resursele includ componente

de genul unităţilor de disc, imprimantelor şi echipamentelor de comunicaţie.

În plus, reţeaua permite o interacţiune mai mare şi o comunicare mai bună între

membrii reţelei, prin intermediul poştei electronice, bazelor de date şi a altor metode de

utilizare în comun a informaţiilor de orice fel. Calculatoarele conectate la reţea sunt denumite

noduri.

O reţea de calculatoare este compusă dintr-o parte hardware (servere, staţii de lucru,

cabluri etc.) şi o parte software (sistem de operare şi aplicaţii).

2.3.1. Clasificare reţelelor de calculatoare

a. După centralizare. Există reţele de calculatoare centralizate şi descentralizate.

Printre reţelele descentralizate se numără ca exemplu reţelele ARPAnet, Metanet şi

Freenet.

b. După topologie. Topologia (structura) unei reţele rezultă din modul de conectare a

elementelor reţelei între ele. Ea determină şi traseul concret pe care circulă informaţia în

reţea "de la A la B". Principalele tipuri de topologii pentru reţelele LAN sunt:

topologia Bus - are o fiabilitate sporită şi o viteză mare de transmisie;

topologia Ring - permite ca toate staţiile conectate să aibă drepturi şi funcţiuni

egale;

topologia Star - oferă o viteză mare de comunicaţie, fiind destinată aplicaţiilor în timp

real.

tipologie Mesh - O topologie de tip plasă (reţea) are multiple conexiuni, făcând

din această topologie cea mai ”rezistentă la defecte” din toate. Fiecare

componentă a reţelei este conectată direct cu toate celelalte componente. Acest

lucru crează o topologie care furnizează legături redundante (in plus) de-a lungul

reţelei. Dacă o întrerupere apare într-un segment de cablu, traficul poate fi

realizat prin alte rute utilizând alte cabluri. Cu alte cuvinte, dacă o conexiune

eşuează, un calculator poate încă accesa alt calculator prin utilizarea altei

conexiuni.

Reţelele mai mari prezintă o topologie formată dintr-o combinaţie a acestor trei tipuri.

Topologia Bus

Topologia Star

Topologia Mesh

Topologia Ring c. După modul de conectare. Reţelele de calculatoare pot fi clasificate şi după

tehnlogia care este folosită pentru a conecta dispozitive individuale din reţea, cum ar fi fibră

optică, Ethernet, Wireless LAN, HomePNA sau Power line.

Metodele de conectare sunt în continuă dezvoltare şi deja foarte diverse, începând cu

tot felul de cabluri metalice şi de fibră de sticlă, cabluri submarine, şi terminând cu legături

prin radio cum ar fi WLAN, Wi-Fi sau Bluetooth, prin raze infraroşii ca de ex. IrDA sau chiar

prin intermediul sateliţilor.

Foarte răspândită este metoda Ethernet, termen care se referă la natura fizică a

cablului folosit şi la tensiunile electrice ale semnalului. Cel mai răspândit protocol de

comunicare în reţelele Ethernet se numeşte CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access /

Collision Detection). Dacă drept mediu fizic sunt utilizate undele radio, atunci reţeaua se

numeşte reţea fără fir (engleză: wireless).

"HomePNA" este un sistem de conectare între ele a calculatoarelor şi aparatelor

"inteligente" dintr-o locuinţă, bazat pe fire normale de telefon sau cablu normal de

televiziune.

Sistemul "Power line communication" (PLC) se bazează pe reţeaua de curent electric,

atât cea de înaltă cât şi cea de joasă tensiune, care practic ajung la orice loc din lume.

d. După relaţiile funcţionale (arhitectură). Reţelele de calculatoare mai pot fi

clasificate în funcţie de relaţiile funcţionale care există dintre elementele unei reţele, ca de

exemplu: Active Networking Architecture, Client-Server Architecture şi Peer-to-peer

(workgroup) Architecture. Cele mai utilizate tipuri sunt cele Client-Server şi Peer-to-peer.

Reţelele de tip Client-Server folosesc un calculator separat (server) care lucrează la

nivel centralizat cu toate fişierele şi efectuează serviciile de tipărire pentru mai multi

utilizatori. Clienţii din reţea sunt staţii de lucru (workstations) şi sunt conectate la server.

Clienţii sunt reprezentaţi în general de calculatoare puternice dar pot apărea şi calculatoare

mai slabe în timp ce Serverul este în general un calculator foarte puternic, în comparaţie cu

calculatoarele care urmează a fi legate la el, şi care este în aşa fel configurat încât să ofere

cele mai rapide răspunsuri pentru clienţii reţelei şi pentru a asigura cea mai bună protecţie

din reţea pentru datele critice.

Reţelele de tip Peer-to-Peer nu folosesc acel calculator central numit Server, ci

dimpotrivă ele folosesc împreună unităţile de disc şi imprimantele sau de ce nu chiar fişiere

şi programe. Acest tip de reţea are destul de multe defecte, dintre care cel mai des întâlnit

este pericolul de a suprasatura staţiile de lucru dacă mai mulţi utilizatori accesează în acelaşi

timp resursele aceluiaşi calculator.

e. După extindere. Reţelele de calculatoare se împart după extinderea lor în

următoarele tipuri: LAN, MAN, WAN şi, ceva mai nou, PAN. Reţelele relativ mici, de

exemplu cu cel mult câteva sute de calculatoare în aceeaşi clădire legate între ele direct, se

numesc Local Area Network (LAN). O reţea de tip LAN dar fără fir (prin unde radio) se

numeşte WLAN (Wireless LAN). Toate calculatoarele sunt conectate prin fir de reţea de

categoria 5, numit UTP CAT5 cable, rulează protocolul IEEE 802.3 printr-un sistem de

dispozitive interconectate care eventual se conectează şi la Internet. Reţelele metropolitane

(MAN) sunt reţele de mare extindere care de obicei împînzesc oraşe întregi. Aceste reţele

folosesc pentru legături cel mai des tehnologii fără fir (wireless) sau fibră optică. Reţele de

mare întindere geografică, de exemplu între 2 oraşe, pe o ţară, un continent sau chiar pe

întreaga lume, se numesc Wide Area Network (WAN). Reţelele de tip WAN au fost iniţial

foarte costisitoare. Numai companiile mari îşi puteau permite un WAN particular. La ora

actuală însă, cele mai multe conexiuni de tip WAN folosesc ca mijloc de comunicaţie

Internetul - acesta este universal şi public, deci nu foarte controlabil de către un utilizator, în

schimb însă foarte convenabil ca preţ. În sfârşit, PAN înseamnă Personal Area Network - o

reţea de foarte mică întindere, de cel mult câţiva metri, constând din aparatele

interconectabile din apropierea unei persoane, cum ar fi o imprimantă sau un scanner, sau

chiar aparatele pe care o persoană le poartă cu sine, ca de exemplu telefon mobil, player

MP3 sau un aparat de navigaţie GPS portabil. Raza de acţiune a reţelelor PAN este

aproximativ de la 6-9 metri. Reţelele PAN pot fi conectate cu magistrale USB şi FireWire. Cu

ajutorul unor tehnologii ca IrDA (unde infraroşii) şi Bluetooth (unde radio) se pot crea şi reţele

de tip Wireless PAN (reţele PAN fără fir).

2.3.2. Interconectarea reţelelor

Tehnicile de internetworkig (în sens de inter-networking, şi nu internet-working)

conectează între ele două sau mai multe reţele sau segmente de reţea, folosind dispozitive,

cum ar fi un router. Orice interconexiune între reţele publice, private, comerciale, industriale

sau guvernamentale poate fi numită "internetworking".

În practica actuală, reţelele interconectate folosesc nivelul Internet Protocol (IP).

Există trei tipuri de reţele internetwork, în funcţie de cine le administrează şi cine are acces la

ele:

intranet

extranet

Internet

Reţelele de tip intranet şi extranet pot avea sau nu şi acces la Internet. Dacă ele sunt

conectate la Internet, atunci ele trebuie să fie protejate împotriva accesului neautorizat din

Internet. Internetul nu este considerat parte constituentă a unui intranet sau extranet. Totuşi

el poate servi drept cale de acces la unele porţiuni ale extranet-urilor.

2.3.3. Echipamente pentru realizarea reţelelor de calculatoare

a. Placa de reţea (Network Interface Card - NIC). O placă de reţea este o piesă / un

circuit electronic care permite calculatoarelor să se lege la o reţea de calculatoare. Ea

asigură accesul fizic la resursele reţelei, care la rândul ei permite utilizatorilor să creeze

conexiuni/sesiuni/legături cu alţi utilizatori şi calculatoare.

b. Ethernet Hub. Switch. Un hub de reţea este un dispozitiv pentru conectarea altor

dispozitive fie prin cablu răsucit (twisted pair), fie fibră optică; legătura permite ca reţeaua să

se comporte ca un singur segment. Hub-ul este responsabil pentru retransmiterea

semnalului (în caz de blocare) spre toate port-urile sale. O reţea Ethernet unită prin hub-uri

se comportă ca o reţea partajată, fiindcă la orice moment dat un singur dispozitiv transmite,

iar fiecare gazdă este responsabilă de detectarea eventualelor coliziuni ale semnalelor, în

care caz semnalul trebuie retransmis. În

general hub-urile sunt dispozitive de

transmitere de date cu randament scăzut. Hub-

urile nu duc evidenţa despre traficul care trece

prin ele, orice pachet de date care intă prin

unul din porturile disponibile este transmis spre

toate celelalte porturi. Pentru că fiecare pachet

de date este trimis la toate celelalte porturi, are loc aşa numitul proces de coliziune a datelor

care frânează fluxul datelor sub viteza nominală. Apariţia switch-urilor a scos practic de pe

piaţă hub-urile, dar ele totuşi sunt întâlnite la conexiuni mai vechi şi în aplicaţii speciale.

Un switch (comutator de reţea) este un dispozitiv care realizează conexiunea

diferitelor segmente de reţea pe baza adreselor MAC. O adresă Media Access Control

(MAC) este un număr întreg pe 6 octeţi (48 biţi) pe reţelele Token-ring sau Ethernet folosit la

identificarea unui calculator într-o reţea locală.

2.3.4. Protocoale de reţea

Protocoalele de transport definesc modul în care datele sunt aranjate şi transmise

într-o manieră coordonată între calculatoare. Există trei protocoale de transport folosite în

mod obişnuit pe calculatoarele bazate pe sistemul de operare Windows:

- TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) este un protocol de transport

care reprezintă baza Internetului. De fapt, TCP/IP este un set de protcoale folosite pentru a

asigura serviciile de care au nevoie componentele de reţea: transformarea numelor de

calculatoare în adrese ale plăcilor de reţea şi adrese IP (rezolvarea numelor), transmisii

garantate şi rutare între reţele. Protocolul TCP este metoda folosită de o reţea bazată pe IP

pentru a garanta că datele sunt transmise dintr-o parte în cealaltă a unei conexiuni fără erori.

- IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) a fost

dezvoltat de Novell pentru produsele de reţea NetWare. Şi Windows poate folosi protocolul

IPX/SPX pentru serviciile de partajare a fişierelor. ca şi TCP/IP, IPX/SPX este un set de

protocoale care asigură mai multe servicii, inclusiv rezolvarea numelor, transport garantat şi

rutare între reţele.

- NetBEUI (NetBIOS Enhanced User Interface) a fost dezvoltat de IBM; asigură

aceleaşi servicii ca şi TCP/IP şi IPX/SPX, exceptând faptul că nu asigură un mecanism

pentru rutarea datelor către reţelele de la distanţă. NetBEUI poate transporta date numai

între calculatoarele aflate în aceeaşi reţea locală. NetBEUI a fost acceptat în versiunile

anterioare de Windows, dar începând cu versiunea Windows XP nu mai este acceptat.

După adăugarea şi verificarea componentelor de reţea, ar putea fi necesară

configurarea acestora.

În mod normal, protocolul TCP/IP este singurul care necesită configurarea manuală.

Pentru configurarea parametrilor acestui protocol, trebuie parcurse următoarele etape:

1. Se selectează opţiunea Start, Control

Panel, Network and Internet Connections, Network

Connections.

2. Se execută clic cu butonul din dreapta al

mouse-ului pe pictograma Local Area Connection şi

se selectează opţiunea Properties. Se afişează

pagina General.

3. În caseta de dialog Local Area Connection

Properties, se selectează opţiunea Internet Protocol

(IP) şi se execută clic pe butonul Properties.

4. Se selectează butonul Use the Following IP

Address şi se introduce adresa IP a calculatorului,

masca de subreţea (Subnet mask) şi adresa porţii

prestabilite (Default gateway). Poarta (gateway) este

un punct de reţea ce acţionează ca o intrare în altă

reţea.

5. Se selectează butonul Use the following DNS server addresses şi introduceţi

adresele pentru unul sau două servere. O analogie adesea folosită pentru a explica termenul

DNS (Domain Name System) este că acesta

serveşte ca şi o carte de telefon pentru Internet prin

traducerea numelui calculatorului într-o adresă IP. În

general, DNS înmagazinează şi alte tipuri de

informaţii, cum ar fi lista de servere de mail care

acceptă e-mail pentru un domeniu de Internet dat.

Dacă furnizorul ISP (Internet Service Provider

- companie care oferă clienţilor săi acces la Internet)

foloseşte protocolul DHCP (Dynamic Host

Configuration Protocol) pentru configurarea

adaptoarelor de reţea ale clienţilor, se poate păstra

opţiunea prestabilită - Obtain an IP address

automatically, astfel încât parametrii TCP/IP să fie

obţinuţi automat.

În continuare, sunt prezentate o serie de alte protocoale utilizate în cadrul poştei

electronice.

Protocolul SMTP defineşte mecanismul de expediere a unui email. Denumirea

prescurtată a protocolului provine de la Simple Mail Transfer Protocol. POP înseamnă Post

Office Protocol, versiunea curentă este versiunea 3 cunoscută sub numele POP3. Acest

protocol este utilizat pentru ca utilizatorul să obţınă poşta electronică. Protocolul IMAP este

utilizat pentru primirea de mesaje electronice (de exemplu IMAP4 precizează că este vorba

de versiunea 4 pentru IMAP).

Pentru a fi utilizat este necesar ca serverul accesat să accepte acest protocol. În

comparaţie cu POP acesta are avantajul utilizării de foldere multiple pe server, care pot fi

accesate de mai mulţi utilizatori. Protocolul MIME defineşte conţinutul materialului care este

transferat (formatul mesajelor, attachement-urile etc).