5.1  Retele de calculatoare  si  mediul  Internet

             Definitie.

            O retea de calculatoare reprezinta un ansamblu de calculatoare (sisteme de calcul) interconectate prin intermediul unor medii de comunicatie (cablu coaxial, fibra optica, linie telefonica, ghid de unde) in scopul utilizarii in comun de catre un numar foarte mare de utilizatori -chiar la nivel mondial- a tuturor resurselor fizice (hardware), logice(software de baza si aplicatii) si informationale (baze de date) asociate calculatoarelor din retea. Prin astfel de retele de calculatoare se poate asigura o integrare informatica a unui numar foarte mare de utilizatori la nivel local, regional si mondial.

             Definitie.

             Mediul Internet este un ansamblu de retele de calculatoare interconectate care impreuna cu miile de calculatoare individuale (terminale, statii de lucu) si milioane de utilizatori , constituie comunitatea Internet care are la dispozitie un mediu informational si de calcul cu foarte multe servicii informatice si resurse (baze de date diverse, biblioteci de programe, documentatii, etc.). Mediul Internet constituie un ansamblu complex de arhitecturi, componente fizice si sisteme de operare, care trateaza in mod egal atat minicalculatoarele sau retelele de calculatoare, cat si PC-urile sau maiframe-urile. Facilitatile mediului au o importanta egala, iar componentele sale se comporta una fata de alta fara nici o discriminare.

                                     Retele  de calculatoare

             Aparitia calculatoarelor conectate in retea a reprezentat o performanta privind utilizarea calculatoarelor in procesarea informatiilor. Multiplele avantaje oferite de retelele de calculatoare sunt:

·      utilizare eficienta prin partajare a resurselor unitatii centrale(UC);

·      acces direct la resursele hardware (memorii externe, imprimante, etc.) si software (editoare, limbare de programare, programe specializate);

·      pastrarea programelor si fisierelor intr-o singura copie (pe server) si utilizarea lor de catre orice utilizator cu drept de acces;

·      sistem de protectie a fisierelor si programelor;

·      utilizarea sinultana a bazelor de date de catre mai multi utilizatori;

·      comunicare si schimb de informatii (programe si fisiere) intre utilizatori la nivel local, regional  sau mondial.

              Dezvoltarea retelelor de calculatoare (mici sau mari) a contribuit la elaborarea si utilizarea unor aplicatii cu un impact mare asupra vietii economice si sociale din intreaga societate:

·      accesul la programe complexe ce ofera informatii utile la nivel macroeconomic;

·      accesul la mari baze de date din domeniile economic, financiar, comunicatii, etc.;

·      accesul la informatii stiintifice si transferul rapid al articolelor stiintifice.

             Astazi, vechiul model al unui singur calculator (sistem de calcul) care rezolva problemele (cererile) unui numar de utilizatori, este inlocuit cu modelul nou al unui sistem de calculatoare interconectate. Unul sau mai multe calculatoare dintr-o retea reprezinta calculatoare centrale (FS - File Server) care controleaza si gestioneaza prin intermediul unui sistem de operare, intreaga activitate de calcul din retea. Aceste calculatoare centrale formeaza nucleul retelei.

            Calculatorul central poate fi un calculator obisnuit (de regula cu cel putin 16MB memorie interna) pe care este instalat un sistem de operare pentru retea: NETWARE, UNIX, LINUX, OS/2, WINDOWS NT. Calculatorul central controleaza toate resursele comune (unitati de discuri, unitati de dischete, imprimante, plottere, modemuri, fisiere, etc.), asigura securitatea datelor si sistemului, realizeaza comunicatii untre statiile de lucru.

             Din punct de vedere hardware, o retea de calculatoare este constituita din:

·      calculatoare centrale ( Server);

·      calculatoare de lucru(terminale; statii de lucru - Workstations);

·      echipamente periferice;

·      elemente de conectare.

            Statia de lucru (Workstation) este un calculator obisnuit PC care lucreaza sub un sistem de operare obisnuit (Windows, Dos, Unix, Linux, etc.) si care este folosit de utilizatori obisnuiti. Statiile de lucru (terminale) reprezinta componentele de baza ale unei retele de calculatoare. O statie de lucru are in configurare o placa de retea (de ex. NIC- Netware Interface Card) ce realizeaza interfata cu reteaua, fiind conectate cu restul componentelor din reteaua de calculatoare.

             Sistemele de operare in retea trebuie sa recunoasca aceste componente de conectare. De aceea, firmele constructoare ofera drivere corespunzatoare pentru sistemelor de operare cel mai des utilizate.

            Spre exemplificare, mai jos, prezentam fisierul read.me ce se afla pe discheta oferita la cumparare (LAN driver Dischette):

             Fisierul  read.me     

             Pe langa sistemul de operare destinat actiunilor la nivelul statiei de lucru, exista programe speciale de comunicatii in retea (de exemplu pentru sistemul de operare NetWare exista Netware Shell) ce permite comunicarea statiei de lucru cu calculatorul central si cu toate celelalte statii de lucru conectate la retea. Aceste programe speciale permit ca toate statiile de lucru din retea sa utilizeze programele si fisierele de date de pe calculatorul central in functie de prioritatile recunoscute utilizatorului respectiv.

            Tipuri de retele de calculatoare

           Retelele de calculatoare sunt de mai multe feluri functie de numarul statiilor de lucru si de aria lor de raspandire:

·      retele locale ( LAN - Local Area Networks) - lucreaza la nivelul unei cladiri sau al unui grup de cladiri avand distanta intre statiile de lucru de 10-1000 m;

·      retele orasenesti ( MAN - Metropolitan Area Networks ) - lucreaza la nivelul unui oras avand distanta intre statiile de lucru de ordinul kilometrilor;

·      retele regionale/mondiale ( WAN - Wide Area Networks ) - lucreaza la nivelul unei regiuni sau la nivel mondial avand distanta intre statiile de lucru de ordinul  miilor de kilometri;

·      retele publice ( PDN - Public Data Networks ) - lucreaza la nivelul unei regiuni sau la nivel mondial si au acces la diverse retele locale, de exemplu

                          - INTERNET (E-mail -posta electronica, WWW-World Wide Web)

                                     - USENET si EUNET  (posta electronica si circulatia stirilor)

                                     - CSNET si ARPANET (cercetare stiintifica)

                                     - BITNET (informatii in diverse domenii).

             Topologii (structuri) de retele locale

             Topologia (structura) unei retele de calculatoare reprezinta modul de conectare a statiilor de lucru fata de Server. Modul de conectare va determina traseul pe care va circula informatia in retea, prin urmare o structura a comunicatiilor in retea. In general, exista trei tipuri de topologii pentru retelele LAN:

·      topologia Bus (magistrala) - are o fiabilitate sporita, viteza mare de transmisie;

·      topologia Ring (inel) - permite ca statiile de lucru sa fie “egale” intre ele;

·      topologia Star (stea) - ofera o viteza mare de comunicatie, fiind destinata aplicatiilor in timp real.

               In domeniul topologiilor pentru retele de calculatoare s-au realizat si unele standardizari, dintre care amintim:

·      ETHERNET - topologie Bus (maxim 150 statii de lucru) produsa de firma Xerox in colaborare cu firmele Intel si Digital;

·      RX-Net (maxim 255 statii de lucru)  ;

·      IBM Token Ring  - topologie Ring (maxim 96 statii de lucru);

·      IBM-PC - topologie Bus;

·      ARCNET, MICOM, GATEWAY, G/NET.

                           Mediul Internet  si  Reteaua (The Net)

              Spre deosebire de retelele comerciale de calculatoare pentru servicii (CompuServe, America Online, GEnie, etc.), mediul Internet este un ansamblu de retele de calculatoare la nivel mondial ce realizeaza conectarea a milioane de calculatoare si care reprezinta:

·      calculatoare guvernamentale si ale institutiilor natiunilor din intreaga lume;

·      calculatoare ale miilor de universitati si scoli din intreaga lume;

·      sisteme de calcul ale marilor corporatii (Microsoft, IBM, Digital, etc.);

·      sisteme de calcul ale unor organizatii si fundatii stiintifice, culturale, sociale;

·      calculatoare ale marilor agentii de presa si de televiziune din intrega lume;

·      calculatoare ale marilor edituri din lume;

·      calculatoare ale milioanelor de utilizatori din intreaga lume.

               Din punct de vedere arhitectural, mediul Internet este de fapt o retea gigantica de retele de calculatoare raspandita la nivel mondial si care inglobeaza diverse produse harware si software ce gestioneaza o mare colectie de baze de date ce contin informatii si servicii de toate tipurile, acestea fiind accesibile de la orice calculator (terminal) conectat la retea in orice loc si la orice moment.

                Comentariu. Mediul Internet este cel mai mare sistem informatic din lume, perfect legal si in multe cazuri gratuit. Resursele pe care le ofera sunt imense si ele se schimba aproape zilnic, asa cum se schimba tehnologiile informatice.

             In Romania, dupa 1990 reteaua Internet a cunoscut o expansiune deosebita prin aparitia diverselor legaturi interne si internationale, constituite in diverse retele. La inceput au aparut reteaua din mediul universitar (nodul central fiind UPB - Universitatea Politehnica Bucuresti) si reteaua din mediul cercetarii (nodul central fiind ICI - Institutul de Cercetari in Informatica). 

             Reteaua locala UPB este nodul central al retelei RoEduNet (The Romanian Education Network) de care sunt conectate retele  din peste 50 institutii de invatamant si de cultura din Bucuresti si din tara. Reteaua locala a Universitatii Bucuresti este conectata la aceasta retea. In prezent, majoritatea centrelor universitare din tara au retele locale conectate la reteaua Internet. De asemenea, multe scoli generale si licee din Bucuresti si din tara sunt conectate la Internet. Majoritatea institutiilor guvernamentale si neguvernamentale, institute de cercetate si proiectare, marile biblioteci din tara, firme cu diverse activitati  sunt conectate la Internet.

           Cererea pentru conectarea la reteaua Internet a determinat aparitia atat a furnizorilor de servicii Internet pentru domeniu public, cat si pentru domeniul comercial.

          Furnizori de servicii publice:

·      RoEduNet (Romanian Education Network);

·      SFOS (Fundatia Soros pentru o Societate Deschisa);

·      RNC National R&D Network (Reteaua Nationala de Calculatoare pentru Cercetare si Invatamant);

Astazi, furnizori de servicii comerciale sunt in numar mare, de aceea vom aminti cativa: PC-NET Data Network, EUnet Romania, EuroNET Romania, Kappa Servexim, IIRUC-RoLink, Web Club, Dynamic Network Technologies, Electronum. 

           Evolutia si dezvoltarea mediului Internet

          In anul 1968 a aparut ideea necesitatii guvernului S.U.A de a interconecta pe o intindere mare, un numar mare de calculatoare (de diverse tipuri si dimensiuni),  in scopul cooperarii dintre universitati si departamentele militare ale tarii in cadrul unor proiecte de cercetari comune. Din aceste motive a luat fiinta agentia ARPA (Advanced Research Projecs Agency) a carei activitate s-a concretizat in anul 1970 prin proiectele:

·      ARPANET - retea de calculatoare pentru cercetari in beneficiul guvernului S.U.A.;

·      MILNET - retea de calculatoare pentru cercetari in domeniul militar si de aparare.

             In anul 1975, s-a realizat standardizarea unor protocoale (limbaje de comunicare intre calculatoarele interconectate) obtinandu-se standardul TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) utilizat pentru legarea in retea a calculatoarele de la majoritatea universitatilor americane importante si de la departamentele de aparare din S.U.A. Astfel, a aparut reteaua de calculatoare DARPA Internet, apoi DARPANET si care a reprezentat nucleul  unei gigantice retele de calculatoare pe care o  numim astazi mediul Internet. 

             Dupa anul 1980, deja au inceput sa se lege la acest nucleu tot mai multe retele locale, principalele legaturi Internet realizandu-se prin organizatia NSF (National Science Foundation), gestionate de compania ANS (Advanced Network and Services) in cooperare cu firmele IBM, MCI si un consortiu de universitati din Michigan.  De asemenea, in aceasta perioada s-a realizat si interconectarea cu retele de pe continentul european, aceasta prin intermediul comunicatiilor prin satelit.

             Trebuie sa precizam faptul ca in anii ’80 s-au constituit retele indepentente care ulterior s-au conectat (prin sisteme numite gateways - porti electronice de legatura) la reteaua Internet:

·      reteaua Usenet, a luat fiinta pentru a conecta calculatoarele Universitatii Duke cu cele ale Universitatii din Carolina de Nord (implementata de Tom Truscott si Jim Ellis in 1980);

·      reteaua CSNET (Computer Science Network), 1980;

·      reteaua NSFNET (National Science Foundation), 1986;

·      reteaua FidoNet ce a implementat serviciul “echomail” dezvoltat de Tom Jennings in 1984; astazi, se poate accesa  acest serviciu prin WWW;

·      reteaua BITNET (Because It’s Time Network), retea mondiala formata din universitati, institute de cercetare, organizatii comerciale; in anul 1989 a fuzionat cu reteaua CSNET constituind reteaua CREN (Corporation for Research and Education Network);

·      reteaua BIX (Byte Information eXchange), retea creata de revista Byte pentru servicii on-line orientate pe probleme hardware pentru calculatoare;

·      reteaua EARN (European Academic and Research Network). 

              Din anul 1992, administrarea mediului Internet este realizata de organizatia internationala ISOC (Internet Society) ce este sponzorizata de membrii comunitatii Internet din S.U.A., Europa si din alte continente. Organizatia ISOC are urmatoarele organisme administrative:

·      IAB (Internet Architecture Board), ce se ocupa cu dezvoltarea protocoalelor din retea; 

·      IETF (Internet Engineering Task Force), ce se ocupa de dezvoltarea specificatiilor pentru standarde; 

·      IRTF (Internet Reseach Task Force), ce se ocupa de tehnologia interconectarii si stiinta informatiei.

© Universitatea din Bucuresti 2002.
No part of this text may be reproduced in any form without written permission of the University of Bucharest,
except for short quotations with the indication of the website address and the web page.
Comments to: Vlada Marin; Text editor: Vladimir Ioan Vararu and Magdalena Bostan; Last update: November, 2002