Rețele de calculatoare: Conectarea la o rețea

Rețelele constau din legături care interconectează noduri. Una dintre problemele fundamentale cu care ne confruntăm este cum să conectăm două noduri împreună. Am introdus, de asemenea, abstractizarea „norului” pentru a reprezenta o rețea fără a dezvălui toate complexitățile sale interne. Deci, trebuie să abordăm și problema similară a conectării unei gazde la un cloud. Aceasta este, de fapt, problema cu care se confruntă fiecare furnizor de servicii Internet (ISP) atunci când dorește să conecteze un nou client la rețeaua sa.

Indiferent dacă dorim să construim o rețea trivială cu două noduri cu o singură legătură sau să conectăm gazda de un miliard la o rețea existentă precum Internetul, trebuie să abordăm un set comun de probleme. În primul rând, avem nevoie de un mediu fizic pe care să facem conexiunea. Mediul poate fi o lungime de fir, o bucată de fibră optică sau un mediu mai puțin tangibil (cum ar fi aerul) prin care poate fi transmisă radiația electromagnetică (de exemplu, undele radio). Poate acoperi o zonă mică (de exemplu, o clădire de birouri) sau o zonă largă (de exemplu, transcontinentală).

Conectarea a două noduri cu un mediu adecvat este însă doar primul pas. Cinci probleme suplimentare trebuie abordate înainte ca nodurile să poată face schimb de pachete cu succes, iar odată rezolvate, vom fi asigurat conectivitate de Layer 2 (L2) (folosind terminologia din arhitectura OSI).

Primul este codificarea biților pe mediul de transmisie, astfel încât aceștia să poată fi înțeleși de către un nod receptor. În al doilea rând este problema delimitării secvenței de biți transmise prin legătură în mesaje complete care pot fi livrate la nodul final. Aceasta este problema încadrării, iar mesajele livrate gazdelor finale sunt adesea numite cadre (sau uneori pachete). În al treilea rând, deoarece cadrele sunt uneori corupte în timpul transmisiei, este necesar să detectați aceste erori și să luați măsurile corespunzătoare; aceasta este problema de detectare a erorilor. A patra problemă face ca un link să pară fiabil, în ciuda faptului că corupe cadrele din când în când. În cele din urmă, în acele cazuri în care legătura este partajată de mai multe gazde – așa cum se întâmplă adesea cu legăturile wireless, de exemplu – este necesar să se medieze accesul la această legătură. Aceasta este problema controlului accesului media.

Deși aceste cinci probleme – codificare, încadrare, detectarea erorilor, livrare fiabilă și medierea accesului – pot fi discutate în abstract, ele sunt probleme foarte reale care sunt abordate în moduri diferite de diferite tehnologii de rețea. Acest capitol ia în considerare aceste aspecte în contextul tehnologiilor specifice de rețea: legături de fibră punct la punct (pentru care SONET este exemplul predominant); Rețele Carrier Sense Multiple Access (CSMA) (din care Ethernet este cel mai faimos exemplu); rețele wireless (pentru care 802.11 este cel mai răspândit standard); fibră până la casă (pentru care PON este standardul dominant); și wireless mobil (unde 4G se transformă rapid în 5G).

Sursa: Larry Peterson and Bruce Davie, Computer Networks: A Systems Approach, © Elsevier, 2012. Licența CC BY 4.0. Traducere și adaptare: © 2024 Nicolae Sfetcu