Title: Característiques de les xarxes
Course: Mobilitzem la informàtica 4t ESO (en català) - Curs 2015/16 > Section: Tema 8. Xarxes i connexions entre dispositius

Característiques de les xarxes

Tipus de xarxes

Les xarxes d’ordinadors poden classificar-se en funció de diferents criteris. A continuació en veiem uns quants del quals, per claredat, se n’ha simplificat la informació .

Segons l’escala, les xarxes poden ser:

- LAN (Local Area Network) o Xarxa d’àrea local.  Els dispositius connectats estan en una àrea física molt delimitada: una oficina, un institut, un edifici, ...
- WAN (Wide Area Network) o Xarxa d’àrea àmplia. Els dispositius connectats estan en una àrea geogràfica extensa: una regió, un continent, ...

Segons la relació funcional o arquitectura, les xarxes poden ser:

- Client - servidor.  La funció de l’ordinador servidor és oferir un servei a qualsevol ordinador client que li ho sol·liciti: el correu electrònic, una pàgina web, emmagatzematge remot de fitxers, una impressora, ...

Relació client-servidor. Font: Viquipèdia

- D'igual a igual, també anomenada Peer to Peer (P2P) els ordinadors connectats es comporten alhora com a clients i com a servidors de forma bidireccional i no passen per cap ordinador servidor. És el mode de comunicació que estableixen xarxes d’intercanvi de fitxers com l’Ares i eMule,  o de comunicacions amb telefonia IP, com Skype i la missatgeria instantània.

Topologia de xarxa

La topologia de xarxa és la forma de connexió física i lògica entre els diferents ordinadors. La topologia física determina la distribució espaial i les connexions amb cables de comunicació dels diferents ordinadors. Hi ha diverses configuracions però ens centrarem bàsicament en dues:

- Topologia de bus. La topologia de bus és la més senzilla, atès que tots els dispositius estan connectats en paral·lel a la mateixa línia amb un sol cable.

Topologia de bus. Font: Kioskea .

- Topologia en estrella. Els ordinadors es connecten a un node central anomenat concentrador o hub formant la forma d’una estrella.

Topologia en estrella. Font: Kioskea.

Un concentrador és un dispositiu electrònic al qual es connecten els ordinadors mitjançant cables i connectors específics. Aquesta topologia permet la creació de xarxes diferents que s’interconnecten al seu torn amb concentradors.

La topologia lògica determina la forma en que es transmeten les dades entre els dispositius. N’hi ha de diferents tipus, però la més comuna en les xarxes locals és l’ Ethernet .

El mitjà de transmissió

Les línies de transmissió són l’element clau per al transport de la informació entre els diferents nodes. En un procés de transmissió de dades, aquestes poden viatjar a través de les diferents tecnologies, adaptant-se en cada tram a la màxima velocitat admesa. També cal considerar la transmissió sense cables però la tractarem més endavant.

- Cable coaxial, constituït per dos cables conductors concèntrics.  El cable central és envoltat per una capa aïllant, que es recobreix pel segon conductor en forma de malla. El cable central transporta les dades i la malla fa la funció d’apantallament per reduir l’efecte de les interferències exteriors. Admet velocitats de tranmsmissió de dades de fins a 10 Mb/s

Cable coaxial. Font Viquipèdia

- Cable parell trenat, està constiuït per dos cables de coure aïllats i trenats entre ells per reduir l’efecte de les interferències. Admet velocitats de transmissió de dades de fins a 1 Gb/s.

Parell trenat. Font Viquipèdia.

- Fibra òptica , constituïda per capes de material plàstic i de vidre. Transporta dades digitals per mitjà d’impulsos de llum a alta velocitat i és insensible a les interferències electromagnètiques. Pot suportar velocitats de transmissió més altes que pel sistema de cable de coure i moltíssima més capacitat.  Admet velocitats de transmissió de dades de fins a 10 Gb/s.

La fibra óptica. Font: Eroski-Consumer

La fibra òptica sol formar part de les instal·lacions de les companyies de serveis de dades o telefonia i de grans corporacions i administracions públiques. Les xarxes locals d’edificis d’oficines, d’universitats, d’empreses, … solen ser de cable trenat. La fibra òptica forma part de la infraestructura externa i en arribar al punt d’entrada de la xarxa local s’adapta al sistema de cable de coure.

Velocitat de transferència

La velocitat de transferència, o amplada de banda, en un sistema de transmissió digital es mesura pel nombre de bits per segon (bps o bit/s). Per taxes de transferència molt elevades hi ha els diferents múltiples:

kbps o kb/s - quilobit per segon

Mbps o Mb/s - megabit per segon

Gbps o Gb/s - gigabit per segon

Es pot canviar la unitat de mesura a bytes per unitat de temps divindint per 8. Tot i així el més habitual és expressar la velocitat en bits per unitat de temps.

Els elements físics d’una xarxa local

La construcció d’un sistema de xarxa requereix de diferents elements físics que poden variar en funció de la configuració de la xarxa. A continuació es mostren els emprats de forma comuna en xarxes domèstiques, de petites oficines, centres educatius, ...

- La interfície electrònica Ethernet , és la targeta electrònica que ha d’incorporar qualsevol ordinador o perifèric per connectar-se a la xarxa. Els ordinadors portàtils tenen aquesta targeta integrada a la placa base. Aquestes plaques porten de fàbrica un codi identificatiu intern imprescindible per identificar biunívocament cada ordinador de la xarxa, de manera que no pot haver-hi dues plaques amb el mateix codi o adreça.  Aquest rep el nom de MAC (Media Acces Control).

- El concentrador o hub on es connecten diversos ordinadors o dispositius Ethernet d’un mateix segment o sector de la xarxa. Els circuits electrònics que incorpora solen realitzar accions molt senzilles.

Concentrador. Font: Viquipèdia

- El commutador o switch és un dispositiu electrònic on es connecten els ordinadors o diferents segments per formar una xarxa de molta més extensió, capacitat i eficiència que un concentrador. Optimitza el tràfic de dades de la xarxa de forma intel·ligent, adaptant-se a les velocitats màximes estàndards de cada dispositiu connectat. Segons la infraestructura de la xarxa pot trobar-se en diferents disposicions.

 | *

Switch. Font Wikipedia

- L’encaminador, enrutador, o router  és el dispositiu que connecta una xarxa i els seus dispositius amb Internet. L’encaminador gestiona les peticions de servei a Internet dels diferents ordinadors de la xarxa i en retorna la informació demanada. L’encaminador ha d’estar adaptat a la tecnologia de connexió externa, ja sigui fibra òptica o cable telefònic amb tecnologia ADSL. Els routers de tipus domèstic porten connexió per a línea ADSL, integren un switch i un punt d’accés WiFi.

* Encaminador domèstic. Font: Wikipedia. | * Encaminador en rack. Font: Wikipedia

- El connector RJ-45 permet la connexió física entre un dispositiu i el cable.

Connector RJ-45 de la targeta de xarxa | Cable de xarxa amb connectors RJ-45

Font Viquipèdia