Unitat 2: Xarxes locals

Eva Tapiolas

LES XARXES INFORMÀTIQUES

Una xarxa informatica està constituïda per un conjunt d'ordinadors i altres dispositius conectats entre si (amb fils o inalàmbric), amb la finalitat de compartir uns recursos determinats.Els recursos compartits poden ser maquinari (impresores, maquinari d'emmagatzematge...), o programari (dades, arxius, aplicacions..).

CLASSIFICACIÓ DE LES XARXES

Es poden classificar segons el tamany de la xarxa.

-LAN: Són xarxes d'àrea local, d'extensió física reduïda (fins a uns 200 m). Generalment situades dins edificis. Interconecten ordinadors personals en oficines, impressores...

-WAN: Són xarxes d'àrea extesa, de gran extensió i deslocalitzades. L'Internet és la més gran de les xarxes WAN.

CLASSIFICACIÓ DE LES XARXES

També es poden classificar segons la relació entre els ordinadors de la xarxa.

-Xarxes amb servidors: Els recursos compartits es troben en un sol ordinador anomenat servidor.

-Xarxes igualitàries: Els recursos compartits es troben repartits entre tots els ordinadors de la xarxa; els quals comparteixen la informació uns amb els altres.

MITJANS DE CONEXIÓ ENTRE DISPOSITIUS

Es poden conectar de diverses maneres.-Amb fils:

·Cables de parell trenat: Es transmet a través de senyals elèctriques. Tenen una velocitat de transmisió limitada que arriba fins a 1Gb/s. La distància màxima a la que pot arribar és de 100 m.

·Fibra òptica: Es transmet a través de senyals de llum. Té una velocitat de transmisió limitada que arriba fins a 1 Tb/s. La distància màxima a la que pot arribar és de 2km.

MITJANS DE CONEXIÓ ENTRE DISPOSITIUS

-Sense fils:·Wi-Fi: Es transmet a través d'ones

electromagnètiques. Té una velocitat de transmisió limitada de 100 Mb/s. La distància màxima a la que pot arribar és de 100 m.

·Bluetooth: Es transmet a través d'ones

electromagnètiques. Té una velocitat de transmisió limitada de 3Mb/s. La distància màxima a la que pot arribar és de 100 m. Aquest mètode és poc utilitzat, ja que és molt lent.

ESTRUCTURA D'UNA XARXA LAN

Hi ha dos tipus d'estructures en les xarxes LAN.

-Estructura en estrella: Tots els equips estàn conectats a un equip central, això fa que tot el fluxe d'informació passi per aquest.

- Estructura en arbre: En aquest mètode, els equips es conecten en nodes intermitjos (anomenats switchs) abans de passar per un equip central.

ESTRUCTURA D'UNA XARXA LAN

La tarjeta de xarxa, anomenada també NIC és la interfície que permet conectar un equip a alguna xarxa. Normalment s'instal·la a les ranures d'expansió de l'equip, o a través del port USB en algunes tarjetes sense fil.A la tarjeta de xarxa hi ha un identificador hexadecimal únic de 6 bytes anomenat MAC. Els 3 primers bytes de la MAC informen sobre el fabricant de la tarjeta de xarxa.

DISPOSITIUS ELECTRÒNCS D'INTERCONNEXIÓ

Són els que centralitzen tot el cablejat d'una xarxa. Per cada equip, han de tenir un port o punt de conexió. N'hi ha dos tipus:

-Hub: Quan rep un paquet de dades per un port, el retransmet a la resta d'equips. La informació arriba a tots els equips, no només a l'equip a qui va adreçada. Això provoca col·lapse si el trànsit de paquets d'informació és elevat.

És el dispositiu més utilitzat, ja que és el més econòmic.

DISPOSITIUS ELECTRÒNICS D'INTERCONNEXIÓ

-Switch: És un disdpositiu que emmagatzema la MAC de tots els equips conectats a la xarxa. Quan rep un paquet de dades per un port, el retransmet només a l'equip a qui va adreçada la informació. Això fa que no es produeixin col·lapses i ajuda a que no vagi amb lentitud si el trànsit de dades i informació és elevat.

Aquest, és un sistema avançat respecte al Hub; però té inconvenients, com ara que és més car i que és més difícil d'organitzar.

L'ENCAMINADOR

També conegut amb el nom de router. És un dispositiu que conecta diferents xarxes entre sí (ja siguin LAN, WAN o Internet), transmetent paquets d'informació d'una xarxa a una altre.Generalment, la connexió es fa a través de cables de parell trenat, tot i que en xarxes LAN domèstiques també és molt corrent trobar-les conectades a través de Wi-Fi.

CABLEJAT ESTRUCTURAT

És el mitjà per on viatja la informació dels equips fins als concentradors o conmutadors.

-Cable de parells trenats: És el mitjà més habitual per a la connexió d'equips en les xarxes LAN. Té diverses categories:

·Categoria 5è: de 100Mbps a 1Gbps.·Categoria 6è: 1Gbps.·Categroia 6è i 7è: 10Gbps.

El principal inconvenient és l'atenuació (pèrdua de senyal) produïda per pertorbacions electromagnèti- ques, la quantitat de girs en un cable de parell trenat evita l'atenuació i determina la categoria.

CABLEJAT ESTRUCTURAT

-Fibra òptica: És el mitjà físic de transport d'informació i dades. Està format per filaments molt prims de vidre o plàstic. La informació viatja per dins els filaments en feixos de llum. Aquests filaments estàn recoberts per tal de que la llum no surti a l'exterior. És un tipus de cablejat molt nou, l'instal·lació d'aquest és molt cara i és per això que no és el més utilitzat.Amb la fibra òptica podem transmetre 10 Gbps. En un cable de fibra òptica podem reunir fins a 100 filaments, el que resulta un total de 1Tbps de transmissió.

PROTOCOLS DE XARXA

Els dispositius que es conecten a la xarxa han de poder conectar entre ells per tal de transferir-se informació. És precisament per això, que necessiten un protocol amb certes normes establertes.El protocol més utilitzatés el TCP/IP, aquest llenguatge és el que fa possible Internet.

PROTOCOL TCP/IP

Està format per dos tipus de protocols:-TCP: És el que desxifra el missatge i mira que

s'entengui. A l'emisor, el TCP divideix la informació en paquets, els hi posa un codi d'error per comprovar que el paquet ha arribar al seu destí correctament i, dóna els paquets al protocol IP, el qual els envia. Al receptor, el TCP rep i ordena els paquets que li lliura el protocol IP, comprova que estiguin correctes, extreu les dades útils, i, si detecta algun error, envia una senyal a l'emisor perque li torni a enviar el paquet que estava erroni.

PROTOCOL TCP/IP

-IP: Aquest protocol és el que s'encarrega de la transmissió dels paquets d'informació. L'IP és un protocol senzilli té un baix cost d'implementació.

Coloquialment parlant, el protocol TCP seria la persona qui escriu i rep la carta; i el protocol IP seria el carter.

L'ADREÇA IP

Cadascun dels equips conectats a qualsevol xarxa rep un codi identificador, anomenat adreça IP. Aquesta adreça permet identificar tant l'equip com la xarxa a la que està conectat l'equip. L'empresa InterNic ha definit tres tipus de xarxes en funció del nombre d'equips que té aquesta:

-Classe A: nº xarxes: 128. Dispos/xarxa: 16777216.-Classe B: nº xarxes: 16384. Dispos/xarxa: 65536.-Classe C: n1º xarxes: 2097152. Dispos/xarxa: 255.

RELACIÓ DELS EQUIPS EN UNA XARXA

La finalitat d'una xarxa és compartir recursos. Segons la relació dels equips d'una xarxa podem trobar dos tipus:

-Xarxes igualitàries: Cadascun dels equps pot fer de client i de servidor.Avantatges: Són senzilles d'utilitzar i de configurar, cada usuari decideix que compartir, són barates d'implementar, si falla un equip no afecta al sistema i, tenen menys trànsit d'informació. Desavantatges: Tenen un nombre reduït d'ordinadors, són difícils d'administrar, s'han de definir els valors de compartició i, tenen un nivell baix de seguretat.

RELACIÓ DELS EQUIPS EN UNA XARXA

-Xarxes client-servidor: Són xarxes on existeix un servidor que gestiona els recursos que es comparteixen en els altres equips anomenats clients. El servidor té molta més potencia que els clients.

Les xarxes client-servidor tenen molt avantatges, com ara que els temps de resposta són molt ràpids, els permisos i recursos són fàcils d'administrar, o que són xarxes molt segures. Però també tenen inconvenients, com ara que els cost d'implementació són elevats, que la xarxa depèn del servidor, i que hi ha un trànsit molt intens cap al servidor.

RELACIÓ DELS EQUIPS EN UNA XARXA

-Grups de treball: Podem dividir els equpis conectats a una xarxa segons "Grups de treball". Aquests grups engloben a una sèrie d'equips amb unes característiques concretes.

-Dominis: Un domini és un conjunt d'equips en una xarxa local.

ANÀLISI D'UNA XARXA EXISTENT

La consola de comandaments de Windows compta amb instruccions molt útils a l'hora de fer un anàlisi d'una xarxa ja existent.

-IPCONFIG: Mostra la configuració actual de la xarxa TCP/IP del nostre equip. Amb aquest, es mostrarà tota la informació disponible.

-PING: Aquest, mostra l'estat de connexió des de l'equip on es realitza l'anàlisi fins a l'equip remot. Consisteix en envir uns paquets de dades a un equip remot, que tornen fins als nostre equip, mesurant la velocitat i la pèrdua de la informació.

ANÀLISI D'UNA XARXA EXISTENT

- TRACERT: Ens indica la ruta que segueixen els paquets d'informació que surten del nostre equip fins arribar a l'equip de destinació.

RECURSOS COMPARTITS

-Com a administradors de xarxa podem compartir tot tipus de recursos, decidim qui pot accedir a aquells arxius i quins recursos es comparteixen.

-Podem identificar als usuaris i permetre l'accés segons el perfil d'aquest.