Introducció. Xarxes locals.

En un ordinador qualsevol, es poden distingir dos components diferents: el hardware i el software. El hardware és el conjunt de tots els elements físics que componen l’ordinador. I el software, és el conjunt de programes que dirigeixen les tasques que executen els circuits elèctrics de l’ordinador. Així que, podríem diferenciar el hardware del software d’una manera senzilla, el primer d’aquests seria el cos de l’ordinador; i el software, la ment d’aquest, el que controla.

Des d’un punt físic, és a dir, el hardware, podem distingir quatre parts diferents: la UCP, la memòria principal, els busos i els perifèrics:

● UPC: és la Unitat Central de Procés. Aquesta s’encarrega del control de l’ordinador processant instruccions per a això, i hi podem diferenciar: - Unitat aritmeticològica (UAL): s’encarrega del processament de dades i permet fer operacions simples (com la suma, la resta i desplaçament). - Unitat de control (UC): s’encarrega de dur a terme el control, és a dir, de generar els senyals necessaris per activar els elements de l’ordinador en funció de les instruccions. - Registres: memòria interna del processador que proporciona les dades a la unitat aritmeticològica i en la qual aquesta emmagatzema el resultat de les seves operacions.

Memòria principal: és el dispositiu que emmagatzema informació en forma de dades codificades en llenguatge binari (seqüències de 0 i 1) i al qual s’accedeix directament per la UCP. És de lectura i escriptura, però quan l’equip es desconnecta del corrent elèctric, es perd el seu contingut.

● Busos: són els canals (cables, circuits electrònics,etc.) pels quals les instruccions, les dades i els senyals de control viatgen entre les diferents unitats fisíques de l’ordinador.

● Perifèrics: aquests permeten enviar i rebre informació del món exterior a l’ordinador i a la inversa, i segons com flueixen les dades entre ells i l’ordinador, podem classificar-nos en:

- Perifèrics d’entrada: són dispositius que permeten que l’usuari introdueixi informació a l’ordinador (les dades viatgen des del perifèric cap a l’ordinador); com per exemple: el teclat, el ratolí, l’escàner, el micròfon o la càmera digital.

- Perifèrics de sortida: són dispositius que usa l’ordinador per mostrar els resultats a l’usuari, és a dir, les dades flueixen des de l’ordinador cap a l’exterior. I aquests elements són per exemple: el monitor, la impressora o els altaveus.

- Perifèrics d’entrada i sortida: s’encarreguen d’enviar i rebre dades a l’ordinador, o des d’ell. Alguns perifèrics d’entrada i sortida s’anomenen d’emmagatzematge, com per exemple: el mòdem, els discos flexibles, el llapis de memòria USB, la targeta de xarxa, la targeta de so,...

Segons l’explicació anterior, un ordinador consta de dues parts, el hardware, el qual vam explicar abans; i el software, el qual es podria definir com <<la suma total dels programes de còmput, procediments, regles, documentació i dades associades que formen part de les operacions d’un sistema de còmput.>> La classificació és la següent:

● Software de sistema: aïlla en la mesura del possible els detalls específics de l’ordinador particular, i es constituït principalment pel:- Sistema operatiu: és la base software de qualsevol ordinador, que permet treballar amb l’ordinador i s’hi instal·la la resta de tipus de software.- Drivers o controladors de dispositius : són programes que permeten que el sistema operatiu es comuniqui amb els perifèrics.

● Software de desenvolupament: programes que permeten crear altres programes, és a dir, eines que ajuden un programador a escriure un software nou. Se solen conèixer com llenguatges de programació i n’hi ha molts (Java, Pascal, Cobol, PHP, ASP...)

● Software d’aplicació: programes que s’executen sobre el software de sistema i permeten que els usuaris facin tasques específiques (fulls de càlculs, Internet, presentacions, processadors de textos, etc.)

Per a utilització de l’ordinador, el primer programa que necessitem, és un que ens ajudi a controlar tant l’ordinador com els perifèrics, si no, difícilment ens hi entendrem. I l’encarregat de fer això serà el sistema operatiu, un constituent del software de sistema.

● Sistema operatiu (SO): és el conjunt de programes que permeten la comunicació de l’usuari amb l’ordinador, i en gestiona els recursos de manera eficient (UCP, memòria, emmagatzematge, etc.) Els elements principals del sistema són:- Gestió de processos - Gestió de memòria- Gestió d’arxius i directoris- Gestió de l’ E/S (Entrada/Sortida)- Seguretat i protecció - Comunicació i sincronització - Intèrpret d’ordres

La connexió entre l’ordinador, és a dir, software més hardware, dóna a lloc a la xarxa informàtica.

● Xarxa informàtica: són el conjunt d’ordinadors interconnectats entre ells que permet que aquests comparteixen recursos (impressores, discos durs, etc.) i informació (programes, dades). Alguns dels avantatges de treballar en xarxa són els següents:- La possibilitat de compartir perifèrics (impressores, fax...).- La possibilitat de compartir informació mitjançant bases de dades.- La eliminació de dades disperses als ordinadors.- La possibilitat de disposar d’un control d’usuaris més exhaustiu.- La possibilitat de disposar de còpies de seguretat més ràpides i segures.

Però per poder treballar amb tots els ordinadors necessiten una peça essencial, la targeta de xarxa.

● Targeta de xarxa: també es pot anomenar adaptador de xarxa o NIC (que vol dir, Network Interface Card). És un dels elements fonamentals en la composició de la part física d’una xarxa d’àrea local, que permet configurar l’ordinador on s’instal·la i afegir-lo a la xarxa d’àrea local, independentment del sistema operatiu que tingui.

En l’àrea de les xarxes, podem distingir diferents tipus segons la seva extensió. Aquestes són la PAN, la LAN, la CAN, la MAN i la WAN. Cadascuna, com està clar, té una extensió diferent de totes, en les quals, es diferencien per la distància que poden arribar a abraçar.

● PAN (Personal Area Network): la seva extensió abraça uns pocs metres i permet connectar dispositius a un ordinador via Bluetooth.

● LAN (Local Area Network): xarxa d’àrea local, que abraça una extensió per cap alt, un edifici. Així, la majoria de les aules d’informàtica i oficines té normalment, una xarxa d’aquest tipus.

● CAN (Campus Area Network): la seva extensió abraça diversos edificis de la mateixa universitat.

● MAN (Metropolitan Area Network): la seva extensió abraça diversos edificis de la mateixa àrea metropolitana.

● WAN (Wide Area Network): la seva extensió abraça diversos edificis de localitats, províncies i fins i tot països diferents.

Existeix una clau WEP (Wireless Equivalent Privacy), que és un sistema d’autenticació, identificació i xifratge de les comunicacions en xarxes WLAN, és a dir, en xarxes d’àrea local que es caracteritzen perquè el mitjà de transmissió que fan servir és l’aire, amb l’estalvi important en cable que suposa interconnectar diversos equips perquè formin una xarxa. En les xarxes sense fil, Wireless LAN o WLAN, podem destacar les diferents tecnologies sense fil més utilitzades, els Infrarojos, el Bluetooth i el Wi-fi.

Per a conectar totes les peces, necessitem una peça fonamental, els cables. Aquests tenen diferents disposició físiques. Són aquestes:

● Topologia en arbre: es tracta de tenir una torre, al qual es connecta un mòdem i a aquest es connecten uns altres dos módems, i a partir d’aquests els diferents ordinadors es connecten a la xarxa. Com tot, té uns avantatges i uns incovenients.- Avantatge: Poden haver-hi més ordinadors connectats a la xarxa.- Inconvenient: la xarxa pot anar molt lenta, però no tant com la tipologia en estrella.

● Topologia en estrella: està format per un mòdem, i a partir d’aquests es connecten els ordinadors.- Avantatge: hi han més ordinadors connectats que en la tipologia tipus arbre.- Inconvenient: la xarxa va molt lenta.

● Topologia en anell: els diferents ordinadors es connecten entre ells, sempre formant una rodona. Per tant, només es connecten els ordinadors que la formen. - Avantatge: tots tenen el mateix accés. - Inconvenient: si algun cable d’aquests falla, afecta a la resta.

● Topologia en bus: el mateix nom ho defineix. Tots estan connectats entre ells de forma que d’una mateixa xarxa, es connecten els diferents ordinadors, gràcies als cables.- Avantatge: és la més econòmica, ja que permet a diferents ordinadors utilitzar la mateixa xarxa.- Inconvenient: com més cables hi hagin, més lent anirà la connexió.

El switch (commutador) és un dispositiu que ens permet connectar diversos dispositius de xarxa (ordinadors, impressores de xarxes, etc.), i també crear topologies de tipus estrella. Els switch disposen d’una sèrie de ports (boques) a les quals es connecten tots els dispositius de xarxa, i depenent de a quin dispositiu estigui connectat i en quin port, genera una taula que manté en memòria per seleccionar el destinatari de la informació.

Gràcies a aquesta taula, el switch ens permet enviar informació d’un element de xarxa a un altre fent una comprovació prèvia d’on va la informació i seleccionar per a això només el dispositiu de destinació. I en canvi, el hub (concentrador), no té la capacitat de generar la taula, i per tant envia la informació de destinació per mitjà de tots els seus ports.

Els mitjans encarregats de la transmissió són dos, els cables i l’aire. Anteriorment hem explicat les diferents tipologies dels cables.

● Cables: els parells trenats consisteixen en quatre parells de fils trenats de manera independent i entre ells, recoberts d’una capa aïllant externa (cable UTP) i que al final de cada extrem tenen un connector RJ45. També hi ha altres tipus de cables de parells trenats en els quals l’aïllament i la seguretat són més grans: STP i FTP. El cable UTP connecta la targeta de xarxa de l’ordinador a través del connector RJ45 amb els concentradors (mitjançant un dels ports).

● Aire: primer hem d’instal·lar dos components hardware en la nostra xarxa: la targeta de xarxa sense fil a través del port USB, i un punt d’accés sense fil, connectat a un switch que recollirà tots els senyals i els distribuirà per la xarxa.

Si volem connectar-nos a Internet necessitem un dispositiu que permeti passar les senyals. Hi han dues maneres de connectar-se a aquesta. Si volem fer-ho de manera que pertany a una xarxa d’àrea local, el hardware necessari serà el encaminador. Però en canvi, si no volem que pertany a ninguna xarxa, és a dir, un ordinador aïllat, aquest serà el mòdem.

Si pertany a una xarxa d’àrea local (LAN), l’haurem de configurar amb els elements necessaris en cada cas (switch, hub, etc.), i a més, un dispositiu que permeti connectar la nostra xarxa d’àrea local a Internet. I aquest dispositiu s’anomena encaminador.

I si en canvi, no pertany a cap xarxa necessitarem un dispositiu que ens permeti passar els senyals digitals del nostre ordinador a senyals analògics (per poder ser transmesos per línia telefònica). Per tant, aquest dispositiu haurà de modular i demodular ens senyals de l’ordinador i de les funcions que fa. I aquests dispositiu rep el nom de mòdem (MODular i DEModular).

Wireless (sense cables) LAN o WLAN són xarxes d’àrea local que es caracteritzen perquè el mitjà de transmissió que fan servir és l’aire, amb l’estalvi important en cable que suposa interconnectar diversos equips perquè formin una xarxa. I les tecnologies sense fil més utilitzades són els infrarojos, Bluetooth, wi-fi... També parlem de SSID, ja que es una part del Wireless.

● SSID (Service Set Identifier): és un nom per identificar la xarxa sense fil i així poder connectar-nos-hi.

Per últim i no menys important, està el protocol, el qual s’utilitza per a tot. Aquest, quan parlem d’informàtica, s’anomenarà, protocol de xarxa o de comunicació.

● Protocol de xarxa o de comunicació: són el conjunt de regles que especifiquen l’intercanvi de dades o ordres durant la comunicació entre els hosts (equips, impressores de xarxa, etc.) que formen part de la xarxa. Els que proporciona Windows XP són:- Protocol NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface): és un protocol de xarxa utilitzat per xarxes d’àrea local sense possibilitat de comunicació amb altres xarxes locals.

- Protocol IPX/SPXI (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange): està dissenyat originàriament per l’empresa Novell per a les xarxes locals NetWare. Microsoft el va incorporar en els seus sistemes operatius, i a més, ha creat un protocol compatible amb aquests anomenat protocol NwLink. - Protocol TCP/IP: és el protocol utilitzat per tots els ordinadors que es connecten a Internet, perquè puguin comunicar-se entre ells. Però no és un únic protocol, sinó que és compost per altres dos protocols principals que són el TCP (Transmission Control Protocol) i l’IP (Internet Protocol), que són els que li donen el nom.

L’arquitectura del TCP/IP consta de cinc capes o nivells, on s’agrupa un conjunt de protocols que són els que, ens donen els serveis:

● Nivell 5 (aplicació): inclou protocols destinats a proporcionar serveis software a l’usuari com: - HTTP (Hypertext Transfer Protocol): és utilitzat pels servidors web per mostrar el contingut de les pàgines. - FTP (File Transfer Protocol): permet la transferència de fitxers. S’utilitza amb freqüència per actualitzar pàgines web en servidors remots. - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): protocol utilitzat en l’intercanvi de correu electrònic entre servidors. - POP (Post Office Protocol): protocol que emmagatzema els missatges de correu electrònic en un servidor de correu per a la seva lectura posterior. - TELNET: permet la connexió a una aplicació remota des d’un altre ordinador.

Segons el punt de vista de l’usuari, el nivell 5 és la capa més important.

● Nivell 4 (transport): aquest nivell és l’encarregat de recollir la informació del nivell superior (nivell 5 o aplicació) en format binari i la fa arribar al destinatari.

● Nivell 3 (xarxa): en aquest nivell es duen terme dues funcions principals: 1. Identificació de les estacions origen i destinació mitjançant les adreces IP.

- Una adreça IP és una seqüència de quatre nombres separats per punts, cadascun dels quals pot contenir un valor d’entre el 0 i el 255 i que identifica cada ordinador dins de la xarxa. A més, és únic.

2. L’encaminament de la informació, dividida en paquets, cosa que garanteix que el conjunt de paquets que formen la informació arribin al destinatari corresponent correctament.

● Nivell 2 (enllaç): aquí es porten a terme totes les tasques de control de la comunicació, i garanteix una comunicació lliure d’errors entre l’emissor i el receptor controlant el flux de dades.

● Nivell 1 (físic): en aquest nivell s’especifiquen els aspectes elèctrics, connectors i característiques del mitjans de transmissió, i es duu a terme la transmissió dels bits d’informació a través del canal.

Karen Bittón FernándezYi Xun

4t ESO B