Cursul Reţele de calculatoare (Computer networks)

În sistemul corporativ, calculatorul în calitate de dispozitiv individual are un rol din ce în ce mai mic având în vedere că toate comunicările în reţea şi schimburile de date se bazează pe reţelele de calculatoare. Acest curs are scopul să vă introducă în lumea reţelelor de calculatoare, începând cu apariţia acestora, continuând cu elemente de bază şi până la conceptele moderne legate de utilizarea lor în lumea digitală modernă. 

La început, rolul reţelelor de calculatoare a fost doar să ofere unui grup definit de calculatoare posibilitatea să acceseze date comune, respectiv fişiere. Însă, cu timpul, reţelele de calculatoare au devenit din ce în ce mai importante, iar astăzi inginerii de reţea, prin intermediul lor, au posibilitatea să asigure diferite tipuri de trafic, ceea ce presupune un schimb de conţinut multimedia, precum şi de diferite tipuri de date. 

Reţelele de calculatoare reprezintă un set de componente elementare precum clientul, serverul, hub-ul, switch-ul, routerul şi media, al căror rol este să creeze o unitate. Fiecare reţea de calculatoare este, de fapt, un set de proceduri şi protocoale definite pe baza cărora va funcţiona un astfel de sistem. 

Astăzi există diferite tipuri de reţele de calculatoare care sunt clasificate după diferiţi parametri, diferite moduri de aplicare şi după scop. Cunoştinţele pe care le dobândiţi la cursul Reţele de calculatoare vă vor oferi posibilitatea să gestionaţi şi să configuraţi segmentele de care depinde funcţionarea lor. Competenţele asilimilate vor putea fi aplicate în orice companie mai mare care îşi desfăşoară cea mai mare parte a activităţii pe calculator.

Descrierea şi scopul cursului Reţele de calculatoare

Cursul Reţele de calculatoare, respectiv Computer networks, este gândit astfel încât să le ofere cursanţilor cunoştinţe practice şi competenţe utile cu ajutorul cărora vor putea să lucreze la designul şi dezvoltarea reţelelor Ethernet şi Wireless. În calitate de cursant al acestui curs, veţi avea posibilitatea să vă familiarizaţi cu terminologia tehnologiilor de reţea.

Mai târziu, trecând în revistă modalităţile de dezvoltare şi utilizare a echipamentului de reţea, aflaţi totul despre aspectul hardware al reţelelor de calculator. Pe lângă aceasta, acest curs abordează elementele de bază ale echipamentului şi tehnologiilor de calculator, precum şi serviciile şi protocoalele standard de reţea. La finalul cursului, când aţi dobândit deja cunoştinţele de bază, profesorii vă vor familiariza şi cu toate teme avansate legate de folosirea şi dezvoltarea reţelelor de calculatoare. 

Ca să parcurgeţi acest curs şi să vă îmbunătăţiţi competenţele, aveţi nevoie de cunoştinţele de bază despre sistemele de operare la nivel de utilizator. Pe lângă aceasta, este de preferat, chiar dacă nu este necesar, să cunoaşteţi bazele hardware-ului. Experienţa de lucru în mediul liniei de comandă vă va uşura de asemenea studiul, deşi nu este necesară pentru parcurgerea cursului. 

Scopul de bază al cursului este să ofere cursanţilor competenţe, dar şi răspunsuri la întrebări şi probleme cu care se vor întâlni de-a lungul cursului. Planul şi programa cursului sunt gândite în aşa fel încât să prezinte cursanţilor în detaliu bazele teoretice ale reţelelor şi în conformitate cu acestea, şi modurile de utilizare şi configurare a segmentelor individuale. 

Fiecare segment al cursului are scopul să evidenţieze avantajele şi dezavantajele anumitor tehnologii de reţea. Astfel, după asimilarea cu succes a acestui curs veţi înţelege conceptele de bază ale reţelelor de calculatoare. 

Ideea de bază este ca cursantul să asimileze cunoştinţe generale din domeniul conectării, configurării, gestionării şi înţelegerii mediului de reţea şi să poată să implementeze singur toate situaţiile de care va avea poate nevoie în mediul de producţie. Cursanţii vor învăţa şi cum să estimeze care instrument, care setări şi metode corespund cel mai bine cerinţelor concrete ale unui anumit mediu.

Cursul Reţele de calculatoare răspunde la următoarele întrebări:

1. Ce importanţă au reţelele de calculatoare în afaceri?

Imensă. Astăzi, din cauza creşterii constante a vitezei pe internet, a lucrului şi studiului la distanţă, a dezvoltării multor companii în mai multe ţări, a schimbului de date între angajaţii din acelaşi birou sau din mai multe birouri diferite, ajungem la concluzia că trebuie creată o infrastructură de reţea foarte bună pentru a desfăşura o muncă de calitate. Orice companie privată care se ocupă cu producţia de software sau hardware, care efectuează diferite servicii sau activează în domeniul educaţiei trebuie să deţină un mediu de reţea de calitate, corespunzător şi cele mai noi tehnologii pentru ca schimbul de date să se realizeze cât mai rapid. 

2. De ce este important să cunoaşteţi reţelele de calculatoare?

Pentru că astăzi aproape orice companie deţine o reţea de calculatoare interconectate prin care se desfăşoară comunicarea şi transferul de date. Majoritatea acestor reţele depind de dimensiunea companiei, de câţi angajaţi sau birouri are, cu câte resurse funcţionează şi lucrează. În calitate de administrator de reţea sau IT, aveţi nevoie de cunoştinţe despre reţele şi cele mai noi tehnologii, trebuie să cunoaşteţi tipologia, protocoalele de reţea, tipurile de cabluri şi, bineînţeles, cum se organizează o reţea din punct de vedere al software-ului, deci prin sistemele de operare corespunzătoare, serviciile sale şi aplicaţiile instalate. 

3. Ce sunt reţelele de calculatoare?

Reţelele de calculatoare pot fi definite ca o sumă de diferite elemente care permit transferul unor date, mai multe sau mai puţine, între nişte calculatoare care se află într-o astfel de reţea. Pentru ca un calculator să intre într-o reţea, are nevoie de un dispozitiv care poate să trimită şi să primească datele şi mai are nevoie de legătură cu un alt calculator/alte calculatoare. Deci, doar cu două calculatoare putem forma o reţea de calculatoare. În general, aceasta este situaţia în cazul reţelelor de acasă, însă, în mediul de afaceri, reţeaua de calculatoare este formată din mai multe calculatoare conectate în reţea. Datorită tehnologiilor moderne, a cablurilor mai bune şi mai de calitate şi a protocoalelor de reţea aferente, astăzi printr-o astfel de reţea se pot transfera foarte multe fişiere cu o viteză foarte mare. 

4. Cum funcţionează o reţea de calculatoare?

Transferul datelor se desfăşoară fizic, sub formă de impulsuri electrice care pornesc din locul de unde se trimit datele şi ajung la cel unde trebuie să ajungă aceleaşi date. Întregul proces se desfăşoară prin fire de cupru, dar şi printr-un suport media mai modern, şi anume cablul. Ca să putem stabili conexiunea între două calculatoare, ambele trebuie să îndeplinească atât condiţii hardware, cât şi software. Condiţiile hardware constau în folosirea unui dispozitiv corect (modem, router), a unui sistem de operare şi a unei aplicaţii cu ajutorul căreia se analizează transferul de date într-o reţea de calculatoare. 

5. Ce sunt componentele active şi pasive ale unei reţele de caculator?

Componentele pasive şi active sunt componente fizice şi reprezintă o parte obligatorie a oricărei reţele de calculatoare. Componentele pasive sunt cele care nu conţin niciun fel de componente mobile, iar pentru funcţionarea lor nu este nevoie de o reţea electrică. Deci, aici intră firele de cupru, diferite tipuri de cabluri, conectori care se leagă între ei şi care în combinaţie cu componentele active creează calea pe care se deplasează datele. Componentele active sunt modemurile, routerele, switch-urile, hub-urile - dispozitive cu componente mobile care trebuie să fie conectate la o sursă de energie electrică ca să funcţioneze. Acestea gestionează datele care se transmit prin reţeaua de calculatoare şi asigură siguranţa lor.

6. Cum se desfăşoară comunicarea în reţelele de calculatoare?

Se desfăşoară cu ajutorul diferitelor topologii şi tipuri de protocol. Topologia reţelei reprezintă mai multe tipuri de programe ale componentelor pasive şi active. În funcţie de reţea şi de locul unde se vrea crearea ei, există topologia Point-to-Point care este foarte simplă şi leagă două sau mai multe calculatoare unul de altul, iar legătura este activă în mod constant. Aici mai intră şi tipologiile BUS, Star, Ring şi Mesh, care permit conectarea în diferite moduri a mai multor calculatoare, deci fie printr-un cablu care conectează toate calculatoarele în linie, prin switch sau hub care leagă toate calculatoarele etc.

7. Ce reguli are o reţea de calculatoare?

Ca să funcţioneze, reţeaua de calculatoare trebuie să respecte în timpul procesului de comunicare anumite reguli şi standarde care au fost create în timp de tehnologia informaţiei şi a comunicaţiilor. Aceste protocoale sunt nişte mecanisme de identificare a dispozitivelor legate şi transfer al datelor prin pachete. Fiecare transfer de date prin reţea se face cu ajutorul regulilor încorporate. Astăzi există mai multe protocoale diferite. În reţelele de calculatoare cele mai importante sunt:  TCP – Transmission Control Protocol, IP – Internet Protocol, UDP – User Datagram Protocol, ICMP – Internet Control Message Protocol, ARP – Address Resolution Protocol.

Planul şi programa cursului:

1. Bazele şi tipurile de reţele de calculatoare

• Introducere în reţele de calculatoare 
• Principiile de funcţionare a reţelelor de calculatoare 

2. Componentele pasive şi active ale reţelelor de calculatoare  

• Componentele de reţea pasive şi cablarea structurată a conexiunii, controlului accesului şi listele de adrese 
• Familiarizarea cu echipamentul de reţea activ

3. Comunicarea în reţelele de calculatoare 

• Topologia şi împărţirea geografică a reţelelor, tipurile de trafic în reţea. Gestionarea lăţimii de bandă şi a limitărilor
• Metode şi tehnologii de comunicare în reţea 

4. Modele şi protocoale de reţea 

• Ce este un protocol de reţea de bază şi cum funcţionează? 
• Modelele TCP/IP şi OSI 

5.Concepte logice şi segmentarea reţelei 

• Adresarea IP
• Subnetting şi Supernetting 
• Rutarea traficului de reţea 

6. Reţele wireless

• Tehnologia şi protocoalele de conectare în reţea