Fonaments de Xarxes: Xarxa Local (LAN)

Fonaments de Xarxes

• Xarxes locals: sistemes microinformàtics i xarxes del curs 2024/2025 RA1

Xarxa Local (LAN)

• Definició: Sistema informàtic per connectar diversos dispositius físicament propers.
• Inclou tant el maquinari com el programari necessari per la interconnexió i el tractament de la informació entre dispositius.
• Serveix per operar en àrees geogràfiques limitades com edificis.
• Facilita l'accés a serveis de banda ampla.
• Proporciona connectivitat amb serveis locals i connecta dispositius adjacents.
• Recursos compartits: Un únic dispositiu (impressora, servidor de dades, etc.) utilitzat per diversos equips.
• Fitxers i dades compartides: Habilita el treball en grup mitjançant sistemes de còpia de seguretat i bases de dades.
• Administració centralitzada: Permet centralitzar operacions com la gestió d'usuaris en un sol dispositiu.
• Té un abast geogràfic restringit a oficines, plantes d'edificis o seus empresarials.
• Utilitza connexions cablejades (UTP, STP, fibra òptica) o sense fils.
• Requereix una velocitat de transmissió relativament alta (entre 1 Mbps i 1 Gbps).
• Ha de tenir una fiabilitat, que requereix una taxa d'error molt baixa.
• Les xarxes locals són privades: els seus mitjans de connexió són propietat de l'organització.
• Té molts components, com ara, ordinadors personals, servidors, dispositius de xarxa i cables.
• Es pot agrupar en quatre categories principals:
  • Hosts (dispositius finals amb IP)
  • Perifèrics compartits (connectats a un host)
  • Dispositius de xarxa (hubs, switches, routers)
  • Medis de xarxa (cable o sense fils)
  • Protocols i regles (TCP/IP)

Equips Terminals de Dades (ETD)

• Són els dispositius que inicien o finalitzen una comunicació a la xarxa.
• Inclouen equips com clients i servidors.
• Hi trobem perifèrics d'ús en xarxa com ara impressores o escàners.
• També hi ha dispositius d'usuari, com són els dispositius mòbils.
• Estan connectats mitjançant la targeta d'interfície de xarxa. (NIC)

Elements de Connexió i Dispositius Intermedis

• Elements de connexió són dispositius físics per on es realitza la connectivitat: targetes de xarxa, antenes, connectors i rosetes.
• Dispositius intermedis actuen com a nodes que permeten la repetició de senyals, l'enrutament de paquets i la concentració de dispositius.

Medis de Transmissió

• És el material pel qual es traslladen els paquets de dades.
• Pot ser connexió per cable (coure o fibra òptica) o sense fil.
• Cablejat de Coure: Transmet senyals elèctriques (UTP i STP)
• Cablejat de Fibra Òptica: Transmet ones electromagnètiques
• Sense fil (WiFi): Transmet ones de ràdio.

Serveis i Protocols

• Servei: Funcionalitat que un host ofereix a la resta de la xarxa.
• Protocol: Conjunt de normes per implementar un servei.
• Alguns dels serveis més comuns:
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Servidor que assigna IP a cada equip.
  • DNS (Domain Name System): Servidor que associa números IP amb un nom determinat.
• Els equips han de parlar el mateix protocol per transmetre correctament la informació.
• Protocols són conjunts de regles que faciliten la comunicació en xarxa.

Topologia de Xarxes

• Defineix l'estructura de la xarxa, tant en la forma física com en la distribució dels ordinadors i l'accés al medi.
• Comprendre la seva estructura facilitant la comprensió de l'estructura física així com l'estructura lògica

Classificació per Extensió

• Xarxa d’Àrea Personal (PAN): Xarxes d'equips a pocs metres per a ús personal.
• Xarxa d’Àrea Domèstica (HAN): Router sense fils connectant dispositius domèstics a Internet.
• Xarxa d’Àrea Local (LAN): Limitada a un aula o planta, amb nodes connectats a un concentrador i router.
• Xarxa d’Àrea de Campus (CAN): Connecta LANs en una àrea geogràfica d'edificis propers.
• Xarxa d’Àrea Metropolitana (MAN): Cobreix múltiples edificis en una ciutat.
• Xarxa d’Àrea Estesa (WAN): Interconnecta ciutats i països, gestionada per proveïdors de serveis d'Internet.

Classificació per Titularitat

• Xarxes dedicades o privades: Línies dissenyades i instal·lades per l'usuari o llogades a empreses de comunicacions.
• Xarxes compartides o públiques: Línies que suporten informació de diversos usuaris, ofertes per empreses de telecomunicacions amb quota depenent de l'ús.

Classificació per Funció

• Xarxa DAS (Direct Attached Storage): Servidor dedicat a emmagatzemar totes les dades dels clients de la xarxa.
• Xarxa NAS (Network Attached Storage): Sistema per empreses que necessiten més creixement i escalabilitat que DAS.
• Xarxa SAN (Storage Area Network): Servidor d'alta capacitat que requereix infraestructura de gran rendiment amb fibra òptica.
• Xarxa VLAN (Virtual LAN): Crea xarxes lògiques dins d'una xarxa física, dividint-la en canals diferenciats.
• Xarxa VPN (Virtual Private Network): Extensió segura d'una LAN sobre Internet, amb funcions de seguretat.