curs retele de calculatoare-c2

4
Clasificarea reţ elelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet) 1 2. Clasificarea reţelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet) 2.1. Cuprins modul 2. Clasificarea reţelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet) 1 2.1. Cuprins modul .......................................................................................................... 1  2.2. Topologii de reţele.................................................................................................... 4  2.3. Necesitatea standardizării ........................................................................................ 5  2.3.1. Modelul ISO-OSI (1984) .................................................................................... 6  2.3.2. Modelul TCP/IP şi modelul Internet ................................................................... 8  2.4.  Încapsularea datelo r ............................................................................................... 10  Introducere Complexitatea domeniului reţelelor de calculatoare precum au generat un volum foarte mare de clasificări ale reţelelor de calculatoare; în acest modul vor fi abordate trei criterii de clasificare. Vor fi discutate o serie de arhitecturi de reţea importante: modelul de referinţă OSI, modelul de referinţă TCP/IP şi modelul Internet. Deşi  protocoalele asociate cu modelul OSI nu sunt folosite aproape deloc, modelul  în sine este destul de general şi încă valabil, iar caracteristicile puse în discuţie la fiecare nivel sunt în continuare foarte importante. Modelul TCP/IP are caracteristici opuse: modelul în sine nu este foarte util, dar protocoalele sunt folosite pe scar ă largă. Din acest motiv, le vom studia pe fiecare în detaliu. Modulul se încheie printr-o sec ţiune dedicat ă procesului de  încapsulare/deca psulare datelor, f ăr ă de care comunicaţia într-un sistem complex, aşa cum este o reţea de calculatoare, n-ar fi posibil ă. După parcurgerea acestei unit ăţi de curs studenţii vor fi capabili: Să clasifice reţelele de calculatoare

Upload: cosminmajestic

Post on 16-Oct-2015

72 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Curs Retele de Calculatoare

TRANSCRIPT

  • Clasificarea reelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet)

    1

    2. Clasificarea reelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet)

    2.1. Cuprins modul

    2. Clasificarea reelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP,

    Internet) 1

    2.1. Cuprins modul .......................................................................................................... 1

    2.2. Topologii de reele .................................................................................................... 4

    2.3. Necesitatea standardizrii ........................................................................................ 5

    2.3.1. Modelul ISO-OSI (1984) .................................................................................... 6

    2.3.2. Modelul TCP/IP i modelul Internet ................................................................... 8

    2.4. ncapsularea datelor ............................................................................................... 10

    Introducere

    Complexitatea domeniului reelelor de calculatoare precum au generat

    un volum foarte mare de clasificri ale reelelor de calculatoare; n acest

    modul vor fi abordate trei criterii de clasificare.

    Vor fi discutate o serie de arhitecturi de reea importante: modelul de

    referin OSI, modelul de referin TCP/IP i modelul Internet. Dei

    protocoalele asociate cu modelul OSI nu sunt folosite aproape deloc, modelul

    n sine este destul de general i nc valabil, iar caracteristicile puse n

    discuie la fiecare nivel sunt n continuare foarte importante. Modelul TCP/IP

    are caracteristici opuse: modelul n sine nu este foarte util, dar protocoalele

    sunt folosite pe scar larg. Din acest motiv, le vom studia pe fiecare n

    detaliu.

    Modulul se ncheie printr-o seciune dedicat procesului de

    ncapsulare/decapsulare datelor, fr de care comunicaia ntr-un sistem

    complex, aa cum este o reea de calculatoare, n-ar fi posibil.

    Dup parcurgerea acestei uniti de curs studenii vor fi capabili:

    S clasifice reelele de calculatoare

  • Cuprins modul

    2

    Obiective S enumere i descrie nivelurile modelului ISO/OSI, TCP/IP i Internet

    S compare modelele ISO/OSI, TCP/IP i Internet

    S descrie procesul de ncapsulare/decapsulare a datelor

    Durat medie de studiu individual

    Durata medie de studiu individual : 2 ore

    Numrul mare de productori de soluii de reea i complexitatea domeniului au generat un

    volum foarte mare de clasificri ale reelelor de calculatoare. Cu toate acestea exist trei criterii

    care se regsesc n toate prezentrile reelelor de calculatoare:

    tehnologia de transmisie folosit ( reele cu difuzare, reele punct la punct) modul de acces la mediu (alocare static, alocare dinamic, alocare aleatoare) dimensiunea reelei (LAN, WAN)

    Din punct de vedere al tehnologiei de transmisie folosite se deosebesc dou mari categorii:

    reele cu difuzare; reele punct la punct. Reelele cu difuzare au ca principal caracteristic existena unui mediu comun la care s

    aib acces toate dispozitivele din reea. Acest mediu comun implic ca oricare din mesajele trimise

    de o staie s poat fi recepionat de toate celelalte staii din reea. Implementarea unei reele

    bazate pe difuzare presupune i asigurarea unui mecanism de identificare att a staiei surs ct i

    a destinatarului. n plus acest tip de reea, trimind mesajul tuturor staiilor, va fora fiecare staie

    s recepioneze mesajul i apoi s decid dac respectivul mesaj i este sau adresat. Aceasta

    implic un consum mai mare de band i de resurse interne la fiecare staie pentru procesarea

    mesajelor. Cu toate acestea, soluiile bazate pe reele cu difuzare sunt adesea mai uor de

    implementat. Un alt avantaj semnificativ al reelelor cu difuzare este posibilitatea transmiterii unor

    mesaje ctre toi membrii grupului sau ctre un grup de membrii, aceste tipuri de comunicaie fiind

    definite de mecanismul de adresare.

    Reelele de tip punct la punct sunt alctuite din perechi de dispozitive care comunic n mod

    direct ntre ele.

  • Acc

    mediu d

    timp n c

    n c

    frecven

    n cazu

    transmit

    n c

    vedea d

    transmit

    exact la

    evident

    s ncea

    unor co

    Un a

    de ree

    dimensi

    C

    esul la med

    de comunic

    care s tran

    alocare dinamic aleatoa

    cazul aloc

    (FDMA).

    l alocrii di

    t.

    cazul alocr

    dac nu cum

    te nimeni. D

    a fel, nu ex

    riscul ca do

    ap ambele

    liziuni care

    alt criteriu p

    ele, vom p

    iunea lor:

    Clasificarea re

    diu se refer

    caie comun

    nsmit. Ace

    static (TD

    c (Token R

    re (CSMA/C

    rii statice,

    Aa cum a

    inamice, se

    Figura 1

    rii aleatoare

    mva alt sta

    Dup ce de

    xist staii

    ou sau ma

    e s transm

    duc la pierd

    pentru clasif

    prezenta n

    eelelor de ca

    r la un se

    n. Astfel treb

    east alocar

    DMA, FDMA

    Ring, Token

    CD, CSMA/

    fiecrei sta

    am artat ac

    e aloc pe r

    1 Alocarea

    e fiecare st

    aie transm

    tecteaz m

    privilegiate

    ai multe sta

    it n acela

    derea ambe

    ficarea ree

    n continuar

    alculatoare.

    t de reguli

    buie gsit

    re poate fi d

    A, CDMA)

    Bus)

    /CA )

    aii i se alo

    cest tip de a

    rnd cte o

    dinamic a

    taie proces

    mite n acel

    ediul liber,

    e, toate au

    ii s ascult

    i timp. n a

    elor mesaje

    elelor este d

    re cea ma

    Standardizar

    3

    pentru a p

    o metod

    de trei tipuri

    oc o cuan

    alocare nu e

    o cuant de

    a canalului

    seaz astfe

    moment. D

    ncepe s t

    acelai dre

    te simultan

    acest caz m

    .

    dimensiunea

    ai simpl m

    rea (modelul

    ermite acce

    de a da fie

    :

    nt de timp

    este adecva

    e timp fiec

    i (Token Ri

    l: mai nti

    ac da, at

    transmit. F

    ept de a n

    mediul i c

    mesajele se

    a lor. Dei e

    mprire a

    l ISO-OSI, T

    esul tuturor

    crei staii

    p (TDMA) s

    at pentru tra

    rei staii ca

    ing)

    ascult me

    teapt pn

    Fiecare sta

    ncepe trans

    cnd nu se

    ciocnesc,

    exist mai m

    reelelor

    TCP/IP, Intern

    r staiilor la

    un interval

    sau band

    aficul n rafa

    are dorete

    ediul pentru

    cnd nu m

    ie procedea

    smisia. Exi

    mai transm

    , dnd nate

    multe categ

    n funcie

    net)

    un

    de

    de

    al.

    s

    u a

    mai

    az

    st

    ite,

    ere

    orii

    de

  • un

    de

    se

    dis

    sa

    Sp

    int

    an

    (an

    co

    re

    ac

    2.

    To

    re

    Topolo

    LA WA

    Reelele l

    n campus de

    O reea la

    e reele apa

    conecteaz

    stanelor foa

    u firme mic

    pre exempl

    terconectare

    Reelele l

    ngajailor din

    ngajeaz u

    ntract cu un

    ea WAN.

    Un alt tip

    coper un or

    2. Topo

    n funcie

    opologia un

    elei precum

    ogii de reele

    AN (Local A

    AN (Wide A

    locale, num

    e cel mult c

    arg rspnd

    rin de obic

    z la aceas

    arte mari n

    ci/mijlocii a

    u o compa

    ea LAN-uril

    ocale insta

    n interiorul u

    un administ

    n ISP. Acea

    p de reele,

    ra. Aceste

    ologii de

    de nevoile

    ei reele se

    m i la logica

    Area Networ

    Area Netwo

    mite i LAN-

    iva kilome

    dit geograf

    cei unor com

    t reea fol

    u mai este

    a cum era

    anie cu se

    or din cele

    Fig

    late la cele

    unui sediu,

    rator de re

    asta din urm

    , uneori tra

    a pot apar

    reele

    de comuni

    e refer la

    a prin care

    rk , rom. Re

    rk, rom. Re

    uri, sunt re

    etri.

    fic, numit W

    mpanii de te

    osind echip

    posibil in

    cazul LAN-

    edii aflate l

    dou locai

    gura 2 Coex

    dou sedii

    singurele c

    eea). Pentr

    m are deja

    atate separ

    ine fie unui

    care i de c

    structura a

    acestea co

    4

    ea local)

    ea larg rs

    ele private

    WAN acope

    elefonie sau

    pamente sp

    stalarea un

    -urilor. LAN

    a distan

    i.

    xistena LA

    i vor fi prop

    costuri fiind

    ru intercone

    a o infrastru

    at, l repre

    furnizor de

    cerinele im

    acesteia, la

    munic. To

    spndit geo

    e localizate

    er deseori

    u unor furniz

    peciale i p

    nor reele p

    -urile i WA

    poate recu

    AN-WAN

    prietatea firm

    cel iniial d

    ectarea sed

    uctur const

    ezint reele

    servicii fie

    mpuse, s-au

    modul de

    opologiile se

    ografic)

    ntr-o singu

    o ar sau

    zori de serv

    ltind un a

    roprii de c

    AN-urile nu

    urge la o

    mei, realiz

    e instalare

    diilor este

    truit sau c

    ele metropo

    unei compa

    dezvoltat m

    dispunere

    e pot mpr

    ur cldire s

    un continen

    vicii internet

    bonament.

    tre persoan

    se esclud r

    reea WAN

    nd intercon

    i cel de n

    ns nevoie

    u alte cuvin

    olitane (MA

    anii/instituii

    mai multe to

    (fizic) a n

    ii n dou c

    sau ntr-

    nt. Astfel

    t. Clienii

    Datorit

    ne fizice

    reciproc.

    N pentru

    nectarea

    treinere

    e de un

    nte are o

    AN) care

    i.

    opologii.

    nodurilor

    categorii:

  • - t

    a cablur

    - t

    modul

    2.3. N

    Un

    desfo

    n d

    i cele t

    Am

    privire

    standar

    extrem

    trata ce

    C

    topologii fiz

    rilor

    topologii log

    n care date

    Necesita

    standard e

    oare o anum

    omeniul re

    tehnologice

    discutat cu

    la formatu

    rdizm o tra

    de complex

    va concret

    Mag

    Stea extin

    Clasificarea re

    zice: aceste

    gice: aceste

    ele circul n

    atea stan

    este un do

    mit activitat

    elelor de c

    .

    rsul trecut d

    ul, ordinea

    ansmisie de

    x, nu poat

    ci o ntreag

    gistral

    ns

    eelelor de ca

    a trateaz a

    ea se refer

    ntre staii.

    Figura

    ndardizr

    ocument ca

    te, sau un n

    calculatoare

    despre ce e

    mesajelor

    date ntre d

    te fi tratat

    g gam de

    alculatoare.

    aspectul sp

    r la modul

    a 3 Topolo

    rii

    are impune

    nivel de cali

    aceste nor

    este un prot

    , aciuni

    dou calcul

    n cadrul u

    posibiliti.

    In

    Ierarhi

    Standardizar

    5

    paial i orga

    n care se

    ogii de ree

    e anumite

    tate al unui

    rme se refe

    tocol fiind

    ntreprinse.

    atoare? O a

    nui singur p

    nel

    c

    rea (modelul

    anizarea fiz

    e realizeaz

    ele

    reguli des

    produs.

    er doar la

    d vorba n li

    Ce se n

    astfel de tra

    protocol, de

    l ISO-OSI, T

    zic a staiil

    comunica

    spre cum t

    aspectele f

    nii mari de

    ntmpl da

    ansmisie es

    eoarece ace

    Stea

    Plas

    TCP/IP, Intern

    or din reea

    re n reea

    trebuie s

    funcionale,

    nite reguli

    ac dorim

    ste o chestiu

    esta nu ar m

    s

    net)

    a i

    , la

    se

    nu

    cu

    s

    une

    mai

  • Necesitatea standardizrii

    6

    Aici intervine noiunea de stiv de protocoale. Principala problem este mprirea unei

    transmisii de date de la o staie gazd la alta n mai multe faze independente, mai uor de

    gestionat. O stiv de protocoale este de fapt o succesiune de mai multe faze prin care sunt

    prelucrate informaiile n cadrul unei transmisii de date.

    O stiv de protocoale este o organizare conceptual a unei ierarhii de protocoale. n fiecare

    faz / nivel din ierarhie avem posibilitatea alegerii unui protocol, special creat pentru acea faz. S-a

    ales impunerea de reguli pentru fiecare faz a transmisiei ntruct impunerea de reguli referitoare

    la ntreaga transmisie ar fost prea complicat i nefiabil. Cu alte cuvinte o stiv de protocoale

    reprezint un set de astfel de reguli, precum i mprirea iniial ntr-un numr de faze. Un nivel

    poate fi implementat n hardware, n software sau o combinaie a celor dou (firmware).

    Un model stratificat pentru reelele de calculatoare s-a impus cu mult timp n urm att din

    considerente practice ct i teoretice; fr un model dezvoltarea, nelegerea i n ultim instan

    funcionarea reelelor de calculatoare ar fi imposibil. Un model stratificat are att avantaje

    structurale ct i conceptuale:

    divizeaz comunicaia n reea, precum i complexitatea acesteia (aspectele implicate) n componente mai mici ce pot fi tratate separat i studiate individual.

    permite diferitelor tipuri de hardware i software s comunice ntre ele. mpiedic schimbrile dintr-un nivel s produc modificri n alte niveluri, fiecare nivel

    este separat i se poate dezvolta independent modularitate. permite existena unor dispozitive de comunicaie mai ieftine i mai eficiente care nu

    cunosc dect protocoalele de pe anumite niveluri.

    2.3.1. Modelul ISO-OSI (1984)

    ISO (International Organization for Standardization) a studiat diferite tipuri de reele existente la

    acea vreme i a propus un model de referin numit OSI (Open Systems Interconection). Acest

    model definete apte niveluri, mpreun cu standarde i un set de protocoale pentru ele. Este un

    model teoretic, creat pentru a schematiza comunicaia ntr-o reea de calculatoare i pentru a

    explica traseul informaiei de la un cap la altul al reelei. Dei nu este singurul model existent,

    acesta ilustreaz cel mai bine separarea ntre niveluri i divizarea comunicaiei n componente mai

    mici. Dei exist protocoale care sunt mai dificil de ncadrat pe nivelurile OSI, totui toi

    productorii de echipamente i dezvoltatorii de protocoale noi i definesc produsele / soluiile cu

    ajutorul nivelurilor OSI.

  • Clasificarea reelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet)

    7

    7 Aplicaie - Servicii de reea, aplicaii

    6 Prezentare - Reprezentarea datelor

    5 Sesiune - Comunicare ntre staii

    4 Transport - Controlul fluxului

    3 Reea - Adresare i selecia drumului de urmat

    2 Legtur de

    date

    - Acces la mediu

    1 Fizic - Transmisie binar: band, ntrziere,BER

    Figura 4 Modelul ISO-OSI, structurat pe apte niveluri

    Nivelul fizic definete specificaiile electrice, mecanice, procedurale i funcionale pentru

    activarea, meninerea i dezactivarea legturilor fizice dintre sisteme. n aceast categorie se

    ncadreaz niveluri de tensiune, temporizarea schimbrilor nivelurilor, ratele de transfer fizice,

    distana maxim la care se poate transmite. Pe scurt: semnale i mediul de transfer. Scopul

    nivelului fizic este de a transporta o secven de bii ntre dou dispozitive conectate direct; pentru

    aceasta pot fi utilizate diverse medii fizice. Pentru fiecare dintre ele este definit lrgimea de

    band, ntrzierea, rata de eroare la nivel de bit, costul, uurina de instalare i ntreinere.

    Nivelul legtur de date ofer transferul sigur al informaiei printr-o legtur fizic direct.

    Pentru a adresa acest lucru, nivelul legtur de date se ocup cu adresarea fizic, topologia

    reelei, accesul la reea, detecia i anunarea erorilor i controlul fluxului fizic. Dac dorii s v

    amintii pe scurt de nivelul 2 gndii-v la cadre i controlul accesului la mediu. Nivelul legtur de

    date este responsabil de transmiterea corect a datelor printr-o legtur fizic existent, ntre dou

    puncte conectate direct. Nivelul fizic nu poate realiza acest lucru, deoarece la nivel fizic nu se

    poate vorbi despre nici un fel de date, ci doar despre bii (mai exact reprezentarea acestora prin

    niveluri de tensiuni, intensitate luminoas etc.)

    Nivelul reea este un nivel complex ce ofer conectivitate i selecteaz drumul de urmat ntre

    dou sisteme gazd localizate n reele separate geografic. La acest nivel se realizeaz adresarea

    logic a staiilor

    Nivelul transport segmenteaz datele la surs i le reasambleaz la destinaie. Limita dintre

    nivelul transport i nivelul sesiune poate fi vzut ca grania ntre protocoalele aplicaie i

    protocoalele de transfer de date. Nivelul transport ncearc s ofere un serviciu de transfer de date

    care s izoleze nivelurile superioare de orice specificaii legate de modul n care se efectueaz

    transportul datelor. Mai concret probleme cum ar fi fiabilitatea sunt specifice acestui nivel; pentru a

    oferi o comunicaie sigur nivelul transport detecteaz i recupereaz erori, controleaz fluxul.

  • Necesitatea standardizrii

    8

    Nivelul sesiune se ocup cu stabilirea, meninerea, gestionarea i terminarea sesiunilor n

    comunicarea dintre dou staii. Aici se realizeaz sincronizarea ntre nivelurile prezentare. n plus

    nivelul sesiune ofer bazele pentru transferul eficient de date, clase de servicii, raportarea

    excepiilor la niveluri superiore.

    Nivelul prezentare se asigur c informaia transmis de nivelul aplicaie al unui sistem poate fi

    citit i interpretat de nivelul aplicaie al sistemului corespondent. Aici se fac dac este necesar

    conversii ntre diferite formate de reprezentare prin intermediul unui format comun,

    compresii/decompresii, criptare/ decriptare. Pe scurt: reprezentare, format comun al datelor.

    Nivelul aplicaie este situat cel mai aproape de utilizator, oferind servicii de reea programelor

    utilizator. Exemplu: navigator web, client mail etc. Nivelul aplicaie stabilete disponibilitatea unui

    sistem gazd, procedurile n caz de eroare, verific integralitatea datelor.

    2.3.2. Modelul TCP/IP i modelul Internet

    Dei modelul ISO-OSI este general recunoscut, standardul istoric i tehnic pentru Internet este

    TCP/IP. Acesta a fost creat de US DoD (United States Department of Defense) avnd ca scop

    crearea unei reele care s supravieuiasc oricror condiii, fiind structurat pe patru niveluri

    (Aplicaie, Transport, Reea, Acces la mediu). Anumite lucrri utilizeaz un model Internet

    structurat pe cinci niveluri (Aplicaie, Transport, Reea, Legtur de date, Fizic) singura diferena

    fiind divizarea nivelului acces la mediu n nivelurile legtur de date i fizic.

    La nivelul aplicaie se gsesc aplicaiile (programele) de reea precum i protocoalele lor de

    nivel aplicaie. Nivelul aplicaie al Internet-ului (i TCP/IP) include multe protocoale cum ar fi

    protocolul HTTP (prin care se solicit i obin documente Web), SMTP (care asigur transferul

    mesajelor email), FTP (care asigur transfer de fiiere ntre dou sisteme capt). Vom vedea c

    anumite funcii ale reelei ca de exemplu translatarea numelor internet cum ar fi www.ietf.org n

    adrese de reea pe 32 (sau 128) de bii se face de asemenea prin intermediul unui protocol specific

    de nivel aplicaie denumit sistemul numelor de domenii, DNS (Domain Name System).

    Un protocol al nivelului aplicaie este distribuit pe mai multe sistem capt, aplicaia de pe un

    sistem capt utiliznd protocolul pentru a schimba informaii cu aplicaia de pe cellalt sistem

    capt. Pentru unitile de informaie de la nivel aplicaie vom folosi denumirea de mesaje.

  • Clasificarea reelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet)

    9

    Modelul

    Internet Modelul TCP/IP Modelul ISO OSI

    Aplicaie Aplicaie Protocoale

    Aplicaie Nivel

    aplicaie Prezentare

    Sesiune

    Transport Transport Transport

    Nivel

    flux de date

    Reea Reea

    Reele

    Reea

    Legtur de

    date Acces la mediu

    (Gazd la reea)

    Legtur de date

    Fizic Fizic

    Figura 5 Modelul TCP/IP i modelul ISO OSI

    Nivelul transport transfer mesajele de nivel aplicaie ntre punctele capt ale aplicaiilor. n

    Internet (TCP/IP) exist dou protocoale de transport. TCP (Transmission Control Protocol) pune

    la dispoziia aplicaiilor un serviciu orientat conexiune, diviznd mesajele lungi n segmente mai

    scurte. Acest serviciu include garantarea livrrii la destinaie a mesajelor de nivel aplicaie,

    controlul fluxului (ajustarea ratei de transfer a emitorului pentru a nu inunda receptorul) i

    controlul congestiei (reducerea ratei de transfer a emitorului atunci cnd reeaua este

    congestionat). Protocolul UDP (User Datagram Protocol) pune la dispoziia aplicaiilor un serviciu

    fr conexiune. Acesta asigur un serviciu simplu ce nu garanteaz livrarea mesajelor, controlul

    fluxului i nici controlul congestiei. Pentru unitile de informaie de la nivel transport vom folosi

    denumirea de segmente.

    Nivelul reea din Internet are ca scop transferul unitilor de date de nivel reea denumite

    datagrame (pachete) de la orice gazd surs la orice destinaie independent de reelele parcurse. Protocolul de nivel transport din cadrul stivei TCP/IP (Internet) de pe o gazda surs furnizeaz

    nivelului reea un segment de nivel transport mpreun cu o adres destinaie, la fel ca i cum s-ar

    furniz serviciului potal o scrisoare avnd completat adresa destinatarului. Nivelul reea pune la

    dispoziie serviciul de livrare a segmentului ctre nivelul transport al gazdei destinaie.

    Nivelul reea din Internet include celebrul protocol IP (Internet Protocol) care definete

    cmpurile datagramei precum i modul n care sistemele capt i ruterele proceseaz aceste

    cmpuri. Exist un singur protocol IP i toate componentele Internet-ului care includ nivelul reea

    trebuie s ruleze protocolul IP. Nivelul reea conine de asemenea protocoale de rutare care

    determin calea optim pe care datagramele trebuie s o parcurg ntre surs i destinaie.

    Internet-ul dispune de mai multe protocoale de rutare (RIP, OSPF, BGP etc). Aa cum am

    menionat anterior Internet-ul este o reea a reelelor iar n interiorul unei reele administratorul

  • ncapsularea datelor

    10

    poate folosi ce protocol de rutare dorete. Dei nivelul reea conine att protocol IP ct i

    numeroase protocoale de rutare, acesta este adesea referit ca nivelul IP, reflectnd faptul c IP-ul

    este cel care ine Internet-ul la olalt.

    Nivelul acces la mediu (doar la modelul TCP/IP) se ocup de toate problemele legate de

    transmiterea efectiv a unei datagrame IP pe o legtur fizic, incluznd toate aspectele legate de

    tehnologii i medii de transmisie. Include nivelurile fizic i legtur de date de la OSI.

    Nivelul reea din Internet ruteaz o datagram printr-o serie de rutere ntre surs i destinaie.

    Pentru a transfera un pachet de la un nod (gazd sau ruter) la urmtorul nod de pe rut, nivelul

    reea folosete serviciile nivelului legtur de date. n particular, la fiecare nod, nivelul reea

    transfer datagrama nivelului legtur de date care livreaz datagrama urmtorului nod de pe rut.

    La acest nod nivelul legtur de date furnizeaz datagrama nivelului reea.

    Serviciile asigurate de nivelul legtur de date depind de protocolul de nivel legtur de date

    folosit pe acea legtur. Spre exemplu anumite protocoale de nivel legtur de date asigur livrri

    fiabile pe legtura dintre nodul emitor i cel receptor. Acest serviciu de livrare fiabil este diferit

    de serviciul de livrare fiabil pus la dispoziie de TCP, care asigur transferuri fiabile ntre

    sistemele capt. Exemple de protocoale (tehnologii) de nivel legtur de date Ethernet, WiFi, PPP

    (Point-to-Point Protocol). ntruct o datagram trebuie n mod tipic s traverseze mai multe legturi

    de la surs la destinaie, aceasta poate fi manipulat de diverse protocoale de nivel legtur de

    date pe diversele legturi dea lungul rutei. De exemplu o datagram poate fi manipulat de

    Ethernet pe o legtur i de PPP pe alt legtur. Nivelul reea va beneficia de servicii diferite de

    la fiecare din protocoalele de nivel legtur. Unitile de date de la nivel legtur de date sunt

    denumite de regul cadre.

    Sarcina nivelului legtur de date este s transfere cadre de la un element de reea la altul

    direct conectat pe cnd sarcina nivelului fizic este s transfere biii individuali din care este compus

    cadrul de la un transceptor la altul. Protocoalele de la acest nivel sunt din nou dependente de

    legtur i de asemenea dependente de mediul de transmisie (cablu torsadat de cupru, fibr

    optic). De exemplu Ethernet-ul are mai multe protocoale de nivel fizic: unul pentru cablu torsadat,

    altul pentru cablu coaxial, altul pentru fibr optic etc. n fiecare caz un bit este transferat n mod

    diferit pe fiecare legtur.

    2.4. ncapsularea datelor

    nainte ca datele s fie transmise ele trec printr-un proces de ncapsulare, fiecare nivel

    adugnd un antet sau o ncheiere specifice. In acest fel protocoalele de pe fiecare nivel pot

    comunica ntre surs i destinaie independent de celelalte niveluri. La recepie are loc un proces

  • Clasificarea reelelor de calculatoare. Standardizarea (modelul ISO-OSI, TCP/IP, Internet)

    11

    de decapsulare, antetele i ncheierea fiind nlturate iar informaie este livrat nivelului superior n

    funcie de aceste date. Prin procesul de ncapsulare-decapsulare devine posibil comunicarea

    ntre nivelurile analoge de la surs i destinaie.

    Fiecare nivel comunic cu nivelurile analoage prin intermediul unor uniti de date proprii

    (Protocol Data Unit, PDU). Aceste uniti de date sunt construite prin adugarea unui antet i

    eventual a unei ncheieri la datele primite de la nivelul superior. Fiecare tip de unitate de date

    pentru nivelurile OSI 1, 2, 3, 4 i 5-7 poart nume consacrate (bii, cadre, pachete/datagrame,

    segmente, mesaje).

    Figura 6 prezint calea efectiv i fazele prin care sunt prelucrate datele pornind de la sistemul

    gazd expeditor, parcurgnd mai departe n ambele sensuri stivele unor echipamente de reea

    pentru ca n final s parcurg de jos n sus stiva gazdei destinatare. Ruterele i comutatoarele de

    nivel legtur (eng. link-layer switch) sunt echipamente de reea care efectueaz comutare de

    pachete. n mod similar sistemelor capt, att ruterele ct i comutatoarele au hardware-ul i

    software-ul organizat pe niveluri. Acestea ns nu implementeaz toate niveluri din stiva OSI ci

    doar o parte din niveluri inferioare. Comutatoarele de nivel legtur implementeaz doar nivelurile

    1 i 2. Ruterele implementeaz nivelurile 1, 2 i 3. Aceasta nseamn c ruterele pot opera cu

    pachete IP iar comutatoarele nu. Deci comutatoarele nu pot opera cu adresele surs i destinaie

    din antetul IP, ns pot opera cu adresele fizice ale cadrelor. Staiile gazd implementeaz toate

    nivelurile din stiva OSI. Exist i echipamente care implementeaz doar nivelul fizic (repetoare,

    media-convertoare etc).

  • ncaps

    Rezumat

    ularea datelo

    E

    n to

    reele

    dinam

    reele

    reele

    topol

    O

    admi

    nivelu

    Intern

    F

    or

    Exist trei cr

    ate prezen

    e punct la

    mic, aloca

    e se refer

    ei precum

    ogii fizice

    O reea de c

    nistra acea

    urile de pro

    net-ul are

    igura 6 n

    riterii de cla

    ntrile: teh

    punct), m

    re aleatoare

    la structura

    i la logic

    i topologii lo

    calculatoare

    ast comp

    otocoale su

    protocoalel

    capularea

    12

    asificare a re

    nologia de

    odul de ac

    e), dimensi

    a acesteia,

    ca prin car

    ogice.

    e utilizeaz

    lexitate, pr

    nt grupate

    e organiza

    a i decap

    eelelor de

    transmisie

    cces la me

    unea reele

    la modul de

    re acestea

    de regul

    rotocoalele

    ntr-o stiv

    ate pe cinc

    sularea da

    calculatoar

    e folosit (

    ediu (aloca

    ei (LAN, WA

    e dispunere

    comunic

    ai multe pr

    sunt orga

    de protoco

    i niveluri: a

    atelor

    re care se re

    reele cu d

    are static,

    AN). Topolo

    e (fizic) a n

    ; astfel vo

    rotocoale. P

    nizate pe

    oale. Spre e

    aplicaie, tr

    egsesc

    difuzare,

    alocare

    ogia unei

    nodurilor

    or exista

    Pentru a

    niveluri;

    exemplu

    ransport.

  • Bibli

    C

    iografie

    Clasificarea re

    Reea, leg

    Atunci

    de nivel a

    ncrctur

    antet care

    corespunz

    acesta est

    ncapsulat

    unei tensi

    mediul de

    An

    2003

    Jam

    Top Down

    Wi

    Pearson E

    eelelor de ca

    gtur de da

    cnd proc

    aplicaie (m

    ra util a se

    e permite niv

    ztoare. n

    te ncapsula

    t ntr-un ca

    uni electric

    comunicai

    drew S. T

    mes F. Ku

    n Approach

    lliam Stall

    Education, 2

    alculatoare.

    ate i fizic.

    esul aplica

    mesaj aplic

    egmentului d

    velului trans

    continuare

    at ntr-o dat

    adru. La niv

    ce, impuls l

    e

    Tanenbaum

    urose and

    h, 5/E, Pea

    lings, Data

    2011

    Standardizar

    13

    ie de la em

    caie) nivelu

    de nivel tra

    sport de la

    e segmentu

    tagram. La

    vel fizic info

    uminos etc

    , Compute

    Keith W. R

    arson Educ

    and Com

    rea (modelul

    mitor furn

    ului transpo

    nsport. Seg

    receptor s

    ul este livr

    a nivel legt

    ormaia este

    c. avnd loc

    r Networks

    Ross, Com

    cation, 2009

    mputer Co

    l ISO-OSI, T

    izeaz o u

    ort , acel

    gmentul ma

    livreze me

    rat nivelulu

    tur date da

    e reprezent

    c Transmis

    s, 4/E, Pre

    mputer Netw

    9

    ommunicati

    TCP/IP, Intern

    nitate de d

    mesaj dev

    i conine i

    esajul aplica

    ui reea un

    atagrama e

    tat sub for

    sia efectiv

    entice Hall,

    working A

    ions, 9/E,

    net)

    ate

    vine

    un

    aie

    nde

    ste

    ma

    pe