nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC Proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013 Beneficiar Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i Tehnicstr. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498, vet@tvet.ro

Reele locale de comunicaii Material de predareDomeniul: Informatic Calificarea: Tehnician infrastructur reele de telecomunicaii Nivel 3 avansat

2009

AUTOR: DAMACHI NICOLAE inginer profesor grad didactic I

COORDONATOR: FLORIN IORDACHE inginer telecomunicaii

CONSULTAN: IOANA CRSTEA expert CNDIPT ZOICA VLDU expert CNDIPT ANGELA POPESCU expert CNDIPT DANA STROIE expert CNDIPT

Acest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 20072013

2

CuprinsI. Introducere...................................................................................................................................5 II. Documente necesare pentru activitatea de predare.....................................................................7 III. Resurse.......................................................................................................................................8 Tema 1. Obiectivele proiectului reelei........................................................................................8 Fia suport 1.1. Obiectivele proiectului reelei .......................................................................8 Fia suport 1.2 Niveluri ierarhice..........................................................................................11 Tema 2 Topologii de reea.........................................................................................................18 Fia suport: Topologii fizice i logice....................................................................................18 Tema 3 Caracteristicile reelelor................................................................................................23 Fia suport: Caracteristicile reelelor....................................................................................23 Tema 4 Cerinele reelelor.........................................................................................................28 Fia suport: Cerinele reelelor...............................................................................................28 Tema 5 Factori perturbatori n reele.........................................................................................30 Fia suport: Factori perturbatori n reele .............................................................................30 Tema 6 Documentaie de proiect...............................................................................................32 Fia suport: Documentaia de proiect ...................................................................................32 Tema 7 Aplicaii software specifice .........................................................................................37 Fia suport: Aplicaii software specifice................................................................................37 Tema 8 Elementele unei reele structurate ................................................................................40 Fia suport Elementele unei reele structurate.......................................................................40 Tema 9 SDV utilizate n reelele de date ..................................................................................44 Fia suport SDV i echipamente de protecie utilizate n reelele de date.............................44 Pentru a putea instala reele de calculatoare avem nevoie de unelte. Exist o gam ntreag de scule i dispozitive pe care le putem folosi pentru instalarea cablurilor. Unele unelte sunt necesare iar altele ne fac munca mai uoar. Totui, n practic unele unelte sunt mai uor de folosit dect altele. De aceea este bine s utilizai uneltele cu care vei putea lucra cel mai uor. n timp, chiar dac costul iniial a fost mai mare, investiia se va amortiza prin eficiena lucrului.......................................................................................................................................44 n continuare vom prezenta principalele categorii de scule, instrumente i dispozitive utilizate pentru instalarea cablurilor:.......................................................................................................44 Instrumente de msur Cunoaterea distanei pn la un perete, sau lungimea unei treceri este esenial pentru realizarea unei instalri cu succes a cablurilor. De asemenea un instalator ar trebui s aib asupra lui i o ruleta, pe care o poate folosi pentru a estima lungimea unui cablu dintr-o bobin.............................................................................................................................44 Dispozitive pentru pozarea cablurilor Exist situaii n care trebuie s traversm spaii deschise. Atunci va trebui s folosim dispozitive pentru pozarea cablurilor. Ele pot fi: snii, cleme, bride etc..........................................................................................................................44 ..................................................................................................................................................44 Echipamente de etichetare ISO i ANSI/TIA/EIA definesc n mod clar modalitatea de etichetare a cablurilor. Etichetele trebuie s fie uor de citit, s nu se tearg uor i locaia cablurilor trebuie nregistrat ntr-o baz de date......................................................................45 Instrumente de tiere i dezizolare a cablurilor Instrumentele de dezizolare sunt folosite pentru tierea mantalei de protecie i a izolamentului cablurilor. Instrumentul prezentat mai jos este folosit pentru a nltura mantaua de protecie de la un cablu UTP. Poate fi de asemenea folosit pentru diverse modele de cabluri coaxiale. Ca facilitate suplimentar, instrumentul dispune de o lam reglabil pentru a putea fi folosit pentru diverse grosimi ale cablului. ........................45 Cuitul i foarfecele pot fi de asemenea folosite pentru dezizolarea cablurilor de mari dimensiuni. Foarfecele poate fi folosit pentru a tia fire sau a dezizola fire conductoare. Foarfecele vine cu dou scobituri invizibile in figur...............................................................45

Insertizorul, insertizorul multipereche. Este utilizat pentru inserarea firelor cablurilor de date n blocurile de conexiune. Insertizorul multipereche are avantajul c poate conecta 5 perechi odat...........................................................................................................................................45 Testere de cablu. Sunt echipamente utilizate pentru determinarea unor probleme existente sau poteniale n reelele de date. Testerele de cablu sunt utilizate pentru a testa cablurile la: scurtcircuit, circuit deschis, inversare de fire sau perechi sau alte probleme de cablare. Dup ce un cablu a fost realizat ar trebui testat cu un asemenea echipament pentru a-i verifica corectitudinea instalrii..............................................................................................................46 Reflectometre TDR. Sunt echipamente care verific circuitele create din punct de vedere al calitii semnalului. Orice discontinuitate, unghiuri ascuite, contacte imperfecte vor fi afiate. Poate fi un instrument de diagnostic foarte util.........................................................................46 Multimetre.Sunt echipamente folosite pentru a msura tensiuni sau rezistene.......................46 Senzori de metal i lemn. Nu ntotdeauna avem reelele la vedere. Acest tip de echipament ajut tehnicianul s ia decizii n cunotin de cauz. Un echipament bun poate gsi urmtoarele: tifturi de metal, conducte, linii electrice, linii telefonice, cuie, alte obiecte metalice. Pot scana pn la 152 mm adncimea avnd precizie de pn la 25 mm..................47 Tema 10 Tehnologia de realizare a reelelor ............................................................................48 Fia suport Tehnologia de realizare a reelelor......................................................................48 Tema 11 Echipamente utilizate n reelele de comunicaie electronic.....................................56 Fia suport: Echipamente utilizate n reelele de comunicaie electronic............................56 Tema 12 Specificaiile echipamentelor .....................................................................................64 Fia suport Specificaiile echipamentelor..............................................................................64 Tema 13 Instalarea fizic a echipamentelor utilizate n reelele de comunicaii ......................67 Fia suport: Instalarea fizic a echipamentelor utilizate n reelele de comunicaii .............67 Tema 14 Componentele ruterului..............................................................................................71 Fia suport Componentele ruterului.......................................................................................71 Tema 15 Configurarea unui ruter...............................................................................................73 Fia suport Configurarea unui ruter.......................................................................................73 V. Fia rezumat..............................................................................................................................80 V. Bibliografie...............................................................................................................................82

4

I. IntroducereMaterialele de predare reprezint o resurs suport pentru activitatea de predare, instrumente auxiliare care includ un mesaj sau o informaie didactic. Prezentul material de predare se adreseaz cadrelor didactice care predau n cadrul colilor postliceale, domeniul Informatic, calificarea Tehnician infrastructur reele de telecomunicaii. El a fost elaborat pentru modulul Reele locale de comunicaii ce se desfoar n 112 ore, n urmtoarea structur: Laborator tehnologic 52 ore Instruire practic 24 ore

(Aici se vor mentiona: Numele competenelor, temele, fiele corespunztoare, cum e organizat materialul Competene Teme Tema 1 Obiectivele proiectului reelei Fie suport Fia suport 1.1 Obiectivele proiectului reelei Fia suport 1.2 Niveluri ierarhice Tema 2 Topologii de reea Tema 3 Caracteristicile reelelor Tema 4 Cerinele reelelor Tema 5 Factori perturbatori n reele Tema 6 Documentaie de proiect Tema 7 Aplicaii software specifice Tema 8 Elementele unei reele structurate Fia suport Topologii fizice i logice Fia suport Caracteristicile reelelor Fia suport Cerinele reelelor Fia suport Factori perturbatori n reele Fia suport Documentaia de proiect Fia suport Aplicaii software specifice Fia suport Elementele unei reele structurate

Proiectarea reelelor cablate structurat

Competene

Teme Tema 9 SDV utilizate n reelele de date Tema 10 Tehnologia de realizare a reelelor Tema 11 Echipamente utilizate n reelele de comunicaie electronic

Fie suport Fia suport SDV i echipamente de protecie utilizate n reelele de date Fia suport Tehnologia de realizare a reelelor Fia suport Echipamente utilizate n reelele de comunicaie electronic Fia suport Specificaiile echipamentelor Fia suport Instalarea fizic a echipamentelor utilizate n reelele de comunicaii electronice Fia suport Componentele ruterului Fia suport Configurarea unui ruter

Executarea lucrrilor de cablare structurat

Utilizarea echipamentelor specifice reelelor de comunicaie electronic

Tema 12 Specificaiile echipamentelor Tema 13 Instalarea fizic a echipamentelor utilizate n reelele de comunicaii electronice Tema 14 Componentele ruterului

Interconectarea reelelor locale

Tema 15 Configurarea unui ruter

n cazul n care mprirea competenelor nu se pote face dup tabelul de mai sus, se va explica corelarea ntre teme, fie i competene) Absolvenii nivelului 3 avansat, coal postliceal, calificarea Tehnician infrastructur reele de telecomunicaii, vor fi capabili s ndeplineasc sarcini cu caracter tehnic de montaj, punere n funciune, ntreinere, exploatare i reparare a echipamentelor de calcul.

6

II. Documente necesare pentru activitatea de predarePentru predarea coninuturilor abordate n cadrul materialului de predare cadrul didactic are obligaia de a studia urmtoarele documente: Standardul de Pregtire Profesional pentru calificarea Tehnician echipamente de calcul, nivelul 3 avansat www.tvet.ro, seciunea SPP sau www.edu.ro , seciunea nvmnt preuniversitar Curriculum pentru calificarea Tehnician echipamente de calcul, nivelul 3 avansat www.tvet.ro, seciunea Curriculum sau www.edu.ro , seciunea nvmnt preuniversitar.

7

III. ResurseTema 1. Obiectivele proiectului reeleiFia suport 1.1. Obiectivele proiectului reelei 1. Ce este o reea de calculatoare? 2. De ce au fost necesare reelele de calculatoare? 3. Care sunt avantajele lucrului n reea? 4. Cum stabilim obiectivele proiectrii unei reele?

1. Reeaua de comunicaie reprezint un ansamblu de calculatoare/terminale interconectate prin intermediul unor medii de comunicaie, asigurndu-se n acest fel utilizarea n comun de ctre un numr mare de utilizatori a tuturor resurselor fizice (hardware), logice (software i aplicaii de baz) i informaionale (baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare conectate. 2. De ce au fost necesare reele de comunicaii? includerea calculatoarelor n mediul de afaceri i a aplicaiilor software (Lotus 1-2-3) necesitatea utilizrii n comun a datelor i a resurselor duplicarea resurselor, deficiene de comunicare, dificulti de administrare dezvoltarea reelelor localizate ntr-o cldire sau arie geografic mic LAN necesitatea extinderii reelelor: MAN, WAN 3. Avantajele lucrului ntr-o reea de calculatoare:

Lucrul n reea reprezint conceptul de conectare a unor calculatoare care folosesc n comun resurse fizice sau logice. Resursele utilizate n comun de ctre o reea de calculatoare pot fi: resurse fizice: imprimante, scanner-e, etc. resurse logice: software i aplicaii de baz: orice program (Word, Excel, etc.) resurse informaionale: baze de date

Avantajele lucrului n reea: folosirea n comun a resurselor existente (partajarea resurselor); creterea fiabilitii prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative; reducerea costurilor prin partajarea datelor i perifericelor folosite; scalabilitatea: creterea performanelor sistemului prin adugarea de noi componente hardware; obinerea rapid a datelor; furnizeaz un mediu de comunicare; 4. Obiectivele proiectrii unei reele

Stabilirea obiectivelor proiectului va avea n vedere urmtoarele: funcionalitatea reelei - funcionarea reelei la parametrii optimi. Reeaua trebuie s asigure conectivitate ntre utilizatori i ntre utilizator i aplicaia accesat; scalabilitatea reelei - posibilitatea dezvoltrii n viitor pe aceeai structur iniial prin adugarea de noi echipamente; adaptabilitatea reelei - posibilitatea implementrii de noi tehnologii pe structura existent a reelei prin respectarea standardelor n vigoare; gestionarea reelei - managementul i monitorizarea resurselor fizice i logice cu posibilitatea de control a traficului i accesului n reea; Pai de urmat la realizarea proiectului reelei: Stabilirea cerinelor i obiectivelor pe care la va ndeplini reeaua de calculatoare n funcie de: Amplasamentul reelei; Cerinele utilizatorului; Costurile de execuie; Diversitatea resurselor; Durata de utilizare; Numrul de utilizatori; Factorii de mediu i impactul de mediu; 9

Dimensiunea reelei; Stabilirea unei topologii; Administrarea, ntreinerea i depanarea reelei; mbuntirea i dezvoltarea reelei;

Echipamente conectate Calculatoare, laptop-uri Imprimante, scannere Servere

Resurse partajate Servicii Medii de stocare a datelor Aplicaii

Conexiunile ntre echipamente Cabluri metalice Cabluri cu fibre optice Fr fir (wireless)

Semnale folosite Electrice Optice Unde radio

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?n laboratorul de informatic sau ntr-o sal avnd n dotare un videoproiector Problematizare, expunere, explicaie, conversaie euristic Frontal Resurse materiale Plane/folii cu reele de calculatoare Prezentarea unei animaii cu modul de comunicare n reea Prezentare Power Point cu conexiunile ntre echipamente prob oral, prob scris

CUM?

10

Fia suport 1.2 Niveluri ierarhice

Se definesc nivelurile ce alctuiesc reeaua de comunicaie pe baza modelului propus de celebrul exemplu al lui Andrew Tanenbaum. Comparaie cu modul n care doi filozofi, unul din India i unul din Romnia, care doresc s comunice. Dezavantaj: sunt departe unul de cellalt i nici nu cunosc o limb comun prin care s comunice, primul vorbind limba urdu, iar al doilea limba romn. Rezolvarea problemei: Pentru a se nelege ntre ei, fiecare filozof angajeaz cte un translator care s cunoasc ambele limbi, care la rndul lor angajeaz cte o secretar care se va ocupa cu transmiterea efectiv a mesajului. FILOZOF 1 1REGULI NTRE FILOZOFI

FILOZOF 2FilozofREGULI NTRE TRADUCTORI

FilozofInformaii pentru traductor

2

TranslatorInformaii pentru secretarREGULI SPECIFICE ACTIVITII I SUPORTULUI DE COMUNICAII

Translator

3

Secretar

Secretar

Fig. 1 Conform acestui model se stabilesc o serie de reguli de comunicare ce au n esen trei aspecte: 1. modalitatea prin care filozoful furnizeaz textul de tradus i transmis; 2. forma n care translatorul i va furniza filozofului rspunsurile de la filozoful partener; 3. deciziile care se vor lua n unele situaii excepionale. La fel, n relaia translator i secretar se stabilete modul n care acetia i transmit unul altuia sarcinile de executat i rezultatele acestora, precum i cum vor fi tratate situaiile excepionale: 11

retransmiterea unora dintre mesajele care nu au putut fi transmise la un moment dat; transmiterea unor mesaje urgente, etc.

De reinut, c regulile de comunicare sunt independente de coninuturile mesajelor.

Se definesc termenii utilizai n transmiterea informaiilor ntr-o reea de calculatoare. Protocol - un set de reguli i convenii ce se stabilesc ntre participanii (de exemplu, filozof 1- filozof 2) la o comunicaie n vederea asigurrii bunei desfurri a comunicaiei respective; sau protocolul este o nelegere ntre prile care comunic asupra modului de realizare a comunicrii. Serviciu - reprezint un set de operaii pe care un nivel le furnizeaz nivelului superior (de deasupra sa). Serviciul i protocolul sunt noiuni distincte. Un serviciu definete ce operaii este pregtit nivelul s ndeplineasc pentru utilizatorii si, dar nu spune nimic despre cum sunt implementate aceste operaii. Un protocol este un set de reguli care guverneaz modul de implementare al serviciului. Interfaa - definete ce operaii i servicii primare ofer nivelul de jos (inferior) nivelului de sus (superior). ntre dou niveluri adiacente va exista cte o interfa. Arhitectura de reea - prin care se nelege o mulime de niveluri i de protocoale. n realitate, datele nu sunt transferate direct de pe nivelul n al unui sistem pe nivelul n al altui sistem. Fiecare nivel transfer datele i informaiile de control nivelului imediat inferior, pn cnd se ajunge la nivelul cel mai de jos, sub care se afl mediul fizic prin care se produce comunicarea efectiv. Majoritatea reelelor de calculatoare sunt alctuite din diferite componente hardware i software, care provin de la diferii productori. Este necesar existena unor standarde care s permit utilizarea acestor componente diferite. Standardele sunt de fapt specificaii pe care productorii trebuie s le respecte pentru ca produsele lor s fie compatibile cu cele ale altor productori.

12

Organizaiile cele mai importante care se ocup cu standardizarea n domeniul reelelor: ISO International Standards Organization stabilete standarde pentru servicii i produse n domeniul reelelor de calculatoare i standardele pentru comunicaii i schimburi de informaii CCITT Comit Consultatif International de Tlegraphie et Tlphonie face recomandri referitoare la standardele de telecomunicaii utilizate. Protocoalele CCITT se refer n special la: modemuri i reele (protocoale cunoscute sub denumirea de seria X: X.200, X.400, etc.) IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc organizaie care se ocup cu standardizarea diferitelor dispozitive electronice. Exist mai multe standarde IEEE pentru magistrale i interfee: 802.1, 802.2, etc

Modelul de referin ISO / OSI

Modelul OSI - Open System Interconnection - este un model de interconectare a sistemelor deschise, elaborat ntre anii 1977 i 1994 de ctre Organizaia Internaional de Standarde ISO. Termenul de "open" (deschis) semnific faptul c sistemul este apt s fie "deschis" pentru comunicaii cu oricare alt sistem din reea care respect aceleai reguli (protocoale). Acesta ofer un model complet de funcii pentru sistemele de comunicaii, astfel dac diveri furnizori vor construi sisteme conform acestui model, ele vor fi capabile s comunice ntre ele. Avantajele modelului OSI Confer stabilitate: deoarece o schimbare a unui strat nu le afecteaz i pe celelalte. Standardizeaz reeaua i permite interoperabilitatea i modularizarea componentelor fabricate de diveri productori. Asigur interoperabilitatea ntre produsele productorilor diferii care respect modelul. Asigur o deschidere permanent spre noi funcionaliti: noi protocoale i noi servicii sunt mai uor de adugat ntr-o arhitectur stratificat dect ntr-una monolitic.

13

Modelul ISO / OSI este un model stratificat i este organizat pe apte niveluri: 1. nivelul fizic (physical layer): se ocup de transmiterea biilor printr-un canal de comunicaie; arat specificaii electronice/mecanice de transmisie i se ocup de fapt cu transformarea biilor n semnale electrice. Prin intermediul acestui nivel datele sunt livrate de la un sistem de calcul la altul.

De reinut c nivelul fizic nu se identific cu mediul fizic; 2. nivelul legturii de date (data-link layer): fixeaz o transmisie a biilor fr erori n jurul unei linii de transmisie; una din sarcinile acestui nivel este de a transforma un mijloc oarecare de transmisie ntr-o linie care s fie disponibil nivelului superior (nivelul reea) fr erori de transmisie; informaia circul la acest nivel sub form de cadre. Tot la acest nivel este rezolvat problema cadrelor deteriorate, pierdute sau duplicate. Sintetiznd putem spune c principala sarcin a acestui nivel este de a detecta i de a rezolva erorile aprute n transmisia datelor; 3. nivelul reea (network layer): se ocup de controlul funcionrii subreelei; tratarea i transferul mesajelor; stabilete rutele de transport (adic fixeaz i ruteaz fluxul de date ntre capetele comunicaiei). La acest nivel informaiile circul sub form de pachete. Acest nivel garanteaz corectitudinea informaiilor transferate; 4. nivelul transport (transport layer): rolul principal al acestui nivel este s accepte date de la nivelul superior (nivelul sesiune), s le descompun, dac este cazul, n uniti mai mici, s transfere aceste uniti nivelului inferior (nivelului reea) i s se asigure c toate fragmentele sosesc corect la cellalt capt; 5. nivelul sesiune (session layer): gestioneaz dialogul ntre aplicaii sau utilizatori, adic permite aplicaiilor sau utilizatorilor de pe sisteme diferite s stabileasc ntre ei sesiuni de lucru; 6. nivelul prezentare (presentation layer): se ocup de sintaxa i semantica informaiilor transmise ntre aplicaii sau utilizatori. Acest nivel gestioneaz structurile de date abstracte i le convertete din reprezentarea intern folosit de calculator n reprezentarea standardizat din reea (sistemul surs) i invers (sistemul destinaie). Protocoalele de la acest nivel asigur compatibilitatea de codificare a datelor ntre sistemele de calcul aflate n comunicaie;

14

7. nivelul aplicaie (application layer): se ocup de interfaa comun a aplicaiilor utilizator i de transferul fiierelor ntre programe.

nelegerea modelului de referin OSI i a locului pe care-l ocup diversele dispozitive de reea n structura de apte straturi, permite s avem controlul asupra topologiei reelei i s nu lsm proiectarea reelei n responsabilitatea vnztorilor.

Modelul TCP / IP Acest model este mult mai vechi dect modelul OSI i a fost utilizat drept model de referin de ctre strmoul tuturor reelelor de calculatoare, ARPANET i apoi succesorul su Internet-ul.

ARPANET a fost o reea de cercetare sponsorizat de ctre DoD (Department of Defense - Departamentul de Aprare al Statelor Unite). n cele din urm, reeaua a ajuns s conecteze ntre ele, utiliznd linii telefonice nchiriate, sute de reele universitare i guvernamentale. Modelul de referin TCP / IP a aprut ca o necesitate de interconectare a reelelor de diferite tipuri, iar denumirea a fost dat dup cele dou protocoale fundamentale utilizate, i ncepnd din 1 ianuarie 1983 a devenit unicul protocol oficial utilizat de reele.

Despre acest protocol Tanenbaum spune: "...o main este pe Internet dac folosete stiva de protocoale TCP/IP, are o adres IP i are posibilitatea de a trimite pachete IP ctre toate celelalte maini din Internet.." Substana care alctuiete Internet-ul este deci modelul de referin i stiva de protocoale TCP/IP. Practic, toate calculatoarele conectate la Internet utilizeaz familia de protocoale TCP/IP. Punctele forte ale acestei stive de protocoale sunt: este independent de configuraia hardware; reprezint o arhitectur care faciliteaz conectarea n medii eterogene; se poate utiliza att pentru reele locale (LAN) ct i pentru reele globale (WAN); 15

este un protocol standard i rutabil. Avantajele utilizrii acestui protocol: este un protocol de reea rutabil suportat de majoritatea sistemelor de operare; reprezint o tehnologie pentru conectarea sistemelor diferite; Utilizeaz utilitare de conectivitate standard pentru a accesa i transfera date ntre sisteme diferite; este un cadru de lucru robust, scalabil ntre platforme client / server; reprezint o metod de acces la resursele Internet; permite comunicarea ntr-un mediu eterogen, deci se preteaz foarte bine pentru conexiunile din Internet (care este o reea de reele eterogene att din punct de vedere hardware, ct i software); furnizeaz un protocol de reea rutabil, pentru reele mari, fiind folosit din acest motiv drept protocol de interconectare a acestor reele; TCP/IP este o suit de protocoale, dintre care cele mai importante sunt TCP i IP, care a fost transformat n standard pentru Internet de ctre Secretariatul pentru Aprare al Statelor Unite, i care permite comunicaia ntre reele eterogene (interconectarea reelelor). Modelul de referin ISO / OSI definete apte niveluri pentru proiectarea reelelor, pe cnd modelul TCP / IP utilizeaz numai patru din cele apte niveluri, Comparaie ntre modelul OSI i TCP/IP MODELUL OSI 7 6 5 4 3 2 1 APLICAIE PREZENTARE SESIUNE TRANSPORT REEA LEGTURA DE DATE FIZIC Fig. 1 MODELUL TCP/IP 4 APLICAIE 3 TRANSPORT 2 INTERNET 1 GAZD LA REEA

16

Sugestii metodologiceUNDE? laboratorul de informatic sau ntr-o sal care are videoproiector sau flipchart. CUM? Se recomand utilizarea urmtoarelor metode: problematizare, expunere, utilizarea planelor/folii cu modelul ISO/OSI i TCP/IP proiectate cu ajutorul videoproiectorului Clasa organizat frontal. Ca materiale suport se pot folosi:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o pentru fiecare nivel: denumire nivel, rol i funcionare.o

prezentarea transferului informaiei de la un calculator la altul, prin reea, urmrind pas cu pas ce se ntampl la fiecare nivel.

o conectarea direct a dou staii n reea sub forma unei animaii o conectarea indirect a dou staii n cadrul reelei

Probe orale, scrise i practice

17

Tema 2 Topologii de reeaFia suport: Topologii fizice i logice

1. Topologia fizic definete modul n care calculatoarele, imprimantele, cablurile i celelalte echipamente se conecteaza la reea (aranjarea lor fizic). Tipuri de topologii fizice Topologie Magistral (Bus) este cea mai simpl metod de conectare a calculatoarelor n reea. Fiecare calculator se conecteaza la un cablu coaxial comun nchis la cele dou capete cu rezistene numite terminatori. Toate calculatoarele conectate au drepturi egale n ceea ce privete accesul la reea i pot comunica ntre ele dup dorin, fr ca un calculator principal s reglementeze fluxul de date ntre calculatoarele din reea. n aceast topologie pachetele de date sunt transmise simultan tuturor calculatoarelor interconectate, dar pachetul este preluat i interpretat doar de calculatorul cruia i este adresat; circulaia pachetelor se face n ambele sensuri, fiecare calculator putnd s transmit i s recepioneze.

Fig. 1 Topologie stea (Star) are un punct de conectare central, care este de obicei un echipament de reea (hub - Host Unit Broadcast, switch sau ruter). Orice comunicaie ntre dou calculatoare se va face prin intermediul nodului central, care se comport ca un comutator fa de ansamblul reelei.

18

Fig. 2 Topologie inel (Ring) staiile sunt conectate n inel sau cerc. ntr-o astfel de configuraie toate calculatoarele sunt legate succesiv ntre ele, dou cte dou, ultimul calculator fiind conectat cu primul. Caracteristicile mai importante sunt: - conecteaz calculatoarele printr-un cablu n form de bucl (nu exist capete libere); - este o topologie activ n care calculatoarele regenereaz semnalul i transfer datele n reea, fiecare calculator funcioneaz ca un repetor, amplificnd semnalul i transmindu-l mai departe; iar dac i este destinat l copiaz; - mesajul transmis de ctre calculatorul surs este retras din bucl de ctre acelai calculator atunci cnd i va reveni dup parcurgerea buclei; - defectarea unui calculator afecteaz ntreaga reea; - transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing). Cea mai cunoscut topologie inel este Token - ring de la IBM.

Fig. 3 Topologie Plas (Mesh) fiecare echipament are o conexiune direct cu toate celelalte echipamente. Se folosete pentru interconectarea reelelor LAN. Datorit acestei topologii putem dispune de conexiuni continue chiar dac exist legturi deteriorate sau blocate. ntr-o reea mesh, dac toate nodurile sunt interconectate, atunci reeaua se numete complet conectat. Reelele mesh difer de celelalte reele prin faptul c toate prile componente pot s fac legtur ntre ele prin 19

srituri; ele n general nu sunt mobile. Reelele mesh pot fi vzute ca reele de tip ad-hoc. Acest concept se aplic la reelele fr fir, la reelele prin cablu i a softului de interaciune. Reelele mesh fr fir este cea mai frecvent topologie folosit n zilele de azi.

Fig. 4

Topologia magistral-stea: reelele care utilizeaz acest tip de topologie au n structura lor mai multe reele cu topologie stea, conectate ntre ele prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistral. Dac un calculator se defecteaz, acest lucru nu va afecta buna funcionare a reelei, dar dac se defecteaz un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile s mai comunice cu restul reelei.

Fig. 5

Topologie Inel - stea este asemntoare topologiei magistral - stea. Deosebirea const n modul de conectare a concentratoarelor: n topologia magistral - stea ele sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistral, iar n topologia inel - stea sunt conectate printr-un concentrator principal.

20

Fig. 6 Topologia logic descrie modul n care staiile acceseaz mediul i comunic n reea.

Sugestii metodologice- comparaie ntre diferitele tipuri de topologii - avantajele i dezavantajele pe care le prezint

Tipuri de topologii logice Cu difuzare (Broadcast): fiecare staie trimite datele ctre o anumit staie sau ctre toate staiile conectate la reea. Se aplic politica de tipul primul venit, primul servit pentru a transmite datele n reea. Token ring const n controlul accesului la reea prin pasarea unui jeton digital secvenial de la o staie la alta. Cnd o staie primete accesul (jetonul), poate trimite date n reea. Dac staia nu are date de transmis, paseaz mai departe jetonul urmtoarei staii i procesul se repet. 3. Arhitecturi de reea Arhitecturile pentru LAN descriu att topologiile fizice ct i cele logice folosite ntr-o reea. Prezentarea celor mai comune trei arhitecturi LAN. Arhitectura Ethernet Token ring Topologia fizic Magistral, extins Stea stea, Topologia logic stea Magistral (broadcast) Inel Inel

FDDI fiber distributed Inel dublu data interface

21

Observaie! Cele dou topologii (fizic i logic) nu trebuie neaprat s coincid, pot fi foarte diferite. Exemplu: a.10 Base T folosete o topologie fizic de tip stea extins i una logic de tip bus b. Token Ring folosete o topologie de stea i logic de inel c. FDDI folosete o topologie att fizic ct i logic de inel

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?n laboratorul de informatic sau ntr-o sal avnd n dotare un videoproiector

CUM?Problematizare, expunere, explicaie, conversaie euristic Frontal Resurse materiale Plane/folii cu diverse tipuri de topologii Prezentarea unei animaii cu diverse topologii de reea Prezentare Power Point cu topologii de reea

prob oral, prob scris

22

Tema 3 Caracteristicile reelelorFia suport: Caracteristicile reelelor

Reelele de comunicaie au o evoluie continu n ceea ce privete: Complexitatea Gradul de utilizare Proiectarea Execuia i implementarea Securitatea i gestionarea O reea de calculatoare se identific prin caracteristici specifice. La proiectarea reelei se va avea n vedere urmtoarele caracteristici pe care le va ndeplini: Raza de acoperire Modul de stocare a datelor Modul de administrare a resursele Modul de organizare a reelei Tipul de echipamente de reea folosite Mediul folosit pentru conectarea echipamentelor 1. Reele locale (LAN) O reea local (LAN) se refer la un grup de echipamente interconectate care se afl sub o administrare comun. n trecut, reelele locale erau considerate reele mici care existau ntr-o singur locaie fizic. Dei reelele locale pot fi mici, de exemplu o reea instalat acas sau ntr-un birou, n timp, definiia unui LAN a evoluat pentru a include i reelele locale interconectate formate din sute de dispozitive instalate n mai multe cldiri i locaii.

23

Fig. 1 1. Reele de mare ntindere (WAN) conecteaz reele locale (LAN-uri) aflate n locaii geografice separate. Interconectarea acestor reele aflate n locuri diferite se realizeaz prin furnizorii de servicii de telecomunicaii.

Fig. 2 3. Reele fr fir (WLAN). n unele medii, e posibil ca instalarea cablurilor de cupru s nu fie practic sau s fie chiar imposibil. n aceste situaii, sunt utilizate dispozitive wireless pentru a transmite i a primi date folosind unde radio. Aceste reele se numesc reele fr fir (Wireless LANs - WLANs).

Fig. 3 4. Reele peer-to-peer (P2P- de la egal la egal) sunt acele reele n care partajarea resurselor nu este fcut de ctre un singur calculator; toate calculatoarele existente n reea au acces la toate resursele reelei. Caracteristicile acestei reele: numrul maxim de calculatoare care pot fi conectate la un singur grup de lucru (workgroup) este de 10; acest tip de reea implic costuri mici i de aceea sunt des utilizate de ctre firmele mici; 24

se utilizeaz atunci cnd zona este restrns, securitatea datelor nu este o problem, organizaia nu are o cretere n viitorul apropiat; toate calculatoarele sunt egale ntre ele; fiecare calculator din reea este i client i server, neexistnd un administrator responsabil pentru ntreaga reea 5. Reele client/server sunt acele reele care au n componena lor un server specializat: de fiiere; de tiprire; de aplicaii; de pot electronic; de fax; de comunicaii. Avantajele reelelor bazate pe server: partajarea resurselor; securitate; salvarea de siguran a datelor; redundan; numr mare de utilizatori.

Sugestii metodologiceComparaie ntre sistemul potal i cel informatic: O scrisoare trimis prin sistemul potal folosete de asemenea protocoale. O parte a protocolului specific poziia de pe plic unde trebuie scris adresa destinatarului. Dac aceast adres este scris n alt loc, scrisoarea nu poate fi livrat. Indicarea codului potal al strzii. Comparaie ntre LAN i WAN, ntre peer to peer i client server

Protocoalele folosite n Internet sunt seturi de reguli care guverneaz comunicaiile din interiorul i ntre calculatoarele unei reele. Specificaiile protocoalelor definesc formatul mesajelor care sunt trimise i primite. Sincronizarea este esenial pentru funcionarea unei reele. Protocoalele au nevoie ca mesajele s fie livrate n anumite intervale de timp, astfel nct calculatoarele s nu atepte nedefinit sosirea unor mesaje care e posibil s fie pierdute. Astfel, sistemele 25

menin unul sau mai multe timere in timpul transmisiei de date. Protocoalele initiaz de asemenea aciuni alternative dac reeaua nu ndeplinete regulile de sincronizare. Protocoalele reprezint de fapt o serie de alte protocoale organizate pe mai multe niveluri. Aceste niveluri depind de aciunea celorlalte niveluri din serie pentru a funciona corect. Principalele funcii ale protocoalelor sunt urmtoarele: Identificarea erorilor Comprimarea datelor Definirea modului de transmitere a datelor Adresarea datelor Deciderea modului de anunare a trimiterii i primirii datelor Dei exist multe alte protocoale, sunt prezentate cele mai comune protocoale folosite n diverse reele i n Internet. Pentru o nelegere a modului cum funcioneaz reelele i Internetul, trebuie s fii familiarizai cu cele mai des folosite protocoale. Aceste protocoale sunt folosite pentru: navigarea pe web expedierea i recepionarea mesajelor electronice transferul fiierelor de date. PROTOCOL TCP/IP NEBEUI/NETBIOS IPX/SPX HTTP/HTTPS FTP SSH POP SMTP DESCRIERE Protocol utilizat pentru transportul datelor pe Internet Protocol rapid proiectat pentru o reea workgroup care nu necesit o conexiune la Internet Protocol folosit pentru transportul datelor ntr-o reea Novell Netware Protocol care definete modul n care fiierele sunt schimbate pe Web Protocol care ofer servicii pentru transferul i manipularea fiierelor Protocol pentru conectarea calculatoarelor ntr-un mod sigur Protocol pentru descrcarea mesajelor de pe un server de e-mail Protocol pentru expedierea de mail-uri ntr-o reea TCP/IP

Tipuri de protocoale i descrierea lor 26

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?n laboratorul de informatic sau ntr-o sal avnd n dotare un videoproiector la agentul economic pe perioada desfurrii stagiilor de pregtire practic

CUM?Expunere, explicaie, conversaie euristic Frontal Lucrri de laborator pe grupe: Identificarea protocoalelor instalate Configurarea protocoalelor pentru utilizarea lor Verificarea funcionrii serviciilor oferite de diferite protocoale Transferul de fiiere folosind protocolul FTP Resurse materiale Plane cu reele de calculatoare Plane cu protocoale utilizate n reelele de comunicaii Prezentare multimedia cu diferite tipuri de reele i protocoale

prob oral, scris i practic

27

Tema 4 Cerinele reelelorFia suport: Cerinele reelelor

Proiectarea i realizarea unei reele trebuie s aib n vedere cerinele de: natur economic: costuri disponibile pentru proiectarea, executarea i administrarea reelei securitatea reelei: gradul de securizare a reelei administrarea reelei: resursele fizice i logice performane

Schema procesului de planificare i proiectare a reelei de calculatoare: Analizarea cerinelor de comunicare electronic, a schimbului de informaii, Stabilirea standardelor i a topologiei reelei pe care le va asigura reeaua Stabilirea modulului de acces la reea i a modului de securizare a informaiei servicii i resurse la nivelul firmei

(n special pentru reelele wireless sau reelele care includ segmente wireless, tunele sau legturi VPN) Selecionarea echipamentelor active i pasive de reea Identificarea locaiilor pentru amplasarea echipamentelor de reea Identificarea i msurarea traseelor de cablu i amplasarea prizelor de reea Realizarea planului de detaliu al reelei Realizarea caietului de sarcini pentru construcia reelei Crearea politicilor-cadru de acces la reea i a politicilor de securitate Crearea devizului estimativ pentru construcia reelei Schema procesului de optimizare a reelei de calculatoare: Examinarea traficului reelei, a traficului aplicaiilor i identificarea punctelor Realizarea unui raport scris al analizei traficului i al proiectului pentru de agregare i a zonelor de congestionare a traficului mbuntirea i fluidizarea traficului reelei

(n cazul reelelor cu infrastructur de cupru sau fibr optic)

28

-

Etapa de implementare: optimizarea configuraiilor echipamentelor active de aplicaiilor care folosesc intensiv reeaua, nlocuirea

reea, reconfigurarea

segmentelor de reea uzate fizic sau moral, reconfigurarea staiilor i a echipamentelor de reea, elemente de interconectare Etapa de ntreinere: stabilirea unui grafic de revizuire i verificare a funcionrii reelei

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?La agentul economic sau la un posibil beneficiar al proiectului reelei

CUM?Problematizare, expunere, explicaie, conversaie euristic Frontal

Resurse materiale: o prezentare multimedia cu principalele cerine ale reelei i paii de urmat n proiectarea reelei

prob oral, prob practic, proiect

29

Tema 5 Factori perturbatori n reeleFia suport: Factori perturbatori n reeleTransmisia informaiei n reelele de calculatoare const n transferul informaiilor, reprezentate codificat prin semnale binare, ntre punctele terminale i calculatoare prin intermediul reelelor de telecomunicaie existente sau prin linii speciale de transmitere a acestora. Factori perturbatori care afecteaz transmisiile sunt:

Atenuarea: reprezint pierderea de energie n timpul propagrii semnalului. Atenuarea este o msur a diminurii semnalului dintr-un mediu de transmisie/ cablu ca urmare a absorbiei sau dispersiei semnalului electric sau luminos ce se propag prin acel mediu/cablu. Efectul este diminuarea treptat a semnalului ce se transmite prin mediu/cablu. Exist dou moduri de exprimare a atenurii.

1) Atenuarea estimat: este o caracteristic a cablului i exprim atenuarea estimat a unui semnal ce parcurge o anumit lungime de cablu. 2) Atenuarea msurat: este rezultatul determinrii atenurii unei legturi ntre interfeele corespunzatoare. Se msoar n [dB/m].

Distorsiunea n ntrziere: este determinat de faptul c diferite componente ale semnalului se propag cu diferite viteze prin mediul de transmisie. Zgomotul: reprezint energia nedorit, provenit din alte surse dect emitorul. La cablrile de reea termenul se refer la zgomotul electric, adic la semnale electrice nedorite care sunt n mod spontan induse n cabluri aflate n apropierea unor surse de zgomot. Aceste semnale produc perturbaii asupra semnalului care trebuie transmis. Surse tipice de zgomot sunt: lmpile fluorescente, motoarele electrice, transformatoarele, magistrale de curent alternativ situate n apropriere;

Latena: timpul de acces la datele transmise, n care un mesaj este transmis de la un calculator (emitor) la un alt calculator (receptor) ntr-o reea de comunicaie. ntrzierea: la cablrile de reea termenul se refer la ntrzierea n propagarea semnalului pe un segment de reea. Att n cablurile electrice ct i optice semnalul 30

parcurge mediile de transmisie cu o vitez mai mic dect viteza luminii. Exist astfel o ntirziere apreciabil ntre transmisia semnalului la un capt al cablului i recepionarea lui la cellalt capt. Se msoar n microsecunde [ s].

Pierderi prin reflexie: cantitatea de energie care se pierde prin reflexie. Pentru testare, la captul opus al legturii trebuie montat o rezisten de valoare egal cu impedana nominal a cablului. Se msoar n [dB]

Interferena: este o msur a influenei dintre firele unui cablu multifir, ca de exemplu cablul UTP. Interferena intervine cnd un fir sau grup de fire absorb semnal de la firele adiacente, alturate.

n cazul cablurilor UTP, interferena depinde n mod decisiv de pasul spiralei de rsucire a firelor. Un pas mai strns confer o mai bun separare ntre semnalele Tx (transmise) i Rx (recepionate). Parametrul intereferen (NEXT-Near End Crosstalk) msoar diferena dintre amplitudinea semnalului transmis i amplitudinea semnalului indus. O valoare mai mare a acestui parametru nseamn o interferen mai mic ntre perechi, deci un cablu mai bun. Se msoar n [dB/m]

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?n laboratorul de electronic sau agentul economic pe perioada desfurrii stagiilor de pregtire practic:

CUM?Expunere, problematizare, explicaie, conversaie euristic Frontal Efectuarea de msurtori a factorilor perturbatori a reelei Resurse: prezentare multimedia despre factori perturbatori n reele

probe orale, scrise i practice

31

Tema 6 Documentaie de proiectFia suport: Documentaia de proiectDocumentaia unei reele poate ajuta n rezolvarea problemelor care mai mult ca sigur vor aprea, mai devreme sau mai trziu, n funcionarea reelelor. De asemenea, o astfel de documentaie va fi un instrument de nvare excelent pentru cei care vor fi angajai s ndeplineasc sarcini legate de reea. n al treilea rnd documentaia reelei va fi util celor care dezvolt aplicaii n companie sau utilizatorilor de astfel de aplicaii. S nu uitm c, n final, raiunea de a fi a unei reele este s ofere suport pentru aplicaiile din companie. n al patrulea rnd, documentarea unei reele s-ar putea s fie cerut de legislaie sau de standardele de securitate (ISO 27001 sau BS 7799 pentru cei care doresc s i certifice Sistemul de Management al Securitii). Documentaia reelei Deoarece n practic de foarte multe ori documentaia reelei las de dorit, vom prezenta n continuare un model de politic privind documentaia reelei. Scop Aceast politic este dezvoltat cu scopul de a oferi stabilitate reelei, oferind n acelai timp asigurri cu privire la completitudinea informaiilor coninute. Aceast politic va sprijini planul de refacere n caz de dezastre, oferind asigurri cu privire la disponibilitatea documentaiei n cazul n care sistemul informaional trebuie reproiectat. Nu n ultimul rnd, aceast politic va reduce timpul necesar rezolvrii problemelor aprute n sistem, oferind asigurri cu privire la notificarea oricror modificri ctre personalul responsabil de administrarea reelei. Documentaia Structura i configuraia reelei trebuie documentate pentru a oferi cel puin urmtoarele informaii: adresa IP static (public sau privat) a oricrui dispozitiv al reelei; documentaia aferent configuraiei serverelor; digrama reelei (subreelelor) care s indice: - localizarea fizic i adresa IP a oricrui switch, router, firewall din cadrul reelei; - zonele de securitate i dispozitivele prin care se realizeaz controlul accesului ntre aceste zone; 32

- legturile dintre dispozitivele reelei; - toate subreelele i relaiile dintre acestea, inclusiv intervalul de adrese IP i informaiile privind subnet mask-urile folosite; - dispozitivele prin care se realizeaz conectarea la reeaua metropolitan i adresele IP ale acestora; configuraiile dispozitivelor de reea: switch-uri, routere, firewall-uri. Aceste informaii vor include, dar nu se vor limita la: adresa IP, masca de reea, default gateway, adresa IP a serverului DNS primar i secundar; informaiile privind conectarea reelei locale vor include: tipul conexiunii la Internet sau WAN /MAN, denumirea furnizorului de servicii Internet i informaii de contact pentru suport tehnic, informaii despre etichetarea cablurilor i conectarea acestora; pentru adresele IP dinamice, documentaia DHCP va include: intervalul de adrese IP alocate de toate serverele DHCP din companie, ctre toate subreelele utilizate; subnet mask-ul folosit, gateway-ul, setrile serverului DNS/WINS, intervalul de timp ct dureaz nchirierea adresei. Accesul la documentaie Angajaii compartimentului IT care au ca sarcini de serviciu administrarea reelei, precum i responsabilul cu securitatea informaiilor, vor avea acces nerestricionat la ntreaga documentaie. Angajaii cu sarcini n administrarea reelei trebuie s aib dreptul de a citi i modifica documentaia n acord cu prevederile acestei politici. Responsabilul cu securitatea informaiilor va avea implicit drept de citire a documentaiei, iar dreptul de modificare va fi acordat n mod explicit de ctre eful compartimentului. Angajaii compartimentului IT, care ofer suport tehnic celorlali angajai, vor avea drept de citire a documentaiei. Nici un alt angajat al companiei nu va avea drept de citire a documentaiei, conform principiului de securitate este necesar s tie ". Notificarea modificrilor Angajaii care ofer suport tehnic, administratorul/administratorii serverelor, personalul cu sarcini n dezvoltarea aplicaiilor precum i angajaii cu funcii de conducere din cadrul departamentului IT vor fi informaii asupra modificrilor survenite n cadrul reelei. Informaiile vor include: repornirea unui dispozitiv al reelei: switch, router, firewall; modificarea regulilor de configurare a unui dispozitiv (switch, router, firewall); actualizarea versiunilor softwareului oricrui dispozitiv al reelei; 33

modificri la nivelul oricrui server care ndeplinete funcii importante la nivelul ntregii reele: DHCP, DNS, controller de domeniu. Notificrile vor fi transmise prin e-mail angajailor afectai. Revizia documentaiei eful compartimentului IT trebuie s asigure actualitatea documentaiei prin revizuirea sa lunar. n cazul n care el nu poate ndeplini aceast sarcin, va desemna o alt persoan, diferit de cea care a ntocmit documentaia. Orice proiect n derulare sau finalizat, care afecteaz configuraiile reelei, trebuie revizuit pentru a se identifica modificrile din reea care au fost efectuate pentru a oferi suport acelui proiect. Pstrarea documentaiei Documentaia reelei trebuie pstrat, att pe suport hrtie ct i n format electronic, n dou zone diferite, astfel nct, dac una dintre locaii este distrus, cealalt s poat fi folosit ca suport pentru reconstrucia infrastructurii IT. Documentaiile din ambele locaii trebuie actualizate dup fiecare revizie i trebuie protejate corespunztor. Un astfel de document trebuie completat de altele: politica de realizare a copiilor de siguran, politica de refacere a sistemului n cazul apariiei unor dezastre. Orice politic trebuie dezvoltat n funcie de caracteristicile i obiectivele unei companii. Prezentarea noastr nu a fcut referire la nici o tehnologie. Dac am lua ca exemplu tehnologiile Microsoft, documentaia reelei ar trebui s mai includ cel puin: profilele utilizatorilor i politicile aplicate la nivelul controller-e/or de domeniu, aplicaiile considerate critice pentru funcionarea sistemului, procedurile exacte i complete prin care prevederile politicii prezentat anterior sunt puse n practic (de exemplu, procedura detaliat de configurare a unui switch). Documentarea reelei Vom prezenta n continuare o schem logic prin care se realizeaz documentaia unei reele: 1. Nivelul fizic Documentarea unei reele cu informaii care au legtur cu acest nivel consum cel mai mult timp, chiar dac vom face apel la aplicaii dedicate acestui scop. Informaiile care trebuie avute n vedere se refer la: inventarierea i descrierea complet a tuturor dispozitivelor: staii de lucru, periferice, switch-uri, routere; inventarierea cablurilor i a patch panel-urilor i diagrama reelei.

34

2.Nivelul legtur date Trebuie cunoscute adresele MAC ale tuturor cartelelor de reea, vitezele de lucru, protocoalele pe care acestea le suport. 3.Nivelul reea La acest nivel trebuie culese informaii despre: numele calculatoarelor (numele NetBIOS al dispozitivelor) i adresei asociate, serverele DHCP i scopul acestora; adresele IP pentru gateway i serverele DNS/WINS; legturile ctre reelele WAN/MAN, VPN i servere RAS (Remote Access Server); convenii privind denumirea echipamentelor din reea 4.Nivelul transport Pentru c metoda principal de funcionare a firewall-urilor presupune blocarea porturilor UDP i TCP, la acest nivel, documentaia trebuie s includ lista porturilor pe care firewall-ul va permite traficul. 5.Nivelul sesiune Acest nivel se ocup cu gestionarea comunicaiilor; documentaia trebuie s aib n vedere protocoalele specifice: SSH, SSL (pentru securizarea conexiunilor SNMP (pentru monitorizarea i managementul reelei). 6.Nivelul prezentare Este cel care se ocup de codificarea i decodificarea datelor din formate diferite. Din punctul de vedere al documentaiei de reea, acest nivel nu prezint interes. 7.Nivelul aplicaie Administratorul de reea rspunde de aplicaiile care ruleaz n sistem. Pentru asigura confidenialitatea, integritatea i disponibilitatea datelor care tranziteaz reeaua, administratorul trebuie s aib documentate aprobate de ctre persoanele implicate, toate aplicaiile autorizate s funcioneze. Exemplificnd cele scrise anterior pe cazul unei reele care folosete tehnologii Microsoft, documentaia ar putea conine. 1. Infrastructura fizic:

planul cldirii; dispozitivele (diagrama reelei) i legturile dintre acestea; porturile pentru fiecare conexiune; setrile switch-urilor, router-elor.

35

2.

Documentaia serverelor.

inventarul dispozitivelor; driverele folosite de fiecare server; IRQ, DMA, adresele de memorie pentru fiecare component; setrile TCP/IP pentru fiecare cartel de reea; segmentele de reea conectate la fiecare NIC; mrimea, locaia i formatul fiecrei partiii. 3. Aplicaiile serverului:

aplicaiile ce ruleaz pe fiecare server n parte; patch-urile/service pack-urile aplicaiilor i SO; setrile aplicaiilor; serverul folosit ca DNS i setrile acestuia; serverele folosite ca WINS i DHCP; serviciile care trebuie pornite pe servere i cele care nu trebuie pornite. 4. Active Directory:

domeniile incluse n forest; domain controller-e i rolul acestora; relaiile de ncredere care exist; OU i calculatoarele, serverele i grupurile coninute de acestea; drepturile asociate grupurilor de lucru; localizarea i numele fiecrei politici de grup; setrile aplicabile fiecrei politici.

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?n laboratorul de informatic sau ntr-o sal avnd n dotare un videoproiector

CUM?Expunere, problematizare, explicaie, conversaie euristic Frontal Completarea documentaiei de proiect: planuri, fie, note tehnologice Resurse: prezentare multimedia cu planuri, devize, fie tehnologice, liste de materiale 36

probe orale, scrise i practice

Tema 7 Aplicaii software specificeFia suport: Aplicaii software specificeCnd discutm despre documentarea unei reele avem n vedere dou situaii: un proiect nou (caz n care lucrurile sunt controlate de la bun nceput de aceeai echip), sau o reea funcionabil, dar fr nici un document. Vom ncepe cu cel de-al doilea caz pentru c este cel mai des ntlnit i cel mai suprtor. 1. 3Com Network Supervisor este o aplicaie pentru managementul reelelor a crei principal facilitate este descoperirea echipamentelor de reea i trasarea diagramelor. Poate descoperi i gestiona pn la 1500 dipozitive IP. 2. AdRem NetCrunch este o aplicaie ce descoper, afieaz, monitorizeaz, alerteaz i realizeaz rapoarte asupra serviciilor i aplicaiilor dintr-o reea. Poate controla sisteme care ruleaz Windows NT/2000/XP, Windows 2003, FreeBSD, i orice alt platform care suport SNMPv1, v2, v3. 3. WhatsUp Professional 2006 este dedicat monitorizrii serviciilor i aplicaiilor unei reele: servere Windows, Linux, Unix, switch-uri, firerewall-uri i events-log-uri. Raporteaz valorile de utilizare a CPU, spaiul disponibil pe discuri. 4. GFI LANguard Network Security scanner este o aplicaie pentru analiza securitii reelei. Scanarea va scoate ns n eviden i arhitectura/diagrama reelei, oferind informaii detaliate despre toate dispozitivele ei. 5. NetworkView este folosit pentru descoperirea nodurilor TCP/ IP i a rutelor folosind DNS, SNMP i porturi active. Documenteaz reeaua cu imagini i rapoarte. 6. Enterprise Discovery 5 realizeaz inventarierea aplicaiilor i echipamentelor de reea. n cazul iniierii unui proiect de reea, primul instrument pe care l vom aminti este oferit de Microsoft i se numete Visio. Acesta este un program care ajut la realizarea de diagrame pentru documentarea proceselor i sistemelor unei firme nefiind dedicat cu preponderen proiectrii reelelor de calculatoare.

37

Principalele tipuri de diagrame care pot fi create n Visio pentru proiectarea unei reele snt: Active Directory - pentru reprezentarea grafic a celor mai uzuale obiecte; Basics Networkpentru crearea unei diagrame a reelei precum i pentru o documentare a acesteia; LDAP Directory; Logical Network Diagram ~ permite proiectarea detaliat a reelelor; Visio Network Equipament Sampler - conine un set de obiecte specifice Visio folosite n documentarea unei reele. Pentru detalierea

proprietilor fiecrui element dintr-o diagram: clic dreapta pe obiect - Properties. n fereastra Custom Properties pot fi completate o serie de informaii standard, dar pot fi definite (butonul Define) alte proprieti pentru un anumit obiect, prin specificarea numelui proprietii (Name), tipul informaiei care va fi introdus: string, number, date, bolean etc. Visio ofer o serie de instrumente care pot fi accesate din meniul Tools: Report - utilitar pentru crearea i vizualizarea unor rapoarte predefinite, care extrag anumite informaii din obiectele diagramei. Un raport predefinit poate fi modificat (butonul Modify), adugndu-i-se noi informaii sau eliminnd altele. 38

Afiarea unui raport (butonul Run) se poate realiza n mai multe formate de documente: HTML, Excel, XML. Export to Database - utilitar pentru exportul informaiilor dintr-o diagram ntr-o baz de date folosind conexiuni ODBC predefinite sau care pot fi create n aceast etap. Diagramele pot fi salvate ca documente Visio sau n alte formate: XML, AutoCAD, HTML, JPEG etc.

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?n laboratorul de informatic sau ntr-o sal avnd n dotare un videoproiector

CUM?Expunere, problematizare, explicaie, conversaie euristic Frontal Completarea documentaiei de proiect: planuri, fie, note tehnologice Resurse: prezentare multimedia cu planuri, devize, fie tehnologice, liste de materiale

probe orale, scrise i practice

39

Tema 8 Elementele unei reele structurateFia suport Elementele unei reele structurate

Cablarea structurat realizeaz suportul de comunicaie din interiorul unei cldiri i furnizeaz o platform universal peste care se poate construi apoi orice sistem informaional. Cablarea structurat se bazeaz pe o topologie modular i radial cu conexiuni individuale spre fiecare post de lucru. Ea este total transparent pentru utilizator, fiind universal i flexibil. Un sistem de cablare structurat poate oferi suport pentru servicii multiple, precum voce, date, video i multimedia, fr a ine cont de productorul elementelor nglobate n sistem. Avantajele unei cablri structurate: minimizarea costurilor de administrare; mentenana simplificat a reelei de calculatoare; ataarea de noi utilizatori se face uor; schimbarea poziiei calculatoarelor nu necesit munc suplimentar; cablarea structurat este independent de aplicaie i are un design flexibil i modular; reconfigurare i administrare facil a reelei de date/voce; folosirea aceluiai mediu cablu, canal cablu pentru transfer voce, date, telefonie, sisteme de securitate i supraveghere video; un sistem de cablare structurat furnizeaz o platform universal peste care se poate construi apoi orice sistem informaional Execuia unui sistem de cablare structurat const n :

proiectarea reelei i ntocmirea documentaiei; alegerea echipamentelor pasive i active; instalarea canalului de cablu, montare cablu UTP sau FO; montare prize; montare rack-uri pentru echipamente; instalare patch panel, echipamente active i patch cord; 40

testare cabluri i conectic; recepie lucrare i predare documentaie

1.a. Cablarea orizontal Cablarea orizontal cuprinde toate componentele de la o priz de comunicaii la dulapul care se monteaz pe perete, i anume: priza montat pe perete; cablul orizontal; patch panel-ul sau cross-connect-ul din dulapul de cablare. 1.b. Cablarea vertical (backbone): Backbone-ul transport semnalul ntre instalaiile de intrare, camerele de echipament i dulapurile de telecomunicaii. Aceast cablare cuprinde tipurile de cabluri care interconecteaz dulapurile de cablare, diferite camere cu echipamente, etc. Realizarea cablrii structurate trebuie s respecte standardele n vigoare. 2. Zona de lucru este spaiul care conine echipamentele de lucru (telefon, calculator, imprimant, etc.), conectate la cablarea orizontal prin prizele din camer. 3. Panoul de telecomunicaii conine echipamentele de date i telecomunicaii ce conecteaz subsistemele de cablare orizontal la backbone, terminaii de cabluri i panourile de conectare (pach panel). 4. Sala echipamentelor gzduiete echipamentul utilizat de persoanele din cldire, este un spaiu nchis, special destinat pentru echipamente de telecomunicaii mai complexe cum ar fi: Hub-uri, Switch-uri, Rutere, panoul de conectare principal sau intermediar, aparate de protecie. Cablarea structurat reprezint un set de standarde ce determin modalitatea de instalare a cablurilor ce ntr n componena reelelor de date sau voce din centre de date, birouri sau cldiri. Aceste standarde determin modul de cablare n formaie 'stea', n care toate prizele de date sunt conectate la un patch panel central (montat, de obicei, ntr-un rack de 19 oli), de unde poate fi determinat exact modul n care vor fi utilizate aceste conexiuni. Fiecare priz poate fi legat (prin intermediul patch-panel-ului) la un switch de reea (montat n acelai rack) sau la un patch panel cu rol de bridge ctre un sistem telefonic PBX, realizndu-se astfel conexiunea la un port de voce.

41

Standardele n domeniul cablrii structurate: EN 50173: Information technology - Generic cabling systems (Tehnologia informaiei Sisteme generice de cablare) EN 50174: Information technology - Cabling installation (Tehnologia informaiei Instalarea cablurilor) ISO/IEC 11801: Generic Customer Premises Cabling (Cablarea generic a imobilului clientului) ANSI/TIA/EIA 568-B: Commercial Building Telecommunications Wiring Standard (Standardul privind cablarea pentru telecomunicaii n cldirile comerciale); acest standard include 3 pri (Cerine generale; Cablu de cupru; Fibr optic) i este o revizuire ce include standardul original TIA/EIA-568-A i actualizrile ulterioare; ANSI/TIA/EIA-569: Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces (Standardul privind cile i spaiile folosite n telecomunicaii n cldirile comerciale); ANSI/TIA/EIA 570: Residential and Light Commercial Telecommunications Wiring Standard (Standardul privind cablarea pentru telecomunicaii comerciale de complexitate redus i rezideniale); ANSI/TIA/EIA-606: Building Infrastructure Administration Standard (Standardul privind administrarea infrastructurii cldirilor); ANSI/TIA/EIA-607: Grounding and Bonding Requirements (Cerine privind mpmntarea i legarea).

Curentul actual urmrete evaluarea standardelor n vederea furnizrii de suport pentru reele de mare vitez (Gigabit Ethernet) i definirii tipurilor de cabluri i dispozitive de conectare Cat.6 i Cat.7

42

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?La agentul economic pe perioada desfurrii stagiilor de pregtire practic

CUM?Expunere, problematizare, explicaie, conversaie euristic Frontal Efectuarea de msurtori la beneficiarul reelei Resurse: prezentare multimedia cu elementele cablrii structurate, standardele cablrii structurate

probe orale, scrise i practice

43

Tema 9 SDV utilizate n reelele de dateFia suport SDV i echipamente de protecie utilizate n reelele de datePentru a putea instala reele de calculatoare avem nevoie de unelte. Exist o gam ntreag de scule i dispozitive pe care le putem folosi pentru instalarea cablurilor. Unele unelte sunt necesare iar altele ne fac munca mai uoar. Totui, n practic unele unelte sunt mai uor de folosit dect altele. De aceea este bine s utilizai uneltele cu care vei putea lucra cel mai uor. n timp, chiar dac costul iniial a fost mai mare, investiia se va amortiza prin eficiena lucrului. n continuare vom prezenta principalele categorii de scule, instrumente i dispozitive utilizate pentru instalarea cablurilor: Instrumente de msur Cunoaterea distanei pn la un perete, sau lungimea unei treceri este esenial pentru realizarea unei instalri cu succes a cablurilor. De asemenea un instalator ar trebui s aib asupra lui i o ruleta, pe care o poate folosi pentru a estima lungimea unui cablu dintr-o bobin. Dispozitive pentru pozarea cablurilor Exist situaii n care trebuie s traversm spaii deschise. Atunci va trebui s folosim dispozitive pentru pozarea cablurilor. Ele pot fi: snii, cleme, bride etc.

44

Echipamente de etichetare ISO i ANSI/TIA/EIA definesc n mod clar modalitatea de etichetare Etichetele tearg cablurilor date a cablurilor. s fie trebuie uor i

uor de citit, s nu se locaia trebuie

nregistrat ntr-o baz de

Instrumente de tiere i dezizolare a cablurilor Instrumentele de dezizolare sunt folosite pentru tierea mantalei de protecie i a izolamentului cablurilor. Instrumentul prezentat mai jos este folosit pentru a nltura mantaua de protecie de la un cablu UTP. Poate fi de asemenea folosit pentru diverse modele de cabluri coaxiale. Ca facilitate suplimentar, instrumentul dispune de o lam reglabil pentru a putea fi folosit pentru diverse grosimi ale cablului. Cuitul dezizolarea cablurilor de mari i foarfecele pot fi de asemenea folosite pentru dimensiuni. Foarfecele poate fi folosit pentru a tia fire sau a dezizola fire conductoare. Foarfecele vine cu dou scobituri invizibile in figur. Insertizorul, insertizorul multipereche. Este utilizat pentru inserarea firelor cablurilor de date n blocurile de conexiune. Insertizorul multipereche are avantajul c poate conecta 5 perechi odat.

45

Testere de cablu. Sunt echipamente utilizate pentru determinarea unor probleme existente sau poteniale n reelele de date. Testerele de cablu sunt utilizate pentru a testa cablurile la: scurtcircuit, circuit deschis, inversare de fire sau perechi sau alte probleme de cablare. Dup ce un cablu a fost realizat ar trebui testat cu un asemenea echipament pentru a-i verifica corectitudinea instalrii. Reflectometre TDR. Sunt echipamente care verific circuitele create din punct de vedere al calitii Orice contacte semnalului. ascuite,

discontinuitate, unghiuri imperfecte vor fi afiate. Poate fi un instrument de diagnostic foarte util.

Multimetre.Sunt echipamente folosite pentru a msura tensiuni sau rezistene

46

Senzori de metal i lemn. Nu ntotdeauna avem reelele la vedere. Acest tip de echipament ajut tehnicianul s ia decizii n cunotin de cauz. Un echipament bun poate gsi urmtoarele: tifturi de metal, conducte, linii electrice, linii telefonice, cuie, alte obiecte metalice. Pot scana pn la 152 mm adncimea avnd precizie de pn la 25 mm.

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?La agentul economic pe perioada desfurrii stagiilor de pregtire practic

CUM?Expunere, problematizare, explicaie, demonstraie Resurse: Tipuri de cabluri, conectori i mufe pentru cabluri Prezentare multimedia cu montarea i mufarea cablurilor Folii/plane cu diverse tipuri de cabluri i conectori Lucrri practice la agentul economic probe orale, scrise i practice

47

Tema 10 Tehnologia de realizare a reelelorFia suport Tehnologia de realizare a reelelor1. Pozarea cablurilor 2. Montarea conectorilor 3. Tipuri de cabluri de reea

1. Pozarea cablurilor

Pozarea cablurilor const n executarea traseelor pentru interconectarea echipamentelor ce formeaz reeaua de calculatoare. n cazul n care cablurile trebuie s treac prin perei, ele trebuie s fie trase pe deasupra unor plafoane false, prin conducte de aer sau prin planee pentru protejarea de aciuni mecanice. La executarea lucrrilor de pozare a cablurilor se vor avea n vedere urmtoarele:

Cnd sunt adecvate cablurile UTP (cablu bifilar torsadat neecranat) Unde ar putea fi necesare cabluri STP (cablu bifilar torsadat ecranat) pentru a evita lungimile excesive de cabluri i interfee Cum se monteaz cablurile ntre camere, planee i birouri care nu sunt nvecinate Cum se utilizeaz panouri sau lambriuri pe perei pentru a face ca fixrile cablurilor s arate ct mai bine i mai profesional Cnd trebuie folosite cabluri ignifuge Cum sunt evitate sursele de interferene electrice, cum ar fi motoarele de ascensoare, emitoarele, sistemele de alarm i chiar lmpile fluorescente din birou, prin utilizarea de cabluri cu fibr optic sau cabluri ecranate Pentru ca o lucrare de cablare structurat s se ncadreze n specificaiile categoriei

dorite trebuie respectate o serie de reguli:

lungimea cablului ntre priz i patch panel nu trebuie s depeasc 90 de metri lungimile nsumate ale cordonului de legatur dintre priz i PC sau telefon i patch cord-ului din rack nu trebuie s depeasc 10 metri - astfel nct cablarea orizontal s aib maxim 100 metri: 48

toate materialele folosite n lanul de transmisie a semnalului trebuie s fie de categoria specificat n documentaia de proiect cablul nu trebuie rsucit n timpul tragerii sau instalrii la montarea cablurilor, tensiunea de tragere a acestora nu trebuie s fie foarte mare (recomandarea este sub 110 Newton-i) cablul UTP se va derula de pe tambur direct n locul unde se amplaseaz la tragerea cablului se vor evita colurile ascuite i suprafeele rugoase care ar putea deteriora cablu cablurile trebuie susinute pentru a preveni ntinderea acestora (canal de cablu, pat de cabluri, tavan fals, legturi de plastic) legarea cablurilor nu trebuie s se fac prea strns - ele nu trebuiesc strivite, bridele de prindere avnd doar rolul de a evita micri inutile ale cablurilor i nu ancorarea acestora

raza de ndoire a unui cablu UTP trebuie s fie de minim 10 ori diametrul cablului (5 cm) nu se pozeaz cablurile lng echipamente care pot genera interferene electromagnetice la conectare se va evita dezizolarea excesiv sau desrsucirea inutil a perechilor (se reduce astfel diafonia - principalul motiv ca o legatur s nu ndeplineasc testele de categorie); pentru categoria 5e firele se desrsucesc maxim 13 mm, iar pentru categorie 6 - maxim 6 mm

capetele sculelor de fixare a firelor n priz sau patch panel trebuie verificate i schimbate periodic.

se separ cablurile de alimentare de cablurile de telecomunicaii

2. Montarea conectorilor Pentru montarea conectorilor se folosete un clete de sertizat mufe RJ45 pentru a presa cele 8 fire a cablului n conector, pentru a nu avea pierderi, mufe stricate, contacte mecanice imperfecte.

49

Lsai cablul cu cel puin 20 cm mai lung dect este necesar Crestai puin cu lama sertizorului nvelitura cablului UTP.

Atentie ! dac se apas prea tare pe clete, lama poate ptrunde pn la fir. Dac din greeala observai c unul dintre firele verde sau portocaliu sunt crestate nu mai continuai. Tiai cablul din nou i repetai operaia. ndeprtai izolaia cablului (cmaa, ecranarea, firul de mtase) i lsai cele 4 perechi de fire libere i torsodate (rsucite). Lungimea firelor rmase libere nu trebuie s fie mai mic de 3 cm, altfel o s fie mai greu de mperecheat i introdus n muf firele aranjate. Desrsucii firele pe o lungime de ~ 2 cm (nu mai mult), ndreptai-le ct se poate de bine s nu fie ndoite la capete, s nu ntmpinai probleme i s nu intre suficient n muf. Dac unul dintre firele verde/portocaliu nu ajunge suficient exist riscul s se desprind n timp sau s apar pierderi. Aranjai-le unul lng cellalt n ordinea fixat (ex: modelul 568B) i avei grij s fie lipite ntre ele, inei-le apsate ferm cu mna stng ntre degetul arttor i degetul mare. Dup aranjare, verificati ordinea corect. Tiai cu lama cletelui de sertizat capetele firelor n aa fel nct s fie aliniate toate la aceai lungime la aproximativ 2 cm de izolaie. Introducei firele n muf i apsai puin mai mult n timp ce le inserati; asigurai-v c au ajuns toate perechile la maxim n captul mufei i c nu s-a nclecat niciun fir n alt canal. Fiecare canal trebuie s aib firul lui. Introducei mufa UTP n sertizor (n locaul pentru RJ 45), cu mna stng, mpingei de cablu n muf asigurndu-v nc o dat c firele au ajuns la maxim i cu mna dreapt strngei puternic cletele.

50

MUFAREA CABLULUI UTP Pentru realizarea unui cablu Ethernet avei nevoie de un cablu de lungimea dorit, dou mufe RJ-45 i un clete de sertizare UTP.

Fig. 1 n fig.1 este prezentat diagrama pinilor (pin-out diagram) pentru cele dou tipuri de cabluri UTP normal (straight-through cable) care se folosesc la conectarea calculatorului la ruter/switch i n dreapta diagrama pinilor pentru cablul cross-over, cablu care se folosete la conectarea direct a dou PC-uri sau dou switch-uri. n fig. 2 sunt prezentate cele dou standarde de culori EIA/TIA 568A i EIA/TIA 568B. Pentru realizarea unui cablu UTP dup standardul de culori 568A urmrii diagrama din imaginea de mai jos

Fig. 2 Pinii 4, 5, 7 si 8 (perechile albastru i brun/maro nchis) nu sunt folosite n ambele standarde i nu sunt necesare n realizarea unei conexiuni 100BASE-TX duplex. Aceti pini nefolosii din cablul UTP pot fi folosii la alimentarea unei camere web de reea sau 51

a unui modem radio, echipamente care pot fi situate n locaii dificile ca acoperiul sau terasa unei cladiri. 3. TIPURI DE CABLURI a. Cablul Twisted Pair este un tip de cablu n care doi conductori sunt rsucii unul n jurul celuilalt n scopul anulrii interferenei electromagnetice ce cauzeaz diafonie (engl.: crosstalk). Numrul de rsuciri pe o distan de un metru face parte din specificaiile tipurilor de cabluri. Cu ct acest numr este mai mare, cu att diafonia este redus mai mult. Rsucirea firelor cauzeaz reducerea interferenei deoarece zona de bucl dintre conductori (care determin cuplajul magnetic n semnal) este redus ct de mult este fizic posibil. Direciile de curent generate de un cmp magnetic cuplat uniform sunt inversate la fiecare rsucire, anulndu-se reciproc. b. UTP: Unshielded Twisted Pair - Cablu cu perechi rsucite neecranat Cablul UTP este un cablu cu perechi rsucite folosit n reelele de date. Cablurile UTP sunt numite adesea cabluri Ethernet, standardul cel mai rspndit (dar nu i cel mai fiabil) ce folosete cabluri UTP. Acesta este tipul principal de cablu utilizat n bucla local a reelelor telefonice i n reelele de date (n special drept cablu patch sau conexiune temporar la reea) datorit flexibilitii sale deosebite. Cablul UTP nu are nici un tip de ecranare spre deosebire de cablurile FTP i STP. c. FTP: Foiled Twisted Pair - Cablu cu perechi rsucite n folie este un cablu UTP n care conductorii sunt nvelii ntr-o folie exterioar de ecranare n scopul protejrii mpotriva interferenelor externe. Folia exterioar are, de asemenea, rolul de conductor de mpmntare d. S/UTP: Screened Unshielded Twisted Pair - Cablu cu perechi rsucite neecranat, cu tres, are aceiai construcie cu cablul FTP, singura diferen fiind c S/UTP are o tres mpletit n loc de folie nvelind toate perechile. n acest tip de cablu, fiecare pereche este nvelit ntr-o folie de ecranare i ofer o bun protecie mpotriva interferenelor i a diafoniei. Foliile de ecranare au, de asemenea, rolul de conductor de mpmntare. e. S/FTP: Screened Foiled Twisted Pair - Cablu cu perechi rsucite cu folie i tres Acest tip de cablu este o combinaie a tipurilor S/UTP i FTP, fiind ecranat cu folie i tres. Cablul STP a fost utilizat cu precdere n reelele token ring, dar n prezent este rar implementat deoarece potenialele performane superioare tipului UTP nu justific diferena mare de pre. n plus, datorit foliilor, flexibilitatea cablului este mult redus. 52

f. S/STP: Screened Shielded Twisted Pair - Cablu cu perechi rsucite ecranat, cu tres este asemntor tipului STP, dar are n plus o tres mpletit ce nvelete toate perechile (similar celei din cablul coaxial), oferind o protecie deosebit mpotriva interferenelor externe.

CATEGORII DE CABLURI Cablurile cu perechi rsucite sunt mprite n categorii n funcie de specificaiile privind integritatea semnalului. n cazul n care ntr-un sistem sunt utilizate cabluri aparinnd mai multor categorii, performanele maxime ale sistemului sunt limitate la cele ale categoriei inferioare. Cat.1 Categoria 1 a fost iniial definit n standardul TIA/EIA 568 i a fost utilizat pentru comunicaii telefonice, ISDN i sonerii. n prezent este perimat, nerecunoscut de TIA/EIA i neutilizat. Cat.2 Categoria 2 a fost iniial definit n standardul TIA/EIA 568 i a fost utilizat n reelele token ring, fiind capabil a transmite date la o vitez de 4Mbps. n prezent este perimat, nerecunoscut de TIA/EIA i neutilizat. Cat.3 Categoria 3 a fost proiectat pentru a transmite n mod fiabil date la viteza de 10Mbps, avnd o frecven de 16MHz i fcnd parte dintr-o familie de standarde privind cablurile de cupru definite n parteneriat de EIA i TIA. Cat.3 a fost utilizat pe scar larg n anii '90 n reelele de date, dar a pierdut din popularitate n favoarea standardului Cat.5, standard similar dar cu performane sporite. Spre deosebire de Cat.1, 2, 4 i 5, Cat.3 este nc recunoscut de standardul TIA/EIA-568-B. Cat.4 Categoria 4 a fost iniial definit n standardul TIA/EIA 568 i a fost utilizat n reelele token ring, fiind capabil a transmite date la o vitez de 16Mbps, avnd o frecven de 20MHz. n prezent este perimat, nerecunoscut de TIA/EIA i neutilizat. Cat.5 Categoria 5 a fost proiectat pentru a oferi o nalt integritate a semnalului. Odat cu introducerea n anul 2001 a standardului TIA/EIA-568-B, categoria 5 a devenit perimat i a fost nlocuit de categoria 5e. Specificaiile iniiale pentru cablul cat.5 au fost definite n ANSI/TIA/EIA-568-A, cu clarificri n TSB-95. Aceste documente precizau caracteristicile de performan i cerinele de testare pentru frecvene de pn la 100MHz. Cablul cat.5 includea patru perechi rsucite ntr-o cma i a fost utilizat n mod deosebit n reelele de 100Mbps, precum 100BASE-TX Ethernet, dei IEEE 802.3ab definea standarde pentru 1000BASE-T - Gigabit Ethernet pe cablu cat.5. Cablul cat.5 avea 3 rsuciri la fiecare ol (2,54 cm) de cablu de cupru AWG 24. O alt 53

caracteristic important este c firele sunt izolate cu fluoretilen-propilen (FEP) plastic cu dispersie redus; cu alte cuvinte, constanta dielectric a plasticului nu depinde n mare msur de frecven. A fost acordat, de asemenea, atenie deosebit minimizrii dezacrodurilor de impedan la punctele de conexiune. Cablurile cat.5 au fost n principal utilizate n cablarea structurat a reelelor de date, precum Fast Ethernet, dar au avut aplicaie i n transportul altor semnale, de exemplu servicii de telefonie de baz, reele token ring i ATM (cu viteze de pn la 155 Mbps, pe distane scurte).Pentru conectarea cablului cat.5 se utilizau aproape ntotdeauna conectori RJ-45. Cat.5e Categoria 5e este o versiune mbuntit (engl.: Enhanced) a cat.5 care adaug specificaii pentru telediafonie (engl.: far-end crosstalk). Dei 1000BASE-T fusese proiectat pentru a fi utilizat cu cablu cat.5, specificaiile mai stricte ale categoriei 5e au fcut din aceasta o alegere excelent pentru utilizarea cu 1000BASE-T. n ciuda specificaiilor mai stricte privind performana (frecvene de pn la 125 MHz), cablul de categoria 5e nu permite distane mai lungi pentru reelele Ethernet: cablurile orizontale sunt limitate tot la 90m lungime. Caracteristicile de performan i cerinele de testare pentru cat.5e sunt precizate n TIA/EIA-568-B.2-2001.Pentru conectarea cablului cat.5e se utilizeaz aproape ntotdeauna conectori RJ-45. Cat.6 Categoria 6, definit n ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1, este un standard de cablu pentru Gigabit Ethernet i alte protocoale de reea, compatibil cu categoriile 3, 5 i 5e. Cat.6 impune specificaii mai stringente pentru diafonie i zgomot de sistem, oferind n acelai timp performane nalte la o frecven dubl fa de cat.5e - 250MHz (max). Ca i standardele anterioare, cat.6 conine patru perechi de conductori de cupru, dar dimensiunea conductorilor crete de la AWG 24 la AWG 23. La fel ca pentru toate categoriile definite de TIA/EIA-568-B, lungimea maxim a unui cablu orizontal cat.6 este 90m. n cazul unui canal complet (cablu orizontal plus cabluri de conectare la fiecare capt), lungimea maxim admis poate fi pn la 100m, n funcie de raportul dintre lungimea cablului de conectare i lungimea cablului orizontal. Cat.7 Categoria 7, definit n ISO/IEC 11801:2002 drept cat.7/clasa F, este un standard de cablu pentru Ultra Fast Ethernet i alte tehnologii de interconectare ce poate fi compatibil cu categoriile tradiionale cat.5e i cat.6. Caracteristicile cat.7 privind diafonia i zgomotul de sistem sunt i mai stringente dect cele ale cat.6. Pentru a atinge aceste caracteristici, s-a adugat ecranare att pentru fiecare pereche n parte ct i pentru ntreg cablul. 54

Standardul cat.7 a fost creat pentru a permite construirea unei reele 10-gigabit Ethernet pe o lungime de 100m de cablu orizontal. Cablul cat.7 poate avea ca terminaie conectori GG45 compatibili cu conectorii RJ-45; utilizat mpreun cu conectorii GG45, frecvena normat a cablului cat.7 este de pn la 600 MHz. Se are, de asemenea, n vedere un standard de conectori dezvoltat de Simon, ce renun la compatibilitatea cu RJ-45 n schimbul unei creteri semnificative n performan (frecvene de pn la 1,2GHz). Aceast nou interfa, denumit TERA, reprezint singurul tip de conector non-RJ de cat.7/clasa F recunoscut n cadrul ISO/IEC 11801 Ed. 2.0.

SUGESTII METODOLOGICE UNDE?La agentul economic pe perioada desfurrii stagiilor de pregtire practic

CUM?Expunere, problematizare, explicaie, demonstraie Resurse: Tipuri de cabluri, conectori i mufe pentru cabluri Prezentare multimedia cu montarea i mufarea cablurilor Folii/plane cu diverse tipuri de cabluri i conectori Lucrri practice la agentul economic

probe orale, scrise i practice

55

Tema 11 Echipamente utilizate n reelele de comunicaie electronicFia suport: Echipamente utilizate n reelele de comunicaie electronic1. Placa de reea Interfaa fizic ntre calculator i mediul de transmitere este placa de reea. Pentru reeaua cu cablu, placa se conecteaz, prin portul ei, cu cablul de reea, pentru a realiza legatura fizic ntre calculator i restul reelei. Rolul plcii de reea: a) pregtete datele din calculator pentru a fi transmise prin cablul de reea; b) transmite datele ctre alt calculator; c) controleaz fluxul de date ntre calculator i cablul de reea; d) recepioneaz datele sosite prin cablu i le transform n octei pe care unitatea central a calculatorului i poate intelege.

Fig. 1 2. Repetor Este un dispozitiv electronic care primete semnale pe care le retransmite la un nivel mai nalt sau la o putere mai mare, sau de cealalt parte a unei obstrucii, astfel ca semnalul s poat acoperi zone mari fr degradarea calitii sale.

Fig. 2 56

Pe msura ce semnalul traverseaza cablul, el se degradeaza i este distorsionat; acest proces se numete atenuare. n cazul n care cablul este destul de lung, atenuarea va face ca semnalul s devin de nerecunoscut. Un repetor permite transportarea semnalului pe o distan mai mare. Repetorul funcioneaza la nivelul fizic din modelul OSI, regenernd semnalele din reea i retransmindu-le pe alte segmente. Un repetor preia un semnal atenuat de pe un segment, l regenereaz i l transmite mai departe pe un alt segment. Pentru transmiterea datelor printr-un repetor, de pe un segment pe altul, pachetele si protocoalele LLC (Logical Link Control) trebuie sa fie identice pe ambele segmente. Repetoarele nu au funcii de conversie sau de filtrare. Pentru ca un repetor s functioneze, segmentele ntre care face legatura trebuie s foloseasc aceeai metod de acces. Repetoarele reprezint cea mai ieftin modalitate de a extinde o reea. Chiar dac, initial, ele ofer o soluie convenabil, sunt componente cu o complexitate i inteligen relativ sczute. Folosirea lor este indicat atunci cnd apare necesitatea extinderii reelei, ns traficul generat pe fiecare segment nu este foarte mare, iar costurile au o pondere important n luarea deciziei. Repetoarele trimit fiecare bit de date de pe un segment de cablu pe altul, chiar i n cazul n care datele conin pachete improprii sau care nu sunt destinate folosirii n reea. Aceasta nseamn c o problem aparut pe un segment poate afecta orice alt segment. Repetoarele nu acioneaz ca filtre, pentru a restriciona traficul de date i propagarea problemelor n reea. De asemenea, repetoarele vor difuza o "avalan" de mesaje de pe un segment pe altul, n toat reeaua. O astfel de "avalan" apare atunci cnd n reea exist att de multe mesaje de difuzare nct ocup toat limea de band a reelei. Dac un dispozitiv rspunde la un pachet care circul continuu prin reea, sau dac un pachet ncearc permanent s contacteze un sistem care nu rspunde, performanele reelei vor avea de suferit. 3. Comutator- SWITCH este un dispozitiv care realizeaz conexiunea diferitelor segmente de reea pe baza adreselor MAC. Dispozitivele hardware uzuale includ switch-uri, care realizeaz conexiuni de 10, 100 sau chiar 1000 MO pe secund, la duplex jumtate sau integral. Jumtate duplex nseamn c dispozitivul poate doar s trimit sau s primeasc la un moment dat, n timp ce duplex integral nseamn posibilitatea trimiterii i a primirii concomitente de informaie. Dac ntr-o reea sunt prezente doar switch-uri i nu exist huburi, atunci domeniile de coliziune sunt fie reduse la o singur legtur, fie (n cazul n care ambele capete suport duplex integral) eliminate simultan. Principiul unui dispozitiv de transmisie 57

hardware cu multe porturi poate fi extins pe mai multe straturi, rezultnd switch-ul multilayer.

Fig. 3 Caracteristici care pot fi configurate: comutarea pornit/oprit a unor porturi; viteza de legtur i setri duplex; setri de prioritate pentru porturi; filtrare MAC; folosirea protocolului Spanning Tree; monitorizarea de ctre SNMP (simple network management protocol) a dispozitivului i a legturii; oglindirea porturilor (mirroring, monitoring, spanning); agregarea legturilor(bonding,trunking); setrile VLAN (Virtual Local Area Network).

4. Ruter ntr-un mediu de reea n care exist mai multe segmente ce folosesc protocoale i arhitecturi diferite, este posibil ca o punte s nu asigure comunicarea rapid ntre toate segmentele.

Fig. 4 O reea complex necesit un dispozitiv care nu doar s cunoasc adresa fiecrui segment, ci s determine i cea mai bun rut (cale) pentru transmiterea datelor i 58

filtrarea traficului de difuzare pe segmentul local. Un astfel de dispozitiv se numete ruter. Ruterele funcioneaz la nivelul de reea al modelului OSI, ceea ce nseamn c pot comuta i ruta (dirija) pachete ntre diferite reele. Acest lucru se realizeaz ntre reele printr-un schimb de informaii specifice protocoalelor ntre reelele respective. Ruterele citesc informaia complex pe adresa din pachet i, deoarece funcioneaz la un nivel superior punilor, au acces la informaii suplimentare. Ruterele au nevoie de adrese specifice. Ele neleg doar adresele de reea care le permit s dialogheze cu un alt ruter, sau cu adresele plcilor de reea locale. Ruterele nu pot comunica cu calculatoarele aflate la distan. Atunci cnd ruterele primesc pachete destinate unei alte reele (aflat la distan), le trimit mai departe ruterelor care se ocup de reeaua respectiv. Pe msur ce pachetele sunt transmise de la un ruter la altul, adresele surs i destinaie de la nivelul legatur de date sunt nlturate i apoi regenerate. Acest lucru permite unui ruter s dirijeze un pachet dintr-o reea Ethernet TCP/IP, ctre un server dintr-o reea Token Ring TCP/IP. Deoarece ruterele citesc doar pachetele cu adresa de reea, ele nu vor permite transmiterea n reea a datelor necorespunztoare, i nici a "avalanelor" de mesaje difuzate, neaglomernd traficul de reea. Ruterele nu cerceteaz adresa ruterului destinatar, ci doar adresa reelei de destinaie. Pe baza schemei de adresare a unui ruter, administratorii pot mpri o reea mare n mai multe reele mici; deoarece ruterele mici transfer i nu trateaz orice pachet, ele acioneaz ca o barier de siguran ntre segmente. Spre deosebire de puni, ruterele suport mai multe cai active ntre segmentele LAN i pot alege dintre acestea ci redundante. Deoarece ruterele pot conecta segmente care folosesc metode diferite pentru mpachetarea datelor sau de acces la mediu, de obicei exist mai multe ci disponibile pentru un ruter. Aceasta nseamn c, dac o rut nu este funcional, datele vor fi transferate totui, ns pe alte rute. Un ruter poate urmri traficul ntr-o reea pentru a afla care segmente ale acesteia sunt mai aglomerate. Dac una din rute este foarte aglomerat, ruterul va identifica o alt cale pe care s transmit datele. Un ruter stabilete calea pe care o vor urma pachetele de date, determinnd numrul de escale ntre segmentele reelelor, necesitnd o configuraie minimal.

59

5. Punct de acces - Access Point Dispozitiv care conecteaz dispozitive de reea fr fir pentru a forma o reea wireless. Un punct de acces de obicei se conecteaz la o reea cu fir, i poate crea o punte ntre dispozitive cu fir i dispozitive fr fir. Distanele de conectivitate pot varia ntre civa metri i mai muli kilometri. Un punct de acces, care este un emitor sau un receptor de unde radio se conecteaz la un LAN prin cablu. El primete, stocheaz i transmite date de la/ctre aparatele din WLAN i cele din LAN i are o raz de aciune care merge de la 30 pn la 300 de metri. Aceste echipamente, folosite n aer liber, dei nu sunt proiectate dect pentru folosirea n ncperi, ajung pn la 300 - 400 de metri. Utilizatorii acceseaz reeaua WLAN prin adaptoare speciale, care se prezint sub forma unor plci PCI sau ISA, pentru PC-uri