INTRODUCERE

Temele din prezentul material acoperă parţial conţinuturile prevăzute în curriculumul pentru modulul M6 Reţele de calculatoare nivel 3, liceu, frecvenţă redusă , calificarea Tehnician telecomunicaţii.

Lista unităţilor de competenţe relevante pentru modul:

28.Reţele de calculatoare- Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date- Analizează protocolul TCP/IP- Utilizează componentele fizice utilizate în reţele de date- Realizează conectarea unei reţele de date la internet

CUPRINS

Tema 1 Reţele de transmisie de date. Generalităţi

Fişa suport 1.1. Descrierea reţelelor de comunicaţii

Tema 2. Fundamentele reţelelor de calculatoare

Fişa suport 2.1 Transmisia datelor în reţelele de calculatoare

Fişa suport 2.2. Tipuri de reţele

Fişa suport 2.3. Topologii

Fişa suport 2.4 Modelul OSI şi TCP/IP

Fişa suport 2.5 Protocoale TCP/IP

Fisa suport 2.6 Structura unei adrese IP

Tema 3 Componentele fizice ale unei reţele de date

Fişa suport 3.1 Echipamente utilizate în reţelele de comunicaţie electronică

Tema 4 Instalarea şi configurarea plăcilor de reţea

Fişa suport 4.1 Descrierea serviciului DNS

2

Tema 1 Reţele de transmisie de date. GeneralităţiFişa suport 1.1. Descrierea reţelelor de comunicaţii

1. Reţeaua de comunicaţie reprezintă un ansamblu de calculatoare/terminale interconectate prin intermediul unor medii de comunicaţie, asigurându-se în acest fel utilizarea în comun de către un număr mare de utilizatori a tuturor resurselor fizice (hardware), logice (software şi aplicaţii de bază) şi informaţionale (baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare conectate.2. De ce au fost necesare reţele de comunicaţii? includerea calculatoarelor în mediul de afaceri şi a aplicaţiilor software (Lotus 1-2-3) necesitatea utilizării în comun a datelor şi a resurselor duplicarea resurselor, deficienţe de comunicare, dificultăţi de administrare dezvoltarea reţelelor localizate într-o clădire sau arie geografică mică – LAN necesitatea extinderii reţelelor: MAN, WAN

3. Avantajele lucrului într-o reţea de calculatoare:

Lucrul în reţea reprezintă conceptul de conectare a unor calculatoare care folosesc în comun resurse fizice sau logice. Resursele utilizate în comun de către o reţea de calculatoare pot fi: resurse fizice: imprimante, scanner-e, etc. resurse logice: software şi aplicaţii de bază: orice program (Word, Excel, etc.) resurse informaţionale: baze de date

Avantajele lucrului în reţea: folosirea în comun a resurselor existente (partajarea resurselor); creşterea fiabilităţii prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative; reducerea costurilor prin partajarea datelor şi perifericelor folosite; scalabilitatea: creşterea performanţelor sistemului prin adăugarea de noi componente hardware; obţinerea rapidă a datelor; furnizează un mediu de comunicare;

4. Obiectivele proiectării unei reţele

Stabilirea obiectivelor proiectului va avea în vedere următoarele: funcţionalitatea reţelei - funcţionarea reţelei la parametrii optimi. Reţeaua trebuie să

asigure conectivitate între utilizatori şi între utilizator şi aplicaţia accesată; scalabilitatea reţelei - posibilitatea dezvoltării în viitor pe aceeaşi structură iniţială

prin adăugarea de noi echipamente; adaptabilitatea reţelei - posibilitatea implementării de noi tehnologii pe structura

existentă a reţelei prin respectarea standardelor în vigoare;

gestionarea reţelei - managementul şi monitorizarea resurselor fizice şi logice cu posibilitatea de control a traficului şi accesului în reţea;

Echipamente

conectateResurse partajate

Conexiunile între echipamente

Semnale folosite

Calculatoare, laptop-uri

Imprimante, scannere

Servere

Servicii Medii de stocare a datelor

Aplicaţii

Cabluri metalice

Cabluri cu fibre optice

Fără fir (wireless)

Electrice Optice Unde radio

4

Tema 2. Fundamentele reţelelor de calculatoare

Fişa suport 2.1 Transmisia datelor în reţelele de calculatoare

O reţea de calculatoare este alcătuită dintr-un ansamblu de echipamente interconectate între ele prin intermediul unor echipamente de reţea, cu scopul transmisiei de date şi partajării resurselor.

Fig.1.1 Resurse în reţele de calculatoare

O reţea poate partaja diverse tipuri de resurse:

Servicii – cum ar fi imprimarea sau scanarea

Spaţii de stocare pe suporturi externe – cum ar fi hard-diskurile

Aplicaţii – cum ar fi bazele de date

Echipamentele interconectate pot fi sisteme de calcul (desktop sau laptop) sau echipamente periferice (imprimante, scannere etc)

Conectivitatea este asigurată de echipamente de reţea (hub-uri, switch-uri, rutere, puncte de acces wireless)

Transmisia datelor se realizează prin medii de transmisie care pot fi:

Conductoare de cupru – pentru transmisia datelor sub formă de semnale electrice

Fibră optică – din fibre de sticlă sau materiale plastice – pentru a transporta datele sub formă de impulsuri luminoase

5

Medii de transmisie a datelor fără fir – transmit datele sub formă de unde radio , microunde, raze infraroşii sau raze laser - în cadrul conexiunilor fără fir (wireless)

În timpul transmisiei de la un calculator sursă la un calculator destinaţie, datele suferă o serie de modificări:

Înainte de a fi transmise în reţea, datele sunt transformate în flux de caractere alfanumerice, apoi sunt împărţite în segmente, care sunt mai uşor de manevrat şi permit mai multor utilizatori să transmită simultan date în reţea.

Fiecărui segment i se ataşează apoi un antet (header), care conţine o serie de informaţii suplimentare cum ar fi: un semnal de atenţionare, care indică faptul că se transmite un pachet de date; adresa IP a calculatorului-sursă; adresa IP a calculatorului-destinaţie; informaţii de ceas pentru sincronizarea transmisiei) şi un postambul care este de obicei o componentă de verificare a erorilor(CRC). Segmentul, astfel modificat se numeşte pachet, pachet IP sau datagramă

Fiecărui pachet i se ataşează apoi un al doilea antet care conţine adresele MAC ale calculatorului-sursă, respectiv ale calculatorului-destinaţie. Pachetul se transformă astfel în cadru (frame)

START ADRESĂ TIP/LUNGIME DATE CRC STOP

Fig. 1.2. Structura generală a unui cadru

Cadrele circulă prin mediul de transmisie sub formă de şiruri de biţi. Există mai multe tipuri de cadre, în funcţie de standardele folosite la descrierea lor (cadru Ethernet, cadru FDDI, etc.)

Odată ajunse la calculatorul-destinaţie, şirurile de biţi suferă procesul invers de transformare. Li se detaşează antetele, segmentele sunt apoi reasamblate, li se verifică integritatea şi numărul, apoi sunt aduse la o formă care poate fi citită de utilizator.

Procesul de împachetare a datelor se numeşte încapsulare, iar procesul invers, de detaşare a informaţiilor suplimentare se numeşte decapsulare. Trebuie menţionat că în timpul încapsulării, datele propriu-zise rămân intacte.

Sunt definite două tehnologii de transmisie a datelor:

transmisia prin difuzare (broadcast);

transmisia punct-la-punct;

Transmisia prin difuzare utilizează de cele mai multe ori un singur canal de comunicaţie care este partajat de toate staţiile din reţea. Orice staţie poate trimite pachete, care sunt primite de toate celelalte staţii, operaţiunea numindu-se difuzare. Staţiile prelucrează numai pachetele care le sunt adresate şi le ignoră pe toate celelalte.În unele reţele cu

6

difuzare este posibilă transmisia simultană de pachete către mai multe staţii conectate la reţea, operaţiune ce poartă numele de trimitere multiplă. Această tehnică se utilizează cu precădere în reţelele de mici dimensiuni, localizate în aceeaşi arie geografică

Transmisia punct-la-punct se bazează pe conexiuni pereche între staţii, cu scopul transmiterii de pachete. Pentru a parcurge traseul de la o sursă la destinaţie intr-o reţea de acest tip, un pachet va „calatori” prin una sau mai multe maşini intermediare. Pot exista mai multe trasee între o sursă şi o destinaţie motiv pentru care în aceste situaţii este necesara implementarea unor algoritmi specializaţi de dirijare. Tehnica punct-la-punct este caracteristică reţelelor mari.

Cantitatea de informaţie care poate fi transmisă în unitatea de timp este exprimată de o mărime numită lăţime de bandă (bandwidth), şi se măsoară în biţi pe secundă (bps). Adeseori în aprecierea lăţimii de bandă se folosesc

multiplii cum ar fi:

Kbps – kilobiţi pe secundă

Mbps – megabiţi pe secundă

O reţea suportă trei moduri de transmisie a datelor: simplex, half-duplex şi full-duplex

Simplex- întâlnit şi sub numele de transmisie unidirecţională, constă în transmisia datelor într-un singur sens. Cel mai popular exemplu de transmisie simplex este transmisia semnalului de la un emiţător (staţia TV )către un receptor(televizor)

Half-duplex – constă în transmiterea datelor în ambele direcţii alternativ. Datele circulă în acest caz pe rând într-o anumită direcţie. Un exemplu de transmisie half-duplex este transmisia datelor între staţiile radio de emisie-recepţie. Sistemele sunt formate din două sau mai multe staţii de emisie-recepţie dintre care una singură joacă rol de emiţător, în timp ce celelalte joacă rol de receptor

Full-duplex – constă în transmisia datelor simultan în ambele sensuri. Lăţimea de bandă este măsurată numai într-o singură direcţie ( un cablu de reţea care funcţionează în full-duplex la o viteză de 100 Mbps are o lăţime de bandă de 100 Mbps). Un exemplu de transmisie full-duplex este conversaţia telefonică.

7

Fişa suport 2.2. Tipuri de reţele

O clasificare a reţelelor după criteriul răspândirii pe arii geografice, al modului de administrare si al mediului de transmisie a datelor ar evidenţia, printre altele , următoarele trei tipuri de reţele , frecvent întâlnite în documentaţie:

Reţele locale de calculatoare (LAN – Local Area Network)

Reţele de întindere mare (WAN – Wide Area Network))

Reţele fără fir(WLAN – Wireless Local Area Network)

Reţele locale de calculatoare

Fig. 1.3 Reţea locală de calculatoare

Reţeaua locală de calculatoare este o reţea de echipamente interconectate răspândite pe o suprafaţă de mici dimensiuni (încăpere, clădire, grup de clădiri

apropiate).

Conform unor surse, conceptul de LAN face referire la o reţea de calculatoare interconectate şi supuse aceloraşi politici de securitate şi control a accesului la date, chiar dacă acestea sunt amplasate în locaţii diferite(clădiri sau chiar zone geografice). În acest context, conceptul de local se referă mai degrabă la controlul local decât la apropierea fizică între echipamente. Transmisia datelor în reţelele LAN tradiţionale se face prin conductoare de cupru.

Reţelele de întindere mare

O reţea de întindere mare este alcătuită din mai multe reţele locale (LAN-uri) aflate în zone geografice diferite. Reţelele de întindere mare acoperă arii

geografice extinse, o reţea WAN se poate întinde la nivel naţional sau internaţional

În mod specific în aceste reţele calculatoarele se numesc gazde (host), termen care se extinde şi la reţelele LAN care fac parte din acestea. Gazdele sunt conectare printr-o subreţea de comunicaţie care are sarcina de a transporta mesajele de la o gazdă la alta. Subreţeaua este formată din două componente distincte: liniile de transmisie şi

8

elementele de comutare. Elementele de comutare, numite generic noduri de comutare, sunt echipamente specializate, folosite pentru a interconecta două sau mai multe linii de transmisie.

Unele reţele WAN aparţin unor organizaţii a căror activitate se desfăşoară pe o arie largă şi sunt private. Cel mai popular exemplu de reţea WAN este Internetul, care este format din milioane de LAN-uri interconectate cu sprijinul furnizorilor de servicii de comunicaţii (TSP-Telecommunications Service Providers).

Fig.1.4. Reţea de întindere mare

Reţele fără fir

Sunt reţele locale care transmisia datelor se face prin medii fara fir. Într-un WLAN, staţiile, care pot fi echipamente mobile – laptop – sau fixe – desktop -

se conectează la echipamente specifice numite puncte de acces. Staţiile sunt dotate cu plăci de reţea wireless. Punctele de acces, de regulă routere, transmit şi recepţionează semnale radio către şi dinspre dispozitivele wireless ale staţiilor conectate la reţea

Punctele de acces se conectează de obicei la reţeaua WAN folosind conductoare de cupru. Calculatoarele care fac parte din WLAN trebuie să se găsească în raza de acţiune a acestor puncte de acces, care variază de la valori de maxim 30 m în interior la valori mult mai mari în exterior, în funcţie de

tehnologia utilizată.

Primele transmisii de date experimentale în reţele reţele wireless au avut loc în anii 70 si au folosit ca agent de transmisie a datelor in reţea undele radio sau razele infraroşii. Între timp, tehnologia a evoluat şi s-a extins până la nivelul utilizatorilor casnici..

În prezent există mai multe moduri de a capta datele din eter: Wi-Fi, Bluetooth, GPRS, 3G ş.a. Acestora li se adaugă o nouă tehnologie care poate capta datele de şapte ori mai repede şi de o mie de ori mai departe decât populara tehnologie Wireless Fidelity (Wi-Fi), numită WiMAX. În timp ce reţelele Wi-Fi simple au o rază de acţiune de aproximativ 30 m, WiMax utilizează o tehnologie de microunde radio care măreşte distanţa la aproximativ 50 km. Astfel, se pot construi reţele metropolitane WiMAX.

Avantaje:

9

Simplitate in instalare.

Grad ridicat de mobilitate a echipamentelor – tehnologia s-a popularizat cu precădere pentru conectarea la reţea a echipamentelor mobile

Tehnologia poate fi utilizată în locaţii în care cablarea este dificil sau imposibil de realizat

Costul mai ridicat al echipamentelor wireless este nesemnificativ raportat la costul efectiv şi costul manoperei în cazul reţelelor cablate

Conectarea unui nou client la o reţea wireless nu implică folosirea unor echipamente suplimentare

Dezavantaje

Securitate scăzută

Raza de acţiune în cazul folosirii echipamentelor standart este de ordinul zecilor de metrii. Pentru extinderea ei sunt necesare echipamente suplimentare care cresc costul

Semnalele transmise sunt supuse unor fenomene de interferenţe care nu pot fi controlate de administratorul de reţea şi care afectează stabilitatea şi fiabilitatea reţelei– motiv pentru care serverele sunt rareori conectate wireless

Lăţimea de bandă mică (1-108 Mbit/s) în comparaţie cu cazul reţelelor cablate (până la câţiva Gbit/s)

Fig 1.5.Reţea LAN fără fir

Reţele peer-to-peer(P2P) vs reţele client-server

Într-o reţea de calculatoare comunicarea are loc între două entităţi: clientul care emite o cerere prin care solicită o anumită informaţie şi serverul care primeste cererea, o prelucreaza iar apoi trimite clientului informatia solicitată. Dacă ar fi să clasificăm

10

reţelele după ierarhia pe care o au într-o reţea echipamentele conectate, ar trebui să facem referire la două tipuri de reţele:

Reţele de tip peer-to-peer

Reţele de tip client-server

Într-o reţea peer-to-peer, toate calculatoarele sunt considerate egale (peers), fiecare calculator îndeplineşte simultan şi rolul de client şi rolul de server, neexistînd un administrator responsabil pentru întreaga reţea. Un exemplu de serviciu care poate fi oferit de acest tip de reţele este partajarea fişierelor. Acest tip de reţele sunt o alegere bună pentru mediile în care: există cel mult 10 utilizatori, utilizatorii se află într-o zonă restrânsă, securitatea nu este o problemă esenţială, organizaţia şi reţeaua nu au o creştere previzibilă în viitorul apropiat

Neajunsuri ale reţelelor peer-to-peer:

Nu pot fi administrate centralizat

Nu poate fi asigurată o securitate centralizată, ceea ce înseamnă că fiecare calculator trebuie să folosească măsuri proprii de securitate a datelor

Datele nu pot fi stocate centralizat, trebuie menţinute backup-uri separate ale datelor, iar responsabilitatea cade în sarcina utilizatorilor individuali.

Administrarea reţelelor peer-to-peer este cu atât mai complicată cu cât numărul calculatoarelor interconectate este mai mare

Fig.1.6.Reţea peer-to-peer

Reţele client-server, în care un calculator îndeplineşte rolul de server, în timp ce toate celelalte îndeplinesc rolul de client. De regulă, serverele sunt specializate (servere dedicate) în efectuarea diferitelor procesări pentru sistemele-client, cum ar fi:

Servere de fişiere şi imprimare – oferă suport sigur pentru toate datele şi gestionează tipărirea la imprimantele partajate în reţea

Servere web – găzduiesc pagini web

Servere pentru aplicaţii – cum ar fi serverele pentru baze de date

11

Servere de mail – gestionează mesaje electronice

Servere pentru gestiunea securităţii – asigură securitatea unei reţele locale câns aceasta este conectată la o reţea de tipul Internetului – exemple: firewall, proxy-server

Servere pentru comunicaţii – asigură schimbul de informaţii între reţea şi clienţii din afara acesteia

Reţelele client-server se folosesc cu precădere pentru comunicarea de date în reţea, marea majoritate a aplicaţiilor software dezvoltate au la bază acest model. Printre avantajele reţelelor de tip client-server se numără: administrarea centralizată, administratorul de reţea fiind cel asigură back-up-urile de date, implementează măsurile de securitate şi controlează accesul utilizatorilor la resurse, funcţionarea cu sisteme-client de capabilităţi diverse, securitate ridicată a datelor, controlul accesului exclusiv la resurse a clientilor autorizaţi, intretinere usoară

Fig.1.7 Reţea client-server

Reţelele hibride – sunt o combinaţie a modelului client-server cu modelul peer-to-peer Staţiile (peers) depozitează resursele partajate iar serverul păstrează informaţii în legătură cu staţiile ( adresa lor, lista resurselor deţinute de acestea) şi răspunde la cererea de astfel de informaţii. Un exemplu de serviciu oferit de o astfel de reţea este descărcarea de fişiere de pe site-urile torrent.

12

Fişa suport 2.3. Topologii

Topologia este un termen care desemnează maniera de proiectare a unei reţele. Există două tipuri de topologii: topologia fizică şi topologia logică

Topologia logică descrie metoda folosită pentru transferul informaţiilor de la un calculator la altul.

1. Topologia fizică defineşte modul în care calculatoarele, imprimantele, cablurile şi celelalte echipamente se conecteaza la reţea (aranjarea lor fizică).

Tipuri de topologii fizice

Topologie Magistrală (Bus) este cea mai simplă metodă de conectare a calculatoarelor în reţea. Fiecare calculator se conecteaza la un cablu coaxial comun închis la cele două capete cu rezistenţe numite terminatori. Toate calculatoarele conectate au drepturi egale în ceea ce priveşte accesul la reţea şi pot comunica între ele după dorinţă, fără ca un calculator principal să reglementeze fluxul de date între calculatoarele din reţea. În această topologie pachetele de date sunt transmise simultan tuturor calculatoarelor interconectate, dar pachetul este preluat şi interpretat doar de calculatorul căruia îi este adresat; circulaţia pachetelor se face în ambele sensuri, fiecare calculator putând să transmită şi să recepţioneze.

Fig. 1

Topologie stea (Star) are un punct de conectare central, care este de obicei un echipament de reţea (hub - Host Unit Broadcast, switch sau ruter). Orice comunicaţie între două calculatoare se va face prin intermediul nodului central, care se comportă ca un comutator faţă de ansamblul reţelei.

13

Fig. 2

Topologie inel (Ring) staţiile sunt conectate în inel sau cerc. Într-o astfel de configuraţie toate calculatoarele sunt legate succesiv între ele, două câte două, ultimul calculator fiind conectat cu primul. Caracteristicile mai importante sunt:

- conectează calculatoarele printr-un cablu în formă de buclă (nu există capete libere);- este o topologie activă în care calculatoarele regenerează semnalul şi transferă datele în reţea, fiecare calculator funcţionează ca un repetor, amplificând semnalul şi transmiţându-l mai departe; iar dacă îi este destinat îl copiază;- mesajul transmis de către calculatorul sursă este retras din buclă de către acelaşi calculator atunci când îi va reveni după parcurgerea buclei;- defectarea unui calculator afectează întreaga reţea;- transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing). Cea mai cunoscută topologie inel este Token - ring de la IBM.

Fig. 3

Topologie Plasă (Mesh) fiecare echipament are o conexiune directă cu toate celelalte echipamente. Se foloseşte pentru interconectarea reţelelor LAN. Datorită acestei topologii putem dispune de conexiuni continue chiar dacă există legături deteriorate sau blocate. Într-o reţea mesh, dacă toate nodurile sunt interconectate, atunci reţeaua se numeşte complet conectată. Reţelele mesh diferă de celelalte reţele prin faptul că toate părţile componente pot să facă legătură între ele prin „sărituri”; ele în general nu sunt mobile. Reţelele mesh pot fi văzute ca reţele de tip ad-hoc. Acest concept se aplică la reţelele fără fir, la reţelele prin cablu şi a softului de interacţiune. Reţelele mesh fără fir este cea mai frecventă topologie folosită în zilele de azi.

14

Fig. 4

Topologia magistrală-stea: reţelele care utilizează acest tip de topologie au în structura lor mai multe reţele cu topologie stea, conectate între ele prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistrală. Dacă un calculator se defectează, acest lucru nu va afecta buna funcţionare a reţelei, dar dacă se defectează un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile să mai comunice cu restul reţelei.

Fig. 5

Topologie Inel - stea este asemănătoare topologiei magistrală - stea. Deosebirea constă în modul de conectare a concentratoarelor: în topologia magistrală - stea ele sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistrală, iar în topologia inel - stea sunt conectate printr-un concentrator principal.

Fig. 6

Topologia logică descrie modul în care staţiile accesează mediul şi comunică în reţea.

Tipuri de topologii logice

Cu difuzare (Broadcast): fiecare staţie trimite datele către o anumită staţie sau către toate staţiile conectate la reţea. Se aplică politica de tipul primul venit, primul servit pentru a transmite datele în reţea.

Token ring constă în controlul accesului la reţea prin pasarea unui jeton digital secvenţial de la o staţie la alta. Când o staţie primeşte accesul (jetonul), poate trimite date în reţea. Dacă staţia nu are date de transmis, pasează mai departe jetonul următoarei staţii şi procesul se repetă.

15

3. Arhitecturi de reţea

Arhitecturile pentru LAN descriu atât topologiile fizice cât şi cele logice folosite într-o reţea. Prezentarea celor mai comune trei arhitecturi LAN.

Arhitectura Topologia fizică Topologia logică

Ethernet Magistrală, stea, stea extinsă

Magistrală (broadcast)

Token ring Stea Inel

FDDI – fiber distributed data interface

Inel dublu Inel

Observaţie! Cele două topologii (fizică şi logică) nu trebuie neapărat să coincidă, pot fi foarte diferite.

Exemplu: a.10 Base T foloseşte o topologie fizică de tip stea extinsă şi una logică de tip busb. Token Ring foloseşte o topologie de stea şi logică de inelc. FDDI foloseşte o topologie atât fizică cât şi logică de inel

16

TEST 1 Tipuri de topologii

1. Descrieţi topologia fizică. Tipuri de topologii fizice

2. Descrieţi topologia logică. Tipuri de topologii logice

17

Fişa suport 2.4 Modelul OSI şi TCP/IP

Modelul de referinţă ISO / OSI

Modelul OSI - Open System Interconnection - este un model de interconectare a sistemelor deschise, elaborat între anii 1977 şi 1994 de către Organizaţia Internaţională de Standarde ISO. Termenul de "open" (deschis) semnifică faptul că sistemul este apt să fie "deschis" pentru comunicaţii cu oricare alt sistem din reţea care respectă aceleaşi reguli (protocoale). Acesta oferă un model complet de funcţii pentru sistemele de comunicaţii, astfel dacă diverşi furnizori vor construi sisteme conform acestui model, ele vor fi capabile să comunice între ele.

Avantajele modelului OSI

Conferă stabilitate: deoarece o schimbare a unui strat nu le afectează şi pe celelalte. Standardizează reţeaua şi permite interoperabilitatea şi modularizarea

componentelor fabricate de diverşi producători. Asigură interoperabilitatea între produsele producătorilor diferiţi care respectă

modelul. Asigură o deschidere permanentă spre noi funcţionalităţi: noi protocoale şi noi

servicii sunt mai uşor de adăugat într-o arhitectură stratificată decât într-una monolitică.

Modelul ISO / OSI este un model stratificat şi este organizat pe şapte niveluri:

1. nivelul fizic (physical layer): se ocupă de transmiterea biţilor printr-un canal de comunicaţie; arată specificaţii electronice/mecanice de transmisie şi se ocupă de fapt cu transformarea biţilor în semnale electrice. Prin intermediul acestui nivel datele sunt livrate de la un sistem de calcul la altul.

De reţinut că nivelul fizic nu se identifică cu mediul fizic;

2. nivelul legăturii de date (data-link layer): fixează o transmisie a biţilor fără erori în jurul unei linii de transmisie; una din sarcinile acestui nivel este de a transforma un mijloc oarecare de transmisie într-o linie care să fie disponibilă nivelului superior (nivelul reţea) fără erori de transmisie; informaţia circulă la acest nivel sub formă de cadre. Tot la acest nivel este rezolvată problema cadrelor deteriorate, pierdute sau duplicate. Sintetizând putem spune că principala sarcină a acestui nivel este de a detecta şi de a rezolva erorile apărute în transmisia datelor;

3. nivelul reţea (network layer): se ocupă de controlul funcţionării subreţelei; tratarea şi transferul mesajelor; stabileşte rutele de transport (adică fixează şi rutează fluxul de

18

date între capetele comunicaţiei). La acest nivel informaţiile circulă sub formă de pachete. Acest nivel garantează corectitudinea informaţiilor transferate;

4. nivelul transport (transport layer): rolul principal al acestui nivel este să accepte date de la nivelul superior (nivelul sesiune), să le descompună, dacă este cazul, în unităţi mai mici, să transfere aceste unităţi nivelului inferior (nivelului reţea) şi să se asigure că toate fragmentele sosesc corect la celălalt capăt;

5. nivelul sesiune (session layer): gestionează dialogul între aplicaţii sau utilizatori, adică permite aplicaţiilor sau utilizatorilor de pe sisteme diferite să stabilească între ei sesiuni de lucru;

6. nivelul prezentare (presentation layer): se ocupă de sintaxa şi semantica informaţiilor transmise între aplicaţii sau utilizatori. Acest nivel gestionează structurile de date abstracte şi le converteşte din reprezentarea internă folosită de calculator în reprezentarea standardizată din reţea (sistemul sursă) şi invers (sistemul destinaţie). Protocoalele de la acest nivel asigură compatibilitatea de codificare a datelor între sistemele de calcul aflate în comunicaţie;

7. nivelul aplicaţie (application layer): se ocupă de interfaţa comună a aplicaţiilor utilizator şi de transferul fişierelor între programe.

Înţelegerea modelului de referinţă OSI şi a locului pe care-l ocupă diversele dispozitive de reţea în structura de şapte straturi, permite să avem controlul asupra topologiei reţelei şi să nu lăsăm proiectarea reţelei în responsabilitatea vânzătorilor.

Modelul TCP / IP

Acest model este mult mai vechi decât modelul OSI şi a fost utilizat drept model de referinţă de către strămoşul tuturor reţelelor de calculatoare, ARPANET şi apoi succesorul său Internet-ul.

ARPANET a fost o reţea de cercetare sponsorizată de către DoD (Department of Defense - Departamentul de Apărare al Statelor Unite). În cele din urmă, reţeaua a ajuns să conecteze între ele, utilizând linii telefonice închiriate, sute de reţele universitare şi guvernamentale.

Modelul de referinţă TCP / IP a apărut ca o necesitate de interconectare a reţelelor de diferite tipuri, iar denumirea a fost dată după cele două protocoale fundamentale utilizate, şi începând din 1 ianuarie 1983 a devenit unicul protocol oficial utilizat de reţele.

Despre acest protocol Tanenbaum spune: "...o maşină este pe Internet dacă foloseşte stiva de protocoale TCP/IP, are o adresă IP şi are posibilitatea de a trimite pachete IP către toate celelalte maşini din Internet.."

19

Substanţa care alcătuieşte Internet-ul este deci modelul de referinţă şi stiva de protocoale TCP/IP. Practic, toate calculatoarele conectate la Internet utilizează familia de protocoale TCP/IP. Punctele forte ale acestei stive de protocoale sunt: este independentă de configuraţia hardware; reprezintă o arhitectură care facilitează conectarea în medii eterogene; se poate utiliza atât pentru reţele locale (LAN) cât şi pentru reţele globale (WAN); este un protocol standard şi rutabil.

Avantajele utilizării acestui protocol: este un protocol de reţea rutabil suportat de majoritatea sistemelor de operare; reprezintă o tehnologie pentru conectarea sistemelor diferite; Utilizează utilitare de conectivitate standard pentru a accesa şi transfera date între sisteme diferite; este un cadru de lucru robust, scalabil între platforme client / server; reprezintă o metodă de acces la resursele Internet; permite comunicarea într-un mediu eterogen, deci se pretează foarte bine pentru conexiunile din Internet (care este o reţea de reţele eterogene atât din punct de vedere hardware, cât şi software); furnizează un protocol de reţea rutabil, pentru reţele mari, fiind folosit din acest motiv drept protocol de interconectare a acestor reţele; TCP/IP este o suită de protocoale, dintre care cele mai importante sunt TCP şi IP, care a fost transformat în standard pentru Internet de către Secretariatul pentru Apărare al Statelor Unite, şi care permite comunicaţia între reţele eterogene (interconectarea reţelelor).

Modelul de referinţă ISO / OSI defineşte şapte niveluri pentru proiectarea reţelelor, pe când modelul TCP / IP utilizează numai patru din cele şapte niveluri,Comparaţie între modelul OSI şi TCP/IP

MODELUL OSI MODELUL TCP/IP

7 APLICAŢIE 4 APLICAŢIE6 PREZENTARE  5 SESIUNE  4 TRANSPORT 3 TRANSPORT3 REŢEA 2 INTERNET2 LEGĂTURA DE DATE

1 GAZDĂ LA REŢEA1 FIZICFig. 1

20

Fişa suport 2.5 Protocoale TCP/IP

Un protocol de reţea reprezintă un set de reguli care guvernează comunicaţiile între echipamentele conectate într-o reţea. Specificaţiile protocoalelor definesc

formatul mesajelor care sunt transmise şi care sunt primite asigurând totodată şi sincronizarea. Sincronizarea asigură un anumit interval de timp maxim pentru livrarea mesajelor,astfel încât calculatoarele să nu aştepte nedefinit sosirea unor mesaje care este posibil să se fi pierdut.

Protocoalele TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) sunt organizate pe nivelurile modelului de date TCP/IP şi sunt caracterizate prin următoarele:

Nu sunt specifice furnizorilor de echipamente;

Au fost implementate pe orice tip de calculatoare începând cu calculatoare personale, minicalculatoare, calculatoare şi supercalculatoare.

Aceste protocoale sunt utilizate de către diverse agenţii guvernamentale şi comerciale din diverse oraş

HTTP (Hyper Text transfer Protocol) - Protocol de transfer al hypertextului –guvernează cum, de exemplu, fişierele de tip text, grafică, sunet şi video sunt interschimbate pe Internet sau World Wide Web (www). Prin hypertext se înţelege o colecţie de documente unite între ele prin legături (link) ce permit parcurgerea acestora bidirectional.

Aplicaţiile care folosesc acest protocol trebuie să poată formula cereri şi/sau recepţiona răspunsuri (modelul client-server). Clientul cere accesul la o resursă, iar serverul răspunde printr-o linie de stare (care conţine, printre altele, un cod de succes sau eroare şi, în primul caz, datele cerute).

Resursa trebuie să poată fi referită corect şi fără echivoc. Pentru referirea unei resurse în Internet, se foloseşte termenul generic URI - Uniform Resource Identifier. Dacă se face referire la o locaţie spunem că avem de a face cu un URL - Universal Resource Locator. Dacă se face referire la un nume avem de-a face cu un URN- Universal Resource Name

Adresarea unei resurse în Internet se face prin construcţii de forma protocol://[servciu].nume_dns[.nume_local/cale/subcale/nume_document

Cererile sunt transmise de software-ul client HTTP, care este şi o altă denumire pentru un browser web.

Altfel spus, protocolul HTTP este specializat în transferul unei pagini web între browserul clientului şi serverul web care găzduieşte pagina respectivă. HTTP defineşte exact formatul cererii pe care browserul o trimite, precum şi formatul răspunsului pe care serverul i-l returnează. Conţinutul paginii este organizat cu ajutorul codului HTML

21

(Hyper Text Markup Language), dar regulile de transport al acesteia sunt stabilite de protocolul http.

TELNET –este o aplicaţie destinată accesului, controlului şi depanării de la distanţă a calculatoarelor şi a dispozitivelor de reţea. Acest protocol permite utilizatorului să se conecteze la un sistem de la distanţă şi să comunice cu acesta printr-o interfaţă. Folosind telnetul, comenzile pot fi date de pe un terminal amplasat la distanţe foarte mari faţă de computerul controlat, ca şi când utilizatorul ar fi conectat direct la acesta. TelNet asigură o conexiune logică între cele două echipamente: cel controlat şi cel folosit ca terminal numită sesiune telnet.

FTP(File Transfer Protocol) – este protocolul care oferă facilităţi pentru transferul fişierelor pe sau de pe un calculator din reţea. De multe ori pentru această acţiune utilizatorul este nevoit să se autentifice pe calculatorul de pe care doreşte să încarce/descarce fişiere. Facilitatea cunoscută sub numele de anonymous ftp lucrează cu un cont public implementat pe calculatorul gazdă, numit guest.

În general, când se iniţiază un transfer prin ftp trebuie precizate următoarele aspecte:

Tipul fişierului.- Se specifică maniera în care datele conţinute de un fişier vor fi aduse într-un format transportabil prin reţea:

• fişiere ASCII – calculatorul care transmite fişierul îl converteşte din formatul local text în format ASCII.

• fişiere EBCDIC – similar cu ASCII

• fişiere binare (binary) – fişierul este transmis exact cum este memorat pe

calculatorul sursă şi memorat la fel pe calculatorul destinaţie

• fişiere locale – folosite în mediile în care cel care transmite precizează numărul de biti/byte

Controlul formatului – se referă la fişierele text care sunt transferate direct către o imprimantă:

Structura

Modul de transmitere care poate fi:

• Stream – fişierul este transferat într-o serie de bytes

• Bloc – fişierul este transferat bloc cu bloc, fiecare cu un header

• Comprimat – se foloseşte o schemă de comprimare a secvenţelor de bytes identici.

În timpul unui transfer prin ftp nu există nici un mecanism de negociere a

22

transmisiei.

MAIL(POŞTA ELECRONICĂ)

Toate programele specializate în poşta electronică funcţionează pe baza unor protocoale de comunicaţie.

SMTP(Simple Mail transport Protocol) – Protocolul de transport simplu de e-mail – oferă servicii de transmitere de mesaje peste TCP/IP şi suportă majoritatea programelor de e-mail de pe Internet.

SMTP este un protocol folosit pentru a transmite un mesaj electronic de la un client la un server de poştă electronică. După stabilirea conexiunii TCP la portul 25 (utilizat de SMTP), calculatorul-sursă(client) aşteaptă un semnal de la calculatorul-receptor (server). Serverul începe să emită semnale declarându-şi identitatea şi anunţând dacă este pregătit sau nu să primească mesajul. Dacă nu este pregătit, clientul părăseşte conexiunea şi încearcă din nou, mai târziu. Dacă serverul este pregătit să accepte mesajul, clientul anunţă care este expeditorul mesajului şi care este destinatarul. Dacă adresa destinatarului este validă, serverul dă permisiunea de transmitere a mesajului. Imediat clientul îl trimite, iar serverul îl primeşte. După ce mesajul a fost transmis, conexiunea se închide.

Pentru ca un client al serviciului de poştă electronică să primească un mesaj de la serverul specializat în aceste tipuri de servicii, apelează fie la Post Office Protocol (POP), fie la Internet Message Access Protocol (IMAP) Spre deosebire de POP(mai vechi) care presupune că utilizatorul îşi va goli cutia poştală pe calculatorul personal la fiecare conectare şi va lucra deconcectat de la reţea (off-line) după aceea, IMAP păstrează pe serverul de e-mail un depozit central de mesaje care poate fi accesat on-line de utilizator de pe orice calculator.

Protocolul DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) are scopul de a permite calculatoarelor dintr-o reţea să obţină automat o adresă IP, printr-o cerere către serverul DHCP. Serverul poate să furnizeze staţiei respective toate informaţiile de configurare necesare, inclusiv adresa IP, masca de subreţea, default gateway, adresa serverului DNS, etc.

Astfel, când serverul primeşte o cerere de la o staţie, selectează adresa IP şi un set de informaţii asociate dintr-o mulţime de adrese predefinite care sunt păstrate într-o bază de date. Odată ce adresa IP este selectată, serverul DHCP oferă aceste valori staţiei care a efectuat cererea. Dacă staţia acceptă oferta, serverul DHCP îi împrumută adresa IP pentru o perioadă, după care o regenerează.

Generarea adreselor IP prin serverul DHCP este o metodă utilizată pe scară largă în administrarea reţelelor de mari dimensiuni.

Folosirea unui server DHCP simplifică administrarea unei reţele pentru că software-ul ţine evidenţa adreselor IP. În plus, este exclusă posibilitatea de a atribui adrese IP invalide sau duplicate.

23

Protocolul SNMP(Simple Network Manage Protocol) –permite administratorilor de reţea gestionarea performanţelor unei reţele, identificarea şi rezolvarea problemelor care apar, precum si planificarea dezvoltărilor ulterioare ale reţelei.

SNMP are trei componente de bază:

Staţiile de administrare (Network Management Station) - pot fi oricare din calculatoarele reţelei pe care se execută programele de administrare

Agenţii - dispozitivele administrate

Informaţiile de administrare ( Management Information Base) – colecţie de date organizate ierarhic care asigură dialogul dintre staţia de administrare şi agenţi

Protocolul SNMP permite unei staţii de administrare să interogheze un agent cu privire la starea obiectelor locale şi să le modifice, dacă este necesar. În plus, dacă un agent sesizează că s-a produs un eveniment, trimite un raport către toate staţiile de administrare care îl interoghează ulterior pentru a afla detalii despre evenimentul care a avut loc.

24

TEST 2 Protocoale TCP/IP

Realizaţi un eseu cu tema protocoale TCP/IP completând frazele următoare:1. Un protocol de reţea reprezintă un ……………….care guvernează comunicaţiile

între echipamentele conectate într-o reţea.2. Protocoalele TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) sunt

organizate pe ……………………modelului de date TCP/IP.3. TELNET –este o aplicaţie destinată accesului, controlului şi depanării de la

………………..a calculatoarelor şi a dispozitivelor de reţea. Acest protocol permite utilizatorului să se conecteze la un sistem de la distanţă şi să comunice cu acesta printr-o…………... Folosind telnetul, comenzile pot fi date de pe un ………………… amplasat la distanţe foarte mari faţă de computerul controlat, ca şi când utilizatorul ar fi conectat direct la acesta. TelNet asigură o conexiune ……………………….între cele două echipamente: cel controlat şi cel folosit ca terminal numită sesiune telnet.

4. SMTP este un protocol folosit pentru a transmite un mesaj ……………de la un client la un server de poştă electronică. După stabilirea conexiunii TCP la portul 25 (utilizat de SMTP), calculatorul-sursă(client) aşteaptă un ……………de la calculatorul-receptor (server). Serverul începe să emită semnale declarându-şi ……………….. şi anunţând dacă este pregătit sau nu să primească mesajul. Dacă nu este pregătit, clientul părăseşte …………………..şi încearcă din nou, mai târziu. Dacă serverul este pregătit să accepte mesajul, clientul anunţă care este expeditorul mesajului şi care este destinatarul. Dacă adresa destinatarului este………………, serverul dă permisiunea de transmitere a mesajului. Imediat clientul îl trimite, iar serverul îl primeşte. După ce mesajul a fost transmis, ……………….se închide.

Fisa suport 2.6 Structura unei adrese IP

O adresă este un număr sau o înşiruire de caractere care identifică în mod unic un echipament conectat într-o reţea, servind la comunicarea cu celelalte

echipamente ale reţelei.

Cu ajutorul adresei, un calculator poate fi localizat într-o reţea de către altul. Un calculator poate fi conectat simultan la mai multe reţele. În acest caz, acesta va avea asociate mai multe adrese, fiecare adresă îl va localiza în una din reţelele la care este conectat.

Adresa fizică - cum este adresa MAC (Media Access Control) atribuită plăcii de reţea - este o adresă care este fixă, nu poate fi schimbată – cum este pentru o

persoană , de exemplu, codul numeric personal

Adresa logică - Adresa IP(Internet Protocol), sau adresa de reţea – este atribuită fiecărei staţii de către administratorul de reţea şi poate fi regenerată -

cum ar fi pentru o persoana, de exemplu, adresa la care locuieşte.

25

Adresarea IPv4

Adresa IPv4 este o versiune pe 32 de biţi a adresei IP. Este formată din 32 de cifre binare (1 si 0), grupate în patru bucăţi de câte 8 biţi, numiţi octeţi. Pentru a putea fi citită de către oameni , fiecare octet este reprezentat prin valoarea sa

zecimală, separat de ceilalţi octeţi prin câte un punct. Altfel spus, adresa Ipv4 este formată din patru numere zecimale cuprinse între 0 şi 255 şi separate prin puncte.

De exemplu, reprezentarea în binar: “01111101 00001101 01001001 00001111” corespunde reprezentării zecimale: ”125.13.73.15.”O adresă IP este un tip de adresare ierarhică şi din acest motiv este compusă din două părţi. Prima parte - Reţea - identifică reţeaua căreia îi aparţine un echipament ş i a doua parte - Gazdă - identifică în mod unic dispozitivul conectat la reţea.

Zona Reţea

Gazdă

Biţi

octeţi 1 2 3 4

Fig 5.1. Structura unei adrese IP pe 32 de biţi

Astfel, orice adresă IP identifică un echipament din reţea şi reţeaua căruia îi aparţine.

Într-o reţea, gazdele pot comunica între ele doar dacă au acelaşi identificator de reţea. Dacă au identificatori de reţea diferiţi comunicarea se face prin intermediul unor dispozitive specializate în conexiuni.

Adresele IP care au toţi biţii identificatorului gazdă egali cu 0 sunt rezervate pentru adrese de reţea.

Adresele IP care au toţi biţii identificatorului gazdă egali cu 1 sunt rezervate pentru adrese de broadcast. Adresa de broadcast permite unei staţii din reţea să transmită date simultan către toate echipamentele din reţea (să difuzeze)

Teoretic, adresarea IPv4 acoperă adrese (in baza 10) intre 0.0.0.0 si 255.255.255.255, în total în număr de 232

Adresarea IPv6

La sfârşitul anilor 90’ s-a răspândit vestea că adresele IP în clasă B vor fi epuizate, fapt ce ar fi condus la compromiterea sistemului de adresare pe Internet, singura soluţie viabilă pe termen lung fiind reprezentată de crearea unui nou IP cu adresare pe 128 de biţi (IPv6-Internet Protocol versiunea 6 sau IPng – Internet Protocol New Generation). Versiunea 6 de IP măreşte numărul de adrese viabile la 2128 .

26

27

Tema 3 Componentele fizice ale unei reţele de date

Fişa suport 3.1 Echipamente utilizate în reţelele de comunicaţie electronică1. Placa de reţea Interfaţa fizică între calculator şi mediul de transmitere este placa de reţea. Pentru reţeaua cu cablu, placa se conectează, prin portul ei, cu cablul de reţea, pentru a realiza legatura fizică între calculator şi restul reţelei.Rolul plăcii de reţea:a) pregăteşte datele din calculator pentru a fi transmise prin cablul de reţea;b) transmite datele către alt calculator;c) controlează fluxul de date între calculator şi cablul de reţea;d) recepţionează datele sosite prin cablu şi le transformă în octeţi pe care unitatea centrală a calculatorului îi poate intelege.

Fig. 12. Repetor Este un dispozitiv electronic care primeşte semnale pe care le retransmite la un nivel mai înalt sau la o putere mai mare, sau de cealaltă parte a unei obstrucţii, astfel ca semnalul să poată acoperi zone mari fără degradarea calităţii sale.

Fig. 2Pe măsura ce semnalul traverseaza cablul, el se degradeaza şi este distorsionat; acest proces se numeşte atenuare. În cazul în care cablul este destul de lung, atenuarea va face ca semnalul să devină de nerecunoscut. Un repetor permite transportarea semnalului pe o distanţă mai mare. Repetorul funcţioneaza la nivelul fizic din modelul OSI, regenerând semnalele din reţea şi retransmiţându-le pe alte segmente. Un repetor preia un semnal atenuat de pe un segment, îl regenerează şi îl transmite mai departe pe un alt segment. Pentru transmiterea datelor printr-un repetor, de pe un segment pe

28

altul, pachetele si protocoalele LLC (Logical Link Control) trebuie sa fie identice pe ambele segmente. Repetoarele nu au funcţii de conversie sau de filtrare. Pentru ca un repetor să functioneze, segmentele între care face legatura trebuie să folosească aceeaşi metodă de acces. Repetoarele reprezintă cea mai ieftină modalitate de a extinde o reţea. Chiar dacă, initial, ele oferă o soluţie convenabilă, sunt componente cu o complexitate şi inteligenţă relativ scăzute. Folosirea lor este indicată atunci când apare necesitatea extinderii reţelei, însă traficul generat pe fiecare segment nu este foarte mare, iar costurile au o pondere importantă în luarea deciziei. Repetoarele trimit fiecare bit de date de pe un segment de cablu pe altul, chiar şi în cazul în care datele conţin pachete improprii sau care nu sunt destinate folosirii în reţea. Aceasta înseamnă că o problemă aparută pe un segment poate afecta orice alt segment. Repetoarele nu acţionează ca filtre, pentru a restricţiona traficul de date şi propagarea problemelor în reţea. De asemenea, repetoarele vor difuza o "avalanşă" de mesaje de pe un segment pe altul, în toată reţeaua. O astfel de "avalanşă" apare atunci când în reţea există atât de multe mesaje de difuzare încât ocupă toată lăţimea de bandă a reţelei. Dacă un dispozitiv răspunde la un pachet care circulă continuu prin reţea, sau dacă un pachet încearcă permanent să contacteze un sistem care nu răspunde, performanţele reţelei vor avea de suferit.

3. Comutator- SWITCH este un dispozitiv care realizează conexiunea diferitelor segmente de reţea pe baza adreselor MAC. Dispozitivele hardware uzuale includ switch-uri, care realizează conexiuni de 10, 100 sau chiar 1000 MO pe secundă, la duplex jumătate sau integral. Jumătate duplex înseamnă că dispozitivul poate doar să trimită sau să primească la un moment dat, în timp ce duplex integral înseamnă posibilitatea trimiterii şi a primirii concomitente de informaţie.Dacă într-o reţea sunt prezente doar switch-uri şi nu există huburi, atunci domeniile de coliziune sunt fie reduse la o singură legătură, fie (în cazul în care ambele capete suportă duplex integral) eliminate simultan. Principiul unui dispozitiv de transmisie hardware cu multe porturi poate fi extins pe mai multe straturi, rezultând switch-ul multilayer.

Fig. 3Caracteristici care pot fi configurate:

comutarea pornit/oprit a unor porturi; viteza de legătură şi setări duplex; setări de prioritate pentru porturi; filtrare MAC; folosirea protocolului Spanning Tree;

29

monitorizarea de către SNMP (simple network management protocol) a dispozitivului şi a legăturii;

oglindirea porturilor (mirroring, monitoring, spanning); agregarea legăturilor(bonding,trunking); setările VLAN (Virtual Local Area Network).

4. Ruter Într-un mediu de reţea în care există mai multe segmente ce folosesc protocoale şi arhitecturi diferite, este posibil ca o punte să nu asigure comunicarea rapidă între toate segmentele.

Fig. 4O reţea complexă necesită un dispozitiv care nu doar să cunoască adresa fiecărui segment, ci să determine şi cea mai bună rută (cale) pentru transmiterea datelor şi filtrarea traficului de difuzare pe segmentul local. Un astfel de dispozitiv se numeşte ruter. Ruterele funcţionează la nivelul de reţea al modelului OSI, ceea ce înseamnă că pot comuta şi ruta (dirija) pachete între diferite reţele. Acest lucru se realizează între reţele printr-un schimb de informaţii specifice protocoalelor între reţelele respective. Ruterele citesc informaţia complexă pe adresa din pachet şi, deoarece funcţionează la un nivel superior punţilor, au acces la informaţii suplimentare. Ruterele au nevoie de adrese specifice. Ele înţeleg doar adresele de reţea care le permit să dialogheze cu un alt ruter, sau cu adresele plăcilor de reţea locale. Ruterele nu pot comunica cu calculatoarele aflate la distanţă. Atunci când ruterele primesc pachete destinate unei alte reţele (aflată la distanţă), le trimit mai departe ruterelor care se ocupă de reţeaua respectivă. Pe măsură ce pachetele sunt transmise de la un ruter la altul, adresele sursă şi destinaţie de la nivelul legatură de date sunt înlăturate şi apoi regenerate. Acest lucru permite unui ruter să dirijeze un pachet dintr-o reţea Ethernet TCP/IP, către un server dintr-o reţea Token Ring TCP/IP. Deoarece ruterele citesc doar pachetele cu adresa de reţea, ele nu vor permite transmiterea în reţea a datelor necorespunzătoare, şi nici a "avalanşelor" de mesaje difuzate, neaglomerând traficul de reţea. Ruterele nu cercetează adresa ruterului destinatar, ci doar adresa reţelei de destinaţie.Pe baza schemei de adresare a unui ruter, administratorii pot împărţi o reţea mare în mai multe reţele mici; deoarece ruterele mici transferă şi nu tratează orice pachet, ele acţionează ca o barieră de siguranţă între segmente. Spre deosebire de punţi, ruterele suportă mai multe cai active între segmentele LAN şi pot alege dintre acestea căi redundante. Deoarece ruterele pot conecta segmente care folosesc metode diferite pentru împachetarea datelor sau de acces la mediu, de obicei există mai multe căi disponibile pentru un ruter. Aceasta înseamnă că, dacă o rută nu este funcţională, datele vor fi transferate totuşi, însă pe alte rute. Un ruter poate urmări traficul într-o

30

reţea pentru a afla care segmente ale acesteia sunt mai aglomerate. Dacă una din rute este foarte aglomerată, ruterul va identifica o altă cale pe care să transmită datele.

Un ruter stabileşte calea pe care o vor urma pachetele de date, determinând numărul de escale între segmentele reţelelor, necesitând o configuraţie minimală.

5. Punct de acces - Access Point

Dispozitiv care conectează dispozitive de reţea fără fir pentru a forma o reţea wireless. Un punct de acces de obicei se conectează la o reţea cu fir, şi poate crea o punte între dispozitive cu fir şi dispozitive fără fir. Distanţele de conectivitate pot varia între câţiva metri şi mai mulţi kilometri. Un punct de acces, care este un emiţător sau un receptor de unde radio se conectează la un LAN prin cablu. El primeşte, stochează şi transmite date de la/către aparatele din WLAN şi cele din LAN şi are o rază de acţiune care merge de la 30 până la 300 de metri. Aceste echipamente, folosite în aer liber, deşi nu sunt proiectate decât pentru folosirea în încăperi, ajung până la 300 - 400 de metri.

Utilizatorii accesează reţeaua WLAN prin adaptoare speciale, care se prezintă sub forma unor plăci PCI sau ISA, pentru PC-urile desktop, sau a unor echipamente externe, pentru notebookuri. Ele funcţionează ca şi plăcile de reţea clasice, iar sistemele de operare instalate le tratează ca pe plăcile de reţea. Practic, faptul că există o conexiune wireless în locul celei prin cablu este transparent pentru sistemul de operare. La faza de configuraţii ca şi în cazul reţelelor LAN, şi la cele WLAN există mai multe topologii.

Fig. 5Cea mai simplă este WLAN-ul independent. De fiecare dată când două PC-uri se află în zona de acţiune a adaptoarelor WLAN, se poate stabili o conexiune. Această configuraţie nu necesită o configurare specială sau administrare. Un punct de acces adăugat acestei configuraţii dublează practic raza de acţiune, funcţionând ca un receptor. Extinzând analogia cu reţelele LAN, punctul de acces funcţionează ca un hub, dublând distanţa maximă dintre PC-uri.

31

6. Modem

Un modem este un dispozitiv care face posibilă comunicarea între calculatoare prin intermediul unei linii telefonice. Atunci când calculatoarele se află prea departe unul de altul, pentru a putea fi legate printr-un cablu standard, modemul permite comunicarea între ele. Într-un mediu de reţea, modemurile servesc drept mijloc de comunicaţie între reţele sau de conectare cu mediul exterior reţelei locale.

Fig. 6

Atunci când un calculator doreşte să transmită informaţii pe o linie telefonică, acestea trebuie să fie în prealabil convertite din semnale binare în semnale analogice, apoi la capătul unde are loc recepţia din semnale analogice în semnale digitale. Pe liniile telefonice semnalele au o variaţie continuă, iar semnalele ce materializează codurile binare au o variaţie discretă.

Echipamentul care realizează aceste transformări se numeşte modem (MOdulator / DEModulator) - echipamentul care acceptă un şir serial de biţi la intrare şi produce un purtător modulat la ieşire (sau vice-versa). Acesta este un periferic inserat între interfaţa serială a calculatorului (semnale digitale cu o variaţie discretă) şi linia telefonică publică (semnale analogice cu o variaţie continuă).

Funcţiile modem-urilorCalculatoarele nu se pot conecta direct la liniile telefonice, deoarece ele comunica prin impulsuri digitale (semnale electronice), iar liniile telefonice pot transporta doar semnale analogice, sunet). Un semnal digital este un semnal discret, având doar două valori: 0 şi 1. Un semnal analogic poate fi reprezentat printr-o curbă continuă, având un domeniu infinit de valori. Modemul de la calculatorul emiţător converteşte semnalele digitale emise de acesta în semnale analogice, pe care le transmite pe linia telefonică. Modemul aflat la celălalt capăt al firului (receptor) reconverteşte semnalele analogice primite în semnale digitale pentru calculatorul receptor. Un modem include:- o interfaţă de comunicaţie serială (RS-232);- o interfaţă pentru linia telefonică RJ-11 (priza de telefon cu 4 fire).

32

- Modemurile sunt disponibile atât ca modele interne (instalate într-un slot de extensie a calculatorului, ca orice placă de interfaţă) sau externe, ca un dispozitiv conectat la calculator printr-un cablu serial (RS-232), care face legătura între portul serial al calculatorului şi conectorul de interfaţă serială al modemului. Modemul foloseşte şi un cablu cu conector RJ11C pentru a se conecta la priza de perete.

Tipuri de modem-uri. Există mai multe tipuri de modem-uri, pentru diverse tipuri de medii de comunicaţie, care necesită metode diferite de transmitere a datelor. Aceste medii se împart în 2 mari categorii, în funcţie de sincronizarea comunicaţiilor:- asincrone- sincroneComunicaţiile prin modem au loc printr-o linie sau cablu de comunicaţie. Performanţele obţinute în reţea, precum şi costurile de implementare sunt determinate de tipul de cablu folosit şi de serviciile de transport. Există 3 factori care influenţează implementarea comunicaţiilor prin modem: - debitul de date;- distanţa;- costurile.

33

Tema 4 Instalarea şi configurarea plăcilor de reţea

Fişa suport 4.1 Descrierea serviciului DNS

DNS (Domain Name System) – este un serviciu care permite referirea calculatoarelor gazdă cu ajutorul adresei literale.

Adresa literală conţine succesiuni de nume asociate cu domenii, subdomenii sau tipuri de servicii. Acest mod de adresare este utilizat exclusiv de nivelul aplicaţie şi este util deoarece permite operatorului uman să utilizeze o manieră prietenoasă şi comodă de localizare a informaţiilor. Forma generala a unei astfel de adrese este

[tip_serviciu].[nume_gazda].[subdomeniu2].[subdomeniu1].[domeniu].[tip_domeniu]

Exemple: www.edu.ro, http://cisco.netacad.net etc

Practic, serviciul DNS transformă adresa IP într-o adresă literală, şi invers. Privit în amănunt, DNS este un soft care gestionează şi controlează o bază de date distribuită, constituită dintr-o sumă de fişiere memorate pe calculatoare diferite-localizate în spaţii geografice diferite, ca pe o singură bază de date.

CERERE CLIENT

www.concursuri.ro

concursuri.com

RĂSPUNS SERVER DNS

Concursuri.com=172.123.84.17

Returnează rezultatul către client

Fig 6.1. Formularea unei cereri către un server DNS

Conform figurii de mai sus, clientul doreşte să acceseze de pe calculatorul său personal pagina web www.concursuri.ro , această cerere este trimisă unui server DNS care o analizează şi returnează ca rezultat adresa IP a staţiei care găzduieşte site-ul solicitat.

În principiu, DNS este alcătuit din trei componente:

Spaţiul numelor de domenii – reprezintă informaţia conţinută în baza de date, structurată ierarhic.

Servere de nume – programe server care stochează informaţia DNS şi răspund cererilor adresate de alte programe

Resolverele – programe care extrag informaţiile din serverele de nume ca răspuns la cererile unor clienţi

Pentru a stabili corespondenţa dintre un nume şi o adresă IP, programul de aplicaţie apelează un resolver, transferându-I numele ca parametru, resolverul trimite un pachet UDP (printr-un protocol de transport fără conexiune) la serverul DNS local, care caută

34

numele şi returnează adresa IP către resolver, care o trimite mai departe apelantului. Înarmat cu adresa IP, programul poate stabili o conexiune TCP cu destinaţia sau îi poate trimite pachete UDP.

În continuare ne vom referi mai în amănunt la spaţiul numelor de domenii.

Internetul este divizat în peste 200 de domenii de nivel superior, fiecare domeniu superior este divizat la rândul său în subdomenii, acestea la rândul lor în alte subdomenii, etc. Domeniile de pe primul nivel se împart în două categorii :generice (com, edu, gov, int, mil, net, org) şi de ţări (cuprind câte o intrare pentru fiecare ţară, de exemplu pentru România : ro).

Fiecărui domeniu, fie că este un calculator-gazdă, fie un domeniu superior, îi poate fi asociată o mulţime de înregistrări de resurse (resource records). Deşi înregistrările de resurse sunt codificate binar, în majoritatea cazurilor ele sunt prezentate ca text, câte o înregistrare de resursă pe linie. Un exemplu de format este:

Nume_domeniu Timp_de_viaţă Clasă Tip Valoare

Nume_domeniu precizează domeniul căruia i se aplică înregistrarea. În mod normal există mai multe înregistrări pentru fiecare domeniu

Timp_de_viaţă exprimă, în secunde, cât de stabilă este înregistrarea. De exemplu, un timp de 60 de secunde este considerat a fi scurt, iar informaţia instabilă, pe când o valoare de ordinul a 80000 de secunde este o valoare mare, informaţia este considerată stabilă.

Tip precizează tipurile înregistrării. Cele mai importante tipuri sunt prezentate mai jos:

Tip Semnificaţie

A Adresa IP a unui sistem gazdă

MX Schimb de poştă

NS Server de nume

CNAME Nume canonic

PTR Pointer

Înregistrarea A păstrează adresa IP a calculatorului gazdă

MX precizează numele calculatorului gazdă pregătit să accepte poşta electronică pentru domeniul specificat. Dacă cineva doreşte de exemplu să trimită un mail lui paul@edu.ro, calculatorul care trimite trebuie să găsească un server la edu.ro dispus să accepte mail. Această informaţie poate fi furnizată de înregistrarea MX

35

NS specifică serverele de nume. De exemplu fiecare bază de date DNS are în mod normal o înregistrare NS pentru fiecare domeniu de pe primul nivel.

Înregistrările CNAME permit crearea pseudonimelor. De exemplu, o persoană familiarizată cu atribuirea numelor în Internet, care doreşte să trimită un mesaj unei persoane al cărui nume de conectare la un sistem de calcul din departamentul de calculatoare din cadrul Ministerului Educaţiei este paul, poate presupune că adresa paul@dc.edu este corectă. De fapt, această adresă nu este corectă, domeniul departamenului de calculatoare de la Ministerul Educaţiei fiind depc.edu. Ca un serviciu pentru cei care nu ştiu acest lucru, totuşi, se poate genera o intrare CNAME pentru a dirija persoanele şi programele în direcţia corectă.

Tipul PTR se referă, la fel ca şi CNAME la alt nume. Spre deosebire de CNAME care este în realitate o macro-definiţie, PTR este un tip de date , utilizată în practică pentru asocierea unui nume cu o adresă IP, pentru a permite căutarea adresei IP şi obţinerea numelui sistemului de calcul corespunzător. Acest tip de căutări se numesc căutări inverse (reverse lookups).

Valoare poate fi un număr, un nume de domeniu sau un cod ASCII

Exemplul de mai jos poate fi un mic segment dintr-o posibilă bază de date DNS pentru an.ofd.nl

an.ofd.nl 86400 A 194.43.54.234

ros.an.ofd.nl 86400 MX 2 iris.an.ofd.nl

www.an.ofd.nl 86400 CNAME dream.an.ofd.nl

36

SEM ITest 1 Retele de calculatoare

Numele si prenumele ………………………………….Clasa ………………..

I. Următoarele subiecte au o singură variantă corectă de răspuns. Încercuiţi varianta corectă. (2 p)

1. Tehnologia de transmisie a datelor este:

a. client-server

b. punct la punct

c. peer to peer

d. simplex

2. Tipuri de resurse partajate de o reţea sunt:

a. servicii, aplicaţii, conductoare

b. servicii, spaţii de stocare, fibra optică

c. servicii, spaţii de stocare, aplicaţii

d. servicii, spatii de stocare, aplicaţii, hub-uri

3. Half-duplex este:

a. transmisia datelor într-un singur sens

b. transmisia datelor în ambele direcţii simultan

c. transmisia datelor în ambele direcţii

d. transmisia datelor în ambele direcţii alternativ

4. Informaţiile partajate sunt gestionate de un calculator cu rol de server, într-o reţea de tip:a. peer to peerb. client-serverc. hibrided. cu difuzare

II. Specificaţi prin A (Adevărat) sau F (Fals) valoarea de adevăr a următoarelor propoziţii: (2p)

37

1. Transmisia prin difuzare utilizează un singur canal de comunicaţie partajat de toate staţiile din reţea. Comunicaţia se face prin pachete, care pot fi primite simultan de toate staţiile.

2. În transmisia punct la punct un rol important îl au algoritmi specializaţi de dirijare. Tehnica este caracteristică reţelelor mici.

3. O reţea de calculatoare reprezintă un mod de conectare a unor calculatoare individuale, astfel încât să poată folosi în comun anumite resurse.

4. Lăţimea de bandă se măsoară în bps (biţi pe secundă).

III.Completaţi rebusul cu denumirea corectă a topologiilor: (2 pct)

T1

O2

P3

O4

L5

O6

G7

I8

A

1. În această topologie există un punct de conectare central la care se conectează toate staţiile cu ajutorul unui cablu.

2. Metodă folosită pentru a face transferul informaţiilor între calculatoare.3. În această topologie fiecare dispozitiv are conexiune directă cu celelalte.4. În această topologie staţiile trimit pachetele atunci când reţeaua este liberă.5. Controlează accesul la reţea cu ajutorului unui jeton digital.

38

6. Combină caracteristicile topologiile magistrală şi stea.7. Foloseşte un cablu de conexiune la care sunt conectate toate calculatoarele.8. În această topologie fiecare dispozitiv este conectat la următorul.

IV. Clasificaţi şi definiţi reţelele de calculatoare din punctul de vedere a ariei de răspândire, al modului de administrare şi al mediului de transmisie: (3 p)

39

SEM ITest 2 Retele de calculatoare

Numele si prenumele ………………………………….Clasa ………………..

I. Scrieţi pe foaia de examen litera corespunzătoare răspunsului corect: (2 p)1. Care din următoarele tehnologii care respectă stardardul Ethernet 802.3 este

cunoscută şi sub numele de Gigabit Ethernet:a. 100 BASE-TXb. 1000 BASE-Tc. 10 BASE-Td. Varianta a. şi b.

2. Lungimea maximă a unui segment de cablu folosit în 100 BASE-TX este:a. 100 mb. 100 kmc. 100 cmd. 1,00 m

3. Raza de acţiune a standardului IEEE 802.11n este:a. 45,7 mb. 250 mc. 4,57 md. 25,0 m

4. T din numele tehnologiilor Ethernet reprezintă:a. fibra opticăb. cablu torsadatc. frecvenţad. varianta b. şi c.

II. În coloana A sunt indicate standardele WI-FI, iar în coloana B frecvenţa şi lăţimea de bandă. Scrieţi pe foaia de examen asocierile dintre cifrele din coloana A şi literele corespunzătoare din coloana B (1 p).

A B

Standardul Lăţime de bandă/ Frecvenţă

1. IEEE 802.11a a. până la 11 Mbps, 2,4 Ghz

2. IEEE 802.11b b. până la 54 Mbps, 2,4 Ghz

3. IEEE 802.11g c. până la 54 Mbps, 5 Ghz

40

4. IEEE 802.11n d. până la 540 Mbps, 2,4 Ghz

III. Completaţi cu informaţia corectă spaţiile libere: (2,5 p)a. Arhitectura Token Ring este integrată în sistemele ..........1.........şi utilizează o

tehnologie fizică-stea cablată inel numită .......2.... .......3......Din exterior reţeaua pare a fi proiectată ca şi o…4…… Calculatoarele sunt conectate la un ......5.... central, numit MSAU. Se foloseşte o topologie logică de ......6...... a .........7.....

b. Arhitectura F.D.D.I este bazată pe o topologie fizică de tip .....8.....dublu, unul este ......9....., folosit pentru transmiterea informaţiilor, iar celălalt......10......., folosit pentru back-up.

IV. Trataţi tema „Arhitectura Ethernet ” după umătoarea structură de idei (3.5 p): - mediul fizic prin care se transmit datele

- metoda de control al accesului la mediu

- cadrul Ethernet

41

BIBLIOGRAFIE

1. Munteanu, Adrian. Greavu, Valerică (2006). Reţele locale de calculatoare, Iaşi: Editura Polirom

2. Tanenbaum, Andrew. (2003). Retele de calculatoare, Bucureşti: Editura Byblos

3. Timofte, Carmen. Constantinescu, Radu. Ilie-Nemedi, Iulian. Reţele de calculatoare. Caiet de seminar . La http://biblioteca-digitala.ase.ro/biblioteca/ 20.05.2009

4. ***. La http ://cisco.netacad.net/cnams/dispatch 01.05.2009

5. ***. La http://ralphb.net/IPSubnet 30.05.2009

6. ***. La www.ethermanage.com/ethernet/ethername.html 30.05.2009

7. ***. La http : //en.wikipedia.org/wiki/LAN 3.06.2009

8. ***. La http : //en.wikipedia.org/wiki/Wireless_LAN 3.06.2009

9. ***. La http : //en.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer 4.06.2009

10.***. La http : //en.wikipedia.org/wiki/Client_server 4.06.2009

11.***. La http : //en.wikipedia.org/wiki/Token_Ring 4.06.2009

12.***. La http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP 30.05.2009

13.***. La http://ro.wikipedia.org/wiki/TCP/IP 4.06.2009

42