reţele de calculatoare - bookcad · pdf file04.01.2011 reţele de calculatoare 4 1. ce este...

Reţele de calculatoare

Lect. Adrian Runceanu

Universitatea “Constatin Brâncuşi” Târgu-Jiu

Facultatea de Inginerie

Catedra de Automatică şi Stiinte Aplicate

An şcolar 2010-2011

04.01.2011 Reţele de calculatoare 2

Curs 9

Protocoale şi adrese de

reţea


Protocoale şi adrese de reţea

1. Ce este un protocol

2. Cele patru categorii principale de protocoale:

2.1. TCP/IP

2.2. IPX/SPX

2.3. NetBIOS / NetBEUI

2.4. Apple Talk

3. Adrese de reţea



Reprezintă un standard sau o convenţie

asupra modului de desfăşurare a unui

anumit lucru – în cazul reţelelor:

protocoalele permit calculatoarelor să

comunice între ele printr-un limbaj comun.

Prin protocol se înţelelge o suită (stivă)

de protocoale ce lucrează împreună (de

exemplu TCP/IP)


Protocoalele nu sunt identice din punctul de vedere: al eficienţei,

vitezei de lucru,

consumului de resurse (în funcţie de dimensiunea header-ului, de exemplu),

uşurinţei în instalare,

uşurinţei în administrare

diferenţele sunt date: de tipul reţelei,

tipul infrastructurii acesteia (un singur segment sau mai multe, separate printr-un ruter),

dacă protocolul este rutabil sau nu, de tipul clienţilor din reţea (Microsoft Windows, Novell Netware, Apple Talk,

tipul de echipamente existent în reţea

si modul cum este utilizat protocolul.


Sarcinile şi activităţile asociate diferitelor

nivele ale modelului OSI sunt îndeplinite

de către protocoale:

de exemplu, segmentarea datelor la nivelul de

transport,

adresarea logică la nivelul de reţea,

construirea cadrelor la nivelul legăturilor de

date)

Modelul OSI este intangibil, nu reprezintă o

componentă de reţea, este numai un ghid

pentru proiectarea şi administrarea reţelelor.


Protocoale reţea



2.1. TCP/IP

2.2. IPX/SPX


2.4. Apple Talk

3. Adrese de reţea


2. Cele patru suite principale de

protocoale 2.1. TCP/IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol)

Cel mai răspândit protocol – limbajul Internetului

2.1.1. Prezentare generală

Reprezintă o suită de protocoale – cuprinde un număr de protocoale care lucrează împreună, pentru a asigura diferite componente ale funcţionalităţii reţelei;

Dezvoltat de DoD(Department Of Defense) la sfârşitul anilor ’60, pentru reţeaua ARPANet;

Este “cross-platform” – poate să comunice cu diferite tipuri de calculatoare care suportă TCP/IP (PC,Unix,MacIntosh);

Standardul “de facto” al Internetului – nu este vorba de un standard formalizat, ci de un standard adoptat de toată lumea.


2.1.2. Modelul OSI şi modelul TCP/IP

Modelul OSI – un ghid pentru proiectarea infrastructurii unei reţele şi

a protocoalelor de reţea

Fiecare suită de protocoale are propriul model, care defineşte

funcţionalitatea reţelei în interiorul suitei de protocoale

Modelul TCP/IP – modelul lumii reale.

GUI

Protocoalele FTP, HTTP,Telnet

Stabilirea conexiunii, asigurarea conexiunii “end-to-end”

Protocoalele: TCP, UDP

Adresarea logică – adrese IP

Protocolul: IP

Formatarea datelor, plasarea

informaţiei pe cablu


2.1.2 Principalele protocoale ale suitei TCP/IP

Internet Ptotocol – IP

Functioneaza la nivelul Internet al modelului TCP/IP

Asigura informatia despre cum si unde trebuie livrate datele:

Adresa sursei

Adresa destinatiei

Cum trebuie livrata informatia

Protocol fara conexiune – nu este sigur si nu garanteaza

livrarea datelor

Este protocolul care aloca adrese logice gazdelor (adrese IP):

- automat, prin intermediul serverului DHCP

- manual prin introducerea unei adrese IP


Transmission Control Protocol - TCP

Funcţioneză la nivelul de transport al

modelului TCP/IP

Protocol orientat pe conexiune, ceea ce

înseamnă că, înainte ca TCP să transmită

date, conexiunea trebuie să fie stabilită

Este un protocol sigur, compensând

astfel lipsa conexiunii şi siguranţa redusă

din protocolul IP


User Datagram Protocol – UDP Protocol fără conexiune nu este garantată

livrarea datelor

Header(antet) minim

Rapid şi eficient

Comparaţie între TCP şi UDP pe modelul

transmiterii poştei:

scrisoarea trimisă nu se ştie dacă a ajuns

sau nu la destinaţie = UDP

scrisoarea, cu confirmare de primire trimisă

la recepţie confirmare de primire = TCP


Exemplu de utilizare UDP (rapid şi eficient)

pentru “streaming audio/video”.

Deşi pe ecran mai apar deformări sau

întreruperi, calitatea de ansamblu a prezentării nu

este afectată.

TCP ar cere retransmiterea pachetelor

pierdute !!! Idem pt. Broadcast – transmisie rapidă şi eficientă


File Transfer Protocol – FTP

Protocol orientat pe conexiune – conexiunea trebuie să fie

stabilită pentru a transfera fişiere între server-ul FTP şi

clientul FTP

Trimite şi recepţionează fişiere via TCP/IP

Constă dintr-un client şi un server

Transferă fişiere simplu şi eficient !

Permite stabilirea unei conexiuni (prin intermediul unui

program existent pe desktop) cu server-ul FTP, după care

transferă fişierul într-un mod orientat pe conexiune.


HyperText Transfer Protocol – HTTP

Reprezintă alt mod de transfer fişiere (există situaţii

când se oferă ambele posibilităţi de transfer fişiere, în

cazul când există un firewall, care va opri un anumit tip

de trafic, de exemplu blochează traficul FTP)

Asigură traficul web

Este neorientat pe conexiune


Simple Mail Transfer Protocol – SMTP

Transferă e-mail între servere de pe Internet sau

din alte reţele bazate pe TCP/IP sau de la client

la server-ul de e-mail

Utilizează o metodă simplăde cerere şi răspuns

la transferul mesajelor


2.1.3. PORT

Punct final al unei conexiuni logice

Porturile asigură accesul la servicii specifice,

atunci când se face conectarea la o adresă IP:

Conectare la server web

Conectare la server FTP


Pentru ca PC-ul să se conecteze la un

server web, el se conectează la o adresă IP.

Dar trebuie specificat şi portul la care se

doreşte conectarea.

De exemplu, dacă se precizează portul 80,

clientul solicită aplicaţiile de pe server care

asigură servicii web.

Dacă pe acelaşi server sunt disponibile şi

servicii FTP (serverul având aceeaşi adresă

IP), trebuie precizat alt port.


Portul este utilizat numai în context cu o

anumită adresă IP.

De exemplu:

Aceeaşi adresă IP :

192.168.1.10 : 80 - HTTP servicii web

192.168.1.10 : 21 - FTP trafic FTP


Se pune problema “de unde ştie numărul portului ?”

În fapt există aşa numitele porturi “well known”, având valori cuprinse între 0 - 1023, definite iniţial de RFC 1700, declarat “obsolete” de RFC 3232, fiind actualmente înlocuit cu o bază de date on-line, ce poate fi accesată la adresa site-ului oficial al “Internet Assigned Numbers Authority” (IANA):

http://www.iana.org/assignements/port-numbers

Numerele porturilor sunt împărţite în trei categorii:

Well known ports 0 – 1023, alocate de IANA

Registered ports 1024 – 49151

Dynamic and/or private ports 49152 - 65535





Întotdeauna serviciul HTTP va fi asociat portului “well known” 80, deci nu trebuie specificat.

Similar:

21 – FTP

23 – Telnet

25 – SMTP

53 – DNS

118 – Servicii SQL

143 – IMAP

443 – HTTPS


Deoarece în adresa (care este aceeaşi) se

precizează protocolul (ftp:// ...), automat

acestei cereri îi este asociat portul 21 de pe

server.

Se stabileşte o conexiune şi apoi poate fi

transferat fişierul.

Similar cererii “http:// ...“ îi este asociat

portul 80,

respectiv portul 25 pentru e-mail


Un server poate “asculta” simultan la mai multe

porturi.


Este posibilă schimbarea numerelor porturilor

utilizate, de exemplu, pe server-ul care

găzduieşte o pagină de web să-i fie alocat portul

8080 (pentru a asigura un minim de securitate).

Există disponibile 65536 porturi !

La solicitarea serviciului http://..., automat i se

asociază portul 80 eroare !

Corect, numai cunoscând numărul portului se

poate solicita serviciul:

http://www.... : 8080

http://www/


2.1.4. TCP/IP – Adrese IP TCP/IP lucrează într-un “spaţiu” de adrese de

32 biţi > 4 miliarde de adrese IP disponibile

(32 biţi 232 adrese posibile = 4.294.967.296)

Fiecare adresă este împărţită în 4 octeţi, scrisă în format zecimal

Domeniul maxim de valori pentru un octet este 0 – 255 (prima valoare corespunzând situaţiei când toţi biţii sunt 0, iar a doua când toţi biţii sunt 1).

Exemple:

63.24.100.240 - adresă IP validă

63.24.310.240 - adresă IP invalidă


Adresa IP are două componente:

Identificatorul de reţea (Network ID) –

identifică reţeaua căreia îi aparţine

gazda;

Identificatorul de gazdă (Host ID) –

este o adresă individuală, unică în

cadrul reţelei respective, alocată

gazdei;

Două gazde care au în adresa lor IP

acelaşi identificator de reţea, se află pe

aceeaşi reţea.


Determinarea punctului de separaţie între cei doi identificatori ai adresei IP se face cu ajutorul măştii de subreţea (Subnet Mask)

Masca de subreţea (care este o adresă tot de 32 biţi) permite determinarea modului cum sunt utilizaţi biţii din adresa IP: porţiunea din masca de subreţea care are biţii 1, indică

identificatorul de reţea.

Exemplu:


Ruterul are câte o interfaţă de reţea pt. fiecare reţea adrese IP pentru

fiecare interfaţă


Poartă implicită (default gateway) reprezintă de fapt

ruterul, care asigură comunicaţia între reţele.

La configurarea proprietăţilor TCP/IP pentru primul

calculator:

Acestea sunt cele trei elemente necesare pt.

comunicarea într-o reţea TCP/IP


Pentru Windows 2000 (dar similar şi pentru alte S.O) setarea celor trei adrese: My Network Places Properties clic pe denumirea

interfeţei de reţea ce se doreşte configurată Properties Internet Protocol (TCP/IP) Properties Use the following IP address introducerea manuală a datelor pentru cele trei adrese OK

Dacă este instalat server-ul DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) se poate obţine o adresă IP automat.

Poarta implicită (Default Gateway) asigură posibilitatea comunicării în afara reţelei proprii – un loc unde să fie trimise datele (ruter), a cărui sarcină în continuare este de a găsi calea către destinaţia finală.


Protocoale reţea



2.1. TCP/IP

2.2. IPX/SPX


2.4. Apple Talk

3. Adrese de reţea


2.2. IPX/SPX – Internetwork Packet Exchange/

Sequence Packet Exchange

Suită de protocoale (asemănătoare TCP/IP),

dezvoltată iniţial de Xerox în anii ’70 şi adoptată de

Novell în anii ’80

Este utilizat în reţelele locale Novell Netware

Obs. Începând cu versiunea 5.0, Novell netware

utilizează suita TCP/IP ca protocol implicit.


2.2.1. IPX – Internetwork Packet Exchange

Lucrează la nivelul de reţea al modelului OSI;

Asemeni IP, este un protocol fără conexiune;

Siguranţa transmisiei este asigurată de protocolul de nivel superior SPX.

2.2.2. SAP – Service Advertising Protocol

Utilizat de serverele Netware pt. a anunţa serviciile pe care le oferă;

Implicit, anunţurile sunt transmise la fiecare 60 secunde adaugă extratrafic reţelei.


2.2.3. NCP – Netware Core Protocol

Gestionează cererile de servicii (File/Print)

Lucrează la nivelele de prezentare şi sesiune ale modelului OSI

Funcţia principală: este o componentă de transfer între un client (de exemplu Windows NT sau Windows 2000) ce accesează un server Netware

2.2.4. Adresarea în IPX/SPX

Ca şi la TCP/IP, adresele constau din două părţi:

adresa reţelei – alocată de administrator la instalarea

server-ului – 8 biţi adresă hexazecimală. Exemplu:

0000AABB

adresa nodului – este adresa MAC a dispozitivului

respectiv

Exemplu de adresă completă: 0000AABB : 03 C0 2F 60 93 F7


Protocoale reţea



2.1. TCP/IP

2.2. IPX/SPX


2.4. Apple Talk

3. Adrese de reţea


2.3. NetBIOS – Network Basic Input / Output

System Dezvoltat de IBM şi ulterior adoptat de Microsoft

Este un protocol foarte rapid şi eficient, dar nu este rutabil

utilizat pt. reţele mici Windows NT şi Windows 2000 pentru

identificarea calculatoarelor din reţea (după numele NetBIOS)

Numele NetBIOS =< 15 caractere, iar al 16-lea caracter este

un număr hexazecimal, ce reprezintă tipul serviciului oferit de

respectivul calculator

Servicii oferite de NetBIOS:

Name Service – la instalarea unui S.O. Windows

calculatorului i se alocă un nume NetBIOS

Session Service – serviciu orientat pe conexiune, ce

permite stabilirea de conexiuni secvenţiale pentru schimbul

de date, analog TCP

Datagram Service – serviciu fără conexiune, analog IP.


NetBEUI – NetBIOS Extended User Interface

Formă înbunătăţită a NetBIOS, ce furnizează un cadru

(frame) formalizat pentru transmisia de date;

Este eficient şi rapid, uşor de instalat (nu necesită

introducerea manuală a adreselor nodurilor reţelei;

Nu est rutabil;

Este adecvat reţelelor mici, cu un segment;

Funcţionează pe bază de broadcast, care nu trece de

rutere;

Din punctul de vedere al adresării, numele NetBIOS

reprezintă adrese.


Exemplu:

Presupunem o reţea cu 10 calculatoare.

Dacă PC1 vrea să comunice cu PC2, trimite un

broadcast, iar PC2 îi răspunde cu adresa sa

MAC, după care cele două calculatoare pot

comunica direct


Protocoale reţea



2.1. TCP/IP

2.2. IPX/SPX


2.4. Apple Talk

3. Adrese de reţea


2.4. Apple Talk

Dezvoltat de Apple Computers pentru a oferi facilităţi

educaţionale sau grafice;

Reţelele Apple Talk sunt separate în grupuri logice,

denumite zone;

O reţea poate conţine mai multe zone, dar fiecare nod

poate aparţine unei singure zone.


Staţiile de lucru sunt MacIntosh;

Zonele trebuie să fie alăturate. Chiar dacă două

calculatoare nu sunt pe acelaşi cablu, ele pot fi în

aceeaşi zonă;

Este un alt concept de gestionare a reţelei.

2.5.1. Adresarea în reţelele Apple Talk Adresarea este foarte simplă: adresele sunt alocate

dinamic (automat) atunci când se conectează iniţial la

reţea.

Fiecare server are un grup (pool) de adrese

disponibile pentru a fi alocate fiecărui calculator, atunci

când acesta se conectează.

Nici utilizatorii, nici administratorul nu face alocări de

adrese.


Protocoale reţea



2.1. TCP/IP

2.2. IPX/SPX


2.4. Apple Talk

3. Adrese de reţea


Adresarea MAC prezinta avantaje la nivelul fizic si legatura de date dar problema se complica in cazul nivelelor superioare.

In retelele mari, atunci cand exista mai multe retele locale interconectate prin echipamente de rutare, identificarea dispozitivelor nu se poate face in acest mod deoarece alocarea adreslor MAC nu respecta o anumita ordine, fiind asociata direct interfetei hardware.

Mai mult, un dispozitiv se poate gasi la momente diferite in retele diferite (notebook-uri, de exemplu) iar ruterele nu pot sa localizeze un dispozitiv in mai multe locatii.


Adresele MAC sunt asociate in mod direct interfetei fizice si deci sunt relocate odata cu acestea.

Din acest motiv s-a introdus un alt mod de adresare, independent de dispozitiv, care permite localizarea unei adrese in mod unic, din aproape in aproape, in mod asemanator cu localizarea adreselor postale: tara, oras, strada, numar.

Aceste tipuri de adrese su numesc adrese Internet numerice, adrese de retea sau adrese IP (Internet Protocol).


Pentru a putea fi identificate in cadrul retelei,

sistemele interconectate (gazde sau host–uri) trebuie

sa poata fi localizate printr-o adresa unica.

In scurta istorie a Internetului s-au folosit mai multe

sisteme de adresare si mai multe modalitati de

specificare a acestora.

In prezent specificarea unei adrese se poate face in

doua moduri:

specificare numerica, prin siruri de numere, numita

adresare IP;

specificare de domenii/subdomenii/nume, prin succesiuni

de campuri literale despartite prin punct, numita si adresare

literala. Aceasta este utilizata pentru accesarea serviciilor

Internet si este asociata cu interactiunea cu operatorul uman.


Întrebări?

reţele de calculatoare - bookcad · pdf file04.01.2011 reţele de calculatoare 4 1. ce este...

Documents