sinteza retele calculatoare

45
Retele de calculatoare Notiuni introductive 1. RETEA DE CALCULATOARE, COMPONENTE, UTILIZARI 2. HARDWARE-UL RETELEI 3. PROGRAMELE DE RETEA 4. MODELE DE REFERINTA 5. STANDARDIZAREA RETELELOR 6. EXEMPLE DE RETELE, SECURITATE

Upload: andrei-bogdan

Post on 23-Jun-2015

515 views

Category:

Documents


26 download

DESCRIPTION

Sinteza retele calculatoare

TRANSCRIPT

Page 1: Sinteza retele calculatoare

Retele de calculatoare Notiuni introductive

1. RETEA DE CALCULATOARE, COMPONENTE, UTILIZARI

2. HARDWARE-UL RETELEI 3. PROGRAMELE DE RETEA 4. MODELE DE REFERINTA 5. STANDARDIZAREA RETELELOR 6. EXEMPLE DE RETELE, SECURITATE

Page 2: Sinteza retele calculatoare

CAPITOLUL 1.

RETEA DE CALCULATOARE, COMPONENTE, UTILIZARI

În secolul nostru, domeniul calculatoarelor a cunoscut un progres spectaculos într-un timp scurt, astfel calculatoare de dimensiuni mici sunt produse pe scar larg . Vechiul centru de calcul, în care se afla un calculator mare care rula programe este de mult dep it, locul lui fiind luat de mai multe calculatoare interconectate care formeaza o re ea de calculatoare

1.1 RETEA O retea este un sistem conectat de obiecte sau de oameni. Cel mai simplu exemplu de retea este sistemul telefonic care conecteaza oameni din diferite colturi ale lumii ce au acces la un telefon. Reteaua de calculatoare lucreaza similar cu reteaua telefonica si este folosita tot pentru comunicatii intre utilizatori conectati intre ei si care transmit date

1.2 RETEA DE CALCULATOARE

Prin re ea de calculatoare intelegem o colec ie de calculatoare autonome interconectate care sunt capabile s schimbe informa ii între ele si sa partajeze resurse

Conceptul de interconectare a unor calculatoare care partajeaza resurse se numeste lucru in retea. Retelele au anumite componente, functii si caracteristici comune:

Dimensiunea, tipul i forma re elelor sunt diferite. O re ea cuprinde dou sau mai multe calculatoare (work stations), imprimante i servere legate între ele care împart informa ii i/sau resurse.

1.3 COMPONENTELE UNEI RETELE

1.3.1. Echipamentele de calcul, numite si noduri:

Serverul este calculatorul care isi ofera resursele spre a fi utilizate de catre statiile de lucru si care asigura servicii de retea.

Exemple de resurse: imprimante, hard-discuri, foldere, fisiere. Exemple de servicii: gestionarea accesului la foldere si fisiere partajate (file server

server de fisiere), gestionarea imprimantelor de retea (print-server / server pentru imprimante), gestionarea mesageriei electronice (comunication server / server de comunicatii).

Statii de lucru sau statii client: sunt echipamente care beneficiaza de serviciile oferite de unul sau mai multe servere.

1.3.2. Resurse partajate Informa iile i resursele partajate în re ea pot fi: fi iere de date, programe, imprimante, modemuri, etc.:

Page 3: Sinteza retele calculatoare

Resurse hardware (dispozitive fizice cum ar fi: imprimante, hard-discuri, modemuri, scanere).

Resurse software (programe, fisiere, foldere, servicii).

Resursele partajate sunt oferite de echipamente care joaca rol de server.

1.3.3. Mediile de transmisie, pot fi: medii de transmisie cu suport fizic, comunicatii fara fir, sistemul telefonic, cablul tv. Mediile de transmisie cu suport fizic au trei caracteristici tehnice principale: Capacitatea benzii de transmisie:

Se exprima prin l rgimea (latimea) de band : - Este limitata si de aceea trebuie utilizata cat mai eficient mai ales in cazul

retelelor de mari dimensiuni. - Se cumpara de la un ISP (internet service provider). - Determina in mod direct performanta retelei. - In lumea comunicatiilor, termenul de band

se refer

la banda de frecvente utilizat de mediul de transmisie.

- Este m surat în megabiti pe secund (Mbps). Atenuarea :

Este fenomenul prin care semnalele electromagnetice pierd din puterea cu care au fost transmise în mediu prin cresterea distantei fat de sursa emitenta.

Apare deoarece mediul de transmisie absoarbe o parte din energia semnalelor. - Se impun limit ri ale distantei pe care un semnal o poate parcurge f r

a dep si un anumit nivel de degradare.

- Cu cât semnalul este receptionat la o mai mare distant

fat

de surs , cu atât posibilitatea de a fi decodificat corect este mai mic

din cauza atenu rii si a interferentelor.

Interferentele electromagnetice (ElectroMagnetic Interferences - EMI) :

Sunt cauzate de unde electromagnetice externe care afecteaz

semnalul util si fac dificil decodificarea la receptie.

Unele medii de transmisie sunt mai afectate de interferente decât altele. Mediul de transmisie este cel care asigura conexiunea fizica intre echipamentele retelei. Mediile de transmisie cu suport fizic se mai numesc si GHIDATE si pot fi :

1.3.3.1. Medii magnetice - Metoda simpla de transport a datelor de la un calculator la altul este utilizarea benzii

magnetice, a Cd-urilor , a DVD-urilor sau a stick-urilor.

1.3.3.2 Cablul torsadat :

Este cel mai vechi si mai utilizat mediu de transmisie

Este format dintr-o pereche de fire de cupru izolate, cu o grosime de 1mm fiecare, impletite in forma elicoidala.

Este folosit in sistemul telefonic,

Prin el se pot transmite atat semnale analogice cat si digitale.

Se poate intinde pe multi kilometri fara amplificare, pentru distante mari, se folosesc repetoare.

Cele mai importante tipuri de cabluri torsadate sunt :

Page 4: Sinteza retele calculatoare

- Cablurile torsadate din categora 3 - formate din doua fire izolatoare rasucite unul in jurul celuilalt cu pas mare

- Cablurile torsadate din categora 5

Sunt similare celor din categoria 3, dar au mai multe rasuciri pe centimetru,

Au o interferenta scazuta asigurand astfel calitatea semnalului pe distante mari.

Sunt folosite pentru comunicatiile la viteze mari intre calculatoare.

Cabluri categoria 5 UTP, FTP si STP o Cablul UTP este cel mai ieftin si cel mai usor de instalat insa

nu ofera protectie la interferentele electromagnetice spre deosebire de cel STP care pe langa folia metalica ce protejeaza cele 8 fire prezinta cate o folie pentru fiecare pereche din cele 4;

o Cablul FTP este un cablu ce se afla intre cel UTP si cel STP fiind ecranat doar cu folia ce protejeaza cele 8 fire;

o Cablurile FTP si STP trebuiesc impamantate datorita prezentei foliei metalice protectoare care se poate comporta ca o antena;

1.3.3.3 Cablu coaxial :

Are ecranare mai buna decat cablul torsadat si poate acoperi distante mai mari la rate de transfer mai mari. Este format dintr-o sarma de cupru rigida, protejat de un material izolator care la randul sau este incapsulat intr-un conductor circular sub forma unei plase strans intretesuta. Conductorul exterior este acoperit cu un invelis de plastic protector. Mai jos este prezentata o vedere in sectiune a cablului coaxial.

Avantaje: - Adecvat pentru transmisia de inalta frecventa, - Utilizabil pentru distante mari, permite rate de transmisie pana la 50Mbit/s

Dezavantaje: - Cabluri relativ groase si inflexibile, - Costuri ridicate, - Componente de interconectare relativ scumpe

1.3.3.4 Fibra optica

Sistemul de transmisie optica este format din trei componente : - Sursa de lumina (un impuls de lumina inseamna un bit cu valoarea 1, iar

absenta luminii indica un bit cu valoarea 0), - Mediul de transmisie (o fibra foarte subtire de sticla) - Detectorul.

Prin atasarea unei surse de lumina la un capat al fibrei optice si a unui detector la celalalt, obtinem un sistem unidirectiopnal de transmisie a datelor care

- Primeste un semnal electric, - Converteste semnalul - Transmite semnalul sub forma de impulsuri luminoase - Reconverteste iesirea in semnale electrice la receptie.

Page 5: Sinteza retele calculatoare

Cablurile din fibra optica se deosebesc de cele coaxiale prin faptul ca nu au acel material conductor exterior sub forma unei plase. Sectiunea unei singure fibre cuprinde:

- In centru, miezul de sticla prin care se propaga lumina; - Pentru a pastra lumina in miez acesta este imbracat in sticla cu un indice de

refractie mai mic; - Totul este protejat cu o invelitoare subtire din plastic.

Fibrele sunt grupate mai multe impreuna si sunt protejate de o teaca protectoare.

Atat emitatorul cat si receptorul au pentru viteze : - Pana la cca. 20Mbit/s, diode electro-luminiscente si rezistente optice, - Mai mari (pana la 400Mbit/s) diode laser la emisie si fotodiode la receptie.

Avantajele fibrei optice: - Are largimea de banda mult mai mare decat a firelor de cupru, - Nu este afectata de socurile electrice, de interferenta campului

electromagnetic sau de caderile de tensiune, si nici de substantele chimice corozive din aer, fiind ideala pentru mediile aspre din fabrici.

- Este subtire si foarte usoara (o mie de cabluri torsadate cu o lungime de 100 de km cantaresc 8000 de kg pe cand doua fibre cu capacitate mai mare cantaresc doar 100 de kg).

- Fibrele nu disipa lumina si de aceea sunt foarte dificil de interceptat, ceea ce le ofera o excelenta securitate impotriva unor potentiale tentative de interceptare.

Dezavantaje fibrei optice: - Necesita o pregatire speciala a personalului de instalare - Se deterioreaza usor la indoire - Deoarece transmisia optica este unidirectionala, comunicatiile bidirectionale

necesita fie doua fibre, fie doua benzi de frecventa diferite pe aceeasi fibra , - Interfetele pentru fibra costa mai mult decat interfetele electrice.

Revenind la conceptul de interconectare, am vazut ca interconectarea se realizeaza prin diferite medii de transmisie. Pentru conexiunile wireless se utilizeaza semnalul radio, tehnologia laser (infrarosu) sau transmisiunile prin satelit.

1.3.3.5 Undele radio

Sunt utilizate atat in comunicatiile interioare cat si in cele exterioare,

Se genereaza usor si pot parcurge distante mari.

Patrund prin ziduri si se propaga in orice directie de la sursa. - La frecvente joase, se propaga usor prin obstacole, puterea semnalului scazand

odata cu distanta de la sursa. - La frecvente inalte, tind sa se propage in linie dreapta si sa ricoseze din

obstacole.

Sunt absorbite de ploaie,

In benzile de frecventa VFL (foarte joasa), LF (joasa) si medie MF, undele radio se propaga la sol, fiind detectate:

- Pana la aproximativ 1000Km pentru frecventele mai joase, - Si pe distante mai mici pentru cele mai inalte.

Page 6: Sinteza retele calculatoare

Undelor radio AM sunt difuzate in banda MF.

In benzile de frecventa inalta si foarte inalta, undele de la sol tind sa fie absorbite de Pamant.

Daca ating Ionosfera (la o inaltime de 100-500Km), undele sunt reflectate de aceasta si trimise inapoi pe Pamant.

Comunicatiile armatei folosesc benzile de frecvente inalte si foarte inalte.

1.3.3.6 Microundele

Au frecventa peste 100 MHz,

Se propaga un linii aproximativ drepte

Pot fi directionate.

Nu trec usor prin zidurile cladirilor.

Unele unde pot fi reflectate de straturile atmosferice joase si pot intarzia mai mult decat undele directe. Undele intarziate pot sosi defazate fata de unda directa, anuland astfel semnalul (efect de atenuare multi-cai (multi-path fading)).

Comunicatiile cu microunde sunt, ieftine de aceea sunt folosite la: - Telefonia pe distante mari, - Telefonia celulara - Televiziune.

Acest avantaj de comunicatii ieftine vine din faptul ca nu sunt necesare drepturi de acces la drum. Cumparand un mic teren la fiecare 50 Km si montand un turn pe el, se poate ocoli sistemul telefonic si se poate realiza o comunicare directa.

Prin intermediul microundelor, se pot transmite date la viteze superioare, cu performante mai bune decat ale frecventelor radio.

1.3.3.7 Undele infrarosii si milimetrice

Sunt larg folosite pentru comunicatiile pe distante mici.

Telecomenzile pentru televizoare, aparate video sau combine muzicale folosesc comunicatiile in infrarosu.

Sunt relativ directionale, ieftine si usor de construit,

Nu trec prin obiecte solide. Acesta este un avantaj, deoarece un sistem cu infrarosii dintr-o camera a unei cladiri nu va interfera cu un sistem similar situat in alta camera spre exemplu.

Pentru operarea unui sistem cu infrarosii nu este necesara licenta.

transmisiile în infrarosu utilizeaza domeniul terahertzilor din spectrul electromagnetic.

Deoarece semnalele în infrarosu se afla într-un domeniu de frecvente foarte înalte ele pot atinge viteze de transmisie foarte mari.

Sunt puternic atenuate de lumina intensa.

1.3.4. Software-ul utilizat: Tipuri de software:

Sisteme de operare in retea (care se instaleaza pe echipamentele cu rol de server). Exemplu: Windows NT, UNIX, Solaris etc.

Sisteme de operare instalate pe client (care se instaleaza pe clientii retelei). Exemplu: Microsoft Windows 98, 2000, XP etc.

Page 7: Sinteza retele calculatoare

Software-ul client instalat pe statiile client.

Aplicatiile de retea.

1.3.5. Protocolul: Asigura comunicatia intre echipamentele retelei. Protocol - set de reguli care guverneaza formatul si semnificatia cadrelor, pachetelor sau mesajelor schimbate intre entitatile pereche dintr-un nivel al unei retele. Protocolul cel mai cunoscut pe Internet este: - TCP / IP. A fost utilizat de re eaua ARPANET i de succesorul acesteia, INTERNET. Numele ii provine de la protocoalele care stau la baza modelului: TCP (Transmission Control Protocol) si IP (Internet Protocol). Orice calculator din re eaua Internet: fie el Windows, Macintosh, Unix, Amiga, un pager sau un telefon mobil trebuie s accepte protocolul TCP/IP în vederea comunic rii cu alte calculatoare. Protocolul TCP/IP are rolul de a standardiza comunicarea dintre calculatoarele din re ea (numite gazd ), definind modul în care informa iile sunt codificate i transmise de la un calculator la altul.

Calculatoarele interconectate pot fi:

FIXE - stau pe un birou si sunt/nu sunt legate intr-o retea.

MOBILE, PORTABILE (PDA-uri - Personal Digital Assistant). La baza functionarii PDA-urilor stau re elele f r fir. Exemple de utilizare a re elelor f r fir: parcurile de taximetre, politia, domeniul militar, etc.

Page 8: Sinteza retele calculatoare

Dimensiunea, tipul i forma re elelor sunt diferite. Retelele de calculatoare sunt utilizate azi in toate domeniile: scoli, bussiness, agentii guvernamentale, acasa, etc.

1.4 UTILIZARI ALE RETELELOR

La nivel de firma: Multe companii au un num r mare de calculatoare care la început lucrau izolat, dar care cu timpul au fost conectate între ele pentru a putea extrage i corela informa ii despre întreaga firm

intr-un timp scurt. Acest lucru face ca orice utilizator din retea sa aiba acces la toate:

Programele,

Echipamentele

Datele disponibile din re ea. Sistemul informa ional al unei companii cuprinde: baze de date i angaja i .

La nivelul utilizatorilor casnici: Astazi, foarte multi oameni au un calculator acas pe care il folosesc pentru:

Prelucrari de texte,

Jocuri,

Divertisment,

Accesul la Internet,

e-comerce, etc. Orice beneficiar al unui calculator poate obtine prin navigarea pe Web informa ii din domenii variate: tiin a, arta, afaceri, s n tate, sport, politica, ziare,biblioteci digitale, etc. Retele de calculatoare au dus la dezvoltarea comer ului electronic intre furnizori i clien i. Astfel se pot face comenzi diverse de : carti, alimente, schimburi bancare , se pot face pl i pentru diverselor facturi , se pot face licitatii on-line (flea market), etc. stand la birou, in fata unui calculator client. Acest tip de comert este numit comer electronic (e-commerce, sau electronic commerce). Re elele de calculatoare au rezolvat foarte mult problema comunicarii intre oameni prin introducerea : sistemului de po t electronic (e-mail) , videoconferin elor pe calculator, mesageriei instantanee (instant messaging), chat-room-ului (camera de discu ii). Astfel au fost eliminate costuri de transport si s-a diminuat timpul pierdut pe drum. Apare o competi ie între comunicare i transport.

1.5 TIPURI DE RETELE

Datele pot fi transmise prin diferite tipuri de retele.

1.5.1. Retele peer to peer (calculatoarele din retea pot folosi împreun resurse: unit ile de disc, imprimantele , fi ierele i programele).

Nu exista servere dedicate si nici o organizare ierarhica a calculatoarelor.

Toate calculatoarele sunt considerate egale (peers),

Page 9: Sinteza retele calculatoare

Fiecare calculator are si rolul de client si de server,

Costul unei astfel de retele este mai mic decat al celei bazate pe server, deoarece nu este nevoie de un server central puternic si nici de alte componente,

Utilizarea retelelor peer-to-peer este indicata daca: - Exista cel mult 10 utilizatori; - Utilizatorii se afla intr-o zona restransa; - Securitatea nu este o problema esentiala; - Nici organizatia si nici reteaua nu au o crestere previzibila in viitorul apropiat

În sistemul de la egal la egal nu exista clien i i servere fixe.

1.5.2 Retele client/server Retele client/server - (datele sunt memorate în calculatoare performante numite SERVERE, între inute de un administrator de sistem si sunt accesate de calculatoare numite CLIENTI (clients)). Majoritatea retelelor au servere dedicate (calculator care functioneaza doar ca server, nefiind folosit drept client sau statie de lucru). Serverul

Este mult mai puternic decat statiile de lucru (clientii)

Dispune de un sistem de operare de tip *NIX : LINUX, UNIX, de tip OS/2 sau Win NT

Lucreaz la nivel centralizat cu toate fi ierele

Este configurat s r spunda simultan si rapid mai multor cereri din re ea

Asigura protec ie datelor Clien ii

Sunt reprezenta i în general de calculatoare puternice dar pot ap rea i calculatoare mai slabe în timp.

Conectarea în re ea a serverului i a clientilor se face dupa MODELUL CLIENT-SERVER . În modelul client-server sunt implicate dou procese:

Unul aflat pe ma ina client;

Cel lalt aflat pe ma ina server. Retelele bazate pe server

Partajeaza resursele (ofera acces la mai multe fisiere si imprimante, asigurand in acelasi timp fiecarui utilizator performantele si securitatea necesara)

Pot avea mii de utilizatori;

Au devenit modelul standard pentru interconectarea in retea. Cu cat reteaua creste in dimensiuni si ca trafic, vor fi necesare mai multe servere. Acestea pot fi servere specializate.

Exemple:

Servere de fisiere si de tiparire - administreaza accesul si folosirea de catre utilizatori a resurselor de tip fisier si imprimanta;

Servere de posta electronica - gestioneaza transferul de mesaje electronice intre utilizatorii retelei;

Servere de fax - gestioneaza traficul de mesaje fax in si dinspre retea, partajand una sau mai multe placi de fax-modem;

Servere de comunicatie - gestioneaza fluxul de date transmise intre reteaua serverului si alte

Page 10: Sinteza retele calculatoare

Comunica ia se realizeaza astfel: mesajul este transmis in retea de la procesul client c tre procesul server. Procesul client asteapta un mesaj de r spuns. Procesul server prime te cererea, execut ce i s-a cerut i transmite un r spuns, conform fig. 2.

Page 11: Sinteza retele calculatoare

CAPITOLUL 2 HARDWARE-UL RETELELOR

2.1 COMPONENTELE UNUI PC

Componente mici, discrete : Tranzistori, Circuite integrate, Rezistente, Capacitori, Conectori (de mai multe feluri), Diode emitatoare de semnale luminoase (LED)

Subsisteme : CD-ROM, CPU, Floppy disk, Microprocessor, Placa de baza, Magistrala, RAM, ROM, Unitatea de sistem, Slot, Sursa

Componente plug-and-play: Placa de retea, Placa video, Placa de sunet, Port paralel, Port serial, Portul pentru mouse, Conectorul monitorului

Informatia si curentul electric circula continuu intr-un calculator. In felul acesta , un calculator poate fi comparat cu o retea in miniatura, diferitele sale dispozitive avand posibilitatea de a comunica intre ele

2.2 PLACA DE RETEA

Adaptorul de retea (network interface card - NIC) - Permite calculatorului sa receptioneze si sa transmita informatii - Se conecteaza la placa de baza a calculatorului si reprezinta echipamentul prin

care reteaua comunica cu calculatorul - Comunica cu reteaua printr-o conexiune seriala si cu calculatorul printr-o

conexiune paralela - Poate fi de mai multe tipuri: Ethernet, Token Ring sau interfata de date

distribuite pe fibra optica (Fiber Distributed Data Interface - FDDI) .

Adaptor de retea, se alege in functie de: - Tipul retelei la care se face conexiunea (Ethernet, token-ring, FDDI, altele) - Mediul de transmisie utilizat (cablu coaxial, fibra optica , cablu bifilar

neprotejat,etc) - Tipul de bus al calculatorului (PCI, ISA)

INSTALAREA PLACII DE RETEA

Cu ajutorul placii de retea calculator se conecteaza la o retea si-si partajeaza resursele cu alte calculatoare.

Pentru a instala placa de retea avem nevoie de: - Un calculator care are instalat un sistem de operare

Page 12: Sinteza retele calculatoare

- Un slot PCI sau ISA liber - O placa de retea PCI sau ISA (adaptor Ethernet ) - Cablu de retea - Mufa - Cleste de sertizat (cunostinte de realizare a sertizarii)

Etapele instalarii - Se inchide calculatorul si se scoate cablul de alimentare. - Se inlatura placa protectoare din dreptul slotului PCI sau ISA, unde va fi instalata

placa de retea. - Se prinde placa cu ambele maini de colturile din partea de sus si se introduce

placa in slotul liber. Se fixeaza de carcasa cu un surub. - Se porneste calculatorul. Daca sistemul de operare este Windows XX acesta va

detecta automat prin plug and play noul dispozitiv si-i va cauta automat un driver

2.3 TOPOLOGIA RE ELELOR

Prin topologia unei re ele se în elege modul de interconectare a calculatoarelor în re ea. Tipul de topologie folosit influen eaza viteza de transmitere a datelor, costul de interconectare i fiabilitatea re elei. Cele mai cunoscute tipuri de topologii sunt: magistrala si inel. Pe lâng acestea mai întâlnim topologie: in stea, stea extinsa, topologie hibrida, etc.

2.3.1 Topologia magistrala (BUS)

Este folosita in cazul re elelor locale de mici dimensiuni,

Se realizeaza pe un singur cablu principal (backbone, trunck - segment, trunchi, coloana), care leag toate calculatoarele din re ea.

Calculatoarele au acces în mod egal la toate resursele re elei.

Cost sc zut

Folosirea unui singur cablu face transmiterea datelor mai lenta

Este cea mai simpla si mai utilizata metoda de conectare a calculatoarelor in retea. A nu se confunda re ele de tip magistral (Bus) cu sistern bus al calculatorului. Avantajele sunt u urin a în conectarea calculatoarelor. Necesarul de cablu este redus. Dezavantajele sunt c re eaua nu func ioneaz dac apar întreruperi în cablu. Problemele sînt greu de identificat dac re eaua cade.

In topologia magistrala, semnalul transmis de un calculator ajunge la toate calculatoarele aproape instantaneu. informatia insa este acceptata doar de calculatorul caruia ii este adresat semnalul (a carui adresa este codificata in semnalul transmis).

Deoarece la un moment dat, un singur calculator poate transmite mesaje, performanta retelei depinde de numarul de calculatoare atasate la magistrala. Cu cit sunt mai multe calculatoare conectate, cu atit reteaua va fi mai lenta.

Daca un calculator se defecteaza, el nu afecteaza restul retelei.

Datele sau semnalele electronice sunt transmise in intreaga retea, acestea parcurg cablul de la un capat la altul.

Semnalul este oprit dupa ce a ajuns la adresa de destinatie.

Page 13: Sinteza retele calculatoare

2.3.2 Topologia inel

Conecteaz fiecare calculator de alte dou , aparand mai multe calculatoare a ezate în cerc; leg tura se realizeaza prin intermediul unui port de intrare (In Port) i a unui port de ie ire (Out Port).

Datele transmise de la un calculator trec prin toate calculatoarele intermediare înainte de a ajunge la destina ie.

Performantele re elei inel sunt mai bune decât performantele re elei magistrala.

Nu exista capete libere. Semnalul parcurge inelul intr-o singura directie, trecind pe la fiecare calculator. Spre deosebire de topologia magistrala, care este pasiva, aici fiecare calculator actioneaza ca un repetor, amplificand semnalul si transmitindu-l la calculatorul urmator.

Defectarea unui calculator opreste reteaua.

Datele trec de la un calculator la altul, pana ajung la calculatorul destinatie. Calculatorul destinatie returneaza un mesaj calculatorului emitator, anuntand ca datele au fost receptionate.

2.3.3 Topologia stea

Conecteaza un calculator central (numit concentrator hub), cu toate celelalte calculatoare prin cabluri directe. Astfel, fiecare nod este conectat direct la un hub. Iar informa iile sunt transmise de la calculatorul surs c tre cel destina ie prin intermediul hub-ului. Acesta este principalul dispozitiv care gestioneaz i controleaz func iile re elei.

Transferul datelor se realizeaz prin intermediul calculatorului central (concentrator) la toate calculatoarele din retea.

Reteaua va fi cu atat mai performanta cu cat calculatorul central va fi mai puternic.

Daca un calculator, sau cablul care il conecteza la concentrator se defecteaza, numai calculatorul respectiv este in imposibilitate de a transmite sau receptiona date in retea, restul retelei va continua sa functioneze normal.

Oprirea calculatorului central duce la oprirea intregii re ele. Observatie. Trebuie facuta deosebirea între topologia fizic

(discutata pana acum), i topologia logica (modul în care datele sunt transferate de la un calculator la altul). Avantajele sunt : u urin a în instalare, re eaua nu este afectat dac sînt ad ugate sau retrase calculatoare, u urin a în detectarea problemelor. Dezavantajele sunt : necesit cablu mai mult, sunt mai costisitoare, dac un hub se defecteaz , toate calculatoarele din acel nod nu mai functioneaza.

2.3.4 Topologie stea extinsa Ridica o serie de probleme, modul de ob inere a accesului fiind cea mai importanta. Astfel, trebuie avut grija sa nu se ajunga la situatia ca un singur calculator s monopolizeze mediul de transmisie.

Page 14: Sinteza retele calculatoare

2.3.5 Topologia hibrida conecteaz diverse tipuri de calculatoare sau este formata din mai multe re ele diferite ca tip. Ea combina doua sau mai multe topologii diferite mai vechi care necesita mariri, imbunatatiri, in general topologii bus sau inel.

Cele mai importante criterii de incadrare a retelelor de calculatoare sunt: 1) tehnica de comutare

2) tehnologia de transmisie 3) scarile la care opereaza reteaua (LAN, MAN, WAN)

2.4 TEHNICA DE COMUTARE

Dupã modul de realizare a legãturilor între nodurile retelei (a tehnicii de comutare folosite), retelel pot fi:

2.4.1 Retele cu comutare de circuite Telefonia tradi ional are la baza linii de transmisie dedicate. În telefonia tradi ional , prin sistemul circuit-switched (comutare de circuite) se asigur un canal de comunica ie între fiecare doi coresponden i. Acest canal (circuit fizic electric ob inut prin cabluri i circuite electronice) trebuie asigurat înainte ca comunica ia s poat începe. Pe durata convorbirii, canalul poate fi folosit doar de c tre aceia i coresponden i ini iali, fiind deci un canal dedicat de comunica ie. La sfâr itul convorbirii, acest canal trebuie anulat în mod explicit. Acest sistem a fost îmbun t it mai târziu prin multiplexarea mai multor canale pe acela i conductor fizic, dar fiecare asemenea canal era dedicat unui singur apel la un moment dat. În telecomunica ii, comutarea de circuite reprezint o metod de rutare a transmisiei între doi coresponden i, prin unul sau mai multe centre de comutare (centrale telefonice). Între ace ti doi coresponden i se stabile te o conexiune electronic continu , care va purta semnalul audio. Totalitatea acestor centrale telefonice i a leg turilor care se formeaz între acestea se nume te re eaua public de telefonie comutat (PSTN: Public Switched Telephone Network). Având ca punct de pornire liniile analogice, aceast re ea este acum aproape în totalitate digital i include atât telefoane fixe cât i telefoane mobile.

2.4.2 Retele cu comutare de pachete Comutarea de pachete este o tehnologie folosita în domeniul re elelor de calculatoare i în domeniul telecomunica iilor. Un pachet este unitatea fundamental pentru transportul de informa ie în re ele bazate pe comutarea de pachete. Spre deosebire de comutarea de circuite, care furnizeaz un canal de transmisie dedicat pentru dou noduri ale re elei, în comutarea de pachete un canal de transmisie poate fi utilizat de c tre mai multe noduri. Nodurile în acest tip de re ea î i transmit informa iile unul altuia sub form de pachete de informa ii etichetate cu adresa destina ie i rutate individual. Un astfel de pachet poate fi privit ca pe un plic în care se afl informa ia, iar pe plic este scris adresa de destina ie. Pe lâng informa ia care trebuie trimis , un pachet mai con ine informa ii despre destina ie, origine i num rul de ordine dintr-un ir mai lung de pachete. Acest num r de ordine este necesar la destina ie pentru a reconstrui informa ia complet care a fost trimis segmentat la nivel de pachet. Transmisia pachetelor de la un nod la altul se face folosind noduri intermediare, care încearc s determine cea mai bun rut pe baza unor

Page 15: Sinteza retele calculatoare

algoritmi. Din aceast cauz , pachetele apar inând aceleia i secven e pot ajunge la destina ie în alt ordine decât au fost trimise i pe rute fizice total diferite, iar reasamblarea informa iei în ordinea corect reprezint o problem care revine destinatarului. Pe o rut fizic sunt de obicei transportate pachete care provin de la mai multe noduri i cu adrese destina ie diferite. De aceasta, o conexiune fizic în aceast tipologie de re ea este partajat de mai multe noduri. Cea mai cunoscut utilizare a acestei tehnologii este Internetul, care folose te comutarea de pachete prin protocolul IP (Internet Protocol) sau alte protocoale asem n toare.

2.5 TEHNOLOGIA DE TRANSMISIE A RETELELOR

Dupa tehnologia de transmisie retelele pot fi: retele cu difuzare si retele punct la punct.

2.5.1. Retele cu difuzare

Retelele cu difuzare au un singur canal de comunicatii partajat de toti utilizatorii din retea. Comunicatia se face prin mesaje scurte, numite pachete, care pot fi primite simultan de mai multi utilizatori din retea.

Retelele mici utilizeaza in general difuzarea

Mod de operare : 1: Un camp de adresa din pachet specifica masina careia ii este adresat pachetul 2: La receptionarea unui pachet o masina controleaza campul de adresa 3: Daca pachetul ii este adresat, masina il prelucreaza altfel este ignorat Daca pachetul este adresat tuturor statiilor din retea prin folosirea unui cod special in campul de adresa acesta este primit si prelucrat de toate masinile. Acest mod de operare se numeste difuzare.

2.5.2 Retele punct la punct

Dispun de numeroase conexiuni intre perechi de masini individuale,

Pentru a ajunge de la sursa la destinatie un pachet poate trece prin una sau mai multe masini,

Sunt posibile trasee multiple, de diferite lungimi,

Retelele mari sunt de obicei punct la punct.

2.6 SCARA LA CARE OPEREAZA RETEAUA (LAN, MAN, WAN)

In functie de scara la care opereaza reteaua (aria geografica acoperita), retelele de calculatoare se pot clasifica astfel:

Retele locale LAN,

Retele metropolitane MAN,

Retele de arie întinsã WAN,

Internet-ul.

Page 16: Sinteza retele calculatoare

2.6.1 Retele locale (Local Area Networks LAN) Primele retele create au fost retelele locale (LAN), cu ajutorul carora firmele au putut interconecta toate statiile, perifericele, terminalele si toate celelalte dispozitive din cladire. LAN a facut posibila partajarea eficienta a resurselor si informatiilor (imprimante,fisiere, etc) si comunicarea prin e-mail. LAN-ul e format din calculatoare, placi de retea, medii de transmisie, dispozitive de control al traficului si dispozitive periferice. Transmisiile in LAN-uri

Au la baza un singur cablu la care sunt conectate toate masinile, viteza de transmisie este intre 10 si 100 Mbps, intarzierile sunt mici, erorile sunt putine.

Standarde de cablare in retelele LAN:

Cablul 10BASE2 denumit si Ethernet subtire

folosit pentru segmente de cablu coaxial de pân la 185 m lungime

Cablul 10BASE5 denumit si Ethernet gros - folosit pentru segmente de cablu coaxial de pân la 500 m.lungime

Cablul 10BASE-T

format din perechi de fire rasucite, furnizeaz acces doar pentru o singura statie de lucru, sta iile legate prin 10BASE-T sunt aproape întotdeauna conectate la un hub sau la un comutator LAN.

Standardele 10BASE5 si 10BASE2 furnizeaz acces pentru mai multe statii de lucru la acela i segment de LAN.

Caracteristicile retelelor LAN:

Retele private

Localizate intr-o singura cladire sau campus, la distante de pân la 10, 100 i respectiv 1000m

Se disting de alte tipuri de re ele prin m rime, tehnologia de transmisie i topologie. LAN-urile au dimensiuni reduse, folosesc o tehnologie de transmisie ce const dintr-un singur cablu la care sunt ata ate toate ma inile i func ioneaz la viteze între 10Mbs i 100Mbs cu întârzieri de ordinul zecilor de microsecunde i cu erori foarte pu ine.

Timpul de transmisie in cazul cel mai defavorabil este limitat si cunoscut dinainte

Permit - mai multor utilizatori accesarea aceleiasi latimi de banda - conectare continua la serviciile locale.

Pot fi : - Retele punct la punct: în care linii individuale leag o ma in specificat de o alt

ma in specificat . Un astfel de LAN constituie un WAN in miniatur . - Retele cu difuzare :

o in functie de modul de alocare al canalului la randul lor pot fi:

statice (dezavantaj: alocarea statica iroseste capacitatea canalului atunci cand o masina nu are nimic de transmis in cuanta de timp care i-a fost alocata). Astfel, in retelele LAN statice se divizeaz timpul în intervale discrete i se ruleaz un algoritm de alocare Round-Robin (RR), l sând fiecare ma in s emit numai atunci când îi vine rândul. Dac o ma in nu are nimic de transmis în cuanta de timp alocat , se irose te inutil capacitatea canalului

Dinamice. Majoritatea sistemelor aloc la cerere canalul, adic în mod dinamic. În re elele dinamice metodele de alocare sunt centralizate sau descentralizate.

Page 17: Sinteza retele calculatoare

o LAN-urile cu difuzare au dou tipuri de tehnologii:

cu magistral

sau cu inel,

ca în desenele urm toare:

calculator

.. calculator cablu

În LAN-urile cu magistral ,

la fiecare moment unul din calculatoare poate transmite, iar celelalte a teapt . În cazul transmisiilor simultane este necesar un mecanism de arbitrare care poate fi centralizat sau descentralizat. În cazul centralizat exist o unitate central de arbitrare a magistralei care decide cine urmeaz la rând pe baza unui algoritm intern care analizeaz cereri de transmisie. În cazul descentralizat nu exist aceast unitate central i fiecare ma in hot r te singur dac s transmit sau nu controlul. Ethernet(IEEE802.3)) este o re ea cu magistral i control descentralizat în care calculatoarele transmit oricând doresc cu 10Mbs sau 100Mbs i dac au loc ciocniri de pachete fiecare calculator a teapt un timp aleator i apoi încearc din nou. În LAN-urile cu inel fiecare bit se propag independent de ceilal i pe inel, f r s a tepte restul pachetului. i aici este nevoie de o regul pentru a arbitra accesele simultane la inel( exemplu IEEE 802.5 este un LAN de tip inel ce opereaz la 4Mbs i la 16Mbs).

Tehnologii folosite in retelele LAN

Ethernet sta la baza celor mai multe retele de tip LAN.

Token-Ring

realizata de IBM, a urmat ethernet-ului si este folosita în numeroase re elele IBM.

Fddi - folose te de asemenea tehnoloia token si este aplicata preponderent in LAN-urile din campusuri

Dispoziteve folosite in LAN-uri:

Podul (bridge) - conecteaz segmente de LAN i ajuta la filtrarea traficului. - Interconecteaza retele LAN de acelasi tip sau de tipuri diferite ce utilizeaz

tehnici de control al accesului la mediu diferite. - Opereaz cu adresele fizice ale calculatoarelor,

fiecare nod de retea avand propria adresa fizica - Decodeaza cadrele pe care le primeste, face

prelucr rile necesare pentru a transmite pe o retea vecin , face validarea continutului transferat.

Hub-ul - concetreaz conexiuni de LAN i permite folosirea conectorilor cu fire de cupru r sucite.

Page 18: Sinteza retele calculatoare

Switch-ul ethernet - ofer posibilitatea unui trafic complet, în ambele sensuri pe l rgimea de band dedicat segmentelor sau unitatilior de tip desktop.

Cand se folosesc mai mult de 10 terminale devine avantajoasa utilizarea unui switch cu cel putin un port gigabit la care sa fie legat serverul. Pentru ca transferul in retea sa se realizeze la viteza maxima se vor folosi cabluri UTP CAT5, pentru retele gigabit este nevoie de UTP CAT 5e.

Router-ul (calculatoare de comutare) - ofer multe servicii, incluzând internetworkingul si realizarea controlului de trafic. - Functioneaza la nivelul retea al modelului ISO/OSI - Interconecteaza mai multe retele locale de tipuri diferite, care utilizeaza acelasi

protocol de nivel fizic. - Asigura flexibilitate in topologia retelei - Informatiile sunt memorate in tabele de rutare, care contin date despre adresa - Nu comunica direct cu calculatoarele aflate la distanta, ele lucrand doar cu adresa

retelei de destinatie. - Intr-un sistem de router-e mesajele pot urma diferite c i de la sistemul emitator la

sistemul destinatar.

2.6.2 Retele metropolitane (Metropolitan Area Networks-MAN) Folosirea calcultoarelor in afaceri a crescut si LAN-urile au devenit nesatisfacatoare. Se simtea nevoia unei technologii care sa permita schimbul de informatii intre doua locuri aflate la distanta. Asa au aparut retelele metropolitane sau (MAN) si retelele de larga raspandire geografica sau (WAN). Caracteristici:

Versiune extinsa de LAN, deserveste un oras, la o distanta de cel mult 10 km

Pot fi private sau publice

Pot suporta atat date cat si voce

Pot avea legaturi cu reteaua locala de televiziune prin cablu

Nu contin elemente de comutare care deviaza pachetele

Utilizeaza tehnologii similare cu LAN-urile Exemplu: reteaua de televiziune prin cablu (A. Tanenbaum)

Page 19: Sinteza retele calculatoare

2.6.3 Retele larg raspandite geografic (Wide Area Networks WAN) WAN ul permite accesul la informatii aflate pe calculatoare din localitati, tari sau continente diferite. Pentru ca WAN

ul acopera o arie geografica extrem de larga comunicatiile pe distante mari au fost considerabil imbunatatite. Ca rezultat al interconectarii, s-a reusit o partajare a resurselor si informatiilor si accesarea Internetului. Caracteristici WAN:

Acopera o arie geografica intinsa (tara, continent), deci au procesoare în aceea i ar sau pe acela i continent

Gazdele (calculatoarele clientilor) sunt conectate printr-o subretea. Sarcina subretelei este sa transporte mesaje de la gazda la gazda

Componente subretea:

Linii de transmisie (circuite,canale) care transporta bitii intre masini

Elemente de comutare (calculatoare speciale) care atunci cand sosesc date pe o anumita linie, trebuie sa gaseasca o noua linie pentru a retransmite datele mai departe.

Colectia de linii de comunicatie si de rutere formeaza subreteaua. Gazdele nu apartin subretelei. În WAN-uri subre eaua poate fi cu comutare de pachete (punct-la-punct sau memoreaz i transmite) sau cu difuzare.

gazd

LAN

Subre ea

Leg tura: gazd - subre ea

Cutie de jonctiune

internet

antena

Centrali

zator

A. Tanenbaum

ruter

Page 20: Sinteza retele calculatoare

Daca doua rutere nu impart acelasi cablu, dar doresc sa comunice, atunci ele trebuie sa faca acest lucru indirect, prin intermediul altor rutere. Cand un pachet este transmis de la un ruter la altul prin intermediul unuia sau mai multor rutere, pachetul este primit in intregime de fiecare ruter intermediar, este retinut acolo pana cand linia de iesire ceruta devine libera si apoi este retransmis. O astfel de subretea se numeste subretea punct la punct sau cu comutare de pachete. În cazul re elelor cu comutare de pachete, topologia de interconectare a ruterelor poate fi de diverse tipuri: stea, inel, arbore, complet , inele intersectate, neregulat . În cazul retelelor WAN cu difuzare subre eaua folose te un satelit sau un sistem radio. În aceast situa ie fiecare ruter are o anten cu care poate recep iona i transmite. Toate ruterele pot auzi semnalul de la satelit i în unele cazuri pot auzi i transmisia de la rutere c tre satelit.

Re elele f r fir, sunt de trei tipuri:

1. Interconectarea componentelor unui sistem (mouse, tastatur , camer digital , etc): prin unde radio cu raz mic de ac iune, numit Bluetooth.

2. LAN-uri f r fir

se folosesc în cl dirile în care cablarea este incomod sau în spa iile în care se instaleaz greu o re ea. Ele au modem radio i anten pentru a putea comunica între sisteme

3. Wan-uri f r fir

au fost implementate prin reteaua radio, i utilizate pentru voce i date.

Inter-re ele. Dac se pune problema ca persoane conectate la re ele diferite, uneori incompatibile, s comunice între ele, apare necesitatea conect rii între ele. Acest lucru se face prin intermediul unor ma ini speciale numite por i, care realizeaz conectarea i asigur translat rile necesare atât la nivel de hardware cât i la nivel de software. O colec ie de re ele interconectate se nume te inter-re ea sau INTERNET, ea are procesoare i la o distan de 10000km. O interre ea poate fi gândit ca o colec ie de LAN-uri conectate printr-un WAN.

Re elele casnice

sunt instalate o dat cu construc ia cl dirilor i fac accesibil comunicarea ntre toate dispozitivele din casa (calculator, TV, DVD, combin muzical , telefon fix sau mobil,

frigider, cuptor, aparat de aer condi ionat, etc) prin Internet.

Din cele studiate pana acum a reiesit ca retelele din cadrul unei camere, a unei cladiri sau a unui campus sunt retele locale sau LAN-uri, ele folosesc medii de transmisie cu lungimi intre 1m si 1km. Retelele din cadrul unui oras, MAN-urile, folosesc medii de transmisie cu lungimi de pana la 100km, pentru WAN-uri, la nivel de continenet, distanta poate ajunge la 1.000km, iar la nivel de planeta, respectiv Internetul la 10.000km.

CONCLUZII

Avantajele lucrului in retea

Impãrtirea resurselor existente; - Resurse fizice (imprimante, scanner-e, etc.); - Resurse logice (software si aplicatii de bazã: orice program: Word, un program de

gestiune a stocurilor, etc.); - Resurse informationale (baze de date).

Cresterea fiabilitãtii prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative;

Page 21: Sinteza retele calculatoare

Reducerea costurilor prin partajarea datelor si perifericelor folosite;

Scalabilitatea: cresterea performantelor sistemului prin adãugarea de noi componente hardware;

Obtinerea rapidã a datelor.

Cateva criteriile de clasificare a retelelor : Dupã tehnologia de transmisie:

Retele cu difuzare (broadcast);

Retele punct-la-punct; Dupã scara la care opereazã reteaua (distanta):

Retele locale LAN;

Retele metropolitane MAN;

Retele de arie întinsã WAN;

Internet-ul. Dupã topologie:

Retele tip magistralã (bus);

Retele tip stea (star);

Retele tip inel (ring);

Retele combinate. Dupã modul de realizare a legãturilor între nodurile retelei (a tehnicii de comutare folosite):

Retele cu comutare de circuite

Retele cu comutare de pachete.

Page 22: Sinteza retele calculatoare

CAPITOLUL 3. PROGRAMELE DE RETEA

3.1 IERARHIILE DE PROTOCOALE

In proiectarea primelor retele de calculatoare, s-a acordat atentie in primul rand echipamentelor, iar programele au fost gandite si structurate ulterior.

Majoritatea retelelor sunt organizate pe nivele. De la o retea la alta variaza: - numarul de nivele, - numele nivelelor, - continutul nivelelor - functia nivelelor.

Scopul unui nivel este de a oferi anumite servicii nivelelor superioare. Conversatia intre doua masini se face pe nivele de acelasi tip astfel : nivelul n de pe o masina converseaza cu nivelul n de pe alta masina folosind anumite reguli si conventii numite protocoale. În realitate nu se transmit direct informa ii între nivelul n al celor dou ma ini ci datele de pe nivelul n se transmit nivelului n-1, de aici nivelului n-2 i a a mai departe pân la nivelul 1 sub care se afl nivelul fizic prin care se produce comunicarea efectiv între cele dou ma ini. Intre dou nivele adiacente exist o interfa

care define te opera iile i serviciile oferite de nivelul n nivelului n+1..

Deci, un protocol reprezinta o intelegere intre partile care comunica, asupra modului de realizare a comunicarii.

Lista protocoalelor utilizate de un anumit sistem, cate un protocol pentru fiecare nivel, se numeste stiva de protocoale.

O colec ie de nivele i protocoale de comunica ie se nume te arhitectur de re ea.

3.2 PROIECTAREA NIVELELOR

Proiectarea se refera la regulile pentru transferul de date, transfer care se poate realiza : - intr-un singur sens, - in ambele sensuri.

Protocolul determina cator canale logice le corespunde conexiunea si care sunt prioritatile acestora. - Multe retele dispun de cel putin doua canale logice pe conexiune:

unul pentru date normale

unul pentru date urgente.

Deoarece o retea cuprinde in mod normal mai multe calculatoare, iar o parte dintre ele detin mai multe procese, este necesara o modalitate prin care un proces de pe o anumita masina sa specifice cu cine doreste sa comunice. De aceea, fiecare nivel are nevoie de un mecanism pentru identificarea emitatorilor si receptorilor.

Deoarece circuitele fizice de comunicatii nu sunt perfecte o problema importanta este controlul erorilor. - Exista multe coduri detectoare si corectoare de erori, iar ambele capete ale

conexiunii trebuie sa se puna de acord asupra codului utilizat. Receptorul trebuie sa poata sa-i spuna emitatorului care mesaje au fost primite corect si care nu.

Page 23: Sinteza retele calculatoare

O alta problema ce intervine la fiecare nivel se refera la evitarea situatiei in care un emitator rapid trimite unui receptor lent date la viteza prea mare. - Au fost propuse diferite rezolvari prin care receptorul informeaza emitatorul

despre starea sa curenta, iar altele limiteaza viteza de transmisie a emitatorului la o valoare stabilita de comun acord cu receptorul. Aceasta problema se numeste controlul fluxului.

O alta problema este incapacitatea proceselor de a accepta mesaje de lungime arbitrara. - Acest lucru necesita mecanisme de dezasamblare, transmitere si apoi

reasamblare a mesajelor.

Daca intre sursa si destinatie, exista mai multe drumuri, alegerea drumului se numeste dirijare sau rutare

Atunci când este prea costisitoare alocarea unei conexiuni separate pentru fiecare pereche de procese comunicante, nivelul implicat în comunicare poate utiliza aceea i conexiune pentru mai multe conversa ii diferite. Aceast opera ie se numeste multiplexare i demultiplexare, ea se realizeaz transparent, i poate avea loc la orice nivel.

Elementele active ale unui nivel se numesc entit i. Entit ile aceluia i nivel dar de pe ma ini diferite se numesc entit i pereche.

Prin serviciu în elegem un set de primitive pe care un nivel le furnizeaz nivelului de deasupra. El spune ce opera ii poate oferi utilizatorilor s i f r s precizeze nimic despre modul de implementare al acestor opera ii. Acesta este definit în contextul unei interfe e între dou nivele Dac entit ile nivelului n implementeaz un serviciu folosit de nivelul n+1, nivelul n se nume te furnizor de servicii, iar nivelul n+1 utilizator de servicii. Entit ile pot fi:

- Entit i software (un proces)

- Entit i hardware ( un cip I/E inteligent).

Punctele nivelului n prin care nivelul n+1 are acces la serviciile oferite de acesta se numesc SAP-uri (Service Acces Points - puncte de acces la servicii).

3.3 SERVICII ORIENTATE PE CONEXIUNI SI SERVICII FARA CONEXIUNI

Fiecare nivel poate oferi servicii nivelelor de deasupra sa. Serviciile pot fi: - Servicii orientate pe conexiuni - Servicii fara conexiuni.

3.3.1 Serviciul orientat pe conexiuni este modelat pe baza sistemului telefonic. Exemplu: cand vrei sa vorbesti intai ridici receptorul, apoi formezi numarul, vorbesti si inchizi. Analog serviciul orientat pe conexiuni: intai se stabileste o conexiune, se foloseste si in final se elibereaza conexiunea. Conexiunea functioneaza ca o teava: emitatorul introduce obiectele (bitii) la un capat, iar receptorul la celalalt capat le scoate in ordinea in care au fost introduse.

3.3.2 Serviciul fara conexiuni este modelat pe baza sistemului postal. Exemplu: scrisorile, mesaje care contin adrese complete de destinatie si fiecare mesaj circula independent fata de celelalte.

Page 24: Sinteza retele calculatoare

Daca sunt trimise doua mesaje la aceeasi destinatie cel care a fost expediat primul are doua variante: - Sa ajunga primul la dstinatie, - Sa intarzie si sa ajunga mai repede al doilea.

Aceasta situatie in cazul serviciilor orientate pe conexiune nu se poate intampla.

3.4 CALITATEA SERVICIULUI Una dintre caracteristicile unui serviciu este calitatea serviciului.

3.4.1 Serviciu sigur Este serviciul care nu pierde niciodata date. Acesta se implementeaza obligand receptorul sa confirme primirea fiecarui mesaj, astfel expeditorul stie sigur daca mesajul a ajuns la destinatie sau nu. Confirmarea mesajului introduce un timp suplimentar si intarzieri.

Serviciu sigur orientat pe conexiuni poate fi sub forma: - Secventelor de mesaje (mentine delimitarea mesajelor) - daca sunt trimise 2

mesaje fiecare de cate 1024 de octeti atunci ele vor sosi sub forma a 2 mesaje distincte de 1024 de octeti si nici o data ca un singur mesaj de 2048 de octeti.

- Fluxurilor de octeti (nu exista delimitari de mesaje) - daca receptorul primeste 2048 de octeti, nu exista nici o modalitate prin care sa-si dea seama daca este vorba de un mesaj de 2048 octeti sau de 2 mesaje a cate 1024 octeti sau de 2048 de mesaje a cate 1 octet fiecare.

In cazul serviciilor sigure receptorul este obligat sa confirme primirea fiecarui mesaj, iar intarzierile produse de aceste confirmari nu sunt acceptate de anumite aplicatii. Exemplu: traficul de voce digitizata (abonatii telefonici prefera sa existe putin zgomot pe linie sau sa existe cate o distorsiune decat sa se produca o intarziere din cauza asteptarii confirmarii). Nu orice aplicatie are nevoie de conexiuni. Exemplu, un expeditor de publicitate prin posta electronica are nevoie doar de un mijloc de a trimite un singur mesaj cu o probabilitate mare de a ajunge la destinatie,fara o garantie in acest sens.

3.4.2 Serviciu nesigur

Prin analogie cu serviciul de telegrame, serviciul nesigur (neconfirmat) fara conexiuni este numit si serviciul datagrama

Nu prevede trimiterea de catre receptor a unei confirmari la primirea unui mesaj. Daca este necesara siguranta, se utilizeaza serviciul datagrama confirmat. Acesta este asemanator cu trimiterea unei scrisori recomandata la care se face confirmare de primire. Confirmarea asigura ca scrisoarea a ajuns la destinatia corecta si nu s-a pierdut pe drum.

Un alt tip de serviciu este serviciul cerere-raspuns - emitatorul trimite o singura datagrama care contine o cerere, iar replica pe care receptorul o trimite este raspunsul. Acest serviciu este folosit pentru a implementa comunicarea in modelul client/server : clientul lanseaza o cerere si serverul raspunde la ea.

Page 25: Sinteza retele calculatoare

3.5 RELATIA DINTRE SERVICII SI PROTOCOALE Formal, un serviciu este specificat printr-un set de primitive (opera ii), disponibile entit ii care folose te acest serviciu. Aceste primitive comand serviciului s execute anumite ac iuni sau s raporteze despre ac iunile executate de o entitate pereche. Cele dou tipuri de servicii, orientat pe conexiuni i f r conexiuni, au primitive diferite.

Exemple de primitive pentru implementarea unui serviciu simplu orientat pe conexiune:

- LISTEN (ascult ) , blocheaz i a teapt o conxiune - CONNECT (conecteaz )

stabile te conexiune cu o entitate pereche aflat în a teptare

- RECEIVE (prime te)

blocheaz în a teptare de mesaj - SEND (trimite)

trimite mesaj entit ii pereche DISCONNECT (deconecteaz ) încheie conexiunea

Serviciile si protocoalele reprezinta concepte distincte.

Serviciu - set de primitive pe care un nivel le furnizeaza nivelului de deasupra sa. - Serviciul spune ce operatii este pregatit nivelul sa realizeze pentru utilizatorii sai,

fara a specifica cum se realizeaza implementarea lor. Definirea unui serviciu se face in contextul unei interfete intre doua nivele, nivelul inferior fiind furnizorul serviciului si cel superior fiind utilizatorul acestuia. (Specificarea formala a unui serviciu se face cu ajutorul unui set de primitive (operatii). Acestea dau comanda serviciului sa execute sau sa raporteze despre actiunile executate de o entitate perece).

- Cele doua tipuri de servicii, orientat pe conexiuni si fara conexiuni, au primitive diferite.

Protocol - set de reguli care guverneaza formatul si semnificatia cadrelor, pachetelor sau mesajelor schimbate intre entitatile pereche dintr-un nivel. - Pentru definirea serviciului lor, entitatile folosesc protocoale. Ele isi pot schimba

protocoalele dupa cum vor, dar cu o singura conditie: sa nu modifice serviciul pe care il vad utilizatorii.

Serviciile sunt legate de interfetele dintre nivele, iar protocoalele sunt legate de pachetele trimise intre entitatile pereche de pe diferite masini.

Un protocol se refera la implementarea serviciului si nu este vizibil pentru utilizatorul serviciului.

Page 26: Sinteza retele calculatoare

CAPITOLUL 4 MODELE DE REFERINTA

4.1 MODELUL ISO-OSI

O tehnologie noua, aduce cu ea numeroase produse ce utilizeaz tehnologia respectiv . Cu trecerea timpului insa tehnologia se maturizeaza , pia a realizeaz o selec ie naturala , r mânând doar produsele de calitate din care o comisie

interna ionala încearc s stabileasc un set de reguli i conven ii obligatorii pentru to i cei ce dezvolta produse bazate pe tehnologia respectiva. Asa apare un standard.

Standardele sunt aprobate de organiza ii interna ionale, cum ar fi ISO (International Standards Organisation), IEEE (Institute of Electrical and Electronical Engineers), ANSI, etc.

Retelele sunt multistratificate pe nivele, si toate nivelele lucreaza impreuna pentru a transmite si receptiona date. Pentru a defini aceste nivele ISO a construit Modelul arhitectural sau Sistemul de referinta OSI - Open Sistems Interconection.

Modelul ISO-OSI

Imparte arhitectura re elei în apte nivele, neprecizand cum se construiesc acestea.

Prezinta serviciile oferite de fiecare nivel i modul de comunicare între nivele prin intermediul interfe elor

4.1.1 Nivelele modelului OSI 1. Nivelul fizic (cel mai de jos) (vezi medii de comunicatie pag. 3-6)

Transmite datele de la un calculator la altul prin intermediul unui mediu de comunica ie.

Datele sunt percepute ca un ir de bi i.

Nivelul rezolva problemele de natur electric : nivelele de tensiune corespunz toare unui bit 1 sau 0, durata impulsurilor, cum se ini iaz i cum se opreste transmiterea semnalelor electrice, asigura p strarea formei semnalului propagat. Mediul de comunica ie nu face parte din nivelul fizic.

2. Nivelul leg tura de date:

Furnizeaza o interfata bine-definita c tre nivelul superior (nivelul re ea).

Corecteaz erorile de transmisie ap rute la nivelul fizic, realizeaza comunicarea între dou noduri adiacente ale re elei.

Imparte bi ii în cadre (frame), c rora le ataseaza informa ii de control.

Cadrele sunt transmise individual, putând fi verificate i confirmate de c tre receptor.

Controleaza fluxul de date astfel încât transmi torul s nu furnizeze date mai rapid decât poate accepta receptorul

O problem frecventa ce apare la nivelul leg tur de date este cea in care un emi tor (ma ina rapid ) transmite cadre mai repede decât poate s accepte receptorul (ma ina lent ). Aceasta problema se numeste inundarea cu cadre, inundarea va duce la pierderea unora dintre ele. Solu ia este introducerea unui protocol de control al fluxului ce con ine reguli bine

Page 27: Sinteza retele calculatoare

definite, pentru a obliga emi torul s nu transmit mai rapid decât poate primi receptorul.

Exist numeroase metode de rezolvare a acestor probleme. Dou dintre strategiile mai des aplicate sunt: 1. controlul fluxului bazat pe reactie

(feed-back based flow control),

receptorul acorda permisiunea emitatorului sa transmita date. Acest tip de control este aplicabil la nivelul legatura de date. 2. controlul fluxului bazat pe rata (rate based flow control), protocolul limiteaza rata de transmisie a emitatorului. Acest tip de control nu se poate realiza la nivelul legatura de date. El va fi aplicat la nivelul retea.

Gestioneaza legatura: stabileste si intrerupe conexiunea, controleaza schimbul de date.

Nivelul legatura de date al modelului OSI cuprinde un subnivel de control al accesului la mediu care rezolv problema controlului accesului la canalul partajat pentru re elele cu difuzare.

La nivelul legatura de date se utilizeaza o serie de protocoale elementare. Daca in retea datele circula: într-un singur sens comunicarea este simplex, în ambele sensuri dar nu simultan comunicarea este semi-duplex, în ambele sensuri simultan comunicarea este duplex. Protocoalele cu care lucreaza nivelul sunt adaptate diferitelor moduri de circulatie a informatiei. Amintim cateva dintre aceste protocoale:

Protocoale cu transmisie simplex (asigur transmiterea datelor într-o singur direc ie transmi tor receptor (simplex)).

1. Protocol simplex f r restric ii (Utopia). Condi ii: protocolul asigur transmiterea datelor într-o singur direc ie transmi tor

receptor (simplex); nivelele re ea de la transmisie i recep ie sunt considerate tot timpul preg tite; timpul de prelucrare poate fi ignorat; memoria disponibil este infinit ; canalul de comunica ie se presupune a fi f r erori, deci nu se pierd i nu se altereaz cadre. In concluzie, receptorul poate prelucra infinit de repede tot ce prime te de la intrare. 2. Protocol simplu Stop_and_wait (pas_cu_pas). Condi ii : se renun la restric ia de prelucrare cu vitez infinit a datelor de intrare de c tre nivelul re ea receptor, de la protocolul utopia; nu se produc erori pe canalul de comunica ie; traficul de date este tot simplex. Apare problema inund rii receptorului cu date care sosesc mai rapid decât poate acesta s prelucreze. 3. Protocol simplex pentru un canal cu zgomote. Condi ii: canalul de comunica ie produce erori; cadrele pot fi fie modificate, fie complet pierdute ; echipamentul receptor detecteaza dac un cadru a fost modificat la calculul sumei de control. Observa ie: Dac la modificarea unui cadru suma r mâne corect protocolul e ueaz , fiind trimis nivelului re ea un cadru incorect. Un protocol care rezolv problema de mai sus este protocolul stop-and-wait în care apare un contor de timp.

Protocoale cu fereastra glisanta (datele se transmit in ambele directii): 1. Protocol cu fereastr glisant de un bit Utilizeaz metoda stop-and-wait (emi torul transmite un cadru i a teapt confirmarea sa înaintea transmiterii urm torului cadru) si dou variabile:

next_frame_to_send spune ce cadru încearc s transmit emi torul,

Page 28: Sinteza retele calculatoare

frame_expected spune ce cadru este a teptat de receptor.

Nici o combina ie de cadre pierdute sau de intervale de ceas reduse nu poate face ca protocolul s furnizeze pachete duplicate c tre vreunul dintre nivelurile re ea, s sar un pachet sau s se blocheze. 2. Protocol de revenire in n pasi 3. Protocol cu repetare selectiva

Protocoale utilizate in retelele cu difuzare: 1. protocoalele ALOHA: ALOHA pur si ALOHA cuantificat Sistemul ALOHA este o realizare a lui Norman Abramson (în anii 70) care utilizeaz difuzarea prin radio de la sol. ALOHA pur i ALOHA cuantificat sunt dou versiuni ale protocolului ALOHA. Diferen a const în divizarea sau nu a timpului în intervale discrete, în care trebuie s se potriveasc orice cadru. 2. protocoale in care statiile asculta pentru a detecta o transmisie,

numite protocoale cu detectie de purtatoare: (CSMA 1-persistent , CSMA nepersistent, CSMA p

persistent, CSMA cu detec ia coliziunii ) sunt protocoale în care sta iile ascult pentru a detecta o transmisie. 3. protocoale fara coliziuni: Protocolul Bit-Map, Protocolul num r toarea

invers binar

4. protocoale cu conflict limitat: protocolul cu parcurgere arborescenta adaptativa

5. protocoale cu acces multiplu cu divizarea frecventei WDMA 6. protocoale pentru retele LAN fara fir: MACA si MACAW

In Internet, nivelul legatura de date foloseste doua protocoale foarte cunoscute: SLIP si PPP.

3. Nivelul re ea

Asigur dirijarea unita ilor de date (pachetelor) între nodurile surs i destina ie, trecând eventual prin nodurile intermediare (routing). prin intermediul tabelelor statistice (cu trasee care sunt stabilite la începutul fiec rei conversa ii) sau în mod dinamic (prin determinarea traseelor pentru fiecare pachet în parte în concordan cu traficul din re ea la momentul respectiv).

Evita congestia; fluxul de date este astfel dirijat încât s evite aglomerarea anumitor zone ale re elei. Acest lucru se realizeaza pe baza unor algoritmi de control al congestiei, exemplu algoritmul RED (detectia aleatoare timpurie)

Interconecteaza re ele cu arhitecturi diferite. Algoritmii nivelului re ea - în func ie de rolul lor, pot fi împ r i i în: a) Algoritmii de dirijare (routing algorithm): r spund de alegerea liniei de ie ire pe care un pachet recep ionat trebuie trimis mai departe. Ei pot fi grupa i în dou clase: 1. Algoritmi adaptivi (î i modific deciziile de dirijare în func ie de trafic i topologia re elei,

caz în care avem o dirijare dinamic ). 2. Algoritmi neadaptivi (aleg c i pentru a trece între dou noduri, nu î i bazeaz deciziile pe

estim ri de trafic sau topologia re elei, caz în care avem o dirijare static ). Exemple de algoritmi de dirijare:

Dirijarea pe calea cea mai scurt (static)

Inundarea (flooding) (algoritm static)

Dirijarea bazat pe flux

Algoritm dinamic de dirijare cu vectori distan sau algoritmul Ford-Fulkerson.

Page 29: Sinteza retele calculatoare

AODV (Ad hoc On-demand Distance_Vector, vectori distan ad hoc la cerere ) sau algoritm de dirijare în re ele AD HOC

b) Algoritmi pentru controlul congestiei (controlul congestiei se refer la capacitatea subre elei de a transporta întreg traficul)

Algoritmii pentru controlul congestiei sunt împ r i i de Yang i Reddy în : 1. Algoritmi în bucl închis , care la rândul lor se împart în :

Algoritmi cu feedback implicit (sursa deduce existen a congestiei din observa ii locale, cum ar fi timpul necesar pentru întoarcearea confirm rilor),

Algoritmi cu feedback explicit (pachetele sunt trimise înapoi de la punctul unde s-a produs congestia c tre surs , pentru a o avertiza).

2. Algoritmi în bucl deschis , care la rândul lor se împart în :

Algoritmi care ac ioneaz asupra sursei,

Algoritmi care ac ioneaz asupra destina iei.

4. Nivelul transport

Descompune datele pe care le prime te de la nivelul imediat superior în unit i mai mici, le trimite nivelului imediat inferior i se asigur c acestea ajung corect la distanta. De asemenea, stabileste tipul de serviciu pe care îl furnizeaz nivelului imediat superior i utilizatorilor re elei.

Detecteaza i corecteaza erorile pe care nivelul re ea nu le trateaz .

Asigura nivelelor superioare o interfa a independent de tipul re elei.

Nivel

Numele unitatii schimbate

Protocolul aplicatie

7

Aplicatie

Aplicatie

APDU

Interfata

Protocolul prezentare

6

Prezentare

Prezentare

PPDU

Interfata

Protocolul sesiune

5

Sesiune

Sesiune

SPDU

Protocolul transport

4

Transport

Transport

TPDU

Limita subretelei de comunicatie

Protocolul intern al subretelei

3

Retea

Retea

Retea

Retea

Pachet

a

d

2

Legatura de date

Legatura de date

Legatura de date

Legatura de date

Cadru

b

d

1

Fizic

Fizic

Fizic

Fizic

Bit

c

Ruter

d

Ruter

Gazda A

Gazda B

a

Protocol gazda-ruter de la nivelul retea

b

Protocol gazda-ruter de la nivelul legatura de date

c

Protocol gazda-ruter de la nivelul retea

d

Protocol intern al subretelei

Page 30: Sinteza retele calculatoare

Stabileste o conexiune sigura între dou ma ini gazd (host),

Ini iaza transferul fluxului de date

Controleaza fluxul de date

Inchide conexiunea.

Protocoalele nivelului transport:

- Se aseam n

cu protocoalele pentru leg tur de date deoarece ambele se ocup cu controlul erorilor, secven ierea, controlul fluxului.

- Se deosebesc de protocoalele leg tur de date datorit mediilor în care opereaz (la nivelul leg turii de date, ruterele comunic direct printr-un canal fizic, la nivelul transport canalul fizic este înlocuit de întreaga subre ea). Nivelul transport cere explicit adresa ruterelor care comunic între ele. La nivelul transport, din punctul de vedere al dimension rii, existen a prea multor conexiuni la un moment dat cere utilizarea unor protocoale diferite de protocoalele nivelului leg tur de date (unde se putea face chiar alocare dedicat , fix ).

In Internet, nivelul transport foloseste doua protocoale foarte cunoscute: TCP si UDP. 5. Nivelul sesiune

Stabilele te i între ine conexiunea între procese de pe masini diferite,

Permite proceselor s defineasca proprietatile dialogului i s -l sincronizeze. 6. Nivelul prezentare

Realizeaz opera ii de transformare a datelor în formate recunoscute de entit ile ce intervin în conexiune

Transfera date între ma ini de tipuri diferite (Unix-DOS)

Realizeaza codificarea datelor în func ie de caracteristicile acestor masini.

Ofera servicii de securitate (permite comunicarea unor structuri de date de nivel inalt, cum ar fi inregistrarile bancare)

7. Nivelul aplica ie

Contine o multime de protocoale, cum ar fi: FTP, HTTP, SMTP, etc.

Realizeaza comunica ia între utilizatorii reprezenta i de entit ile aplica ie (programele).

Nivelul nu comunic cu aplica iile ci controleaz mediul în care se execut aplica iile, punându-le la dispozi ie servicii de comunica ie.

Printre func iile nivelului : identificarea partenerilor de comunica ie i autentificarea lor, sincronizarea aplica iilor i selectarea modului de dialog, stabilirea responsabilit ilor pentru tratarea erorilor, identificarea constrângerilor asupra reprezent rii datelor, etc.

4.1.2 Pricipiile care au stat la baza celor sapte nivele :

Un nivel este creat pentru a defini un nivel de abstractizare nou.

Fiecare nivel are un rol precis in cadrul modelului

Fiecarui nivel i se stabileste o functie, respectandu-se in definirea protocoalelor standardele internationale

Nivelele sunt proiectate, astfel incat sa se minimizeze fluxul informational prin interfete.

Num rul nivelurilor trebuie s fie suficient de mare pentru a nu introduce func ii diferite în acela i nivel i trebuie s fie suficient de mic pentru ca arhitectura re elei s fie func ional .

Page 31: Sinteza retele calculatoare

Modelul OSI este un model strict teoretic, realiz rile practice fiind mai mult sau mai pu in diferite

Observatie. Datele sosesc prin intermediul mediului de comunica ie ca un flux de bi i. La nivelul leg turii de date, bi ii sunt transforma i în cadre, iar la nivelul re ea în pachete.

4.2 MODELUL ARHITECTURAL TCP /IP

A fost utilizat de re eaua ARPANET i de succesorul acesteia, INTERNET,

Numele ii provenind de la protocoalele care stau la baza modelului: TCP (Transmission Control Protocol) si IP (Internet Protocol)

Modelul TCP/IP are patru nivele:

4.2.1 Nivelele modelului TCP /IP

1.Nivelul gazd -re ea

In care printr-un anumit protocol despre care nu se specifica nimic, gazda este conectata la retea si poate trimite pachete IP. Acest protocol difer de la o re ea la alta.

2.Nivelul internet

Este un nivel inter-retea fara conexiuni, este cel mai important, el permite gazdelor s emit pachete în re ea i asigura transferul lor independent între surs i destina ie.

Rezolva problema dirij rii pachetelor i evita congestiile (asem n tor cu nivelul re ea din OSI).

3.Nivelul transport

Permite dialogul între entit ile pereche din gazdele surs i destina ie, folosind protocoalele TCP(Protocolul de control al transmisiei) i UDP. - TCP

Este un protocol sigur orientat pe conexiune.

Permite ca un flux de octe i emis de o ma ina s fie recep ionat f r erori pe orice alt ma in din re ea.

Fragmenteaz fluxul de octe i în mesaje discrete pe care le paseaz nivelului internet.

La destina ie, procesul TCP receptor reasambleaz mesajele primite, reconstituind datele ini iale.

Realizeaz controlul fluxului de date - UDP (User Datagram Protocol-protocolul datagramelor utilizator)

Este un protocol nesigur, f r conexiuni,

Este destinat aplica iilor care doresc s utilizeze propria secven iere i control al fluxului i nu mecanismele asigurate de TCP

Este folosit în aplica ii pentru care comunicarea rapid este mai important decât acurate ea transmisiei, a a cum sunt aplica iile de transmitere a sunetului i imaginiilor video

Page 32: Sinteza retele calculatoare

4.Nivelul aplica ie (vezi pagina 35) Con ine protocoale de nivel înalt cum ar fi terminalul virtual (TELNET- folosit pentru conectarea la o ma in aflat la distan pe care sa lucreze ca i cum s-ar afla in fata ei), transferul de fi iere (FTP) care poseda un mechanism de mutare eficienta a datelor de pe o masina pe alta, HTTP- folosit pentru transferul paginilor web, po ta electronic (SMTP), protocoalele DNS (serviciul numerelor de domenii -care stabileste coresponden a dintre numele gazdelor i adresele re elelor), USENET-folosit pentru tiri,etc. Paginile web pot fi v zute prin programe de navigare numite browser-e printre care

amintim Mosaic, Opera i Netscape, care aduc pagina dorit , interpreteaz textul i comenzile de formatare con inute în text i afi eaz pe ecran pagina formatat corespunz tor .

4.3 COMPARATIE INTRE MODELELE DE REFERINTA OSI SI TCP

4.3.1 Asemanari

Protocoalele sunt independente si stratificate

Nivelele indeplinesc in linii generale aceleasi functii

4.3.2 Deosebiri

Modelul OSI are sapte nivele, modelul TCP patru;

Spre deosebire de modelul TCP, OSI are clar delimitate conceptele esentiale ( Servicii, Interfete, Protocoale;

Protocoalele OSI sunt mai bine protejate si pot fi mai usor inlocuite si adaptate la tehnologiile moderne decat in cazul modelului TCP

Modelul OSI a aparut inainte de scrierea protocoalelor sale, in timp ce modelul TCP a fost scris ulterior protocoalelor, ca o descriere a acestora. In consecinta, modelul TCP nu este aplicabil in cazul altei stive de protocoale

Modelul OSI suporta atat comunicatia fara conexiuni, cat si pe cea orientata pe conexiuni in nivelul retea, dar numai ultimul tip de comunicatie in cadrul nivelului transport. Modelul TCP suporta numai primul tip de comunicatie la nivelul retea si ambele la nivelul transport

4.3.3 Critici ale modelului si protocoalelor OSI

Ratarea momentului de aparitie a protocoalelor

Tehnologii proaste de delimitare a nivelelor si de proiectare a protocoalelor care sunt greu de implementat si ineficiente in functionare

Implementari proaste a modelului si a protocoalelor

Politici proaste privind utilitatea si sfera de aplicabilitate a modelului

4.3.4 Critici ale modelului si protocoalelor TCP

Nu are clar delimitate conceptele : serviciu, interfata, protocol

Nu este general si nu poate lucra cu alta stiva de protocoale

Nivelul gazda-retea nu este suficient dezvoltat

Nu sunt delimitate in cadrul modelului nivelele fizic si legatura de date

Protocoalele sunt greu de inlocuit, fiind raspandite pe scara larga, de cele mai multe ori gratuit

Page 33: Sinteza retele calculatoare

CAPITOLUL 5

STANDARDIZAREA RETELELOR; UNITATI DE MASURA

5.1 STANDARDE INTERNATIONALE

Standardele de retea au devenit o necesitate tinand cont de multitudinea de producatori si furnizori de echipamente de retea.

Standardele fac parte din doua categorii: - Standardele de facto au aparut fara sa existe vreun plan oficial. Deoarece multi

producatori au copieat indentic masinile IBM, PC-ul IBM si succesorii sai reprezinta standarde de facto pentru calculatoarele de birou.

- Standardele de jure ( de drept ) sunt, standarde legal, adoptate de organisme de standardizare autorizate.

Standardele internationale sunt produse de ISO (International Standards Organization) : organizatie voluntara, neguvernamentala, fondata in 1946 care cuprinde membrii din 89 de tari cum ar fi: ANSI (SUA), BSI (Marea Britanie), AFNOR (Franta), din (Germania) etc. si produce standarde pentru domenii diferite: piulite si suruburi , boabe de cacao (ISO 2451), lenjeria de dama (ISO 4416) , etc.

Pentru standardele din telecomunicatii, ISO coopereaza cu ITU - (International Telecommunication Union), agentie a Natiunilor Unite cuprinzand - Sectorul de Radiocomunicatii (ITU-R- alocarea frecventelor internationale de

radio ) - Sectorul de Standardizare a Telecomunicatiilor (ITU-T alocarea frecventelor

internationale de radio ) - Sectorul de dezvoltare (ITU-D).)

NIST (National Institute of Standards and Technology) produce standarde care sunt obligatorii pentru achizitiile facute de guvernul USA, mai putin pentru Departamentul de Aparare.

IEEE (Institute of Electrical and Electroincs Engineers

Institutul Inginerilor Electricieni si Electronisti), - cea mai mare organizatie profesionala din lume, - are un grup de standardizare care dezvolta standarde in domeniul ingineriei

electrice si tehnicii de calcul. Exemple: Comitetul IEEE 802 a standardizat mai multe tipuri de retele locale (802.3 , 802.11)

5.2 STANDARDELE INTERNET

Internet-ul modial are propriile mecanisme de standardizare, diferite de cele ale ITU-T si ISO.

Lumea implicata in Internet, prefera, ca principiu de baza, anarhia. Oricum, daca sute de milioane de oameni isi vad fiecare numai de treaba lor, este putin probabil sa apara

Page 34: Sinteza retele calculatoare

vreo modalitate de comunicare. De aceea, standardele, apar ocazional ca fiind necesare.

IAB Internet Architecture Board (Consiliul Arhitecturii Internet) a lucrat pana in 1989, avea aproximativ 10 membri care se intalneau cand era nevoie de un nou standard (de exemplu, un nou algoritm de dirijare). Membrii IAB il luau in discutie si apoi anuntau schimbarea, astfel ca absolventii facultatilor

care erau sufletul muncii de programare

sa il poata implementa. Comunicarile erau puse la dispozitie printr-o serie de rapoarte memorate on-line si pot fi citite de oricine este interesat de ele la adresa www.ietf.org/rfc

. RFC-urile sunt numerotate in ordinea cronologica a crearii lor. Pana acum exista peste 3000.

In vara anului 1989, IAB a fost reorganizat. Cercetatorii au fost transferati la IRTF (Internet Research Task Force

Departamentul de Cercetare Internet), care a fost pus in subordinea IAB-ului, alaturi de IETF (Internet Engineering Task Force

Departamentul de Inginerie Internet).

Mai tarziu a fost infiintata Societatea Internet (Internet Society), care reunea oameni interesati de Internet.

Page 35: Sinteza retele calculatoare

CAPITOLUL 6 EXEMPLE DE RETELE

6.1 RETELE FARA CONEXIUNE

Exist dup cum tim dou tipuri de subre ele: subre elele f r conectare i subre elele orientate pe conexiune. Sus in torii subre elelor f r conexiune provin din comunitatea ARPANET/Internet, în care era admis toleran a la defecte i nu se f cea taxarea clien ilor

6.1.1 INTERNETUL Re elele se deosebesc prin istoric, administrare, facilit i oferite, proiectare i prin comunit ile lor de utilizatori. În prezent func ioneaz în lume un num r foarte mare de re ele printre care si INTERNET-ul.

INTERNET-ul este o colectie de re ele ce ofer anumite servicii comune i utilizizeaz protocoale comune. Nu este controlat de nimeni i are o dezvoltare continu . A ap rut dup 1 ianuarie 1983 când TCP/IP a devenit protocol oficial. De la apari ia în 1983 a Internetului num rul calculatoarelor din re ea a crescut exponen ial (în 1990 re eaua Internet cuprindea 3000 re ele cu 20000 calculatoare, în 1992 a fost conectat gazda cu num rul 1000000, iar în 1995 în re ea existau mai multe coloane vertebrale, sute de re ele regionale, zeci de mii de LAN-uri, milioane de gazde i zeci de milioane de utilizatori. În fiecare an m rimea Internetului se dubleaz . O ma in este pe Internet dac folose te stiva de protocoale TCP/IP, are o adresa IP i poate trimite pachete IP c tre toate celelalte ma ini de pe Internet.

Dezvoltarea Internetului din anii 1990 a dus la aparitia ISP-urilor (Internet Service Provideri furnizori de servicii Internet).

La baza Internetului sta modelul arhitectural TCP.IP. In cadrul re elei Internetul, ca dealtfel în oricare alt re ea de calculatoare exist dupa cum se stie deja dou tipuri de calculatoare: calculatoare client i calculatoare server. Calculatoarele server ofer informa ii i aplica ii celorlalte calculatoare din re ea. Calculatoarele client consum sau utilizeaz informa iile oferite de calculatoarele servere. Acea i terminologie este aplicat i programelor care ruleaz pe calculatoarele conectate la Internet: programe client i programe server. In momentul in care un utilizator acceseaza reteaua Internet de la calculatorul sau personal, echipamentul de calcul devine client al retelei globale si are la dispozitia sa resursele pe care le poate oferi aceasta. O parte dintre subretelele Internetului au rol de intretinere si partajare a resurselor, ele fiind denumite Puncte de acces la retea : Network Access Point (NAP). Serviciile Internet sunt disponibile prin intermediul serverelor Internet administrate de furnizorii de servicii Internet

Internet Service Provider (ISP). Aceste firme ofera spre inchiriere accesul la Internet utilizatorilor. Serverele Internet furnizeaz servicii Internet sub form de informa ii i aplica ii celorlalte calculatoare din Internet. Cei care administreaz

aceste servere sunt furnizorii

Page 36: Sinteza retele calculatoare

de servicii Internet (Internet Service Provider - ISP). Ace tia ofer contra cost accesul utilizatorilor Internet, iar ace tia pot fi din toate categoriile. Utilizatorii pot accesa serverele furnizorilor de servicii Internet folosind:

Un singur calculator care va avea rol de client.

O retea formata din mai multe calculatoare client si unul sau mai multe servere, dintre care un singur server va asigura legatura cu Internetul.

6.1.1.1 Domeniile re elei internet Re eaua Internet este structurat pe apte domenii organiza ionale mari dispuse ierarhic, la care se adaug domeniile corespunz toare rilor lumii, acestea formând primul nivel ierarhic al domeniilor Internet.

com - Organiza ii comerciale SUA

edu - Institu ii educa ionale SUA

gov - Institu ii guvernamentale SUA

int - Organiza ii interna ionale

mil - Institu ii militare SUA

net - Furnizorii de servicii re ea

org - Organiza ii SUA care nu se încadreaz în nici unul din domeniile anterioare

..

ro - România

us - SUA Pentru a forma numele unui domeniu Internet trebuie s în iruim numele de domeniu începând de la nivelul cel mai de jos i pân la cel mai înalt nivel ierarhic. Pentru a separa aceste nume se folosesc puncte. Un server Internet are un nume unic care nu mai poate fi folosit nic ieri în lume. Pentru a ob ine adresa Web a serverului Internet vom ad uga i indicatorul serviciului World Wide Web. Identificarea unic a calculatoarelor server din re eaua Internet se face prin numele de domeniu sau prin adresa lor IP.

6.1.1.12 Resursele retelei internet 1. World Wide Web (WWW) - este cel mai important serviciu oferit în re eaua Internet.

Prin WWW (World Wide Web) sit-eurile pun la dispozi ia utilizatorului pagini cu informa ii ce cuprind pe lâng text, poze, sunet, video, leg turi la alte pagini sau h r i, etc.

Pentru a accesa un document din serviciul Web utilizatorul are nevoie de o aplica ie numit navigator Web (Web browser). Navigarea cu ajutorul browser-ului Web este bazat pe un sistem hipertext care permite navigarea prin click cu mouse-ul pe hiperleg turi care sunt de fapt adrese ale altor documente. Aceste documente pot con ine i ele hiperleg turi ale unor documente aflate pe calculatoare oriunde în lume.

Sistemul WWW sau mai simplu Web se bazeaz pe protocolul HTTP (HyperText Transport Protocol), adoptat în Internet ca standard care specific modul în care o aplica ie poate localiza i ob ine resursele (documente text, secven e audio sau imagini grafice) stocate pe alte calculatore conectate la Internet (serverele).

2. FTP - Protocolul FTP (File Transfer Protocol) este standardul Internet pentru transferul de fi iere si reprezint un set de reguli care constituie un protocol cu care sunt transferate fi ierele în Internet.

Page 37: Sinteza retele calculatoare

Pentru a realiza tranferul fi ierelor, un utilizator poate utiliza un navigator Web sau o aplica ie specializat FTP. Acestea permit conectarea la alt calculator din Internet i realizarea schimbului de fi iere (text, imagine, video, binare, alte documente, aplica ii).

Aplica iile specializate pentru transferul de fi iere în Internet se numesc clien i FTP. Un client de FTP ce poate fi folosit chiar i de încep torii pentru transferul de fi iere, oferind în acela i timp o serie de facilit i ce îi ofer stabilitate i performan este Cute FTP. . Acesta poate rula sub orice platform Windows, i v este oferit în variant shareware pentru testarea pe sistemul dumneavoastr de calcul.

3. E-mail - sau Po ta electronic - mijloc de a interac iona cu lumea exterioar , dep este telefonul i po ta obi nuit , programele de po t electronic fiind disponibile pe orice tip de calculator.

Trimiterea de mesaje electronice rapid, la orice distan i la un pre acceptabil a condus la extinderea rapid a re elei Internet.

Serviciul Internet de E-mail (Electronic-mail sau Po ta electronic ) este oferit de servere de mail dedicate care se afl pretudindeni în re eaua Internet.

Pentru a realiza transferul de mesaje, utilizatorul are nevoie de o aplica ie specializat de e-mail care poate accesa acest serviciu.

Sistemele de po t electronic pun la dispozi ie 5 func ii de baz : - Compunerea,( procesul de creare a mesajelor i a r spunsurilor), - Transferul (deplasarea mesajului de la autor la receptor. Acesta necesit stabilirea

unei conexiuni la destina ie sau la o ma in intermediar , emiterea mesajului i eliberarea conexiunii),

- Raportarea (informarea autorului despre ce s-a întâmplat cu mesajul ( livrat, respins, pierdut)),

- Afi area mesajelor primite (utilizatorii i i pot citi po ta), - Dispozi ia (se refer la ce face receptorul cu mesajul dup ce l-a primit ( eliminare

înainte de citire, aruncare dup citire, salvare, etc)) 4. Newsgroups (grupuri de discu ii) - Grup în care se poart discu ii dedicate unui singur subiect.. Utilizatorii transmit prin po t mesaje grupului i cei care urm resc discu iile r spund individual autorului sau transmit prin po t r spunsuri care pot fi citite de întreg grupul. Acea i aplica ie pentru mesagerie electronic este folosit i pentru a accesa un grup de discu ii. 5. CHAT - Serviciul CHAT a dat posibilitatea utilizatorilor de Internet interesa i s poarte discu ii între ei în direct, în cadrul unor întâlniri virtuale care se deruleaz prin transmiterea imediat de mesaje scrise. Astfel de forumuri de discu ii sunt posibile datorit existen ei unor aplica ii CHAT specializate. 6. Convorbiri telefonice pe Internet - Netscape Conference (din pachetul Netscape Communicator) precum i alte aplica ii similare permit utilizatorilor purtarea unor conversa ii telefonice pe Internet în timp real. Au cost extrem de avantajos deoarece se desf oar la tariful unei convorbiri locale. 7. Video conferin e pe Internet - Ultimele versiuni de aplica ii telefonice software folosite pentru convorbiri telefonice ofer i posibilitatea de a purta convorbiri telefonice între mai multe persoane iar dac calculatoarele locale de unde poart convorirea sunt dotate i cu camere video digitale, atunci aceste persoane se pot vizualiza reciproc.

Page 38: Sinteza retele calculatoare

Marile companii i universit i precum i alte institu ii transna ionale folosesc din plin aceast facilitate pentru a realiza video-conferin e în re eaua Internet.

6.1.1.3 Conectarea la internet Se face printr-un Furnizor de servicii Internet (ISP

Internet Service Provider ) - companii zonale, care ofera acces la propria retea, iar aceasta, la randul ei, se conecteaza la Internet. In fiecare resedinta de judet si in majoritatea oraselor din tara, sunt una sau mai multe societati comerciale care ofera asemenea servicii si care la randul lor sunt conectate la companiile zonale. Principalele avantaje ale conectarii printr-un ISP sunt urmatoarele: 1. Viteza - Conexiunile sunt mai rapide decat in cazul serviciilor on-line. 2. Flexibilitatea

se poate folosi orice program client. 3. Siguranta - Se creaza o legatura directa la Internet.

6.1.2 ARPANET -ul a ap rut din nevoia de tehnologie util în scopuri militare, tehnologie care avea la baz o re ea cu comutare de pachete format dintr-o subre ea i din calculatoare gazd , si care in anii 1974 a culminat cu introducerea de catre Cerf i Kahn a protocolului TCP/IP. In 1983 din ARPANET a derivat o subre ea separat numit MILNET. Conectarea la ARPANET a unui num r din ce în ce mai mare de LAN-uri a dus la crearea DNS-ului (Domain Naming System

Sistemul numelor de domenii) care organiza ma inile în domenii i punea în corespondent numele gazdelor cu adrese IP.

6.1.3 NSFNET-ul î i are originea în NFS (National Science Foundation

Funda ia na ional de tiin e din SUA), care la sfâr itul anilor 70 a v zut impactul ARPANET-ului asupra cercet rii universitare i pentru a se putea conecta la ARPANET a organizat o re ea virtual CSNET centrat în jurul unei singure ma ini ce era suport pentru linii telefonice i care avea conexiuni cu ARPANET-ul i alte re ele. Prin CSNET cercet torii puteau suna i l sa po t electronic pentru a fi citit ulterior de alte persoane.

În 1984 NFS a construit o coloan vertebral

care lega supercalculatoare din 6 ora e i 20 de re ele regionale. Re eaua ob inut a fost numit NSFNET i ulterior a fost conectat la ARPANET. i în Europa exista re ele comparabile cu NSFNET cum ar fi EBONE care este coloana vertebral IP pentru organiza ii de cercetare, sau EuropaNET, re ea orientat spre domeniul comercial.

Au ap rut astfel NAP-urile (Network Access Point

punct de acces la re ea) care ajutau ca orice re ea regional s poata comunica cu orice alt re ea regional .

6.2 RE ELE ORIENTATE PE CONEXIUNE

Sus in torii subre elelor f r conexiune provin din comunitatea ARPANET/Internet, în care era admis toleran a la defecte i nu se f cea taxarea clien ilor.

Sus in torii re elelor orientate pe conexiune provin din lumea comunica iilor pe linii te-lefonice, pentru care calitatea serviciilor este important , iar facturarea este modul lor de supravie uire. Intr-o re ea f r conexiune, dac la acela i ruter ajung mai multe pachete în acela i moment, ruterul va fi sufocat i va pierde din pachete. Dac expeditorul observ le

Page 39: Sinteza retele calculatoare

va retrimite, dar calitatea serviciilor va fi proast , mai ales pentru comunica iile audio sau video, excep ie f când cazurile în care re eaua este doar foarte liber .

6.2.1 X.25 - primele retele orientate pe conexiuni care suportua circuite virtuale atât comutate cât i permanente, au fost dezvoltate în ani 70 i au func ionat aproape un deceniu.

In anii `80, re elele X.25 sunt înlocuite cu un nou tip de re ea, denumit Frame Relay (Releu de Cadre), re ea orientat pe conexiune, f r control al erorilor i f r control al fluxului de date. Frame Relay seam n cu o re ea local de dimensiuni mari i a fost utilizat la interconectarea diverselor re ele locale aflate în birourile companiilor. A avut un succes modest.

6.2.2 ATM (ATM Asynchronous Transfer Mode, rom: Mod de Transfer Asincron) - re ea orientat pe conexiune, în care spre deosebire de re elele telefonice in care majoritatea transmisiilor sunt sincrone (strâns legate de un semnal de ceas), transmisiile sunt asincrone.

ATM-ul a rezolvat majoritatea problemelor legate de re ele i telecomunica ii, prin unificarea transmisiilor de voce, date, televiziune prin cablu, telex, telegraf, într-un singur sistem integrat.

Cum re elele ATM sunt orientate pe conexiuni, un apel presupune transmiterea unui mesaj pentru stabilirea conexiunii, trimiterea celulelor spre destina ie pe acela i traseu, i sosirea acestora în ordinea transmiterii. Re elele ATM sunt organizate ca WAN-uri cu linii i rutere ce lucreaz la viteze de 155 Mbs i 622 Mbs. Ideea de baz în ATM este c se transmit toate informa iile în pachete mici, de dimensiune fix , denumite celule (cells). Celulele au 53 de octe i, din care 5 octe i reprezint antetul, iar restul de 48 reprezint informa ia propriuzis .

Posibilitatea re elelor ATM de a multiplica o celul pe care o primesc la intrare, pe mai multe linii de ie ire, a fost speculat de distribuitorii TV care trebuiau s transmit un acela i program de televiziune c tre mai mul i receptori.

Cum ATM lucreaz cu celule mici, nici o linie nu va fi blocat mai mult timp ceea ce garanteaz calitatea serviciilor. Livrarea celulelor nu este garantat , dar ordinea lor da, ceea ce face ca solu ia ATM s fie mai bun decât cea oferit de Internet, unde pe lâng pierderea pachetelor i ordinea de ajungere a acestora la destina ie poate fi oricare (nu are leg tur cu ordinea de transmisie).

Modelul de referin ATM este un model tridimensional, compus din trei nivele, dou având i câte dou subniveluri:

- Nivelul fizic, în care se planific bi ii i se analizeaz voltajul, cu subnivelurile: o PMD (Physical Medium Dependent, rom: dependent de mediul fizic) are

drept scop transferul bi ilor i planificarea transmisiei la nivelul i. o TC (Transmission Convergence, rom: convergen a transmisiei). Rolul

nivelului TC este s converteasc fluxul de bi i primi i de la PMD în flux de celule i s trimit celulele nivelului ATM.

Page 40: Sinteza retele calculatoare

- Nivelul ATM are drept scop celulele, stabilind structura, câmpurile i transportul acestora , trateaz congestiile i modul de stabilire i eliberare al circuitelor virtuale.

- Nivelul de adaptare ATM numit i AAL (ATM Adaption Layer), permite utilizatorilor s trimit pachete mai mari decât o celul , segmenteaz aceste pachete, transmite celulele individual i le reasambleaz la cel lalt cap t. El are dou subniveluri:

o SAR (Segmentation And Reassembly, rom: segmentare i reasamblare) subnivel la care sunt descompuse pachetele în celule - la cap tul la care are loc transmisia - i sunt recompuse la destina ie.

o CS (Convergence Sublayer, rom: subnivel de convergen ) ofer diverse tipuri de servicii : transfer de fi iere, video la cerere,etc.

- Plus orice alt nivel propus de utilizator. Re elele ATM nu s-au dezvoltat îns pe masura a tept rilor.

6.3 ETHERNET

ETHERNET-ul este cea mai popular dintre re elele locale. Prin re eaua Ethernet se transmit informa ii între calculatoare la viteze foarte mari. Standardul Ethernet este definit de IEEE (Institute for Electrical and Electronic Engineers) ca IEEE 802.3. Standardul define te regulile pentru configurarea unei re ele Ethernet precum i modul de interac iune între diferitele elemente ale unei astfel de re ele.

Ideea acestui standard este urm toarea: sta ia care dore te s transmit , ascult cablul:

Dac este ocupat, a teapt pân se elibereaza;

Dac este liber, transmite imediat.

Dac dou sau mai multe sta ii încep s transmit simultan pe un cablu liber, apare coliziunea.

Toate sta iile intrate în coliziune întrerup transmisia, a teapt o perioad de timp aleatorie i repet întregul proces de la cap t.

Fiecare calculator echipat cu o placã de re ea Ethernet, denumit i sta ie, functioneaz independent de toate celelalte sta ii din re ea: nu existã control centralizat. Toate sta iile ata ate la re ea sunt conectate la acela i sistem de transport pentru semnal, denumit mediu de comunica ie. Informa ia este transmis serial, un bit la un moment dat, prin linia de comunica ie c tre toate sta iile ata ate acesteia.

In prima variant , Eternet-ul folosea sistemul ALOHANET cu transmisie radio pe dou frecven e:

o Trimite ( upstream

c tre calculatorul central). o Prime te (downstream de la calculatorul central).

Expeditorul transmitea un pachet care con inea datele pe canalul Trimite i primea r spuns pe canalul Prime te. Dac ap reau coliziuni pe canalul Trimite se retransmitea pachetul. Pe cel lalt canal coliziunile erau excluse fiind un singur transmi tor. Acest sistem era viabil numai in condi ii de trafic redus pe canalul Trimite.

A doua variant

a fost creat de Bob Metcalfe i colegul s u David Boggs

care au realizat o re ea local de calculatoare de pân la 256 de calculatoare folosind ca mediu de

Page 41: Sinteza retele calculatoare

Cablu de

interfatare

transmisie cablul coaxial gros. Un cablu cu mai multe ma ini ata ate în paralel este numit cablu multidrop. Ethernetul era mult îmbun t it. El reu ea s evite coliziunile prin ascultarea canalului (dac se facea o transmisie pe canal, calculatorul care dorea s trimit date la un moment dat a tepta ca aceasta s se încheie i apoi transmitea i el), lucru posibil pe un cablu unic.

A a a ap rut Ethernet-ul Xerox

Mai r mânea îns de rezolvat problema transmisiei simultane a dou sau mai multe calculatoare.

Ethernet-ul Xerox a fost standardizat pentru o re ea Ethernet de 10Mbps, denumit i standardul DIX, i cu mici modific ri acest standard a devenit în 1983 IEEE 802.3 .

Alte standarde LAN cunoscute sunt : Token Bus (Jeton pe magistrala

802.4) i Token Ring (Jeton pe Inel

802.5).

Apari ia calculatoarelor portabile a adus cu ea i ideea conect rii la Internet f r fir, astfel a fost creat standardul 802.11 care lucreaza atât în prezen a unei sta ii de baz cât i în absen a acesteia. Acest standard poate transmite un pachet IP într-un LAN f r fir la fel cum era transmis un pachet IP prin Ethernet. Conexiunea dintre sistemele 802.11 i lumea exterioar se nume te portal. O variant a standardului 802.11 este 802.11a care are o band de frecven larg i poate dep i viteza de 54Mbps. Standardele 802.11 au multe variante i ele pot face INTERNET-ul mobil.

In august 2002 a fost finalizat Standardul 802.16 care a aparut ca o solu ie pentru serviciile de voce i de Internet de mare vitez . Ca si 802.11, 802.16 a fost proiectat pentru a oferi comunica ii f r fir de mare vitez . De i par asem n toare, cele dou standarde difer semnificativ, astfel 802.16 ofer servicii pentru cl diri, care nu sunt mobile i opereaz într-o gam de frecven e mult mai înalte, de 10-66 GHz, etc.

Standardul IEEE 802.15 Bluetooth aducea cu el un alt element de noutate, eliminarea cablurilor dintre anumite dispozitive.

Standardul IEEE 802.1Q sau VLAN (Virtual LAN) a ap rut din necesitatea de a recabla cl dirile în întregime doar cu ajutorul software-ului. VLAN-urile se bazeaz pe comutatoare dedicate. Ele pot avea îns i hub-uri la periferie.

Eter

Transiver

Page 42: Sinteza retele calculatoare

6.4 SECURITATE

Intr-un mediu de re ea, trebuie s existe garan ia c datele secrete sunt protejate, astfel încât numai utilizatorii autoriza i s aib acces la ele. Nu numai protejarea informa iilor confiden iale este important , ci i protejarea opera iilor efectuate în re ea. Exist patru amenin ri majore la securitatea unei re ele:

Accesul neautorizat;

Alterarea electronic a datelor;

Furtul de date;

Daunele inten ionate sau accidentale. Aspectele teoretice ale securit ii sunt studiate de criptografie. Aceasta studiaz tehnicile matematice care au leg tur cu diferite aspecte ale securit ii informa iei, ca de exemplu confiden ialitatea, integritatea datelor, autentificarea unei persoane sau a originii datelor. Metodele de criptare sunt împ r ite în dou categorii:

Cifruri cu substitu ie (fiecare liter sau grup de litere se substituie cu alt liter sau alt grup de litere)

Cifruri cu transpozitie (reorganizeaz literele f r a le substitui cu altele) Exemple de algoritmi de criptare utiliza i de criptografia modern :

Algoritmii cu cheie secret (DES (Data Encription Standard), AES (Advanced Encription Standard), etc.),

Algoritmii cu cheie publica (RSA creat de Rivest, Shamir i Adelman) Semn turile digitale i gestionarea cheilor publice sunt de asemenea dou teme de baz studiate în securitatea re elelor Din punct de vedere practic, principalul motiv care conduce la apari ia unor bre e de securitate este configurarea gre it sau necorespunz toare a sistemului victim . Majoritatea sistemelor de operare sunt livrte într-o configura ie nesigur . Exist dou manifest ri ale insecuritatii software-ului livrat ce pot fi clasificate ca:

starea activ a insecuritatii (anumite utilitare de re ea, atunci când sunt activate, pot crea serioase riscuri de securitate, produsele software sunt de multe ori cu aceste utilitare activate necesitand interventia administratorului de re ea pentru dezactivarea sau configurarea lor corespunz tor),

starea pasiv a insecurit ii (sistemele de operare care au înglobate utilitare de securitate sunt eficiente doar când sunt activate, activare ce trebuie facuta in general tot de administratorul de re ea, in starea pasiv , aceste utilitare nu sunt niciodat activate, deoarece de obicei utilizatorul nu tie de existen a lor).

Instrumentele software utilizate în securitate sunt:

Scanerul, program care detecteaz automat punctele slabe în securitatea unui sistem local sau la distan . În securitatea Internetului, este cel mai important utilitar. Adev ratele scanere sunt scanere de porturi TCP, adic programe care atac porturile i serviciile TPC/IP i înregistreaz r spunsul de la int . Ele dezv luie punctele

vulnerabile ale unei re ele. Exemple de scanere: NSS (Network Security Scanner - este un scaner destul de necunoscut, scris în Perl), Strobe (este un scaner care înregistreaz toate porturile de pe o ma in dat ), Jakal (este un scaner invizibil care poate scana un domeniu, în spatele unui firewall, f r a l sa vreo urm a sa).

Page 43: Sinteza retele calculatoare

Sp rg torul de parole (password cracker), un program care poate decripta parole sau care poate dezactiva în vreun fel protec ia prin parole. Un sp rg tor de parole nu are nevoie îns , s decripteze ceva. De obicei, func iile de criptare a parolelor sunt one-way, i deci parolele nu pot fi decriptate printr-o func ie invers . Multe sp rg toare de parole nu sunt altceva decât programe care folosesc for a brut , adic încearc fiecare cuvânt (c utare exhaustiv ). Exemple: Crack (unul din cele mai cunoscute), Merlin (program pentru administrarea sp rg toarelor de parole, a scanerelor i a altor utilitare de securitate)

Interceptorul, dispozitiv, hardware sau software, care captureaz informa iile transportate printr-o re ea

Dispozitivele Software pot fi si distructive, ele sunt programe sau tehnici de h r uire sau distrugere a datelor, exemple : troienii, viru ii i instrumentele de refuz al serviciului. Acestea pot provoca pagube importante sau pot crea bre e în securitatea serverului. Dispozitivul firewall: este folosit pentru prevenirea accesului din exterior într-o re ea intern , este de obicei o combina ie de hardware i software. De cele mai multe ori, dispozitivele firewall implementeaz scheme de excludere sau reguli care filtreaz adresele dorite i nedorite. Exist multe tipuri de dispozitive firewall, fiecare având avantajele i dezavantajele lui. Cel mai întâlnit tip este firewall-ul la nivel de re ea este firewallul bazat pe ruter care este foarte rapid.

Page 44: Sinteza retele calculatoare

BIBLIOGRAFIE

1. B jenescu T., Sisteme personale de comunica ii, Editura Teora, Bucure ti, 2000 2. Berstekas D, Gallager R; Data Networks; Prentice Hall, International, Inc, 1992 3. Bremner L. M., Mica Enciclopedie Intranet, Ed.All, Bucuresti,1997 4. Cravis H; Communications Networks Analysis; D C Heath and Co, 1981 5. Cristea V., T pu N. s.a. - "Re ele de calculatoare". Ed. Teora 1992 6. David Kammer, Gordon Mcnutt, Brian Senese, Jennifer Bray Bluetooth

Application Developer s Guide: The Short Range Interconnect Solution, Ed. Syngress Publishing, 2002

7. Felegyhazi Mark

TEZA DE MASTER : Development and evaluation of a dynamic Bluetooth scatternet formation procedure , Budapest University,2001.

8. Hill Mcgraw- Bluetooth Demystified, Ed. TeamLib, 2003 9. Jalobeanu M. - "Acces în Internet -Po ta electronic i transferul de fi iere". Ed.

Promedia Plus, Cluj-Napoca, 1996 10. James Kardach (Principle Engineer,Bluetooth SIG Program Manager,Intel

Corporation) Bluetooth Architecture Overview, 1998 11. Kasse Barbara - "Utilizarea internetului". (edi ia a 3-a), Ed. Teora, Bucure ti,

2002 12. Kilmer William - "Re ele de calculatoare i internetul pentru oameni de afaceri".

Ed. Teora, Bucure ti, 2000 13. Nicolaescu tefan-Victor, Comunica ii mobile, genera iile 3G i 4G 14. Nicolaescu tefan-Victor, Re ele 3G . Europa., Editura AGIR, Bucure ti, 2003 15. Nicolaescu tefan-Victor, Sisteme de comunica ii mobile celulare GSM., Editura

AGIR, Bucure ti, 1999 16. Pamuk Canan

TEZA DE MASTER: Energy-efficient Bluetooth scatternet formation based on device and link characteristics ,University of Bilkent,2003

17. Parker Tim, Mark Spoctack - "Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP)", Ed. Teora, Bucure ti, 2002

18. Peterson LL., Davie B.S. ; Retele de calculatoare, Editura All, 2001 19. Pilat F V, Deaconu S, Popa S, Radu F; Introducere în INTERNET; Teora; 1995 20. Popa M, Bazele model rii re elelor de calculatoare, Editura Universitatii din

Bucure ti, 2004 21. Preston Gralla - "Func ionarea internetului". Ed. BIC ALL, Bucure ti, 2003 22. REVISTA PC MAGAZINE ROMÂNIA, edi ia Aprilie 2005 23. Ro ca Gh. I. s.a. - "Internet si Intranet. Concepte si aplicatii", Ed. Economica,

2000 Bucure ti 24. SamsNet, "Securitatea in Internet", Ed. Teora, Bucure ti, 2001 25. SIG - Bluetooth Protocol Architecture ,versiunea 1.0, 1999 26. Specifica ia Sistemului Bluetooth - Core,Vol.1 si 2,versiunea 1.1, 2001 27. Tanenbaum Andrew, Retele de calculatoare (edi ia a IV), Editura Byblos,

Bucure ti, 2004 28. Tisal Joachim, GSM, reteaua i serviciile, Editura Teora, Bucure ti, 1999. 29. Vlada M., "Retele de calculatoare si mediul Internet". Gazeta de Informatica,

vol. 10, nr. 3,4,5, 2000

Page 45: Sinteza retele calculatoare

http://www.howstuffworks.com http://www.satlex.ro/ro/launches_intro.html http://www.astroclubul.org/astroclub/articole/sateliti_artificiali_emil.html http://www.adevarulonline.ro/economic/eco649-30.pdf http://www.bluedog.ro/it_channel/channel_articles.php?w=5 http://microlabs.cs.utt.ro/~mmarcu/scd/lab/scd01.htm

http://www.cs.ubbcluj.ro/~rlupsa/edu/retele/c10.html

http://www.google.ro/search?q=cache:U3Vwqi0B90EJ:www.kpac.go.ro/tutorials/retele.doc+subnivelul+MAC+Ethernet&hl=ro&ie=UTF-8

http://www.cisco.com

http://www.connex.ro/personal/produse_si_servicii/servicii_3g/index.jsp?locale=ro http://www.comunic.ro/stiri.php/Orange_si_Vodafone_incep_cursa_inarmarilor_pentru_razboiul http://news.softpedia.com/news/Telefoane-atacate-prin-Bluetooth-ro-669 http://www.gtstelecom.ro/description.php/Glosar/4/ http://www.bluetooth.com www.comunic.ro/article.php/Internetul_ i_comunica iile_prin_sateli i/192/ http://my.imi.md/index.php?option=com_content&task=view&id=59&Itemid=36