Administrarea Retelelor Tcp Ip

ADMINISTRAREA REȚELELOR TCP/IP

CUPRINS

INTRODUCERE

CAPITOLUL 1. CLASIFICAREA RETELELOR

Retele de tip Local Area Network – LAN –

Rețelele de tip Metropolitan Area Network- MAN-

Rețelele de tip Global Area Network- GAN

CAPITOLUL 2. PROTOCOLUL TCP/IP

Modelul ISO/OSI

Modelul TCP/IP

REȚELE TCP/IP

PARTE TEORETICĂ – INTRODUCERE

O retea reprezinta un sistem de calculatoare, terminale si baze de date conectate prin linii de comunicatii. Ele permit utilizatorilor diferitelor tipuri de calculatoare sa schimbe date si sa foloseasca programe speciale. Dimensiunile ei fizice merg de la o retea locala la una globala.

Folosirea rețelelor de calculatoare prezinta atat avantaje cat si dezavantaje. Avantajele rețelelor de calculatoare sunt numeroase, incepand cu simplul schimb de informatii intre oameni prin retelele de socializare , teleworking, partajarea sau utilizarea in comun a datelor, acest lucru reprezentand principalul avantaj al utilizarii retelelor de calculatoare ,conferinta online , magazine online, jocuri online si multe alte avantaje. Dezavantajele retelelor de calculatoare merg in paralel cu avantajele, fiecare avantaj al utilizarii internetului avand si un dezavantaj, care ne poate afecta intr-o masura mai mare sau mai mica. Atunci cand utilizezi internetul pentru socializare, dezzavantajul poate fi identitatea celui cu care esti in legatura, deoarece nu stii daca este una reala sau falsa. In cazul utilizarii pentru documentare, informatie nu poti fi sigur de corectitudinea informatiilor, iar dezavantajele cele mai mari si mai periculoase sunt hackerii, probabilitatea virusarii calculatoarelor si fraudarea informatiilor personale. În funcție de aria de răspandire a calculatoarelor dintr-o rețea, rețelele se pot clasifica astfel: rețele locale, rețele regionale, retele globale. În rețelele locale calculatoarele au o arie de răspândire mica, aproximativ pana la 2 km si se folosesc pentru o singura unitate. Rețelele regionale se folosesc in cadrul unui oras sau sector, avand o arie de extindere mai mare. Rețelele globale au o arie de răspândire foarte mare, acoperind suprafața unei țări, a unui continent, chiar si suprafața mai multor continente. Calculatoarele reprezinta un factor principal in utilizarea retelelor. Calculator personal (PC) care pot fi de tip tower si desktop. Cele de tip tower sunt cele a caror carcasa este asezata vertical langa birou si monitorul este asezat langa birou, iar cea de tip desktop este asezat orizontal pe birou, iar monitorul este asezat fie langa sau peste aceasta carcasa.

Asadar prin retea de calculatoare intelegem un ansamblu de echipamente de calcul raspandite geographic, interconectate pein intermediul unor medii de comunicatiie, asigurandu-se in acest fel de utilizarea in comun de catre un numar mare de utilizatori a tuturor resurselor fizice(hardware), logice(software si aplicații de bază si informationale(baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare conectate.

CAPITOLUL 1. CLASIFICAREA RETELELOR

Exista mai multe criterii de clasificare având in vedere rețelele de calculatoare: dupa tehnologia de transmisie, dupa scara la care opereaza reteaua, dupa topologie, dupa tipul sistemului de operare, dupa tipul mediului de transmisie a semnalelor, dupa tipul de utilizatori si dupa tipul accesului la mediu.

În funcție de criteriul dupa tehnologia de transmisie avem:

Retele cu difuzare/ broadcast

Retele punct- la punct.

Dupa scara la care opereaza avem retele locale de tip:

LAN

MAN , retele de tip metropolitan

WAN care cuprind o arie mai mare

GAN , asa numitul internet, care are o arie de acoperire foarte mare si anume a intregului glob pamantesc.

În functie de topolgie avem retele de tip:

Magistrală

Stea

Inel

Retele combinate

Un alt criteriu care definește retelele este tipul mediului de transmisie a semnalelor:

Retele prin medii ghidate

Rețelele prin medii neghidate

Dupa tipul de utilizatori avem retele:

Private

Publice

După tipul accesului la mediu avem:

Ethernat

Token ring

Token bus

Arcnet.

Retelele de tip broadcast sunt retelele care au un singur canal de comunicatie care este partajat de toate calculatoarele din rețea. Modul de transmitere caracteristic retelelor LAN este acela ca mesajele pot fi adresate tuturor calculatoarelor din retea, unui subset de calculatoare din rețea sau unui singur calculator.

Rețelele punct la punct sunt rețelele care dispun de numeroase conexiuni intre perechi de calculatoare individuale. Pentru a ajunge de la calculatorul sursa la calculatorul destinatie,pachetul este nevoit sa treaca printr-unul sau mai multe calculatoare intermediare. De obicei rețelele mai mici sunt de tip broadcast și cele mai mari sunt de obicei punct la punct.

Retele de tip Local Area Network – LAN – sunt rețelele private localizate intr-o singura cameră, clădire sau de cel mult câțiva kilometric. Caracteristicile acestor retele sunt:

Marimea retelele LAN sunt in general de dimensiuni mici, iar timpul de transmisie este limitat si cunoscut dinainte. Tehnologia de transmisie se realizaeză printr-un singur cablu la care sunt conectate toate calculatoarele. Viteza de transmitere a informatiilor este cuprinsa intre 10-1000 Mb / s, insa viteza lor poate fi si mai mare, de ordinal zecilor de Gb/s.

RETEA DE TIP LAN – MAGISTRALA ȘI INEL

Rețelele de tip Metropolitan Area Network- MAN- sunt acele rețele care functioneaza in general la nivelul unui oras. Acestea acopera o intinderea geografica mai mare decat in cazul retelelor de tip LAN. Retelele WAN pot fi atat publice cât si private.

Rețelele de tip Wide Area Network- WAN – acoperă o arie geografica mare, o tara sau un continent. Calculatoarele in acest tip de rețea se numesc gazde, aceste calculatoare sunt legate între ele printr-o subrețea de comunicatie, pe scurt subrețea. Mesajele transmise in cadrul acestei subrețele sunt transmise de la gazdă la gazdă. Subrețeaua in cazul acestui rețelei WAN este formata din :

Linii de transmisie sau canale prin care se transporta bitii intre calculatoare.

Elemente de comutare reprezintă calculatoarele specializate folosite pentru a conecta doua sau mai multe linii de transmisie. Aceste elemete de comutare se mai numesc si noduri de comtare a pachetelor, sisteme intermediare, comutoare de date. Pentru calculatoarele de comutare termenul folosit este acela de router.

Subrețeaua este punct-la-punct, principiul de functionare al acesteia este: un pachet este transmis de la un router la atul prin intermediul altui router intermediar, acesta fiind reținut pana cand linia ceruta devine disponibilă, iar mai apoi este transmis.

ALCATUIREA UNEI SUBREȚELE

Rețelele de tip Global Area Network- GAN este o retea de tip globala folosita la nivel mondial.

Un alt mod de clasificare a retelelor este cea de tip magistrala care de asemenea poate fi bus sau liniara.Aceasta reprezinta cea mai simpla metoda de conectare a calculatoarelor in retea deoarece conectarea se realizeaza printr-un singur cablu care conecteaza toate calculatoarele din retea pe o singura linie. Transmisia semnalului este data doar de un singur calculator la un anumit moment . Defectarea unui calculator nu afecteaza restul retelei doar daca nu este defecta placa de retea a calculatorului. Informatiile emise de la un calculator la toate celelalte calculatoare se realizeaza cu ajutorul unei conexiuni de tip multipunct. Costurile constituirii unei astfel de retele este un unul relative scazut ,cea mai cunoscuta este Ethernet.

Un alt tip de topologie este cea stea . Acest tip de retea are in centru un nod care este pilonul principal pentru functionarea retelei. Prin acest nod trece comunicarea intre calculatoare, el fiind un comutator . Concentratorul reprezinta component principal a retelei de tip stea cu ajutorul careia se realizeaza cominicarea intre calculatoare. In cazul unei defectiuni la nodul de retea reteaua devine nefunctionala. In cazul defectarii unui cablu care face conexiunea intre nod-ul central si calculator, doar acel calculator devine nefunctional și nu intreaga retea

.

TOPOLOGIA STEA

Topologia inel ofera o conexiune intre calculatoare legate doua cate doua succesiv, adica ultimul calculator este conectat cu primul. Conexiunea se realizeaza printr-un cablu in forma de bucla. Aceasta topologie este una de tip activa, calculatoarele reusesc sa regenereze semnalul si sa transfere date catre retea. Transmiterea datelor se face cu ajutorul metodei jetonului. In cazul acestui tip de retea defectarea unui singur calculator duce la defectarea intregii retele.

TOPOLOGIA INEL

Pe langa aceste tipuri de topologii standard exista si:

Topologia magistrala-stea care consta in existent mai multor retele de tip stea conectate tip magistrala. Daca un calculator se va defecta , acesta nu va afecta intreaga retea.

Topologia inel-stea este asemanatoare topologiei magistrala-stea

TOPOLOGIA MAGISTRALA-STEA

TOPOLOGIA INEL-STEA

Retele peer to peer (P2P) reprezintă arhitectura de retea in care nodurile sunt relativ egale,în sensul că fiecare nod este în principiu capabil sa realizeze functii specifice ale retelei, în practică, multe dintre nodurile retelei pot realiza asemenea functii.

Retele peer to peer sunt acele rețele în care partajarea resurselor nu este facuta de catre un singur calculator, ci toate aceste resurse sunt pise la comun de către calculatoarele din rețea. Aceste retele au urmatoarele caracteristici:

Numarul maxim de calculatoare ce pot fi conectate la un workgroup este de 10

Implica costuri mici, si de aceea sunt des utilizate de catre firmele mici

Se utilizeaza atunci cans zona este restrânsă, securitatea datelor nu este o problemă, organizația nu are o creștere in viitorul apropiat

Toate calculatoarele sunt egale, este si client si server, neexistand un administrator responsabil pentru întreaga rețea

Rețelele bazate pe setver- client/ server – sunt acele rețele care au in componenta un server specializat : de fișiere si de tipărire, de aplicații, de poștă, de fax, de comunicații. Printre avantajele rețelelor bazate pe server amintim:

Partajarea resurselor

Securitate

Salvarea de siguranță a datelor

Numarul de utilizatori

Redundanta

Într-o rețea combinată există două tipuri de sisteme de operare pentru a oferi ceea ce multi utilizatori considera a fi o rețea completă.Toate rețelele au anumite componente, funcții și caracteristici comune precum:

Serverele sunt acele calculatoare care oferă resurse partajate pentru utilizatorii rețelei

Clienții sunt acele calculatoare care acceseaza resurse partajate in rețea de un server

Medii de comunicație, reprezintă modul în care sunt conectate calculatoarele în rețea

Date partajate, reprezintă fișierele puse la dispoziție de serverele de rețea

Resurse: fișiere imprimate și late componente care pot fi folosite de utilizatorii rețelei

Alți termeni frecvent utilizați sunt:

Subrețea , termenul este potrivit in contextul unei rețele larg raspandite geografic si se referă la colecția de router si linii de comunicașie aflate in proprietatea operatorului de rețea

Rețea , reprezinta combinația dintre subrețea și gazdele sale. În cazul unui LAN, rțeaua este formata din cablu si gazde

Inter-rețea, ea se formeaza atunci cand se leaga untre ele rețele diferite. Legarea unui LAN și a unui WAN, sau legarea a doua LAN-uri formează o inter-rețea.

Transmisia informatiei in mediile de teleprelucrare, specifice si automaticii

Transmisia informatiei in mediile de teleprelucrare consta in transferul informatiilor, reprezentate codificat prin semnale binare, intre punctele terminale si calculatoare prin intermediul retelelor de telecomunicatie existente sau prin linii speciale de transmitere a acestora.

Scopul acestei transmisiuni, prin care se asigura utilizarea de la distanta a resurselor calculatoarelor, este acela de a reproduce la calculatorul receptor semnale cu acelasi continut cu cele care au fost trimise.Dupa cum am linii speciale de transmitere a acestora.

Scopul acestei transmisiuni, prin care se asigura utilizarea de la distanta a resurselor calculatoarelor, este acela de a reproduce la calculatorul receptor semnale cu acelasi continut cu cele care au fost trimise.Dupa cum am spus informatiile sunt transmise de la un calculator la altul prin intermediul unei linii de transmisie, numita de obicei canal de telecomunicatie si care reprezinta totalitatea mijloacelor destinate transmiterii unui mesaj, fiind practic o cale de transmisiune electrica a datelor intre doua sau mai multe calculatoare, impreuna cu toate circuitele secundare de asigurare a nivelului energetic al semnalului. Astfel un canal este format din: linii telefonice, adaptoare, filtre, etc.

Aceste medii de transmisie pot fi impartite in doua grupe:

Mediile ghidate, cum ar fi cablul de cupru (cablul torsadat, cablul coaxial), fibrele optice;

Mediile neghidate, cum ar fi undele radio si laserul.

In toate cazurile transmisia informatiei prin aceste canale de telecomunicatie nu se poate face fara o oarecare degradare a informatiei, pricinuita de obicei de perturbatiile care apar pe parcursul transmisiunii. Acesti factori care afecteaza transmisiile sunt:

Atenuarea , reprezinta pierderea in energie in timpul propagarii semnalului;

Distorsiunea in intarziere, este determinata de faptul ca diferite componente Fourier

se propaga cu diferite viteze;

Zgomotul , reprezinta energia nedorita, provenita din alte surse decat emitatorul. Atunci cand un calculator doreste sa transmita informatii pe o linie telefonica,acestea trebuie sa fie in prealabil convertite din semnale binare in semnale analogice, apoi la capatul unde are loc receptia din semnale analogice in semnale digitale la receptor.

Echipamentul care realizeaza aceste transformari se numeste modem – echipamentul care accepta un sir serial de biti la intrare si produce un purtator modulat la iesire (sau vice-versa). Acesta este inserat intre calculator (digital) si sistemul telefonic (analogic) Pentru liniile inchiriate este posibila utilizarea semnalului digital da la un capat la altul, dar acestea sunt foarte scumpe si sunt utilizate numai pentru a construi retele private in interiorul unei firme.

MODUL DE INTERPUNERE A MODEMURILOR

Modemurile se pot clasifica dupa mai multe criterii: viteza, caracteristicile de apel, modul de conectare la sistem, etc.Modemul realizeaza, in principal, procesul de modulare – demodulare a semnalului purtator. Acest semnal este caracterizat prin trei parametri:

Amplitudine

Frecventa

Faza

In functie de acesti parametri vom avea trei tipuri de modulatie:

modulatie de amplitudine (AM), caz in care frecventa oscilatiilor este constanta, si se modifica amplitudinea;

modulatie de frecventa (FM), amplitudinea oscilatiilor ramane constanta si se modifica frecventa;

modulatie da faza (PM), amplitudinea si frecventa raman constante, dar are loc un u salt in faza.

Modulatia este procedeul de transmisiune a unui semnal purtator, la care unul

din parametrii caracteristici este modificat in concordanta cu valoarea semnalului modulator ce reprezinta mesajul de transmis.

Demodulatia este procedeul de extragere, la receptie, a semnalului modulator (a mesajului) din semnalul modulat receptionat.

Transmiterea semnalului codat prin canalul de comunicatie se poate efectua utilizand cele doua tehnici:

transmisia in banda de baza, caz in care se folosesc semnale digitale pe o singura frecventa

transmisia in banda larga, caz in care se folosesc semnale analogice intr-un domeniu de frecvente.

Canalele de transmisiune se caracterizeaza prin (parametri):

banda de frecventa, se exprima prin largimea benzii de frecventa transmisa, sau prin frecventele limita extreme ale semnalelor ce se pot transmite prin canal. Prin frecventa de lucru se intelege frecventa semnalului purtator nemodulat, cuprinsa in banda de frecventa a canalului de transmisiune utilizat. In sistemele de teleprelucrare, din punctul de vedere al benzii de frecventa canalele de transmisiune se clasifica in:

canale vocale, cu banda de frecventa 300 – 3400 Hz, si o largime de banda de 3100

Hz, iar viteza de transmisie 600 – 4800 bauds;

canale subvocale, cu o largime de banda inferioara celei vocale (< 3000 Hz), viteza de transmisie 45 – 200 bauds;

canalele banda larga, cu o largime de banda superioara celei vocale, insa mai mica

de 48kHz, viteza de transmisie 19200 – 500000 bauds.

viteaza de transmisie a datelor binare printr-un canal de comunicatie se exprima prin viteza de modulatie (numarul de schimbari emise pe secunda) corespunzatoare semnalului transmis, evaluata in bauds. Baud – ul este unitatea de masura pentru viteza de modulatie si reprezinta rapiditatea de modulatie corespunzatoare unei schimbari emise pe secunda de sursa de informatie (numarul de variatii pe secunda). In cazul transmisiei de date binare baud – ul corespunde unui bit / s, deci 1 baud = 1 bit / s.

precizia de transmisie (coeficient mediu de erori sau frecventa erorilor) reprezinta

numarul mediu de elemente (bits) sau caractere la care s-a produs o eroare datorata perturbatiilor din canal;

modul (sensul) de transmisie, este fie de la emitator la receptor, fie de la receptor la emitator. Din acest punct de vedere, exista trei tipuri de canale de transmisie:

simplex, la care informatiile se transmit numai intr-un singur sens, in care caz se spune ca avem o comunicare simplex;

semiduplex, la care informatiile pot fi transmise in ambele sensuri, dar nu simultan, ci la momente diferite de timp prin alternarea sensurilor, cand vom avea o comunicare semiduplex;

duplex, la care informatiile pot fi transmise in ambele sensuri simultan, avem o comunicare duplex integral.

La folosirea retelelor telefonice pentru transmisia datelor in mediile de teleprelucrare se face distinctie intre :

circuitele telefonice din retelele cu comutatie (manuala sau automata). In acest caz legatura se stabileste prin intermediul centralelor de comutatie in urma apelarii de catre statia abonata a numarului statiei chemate;

circuitele telefonice inchiriate (pentru transmisiuni de tip punct – la punct). In acest caz avem o legatura permanenta intre utilizator si celelalte sisteme din retea.

In afara modurilor de transmisie prezentate (simplex, semiduplex si duplex), prezinta interes si urmatoarele moduri de transmisie:

modul de transmisie asincron ("start-stop") este caracterizat prin aceea ca intervalul

de timp intre doua semnale oarecare este independent de durata semnalului elementar. Deoarece, in acest mod de transmisie, echipamentele emitatoare si receptoare nu sunt in faza (nu sunt sincronizate in timp), este necesara utilizarea unor semnale de separare, pentru indicarea inceputului si sfarsitului fiecarui caracter (caracterul este format dintr-un bloc de k biti, conform codului utilizat). Astfel, fiecare caracter este insotit de un bit de inceput – numit "START", si un bit de sfarsit – numit "STOP";

modul de transmisie sincron este caracterizat prin aceea ca intervalul de timp intre doua semnale oarecare este intotdeauna un multiplu intreg al duratei semnalului elementar. Acest mod de transmisie elimina utilizarea pentru fiecare caracter a semnalelor de separare, permitand astfel o utilizare mai eficienta a capacitatii liniilor de telecomunicatie

Inainte de a trece mai departe mai trebuie adaugat faptul ca in prezent se cunosc doua tehnici de comutare:

comutare de circuite, este specifica sistemului telefonic. O proprietate importanta a comutarii de circuite este necesitatea de a stabili o cale de la un capat la celalalt, inainte ca datele sa poata fi transmise;

comutare de pachete, in acest caz nu se stabileste de la inceput o cale intre sursa si

destinatie. Aceasta tehnica se mai numeste memoreaza si transmite.

Am vazut ca la un moment dat unul sau mai multe statii transmit date, si altele sunt in asteptare. Setul de reguli care definesc modul in care un calculator plaseaza si preia date pe / de pe cablul de retea poarta numele de metoda de acces.

Metodele de acces previn accesul simultan pe cablu. Exista mai multe metode de acces:

metode de acces multiplu cu detectarea purtatoarei si a coliziunii CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection);

metode de acces multiplu cu detectarea purtatoarei si evitarea coliziunii CSMA / CA (Carrier – Sense Multiple Access with Collision Avoidance);

metoda prin transferul jetonului (token passing);

metoda cu prioritate la cerere.

O alta problema care apare in transmisia informatiilor este cea a codificarii informatiei. Aceasta este necesara in special datorita erorilor care pot sa apara peparcursul transmisiei. Cele doua tipuri de coduri utilizate in teletransmisia datelor sunt:

coduri corectoare de erori, sunt codurile care pe langa fiecare bloc de date trimis include si o informatie redundanta (un sir de biti sau caractere de control) care ajuta receptorul sa poata deduce caracterul care a fost trimis, si daca s-a produs o eroare sa o depisteze si sa o corecteze, iar daca nu sa ceara o noua transmisie;

coduri detectoare de erori, sunt acele coduri care include o informatie redundanta pentru a permite receptorului sa constate daca a aparut o eroare, si sa ceara o noua transmisie, dar nu arata care este eroarea.

CAPITOLUL 2. PROTOCOLUL TCP/IP

Serviciile oferite de internet

Din punctul de vedere al utilizatorului, o internet bazată pe protocoalele TCP/IP apare ca o mulțime de programe de aplicații care utilizează rețeaua de calculatoare pentru a îndeplini sarcinile de comunicație. Sub acest aspect, programele de aplicații din Internet prezintă un grad mare de interoperabilitate – prin acesta înțelegând capacitatea de a oferi diverselor sisteme de calcul interconectate de a coopera în vederea rezolvării problemelor de calcul. Majoritatea utilizatorilor ce accesează Internet-ul o fac în principal prin rularea programelor lor de aplicații, fără a înțelege tehnologia TCP/IP, structura inter-rețelei respective sau măcar a cunoaște traseul pe care circulă datele către destinație; ei se bazează pe programele de aplicații și programele de rețea aferente pentru a face față unor asemenea detalii. Doar programatorii care elaborează programe de aplicații pentru inter-rețele au nevoie să privească internet-ul ca pe o interconectare de rețele și să înțeleagă unele aspecte ale acestei tehnologii.

Cele mai răspândite și mai populare servicii pentru aplicații pe Internet sunt:

Poșta electronică [electronic mail (e-mail)]. Poșta electronică permite unui utilizator să redacteze mesaje și să le trimită unui destinatar sau unui grup de destinatari. De asemenea, acest serviciu permite utilizatorilor să citească mesajele pe care le-a primit. Deși există numeroase sisteme de poștă electronică, utilizarea TCP/IP face livrarea poștei mai fiabilă întrucât nu se bazează pe calculatoarele intermediare pentru a face să circule mesajele poștale. Un sistem de poștă bazat pe TCP/IP funcționează făcând ca mașina emițătoare să contacteze direct mașina receptoare, astfel că expeditorul va avea garanția că, odată ce mesajul a părăsit mașina sa, acesta a fost recepționat cu succes de către destinatar.

Transferul de fișiere [file transfer]. Deși, câteodată, utilizatorii transferă fișiere utilizând poșta electronică, e-mail-ul este conceput, în principal, pentru transmiterea de mesaje scurte. Protocoalele TCP/IP include un program de aplicație pentru transferul fișierelor, ce permite utilizatorilor să trimită și să recepționeze fișiere de dimensiuni arbitrare de tip programe sau de date. Sistemul oferă o modalitate de a verifica dacă utilizatorii sunt autorizați să acceseze fișierul sau chiar să interzică complet accesul la un anume fișier. Ca și poșta electronică, transferul de fișiere prin internet bazată pe TCP/IP este fiabil, întrucât cele două mașini implicate în transfer cominică direct, fără a apela la mașinile intermediare de pe traseu pentru a recopia fișierul transmis.

Conectarea de la distanță [remote login]. Acest serviciu permite unui utilizator de la un calculator să se conecteze cu o mașină aflată la distanță și să stabilească o sesiune interactivă pentru a se conecta la inter-rețea. Conectarea de la distanță face ca să pară că o fereastră de pe ecranul utilizatorului se conectează direct cu o mașină aflată la distanță prin trimiterea fiecărui cod de tastă apăsată de pe tastatura utilizatorului către mașina aflată la distanță și afișarea în fereastra utilizatorului a fiecărui caracter imprimat de mașina de la distanță. Când sesiunea de conectare la distanță ia sfârșit, aplicația face ca utilizatorul să revină la sistemul local.

Un programator care scrie programe de aplicații ce utilizează protocoalele TCP-IP are un complet alt punct de vedere asupra internet decât un utilizator care execută aplicații precum poșta electronică. La nivelul rețelei, o internet furnizează două tipuri principale de servicii pe care toate programele de aplicații le utilizează:

Serviciu de livrare de pachete, fără conexiuni [connectionless packet delivery service]. Acest serviciu formează baza tuturor celorlalte servicii din internet. El este asemănător celui din rețelele cu comutație de pachete. Firește, el nu este un serviciu fiabil, în sensul că nu garantează livrarea fragmentelor de mesaje în ordinea de la emisie. Întrucât se adaptează, de regulă, direct soluțiilor hardware, acest serviciu este extrem de eficient. Și, ceea ce este mai important, folosind livrarea pachetelor fără conexiuni ca bază pentru toate serviciile internet, face ca protocoalele TCP/IP să fie adaptabile la o gamă largă de rețele sub aspect hardware.

Serviciu de transport fiabil de flux (de date) [reliable stream transport service]. Majoritatea aplicațiilor necesită mult mai mult decât o livrare de pachete, pretinzând programelor de comunicație să repare automat erorile de transmisie, pachetele pierdute sau defecțiunile comutatoarelor intermediare de pe traseul dintre expeditor și receptor. Serviciul de transport fiabil face față acestor probleme. El permite unei aplicații de pe un calculator să stabilească o “conexiune” cu o aplicație de pe un alt calculator și, apoi, să transmită un mare volum de date pe acestă conexiune, ca și cum ea ar fi o conexiune permanentă, realizată direct prin intermediul hardware-ului. Bineînțeles, dedesubt, protocoalele de comunicație divid fluxul de date în mici mesaje și le trimite, pe rând, așteptând ca receptorul să confirme recepția lor.

Numeroase rețele de calculatoare oferă servicii de bază similare cu cele menționate mai sus, dar serviciile bazate pe protocoalele TCP/IP au următoarele trasături caracteristice:

Independența față de tehnologia rețelei. Întrucât TCP/IP se bazează pe tehnica convențională a comutării, aceste protocoale sunt independente de realizarea hardware aparținând unui producător. Internet-ul global include o multitudine de tehnologii de rețele, de la rețele locale la rețele mari. Protocoalele TCP/IP definesc o unitate de date transmisă, numită datagramă, și precizează cum pot fi transmise datagramele într-o anume rețea.

Interconectare universală. O internet bazată pe TCP/IP permite oricărei perechi de calculatoare atașate ei să comunice. Fiecărui calculator i se atribuie o adresă care este recunoscută universal pe internet. Fiecare datagramă poartă adresele sursei și destinației sale. Calculatoarele intermediare, ce fac oficiul de comutatoare, utilizează adresa destinație pentru a lua decizii privind traseul.

Confirmări între utilizatorii finali. Protocoalele TCP/IP pentru internet permit confirmări între sursă și destinația finală – nu între mașinile succesive de pe traseu – chiar când cele două mașini nu sunt conectate la o aceeași rețea fizică.

Standarde de protocoale de aplicații. În plus față de serviciile de bază de la nivelul de transport (precum conexiunile fiabile de fluxuri de date), protocoalele TCP/IP include standarde pentru numeroase aplicații uzuale – incluzând poșta electronică, transferul de fișiere și conectarea de la distanță. Prin urmare, la proiectarea programelor de aplicații care utilizează tehnica TCP/IP, programatorii constată adesea că programele existente oferă deja serviciile de comunicație de care au nevoie.

Serverul

Un server este orice mașină care poate asigura fișiere, resurse sau servicii pentru dumneavoastră. Orice mașină de la care poate fi cerut un fișier este considerat un server. De fapt, aceasta este esența sistemelor client/server, unde o mașină (clientul) cere ceva de la alta (serverul). O mașină poate fi atat server cat si client la un moment dat. Cea mai intalnită definitie a server-ului este logată direct de rețelele locale (LAN), server-ul fiind o mașină puternică ce găzduiește toate fișierele și marile aplicații. Celelalte mașini din rețea se conectează la server pentru a-și accesa fișierele. In acest tip de rețea o singura mașină se comporta de obicei ca server (toate celelalte fiind clienți). Rețelele bazate pe servere mari pot avea server-e speciale pentru scopuri specifice. De exemplu un server se poate ocupa de fișierele pentru rețea (server de fisiere), altul se poate ocupa de cererile de tipărire (server de tipărire), altul se poate ocupa de conexiunile cu rețelele exterioare prin modem-uri (serverul de comunicație), si așa mai departe..Una sau mai multe funcții de acest tip poate fi pe orice mașină individuală din rețea, sau pot exista mai multe mașini intr-o rețea mare, care să se comporte ca un anumit fel de server. Pot exista doua server-e de fișiere, de exemplu. Pentru scopurile noastre in acestă secțiune va trebuie să utilizăm atat definiția centrală cat si definiția bazată pe modelul client/server a server-ului, depinzand de tipul de rețea sau tipul de servicii pentru rețea cu care ne confruntǎm.

Clienți

Dupa cum probabil v-ați dat seama din definiția server-ului, un client este orice mașină care cere ceva de la server. Intr-o definitia mai comună a clientului, server-ul furnizează fișiere și uneori putere de calcul către mașinile mai mici care sunt conectate la fel. Fiecare mașină este un client. Astfel, o rețea locală tipică de 10 calculatoare poate avea un server mare care să dețină toate fișierele și bazele de date, și toate celelalte mașini să se conecteze ca niște clienți. In sensul cuvantului client/server, un client este o mașină care inițiază o cerere către server. Acest tip de terminologie este des intalnită la rețelele ce folosesc protocolul TCP/IP, unde nu doar o mașină este deținătorul central de date.

Noduri

Rețelele mici, care cuprind un server și un anumit număr de calculatoare PC sau Macintosh conectate la server sunt des intalnite. Fiecare calculator PC sau Macintosh din Rețea este numit nod. In principiu un nod este orice dispozitiv care este conectat la rețea (neținand cont de mărimea rețelei). Din moment ce fiecare mașină are un nume sau număr unic (astfel ca restul rețelei să o poată identifica), veți intalni termenul de nume de nod sau număr de nod destul de des. Este mai potrivit să descriem fiecare mașină ca un client, deși termenul de nod este mai des folosit. In rețele mai mari, care include mii de stații de lucru si imprimante, fiecare dispozitiv este numit totuși nod. Dacă dispozitivul are o adresă in retea, atunci el este numit nod. Resurse locale și resurse la distanță (remote). O resursă locală este reprezentată de orice dispozitiv care este atașat de mașina dumnevoastră, așa cum ar fi o imprimantă, modem, scanner sau hard-disk. Deoarece mașina nu trebuie să iasă in rețea pentru a ajunge la acel dispozitiv, il numim un dispozitiv local sau o resursă locală.

Urmând aceeași logică, orice dispozitiv care trebuie contactat prin intermediul rețelei reprezintă o resursă la distanță. O imprimantă cu laser de mare viteză, care poate face parte din rețea este de asemenea o resursă la distanță.

Sistem de operare orientat pe rețele

Un astfel de sIstem (adeseori numit prescurtat NOS . Network Operating System) controlează interacțiunile dintre toate mașinile din rețea. NOS este responsabil cu controlul felului in care informația este trimisă prin mediul rețelei (un cablu co-axial sau contorsionat de exemplu). Se mai ocupă cu felul in care informația de la o anumită mașină este impachetată și trimisă la alte mașini, si de asemenea cu ceea ce se intamplă cand două sau mai multe mașini incearcă să trimită informații in același timp. NOS poate de asemenea să se ocupe cu perifericele distribuite, cum ar fi imprimanta cu laser, scanner-ul sau CD-ROM-ul care se aflǎ pe o anumitǎ mașinǎ dar poate fi accesat si de celelalte mașini din rețea.

La rețelele cu arie localǎ care au un singur server și multi clienți care depind de acest server, NOS-ul se aflǎ pe server. Acesta este modul în care funcționeazǎ o rețea Novell. Partea principalǎ din NOS stǎ pe server, în timp ce pachete software mai mici sunt incǎrcate la fiecare client.

La rețelele mai mari care nu folosesc un singur server, cum ar fi rețeaua inux ce folosește protocolul TCP/IP, NOS poate sǎ facǎ parte din software-ul fiecǎrei mașini. De exemplu, Linux-ul are codul pentru protocolul de rețea TCP/IP inclus în nucleul sistemului, astfel încât este mereu disponibil. Un PC care vrea sǎ se conecteze la rețeaua TCP/IP trebuie sǎ aibe instalat un pachet software care se ocupǎ de protocolul TCP/IP.

Rețele precum Microsoft Windows pentru workgroup-uri sau reteaua LANtastic de la Artisoft, nu folosesc un singur server primar (deși pot face asta).În schimb, fiecare mașinǎ se comportǎ ca propriul server, conținând tot ce este necesar din NOS pentru a comunica cu orice altǎ mașinǎ din rețea.

Protocoale de rețea

Protocolul de rețea este numele unui sistem de comunicare prim care mașinile din rețea interactioneazǎ. Pe un sistem Unix protocolul TCP este cel mai folosit. (De fapt TCP/IP este o intreagǎ familie de protocoale, dar ne vom ocupa de aceasta mai târziu). Rețelistica Novell folosește de obicei un protocol numit IPX (InterPacket Exchange). Protocoalele diferite folosesc în mare cam aceeași abordare în ceea ce privește comunicarea: asambleazǎ informațiile în blocuri de date numite pachete, pe care le trimit în rețea. Totuși, felul în care un pachet este construit si tipul informației atașate precum și dirijarea sa, diferǎ de la un NOS la altul.

Placa de rețea

Placa de rețea este un adaptor care de obicei sta intr-un slot înǎuntrul PC-ului dumneavoastra. Unele placi de rețea acum pot intra în porturi paralele sau porturi SCSI aflate în partea de spatele sistemului. Acestea sunt foarte utile pentru mașini portabile, deși sunt inca rare cele pentru pc.

Placa de rețea se ocupǎ de conexiunea cu rețeaua insǎși prin intermediul unuia sau a mai multor conectori aflați pe partea superioarǎ a plǎcii. Cei mai comuni conectori de rețea sunt asemǎnǎtori cu mufele de telefon. Trebuie sǎ vǎ asigurați cǎ placa de rețea pe care o folosiți interactioneazǎ cu NOS-ul.

Punți, router-e, brouter-e

Sunt mașini care conecteazǎ douǎ sau mai multe rețele. Diferența dintre o punte și un router este cǎ o punte pur și simplu conecteazǎ douǎ sau mai multe rețele locale care au același sistem de operare, pe când un router conecteazǎ retele locale pe care pot rula sisteme de operarediferite. Router-ul poate avea un software care sǎ transforme packetele NOS în altele. Un brouter este un dispozitiv relativ nou care combinǎ atât trǎsǎturile unei punți

cât și cele ale unui router.

Porți

În termeni simplii, o poartǎ (gateway) este o masinǎ care se comportǎ ca o interfatǎ între o rețea micǎ și una mult mai mare, cum ar fi o rețea localǎ conectatǎ la Internet. Porțile sunt de asemenea folosite la unele corporații mari, de exemplu, pentru a conecta rețele locale ce conecteazǎ birouri la mainframe-ul mai mare al corporatiei. De obicei poarta face legǎtura la un cablu de mare sau medie vitezǎ numit “backbone”. Mai formal, o poartǎ poate sa faca transferuri de protocol între douǎ rețele.

Ce este TCP/IP?

Spus în termeni simpli, TCP/IP este numele unei familii de protocoale de rețea. Protocoalele sunt seturi de reguli pe care toate companiile si toate produsele software trebuie sǎ le respecte, pentru ca produsele lor sǎ fie compatibile între ele. Un protocol definește felul cum programele comunicǎ între ele. Un protocol de asemenea definește felul cum fiecare parte a pachetului are grijǎ de transferal de informație. În esențǎ, un protocol este un set scris de directive care definește felul în care douǎ aplicații sau mașini pot comunica între ele, fiecare conformându-se cu aceleași standarde. TCP/IP nu este restricționat doar la Internet. Este protocolul de rețea cel mai larg folosit în lume, folosit pentru rețele mari, cât si pentru rețele mici.

TCP/IP vine de la Protocolul de Control al Transmisiei/Internet Protocol, care sunt de fapt douǎ protocoale separate. Contrar a ce gândesc unii oameni, termenul TCP/IP se referǎ la o întreagǎ familie de protocoale înrudite, toate proiectate pentru a transfera informații prin intermediul rețelei. TCP/IP este proiectat pentru a fi componenta software a unei rețele. Toate pǎrțile protocolului TCP/IP au anumite sarcini, cum ar fi trimiterea de scrisori elecronice, transferal de fișiere, livrarea de servicii de logare la distanțǎ, dirijarea de mesaje, sau manipularea cǎderilor de rețea.

Serviciile care intrǎ in protocolul TCP/IP și funcțiile lor pot fi grupate dupǎ scopul lor. Protocoalele de transport controleazǎ mișcarea datelor între 2 mașini si include urmǎtoarele:

TCP (Transmision Control Protocol) Un serviciu bazat pe conexiuni, însemnând cǎ mașinile care trimit și cele care primesc sunt conectate și comunicǎ una cu cealaltǎ tot timpul.

UDP (User Datagram Protocol) Un serviciu fǎrǎ conexiuni, însemnând cǎ datele sunt trimise fǎrǎ ca mașinile care trimit și care primesc sǎ aibǎ contact unele cu celelalte. Este ca si cum am trimite o scrisoare prin poșta normalǎ, la o anumitǎ adresǎ, neavând cum sǎ știm dacǎ scrisoarea ajunge sau nu la acea adresǎ.

Protocoalele de rutare se ocupa de localizarea datelor și determinǎ cel mai bun mod de a ajunge la destinație. Se pot, de asemenea ocupa și de felul în care mesajele mari sunt împǎrțite și recombinate la destinație:

Protocolul reprezintă un set de reguli care:

are loc la unul dintre niveluri

face posibilă comunicarea la acest nivel între două mașini;

este o transcriere în program a unor reguli;

este un set de reguli care definesc convențiile de comunicare conforme unui nivel

Interfața reprezintă acele servicii care permit comunicarea la acest nivel între două niveluri consecutive;

In prezent exista doua ierarhii de protocoale:

Modelul ISO/OSI (Open Systems Interconection) o model al rețelei ideale : are 7 straturi;

Modelul TCP/IP : model cu 5 straturi;

Modelul ISO/OSI

model cu 7 niveluri;

reprezintă în fapt o rețea ideală, un standard pentru o rețea ideală;

specificație de proiectare pentru rețele;

suite de protocoale care implementează X.25 (CCITTX.25);

protocoalele de la nivelele 2-6 realizează o comunicare virtual

numele fiecărui nivel identifică protocoalele corespunzătoare asociate nivelului respectiv și nivelurile corespondente din hosturile diferite se numesc procese pereche;

comunicația între procesele pereche este o comunicare virtuală căci de fapt comunicația nu are loc decât la nivelul fizic;

rețelele nu transferă date în mod direct între procesele pereche;

comunicarea virtuală (conversație virtuală) dintre niveluri corespondente simplifică programarea în rețea

Funcționalitatea (serviciile) nivelurilor este urmatoarea:

Nivelul 1: stratul fizic se ocupă cu caract. fizice: semnale, modulare/demodulare, multiplexări etc. Unitatea de informatie este bitul.

Nivelul 2: permite specificarea modului în care datele traversează distanța dintre două mașini. Unitatea cu care se lucrează se numește cadru (frame). La nivelul 2 există strategii diferite care fac posibilă delimitarea acestor unități de transmisie. La cadre se mai adaugă o informație suplimentară care ne ajută să detectăm orice eroare introdusă la nivel fizic; tehnica utilizată în mod curent de aceste coduri corectoare de erori CRC (Cyclic Redundancy Codes). Tot acest nivel de ocupa cu reglarea schimbului de date: cadrele conțin pe lângă datele care se schimbă în mod normal un câmp care permite dialogul între entitățile de date, respectiv de a transporta un cadru. Nivelul 2 lucrează cu informații despre cadru, limitele lui, reguli pentru transferul de date și controlul acestui transfer.

– Nivelul 3 (nivelul retea): are ca responsabilitate livrarea datelor în rețea. Determină ruta (calea) pe care o vor urma datele în drumul lor de la host A la host B (de la mașina A la B)

Se ocupă de:

gestionarea datelor în rețea

rezolvarea congestiilor

ratele de transfer de-a lungul rețelei (viteza)

Într-o rețea cu comutare de pachete cum este Internetul, în fiecare pachet avem adresele destinatar și sursă.

Protocoalele nivelului 3 definesc responsabilitățile fiecărui element din rețea în ceea ce privește rutarea datelor. Se garantează că hostul destinatar recepționează pachetele în mod corect. În modelul ISO/OSI nivelul rețea asigură secvențialitatea pachetelor spre deosebire de TCP/IP unde acest lucru îl realizează nivelul transport (nivelul 4). De asemeni, se face gestiunea traficului în rețea, contorizarea traficului în rețea.

Nivelul 5 (nivelul aplicație): negociază legătura între procese și aplicații de pe hosturi diferite gestionează entități ca nume, cantitate, parole, autentificare.

Nivelul 6 (prezentare): este conceput în OSI astfel: unele funcții folosite în comunicarea în rețea sunt des folosite (interfața cu imprimanta, interfața cu monitorul); detaliile legate de interfețe sunt gestionate la nivelul 6.

Nivelul 7: include programele care utilizează rețeaua: posta electronica, transferul de fisiere, conectare la distanta etc.

Modelul TCP/IP

Protocolul de rețea este numele unui sistem de comunicare prim care mașinile din rețea interactioneazǎ. Pe un sistem Unix protocolul TCP este cel mai folosit. un protocol este un set scris de directive care definește felul în care douǎ aplicații sau mașini pot comunica între ele, fiecare conformându-se cu aceleași standarde. TCP/IP nu este restricționat doar la Internet. Este protocolul de rețea cel mai larg folosit în lume, folosit pentru rețele mari, cât si pentru rețele mici.

TCP/IP vine de la Protocolul de Control al Transmisiei/Internet Protocol, care sunt de fapt douǎ protocoale separate. Contrar a ce gândesc unii oameni, termenul TCP/IP se referǎ la o întreagǎ familie de protocoale înrudite, toate proiectate pentru a transfera informații prin intermediul rețelei. TCP/IP este proiectat pentru a fi componenta software a unei rețele. Toate pǎrțile protocolului TCP/IP au anumite sarcini, cum ar fi trimiterea de scrisori elecronice, transferal de fișiere, livrarea de servicii de logare la distanțǎ, dirijarea de mesaje, sau manipularea cǎderilor de rețea. Este organizat în 4 straturi conceptuale care se sprijină pe cel de-al 5-lea strat, cel al hardului rețelei, fiind utilizat de Internet.In prezent, TCP/IP reprezinta mai mult de doua protocoale. Tot ce se numește Tehnologie Internet de fapt se referă la suita de protocoale TCP/IP. Astfel, putem defini Internetul ca fiind orice rețea care folosește tehnologia Internet (Internet Technology). Suita de protocoale TCP/IP asigură transmisia și gestionarea informațiilor/datelor care se deplasează în Internet. Ca programatori de rețea trebuie să înțelegem funcționarea TCP/IP. Stiva de protocoale TCP/IP are 4 nivele de bază care se sprijină pe un nivel fizic: aplicatie, transport (TCP si UDP), retea (IP), legatura de date.

Protocoalele de rutare se ocupa de localizarea datelor și determinǎ cel mai bun mod de a ajunge la destinație. Se pot, de asemenea ocupa și de felul în care mesajele mari sunt împǎrțite și recombinate la destinație:

IP (Internet Protocol) Se ocupa de transmiterea datelor.

ICMP (Internet Control Message Protocol) Se ocupa de mesajele de stare pentrru IP, cum ar fi erorile si schimbarile in hardware-ul rețelei ce afectează dirijarea informațiilor.

RIP (Routing Information Protocol) Un din mai multele protocoale care determină cea mai bună metodă de dirijare pentru a livra un mesaj.

OSPF (Open Shortest Path First) Un alt protocol pentru dirijare. Protocoalele de adresa (Network Address) Se ocupă de felul in care mașinile sunt adresate,si printr-un nume si printr-un număr unic.

ARP (Address Resolution Protocol) Determină adresele numerice unice ale

Mașinilor din rețea.

DNS (Domain Name System) Determină adrese numerice plecand de la numele unei mașini.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol) Determină adresele mașinilor din rețea, dar invers fața de protocolul ARP

Servicii utilizator sunt aplicații pe care un utilizator (sau o mașină) le poate folosi:

BOOTP (Boot Protocol) Pornește o mașină din rețea citind informația de boot-are de la un server

FTP (File Transfer Protocol) Transferă fișiere de la o mașină la alta.

TELNET Permite logări la distanță, ceea ce inseamnă ca un utilizator, pe o anumită mașină se poate conecta la alta, aceasta comportandu-se ca și cum utilizatorul ar sta la tastatura ei.

Protocoalele pentru porți (Gateway protocols) ajută rețeaua să comunice informațiile de rutare si cele de stare, ocupandu-se și de date pentru rețelele locale.

EGP (Exterior Gateway Protocol) Tansferă informații de rutare pentru rețele din exterior.

GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) Tansferă informații de rutare intre diferite porți.

IGP (Interior Gateway Protocol) Transferă informații de rutare pentru rețele din interior.

Urmatoarele protocoale nu se inscriu in categoriile mentionate anterior, dar asigură servicii importante pentru o rețea:

NFS (Network File System) Permite ca directoarele de pe o anumită mașină să fie montate pe alta și accesate de un utilizator ca și cum acestea ar fi pe mașina locală.

NIS (Network Information Service) Menține conturile utilizatorilor in rețele, simplificand logările și menținerea parolei.

RPC (Remote Procedure Call) Permite ca aplicații la distanță să comunice intre ele intr-o manieră simplă și eficientă.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Un protocol dedicat, care transfer e-mailuri intre mașini.

SNMP (Simple Network Management Protocol) Un serviciu pentru administratori, care trimite mesaje de stare despre rețea și despre dispozitivele atașate la aceasta rețea.

Există 3 pași importanți în transmiterea datelor în Internet:

1.Transmiterea informației de la aplicație la rețea (cu ajutorul stivei de protocoale).

2. Rețeaua trebuie să determine unde trebuie să ajungă datele (determinând adresa destinatarului).

3. Rețeaua trebuie să ruteze și să transporte datele la destinatar acolo unde cu ajutorul stivei de protocoale informația urcă de la nivelul aplicației.

În transmiterea fluxului de informații, informația are diferite formate:

la nivelul aplicație – stream-uri (mesaje) de date

la nivelul TCP – pachete

la nivelul rețea – cadre (frame-uri)

La nivelul fizic se folosesc cabluri coaxiale sau torsadat, iar la nivelul legătură de date se utilizeaza Ethernet, Token Ring, fiecare placa de retea posedind o adresa de 6 octeti. Pentru a realiza conversia dintre adresele placilor de retea si cele ale calculatoarelor din Internet se folosesc protocoalele :

ARP – Address Resolution Protocol (protocol de conversie a adreselor) – funcția sa este de a transforma adresele de nivel rețea în adrese de nivel legătură de date (adica adrese fizice ale placilor de retea);

RARP – Reverse Address Resolution Protocol – operația inversă ARP – transformă adresele de nivel legătură în adrese de nivel rețea.

Nivelul IP (nivel internet) se ocupă de comunicarea la nivelul mașinilor. Rolul lui este de a permite hosturilor să emită pachete în rețea și face ca pachetele să circule independent de mașinile intermediare. Fiecare mașinǎ care este conectatǎ la o rețea bazatǎ pe protocolul TCP/IP trebuie sa fie identificatǎ in mod unic cumva. Fǎrǎ un indentificator unic, rețeaua nu ar ști cum sǎ trimitǎ mesaje la mașina dumneavoastrǎ. Dacǎ ar fi mai mult de o mașinǎ cu același identificator, rețeaua nu ar ști la cine sǎ trimitǎ un anumit mesaj. Pentru a înțelege adresele IP, care identificǎ în mod unic fiecare masinǎ, este folositor sǎ facem legǎtura cu problema Internet-ului, de a identifica nu numai fiecare mașinǎ, dar și fiecare organizație.

Internetul identificǎ rețelele prin asocierea unei “adrese de Internet” sau, mai bine spus, o “adresǎ IP” fiecǎrei companii sau organizații de pe net. Toate dresele IP au o lungime de 32 de biți și sunt împǎrțite în 4 parți de câte 8 biți. Aceasta permite ca fiecare partre sǎ aibǎ numere asociate de la 0 la 255. Cele patru pǎrți sunt combinate într-o notație numitǎ “cuadrantul punctat” (“dotted quad”), ceea ce înseamnǎ cǎ fiecare valoare pe 8 biți este separatǎ de un punct .De exemplu, “255.255.255.255” și “147.120.3.28” sunt adrese IP și cuadrante punctuate. Când cineva cere adresa de rețea, de obicei se referǎ la adresa IP. Adresele IP sunt atribuite pe baza mǎrimii companiei sau organizației. Dacǎ compania este mica, nu este nevoie de mulți identificatori de mașinǎ în acea rețea. Pe de altǎ parte o corporație mare poate avea mii de mașini gazdǎ. Pentru o flexibilitate maximǎ, adresele IP sunt atribuite dupǎ mǎrimea utilizatorului, numite “Clasa A”, ”Clasa B”, sau “Clasa C”. “Clasa D” și “Clasa E” au scopuri speciale.

Cele 3 clase permit ca adresele IP sǎ fie atribuite în funcție de mǎrimea companiei. Deoarece în total sunt disponibili 32 de biți, identificatorii depend de clasa. Unul sau mai mulți biți sunt rezervați la începutul adresei de 32 de biți pentru a identifica tipul clasei(altfel, cum ar decodifica numerele mașinile care analizeazǎ adrese IP). Cele trei clase sunt caractyerizate astfel :

Clasa A : numarul de retea pe 7 biti ; gazda pe 24 de biți

Clasa B : numǎrul de rețea pe 14 biți ; gazda pe 16 biți

Clasa C : numǎrul de rețea 21 de biți ; gazda pe 8 biți

O adresa de Clasa A are numai 7 biți ca adresǎ pentru rețea dar 24 de biți pentru mașinile gazdǎ. Aceasta permite ca numǎrul de adresele diferite ale gazdelor sa fie în numǎr de 16 milioane, destule pentru organizatiile foarte mari. Desigur, pot fi maxim 128 de adrese din Clasa A.

Rețelele de tipul B au 14 biți pentru rețea și 16 biți pentru gazdǎ, aceasta permițând mai multe rețele de tipul B dar mai puele de tipul B dar mai pține calculatoare gazdǎ. Totuși, cei 16 biți, asigurǎun numǎr de 16.000 de calculatoare gazdǎ.

Rețelele din Clasa C pot avea un maxim de 254 de mașini gazdǎ (deoarece numerele 0 și 255 sunt rezervate pentru amândouǎ parțile ale adresei), dar pot exista foarte multe identificatoare de rețea. Majoritatea rețelelor sunt din Clasa B sau Clasa C.

Este posibil sǎ spunem tipul clasei din care face parte o companie uitându-ne la primul numǎr al adresei IP. Regulile pentru primul numǎr pe 8 biți sunt:

Adresele din clasa A sunt între 0 și 127

Adresele din clasa B sunt între 128 și 191

Adresele din clasa A sunt între 192 și 223

Deci, dacǎ IP-ul mașinii dumneavoastrǎ gazdǎ este 147.14.87.23, știți cǎ mașina dumneavoastrǎ este într-o rețea de tipul B, identificatorul de rețea fiind 147.14, și numǎrul unic al mașinii dumneavoastrǎ gazdǎ este 87.23. Dacǎ adresa IP este 221.132.3.123, atunci mașina se aflǎ într-o rețea din clasa C, cu identificatorul de rețea 221.132.3 și numǎrul gazdei 123.

De fiecare datǎ când un mesaj este trimis unei mașini gazdǎ, oriunde pe Internet, adresa IP este folositǎ pentru a indica destinația și mașina care a trimis mesajul. Din fericire, datoritǎ unui alt serviciu TCP/IP, numit Nume de Domeniu (Domain Name), nu trebuie sǎtineți minte toate adresele IP.

Comunicare sigură(fiabilă) și comunicare nesigură

Este similară cu lipsa expeditorului la trimiterea unei scrisori.

In cazul ISO/OSI – costul de a asigura o comunicare sigură este foarte mare, dar la suita de protocoale TCP/IP (mult mai practică) e sigură la nivelul IP.

TCP/IP introduce la nivelul transport (TCP) un control final al transmisiei numit “end-to-end”.Nivelul transport sigură urmatoarele:

comunicarea “end-to-end”;

controlul fluxului de date ;

consta din doua protocoale:

Asemănări OSI și TCP/IP :

1.Ambele se bazează pe stivă de protocoale (independente).

2.Funcționalitatea nivelurilor este oarecum asemănătoare.

3.În topul stivelor de protocoale se află nivelul aplicație care se bazează pe nivelul

transport .

Se disting trei concepte importante:

serviciu – dă funcționalitatea fiecărui strat (spune ce face), dar nu spune ce folosește și cum funcționează.

interfață – spune protocolului aflat deasupra ce parametri trebuie să îi dea și ce rezultat va obține.

protocol – explică regulile după care se face comunicarea (cum se îndeplinește

serviciul).

Deosebiri OSI și TCP/IP :

1.OSI distinge cele 3 concepte, iar TCP/IP nu le distinge. OSI este bun ca model, TCP/IP este bun ca implementare

2.Fiabilitatea / Siguranța comunicării.

X.25 (suita de protocoale corespunzătoare lui OSI) face detectarea și tratarea erorilor la fiecare nivel :

Nivelul 2: erori de transmisie ,proceduri de acoperire – se folosește o cifră de control pentru fiecare pachet, confirmare pentru aceste cifre de control.

Nivelul 3: Face detectarea si corectarea erorilor la nivel de pachete

Nivelul 4: TCP/IP – cifre de control, algoritmi de retransmisie, proceduri de acoperire a erorilor, time-out, timpul de viata a pachetelor

Fiabilitatea în OSI – foarte bună, eficiența – foarte slabă Fiabilitatea în TCP/IP – mai mică, eficiența – mai bună

OSI – controlul și decizia – centralizat (rutări, control, de flux și trafic, confirmări de transmisie) în dispecerat de rețea

TCP/IP – cere tuturor serverelor să participe aproape la toate operațiile rețelei (detectarea de erori, rutări, controlul fluxului în rețea). Astfel rețeaua este o sumă de servere active din punct de vedere al Internetului, decizia și controlul se distribuie.Transmission Control Protocol, sau TCP, oferă un flux de date sigur, orientat- conexiune, și full-duplex.. Folosește protocolul IP pentru transmiterea datelor.TCP este protocolul, frecvent menționat împreună cu IP, care este folosit pentru a corecta problemele care pot apărea la transportul datelor. TCP preia informația pe care vrem să o transmitem și o sparge în bucăți. El numerotează apoi fiecare piesă astfel încât cel care primește datele să poată verifica și să le pună înapoi în ordinea corectă. Pentru a transmite secvența de numere prin rețea, el are un plic propriu cu informațiile necesare. Acesta este, la rândul său, pus în interiorul unui plic IP și transmis rețelei. Odată pus într-un plic IP rețeaua poate să îl transporte.La recepție, un pachet de programe TCP colectează plicurile, extrage datele și le așează în ordinea corectă. Dacă unele plicuri lipsesc, el cere emițătorului să le mai transmită odată. Când are toată informația ordonată corect, el trece datele către acel program de aplicații care utilizează serviciile sale.Aceasta este o viziune puțin utopică a TCP-ului. În realitate pachetele nu numai că se pierd, dar ele pot fi chiar alterate de către erorile de pe liniile telefonice pe care le tranzitează. TCP se ocupă și de această problemă. Când pune datele într-un plic, el calculează o sumă de control. O suma de control este un număr care permite programului receptor să detecteze erorile din pachet. Când pachetul ajunge la destinație, TCP-ul care face recepția pachetelor, recalculează suma de control și o compară cu cea a emițătorului. Dacă ele nu sunt egale, o eroare a apărut în timpul transmiterii. TCP-ul care recepționează va anula pachetul și va cere retransmiterea lui.Înainte ca două aplicații să transfere date via TCP, între acestea trebuie stabilită o conexiune. Deoarece mesajele de control TCP nu sunt vizibile aplicațiilor, acestea folosesc fluxurile de date TCP similar cu apelurile I/O din UNIX. Siguranța fluxului de date TCP e asigurată prin:

Datele sunt fragmentate în segmente. TCP menține un timer pentru fiecare segment trimis. Dacă nu primește o confirmare în timpul indicat de timer atunci retransmite acel segment.

Datele primite sunt confirmate. Prin intermediul sumei de control se verifică corectitudinea datelor. Segmentele corupte sunt eliminate iar emițătorul neprimind confirmările în timpul indicat de timer le va retransmite. Deoarece TCP se bazează pe datagramele IP în realizarea schimbului de date, și acestea pot sosi în altă ordine decât cea în care au fost trimise, TCP resecvenționează datele în cazul în care e necesar.

TCP detectează și elimină duplicatele datagramelor IP. Controlul fluxului de date e realizat de TCP: fiecare punct final de comunicație deține o mulțime finită de date care sunt expediate până sunt confirmate de către cealaltă parte (acest procedeu se numește „fereastră glisantă“).

Sistemul numelor de domenii

Atunci când o companie au o organizație dorește sa utilizeze Internetul, trebuie sǎ decidǎ dacǎ vor sǎ o facǎ atașându-se direct la Internet sau dacǎ vor folosi o altǎ companie care sǎ le asigure conexiunea. Multe companii aleg sǎ se foloseascǎ de alte companii, numite prestatoare de sevicii, deoarece aceasta reduce numǎrul echipamentelor și al costurilor.

Dacǎ o companie sau organizatie dorește sǎ se conecteze direct la Internet, s-ar putea sa doreascǎ sǎ aibǎ o unicǎ identificare. De exemplu, compania ABC poate dori ca poșta electronicǎ adresatǎ lor sǎ fie cu numele abc.com. Numele ajutǎ ca expeditorul sǎ identifice compania sau organizația.

Pentru a obține unul dintre aceste nume unice, numite “nume de domenii”, compania sau organizația trimite o cerere entitǎții ce controleazǎ accesul la Internet: Network Information Center (sau NIC). Daca aceasta aprobǎ numele companiei, atunci acesta este adǎugat la baza de date a Internetului. Numele de domenii trebuie sǎ fie unice, pentru a preveni confuziile.

Partea de la urma numelui (cum ar fi “.com”) este identificatorul de domeniu.

Existǎ nume de domenii stabilite de NIC:

– .arpa

– .com – companie comercialǎ

– .edu – institutie educaționalǎ

– .gov – corp guvernamental

– .mil – corp military

-. net

PARTE PRACTICĂ – CISCO PACKET TRACER

INTRODUCERE ÎN PACKET TRACER 4.1

Partea practica a fost conceputa cu ajutorul programului Cisco Packet Tracer. Packet Tracer este un simulator pentru simulari simple a rețelelor de calculatoare. Instrumentul este creat de Cisco Systems și este prevăzut pentru distribuție gratuită în facultate, pentru studenți și absolvenți.

Packet Tracer furnizeaza simularea vizuala a echipamentelor si a proceselor de retea. Packet Tracer furnizeaza multiple variante de a demonstra concepte de proiectare si configurare a rețelelor. Aceasta capabilitate „e-doing”este o componenta fundamentala a invatarii despre cum se configureaza router-ele si switch-urile folosind liniile de comanda. Modul de simulare al Packet Tracer permite instuctorului sa demonstreze procese . Afisand functiile interne in tabele „usor de vazut” si diagrame. De exemplu, se poate crea o retea care are 50 routere, sa se conecteze si să se configureze rețeaua astfel încat sa funcționeze corespunzător. Există mai multe moduri :

În Simulation and Vizualization Mode, se pot observa și controla intervalele de timp, procesele interne ale transferului de date si propagarea datelor prin retea. Perspectiva fizica a aparatelor cum ar fi routere, switch-uri, si host-uri, prezinta reprezentarea grafica a cardurilor si identifica capacitatile fiecarui card. Perspectiva fizica ofera de asemenea reprezentari geografice, incluzand multiple orase, cladiri si camarute de cablare.

Activity Wizard permite utilizatorilor sa realizeze un scenariu utilizand text, o topologie de baza de retea si pachete predefinite. Feedback-ul activitatii este afisat intr-un sumar. Se pot crea si raspunde la scenarii „what if” si instructorii isi pot crea propriile activitati auto-evaluate care prezinta feedback-ul imediat asupra competentei lor în realizarea activitatii.

Real-Time Mode oferă o alternativa viabila la echipamentul real și le permite să dobandească experiența în configurare înainte de a lucra cu echipamente reale.

PREZENTARE INTERFAȚĂ

Aceasta interfata initiala contine 10 componente. Daca sunteti nesigur ce face un articol special de interfata miscati mouse-ul asupra articolului si un balon ajutator care va explica articolul.

Bara Meniu

Aceasta bara furnizeaza meniurile File, Options, si Help. Aici veti gasi comenzile de baza cu ar fi Open, Save, Print, si Preferences. Deasemenea veti putea accesa Activity Wizard din meniul File.

Bara Main Tool

Aceasta bara furnizeaza icoanele cu scurtaturile comenzilor File si Edit. Aceasta bara furnizeaza butoanele pentru Zoom, paleta de desenare si Device Template Manager. In partea dreapta, veti gasi butonul Network Information, care poate fi folosit pentru a adauga descrierea retelei curente (sau orice alt text pe care doriti sa-l includeti)

Bara Common Tools

Aceasta bara furnizeaza accesul pentru cele mai folosite unelte: Select, Move Layout, Place Note, Delete, Inspect, Add Simple PDU, si Add Complex PDU.

Bara Logical/Physical Workspace si Navigation

Puteti sa oscilati intre Physical Workspace si Logical Workspace cu butoanele din aceasta bara. Deasemenea aceasta bara permitenavigarea prin nivelurile unui grup, Create New Clusters, MoveObject, Set Tiled Background, si Viewport

Workspace

Aici se realizeaza reteaua, se urmaresc simularile, si se vizualizeaza foarte multe informatii si statistici.

Bara Realtime/Simulation

Aici puteti oscila intre Realtime Mode si Simulation Mode cu optiunile de pe aceasta bara. Aceasta bara furnizeaza de asemena butoanele Power Cycle Devices, Play Control ,Event List

Caseta

Din aceasta caseta se pot alege dispozitivele si conexiunile componentelor retelei sunt folosite in spatiul de lucru. Acesta contine caseta Device- Type Selection si caseta Device-Specific Selection.

Caseta cu tipurile de componente ale retelei

Aceasta caseta contine tipurile de dispozitive si conexiunile disponibile in Packet Tracer 4.1. Caseta Device-Specific Selection se va schimba in functie de dispozitivele pe care dumneavoastra le alegeti.

Caseta cu selectarea specificatiilor componentelor

Din aceasta caseta puteti selecta ce componente vreti sa folositi in reteaua dumneavoastra si ce conexiuni sa faceti.

Fereastra de pachete creata de utilizator

Aceasta fereastra administreaza pachetele pe care le folositi in retea in timpul simularii.

Simularea unei retele

Reteaua este conceputa in felul urmator: Un server ,un switch care distribuie semnalul, noua calculatoare (PC) ,un laptop si o imprimanta. In dreptul fiecarei unutati este scris atat numele cat si ip-ul.

In serverul din imagine se pot observa urmatoarele : butonul de pornit /oprit ,portul fastEthernet cu mufa RJ45 .

Configuratia serverului

In aceasta imagine sunt afisate setarile serverului.

Switch-ul are 24 de porturi , adica se pot conecta simultan 24 de computere, laptopuri,imprimante etc.

In aceasta fereastra este prezentat modalitatea de setare manuala a switch-ului.

Computerul are un buton pornit oprit, o unutate optica cd-rw si inca doua porturi una pentru internet RJ45 si una pentru telefon.

In aceasta fereastra este prezentat modalitatea de setare aplacii de retea ,se poate configura in doua moduri static si dhcp. In modul static introducem noi atat ip-ul cat si subnet mask ,iar in modul dhcp placa de retea a calculatorului isi ia singura ip-urile de care are nevoie.

Cu ajutorul Browser-ului oferit de pc se poate naviga pe paginile oferite de server.

Pc-ul are in component sa si un command prompt in care se poate verifica comunicare pc-ului cu serverul. Cu ajutorul comenzii ping 192.168.1.99 ( ip-ul serverului) se trimit un numar de 4 pachete iar in cazul nostru primim tot 4 pachete ceea ce inseamna ca serverul comunica foarte bine cu pc-ul si invers.

Imprimanta cu butonul on/off si portul fastethernet.

Setarile imprimantei.

Laptopul se poate conecta la retea prin doua metode wireless sau cu ajutorul portului fastethernet. In aceasta retea este conectat cu ajutorul portului fastethernet.

Placa de retea a laptopului ,ip-ul este static adica introdus de catre utilizator.

BIBLIOGRAFIE