Introducere… 7 [612316]

Cuprins
Introducere……………………………………………………………………………………………………………….. 7
Capitolul 1. Noțiuni de rețel istică……………………………………………………………………………….. 9
1.1. Topologii de rețea ……………………………………………………………………………… 9
1.2. Modele de referință ………………………………………………………………………….. 13
1.2.1. Modelul de referință ISO/OSI ………………………………………………….. 14
1.2.2. Modelul de referință TCP/IP ……………………………………………………. 21
1.3. Protocoale de comunicație în rețele ………………………………………………….. 24
1.4. Adresa IP și clase de adrese ………………………………………………………………. 26
Capitolul 2. Rutarea în rețelele TCP/IP …………………………………………………………………….. 30
2.1. Noțiuni generale despre rutare …………………………………………………………. 30
2.2. Utilizarea protocoalelor de rutare ……………………………………………………… 31
2.2.1. Rutarea statică și dinamică ……………………………………………………… 31
2.2.2. Clase de protocoale de rutare …………………………………………………… 34
2.2.3. Comparație între clasele de rutare ……………………………………………. 35
2.2.4. Alegerea protocolului ……………………………………………………………… 39
2.2.5. Clasificarea protocoalelor de rutare …………………………………………. 40
2.3. Protocolul RIP ………………………………………………………………………………… 41
2.3.1. Limitările protocolului RIP …………………………………………………….. 42
Capitolul 3. Implementarea RIP în topologii de rețea ……………………………………………….. 43
3.1. Generalități privind aplicația Cisco Packet Tracer și sofware-ul IOS ……43
3.2. Implementarea Protocolului RIPv1 …………………………………………………… 44
3.2.1. Prezentarea topologiei …………………………………………………………….. 44
5

Distanța administrativă………………………………………………………………………. 46
Activarea protocolului RIP ……………………………………………………………………… 47
Verificare RIP……………………………………………………………………………………… 50
3.2.3. Adăugarea accesului internet la topologie………………………….. 64
3.3. Implementarea protocolului RIPv2 ……………………………………………………. 69
Concluzii…………………………………………………………………………………………………………………. 74
Bibliografie……………………………………………………………………………………………………………… 77
6

Introducere
Ruterul (http://ro.wikipedia.org/wiki/Ruter ) este un echipament de nivel 3 al modelului
ISO-OSI, având un scop special ce joacă un rol cheie în operațiile efectuate asupra oricăror
date din rețea. Ruterele sunt în principal responsabile pentru interconectarea rețelelor prin :
-determinarea celei mai bune căi pentru a trimite pachete.
-trimiterea pachetelor către destinația lor
Ruterele efectuează trimiterea pachetelor prin învățarea rețelelor și menținerea
informațiilor de rutare. Ruterul este joncțiunea sau intersecția ce conectează mai multe rețele.
Decizia primară a ruterului de a trimite pachetele este bazată pe informația nivelului 3, și
anume adresa IP a destinației.
Protocolul RIP (http://ro.wikipedia.org/wiki/RIP ) (Routing Information Protocol) este
unul dintre protocoalele de rutare ale familiei de protocoale de rețea TCP/IP (Protocolul de
Control al Transmisiei/Internet Protocol ) http://ro.wikipedia.org/wiki/TCP/IP , care determinǎ
cea mai bunǎ metodǎ de dirijare pentru a livra un mesaj. El se bazează pe metoda vectorului
distanță, fiind relativ simplu și foarte popular. El calculează distan țele rutelor până la
destinație prin numărarea hopurilor (nodurilor de rețea) prin care trebuie să treacă datagrama
IP (diviziuni de date – pachete – un pachet constă dintr-o parte de antet și o parte de text.
Antetul are o parte fixă de 20 octeți și o parte opțională de lungime variabilă). Ruta care are
cel mai mic număr de hopuri este cea aleasă, chiar dacă nu are neaparat rata de transfer cea
mai mare.
În rețelele de calculatoare, termenul rutare (http://ro.wikipedia.org/wiki/Rutare ) se
referă la selectarea căilor într-o ețea, pe care să se trimită anumite date.utarea directează
drumul pachetelor ce conțin adrese logice dinspre sursă spre destinația finală prin noduri
intermediare (numite rutere). Procesul de rutare directează de obicei pe baza unor tabele de
rutare pe care le gestionează ruterele, care mentin o înregistrare a celor mai bune rute către
diferite destinații din rețea.
Există practic trei mari tipuri de rutare care stau la baza tuturor celorlalte tipuri de
rutare:
– rutatea directă
-rutarea statică
-rutarea dinamică.
7

Rutarea statică descrie un sistem care rutează într-o rețea de date in funcție de căi fixe.
Rutarea dinamică construiește dinamic tabelele de rutare, bazându-se pe informațiile purtate
de protocoale, permițand rețelei să acționeze în mod aproape automat pentru a evita erori și
blocaje în rețea. Datorită proprietăților sale, rutarea dinamică domină în momentul actual
internetul.
Protocolul RIP (http://ro.wikipedia.org/wiki/RIP ) (Routing Information Protocol) este
unul dintre protocoalele de rutare ale familiei de protocoale de reața TCP/IP (Protocolul de
Control al Transmisiei/Internet Protocol ) http://ro.wikipedia.org/wiki/TCP/IP , care determinǎ
cea mai bunǎ metodǎ de dirijare pentru a livra un mesaj. RIP se bazează pe metoda vectorului
distanță, fiind relativ simplu și foarte popular. El calculează distanțele rutelor până la
destinație prin numărarea hopurilor (nodurilor de rețea) prin care trebuie să treacă datagrama
IP (diviziuni de date – pachete – un pachet constă dintr-o parte de antet și o parte de text.
Antetul are o parte fixă de 20 octeți și o parte opțională de lungime variabilă). Ruta care are
cel mai mic număr de hopuri este cea aleasă, chiar dacă nu are neaparat rata de transfer cea
mai mare.
Protocoalele de rutare permit ruterelor să facă schimb de informații pe baza cărora
fiecare își actualizează tabela de rutare, RIP, IGRP, EIGRP, OSPF.
Protocoale rutate permit identificarea nodurilor din rețea pe baza unei scheme de
adresare menită să ofere unicitate, dar și ierarhizarea spațiului de adrese, IP, IPX, AppleTalk.
Prezenta lucrarea este structurată pe 4 capitole, concluzii, bibliografie și Anexe și are ca
obiectiv central implementarea protocolului RIP în rețelele LAN – Ethernet (Local Area
Network) http://ro.wikipedia.org/wiki/Re%C8%9Bea_local%C4%83 .
8

Capitolul 1. Noțiuni de rețelistică
1.1. Topologii de rețea
Se numește rețea o mulțime de calculatoare ce pot scimba informații prin intermediul
unei structuri de comunicație . [1]
Prin topologie se înțelege dispunerea fizică în teren a calculatoarelor, cablurilor și a
celorlalte componente care alcătuiesc rețeaua, deci se referă la configurația spațială a rețelei,
la modul de interconectare și ordinea existentă între componentele rețelei.
Atunci când se alege topologia unei rețele un criteriu foarte important care seare in
vedere este cel al performanței rețelei. De asemenea, topologia unei rețeleimplică o serie de
condiții: tipul cablului utilizat, traseul cablului, etc. Topologia unei rețele poate determina și
modul de comunicare a calculatoarelor in rețea. Topologii diferite implică metode de
comunicație diferite, iar toate aceste aspecte au o mareinfluență în rețea. În domeniul rețelelor
locale sunt posibile mai multe topologii, din care doar trei sunt larg răspândite: linie, inel și
stea.
Topologia magistral ă – bus sau liniară- este cea mai simplă și mai uzuală metodă de
conectare a calculatoarelor in rețea. Printre cele mai importantecaracteristici amintim:
-constă dintr-un singur cablu, numit trunchi care conectează toate calculatoarele din rețea
pe o singura linie;
-comunicația pe magistrală presupune înțelegerea următoarelor concepte:
-transmisia semnalului: la un moment dat numai un singur calculator poatetransmite
mesaje;
-reflectarea semnalului;
-terminatorul, utilizat pentru a opri reflectarea semnalului;
-este o topologie pasivă, adică calculatoarele nu acționează pentru transmitereadatelor de
la un calculator la altul;
Fig. 1.1. Topologia magistrală
9

-dacă un calculator se defectează, el nu afectează restul rețelei, cu condiția ca placade
rețea a calculatorului respectiv să nu fie defectă;
-cablul din această topologie poate fi prelungit prin una din următoarele metode:
-o componentă numită conector tubular (BNC);
-un dispozitiv numit repetor utilizat pentru a conecta două cabluri; el mai are șirolul de a
amplifica semnalul inainte de a-l transmite mai departe;
Fig. 1.2. Prelungirea unei rețele prin repetor
-reprezintă o conexiune multipunct – informațiile emise de un calculator sunt recepționate
de toate celelalte calculatoare;
-facilități de reconfigurare (toate calculatoarele conectate au drepturi egale);
-costul redus al suportului și al dispozitivelor de cuplare
Cea mai cunoscută topologie bus este Ethernet.
Topologia stea (star)
Atunci când se utilizează această topologie toatecalculatoarele sunt conectate la un nod
central care joacă un rol particular în funcționarea rețelei. Orice comunicație între două
calculatoare va trece prin acest nod central, care se comportă ca un comutator față de
ansamblul rețelei. Printrec aracteristicile mai importante amintim:
-calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o componentă central numită
concentrator (hub – Host Unit Broadcast)
-calculatoarele nu pot comunica direct între ele ci numai prin intermediul
concentratorului
-aceste rețele oferă resurse și administrație centralizate
-rețelele mari necesită o lungime de cablu mare
-dacă nodul central (hub – ul) se defectează, cade intreaga rețea
-dacă un calculator sau cablul care îl conectează la hub se defectează, numai calculatorul
respectiv este în imposibilitatea de a transmite sau receptiona date în rețea
-poate utiliza în mare parte cablajul telefonic vechi existent într-o societate
10

– transferul informației se face punct la punct dar, cu ultimele tipuri de comutatoare, este
posibil și un transfer multipunct
Fig. 1.3. Topologia stea
Topologia inel (ring)
Într-o astfel de configurație toate calculatoarele sunt legate succesiv între ele, două câte
două, ultimul calculator fiind conectat cu primul.
Dintre caracteristicile mai importante se enumeră:
-conectează calculatoarele printr-un cablul în formă de buclă (nu există capetelibere)
-este o topologie activă- este acea topologie în care calculatoarele regenerează semnalul
și transferă datele în rețea -, fiecare calculator funcționează ca un repetor, amplificând
semnalul și transmițându-l mai departe; iar dacă îi este destinat il copiază
-mesajul transmis de către calculatorul sursă este retras din buclă de către același
calculator atunci când îi va reveni după parcurgerea buclei
-defectarea unui calculator afectează întreaga rețea
-transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing)
Fig. 1.4. Topologia inel
Cea mai cunoscută topologie inel este Token – ring de la IBM.
În afara acestor topologiistandard există și alte variante, dintre care cele mai uzuale
sunt:
-topologia magistrală-stea : există mai multe rețele cu topologie stea, conectate prin
11

intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistrală. Dacă un calculator se defectează,acest
lucru nu va afecta buna funcționare a rețelei, dar dacă se defectează unconcentrator (hub),
toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile să mai comunice cu restul rețelei (Fig.
1.5)
-topologia inel-stea ; este asemănătoare topologiei magistrală – stea. Deosebirea constă în
modul de conectare a concentratoarelor: in topologia magistrală – stea elesunt conectate prin
trunchiuri lineare de magistrală, iar în topologia inel – stea suntconectate printr-un
concentrator principal (Fig 6).
Fig. 1.5. Topologie inel – magistrală – stea
Fig.1. 6. Topologia inel-stea
12

1.2. Modele de referință
Arhitectura unei rețele reprezintă modul de interconectare a componentelor retelei,
pentru a realiza un anumit mod de funcționare. Arhitectura unui sistem trebuie sa ne dea
informatii despre modul în care se conectează componentele sistemului și despre interacțiunea
dintre acestea, dar oferă și o imagine generală a sistemului.
Protocolul reprezintă un ansamblu de convenții și reguli pe baza cărora se realizează
transmiterea datelor. [2]
Sistemul Internet este format dintr-un număr de rețele interconectate care suportă
comunicații între calculatoare folosind un set de protocoale Internet.
Aceste protocoale includ Internet Protocol (IP), Internet Control Messages Protocol
(ICMP), Internet Grup Management Protocol (IGMP), și o varietate de protocoale de nivel
aplicație și transport ce depind de acestea. [3]
Toate protocoalele Internet folosesc IP ca mecanism de bază pentru transportul datelor.
IP este un protocol de comunicație de tip datagramă sau care nu se bazează pe conexiune și
include facilități pentru adresare, specificații despre tipul serviciului, fragmentarea și
reasamblarea pachetelor și securitate. ICMP și IGMP sunt considerate ca fiind părți integrante
ale IP, de altfel ele sunt arhitectural, nivele peste IP. ICMP furnizează rapoarte privind erorile
de transmisie, controlul fluxului, primul gateway și alte funcții privind mentenanța și
controlul comunicației. IGMP furnizează mecanisme prin care host-urile și ruterele se alătură
și părăsesc un grup multicast.
Siguranța transferurilor de date este dată în Internet de protocoalele nivelului transport
și anume de Transmission Control Protocol (TCP), care furnizează retransmisia între sursă și
destinație, resegmentarea și controlul conexiunii. Serviciile care nu se bazează pe conexiune
de nivel transport sunt oferite de User Datagram Protocol (UDP).
Pentru reducerea complexitatii alcătuirii, majoritatea retelelor sunt organizate pe mai
multe nivele (straturi), in sensul impartirii stricte a sarcinilor: fiecare nivel este proiectat sa
ofere anumite servicii, bazandu-se pe serviciile oferite de nivelele inferioare
Conceptul de nivel este folosit pentru a ajuta la înțelegerea acțiunilor și proceselor ce
apar în timpul transmiterii informațiilor de la un calculator la altul. Într-o rețea, comunicarea
are la origine o sursă, apoi informația circulă pînă la o destinație. Informațiile care traversează
rețeaua sînt referite ca date, pachete sau pachete de date.
Adresa sursă a unui pachet de date specifică identitatea calculatorului care transmite
respectivul pachet. Datele sînt grupate în unități logice de informații. Ele includ utilizatorul
respectivelor informații și alte elemente pe baza cărora este posibilă comunicarea.
13

Datele dintr-un calculator sînt reprezentate prin biți. Dacă un calculator ar transmite
doar unul sau doi biți, nu ar fi o manieră prea eficientă de comunicare. Prin urmare, are loc o
grupare a acestora în kilo, mega sau gigabytes.
Un alt element întalnit în rețelele de calculatoare este " mediul". Acesta reprezintă un
material prin care sînt transmise datele, și poate fi unul din următoarele elemente:
-cablu telefonic
-cablu categoria 5 UTP
-cablu coaxial (cablu TV)
-fibră optică
-alte tipuri de cabluri bazate pe cupru
1.2.1. Modelul de referință ISO/OSI
Modelul de referință OSI (Open Systems Interconnect) , realizat în 1984, nu este altceva
decat o schemă descriptivă care a pus la dispoziția vanzătorilor standardele necesare asigurării
compatibilității și interoperabilității între diferitele tehnologii. Și este cel mai bun instrument
pentru învățare. [12]
Modelul de referință OSI, este primul model pentru standardizarea comunicațiilor în
rețele. Există și alte modele, dar majoritatea producătorilor de echipamente respectă aceste
standarde
Acest model permite utilizatorilor să vadă funcțiile rețelei pe măsură ce ele apar la
fiecare nivel în parte. Chiar dacă pare destul de abstract, este un instrument foarte bun pentru
a ilustra modul în care informațiile traversează o rețea: explică, vizual, circulația datelor de la
o aplicație, către mediul fizic de transmisie și apoi către o altă aplicație localizată pe un
calculator din rețea, chiar dacă expeditorul și destinatarul fac parte din rețele cu topologii
diferite.
În modelul de referință OSI există 7 niveluri, fiecare dintre acestea ilustrând o funcție
particulară a rețelei. Separarea între funcțiile rețelei este denumită nivelare (layering).
Modelul OSI este doar un model de arhitectură de rețea, deoarece spune numai ceea ce ar
trebui să facă fiecare nivel, și nu specifică serviciile și protocoalele utilizate la fiecare nivel.
Fiecare nivel al modelului OSI are un set predeterminat de funcții pe care le realizează pentru
a duce la bun sfarșit comunicarea.
În Fig.1.7. este prezentat ă schematic arhitectura OSI.
14

Fig.1.7. Modelul de referință ISO-OSI
a)Nivelul 7: Aplicație
Este nivelul care oferă cele mai multe servicii utilizatorului cum ar fi : servicii pentru
aplicațiile utilizatorilor dar nu oferă servicii celorlalte niveluri.
Nivelul aplicație identifică și stabilește disponibilitatea partenerului de comunicație. De
asemenea sincronizează aplicațiile între ele și stabilește procedurile pentru controlul
integrității datelor și erorilor. Identifică resursele pentru a sprijini comunicația între parteneri.
Cele mai uzuale aplicații definte la acest nivel sunt:
-terminale virtuale: Telnet;
-transfer de fișiere: FTP ( File Transfer Protocol );
-poșta electronică;
-SMTP, Simple Mail Transfer Protocol ;
-POP, Post Office Protocol;
-Aplicații web (prezentare, baze de date etc.) cu HTTP ( Hyper Text Transfer Protocol );
-Administrare și monitorizare: SNMP ( Simple Network Management Protocol ).
b)Nivelul 6: Prezentare
Este nivelul care asigură că informațiile pe care nivelul aplicație al unui sistem le
transmite, pot fi citite de către nivelul aplicație al altui sistem. Atunci cînd este necesar,
nivelul aplicație face translație între diferitele formate ale datelor folosind un format comun
15

pentru reprezentarea acestora. Trebuie să priviți acest nivel ca cel la care are loc codificarea
datelor în format ASCII, de exemplu.
c)Nivelul 5: Sesiune
Nivel sesiune stabilește, gestionează și finalizează sesiunile de comunicație între
aplicații, adică dialogul între două sau mai multe entități. Astfel, el sincronizează dialogul
între nivelurile sesiune ale entităților și gestionează schimbul de date între acestea. În plus,
acest nivel oferă garanții în ceea ce privește expedierea datelor, clase de servicii și raportarea
erorilor. În cateva cuvinte, acest nivel poate fi asemuit cu dialogul uman. Nivelul sesiune
execută următoarele funcții principale:
-gestiunea dialogului între aplicații;
-sincronizarea între aplicații;
-gestiunea și raportarea erorilor.
În cazul aplicațiilor IP, nivelul sesiune este utilizat și pentru identificarea aplicațiilor
instalate pe același echipament de rețea, identificat în cadrul rețelei printr-o adresă IP unică.
Pentru identificare, o aplicație utilizează o valoare întreagă, cuprinsă între 1 si 65535, numită
port de comunicație. Spre exemplu:
-Telnet: portul 23;
-FTP: portul 21;
-HTTP: portul 80 sau 8080;
-SNMP: porturile 161 și 162;
-SMTP (transmisie email): portul 25 ;
-POP (recepție email): portul 110.
d)Nivelul 4: Transport
Este nivelul la care are loc segmentarea și reasamblarea datelor. El furnizează un
serviciu pentru transportul datelor către nivelurile superioare, și în special caută să vadă cât
de sigur este transportul prin rețea. Nivelul transport oferă mecanisme prin care stabilește,
întreține și ordonă închiderea circuitelor virtuale; detectează “căderea” unui transport și
dispune refacerea acestuia; controlează fluxul de date pentru a preveni rescrierea acestora.
Gandiți-vă la calitatea servicilor sau la încredere!
Sarcina principală a nivelului transport este aceea de refacere a fluxului de date la
destinație, deoarece un pachet poate fi segmentat în mesaje mai mici, cu rute diferite prin
rețeaua de comunicații.
16

În cazul utilizării protocolului IP pe nivelul rețea, sunt disponibile două protocoale la
nivelul transport:
-TCP, Transmision Control Protocol este un protocol bazat pe conexiune, în care
pentru fiecare pachet transmis se așteaptă o confirmare din partea echipamentului de
destinație. Transmisia următorului pachet nu se realizează dacă nu se primește confirmarea
pentru pachetul transmis anterior.
-UDP, User Datagram Protocol este folosit în situațiile în care eficiența și viteza
transmisiei sunt mai importante decât corectitudinea datelor, de exemplu în rețelele
multimedia, unde pentru transmiterea către clienți a informațiilor de voce sau imagine este
mai importantă viteza (pentru a reduce întreruperile în transmisie) decât calitatea. Este un
protocol fără conexiuni, semnalarea erorilor sau reluărilor fiind asigurată de nivelul superior,
iar datele transmise nu sunt segmentate.
e)Nivelul 3: Rețea [12]
Este unul dintre cele mai complexe niveluri. Rolul său constă în asigurarea conectivității
și selecția căilor de comunicație între două sisteme ce pot fi localizate în zone geografice
diferite,switching, adresare și rutare.
Dirijarea pachetelor între oricare două noduri de rețea reprezintă funcția principală a
acestui nivel. Se realizează „rutarea” pachetelor de date prin infrastructura de comunicații.
Nivelul rețea asigură interfața între furnizorul de servicii și utilizator, serviciile oferite fiind
independente de tehnologia subrețelei de comunicație. Acest nivel oferă două categorii de
servicii de transport:
-servicii orientate pe conexiuni (ATM). O conexiune se stabilește între două
echipamente, apoi se închide la terminarea transferului. La stabilirea conexiunii se pot
negocia anumiți parametri legați de calitatea serviciului. Ruta pe care vor fi trimise pachetele
se stabilește în momentul stabilirii circuitului virtual.
Astfel, circuitul virtual va primi un identificator, ce reprezintă o adresă, atfel încât
fiecare pachet să fie rutat pe baza acestui identificator.
Prin utilizarea serviciilor orientate pe conexiuni se realizează un control foarte eficient
al fluxului de date, putînd fi definite categorii de servicii ( CoS – Class of Services ) și criterii
de calitate a serviciilor ( Qos – Quality of Services ). Aceste avantaje implică o complexitate
ridicată la nivelul arhitecturii de rețea. În cazul defectării unui nod intermediar, toate circuitele
virtuale care îl tranzitează se închid. Latența inițială necesară pentru stabilirea conexiunii este
mare.
17

-fără conexiuni (IP). Stabilirea conexiunii nu este necesară comunicația în vederea
transferului datelor prin subrețea. Ruta este determinată pentru fiecare pachet în parte, iar
direcționarea (rutarea) se realizează pe baza adreselor (sursă și destinație) conținute în fiecare
pachet. Pentru că nu este necesară memorarea informațiilor de stare cu privire la conexiuni,
complexitatea este redusă, fiind posibilă implementarea unor rețele mai rapide. În cazul
defectării unui nod intermediar, comunicația poate continua pe căi alternative. Dezavantajul
principal al acestor servicii constă în faptul că nu se mai poate efectua un control al congestiei
traficului. Cel mai cunoscut si utilizat protocol la acest nivel este IP ( Internet Protocol),
utilizat pentru interconectarea rețelelor din Internet. Este un protocol fără conexiune care
permite transmiterea unor blocuri de date (datagrame) între surse și destinații identificate prin
adrese cu lungime fixă.
În cazul datagramelor foarte mari, protocolul IP realizează, dacă este cazul,
fragmentarea și reasamblarea în vederea transmiterii prin orice rețea. Nu dispune de
mecanisme care să asigure securitatea serviciului sau controlul fluxului de informații. Este
apelat de protocoalele superioare pentru transferul prin rețea al datelor, apelînd la rândul lui la
protocoalele rețelei locale pentru transportul datelor către un echipament local. Acest
echipament local (adiacent) poate fi destinația finala a pachetelor de date sau poate fi un nod
intermediar al sistemului de comunicații ( ruter), care trebuie să redirecționeze datele.
Modul de funcționare a protocolului IP este următorul:
-aplicația pregătește datele și le transmite nivelului Internet al software-ului de rețea,
-nivelul Internet adaugă acestor date un antet ( header), conținînd adresa de destinație,
-datagrama rezultată este transmisă interfeței de rețea, care adaugă la rândul ei un antet și
transmite întreg cadrul către primul nod intermediar al rețelei de comunicații, care va efectua
rutarea pachetului,
-la recepție, un nod intermediar va decide după adresa de destinație prezentă în antet care
este subrețeaua și, implicit, următorul nod intermediar către care trebuie redirecționat
pachetul,
-în cadrul destinației finale, antetul este înlăturat și datagrama se transmite nivelului
Internet, de unde este transmis nivelului aplicație.
Din acest mod de funcționare se pot deduce următoarele reguli privind mecanismele de
rutare:
-fiecare datagramă este direcționată către cel mai apropiat nod intermediar, ruter sau
gateway;
18

-operația de rutare constă în determinarea nodului intermediar următor (adiacent) care la
rândul lui poate redirecționa datagramele către destinația finală. Acest tip de rutare este numit
„hop-by-hop routing ” și nu permite determinarea întregii secvențe de noduri intermediare.
-destinația imediat următoare poate fi un alt ruter sau chiar destinația finală.
-decizia privind destinația imediată este luată pe baza informațiilor existente în cadrul
tabelei de rutare. Această tabelă este menținută de fiecare ruter și conține asocieri de tipul
„destinație finală – destinație următoare” (next hop).
-la primirea unei datagrame, ruterul caută în tabela de rutare înregistrarea
corespunzătoare destinației finale. Dacă această înregistrare este găsită, datagrama se
transmite către următoarea destinație specificată în ruta respectivă.
-tabela de rutare poate fi actualizată în următoarele moduri:prin rute statice, introduse de
administratorul rețelei. Orice echipament de rețea ( host sau ruter) conține o așa-numită rută
statică implicită (default), utilizată pentru redirecționarea datagramelor atunci când nu este
găsită nici o înregistrare care să corespundă cu adresa finală.
-prin rute directe, care sunt create automat de echipamentul de rețea ( host sau ruter) în
momentul în care se specifică adresele IP și măștile de subrețea pe interfețele echipamentului.
În acest mod se realizează asocierea între destinația imediată și interfața fizică prin care poate
fi atins următorul nod de rutare.
-prin rute dinamice, schimbate între ruterele adiacente prin intermediul protocoalelor
specializate. Utilizînd mecanismele de rutare dinamică, un ruter transmite ruterelor învecinate
întreaga tabelă de rutare, constînd în rute statice, rute directe și rute dinamice „învățate” de la
alte rutere. Cele mai cunoscute protocoale de rutare dinamică sunt: RIP ( Routing Information
Protocol), versiunile 1 și 2, utilizat frecvent în rețele private, OSPF (Open Short Path
Finding), IGRP (Internal Gateway Routing Protocol ), BGP (Border Gateway Protocol ,
utilizat în rețeaua Internet pentru rutarea infomațiilor între furnizorii de servicii).
f)Nivelul 2: Legătură date
Este nivelul care asigură tranzitarea datelor de la nivelul fizic pe baza adresării fizice,
topologiei rețelei, notificării erorilor, ordonarea cadru-urilor și controlul fluxului
informațional
Este alcătuit din două subniveluri:
-controlul accesului la mediu ( MAC – Medium Access Control ) : definește echipamentul
care poate avea acces la rețea atunci când mai multe stații încearcă să transmită simultan:
19

-asigură controlul fluxului de date ( flow-control) prin stabilirea momentelor de
transmisie sau așteptare ;
-efectuează controlul accesului la mediul fizic ;
-în cadrul rețelelor de tip broadcast, prin intermediul legăturii de date se realizează
identificarea unui nod destinație, prin utilizarea adreselor MAC.
-controlul legăturii logice ( LLC – Logical Link Control ): definește modul de transfer al
datelor către nivelul fizic și furnizează serviciul de transport către nivelul rețea:
-introduce în fluxul de biți furnizat nivelului fizic delimitatorii necesari pentru separarea
cadrelor. La recepție, nivelul legăturii de date recunoaște acești delimitatori și reconstituie
cadrele. Scopul acestei încadrări este determinat de necesitatea gestionării fluxului continuu
de biți preluați de la nivelul fizic.
-controlul erorilor, realizat în două moduri: FEC ( Forward Error Correction , folosește
biții de control pentru detectarea și corectarea erorilor), ARQ ( Automatic Retransmition
Query, utilizat numai pentru detectare, nu și pentru corectarea erorilor, ca mijloc de alertare a
sursei că informația nu a fost recepționată corect).
g)Nivelul 1: Fizic
Nivelul reprezintă legăturile de cablare, definind specificațiile electrice, mecanice,
procedurale și funcționale necesare activării, întreținerii și dezactivării legăturii fizice între
sisteme. Aici se definesc următoarele funcții:
-tipul de transmisie și recepționare a șirurilor de biți pe un canal de comunicație:
-transmisie asincronă: semnalul de ceas al receptorului trebuie sincronizat cu semnalul
de strat transmis de emițător. Astfel, canalul de comunicație nu este utilizat eficient și nu se
pot obține rate de transfer mari, de maxim 115 KBps. Această metodă este frecvent utilizată
pentru conectarea a două echipamente de rețea prin intermediul cablurilor seriale sau a
modem-urilor analogice.
-transmisie sincronă: șirurile de biți se succed fără întrerupere, fiecare echipament are
nevoie de un semnal de sincronizare propriu. De aceea, receptorul este mai complex, în
schimb se asigură o utilizare eficientă a canalului de comunicație și se pot obține astfelviteze
mari de transfer (2 MBps).
-se stabilește tipul rețelei și se definesc topologiile de rețea, în functie de topologie
-rețea broadcast: la același mediu de transmisiune sunt atașate mai multe echipamente de
rețea, iar un pachet de date transmis de o stație este recepționat de toate celelalte (de exmplu,
Ethernet/Fast Ethernet , Token Ring)
20

-rețele punct-la-punct (topologii stea, plasă): la o conexiune fizică sunt atașate numai
două echipamente. Într-o rețea cu mai mult de două noduri, un pachet de date trebuie să
tranziteze mai multe noduri intermediare pentru a ajunge la destinație.
-se definesc tipurile de medii de transmisiune : cablu coaxial, cablu UTP, fibră optică,
linii închiriate de cupru etc.
-se stabilește modul de transmisie: simplex (un singur echipament poate transmite, iar
corespondentul doar recepționează), half-duplex (ambele echipamente pot să transmită și să
recepționeze semnale, dar nu în același timp), full-duplex (ambele echipamente pot să
transmită și să recepționeze semnale în același timp).
-se definesc standardele mecanice și electrice ale interfețelor, seriale (RS-232, V.35,
G.703 ) și LAN (BNC, AUI, RJ45).
-este realizată codificarea și decodificarea șirurilor de biți (repetoare, media-convertoare
etc.).
-este realizată modularea și demodularea semnalelor purtătoare ( modem-uri).
-unitatea de date utilizată la nivel fizic este bitul.
1.2.2. Modelul de referință TCP/IP
ARPANET a fost o rețea de cercetare sponsorizată de către DoD (U.S. Depart ment of
Defense, rom: Departamentul de Apărare al Statelor Unite). În cele din urmă, rețeaua a ajuns
să conecteze între ele, utilizând linii telefonice închiriate, sute de rețele universitare și
guvernamentale. [2]
Era nevoie de o nouă arhitectură de referință. De aceea, posibilitatea de a interconecta
fără probleme mai multe tipuri de rețele a reprezentat de la bun început un obiectiv de
proiectare major. Această arhitectură a devenit cunoscută mai târziu sub denumirea de
modelul de referință TCP/IP, dată după numele celor două protocoale fundamentale utilizate.
DoD dorea ca, atâta timp cât funcționau mașina sursă și mașina destinație, conexiunile
să rămână intacte, chiar dacă o parte din mașini sau din liniile de transmisie erau brusc scoase
din funcțiune. Mai mult, era nevoie de o arhitectură flexibilă, deoarece se aveau în vedere
aplicații cu cerințe divergente, mergând de la transferul de fișiere până la transmiterea vorbirii
în timp real.
a)Nivelul gazdă-rețea
Sub nivelul internet se află necunoscutul. Modelul de referință TCP/IP nu spune mare
lucru despre ce se întâmplă acolo, însă menționează că gazda trebuie să se lege la rețea, pentru
21

a putea trimite pachete IP, folosind un anumit protocol. Acest protocol nu este definit și
variază de la gazdă la gazdă și de la rețea la rețea. Cărțile și articolele despre TCP/IP rareori
discută despre acest protocol.
b)Nivelul internet
Toate aceste cerințe au condus la alegerea unei rețele cu comutare de
pachete bazată pe un nivel inter-rețea fără conexiuni. Acest nivel, numit nivelul
internet, este axul pe care se centrează întreaga arhitectură. Rolul său este de a
permite gazdelor să emită pachete în orice rețea și a face ca pachetele sa circule
independent pana la destinație (tund posibil ca aceasta sa se găsească pe o altă
rețea). Pachetele pot chiar să sosească într-o ordine diferită față de cea în care au
fost trimise, ;az în care – dacă se dorește livrarea lor ordonată – rearanjarea cade în
sarcina nivelurilor superioare. De observat că „internet" este folosit aici într-un sens
generic, chiar dacă acest nivel este prezent și în Internet.
Aici, analogia este cu sistemul de poștă (clasică). O persoană dintr-o anumită țară poate
depune intr-o cutie poștală mai multe scrisori internaționale și, cu puțin noroc, majoritatea
scrisorilor vor ajunge la adresa corectă din țara de destinație.
Nivelul Internet definește oficial un format de pachet și un protocol numit IP (Internet
Protocol, rom: protocol Internet). Sarcina nivelului internet este să livreze pachete IP către
destinație. Problemele majore se referă la dirijarea pachetelor și evitarea congestiei. In
consecință, ;ste rezonabil să spunem că nivelul internet din TCP/IP funcționează asemănător
cu nivelul rețea din OSI. Această corespondență este ilustrată în Fig. 1.8.
Fig. 1.8. Modelul de referință TCP/IP
c)Nivelul transport
22

Nivelul situat deasupra nivelului internet din modelul TCP/IP este frecvent numit
nivelul transport. Acesta este proiectat astfel, încât să permită conversații între entitățile
pereche din gazdele sursă și, respectiv, destinație, la fel ca în nivelul transport OSI. în acest
sens au fost definite iouă protocoale capăt-la-capăt. Primul din ele, TCP (Transmission
Control Protocol, protocolul de control al transmisiei), este un protocol sigur orientat pe
conexiuni care permite ca un lux de octeți trimiși de pe o mașină să ajungă fără erori pe orice
altă mașină din inter-rețea.
Acest protocol fragmentează fluxul de octeți în mesaje discrete și pasează fiecare mesaj
nivelului internet.la destinație, procesul TCP receptor reasamblează mesajele primite într-un
flux de ieșire. TCP ratează totodată controlul fluxului pentru a se asigura că un emițător rapid
nu inundă un receptor ent cu mai multe mesaje decât poate acesta să prelucreze.
Al doilea protocol din acest nivel, UDP (User Datagram Protocol, protocolul
datagramelor itilizator), este un protocol nesigur, fără conexiuni, destinat aplicațiilor care
doresc să utilizeze xopria lor secvențiere și control al fluxului, și nu pe cele asigurate de TCP.
Protocolul UDP este de asemenea mult folosit pentru interogări rapide întrebare-răspuns,
client-scrver și pentru aplicații în care comunicarea promptă este mai importantă decât
comunicarea cu acuratețe, așa cum sunt aplicațiile de transmisie a vorbirii și a imaginilor
video.
d)Nivelul aplicație
Modelul TCP/IP nu conține niveluri sesiune sau prezentare. Acestea nu au fost incluse
pentru că nu s-a simțit nevoia lor. Experiența modelului OSI a dovedit că această viziune a
fost corectă: în majoritatea aplicațiilor, nivelurile respective nu sunt de mare folos.
Deasupra nivelului transport se află nivelul aplicație. Acesta conține toate protocoalele
de nivel mai înalt.. Protocolul de transfer de fișiere pune la dispoziție o modalitate de a muta
eficient date de pe o mașină pe alta. Poșta electronică a fost la origine doar un tip de transfer
de fișiere, dar ulterior a fost dezvoltat un protocol specializat (SMTP – Simple Mail Transfer
Protocol, rom: Protocol simplu de transfer al poștei) pentru acest serviciu. Pe parcursul anilor,
la aceste protocoale s-au adăugat multe altele, așa cum sunt Serviciul Numelor de Domenii
(Domain Name Service – DNS) pentru stabilirea corespondenței dintre numele gazdelor și
adresele rețelelor, NNTP, protocolul utilizat pentru a transfera articole de știri USENET,
HTTP, folosit pentru aducerea paginilor de pe Web și multe altele.
23

1.3. Protocoale de comunicație în rețele
-Protocolul TCP/IP . În perioada 1960 – 1970, Advanced Research Projects Agengy
(ARPA) of Department of Defense (DOD) a sponsorizat dezvoltarea și realizarea
ARPANET. Protocoalele TCP/IP sunt caracterizate prin următoarele:
-nu sunt specifice furnizorilor de echipamente;
-au fost implementate pe orice tip de calculatoare începând cu calculatoare personale,
minicalculatoare, calculatoare și supercalculatoare.
-sceste protocoale sunt utilizate de către diverse agenții guvernamentale și comerciale
din diverse orașe. Rețeaua fondată pentru cercetare a condus la conectarea unui număr mare
de rețele individuale, rezultând o rețea foarte mare, un Internet.
-TCP – Transmission Control Protocol , este un protocol orientat pe conectare care
oferă procesului de utilizator următoarele: o transmisie riguroasă, canal duplex, șir de byts.
Foarte multe programe de aplicații Internet folosesc TCP, deoarece TCP folosește IP. Întreaga
suită de protocoale Internet poartă denumirea de familia de protocoale TCP/IP.
-UDP – User Datagram Protocol , este un protocol pentru conexiune redusă folosit de
procesul de utilizator. Diferit de TCP, care este un protocol caracterizat de siguranță și
rigoare, UDP nu garantează că datagramele ajung la destinația dorită.
-ICMP – Internet Control Message Protocol , reprezintă un protocol care manipulează
erorile și informația de control între gateway și stațiile de lucru. În timp ce mesajele ICMP
transmise folosesc IP datagrams, aceste mesaje sunt în mod normal generate și procesate de
software-ul de rețea TCP/IP însăși, nu de procesele de utilizator.
-IP – Internet Protocol , este un protocol care oferă servicii de livrare a pachetelor
pentru TCP, UDP și ICMP.
-ARP – Address Resolution Protocol , este un protocol care traduce adresa Internet în
adresă hardware. Acest protocol și următorul (RARP) nu sunt întâlnite la toate rețelele, ci
numai la o parte din ele.
-RARP – Reverse Addres Resolution Protocol , este protocolul care realizează aplicația
inversă, traducând adresa hardware în adresă Internet.
Trebuie menționat că mai există și alte protocoale în suita de protocoale Internet, cum ar
fi: GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) și VMTP (Versatile Transaction Protocol) etc.
Toate protocoalele Internet sunt definite în RFCs (Request for Comments). În rețelistică
termenul de Request for Comments (RFC) reprezintă un memorandum publicat de RFC
Editor descriind metode, cercetări sau inovații aplicabile în Internet și în sistemele conectate
prin Internet. http://en.wikipedia.org/wiki/Request_for_Comments
24

RFCs oferă sugestii pentru noii membri ai comunității Internet. De asemenea, descriu
modul în care se pot obține informații on-line pentru a deveni un bun utilizator de Internet.
Codul sursă pentru implementarea completă a 4.3 BSD și TCP/IP sunt oferite de BSD
Networking Software.
Pentru LAN (Local Area Network ) este folosită tehnologia Ethernet. De asemenea este
implementat, folosind protocolul serial RS-232 (la viteza de 1200 bps până la 19.2 Kbps)
numit Serial Line Internet Protocol (SLIP). Există o varietate de alte conexiuni pentru
legătură-date folosite de rețelele TCP/IP, legături prin satelit și pachete radio.
Nivelul rețea IP oferă o conexiune slabă și nesigură în procesul sistemului de livrare.
Este o conexiune slabă pentru că o datagramă IP se consideră independentă de celelalte.
Fiecare datagramă IP conține adresă sursă și adresa destinație, astfel că ea poate fi rutată și
eliberată independent.
Nivelul IP este nesigur pentru că el nu garantează faptul că datagramele IP sunt livrate
corect. Siguranța procesului de livrare a datagramelor IP trebuie asigurată de nivelele
superioare. Nivelul IP calculează și verifică suma de verificare („ checksum”) care acoperă
câmpul de 20 bytes („ header”) ce conține adresa sursă și destinația. Aceasta permite să
verifice câmpurile pe care le necesită examinarea unui proces. În cazul când un IP header este
găsit cu erori, el este ignorat, cu presupunerea că protocolul de la nivelul superior va
retransmite pachetul în cauză.
Din cele prezentate în analiza privind rolul gateway, rezultă că nivelul IP manipulează
procesul de rutare în Internet, și, de asemenea, este responsabil pentru procesul de
fragmentare a pachetului. De exemplu, în cazul când gateway primește o datagrama IP care
este foarte mare pentru a transmite la rețeaua următoare, modulele IP o divizează în fragmente
și transmite fiecare fragment ca pe un pachet IP. Când apare procesul de fragmentare, nivelul
IP realizează duplicarea adresei sursă și destinația în fiecare pachet IP, astfel că pachetele IP
rezultate pot fi livrate independent unele de altele. Fragmentele sunt reasamblate într-o
datagramă IP numai când ele ajung la destinație.
Dacă oricare din fragmente este pierdut în cadrul procesului de transmisie, întreaga
datagramă este pierdută pentru stația de destinație. Nivelul IP oferă o formă elementară de
control a fluxului.
În cazul când pachetele IP ajung la stația de destinație cu viteză mai mare decât viteza
de livrare, modulul IP emite un ICMP mesaj la sursa originară de informații arătând că datele
ajung cu viteză prea mare față de procesul de recepționare. În cazul BSD 4.3, semnalul sursă
ICMP de moderare a transmisiei (la o viteză rezonabilă) este transmis la modulul TCP
25

presupunând că acest mesaj TCP va pondera stația sursă, care va reduce cantitatea de date ce
se va transmite pe acea conexiune. Referințe și detalii relativ la IP sunt date în RFC 791. [4]
1.4. Adresa IP și clase de adrese
O adresă IP conține informațiile necesare pentru a transporta un pachet cu date prin
rețea și este reprezentată printr-un numar binar cu o valoare egală cu 32 biți. O manieră ușoară
în care se poate citi o adresa IP este: se împarte adresa în patru octeti, fiecare octet conținând
8 biți. Valoarea maximă a fiecarui octet (în zecimal) este 255. [1]
Porțiunea “network” din cadrul unei adrese IP identifică rețeaua căreia aparține un
echipament.
Portiunea “host” a adresei identifică în mod unic dispozitivul conectat la rețea.
Deoarece o adresa IP este alcatuită din patru octeti separați prin punct, primul, al doilea
sau al treilea dintre acestia pot fi folosiți pentru a identifica rețeaua din care face parte un
dispozitiv. La fel și pentru identificarea dispozitivului în sine.
Există trei clase de adrese IP, clase gestionate de InterNIC: clasa A, B sau C. Clasa este
rezervată de InterNIC (The internet’s network information center) organizațiilor
guvernamentale (mai mult guvernelor) din lumea întreagă; clasa B este rezervata
organizațiilor medii-mari, iar clasa C este rezervată oricarui alt tip de organizație.
Fig. 1.9. Structura unei adrese IP
26

Fig. 1.10. Clasele de adrese gestionate de InterNIC
Când o adresă din clasa A este scrisă în format binar, primul bit este întotdeauna 0.
Primii doi biți ai unei adrese dinclasa B sunt 10, iar primii trei biți ai unei adrese din clasa C
sunt întotdeauna 101.
Un exemplu de adresa IP din clasa A: 124.95.44.15.. Primul octet (124) identifică
numărul rețelei atribuit de InterNIC. Administratorul acestei rețele va atribui valori pentru
restul de 24 biți.
O manieră usoară prin care se poate recunoaște daca un dispozitiv face parte dintr-o
rețea de clasa A, presupune analizarea primului octet al adresei IP. Numerele din primul octet
al adreselor din clasa A sunt cuprinse între 0 și 127.
Toate adresele IP din clasa A folosesc doar primii 8 biți pentru a identifica porțiunea
“network” din cadrul unei adrese. Restul de trei octeți din cadrul adresei sunt rezervați
porțiunii “host” din cadrul adresei. Cea mai mică adresă ce poate fi atribuită unui host va avea
toți biții din cadrul ultimilor trei octeți la valoarea 0. Cel mai mare număr ce poate fi atribuit
porțiunii host va avea toti biții din ultimii trei octeți la valoarea 1.
Orice rețea care face parte dintr-o clasă B de adrese IP poate să conțină 224 host-uri
(adică 16.777.214). Un exemplu de adresa din clasa B: 151.10.13.28. Primii doi octeți
identifică numărul rețelei atribuit de InterNIC. Administratorul unei astfel de rețele poate să
atribuie valori următorilor 16 biți. Pentru recunoasterea faptului că adresa este din clasa B
trebuiesc analizați primii doi octeți ai adresei.
Aceste adrese au întotdeauna valori cuprinse între 128-191 pentru primul octet și între
0-255 pentru cel de al doilea octet.
Toate adresele din clasa B folosesc primii 16 biți pentru a identifica porțiunea
“network” din cadrul unei adrese. Ultimii 2 octeti sunt rezervati porțiunii “ host”. Orice rețea
27

care foloseste adrese din clasa B poate atribui 216(65.534) adrese IP echipamentelor care sunt
atașate acesteia.
Fie o adresă din clasa C: 201.110.213.28. Primii trei octeți identifică numărul rețelei
atribuit de către InterNIC. Administratorul de rețea poate atribui valori doar ultimului octet.
Cum se recunoaște o adresa din clasda C? Se analizează primii trei octeți: primul octet
ia valori între 192-223, al doilea si al treilea octet pot sa ia valori între 1-255. Toate adresele
din clasa C folosesc primi 24 biți pentru a identifica rețeaua din care face parte un dispozitiv.
Doar ultimul octet este rezervat porțiunii “ host”. Orice rețea care folosește adrese din clasa C
poate aloca 28(254) adrese echipamentelor atașate acesteia.
Orice adresa IP identifică un echipament într-o rețea și rețeaua căruia aparține. Dacă
spre exemplu un calculator vrea să comunice cu altul din rețea, trebuie știută adresa IP al celui
din urmă. De fapt ar trebui să se cunoască adresle tuturor calculatoarelor cu care se dorește
comunicarea.
Adresele IP care au toată porțiunea de “host“ cu valoarea 0 sînt rezervate ca adrese de
rețea. De exemplu o adresa din clasa A 113.0.0.0 rezprezintă adresa IP pentru rețeaua 113. Un
router va folosi aceasta adresă pentru a transmite datele în Internet.
Fie ca exemplu o adresa din clasa B. Primii doi octeți nu pot fi zero pentru ca valorile
lor sunt atribuite de InterNIC și reprezintă numerele rețelor respective. Doar ultimii doi octeți
pot fi 0, deoarece numerele din acești octeți reprezintă numărul host-urilor și sunt rezervate
dispozitivelor atașate respectivei rețele. Pentru a putea comunica cu toate dispozitivele din
rețea, adresa IP trebuie sa conțină 0 în ultimii doi octeți. O astfel de adresă ar fi de exemplu
176.10.0.0.
Când se transmit date catre toate echipamentele dintr-o retea trebuie creată o adresa de
broadcast. Broadcast-ul apare când stația sursă transmite date către toate celelalte dispozitive
din rețea. Dar pentru a fi sigură ca toate aceste dispozitive sunt “atente” la mesajul broadcast,
stația sursă trebuie sa folosească o adresă IP pe care să o recunoască toate celelalte
echipamente din rețea.
De obicei, într-o astfel de adresă, biții din porțiunea host au toți valoarea 1. Pentru
rețeaua folosită în exemplul anterior, adresa de broadcast va fi 176.10.255.255.
Portiunea “network” din cadrul unei adrese IP se numește identificatorul rețelei
(network ID).
Într-o rețea, hosturile pot comunica între ele doar dacă au același identificator de rețea.
Acestea pot să partajeze acelasi segement fizic de rețea, dar dacă au identificatori de rețea
diferiți, nu pot comunica decât dacă există un alt dispozitiv care să realizeze conexiunea între
28

segmentele logice ale rețelei (sau identificatorii acestora). (Acești identificatori de retea pot fi
echivalați cu codul poștal).
Portiunea “host” din cadrul unei adrese IP se numeste identificator host și reprezintă
zona prin intermediul căreia se identifică un dispozitiv dintr-o rețea. Dupa cum s-a aratat deja,
fiecare clasa de adrese IP permite un numar fix de hosturi. Dar nu trebuie uitat faptul că prima
adresă din fiecare rețea este rezervată pentru a identifica rețeaua, iar ultima adresă este
rezervată pentru broadcast.
Rețelele „classful” folosesc masca de subrețea „ classful” în funcție de primii biți de din
primul bloc al adresei IP:
Clasa A începe cu binar 0 (0-127.x.x.x). Deci, și adresa IP 0.0.0.0 la 127.255.255.255
utilizează masca de subrețea = 255.0.0.0
Clasa B începe cu binar 10 (128-191). Deci IPaddresses 128.0.0.0 to 192.255.255.255
utilizează masca de subrețea = 255.255.0.0
Clasa C începe cu binar 110 (192-223). Deci, adresele IP 192.0.0.0 la 255.255.255.0
utilizează o mască de subrețea = 255.255.255.0
Adresarea IP „classless” înseamnă că se poate folosi orice mască subnet, chiar dacă s-au
atribuit blocuri parțiale. De exemplu, subnetul 172.16.0.0 este o rețea de clasă B.
29

Capitolul 2. Rutarea în rețelele TCP/IP
2.1. Noțiuni generale despre rutare
În rețelele de calculatoare, termenul rutare se referă la selectarea căilor într-o rețea, pe
care să se trimită anumite date.
La începutul anilor ’90 o rută nu conținea masca de rețea, întregul proces de rutare fiind
“classfull”. Prin urmare, în funcție de tipul procesului de rutare sunt rute “ classfull” și rute
“classless”.
Cea mai mare diferență între protocoalele de rutare “ classfull” și “classless” este faptl
că proimele nu trimit informații despre masca de subnet în actualizările lor de rutare.
Protocoalele de rutare “ classless” includ informații despre masca de subnet în actualizările de
rutare.
Rutarea directează drumul pachetelor ce conțin adrese logice dinspre sursă spre
destinația finală prin noduri intermediare ( rutere). Procesul de rutare directează de obicei pe
baza unor tabele de rutare pe care le gestionează ruterele, care mentin o înregistrare a celor
mai bune rute către diferite destinații din rețea.
Rețelele mici pot gestiona tabele de rutare configurate manual. Rețelele mari implică
topologii mari care se schimbă constant, facând utilizarea manuală a tabelelor de rutare foarte
dificilă.
Există trei tipuri de rutare care stau la baza tuturor celorlalte tipuri de rutare:
-rutare directă
-rutarea statică
-rutarea dinamică
În cadrul rețelelor direct conectate, ruterele cunosc doar rețelele lor direct conectate,
adică nu au nici un protocol de rutare configurat.
Rutarea statică descrie un sistem care rutează într-o rețea de date în funcție de existența
unor căi fixe. Rutarea dinamică construiește dinamic tabelele de rutare, bazându-se pe
informațiile purtate de protocoale, permițand rețelei să acționeze în mod aproape automat
pentru a evita erori și blocaje în rețea. Datorită proprietăților sale, rutarea dinamică domină în
momentul actual internetul.
Avantajele rutării dinamice fața de cea statică sunt scalabilitatea si adaptibilitatea. O
rețea rutată dinamic poate crește mult mai repede și este capabilă să se adapteze schimbărilor
30

din topologia rețelei aduse tocmai de această creștere sau de erorile din una sau mai multe
componente ale rețelei. Într-o rețea dinamică, ruterele îinvață despre topologia rețelei
comunicând cu alte rutere. Rutarea dinamică are însă și dezavantaje, cum ar fi creșterea
complexitătii.
Datorită diferențelor pe care le au atât rutarea statică cât și cea dinamică se pune
problema care dintre ele ar fi cea mai bună alegere pentru scopul personal. Doar practica
poate spune cu sigurantă ce este mai util pentru rețeaua disponibilă. Dar există o limită neutră
de complexitate a rutării dinamice, făra a-i sacrifica scalabilitatea. Aceasta limită neutră este o
schemă hibridă, în care o parte din rețea folosește rutarea statică, iar cealaltă parte, rutarea
dinamică.
Fig. 3.1. Funcționarea unui ruter
2.2. Utilizarea protocoalelor de rutare
2.2.1. Rutarea statică și dinamică
Bazele rutării statice
Un ruter care este programat pentru rutare statică expediază pachetele prin porturi
predeterminate. După ce ruterele statice sunt configurate, ele nu mai trebuie să incerce
descoperirea rutelor, nici măcar să comunice informații despre rute. Rolul lor este redus la
simpla expediere a pachetelor. [5]
Rutarea statcă este bună doar pentru rețele foarte mici, care au o singură cale către orice
destinație dată. În astfel de cazuri, rutarea statică poate fi cel mai eficient mecanism de rutare,
31

pentru că nu consumă lărgime de bandă, încercând să descopere rute și să comunice cu alte
rutere.
Pe măsură ce rețelele cresc și apar căi redundante către destinații, rutarea statică devine
o sarcină care necesită prea mult efort. Orice modificări în disponibilitatea ruterelor sau a
echipamentelor de transmisie din WAN trebuie să fie descoperite si programate
manual. WAN-urile caracterizate prin tipologii mai complexe, care pot oferi mai multe căi
posibile, necesită categoric rutare dinamică. Încercările de a utiliza rutarea statică în WAN-uri
complexe, cu mai multe căi, anulează rolul rutelor redundante.
Bazele rutării dinamice
Ruterele utilizează protocoale cu rutare dinamică pentru a realiza trei funcții elementare:
descoperirea de noi rute, comunicarea informațiilor despre noua rută descoperită altor rutere și
expedierea pachetelor utilizând acele rute.
Protocoalele cu rutare dinamică se împart în trei mari categorii: cu vectori distanță, cu
starea legăturilor și hibride. Principalele diferențe dintre ele constau în modul în care realizeză
primele două dintre cele trei funcții amintite anterior.
Rutarea cu vectori-distanță
Rutarea se poate bza pe algoritmi cu vectori-distanță (numiți și algoritmi Bellman-
Ford), care car ca ruterele să paseze periodic copii ale tabelelor de rutare vecinilor cei mai
apropiați din rețea. Fiecare destinatar adaugă la tabelă un vector-distanță (propria "valoare"
distanță) și o expediază vecionilor săi cei mai apropiați. Acest proces se desfășoară în toate
direcțiile între ruterele aflate în imediată vecinătate. [6]
Acest proces pas-cu-pas face ca fiecare ruter sa afle informații despre celelalte rutere și
să-și dezvolte o perspectivă cumulativă asupra "distațelor" rețelei. De exemplu, un protocol
timpuriu de rutare este Routing Information Protocol (protocol de rutare a informațiilor),
sau RIP . Acesta utilizează două unități de măsură pentru distanțe ca să determine cea mai
bună cale următoare pentru orice pachet. Aceste unități de măsură pentru distanță, tacturile și
hopurile, sunt dependente de timp.
Tabela cumulativă este apoi utilizată pentru actualizarea tabelelor de rutare ale fiecărui
ruter. La finalul procesului, fiecare ruter a aflat niste informații vagi despre distanțele până la
resursele din rețea. El nu a aflat nimic specific despre alte rutere sau despre topologia reală a
rețelei. [13]
Dar, în anumite circumstanțe, poate crea unele probleme de rutare pentru protocoalele
bazate pe vectori-distanță, datorită unei căderi în rețea durează ceva timp până ca ruterele să
32

conveargă spre o nouă înțelegere a topologiei rețelei. Deci rețeaua ar putea fi vulnerabilă la
rutări contradictorii și chiar la bucle infinite.
Anumite măsuri de siguranță ar putea să micșoreze aceste riscuri, dar rămâne faptul că
performanța rețelei este expusă riscurilor în timpul procesului de convergență. Prin urmare,
este posibil ca protocoalele mai vechi care converg lent să nu fie potrivite pentru WAN-urile
extinse, complexe.
Rutarea cu starea legăturilor
Algoritmii de rutare folosind starea legăturilor (link-state routing algorithm), cunoscuți
collectiv ca protocoale cu preferarea drumului minim (SPF), mențin o bază de date complexă
a topologiei rețelei. Spre deosebire de protocoalele cu vectori-distanță, cele folosind starea
legăturilor dezvoltă și întrețin o cunoaștere completă a ruterelor de rețea, ca și a felului cum
sunt interconectate acestea.
Această cunoștere este realizată prin schimbarea de pachete cu starea legăturilor ( LSP)
cu alte rutere conectate direct. Fiecare ruter care a schimbat LSP-uri construiește apoi o bază
de date logică utilizănd toate LSP-urile primite. Este utilizat apoi un algoritm "cu preferarea
drumului liber", pentru a calcula cât de accesibile sunt destinațiile legate de rețea. Această
informație este utilizată pentru a actualiza tabela de rutare. Acvest proces este capabil să
descopere modificările topologiei rețelei, care ar putea fi cauzate de căderea unei componente
sau de mărirea rețelei. De fapt, schimbul de LSP-uri este declanșat de un eveniment din rețea,
nu este realizat periodic. [13]
Rutarea cu starea legăturilor are două zone parțiale de risc. Mai înâi, în timpul
procesului inițial de descoperire, rutarea cu starea legăturilor poate acapara mediile de
transmisie ale rețelei, reducând astfel în mod semnificativ capacitatea rețelei de a transporta
date. Acveastă degradare a performanței este temporară, dar foarte evidentă.
A doua problemă potențială constă în faptul că rutarea cu starea legăturilor solicită
intens memoria și procesorul. Din această cauză, ruterele configurate pentru rutare cu starea
legătulilor sunt în general mai scumpe.
Rutarea hibridă
Ultima formă de rutare dinamică este hibridizarea. Deși există prtocoale hibride
deshise, echilibrate, această formă este asociată aproape exclusiv creației brevetate a unei
singure companii, Cisco Systems Inc. Acest protocol, EIGRP, a fost proiectat combinând
33

cele ami bune aspecte ale protocoalelor cu vectori-distanță și cu starea legăturilor, fără
limitările de performanță sau dezavantajele lor.
Protocoalele de rutare hibride echilibrate, utilizează unități de măsură vectori-ditanță,
dar realizează măsurători mult mai precise decât protocoalele cu vectori-distanță
convenționale. De asemenea, ele converg mult mai rapid decât acestea din urmă, dar evită
suprasarcinile și actualizările cu starea legăturilor. Hibrizii echilibrați nu sunt periodici, ci
conduși de evenimente, conservând astfel lărgimea de bandă pentru aplicații reale.
2.2.2. Clase de protocoale de rutare
Există mai multe clase de protocoale de rutare: protocoalele de rutare pentru rețele ad-
hoc care apar in rețele cu puțină sau chiar fără infrastructură, protocoale de rutare internă
utilizate în interiorul sistemelor autonome și protocoale de rutare externă , acestea din urmă
utilzându-se între sistemel autonome. [12]
Protocoale cu rutare internă (Interior Gateway Protocols – IGP ) sunt următoarele :
– RIP (Routing Information Protocol ) este un protocol mai vechi de rutare cu vectori-
distanță
-IGRP (Interior Gateway Routing Protocol ) este un protocol de rutare cu starea
legăturilor, utilizat pe scară largă, dezvoltat de Cisco Systems. Este brevetat și acceptat
doar pe rutere Cisco.
-EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol ) este un protocol de rutare
bazat pe protocolul IGRP, predecesorul său. Este proprietate Cisco.
-OSPF (Open Shortest Path First ) este un protocol cu starea lgăturilor, cu un standard
deschis
-IS-IS (Intermediate System to Intermediate System ) este un protocol bazat pe OSI
Protocoale cu rutare externă (Exterior Gateway Protocols – EGP )
-EGP (Exterior Gateway Protocol )
-BGP (Border Gateway Protocol : in versiunea curenta, BGPv4, dateaza din anii 1995)
este un protocol de rutare modern, utilizat între sisteme autonome.
Un protocol extern transportă informațiile de rutare între entități administrative
independente, cum ar fi două corporații sau două universități. Fiecare dintre aceste entități
menține o infrastructură de rețea independentă și folosește EGP pentru a putea comunica cu
cealaltă entitate. Astăzi, cel mai popular protocol extern este BGP . Este protocolul extern
primar folosit între rețelele conectate la Internet și a fost proiectat special pentru acest lucru.
34

n protocol intern este folosit în interiorul unui singur domeniu administrativ, sau între grupuri
apropiate care cooperează. Spre deosebire de protocoalele externe, IGP tinde să fie mai
simplu rezolvă suprasolicitările venite din partea unui ruter. Aceste protocoale nu pot fi
utilizate în rețelele mari.
2.2.3. Comparație între clasele de rutare
RIP Routing Information Protocol ( RIP ) este protocolul intern cel mai des folosit in
sistemele UNIX. RIP este integrat în cele mai utilizate sisteme UNIX. RIP selectează ruta cu
cel mai mic "număr de hopuri" (metrică) ca fiind ruta cea mai bună. Numărul de hopuri
reprezentat de acest protocol este numărul de porți prin care trrebuie să treacă datele pentru a
ajunge la destinație. RIP consideră cea mai bună rută ca fiind cea care folosește cele mai
puține porți. Această alegere de rute se face cu ajutorul unor algoritmilor vector-ditanță.
Impedimente:
-Diametrul rețelei este limitat : cea mai lungă rută RIP este de 15 hopuri;o rută RIP nu
poate menține o tabelă de rutare completă pentru o rețea care are destinații mai departe de 15
hopuri; numărul hopurilor nu poate fi incrementat din cauza următorului impediment.
-Convergența lentă: pentru a șterge o rută proastă este uneori nevoie de schimbul de
multiple pachete-de-revizuire (update packets) pană ce costul (lungimea) rutei devine 16.
Aceasta se mai numește și "numărarea la infinit" pentru că RIP continuă să incrementeze
costul rutei pană ce devine mai mare decat cea mai mare metrică RIP validă. RIP poate
aștepta 180 secunde înainte de a șterge rutele invalide. În termenii tehnici , aceasta se mai
numețte și întarzierea "convergenței de rutare"; i.e, îi ia mult timp tabelei să reflecte starea
curentă a rețelei. Rutarea de clasă RIP interpretează toate adresele în funcție de niște reguli de
clasă. Pentru acest protocol, toate adresele sunt de clasă A, B, sau C, ceea ce face ca RIP să
fie incompatibil cu rețelele CIDR .
În multe rețele, RIP nu ar fi alegerea potrivită pentru rutare, deoarece timpul său de
convergența și sclabilitatea sunt mai slabe în comparație cu EIGRP , OSPF , sau IS-
IS(ultimele două fiind cu stare a legăturilor), și limita de hopuri reduce sever dimensiunea
rețelei. Pe de altă parte, este ușor de utilizat și de configurat.
RIP este unul dintre cele mai longevive protocoale. Acesta este și unul dintre cele mai
usor de confundat protocoale, din cauza varietății de protocoale de rutare care au aceleși
nume. RIP și multe alte protocoale asemănătoare s-au bazat pe același set de algoritmi care
folosesc vectori de distanță comparînd matematic rutele pentru a indentifica cea mai bună cale
35

spre orice adresă-destinație dată. Acești algoritmi au fost creați dupa o cercetare academica
riguroasă care a început in anul 1957
În ciuda vârstei protocolului RIP și a apariției mai multor protocoale de rutare mai
sofisticate, acesta este departe de a fi învechit. Acest protocol etse matur, stabil, in mare
măsură suportat, și ușor de configurat. Simplitatea lui se potrivește foarte bine la rețelele stub
și în sisteme autonome mici care nu au destule căi redundante pentru a suporta
suprasolicitările protocoalelor sofisticate.
EIGRP
IGRP a fost dezvoltat de către Cisco (eliberat în 1988) cu scopul de a îmbunătăți
protocolul RIP. EIGRP este un protocol brevetat. Acest protocol elimină unele dintre
defectele protocolului RIP , și are îmbunătățiri ca folorirea de metrici compuse, rutarea pe căi
multiple, și mînuirea rutelor
implicite.
Evoluția protocolului EIGRP furnizează compatibilitate și operații precise, mai ales cu
rutere EIGRP . Capacități cheie care dinting EIGRP de alte protocoale de rutare includ
convergența rapidă, support pentru mască de subrețea variable-length , suport pentru update,
și support pentru multiple network layer protocols.
EIGRP are toate avantajele flexibilității și ale configurării simple în timp ce
îmbunătățește viteza și consumarea resurselor. Dealtfel, este capabil a fi un protocol unic atît
pentru IP cît și pentru protocoale non- IP , eliminînd nevoia de a folosi multiple protocoale de
rutare într-o rețea multi-protocol.
Acest protocol de rutare este unul dintre cele mai diversificate și robuste protocoale de
rutare. Combinația sa unic[ de caracteristici îmbină cele mai bune atribute ale protocoalelor de
vector-distanță cu cele mai bune atribute ale protocoalelor cu starea legăturilor. Rezulatul este
un protocol de rutare hibrid care sfidează împărțirea pe categorii a protocoalelor
convenționale.
Poate fi folosit împreunpă cu IPv4, AppleTalk, și IPX. Mai important, arhitectura sa
modulara va permite ca Cisco să adauge suport pentru alte protocoale de rutare importante
care vor apărea în viitor.
pre deosebire de alte protocoale de rutare bazate pe vectori-distanta, EIGRP nu mandatează o
revizuire periodică al tabelelor de rutare între rutere vecine. În schimb, folosește un
mechanism de descoperire/recuperare pentru a asigura că vecinii sunt conștienți de
accesibilatea fiecaruia in parte.
36

OSPF
Open Shortest Path First ( OSPF ) este alt protocol cu starea legăturilor dezvoltat
pentru TCP/IP . Se folosește in rețele foarte mari și dispune de de cîteva avantaje față
deRIP . Similar cu Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), OSPF a fost creat deoarece la
mijlocul anilor _80, Routing Information Protocol ( RIP ) a devenit incapabil să servească
inter-rețele mari, eterogene. OSPF are două mari caracteristici. Prima este ca protocolul este
deschis, ceea ce înseamnă ca specificațiile sale sunt de domeniu public. A doua caracteristică
principală este că se bazează pe algoritmul SPF (Shortest Path First).
Deoarece dimensiunea și viteza Internetului au crescut, limitările protocolului RIP i-au
diminuat popularitatea. În schimb, OSPF este considerat acum a fi protocolul de rutare intern
preferat de rețeua Internet.
Ideea principală: în loc de a schimba informații despre distanțele pâna la destinații (ca în
cazul protocolului RIP ),toate nodurile vor menține hărți specifice ale rețelei care sunt
revizuite după fiecare schimbare din topologie; aceste hărți sunt mai apoi folosite pentru a
determina rute care sunt mai fiabile decat cele în cazul protocoalelor cu vectori-distanță;
rutele determinate de OSPF par a fi la fel de precise ca și cele determinate central, totuși
această determinare fiind distribuită. Astfel, spre deosebire de RIP , OSPF împarte informații
despre vecinii săi cu întreaga rețea (cel mult un singur system autonom). RIP nu încearcă să
învețe despre întreaga rețea Internet, iar OSPF nu încearcă să se promoveze in intregul
Internet. Nu aceasta este menirea lor. Ele sunt protocoale de rutare interne; astfel, slujba lor
este de a construi rutarea in cadrul unui sistem autonom.
Cele mai importante avantajeale protocolului OSPF sunt facilitățile de securitate ,
facilități de căi multiple , facilități in ceea ce privește utilzarea metricilor de costuri
diferite, suport integrat atît pentru rutarea unicast, cît și pentru cea multicast ,convergență
rapidă.
În mod clar, OSPF dispune de multă flexibilitate pentru a subdiviza un sistem autonom.
OSPF este probabil cel mai folosit protocol IGP în rețele de dimensiuni mari. În
contrast cu RIP sau BGP , OSPF nufolosește TCP sau UDP dar folosește direct pro-
tocolul IP 89.SPF domină protocoalele de rutare IGP , mai ales în rețele Enterprise.
IS-IS
Intermediate System to Intermediate System ( IS-IS ) este un protocol de rutare intern
din familia protocoalelor OSI . Implementează algoritmul folosind starea legăturilor ( link-
37

state), după principiul Shortest Path First (SPF). A fost protocolul folosit pentru T1
NSFNET și este încă folosit de anumiți provideri mari de servicii.
IS-IS rămâne un protocol necunoscut pentru majoritatea administratorilor de rețea și a
fost preponderent folosit de providerii de servici care aveau de gestionat o rețea mare de
calculatoare. IS-IS a devenit mai cunoscut în ultimii ani și a devenit o alternativă viabilă a
protocolului OSPF .
Dacă se dorește realizarea unei comparații între IS-IS și OSPF trebuie avute în vedere
anumite aspecte. Ambele protocoale utilizează rutarea folosind starea legăturilor, având
implementat algoritmul lui Dijkstra de aflare a rutei optime în cadrul unei rețele. Ca și
concept, protocoalele sunt similare. Amândouă au suport pentru lungimi variabile ale măștilor
de subrețea (subnet masks), pot folosi rute multiple de descoperire a vecinilor folosind
pachete ecou și au suport pentru autentificare în cazul update-urilor.
Dacă OSPF este creat nativ de a ruta IP , IS-IS este un protocol ISO CLNS . IS-ISnu
folosește IP pentru a transporta mesajele cu informații. Ruterele IS-IS construiesc o
reprezentare topologică a rețelei. Această hartă indică IP -ul subrețelelor în care poate fiecare
ruter IS-IS să ajungă, cunoscând și calea de cost redus. O altă diferență ar fi metoda prin care
topologia IS-IS transferă informațiile prin rețea.
Deoarece OSPF este mai popular, protocolul are un set bogat de extensii și funcții
adăugate.Mulți susțin însă ca IS-IS poate satisface rețele de dimensiuni mai mari.
Adițional, IS-IS este mult mai neutru din punct de vedere al tipurilor de adrese de rețea pe
care le poate ruta. OSPF , de cealaltă parte a fost creat având în vedere numai Ipv4 .
Astfel IS-IS a fost mult mai ușor de adaptat să suporte Ipv6 , în timp ce OSPF a avut nevoie
de o revizie majoră ( OSPF v3).
IS-IS diferă de OSPF prin felul in care "zonele" sunt definite și prin felul în care are loc
rutarea între aceste zone. Ruterele IS-IS pot fi de Nivel 1 (intra-area), Nivel 2 (interarea) sau
Nivel 1-2 (ambele). Un ruter de Nivel 2 poate fi aflat în relație doar cu un alt ruter de același
nivel. Schimbul de informații se poate realiza doar între rutere de același nivel (fie ele de
Nivel 1 sau Nivel 2). Din această cauză a fost implementat ruterul de Nivel 1-2 care realizează
schimbul de informații între ruterele
În OSPF , zonele sunt delimitate astfel încât Area border ruter (ABR) se află de fapt în
două sau mai multe zone. Deasemenea este delimitată o zonă Area 0, prin care trebuie să
treacă tot traficul inter-area.
Din punct de vedere logic, OSPF se aseamănă cu o pânză de păianjen sau o topologie
stea de mai multe zone conectate cu Area 0, în timp ce IS-IS creează o topologie logică
38

asemănătoare unei vertebre, în care ruterele de Nivel 2 au ramuri care se separă in rutere de
Nivel 1-2 si Nivel 1.
BGP
The Border Gateway Protocol ( BGP ) este protocolul de bază al Internetului.
Funcționează prin menținerea unei tabele de retele IP care stabilește modul de conectare
între sisteme autonome.
BGP este un protocol de rutare între sisteme autonome. Un sistem autonom este o rețea
sau un grup de rețele sub o administrare unică cu aceleași reguli de routare în toată
rețeaua. BGP este folosit pentru a comunica informații despre rute pentru Internet și este
protocolul folosit între providerii de servicii Internet.
BGP este cel mai folosit protocol extern de rutare. Este robust și scalabil și se bazează
pe IDRP. BGP moștenește abilitatea sistemelor autonome de a putea alege rutele și de a-și
implementa regulile de rutare fără a trebui să depindă de o autoritate centrală.
i cel mai important lucru despre un protocol extern este acela ca majoritatea sistemelor nici nu
îl folosesc, deoarece nu sunt nevoite să furnizeze servicii externe.
BGP are și câteva neajunsuri. În primul rând necesită configurație manuală
excesivă.BGP 4 are suport numai pentru Ipv4 , o versiune "multiprotocol" fiind în dezvoltare.
Fiind necesară o politică de rutare se implementează soluții ca: BGP tunnelling, Source
Demand Routing, IDPR și MPLS.
2.2.4. Alegerea protocolului
Este posibil să folosim un protocol intern în locul unuia extern, și vice-versa, dar acest
lucru nu este indicat. Protocoalele externe sunt proiectate pentru rețele mari, astfel încât
complexitatea lor și fenomenul de suprasolicitare a ruterului, pot copleși o rețea mică –medie.
De cealaltă parte, protocoalele interne nu se pot mula pe rețelele mari.
În momentul alegerii unui protocol am putea avea preferințe fie pentru rutarea folosind
starea legăturilor (link-state) sau rutarea cu vectori distanță (distance-vector), dar alegerea
doar în funcție de algoritmul folosit nu este recomandată. Se prezintă în continuare și alte
criterii de alegere care vor ajuta la selecția protocolului care se potrivește cel mai bine rețelei
care se dorește a fi gestionată.
Trebui avut în vedere cât de repede protocolul se va adapta schimbărilor intervenite în
rețea. Aici intervine timpul de convergență, care este cantitatea de timp scursă de la întâlnirea
39

unei schimbări în rețea până la restabilirea consistenței și modificarea tabelei de rutare. În
mod ideal se dorește ca acest timp să fie suficient de mic astfel încât să nu poată fi detectat de
utilizatori.
Un alt criteriu important este consumul de resurse, astfel protocolul de rutare trebuie să
aibă suport pentru lungimi variabile de măști de subrețea. Trebuie să considerăm nu numai
consumul de bandă realizat de mesajele protocolului, ci și câtă putere de procesare și memorie
folosește ruterul. Un protocol cu starea legăturii va gestiona mai bine consumul de bandă, iar
un protocol cu vectori distanță va gestiona consumul memoriei și al procesorului.
rebuie avut în vedere și felul în care se iau în vedere rutele multiple către o destinație. Acest
lucru poate să fie critic sau nu în rețeau gestionată. În cazul în care nu există căi redundante în
rețea atunci acest aspect ar putea să nu intereseze. Dar există pericolul adăugării acestor căi în
rețea în viitor, fiind astfel necesar schimbarea protocolului pentru a putea satisface noile
cerințe.
Se poate considera și modul în care protocolul este scalabil în funcție de dimensiunile
pe care le poate atinge rețeaua. Protocoalele care folosesc starea legăturilor scalează mai bine,
dar câteva protocoale cu vectori distanță, cum ar fi EIGRP , au putut fi folosite și în rețele cu
mai mult de 1000 de rutere
Un aspect final este dacă protocolul este standard deschis sau este un protocol brevetat.
Acest lucru este relevant din cauza politicii de care este constrânsă organizația care deține
rețeaua sau de faptul că ruterele din rețea trebuie să fie compatibile. Tabelul de mai jos
identifică criteriile prezentate mai sus
2.2.5. Clasificarea protocoalelor de rutare
Protocoalele de rutare se clasifică în funcție de domeniul lor de aplicare. Dacă se
utilizează în interiorul unui sistem autonom , adică a unui sistem de rutere aflate sub
administrare unică, se numesc protocoale de rutare interioare IGPs (Interior Gateway
Protocols), cele mai cunoscute fiind :
-RIP (Routing Information Protocol)
-OSPF (Open Shortest Path First)
-IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System)
-IGRP (Internet Gateway Routing Protocol)
-EIGRP (Enhanced IGRP)
40

Ultimele două sunt protocoale proprietare ale firmei Cisco, liderul mondial \n domeniul
echipamentelor de rutare. Dacă protocoalele se referă la schimbul de informații de rutare între
re]țle aflate în sisteme autonome diferite, ele se numesc protocoale de rutare exterioare
EGPs (Exterior Gateway Protocols), cele mai cunoscute fiind:
-BGP (Border Gateway Protocol)
-EGP (Exterior Gateway Protocol)
Stațiile pot descoperi localizarea ruterelor folosind protocolul IRDP (ICMP Router
Discovery Protocol), descris în RFC 1256 [ ], sau GDP (Gateway Discovery Protocol),
soluție proprietară Cisco care nu este un standard industrial. Pentru a filtra sursele de
informații de rutare se definesc așa-numitele distanțe administrative (administrative
distances), ca măsuri ale încrederii acordate de administrator furnizorului acelor date
2.3. Protocolul RIP
După cum s-a arătat în subcapitoul anterior protocolul RIP (Routing Information
Protocol) se bazează pe metoda vectorului distanță, fiind relativ simplu și foarte popular. El
calculează distanțele rutelor până la destinație prin numîrarea hopurilor (nodurilor de rețea)
prin care trebuie să treacă datagrama IP. Ruta care are cel mai mic număr de hopuri este cea
aleasă, chiar dacă nu are neaparat rata de transfer cea mai mare.
Se utilizează algoritmul Bellman-Ford [Tan03], [RFC 1058] [5]. Actualizările se fac
periodic (implicit la 30 secunde), iar în situația în care după un interval de timp dat de un
timer (condiția de timeout: de regulă 180 secunde) nu se primesc informații de la un ruter,
rutele deservite de acesta se declară invalide (inutilizabile). Totuși ele rămân încă în memoria
echipamentului, se notifică vecinii că rutele au metrica infintă (adică 16) și se pornește un
timer care stabilește un interval de timp numit “ garbage-collection ”. Dacă în continuare nu
sosesc actualizări (valoare tipică 240 secunde) rutele deservite de ruterul invalid se șterg
definitiv din tabela de rutare. Dacă în intervalul de timp dat de “garbage-collection” sosesc
din nou actualizări, rutele redevin valide.
În situația în care un ruter află că o distanță față de o subrețea a crescut față de valoarea
precedentă cunoscută, sau este anunțat că subrețeaua a devenit inaccesibilă, ruta câtre acea
subrețea este plasată în holddown (așteptare), pornindu-se un timer a cărui valoare este de
regulă 180 secunde. În acest interval de timp, ruta este păstrată în tabelă, dar toate informațiile
provenind de la alte rutere decât cel care a comunicat noua metrică vor fi ignorate. Se dorește
41

astfel să se evite buclele de rutare cu prețul creșterii timpului de convergență. în funcție de
performanțele cerute din partea rețelei este posibilî inactivarea opțiunii de holddown.
Pentru evitarea buclelor de rutare se utilizează metoda numită “ split horizon” (în
traducere liberă “orizont împărțit”) care are două scheme de implementare:
-simple split horizon : nu trimite informații de rutare câtre interfața ruterului vecin dacă
aceasta s-a aflat la originea acelei informații despre rețeaua respectivă [3]
-split horizon with poisoned reverse : trimite informații de rutare câtre interfața ruterului
vecin dacă aceasta s-a aflat la originea acelei informații despre rețeaua respectivă, dar cu
metrica infinită (16).
2.3.1. Limitările protocolului RIP
Se enumeră în cele ce urmează principalele limitări ale protocolului RIP :
-nu rezolvă orice problemă de rutare, deoarece este destinat utilizării în interiorul unui
sistem autonom AS, RIP fiind un protocol de rutare interior.
-numărul maxim de hopuri este 15, totuși preyintă avantajul de evitare a “numărării la
infinit” (count-to-infinity),
-se utilizează o metrică fixă pentru a compara rutele alternative, fără a lua în considerare
parametrii de timp real cum ar fi întârzierea, fiabilitatea, încărcarea legăturii.
-fiecare ruter trebuie să trimită periodic prin broadcast informații de rutare către celelate
rutere direct conectate. Acest lucru duce la creșterea traficului , dar pentru rețelele mici și
medii (în Intranet), limitarea benzii nu este (totuși) o problemă.
-are o convergență lentă, ceea ce înseamnă că tabelele de rutare din noduri, converg și
sunt consistente (sincronizate, dar nu identice) după un interval de timp relativ mare față de
momentul producerii modificării în rețea.
42

Capitolul 3. Implementarea RIP în topologii de rețea
3.1. Generalități privind aplicația Cisco Packet Tracer și sofware-ul IOS
Cisco Packet Tracer este o aplica ție ce furnizează simularea vizuală a echipamentelor și
a proceselor de rețea pentru a compensa provocările lipsei de echipament [10].
Deși sunt valabile și alte produse de simulare a echipamentelor Cisco, ele nu includ
avantajele vizuale din Cisco Packet Tracer. Această tehnologie este o cale nouă și interesantă
pentru a extinde experientele de predare și învățare peste limitele unui laborator tradițional.
Cisco Packet Tracer ajut ă la rezolvarea unor provocări uzuale cu care administratorii de rețea
se confruntă zilnic, în același timp ajutând la explorarea de noi frontiere în educația în
rețelistică.
Cisco Packet Tracer furnizează multiple variante pentru demonstrarea unor concepte de
proiectare și configurare a re țelelor. Deși Cisco Packet Tracer nu este substituentul
echipamentelor, el permite utilizatorilor să exerseze folosind o interfață cu linii de comanda.
Aceasta capabilitate „ edoing” este o componentă fundamentală a invățării asupra configurării
ruter-elor si a switch-urilor folosind liniile de comandă.
Modul de simulare al Cisco Packet Tracer permite demonstrarea unor procese care erau
formal ascunse utilizatorilor. Afișând funcțiile interne în tabele „ușor de văzut” și diagrame
simplifică procesul de învățare. Modul de simulare descrește de asemenea timpul
instructorului de prezentare prin înlocuirea tablei și a slide-urilor statice cu elemente vizuale
în timp real.
Cisco Packet Tracer furnizează în general o mai mare varietate de combinații de
echipament decat ar putea întalni un student într-un laborator. Studenții pot conecta
echipamentul în câte combinații vor pentru fiecare simulare. Acest tip de capabilități oferă
studentilor și cursanților posibilitatea să experimenteze și să-și dezvolte o înțelegere profundă
a proceselor de rețea și a echipamentelor.
Pentru implementarea protocolului RIP într-o topologie de rețea s-au folosit facilitațile
Cisco Packet Tracer în ceea ce privește utilizarea IOS. Echipamentele Cisco folosesc ca și
sistem de operare IOS (Internetwork Operating System). Acesta este un pachet de funcții de
rutare, switching și telecomunicații intregrate într-un sistem de operare multitask.
CLI este un acronim pentru expresia engleză "command line interface" sau "command
line interpreter" și reprezintă un mecanism de interacțiune cu un computer, un sistem de
43

operare sau un software prin introducerea de comenzi secvențial, linie cu linie. Această
interfață care este bazată doar pe introducerea de text contrastează cu modalitățile de
interacțiune tip graphical user interface (GUI), care folosesc dispozitive de tip maus pentru a
selecta opțiuni sau meniuri.
Introducerea de comenzi prin intermediul CLI: sistemul așteaptă ca utilizatorul să
introducă un rând de comandă și să o confirme prin apăsarea tastei "Enter" de pe tastatură.
Programul "Command Line Interpreter " primește, analizează (parsează) și execută comanda
cerută. După executare programul prezintă utilizatorului rezultatul obținut, tot sub forma de
linii de text.
Interpretatorul liniei de comandă poate rula într-un terminal text sau într-un emulator de
terminal al unui client precum PuTTY. ( http://ro.wikipedia.org/wiki/CLI )
Conceptul de CLI își are originea de când mașinile teletypewriter (TTY) erau conectate
la calculatoare în anii 1950 și oferea rezultate la cerere în comparație cu tehnologia card-urilor
perforate mecanic. Au urmat terminale CRT bazate pe text cu interacțiune mai rapidă și
posibilitate de vizualizare a unei cantități mai mare de informație la un moment dat.
CLI continuă să co-evolueze cu interfețele grafice (GUI) cum ar fi cele furnizate de
Microsoft Windows, Mac OS și X Window System. În unele aplicații, cum ar fi Matlab și
AutoCAD, CLI este integrat cu GUI cu beneficii ale ambelor interfețe.
Se folosește CLI oricând un vocabular mare de comenzi la care se adaugă o largă gamă
de opțiuni poate fi introdus mai rapid ca text decât cu interfață grafică. Unele limbaje de
calculator (Python, Forth, LISP și multe dialecte a BASIC) furnizează un mod interactiv de
comandă pentru a permite experimentarea.
CLI este des folosit de programatori și de administratorii de sistem, în medii de
inginerie și știință și de utilizatorii de calculatoare avansați.
3.2. Implementarea Protocolului RIPv1
3.2.1. Prezentarea topologiei
În Fig. 3.1 se prezintă următoarea topologie de rețea. Ea constă din 3 rutere R1. R2, R3.
R1 și R2 sunt conectate printr-un link WAN iar R2 și R3 printr-un alt link WAN. Fiecare
ruter este conectat la o rețea LAN printr-un switch și un PC.
S-a ales tipul de ruter Cisco 1841 care prezintă 2 interfețe : Fast Ethernet 0/ 0 și Fat
Ethernet 0/1 și 2 interfețe seriale 0/0/0 și 0/0/1.
După cum s-a precizat în capitolul anterior un ruter poate „învăța ” rutele în una din cele
44

două posibilități :
– manual, din rute configurate static
– automat, dintr-un protocol de rutare dinamic
În cele ce urmează se va trata doar protocolul de rutare dinamic.
Fig. 3.1. Topologia de rețea aleasă
Procesul de cerere/răspuns RIP. Pornirea protocolului RIP
RIP folosește două tipuri de mesaje precizate în câmpul de comandă : Mesajul de
cerere și Mesajul de răspuns.
45

Fig. 3.2. Procesul de cerere/r ăspuns pe configurația aleasă
Fiecare intefața configurată cu RIP trimite un mesaj de cerere la startup, cerând ca toți
vecinii RIP să-și trimită tabelele complete de rutare. Un mesaj de răspuns este trimis înapoi
de vecinii de tip RIP. Când ruterul care a făcut cererea primește răspunsul, el evaluează
fiecare rută. Dacă o rută este nouă, ruterul receptor instalează ruta nouă în tabela de rută.
Dacă ruta este deja în tabelă, intrarea existentă este înlocuită dacă noua intrare are un hop
count mai bun. Ruterul de startup trimite apoi un update la toate interfețele RIP conținând
propria sa tabelă de routing așa încât vecinii RIP să fie informați de noi rute.
Distanța administrativă
Distanța administrativă (AD) este alegerea sigură (sau preferată) a sursei rutei.
Protocolul RIP are o distanță administrativă din oficiu setată la 120. (Fig.3.2.2)
Când se compară cu alte protocoale interioare de rutare, RIP este protocolul de rutare
cel mai puțin preferat. IS-IS, OSPF, IGRP, și EIGRP au toate valori AD mici din oficiu.
Fig. 3.2.1. Exemplu pentru distanța administrativă
46

Fig. 3.2 2.. Exemplu pentru distanța administrativă
Fig. 3.3. Tabel cu interfețele ruterelor
Activarea protocolului RIP
Pentru a activa un protocol de rutare dinamic, se intră în modul de configurare globală
și se folosesc comenzile ruterului. Așa cum se vede în Fig.3.4, dacă se tastează comanda
47

router, un spațiu urmat de un semn de întrebare, apare o listă cu toate protocoalele de rutare
disponibile suportate de IOS.
Pentru a intra în modul de configurare a ruterului pentru RIP, se introduce router rip
în mediul de configurare global. Se poate observa faptul că mediul se schimbă dintr-un
mediu de configurare globală în R1 (config-router)#.
Această comandă nu pornește direct procesul RIP. În schimb, asigură accesul la
setările de configurare a protocolului de rutare. Nici un update de rutare nu este trimis.
Dacă se dorește ștergerea completă a procesul de ruting RIP dintr-un sistem, trebuie
negată comanda și anume no router rip. Această comandă oprește procesul RIP și șterge
toate configurațiile de RIP existente.
Fig. 3.4. Intrarea în modul de configurare al ruterului
Rețele specifice
Prin intrarea în modul de configurare al ruterului RIP, ruterul este instruit să ruleze
RIP. Însă ruterul tot trebuie să știe ce interfețe locale trebuie să folosească pentru a
comunica cu alte rutere, precum și ce rețele conectate local ar trebui să direcționeze spre
acele rutere. Pentru a activa rutarea RIP pentru o rețea, se folosește coman da network în
modul de configurare al ruterului și se introduce adresa “classfull” a rețelei pentru fiecare
rețea conectată direct.
Prin urmare comanda network :
48

-activează protocolul RIP pe toate interfețele care aparțin unei rețele specifice.
Interfețele asociate acum vor trimite sau primi ambele update-uri RIP.
-publică rețeaua specifică în update-uri de rutare RIP trimise la celelalte rutere la
fiecare 30 secunde.
Dacă se introduce adresa de subrețea, IOS o convertește automat într-o adresă
“classfull”. De exemplu, dacă se introduce comanda network 192.168.1.4, ruterul o va
converti în network 192.168.1.0.
Dacă se introduce o adresă de subrețea sau o adresă de interfața IP în locul unei
adrese de rețea “classfull" atunci când se utilizează comanda network pentru configurațiile
IP, IOS le corectează , introducând adresa “ classfull”.
Exemplu
Fig. 3.5. Exemplu de introducere greșită a adresei de rețea
În acest exemplu, s-a introdus o adresă de interfață IP în locul unei adrese de rețea
classfull. Se poate observa că IOS nu furnizează un mesaj de eroare. În loc, IOS corectează
intrarea și introduce adresa rețelei classfull. Aceasta se demonstrează prin verificarea de mai
jos.
49

Fig.3.6. Corectarea intrării și introducerea adresei “classfull”
Verificare RIP
Comenzi de troubleshooting eficiente
Pentru a verifica și corecta rutarea, în primul rând se folosește show ip route și show
ip protocols.
Dacă nu se poate izola o problemă apărută folosind aceste comenzi, atunci se folosește
comanda debug ip rip pentru a vedea exact ce se întâmplă. Aceste trei comenzi sunt
discutate într-o ordine recomandată și pot fi folosite pentru a verifica și corecta o
configurație a unui protocol de rutare.
Înaintea configurării oricărei rutări – statice sau dinamice – trebuie verificat dacă
interfețele necesare sunt “up” în urma folosirii comenzii show ip interface brief.
În Fig. 3.7. se exemplif ică comanda show ip route pe cele 3 rutere din topologie.
50

Fig. 3.7. Rezultatele comenzii show ip route pe cele 3 rutere
51

Prin urmare comanda show ip route verifică dacă rutele primite de la vecini sunt
instalate în tabela de rutare. Un R în tabela indică rutele RIP. Deoarece această comandă
afișează întreaga tabelă de rutare, incluzând rutele direct conectate și cele statice, este
normal ca prima comandă să verifice convergența. Rutele pot să nu apară imediat când se
execută comanda, deoarece rețelele au nevoie de timp pentru a converge. În orice caz, o
dată ce rutarea este corect configurată pe toate ruterele, comanda show ip route va reflecta
că fiecare ruter are tabela de rutare completă, cu o rută pentru fiecare rețea din topologie.
Așa cum se poate vedea în Fig. 3.7. există 5 rețele în topologie. Fiecare ruter listează
5 rețele în tabela de rutare. De aceea, se poate afirma faptul că toate cele 3 rutere converg,
deoarece fiecare ruter are o rută pentru fiecare rețea prezentată în topologie.
Interpretarea output-ului comenzii show ip route
Folosind informația din Fig. 3.7, se prezintă protocolul RIP învățat de R1 (Roterul1) și
se interpretează output-ul prezentat în tabela ruterului.
R 192.168.5.0/24 [120/2] via 192.168.2.2, 00:00:23, serial0/0/0
Listarea rutelor cu un cod R este o modalitate rapidă de a verifica faptul că RIP
rulează pe ruterul respectiv. Dacă RIP nu este configurat nici măcar parțial, nu vor fi
prezente rute RIP.
Adresa de rețea și subnet mask sunt listate (192.168.5.0/24). Valoarea AD (120 pentru
RIP) și distanța până la rețea (2 hop-uri) sunt afișate între parantezele drepte.
Adresa IP next-hop a rutei anunțate este listată (192.168.2.2) și câte secunde au trecut
de la ultima actualizare (00:00:23 în acest caz).
În final, interfața de ieșire pe care acest ruter o va folosi pentru traficul destinat pentru
rețeaua 192.168.5.0 este listată (Serial 0/0/0).
Interpretarea output-ului comenzii show ip protocols
Dacă lipsește o rețea din tabela de rutare, se controlează configurarea de rutare
folosind comanda show ip protocols.
Această comandă afișează protocolul de rutare care este configurat pe ruter. Acest
output poate fi folosit pentru a verifica majoritatea parametrilor RIP-ului pentru a confirma
faptul că – rutatea RIP este configurată; interfețele corecte primesc și trimit actua-
lizări; ruterul anunță rețelele corecte și dacă vecinii trimit actualizări.
52

Fig. 3.8. Output-ul comenzii show ip protocols pe Ruterul 2
Din Fig.3.8 se arată care procese de rutare sunt activate.
Prima linie a output-ului verifică dacă rutarea RIP este configurată și rulează pe ruter.
Cel puțin o interfața activă cu comanda network asociată este necesară înainte ca rutarea
RIP să pornească.
Sunt afișați timpii care arată când se vor face urmatoarele actualizări – 8 secunde în
exemplu.
Sunt afișate informații care se referă la actualizările de filtrare și rute redistribuite,
dacă sunt configurate pe ruter.
Apoi este afișat un bl oc de ieșire conține informații referitoare la versiunea RIP-ului
care este configurat și interfețele care participă la actualizările RIP-ului.
Apoi urmează o parte a output-ului arată că ruterul R2 se sumarizeaza la rețeaua
“classfull” și va folosi 4 rute egale făcând astfel load balancing.
53

Rețelele clasificate configurate folosind comanda network sunt listate. Acestea sunt
rețelele pe care ruterul le va include în update-uri.
Vecinii (routing information sources) sunt listați. Gateway este adresa IP a next-hop-
ului vecinului care trimite update-uri ruterului. Distance este AD pe care ruterul o folosește
pentru update-urile trimise de vecini. Last update este numărul de secunde de când ultimul
update a fost primit de la vecinul respectiv.
Interpretarea output-ului comenzii debug ip rip
Majoritatea erorilor de configurare a RIP-ului sunt determinate de o configurare
eronată, lipsă în declarația network sau o configurare a subrețelelor în mediul “classfull”.
O comadă efectivă folosită pentru a găsi probleme în actualizările RIP-ului este debug
ip rip, Fig.3.9. Această comandă afișează actualizările rutării RIP așa cum sunt ele trimise
și primite. Deoarece update-urile sunt trimise periodic, trebuie să se aștepte pentru
următoarea rundă de update-uri înainte de a vedea alt output.
Fig. 3.9. Output-ul comenzii debug ip rip
54

În primul rând se vede un update primit de la R1 pe interfața seriala 0/0/0. Observăm
că R1 trimite numai o rută la rețeaua 192.168.1.0. Alte rute nu sunt trimise deoarece s-ar
încălca regula split horizon. Lui R1 nu îi este permis să anunțe rețele înapoi lui R2 pe care
R2 inițial i le-a trimis lui R1.
Următoarul update este primit de la 192.168.4.1 (R3). Din cauza regulii split horizon
nu se trimite decât o rută – rețeaua 192.168.5.0.
R2 trimite propriul update. În primul rând, R2 crează un update pentru a il trimite pe
interfața FastEthernet0/0. Update-ul conține întreaga tabelă de rutare, mai puțin rețeaua
192.168.3.0, care este atașată la FastEthernet0/0.
Apoi, R2 crează update-ul pentru a il trimite către R3. Sunt incluse 3 rute. R2 nu
anunță rețeaua pe care o împart R2 și R3 (rețeaua 192.168.5.0) din cauza regulii split
horizon.
În final, R2 crează update-ul pe care il trimite către R1. Sunt incluse 3 rute. R2 nu
anunță rețeaua pe care o împart R2 și R1 (rețeaua 192.168.1.0) din cauza regulii split
horizon.
Notă: Dacă se așteaptă alte 30 de secunde, se vor vedea toate output-urile de debug
arătate în figură, deoarece RIP trimite update-uri periodice la fiecare 30 de secunde.
Fig. 3.10. Oprirea monitorizarilor pe Ruterul 2
55

Pentru a opri monitorizarea actualizărilor RIP la Ruterul2, se introduce comanda no
debug ip rip sau și mai simplu undebug all, așa cum se arată în Fig. 3.10
Update-urile RIP nefolositoare
Cum s-a văzut anterior, R2 trimite update-uri pe interfața FastEthernet0/0, deși nu
există nici un echipament care folosește RIP în LAN-ul respectiv. R2 nu are cum să știe
acest lucru, și, ca rezultat, trimite update-uri la fiecare 30 de secunde. Acest lucru are un
impact asupra rețelei în 3 moduri:
-banda este irosită pentru update-uri care nu sunt necesare; deoarece update-urile RIP-
ului sunt broadcast, switch-urile vor forwarda update-urile pe toate porturile
-toate echipamentele din LAN vor trebui să proceseze update-urile până la nivelul 4
Transpot, unde vor arunca update-urile
-update-urile anunțate broadcast într-o rețea sunt un risc de securitate. Acestea pot fi
interceptate cu un software de packet sniffing. Update-urile pot fi modificate și trimise
înapoi ruter-ului, acestea pot corupe tabela de rutare cu metrici false care pot redirecta greșit
traficul.
Oprirea actualizărilor care nu sunt necesare
Se poate crede că actualizările pot fi oprite eliminând rețeaua respectivă folosind
comanda no network rețea, dar în acel caz ruterul nu va putea anunța LAN-ul în update-
urile trimise catre R1 și R3. Soluția corectă este folosirea comenzii passive-interface, care
previne transmiterea update-urilor de rutare pe interfața ruterului, dar va permite ca acea
rețea să fie anunțată altor rutere. Comanda passive-interface se introduce în modul de
configurare a ruterului.
Router(config-router)#passive-interface interface-type interface-number
Această comandă oprește update-urile de rutare pe interfața specificată. Oricum,
rețeaua care apartine interfaței specificată va fi totuși publicată în update-urile de rutare
care sunt trimise pe interfețe.
În Fig.3.11, R2 este primul configurat cu comanda passive- interface pentru a preveni
actualizările rutei la FastEthernet0/0, deoarece nici un vecin RIP nu există în LAN.
Comanda show ip protocols este folosită apoi pentru a verifica interfața pasivă.
Se poate observa faptul că nterf ața nu mai este listată în Interface, însă sub o nouă
secțiu-
56

ne numită Passive Interface(s). De asemenea se observă faptul că rețeaua
192.168.3.0 este încă listată cu Routing for Networks, ceea ce înseamnă că rețeaua este încă
inclusă ca rută în update-urile RIP-ului care sunt trimise către R1 și R3.
Fig. 3.11. Comanda router rip pe R2
Toate protocoalele de rutare suportă comanda passive-interface. În concluzie trebuie
folosită comanda passive-interface la momentul potrivit ca parte a configurării normale a
ruterului.
3.2.2. Sumarizarea automată. Prezentarea topologiei
În Fig. 3.12. este prezentată o topologie de rețea RIP pentru a explica sumarizarea
automată.
57

Fig.3.12. Topologia aleasă și tabela cu interfețele ruterelor
S-au folosit 3 clase de rețele: 172.30.0.0/16, 192.168.4.0/24 și 192.168.5.0/24. Rețeua
172.30.0.0/16 este împărțită în trei subrețele : 172.30.1.0/24, 172.30.2.0/24 și
172.30.3.0/24
Următoarele sisteme sunt părți ale adresei rețelei classfull 172.30.0.0/16: Toate
interfețele la R1(Ruter1) : S0/0/0 și Fa0/0 la R2 (Ruter2).
Rețeaua 192.168.4.0/24 este împărțită într-o singură rețea 192.168.4.8/30. Se poate
observa din Fig. 3.13, faptul că comenzile no shutdown și clock rate nu sunt necesare
deoarece aceste comenzi sunt încă configurate din prima topologie. Oricum, deoarece rețele
noi au fost adăugate, procesul de rutare RIP a fost îndepărtat complet cu comanda no router
rip înainte de a fi activat din nou.
58

Fig. 3.13. Reinițializarea protocolului RIP pe R1
Tot din precedenta figură se observă faptul că ambele subrețele au fost configurate
cu comanda network. Această configurație este tehnic incorectă din moment ce RIPv1
trimite adresei de rețele classfull în update-urile sale și nu subrețelei. Din această cauză,
IOS a schimbat configurația pentru a reflecta o configurație “classfull” corectă, așa cum se
poate vedea in Fig.3.13. comanda show run.
În Fig.3.14 pentru R2 (Ruterul2) se observă faptul că subrețeaua 192.168.4.0 a fost
configurată cu comanda network.
59

Fig. 3.14. Reinițializarea protocolului RIP pe R2
Configurația rutei pentru R3 (ruterul 3) este corectă. Configurația utilizată se
potrivește cu ce a fost introdus în modul de configurație al ruterului.
60

Fig. 3.15. Reinițializarea protocolului RIP pe R3
Rutere marginale și sumarizări automatice
După cum s-a amintit mai sus, RIP este un protocol de rutare “classfull”, care
sumarizeaza automatic rețele “classfull”. În Fig. 3.16, se poate vedea că R2 are interfețe în
mai mult decât o rețea classfull. Aceasta îl face pe R2 un ruter marginal în RIP. Interfețele
Serial 0/0/0 și FastEthernet 0/0 pe R2 sunt amândouă in 172.30.0.0. Interfața Serial 0/1/0
este în 192.168.4.0.
61

Fig. 3.16. R2 este un ruter marginal
Deoarece ruterele marginale sumarizează subrețele RIP de la o rețea majoră la
cealaltă, update-urile pentru rețelele 172.30.1.0, 172.30.2.0 și 172.30.3.0 vor fi însumate
automat în 172.30.0.0 când vor fi trimise la interfețele Serial 0/0/1 ale lui R2.
Reguli pentru procesarea actualizărilor RIP
Următoarele două reguli guvernează actualizările RIP:
– dacă un update de rutare pe interfața pe care este primită aparține aceleași rețele
majore, subnet mask a interfeței este aplicată rețelei în update-ul de rutare.
– dacă un update de rutare pe interfața pe care este primită aparține unei rețele diferite
majore, subnet mask classfull a rețelei este aplicată rețelei în update-ul de rutare.
În Fig.3.17, R2 primește un update de la R1 și intră în rețea prin tabela de rutare.
Ruterul R2 știe că acestă subrețea are subnet mask /24 (255.255.255.0) deoarece R2 a
primit această informație pe interfața care aparține aceleiași rețele “classfull” (172.30.0.0)
ca si update-ul primit de la 172.30.1.0.
62

Fig.3.17. Actualizări RIP pe R2
Adresa IP pentru care R2 a primit mesajul „172.30.1.0 în 1 hop” a fost pe seriala
0/0/0 cu adresa de IP 172.30.2.2 și subnet mask 255.255.255.0 (/24).
R2 folosește propriul subnet mask pe această interfață și il aplică la aceasta și la toate
celelalte subrețele 172.30.0.0 pe care le primește pe această interfață – în acest caz,
172.30.1.0.
Subrețeaua 172.30.1.0 /24 a fost adaugată la tabela de rutare.
63

Ruterele care folosesc RIP sunt limitate să folosească acelasi subnet mask pentru toate
subrețelele cu aceeași rețea classfull.
Protocoalele de rutare classless precum RIPv2 permit aceleiași rețele majore classfull
să folosească subnet mask diferite pe subrețelele diferite, cunoscut ca Variable Lenght
Subnet Masking (VLSM).
3.2.3. Adăugarea accesului internet la topologie
RIP a fost primul protocol de rutare dinamic și s-a folosit tot mai mult in
implementările timpurii intre clienti și ISP-isti (ISP reprezintă furnizorul de Internet) , ca și
între diferiti ISP-isti. Dar în rețelele de astăzi, clienții nu trebuie neapărat să facă schimb de
update-uri de rutare cu ISP-istii lor. Ruterele clienților care se conectează la un ISP nu au
nevoie de o listare pentru fiecare rută în Internet. În loc, aceste rutere au o rută implicită
care trimite tot traficul la roterul ISP-istului atunci când ruterul clientului nu are o rută către
destinație. ISP-istul configurază o rută statică indicând ruterul clientului pentru adrese din
rețeleaua clientului respectiv.
Fig.3.18. Adaugare serviciu Internet
În Fig. 3.18, ruterul R3 este furnizorul de servicii cu acces la internet, reprezentată
prin cloud (nor). R3 și R2 nu fac schimb de update-uri RIP. În schimb, R2 folosește un
ruter implicit pentru a ajunge la LAN-ul lui R3 și toate celelalte destinații care nu sunt
64

listate în tabelul său de rutare. Ruterul R3 folosește o rută statică sumarizată pentru a
ajunge la subrețelele 172.30.1.0, 172.30.2.0 și 172.30.3.0.
Pentru a pregăti topologia, se poate lăsa adresarea la fel cum a fost folosită în
paragraful anterior . Trebuie însă completați următorii pași (Fig.3.20) :
-se dezactivează rutarea RIP pentru rețeaua 192.168.4.0 în R2.
-se configurază R2 cu o rută statică implicită pentru a trimite traficul implicit la R3.
-se dezactivează complet rutarea RIP pe R3.
-se configurază R3 cu o rută statică la subrețelele 172.30.0.0.
Fig.3.20. Completarea configurării pașilor pe ruterele R2 și R3
65

Fig. 3.21. Vizualizarea RIP pe R1
Fig. 3.22. Vizualizarea RIP pe R2
66

Fig. 3.23. Vizualizarea RIP pe R3
Pentru a oferi conectivitate ls Internet la toate celelalte rețele la rutarea pe domenii
RIP, ruta statică implicită trebuie să fie făcută publică tutmor celorlalte rutere care folosesc
protocolul de rutare dinamic. Se poate configura o ruta statică implicită in R 1 către R2, dar
acesta telmică nu este scalabilă. Cu fiecare ruter adaugat la domeniul de rutare RIP, va
trebui configuratăi o alta rută statică implicită. Există însă posibilitatea ca acest lucru sa-l
facă protocolul de routare.
În multe protocoale de rutare, incluzând RIP-ul, se poate folosi comanda default-
information originate în modul de configurare al ruterului, pentru a specifica că acest ruter
este pentru a crea informația default, propagând ruta statică default direct în update-urile
RIP. În figura 3.23, R2 a fost configurat cu comanda default-information originate. Se
poate observa de la output-ul comenzii debug-ul ip rip că acum trimite un ruta statică
default “quad-zero” către R1.
67

Fig.3.23. Propagarea rutei statică default direct în update-urile RIP pe R2
Fig. 3.24. Tabela de rutare pentru R1
68

În tabelul de rutare pentru R1, Fig 3.24, se poate observa faptul că există o rută
candidate default, așa cum a fost notată de codul R*. Ruta statică default in R2 a fost
propagată către R1 într-un update RIP. R1 are conectivitate la LAN in R3 și oricare
destinație în internet. Autentificarea nu incriptează insă tabela de rutare
3.3. Implementarea protocolului RIPv2
RIP versiunea 2 este definit în RFC 1723. Deși RIPv2 este un protocol bun de rutare
pentru unele medii, și-a pierdut popularitatea când a început să fie comparat cu alte
protocoale de rutare precum EIGRP, OSPF și IS-IS, care oferă mai multe caracteristici și un
domeniu mai larg de măsură.
Principala limitare a lui RIPv1 este aceea că este un protocolul de rutare classful. Așa
cum se știe, protocoalele de rutare classful nu includ subnet mask cu adresele rețelei în
update-urile de rutare, care poate provoca probleme cu subrețelele discontinue sau rețele
care folosesc subnet mask cu lungime variabilă (VLSM). Pentru ca RIPv2 este un protocol
de rutare classless (subnet mask sunt incluse în update-urile ruterului), facându-l pe RIPv2
mai compatibil cu mediile de rutare moderne.
RIPv2 este mai mult o dezvoltare a caracteristicilor RIPv1 și o extensie decât un
protocol nou în totalitate. Unele dintre aceste caracteristici incorporate includ:
-Adresele next-hopurilor incluse in update-urile de rutare
-Folosirea adresei de multicast (difuzare) în transmiterea update-urilor.
-Opțiunea de autentificare.
Ca și RIPv1, RIPv2 este un protocol de rutare de tip distance-vector. Ambele versiuni
de RIP au următoarele limitări și caracteristici:
-folosirea lui holddown și altor timpi folositi pentru prevenirea buclelor de rutare.
-Folosirea tehnicii split horizon care de asemenea ne ajută la evitarea buclelor de
rutare.
-Folosirea update-urilor triggered pentru o convergență mai rapidă.
69

Maximul de hopuri fiind 15, atunci când numărătorul de hopuri ajunge la 16 va
semnifica o rețea inaccesibilă.
Ca ș i versiunea 1, RIPv2 este incapsulată într-un segment UDP, foloseste portul
520 și poate reține până la 25 de rute. Deși RIPv2 are același format de baza ca și RIPv1,
sunt adăugate 2 extensii importante.
Prima extensie in formatul mesajului RIPv2 este subnet mask care permite
alocarea a 32 de biți. Prin urmare, ruterul receptor nu mai depinde de subnet mask de pe
interfata de intrare, sau de masca clasei atunci când va determina subnet mask pentru o rută.
Cea de-a doua extensie importantă este adăugarea adresei de Next Hop. Adresa Next
Hop este folosita pentru a identifica o mai buna adresa de next-hop – daca acesta există –
decât adresa router-ului emițător. Dacă acest câmp are adresa 0.0.0.0, adresa router-ului
emițător este cea mai bună adresa de next-hop.
70

Când un proces de tip RIP este configurat pe un ruter Cisco, acesta va rula RIPv1.
Desi ruterul trimite doar mesaje RIPv1 poate interpreta și mesaje RIPv2. Un ruter
configurat RIPv1 va ignora câmpurile adiționale RIPv2.
În Fig. 3.25 se prezintă următoarea topologie de rețea.
Fig. 3.25. Topologia de rețea RIPv2
Topologia se bazeaza în principal pe 3 rutere. Pe figura se observă adresele de rețea de
pe interfețe.
În Fig. 3.26 se prezintă comenzile CLI pe cele trei rutere.
Odată ce s-au configurat adresele IP corespunzătoare pe fiecare dispozitiv, s-au efectuat
mai mulți pasi pentru a configura rutarea RIP.
Versiunea implicită a RIP este RIPv1. În secțiunea ulterioară, se va configura și rutarea
RIPv2.
Pentru verificarea configurației RIP se urmează următorii pași :
-se utilizează comanda show ip protocols
Router#show ip protocols
-se utilizează comanda debug ip rip pentru a vizualiza mesajele trimise și recepționate
Router#debug ip rip
-pentru a opri procesul debug, se utilizează comanda undebug all
Router#undebug all
71

Fig. 3.26. Setările celor trei rutere
72

Procesul de configurare pentru RIPv2 este similar cu cel RIPv1. Este necesar doar
introducerea comenzii version 2 înaintea comenzii network. În Fig. 3.27 se exemplifică
configurarea protocolului RIPv2 pe ruterul 3.
Fig. 3.27. Verificarea versiunii RIPv2
Autentificarea se realizează la nivel de interfață. Primul pas constă în crearea unui key
chain :
-numele key chain-ului este MYRIP, cu o cheie (parolă) “cisco”
-indexul cheii nu e relevant
Fig. 3.28. configurarea autentificării în RIPv2
73

Concluzii
Ruterul (http://ro.wikipedia.org/wiki/Ruter ) este un echipament de nivel 3 al modelului
ISO-OSI, având un scop special ce joacă un rol cheie în operațiile efectuate asupra oricăror
date din rețea. Ruterele sunt în principal responsabile pentru interconectarea rețelelor prin :
-determinarea celei mai bune căi pentru a trimite pachete.
-trimiterea pachetelor către destinația lor
Ruterele efectuează trimiterea pachetelor prin învățarea rețelelor și menținerea
informațiilor de rutare. Ruterul este joncțiunea sau intersecția ce conectează mai multe rețele.
Decizia primară a ruterului de a trimite pachetele este bazată pe informația nivelului 3, și
anume adresa IP a destinației.
O adresă IP conține informațiile necesare pentru a transporta un pachet cu date prin
rețea și este reprezentată printr-un numar binar cu o valoare egală cu 32 biți. O manieră ușoară
în care se poate citi o adresa IP este: se împarte adresa în patru octeti, fiecare octet conținând
8 biți. Valoarea maximă a fiecarui octet (în zecimal) este 255.
Rutarea (denumită uneori marșrutizare – metodă de deservire a mai multor mașini
într-o ordine stabilită dinainte ) este un termen folosit în rețele de calculatoare pentru a
desemna procesul de alegere a căii pe care un pachet este transmis de la sursă la destinație sau
destinații, chiar și între două rețele diferite. Rutarea este bazată pe o tabelă care are în
principal următoarele câmpuri: adresa rețelei (net address), masca de rețea (netmask), adresa
următorului rute (next hop) și/sau adresa interfeței de ieșire ..
Există practic trei mari tipuri de rutare care stau la baza tuturor celorlalte tipuri de
rutare:
-rutarea directă
-rutarea statică
-rutarea dinamică.
În cadrul rețelelor direct conectate, ruterele cunosc doar rețelele lor direct conectate,
adică nu au nici un protocol de rutare configurat.
Rutarea statică descrie un sistem care rutează într-o rețea de date in funcție de căi fixe.
Rutarea dinamică construiește dinamic tabelele de rutare, bazându-se pe informațiile purtate
de protocoale, permițand rețelei să acționeze în mod aproape automat pentru a evita erori și
74

blocaje în rețea. Datorită proprietăților sale, rutarea dinamică domină în momentul actual
internetul.
Protocolul RIP ( (Routing Information Protocol) este unul dintre protocoalele de rutare
ale familiei de protocoale de rețea TCP/IP (Protocolul de Control al Transmisiei/Internet
Protocol), care determinǎ cea mai bunǎ metodǎ de dirijare pentru a livra un mesaj. El se
bazează pe metoda vectorului distanță, fiind relativ simplu și foarte popular. El calculează
distanțele rutelor până la destinație prin numărarea hopurilor (nodurilor de rețea) prin care
trebuie să treacă datagrama IP (diviziuni de date – pachete – un pachet constă dintr-o parte de
antet și o parte de text. Antetul are o parte fixă de 20 octeți și o parte opțională de lungime
variabilă). Ruta care are cel mai mic număr de hopuri este cea aleasă, chiar dacă nu are
neaparat rata de transfer cea mai mare.
La începutul anilor ’90 o rută nu conținea masca de rețea, întregul proces fiind
“classfull”. Protocolul RIPv1 este un protocol “ classfull” care nu incude masca de rețea. Prin
urmare, în funcție de tipul procesului de rutare sunt rute “ classfull” și rute “classless”.
Cea mai mare diferență între protocoalele de rutare “ classfull” și “classless” este faptl
că proimele nu trimit informații despre masca de subnet în actualizările lor de rutare.
Protocoalele de rutare “ classless” includ informații despre masca de subnet în actualizările de
rutare.
Rutarea directează drumul pachetelor ce conțin adrese logice dinspre sursă spre
destinația finală prin noduri intermediare ( rutere). Procesul de rutare directează de obicei pe
baza unor tabele de rutare pe care le gestionează ruterele, care mentin o înregistrare a celor
mai bune rute către diferite destinații din rețea.
Scopul principal al acestei lucrări îl constituie implementarea protocolului RIPv1 (rutare
dinamică) și RIPv2 în rețelele de tip Ethernet. Astfel, Capitolul 3 este dedicat implement ării a
trei topologii cu ajutorul aplicației Packet Tracer.
În prima topologie s-au studiat p rocesul de cerere/răspuns RIPv1, pornirea protoco-
lului RIP, distanța administratică, activarea RIP comanda network exemplificâd
corectarea de către IOS a rețelelor classfull, verificare RIP, comenzi eficiente
troubleshooting, interpretarea comenzilor show ip route și show ip protocols , debug
ip rip (depistarea și corectarea problemelor de actualizare RIP).
În topologia2 s-au discutat probleme privind sumarizarea automată mai exact
sumarizarea rețelelor “ classfull”, prin sumarizare se înțelegându-se scurtarea
rutelor.pentru reducerea tabelului de rutare.
Astfel există următoalele re guli care guvernează actualizările RIP :
75

– dacă un update de rutare pe interfața pe care este primită aparține aceleași rețele
majore, subnet mask a interfeței este aplicată rețelei în update-ul de rutare.
– dacă un update de rutare pe interfața pe care este primită aparține unei rețele diferite
majore, subnet mask classfull a rețelei este aplicată rețelei în update-ul de rutare.
În ultma aplicație pentru RIPv1, s-a adaugat conexiune Internet topologiei2. Se
precizează faptul că p entru a oferi conectivitate ls Internet la toate celelalte rețele la
rutarea pe domenii RIP, ruta statică implicită trebuie să fie făcută publică tuturor celorlalte
rutere care folosesc protocolul de rutare dinamic În multe protocoale de rutare, incluzând
RIP, se poate folosi comanda default-information originate în modul de configurare al
ruterului, pentru a specifica că acest ruter este pentru a crea informația default (implicită),
propagând ruta statică default direct în update-urile RIP.
RIP versiunea 2 este definit în RFC 1723. Deși RIPv2 este un protocol bun de rutare
pentru unele medii, și-a pierdut popularitatea când a început să fie comparat cu alte
protocoale de rutare precum EIGRP, OSPF și IS-IS, care oferă mai multe caracteristici și un
domeniu mai larg de măsură. Principala limitare a lui RIPv1 este aceea că este un protocolul
de rutare classful.
Procesul de configurare pentru RIPv2 este similar cu cel RIPv1. Este necesar doar
introducerea comenzii version 2 înaintea comenzii network. S-a exemplificat configurarea
RIPv2 într-o topologie de rețea.
76

Bibliografie
[1] Dragoș Spoială, Eugen Gergely, Rețele de calculatoare – Curs pentru uzul studenților
[http://dspoiala.webhost.uoradea.ro/files/CursRC.pdf ]
[2]Tannenbaum A.S. – Rețele de calculatoare. Ediția a 4-a . Editura Byblos 2004
[3] V. Dobrotă – Rețele digitale în telecomunicații – Vol. IV (Ediția a I-a)
[4] http://www.ietf.org/rfc/rfc0791.txt
[5] http://www.ietf.org/rfc/rfc1058
[6] Floarea Nastase – Rețele de calculatoare , Editura ASE, 2005
[7] Rețele de calculatoare 2 – curs prof. dr. Vasile Găitan, Univ. Ștefan cel Mare Suceava
[8] Adrian Munteanu , Valerica, Greavu-Serban Rețele locale de calculatoare.
Proiectare și administrare , Ediția II, Editura Polirom 2006
[9] http://go4cisco.ro/index.php/cursuri/cisco-ccna/ccna-modul-i/65-clitutorial
[10] Dragoș-Cristian Spoială, Eugen Ioan Gergely – Rețele de calculatoare. Îndrumător de
laborator, Editura Universitații din Oradea, 2010
[11] Răzvan Rughiniș, Andrei Ciorba, Răzvan Deaconescu, Bogdan Doinea – Rețele locale,
Editura Printech, 2008
[12] Învățământul profesional și tehnic în domeniul TIC. Proiect cofinanțat din Fondul Social
European în cadrul POS DRU 2007-2013
[13] Ecaterina Valica Raluca Morosan – Protocoale de rutare, surse Internet
77