C_Retele

8/8/2019 C_Retele

1/18

CURS DE GESTIONARE I UTILIZAREA LABORATORULUI INFORMATIZATSUPORT DE CURS

Seciunea C:

Reele de calculatoare

1. Reele locale .......................................................................................................................................21.1 Topologia reelelor ........................................................................................................................21.2 Arhitectura reelelor .......................................................................................................................31.3 Echipamente de comunicaie ........................................................................................................4

1.3.1 Hub-ul..................................................................................................................................... 41.3.2 Switch-ul................................................................................................................................. 41.3.3 Router-ul................................................................................................................................. 4

1.4 Cabluri i conectori........................................................................................................................ 51.5 Conectarea la Internet................................................................................................................... 61.6 Adrese IP ......................................................................................................................................7

2. Modelul de reea OSI.......................................................................................................................... 92.1 Nivelul fizic ..................................................................................................................................102.2 Nivelul legturii de date ...............................................................................................................112.3 Nivelul reea ................................................................................................................................112.4 Nivelul transport.......................................................................................................................... 132.5 Nivelul sesiune ............................................................................................................................132.6 Nivelul prezentare .......................................................................................................................142.7 Nivelul aplicaie ...........................................................................................................................14

3. Monitorizarea reelelor ......................................................................................................................144. Administrarea reelelor ......................................................................................................................17

5. Noiuni de baz pentru utilizarea echipamentelor .............................................................................18

Revizia 3.00; August 2005 Page C- 1/ 18

8/8/2019 C_Retele

2/18


C. Reele de calculatoare

Noiuni prezentate n acest capitol: reele de calculatoare, topologie, arhitectur echipamente de reea: hub, switch, cabluri desfurarea fluxului de date, protocolul TCP-IP administrarea reelelor, politici de lucru n reea

Scopul acestui capitol: introducere n terminologia specific domeniului introducere n alctuirea i funcionarea reelelor

1. Reele locale

O reea este un grup de calculatoare i alte echipamente, conectate ntre ele prin cabluri,astfel nct fiecare echipament poate interaciona cu oricare altul.

Calculatoarele se conecteaz ntre ele n reele pentru a putea folosi n comun resurse dincele mai diferite (fiiere, periferice etc.). Server-ul este calculatorul central, ale crui resursesunt folosite n comun de utilizatorii reelei. Clientul este calculatorul care se conecteaz laserveri folosete resursele acestuia.

Dup dimensiuni i aezare, reelele se mpart n: reele locale (Local Area Network, LAN), sunt reele ale cror componente se gsescaproape unele fa de altele, de exemplu n aceeai sal, n sli vecine sau cldiri alturate reele mari (Wide Area Network, WAN), sunt reele ale cror componente se afl ladistan mare unele fa de altele, de exemplu n localiti diferite.

Caracteristicile reelelor: topologia, descrie modul de organizare i interconectare a componentelor iechipamentelor de comunicaie din cadrul reelei, arhitectura, descrie categoriile de echipamente i protocoale de comunicaii utilizate ncadrul reelei.

1.1 Topologia reelelor

n funcie de tipul componentelor i cablurilor utilizate i de dispunerea calculatoarelor,reelele pot fi: de tip magistral sau bus (Figura C.1), de tip stea (Figura C.2), plas, inel (ring), mixte.

Topologia LAN de tip stea are urmtoarele caracteristici: fiecare echipament de reea dispune de un mediu de acces propriu, realizat prinintermediul unui traseu de cablu UTP, pentru gestionarea accesului este prevzut un concentrator LAN (hub sau switch) cares centralizeze toate conexiunile UTP ale echipamentelor din reea.


8/8/2019 C_Retele

3/18


Figura C.1.

Figura C.2.

1.2 Arhitectura reelelor

Indiferent de topologia utilizat, arhitectura standard a unei reele Etherneteste urmtoarea:

Server-e, staii de lucru (clieni), echipamente de comunicaie LAN (hub/switch) sau WAN (router)

Server-ul este un calculator din reea care gestioneaz resursele reelei (de exemplu,stocheaz date pentru orice utilizator din reea, gestioneaz imprimantele din reea,gestioneaz traficul etc.), respectiv are instalate aplicaii pe care membrii reelei le pot utiliza.

Clientul este un calculator care este legat la un server n scopul efecturii unor operaii idepinde de acesta cu utilizarea de fiiere i programe, pentru acces la Internet, pentrulansare de aplicaii de calcul mari consumatoare de resurse etc.

Etherneteste o arhitectur de reea local dezvoltat de firma Xerox n 1976, n colaborarecu DEC i Intel. Utilizeaz o topologie de tip magistral sau stea i suport rate de transferde pn la 10Mbps. O versiune mai nou de Ethernet, 100Base-T sau Fast Ethernet(Ethernetrapid) transfer date cu pn la 100Mbps. Acest tip de reele utilizeaz cabluri cuperechi rsucite. Fiecare plac de reea se conecteaz printr-un cablu ( patch cord) la


8/8/2019 C_Retele

4/18


echipamentul central (hub, switch), rezultnd astfel o topologie tip stea. Lungimea cabluluicare conecteaz plcile de reea la hub sau switch nu trebuie s fie mai mare de 100m. nreelele tip stea, dac se defecteaz cablul care conecteaz un calculator sau se oprete un

calculator, este afectat numai calculatorul respectiv, nu i restul reelei.Cnd se dorete conectarea sau deconectarea fizic a unui calculator din reea, se nchidtoate programele active ale utilizatorului, se nchide sistemul de operare, se scoatecalculatorul din priza de alimentare electric, se scoate sau se introduce cablul de reea, seconecteaz calculatorul din nou la priza de alimentare i se pornete prin apsareabutonului Power.

1.3 Echipamente de comunicaie

1.3.1 Hub-ul

Hub-ul este un dispozitiv de reea cu mai multe porturi (intrri) necesar pentruinterconectarea prin cabluri UTP a calculatoarelor dintr-o reea (host-uri). Hub-ul amplificsemnalul primit de la un host i l distribuie ctre toate celelalte calculatoare. ntr-o reeaexistent pot fi adugate noi host-uri prin conectarea fizic a acestora cu cabluri UTP la hub-ul existent. Exist hub-uri cu 4, 8, 16 sau 24 de intrri. Hub-urile pot fi montate n cascadpentru a obine extinderea unei reele existente.

1.3.2 Switch-ul

Switch-ul este un dispozitiv de reea cu mai multe porturi care filtreaz i expediaz pachetede date ntre segmentele reelei. Opereaz pe nivelele 2 i uneori 3 ale modelului dereferin OSI, care va fi tratat ntr-un subcapitol urmtor, i suport orice protocol de transferde date (protocol de comunicare, codul de adresare i mpachetare de date care constituielimbajul comun al calculatoarelor din reea).

Principiul de funcionare a switch-ului are la baz mecanismul store-and-forward. Pentruaceasta, fiecare switch ntreine o tabel de redirecionare compus din adrese MAC inumere de porturi (ci de acces). Pentru un anumit port, care definete un domeniu decoliziune distinct, switch-ul memoreaz adresele MAC ale staiilor din domeniul respectiv(conectate la acel port). Termenul de valabilitate al intrrilor din aceast tabel este dat deun parametru numit age (vrsta), care stabilete ct timp sunt reinute n buffer-e (zonetampon de stocare intermediar de date) adresele MAC ale staiilor care nu genereaz i nuprimesc trafic. Prin urmare, valoarea acestui parametru poate influena performanele uneireele: dac are valori prea mici, staiile care genereaz puin trafic vor fi mai greu de gsit nreea de ctre alte echipamente, iar dac valoarea parametrului este prea mare, exist risculocuprii buffer-elor i al blocrii echipamentului. Dup recepia de date este analizat adresaMAC de destinaie i este cutat n tabela de redirecionare. Prin acest mecanism switch-ul

identific interfaa prin care este disponibil staia de destinaie i direcioneaz datele printr-un canal de comunicaie virtual, complet separat de traficul generat de celelalte interfee.Astfel se reduce numrul coliziunilor, ceea ce conduce la creterea benzii de transfer si laoptimizarea modului de utilizare a canalului de comunicaie

1.3.3 Router-ul

n Internet, router-ul este un dispozitiv, sau n unele cazuri un software instalat pe uncalculator, care determin care este urmtorul punct din reea ctre care se expediaz unpachet de date n drum spre destinaia sa final. Router-ul este conectat la cel puin doureele (n punctul n care o reea comunica cu cealalt, adic n gateway). Decizia asupradireciei n care se trimite fiecare pachet de date se bazeaz pe determinarea strii reelelorla care este conectat. Router-ul poate fi i o parte a switch-ului.

Router-ul creeaz i/sau stocheaz un tabel al rutelor disponibile, cu informaii despre starealor, i l utilizeaz mpreun cu algoritmii de determinare a distanei i costurilor pentru a


8/8/2019 C_Retele

5/18


selecta cea mai bun cale de urmat pentru pachetul dat. De obicei, un pachet parcurge unnumr de puncte de reea cu router-e nainte de a ajunge la destinaie. Rutarea este ooperaie asociat cu nivelul 3 din standardul OSI (Open Systems Interconnection), nivelul

reea.Pentru a determina calea optim ntre dou reele, router-ul folosete dou metode: Rutarea static, constnd dintr-o tabel de adrese pentru a determina locaia n care sdirecioneze datele Rutarea dinamic, constnd dintr-un protocol specializat (RIP, OSPF, IGRP, BGP)

Router-ul nu identific tipul i coninutul datelor transmise.

IP specific formatul pachetelor de date i schemele de adresare. Majoritatea reelelorcombin IP cu un protocol de nivel mai nalt, TCP (Transmission Control Protocol), carestabilete conexiunea virtual ntre surs i destinaie. IP-ul singur funcioneaz ca sistemulpotal. Permite adresarea unui pachet de date i lansarea sa n Internet fr o legtur

direct cu destinaia. TCP/IP stabilete conexiunea ntre surs i destinaie, astfel nct pelinia respectiv de poate face schimb de mesaje continuu pe perioade de timp determinate.

1.4 Cabluri i conectori

Pentru reele locale se realizeaz cablarea structurat de tip UTP/STP. Conceptul de cablarestructurat a fost dezvoltat ca urmare a necesitii uniformizrii celor dou tipuri de cablajeexistente: cablajul de voce (telefonie) i cel de date. Pn la elaborarea standardelor decablare structurat, partea de telefonie a unei cldiri era realizat pe cabluri rsucite(topologie stea), n timp ce pentru reeaua de date s-a utilizat cablul coaxial (topologie de tipmagistral).

Cablurile torsadate (Twisted Pair, TP) pot fi de mai multe tipuri (Figura C.3):

UTP (Unshielded Twisted Pair), ieftine, subiri, flexibile, ne-ecranate (fr nveli izolator),cu patru perechi de fire rsucite din cupru. Dintre aceste perechi, dou (verde i portocaliu)sunt folosite pentru transmisa de date, o pereche (albastr) pentru transmisia de voce(telefonie), cealalt pereche (maro) putnd fi utilizat pentru alte aplicaii (alarme,monitorizare cldire etc.). Transmisia date/voce nu se poate realiza simultan pe acelaitronson de cablu UTP. Pentru reele mici (cu distane scurte ntre componente) acest tip decablu este suficient. Structura ne-ecranat a UTP crete riscul de interferen cu radiaiileelectromagnetice parazite. Pentru creterea imunitii la zgomote se mai utilizeaz o variantde cablu denumit ScTP (Screened Twisted-Pair), identic cu UTP dar la care toate celepatru perechi de fire de cupru sunt ecranate cu o folie metalic. STP (Shielded Twisted Pair), cablu torsadat ecranat, prevzut cu patru sau dou(varianta STP-A) perechi de fire de cupru, fiecare pereche fiind ecranat cu o folie metalic

n vederea reducerii zgomotelor parazite care pot afecta semnalul util (perturbaii electrice,diafonie).

Figura C.3.

Conectorul RJ45 (Registered Jack 45) este un conector cu 8 fire, folosit n reele locale, nspecial de tip Ethernet. Arat la fel ca RJ11 folosit n telefonie, doar c este puin mai lat. nFigura C.4 sunt prezentate priza i mufa conectorului RJ45.


8/8/2019 C_Retele

6/18


Figura C.4.

1.5 Conectarea la Internet

Pentru conectarea reelei locale la Internetse utilizeaz un routeri un modem (descris nseciunea A, capitolul 2.9). Router-ul face legtura ntre reele, iar modem-ul transformsemnalul digital n semnal analogic (la transmisie) i invers (la recepie) (Figura C.5).

Figura C.5.

Funcia de router poate fi ndeplinit de echipamente hardware specializate sau decalculatoare pe care ruleaz un software specializat. Modemul se conecteaz cu un cabluserial la routeri cu un cablu telefonic la o linie telefonic obinuit. Modem-ul folosit esteunul pentru dial-up. Accesul dial-up funcioneaz ca o legtur telefonic obinuit, doar c n loc s fac legtura ntre persoane, leag calculatoare. Calitatea conexiunii nu estentotdeauna bun, iar viteza de transfer a datelor este limitat de performanele legturiitelefonice. Rata normal de transfer este de 56KBps. Tehnologii mai noi (gen IntegratedServices Digital Network, ISDN, care transmite date pe linii telefonice cu legturi dedicate)

asigur rate de transfer mai mari (64/128 KBps).Legtura la Internet se face prin intermediul unui furnizor de servicii de Internet (InternetService Provider, ISP). Acest furnizor va comunica modalitatea prin care se va faceconectarea reelei locale la Internet, va furniza adresele IP, mtile, adresele DNS (DomainName System), adresele de serverproxy etc.

DNS este prescurtarea de la Domain Name System sau Domain Name Service, un serviciuInternetcare transform numele de domenii n adrese IP. Numele de domenii sunt iruri delitere i cifre care sunt mai uor de memorat dect adresele IP. De exemplu, domeniulmicrosoft.com are adresa IP 207.46.249.27, care se poate afla introducnd comanda pingwww.microsoft.com ntr-o fereastr DOS, care se deschide n Windows selectndStart/All_Programs/Accessories/Command Prompt.

Domeniul de Interneteste un grup de calculatoare dintr-o reea care sunt administrate printr-un set de reguli i proceduri comune. n Internet, domeniile sunt definite prin nume, care auasociate adrese IP.


8/8/2019 C_Retele

7/18


1.6 Adrese IP

Protocolul este un format prestabilit de transmitere a datelor ntre dou componente dereea. Prin protocol se definesc urmtoarele: tipul de detectare de erori, metoda decomprimare a datelor (dac este cazul), felul n care expeditorul semnaleaz sfritultransmisiei, felul n care destinatarul semnaleaz primirea unui mesaj, modul de transmitere(sincron, asincron), rata de transfer de date etc.

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) este o suit de protocoale decomunicare utilizat pentru conectarea sistemelor locale (host-uri).

Interfaa de conectare la o reea este reprezentat fizic (hardware) de placa de reea, iar dinpunct de vedere software, de entitatea care va primi o adres IP. Aceast adres esteatribuit unei interfee de reea i nu unui calculator. Un calculator cu dou plci de reea vaavea dou interfee, fiecare cu adres IP proprie, distinct.

n reeaua local adresele IP trebuie s fie unice. Pentru a minimiza posibilitatea existenei

de adrese duplicate n reea se poate instala un serverDHCP (Dynamic Host ConfigurationProtocol) care va asigna automat o adres oricrei staii care se va conecta n reea.

Forma unei adrese IP: din punct de vedere al utilizatorului adresa IP este o secven formatdin patru octei separai de caracterul . (punct), fiecare octet putnd lua valori ntre 0 i 255.Pentru echipamentul de reea, adresa respectiv apare ca o succesiune continu de 32 debii, fiecare grup de opt fiind reprezentarea binar a unui octet din formatul vizibil pentruutilizator.

Exemplu:10010110 11010111 00010001 00001001150 215 017 009

Adresa IP este alctuit din dou componente cu format variabil: componenta de reea. n funcie de numrul de bii rezervai acestei componente, spaiulde adrese se mparte n urmtoarele clase:

o clasa A: primii 8 bii reprezint adresa de reea 10.0.0.0 pn la127.255.255.255.

o clasa B: primii 16 bii reprezint adresa de reea 128.0.0.0 pn la191.255.255.255.

o clasa C : primii 24 de bii reprezint adresa de reea 192.0.0.0 pn la233.255.255.255. n cadrul clasei C exist dou subclase cu destinaiispeciale: D (adrese multicast, pentru reele multimedia (voce, video),224.0.0.0 pn la 239.255.255.255), E (clas pentru dezvoltri ulterioare,

240.0.0.0 pn la 247.255.255.255. componenta de host: biii rmai dup ocuparea adresei cu componenta de reeaidentific echipamentele din cadrul unei reele. Numrul de bii ai componentei de hostdetermin numrul maxim de echipamente din reeaua definit prin prima component:

o n clasa A: 256 de reele, 16.777.216 echipamente adresabil n fiecare reea,o n clasa B: 65.536 de reele, 65.536 echipamente adresabile n fiecare reea,o n clasa C: 16.777.216 de reele, 256 echipamente adresabile n fiecare reea.

De exemplu, pentru adresa IP 150.215.017.009, dac se presupune c este o adres declas B, 150.215 reprezint adresa de reea de clas B, iar 017.009 identific un hostnacea reea.

Adresele utilizate pot fi publice sau private. Pentru reelele de instituii se recomandutilizarea adreselor private (ne-rutate). Se pot utiliza i adrese reale publice dintr-o clasoarecare, cu condiia ca reeaua sa nu fie conectat la Internet. Gama pentru adrese privateeste:


8/8/2019 C_Retele

8/18


adrese de reea de la 10.0.0.0 pn la 10.255.255.255, masc 255.0.0.0 adrese de reea de la 172.16.0.0 pn la 172.31.255.255, masc 255.255.0.0 adrese de reea de la 192.168.0.0 pn la 192.168.255.255, masc 255.255.255.0

Observaii: primul bloc este un singur numr de reea de clas A, al doilea bloc este un set de 16 numere de reea de clas B (adrese contigue), al treilea bloc este un set de 255 de numere de reea de clas C (adrese contigue).

Masca este un filtru care determin crei subreele (subnet) i aparine o adres IP. Sistemulde subreele i permite administratorului de reea s gestioneze mai uor adresele alocate.De exemplu, pentru adresa IP 10010110.11010111.00010001.00001001 (scris n sistembinar), componenta de reea de clas B este 10010110.11010111 i adresa de hosteste00010001.00001001 Primii patru bii ai adresei de hostvor identifica eventualele subreele.

Masca este format din adresa de reea plus biii de identificare a subreelei. Prin convenie,

biii de reea sunt de valoare 1. n exemplul de mai sus, masca va fi de forma11111111.11111111.11110000.00000000. Subreeaua din exemplu este astfel uor deidentificat. Adresa ei este 10010110.11010111.00010000.00000000.

Pentru o identificare mai uoar, exemplul de mai sus poate fi prezentat n format tabelar:

Masca de subreea 255.255.240.000 11111111.11111111.11110000.00000000Adresa IP 150.215.017.009 10010110.11010111.00010001.00001001Adresa subreelei 150.215.016.000 10010110.11010111.00010000.00000000


8/8/2019 C_Retele

9/18


2. Modelul de reea OSI

Modelul de referin OSI-RM (Open Systems Interconnection-Reference Model) este unstandard ISO (International Standards Organization) care definete un set de reguli universalvalabile pentru proiectarea protocoalelor de comunicaiilor, n scopul nlesnirii interconectriidispozitivelorhardware si software indiferent de productor.

Prin intermediul acestui model (Figura C.6), suita de operaii necesare pentru desfurareaunui flux de date ntre clienii din reea este organizat ierarhic pe apte niveluri:

Figura C.6. nivelul fizic: stabilete proprietile cablurilor i conectorilor, definete protocoalelenecesare pentru transmisia datelor pe o linie de comunicaie, nivelul legturii de date: definete modalitile de acces la mediul de transmisiunepartajat de mai multe echipamente, stabilete modul de transfer al datelor ntre nivelurilesuperioare i conectorii fizici, nivelul reea: permite identificarea nodurilor de destinaie prin prelucrarea informaiilorrezultate din adresele de reea i tabelele de direcionare ale router-elor, nivel de transport: definete metodele prin care se asigur integritatea datelor ctre nodulde destinaie, nivelul sesiune: sincronizeaz comunicaia ntre dou calculatoare, controleaz cnd unutilizator poate transmite sau recepiona date, nivelul prezentare: efectueaz translaia datelor ntre formatul utilizat de aplicaie iformatul informaiei transferate prin reea, nivelul aplicaie: asigur interfaa software pentru utilizatori.

Primele patru niveluri sunt caracteristice echipamentelor de comunicaii cu funciispecializate implementate pe o platform hardware. Urmtoarele trei niveluri sunt oferite deorice aplicaie (software) de reea existent pe server-e, calculatoare sau echipamente decomunicaie specializate. Modul de reprezentare a stivei OSI n cadrul unei reele cu unserver, un client si un echipament de comunicaie este ilustrat n Figura C.7.


8/8/2019 C_Retele

10/18


Figura C.7.

2.1 Nivelul fizic

n cadrul nivelului fizic se definesc urmtoarele funcii: tipul de transmitere i recepionare a irurilor de bii pe un canal de comunicaii:

o transmisia asincron: semnalul de ceas al receptorului se sincronizeaz pe

semnalul de start transmis de emitor. Din aceast cauz, canalul decomunicaie nu este utilizat eficient i nu se pot obine rate de transfer mari,de maxim 115 KBps. Este frecvent utilizat pentru conectarea a douechipamente de reea prin intermediul cablurilor seriale sau a modem-uriloranalogice.

o transmisia sincron: irurile de bii se succed fr ntrerupere, fiecareechipament avnd nevoie de un semnal de sincronizare propriu. De aceea,receptorul este mai complicat, ns se asigur o utilizare eficient a canaluluide comunicaie i se pot obine viteze mari de transfer (2 MBps).

se definesc topologiile de reea. n funcie de topologie, se stabilete tipul reelei:

o

reea broadcast (topologii magistral, stea, inel): la acelai mediu detransmisiune sunt ataate mai multe echipamente de reea, iar un pachet dedate transmis de o staie este recepionat de toate celelalte (de exemplu,Ethernet/Fast Ethernet, Token Ring)

o reele punct-la-punct (topologii stea, plas): la o conexiune fizic sunt ataatenumai dou echipamente. ntr-o reea cu mai mult de dou noduri, un pachetde date trebuie s tranziteze mai multe noduri intermediare pentru a ajunge ladestinaie.

se definesc tipurile de medii de transmisiune : cablu coaxial, cablu UTP, fibr optic, liniinchiriate de cupru etc. se stabilete modul de transmisie: simplex (un singur echipament poate transmite, iarcorespondentul doar recepioneaz), half-duplex (ambele echipamente pot s transmit i s

recepioneze semnale, dar nu n acelai timp), full-duplex (ambele echipamente pot stransmit i s recepioneze semnale n acelai timp).


8/8/2019 C_Retele

11/18


se definesc standardele mecanice i electrice ale interfeelor, seriale (RS-232, V.35,G.703 ) i LAN (BNC, AUI, RJ45). este realizat codificarea i decodificarea irurilor de bii (repetoare, media-convertoare

etc.). este realizat modularea i demodularea semnalelor purttoare (modem-uri). unitatea de date utilizat la nivel fizic este bitul.

2.2 Nivelul legturii de date

Realizeaz transferul datelor ntre sisteme adiacente (care partajeaz acelai mediu deacces). Este alctuit din dou sub-niveluri: controlul accesului la mediu (MAC - Medium Access Control): definete echipamentulcare poate avea acces la reea atunci cnd mai multe staii ncearc s transmit simultan:

o asigur controlul fluxului de date (flow-control) prin stabilirea momentelor detransmisie sau ateptare,

o

efectueaz controlul accesului la mediul fizic,o n cadrul reelelor de tip broadcast, prin intermediul legturii de date se

realizeaz identificarea unui nod destinaie, prin utilizarea adreselor MAC. controlul legturii logice (LLC - Logical Link Control): definete modul de transfer aldatelor ctre nivelul fizic i furnizeaz serviciul de transport ctre nivelul reea:

o introduce n fluxul de bii furnizat nivelului fizic delimitatorii necesari pentrusepararea cadrelor. La recepie, nivelul legturii de date recunoate acetidelimitatori i reconstituie cadrele. Scopul acestei ncadrri este determinat denecesitatea gestionrii fluxului continuu de bii preluai de la nivelul fizic.

o controlul erorilor, realizat n dou moduri: FEC (Forward Error Correction,folosete biii de control pentru detectarea i corectarea erorilor), ARQ(Automatic Retransmition Query, utilizat numai pentru detectare, nu i pentru

corectarea erorilor, ca mijloc de alertare a sursei c informaia nu a fostrecepionat corect).

Unitatea de date este cadrul, format din iruri de bytes (1 byte = 8 bii).

La nivelul legturii de date sunt definite protocoalele de interconectare a reelelor LAN, nfuncie de tipul transmisiei utilizate la nivel fizic: protocoale orientate pe bii, utilizate pe transmisii seriale: PPP (Point-to-Point Protocol,destinat legturilor sincrone i asincrone), HDLC (High Data Link Control, destinat numailegturilor sincrone punct-la-punct sau legturilor multipunct i permite lucrul full-duplex). protocoale orientate pe comutaie de pachete. Mesajul utilizatorului este mprit npachete, fiecare pachet fiind transmis separat i pe trasee fizice diferite.

2.3 Nivelul reea

Permite transferul de date ntre sistemele neadiacente (care nu partajeaz acelai mediu deacces). Unitatea de date utilizat estepachetul.

Funcia principal a acestui nivel const n dirijarea pachetelor ntre oricare dou noduri dereea. Cu alte cuvinte, nivelul reea realizeaz rutarea (direcionarea) pachetelor de date prininfrastructura de comunicaii, aceast operaie fiind efectuat la nivelul fiecrui nod decomunicaie intermediar. Nivelul reea asigur interfaa ntre furnizorul de servicii i utilizator,serviciile oferite fiind independente de tehnologia subreelei de comunicaie.

Acest nivel ofer dou categorii de servicii de transport: orientate pe conexiuni (ATM): nainte de transferul datelor ntre dou echipamente

trebuie stabilit o conexiune (circuit virtual), care se nchide la terminarea transferului. Lastabilirea conexiunii se pot negocia anumii parametri legai de calitatea serviciului (vitez,ntrziere, cost). Ruta (secvena de noduri intermediare) pe care vor fi trimise pachetele sestabilete n momentul stabilirii circuitului virtual. n acest sens, circuitul virtual va primi un


8/8/2019 C_Retele

12/18


identificator (adres), fiecare pachet fiind rutat pe baza acestui identificator. Prin utilizareaserviciilor orientate pe conexiuni se realizeaz un control foarte eficient al fluxului de date,putnd fi definite categorii de servicii (CoS - Class of Services) i criterii de calitate a

serviciilor (Qos - Quality of Services). Aceste avantaje implic o complexitate ridicat lanivelul arhitecturii de reea. n cazul defectrii unui nod intermediar, toate circuitele virtualecare l tranziteaz se nchid. Latena iniial necesar pentru stabilirea conexiunii este mare. fr conexiuni (IP): nu este necesar stabilirea unei conexiuni prin subreeaua decomunicaie n vederea transferului datelor. Ruta este determinat pentru fiecare pachet nparte, iar direcionarea (rutarea) se realizeaz pe baza adreselor (surs i destinaie)coninute n fiecare pachet. Deoarece nu este necesar memorarea informaiilor de stare cuprivire la conexiuni, complexitatea este redus, fiind posibil implementarea unor reele mairapide. n cazul defectrii unui nod intermediar, comunicaia poate continua pe cialternative. Dezavantajul principal al acestor servicii const n faptul c nu se mai poateefectua un control al congestiei traficului.

Cel mai cunoscut si utilizat protocol la acest nivel este IP (Internet Protocol), utilizat pentruinterconectarea reelelor din Internet. Este un protocol fr conexiune care permitetransmiterea unor blocuri de date (datagrame) ntre surse i destinaii identificate prin adresecu lungime fix. n cazul datagramelor foarte mari, protocolul IP realizeaz, dac este cazul,fragmentarea i reasamblarea n vederea transmiterii prin orice reea. Nu dispune demecanisme care s asigure securitatea serviciului sau controlul fluxului de informaii. Esteapelat de protocoalele superioare pentru transferul prin reea al datelor, apelnd la rndul luila protocoalele reelei locale pentru transportul datelor ctre un echipament local. Acestechipament local (adiacent) poate fi destinaia final a pachetelor de date sau poate fi un nodintermediar al sistemului de comunicaii (router), care trebuie s redirecioneze datele.

Modul de funcionare a protocolului IP este urmtorul: aplicaia pregtete datele i le transmite nivelului Internet al software-ului de reea, nivelul Internet adaug acestor date un antet (header), coninnd adresa de destinaie, datagrama rezultat este transmis interfeei de reea, care adaug la rndul ei un anteti transmite ntreg cadrul ctre primul nod intermediar al reelei de comunicaii, care vaefectua rutarea pachetului, la recepie, un nod intermediar va decide dup adresa de destinaie prezent n antetcare este subreeaua i, implicit, urmtorul nod intermediar ctre care trebuie redirecionatpachetul, n cadrul destinaiei finale, antetul este nlturat i datagrama se transmite niveluluiInternet, de unde este transmis nivelului aplicaie.

Din acest mod de funcionare se pot deduce urmtoarele reguli privind mecanismele derutare: fiecare datagram este direcionat ctre cel mai apropiat nod intermediar, router saugateway, operaia de rutare const n determinarea nodului intermediar urmtor (adiacent) care larndul lui poate redireciona datagramele ctre destinaia final. Acest tip de rutare estenumit hop-by-hop routing i nu permite determinarea ntregii secvene de noduriintermediare. destinaia imediat urmtoare poate fi un alt routersau chiar destinaia final. decizia privind destinaia imediat este luat pe baza informaiilor existente n cadrultabelei de rutare. Aceast tabel este meninut de fiecare routeri conine asocieri de tipuldestinaie final - destinaie urmtoare (next hop). la primirea unei datagrame, router-ul caut n tabela de rutare nregistrareacorespunztoare destinaiei finale. Dac aceast nregistrare este gsit, datagrama setransmite ctre urmtoarea destinaie specificat n ruta respectiv. tabela de rutare poate fi actualizat n urmtoarele moduri:


8/8/2019 C_Retele

13/18


o prin rute statice, introduse de administratorul reelei. Orice echipament dereea (host sau router) conine o aa-numit rut static implicit (default),utilizat pentru redirecionarea datagramelor atunci cnd nu este gsit nici o

nregistrare care s corespund cu adresa final.o prin rute directe, care sunt create automat de echipamentul de reea (hostsau

router) n momentul n care se specific adresele IP i mtile de subreea peinterfeele echipamentului. n acest mod se realizeaz asocierea ntredestinaia imediat i interfaa fizic prin care poate fi atins urmtorul nod derutare.

o prin rute dinamice, schimbate ntre router-ele adiacente prin intermediulprotocoalelor specializate. Utiliznd mecanismele de rutare dinamic, unrouter transmite router-elor nvecinate ntreaga tabel de rutare, constnd nrute statice, rute directe i rute dinamice nvate de la alte router-e. Celemai cunoscute protocoale de rutare dinamic sunt: RIP (Routing InformationProtocol), versiunile 1 i 2, utilizat frecvent n reele private, OSPF (OpenShort Path Finding), IGRP (Internal Gateway Routing Protocol), BGP (BorderGateway Protocol, utilizat n reeaua Internetpentru rutarea infomaiilor ntrefurnizorii de servicii).

2.4 Nivelul transport

Este un nivel intermediar care delimiteaz nivelul hardware de nivelul software. Unitatea dedate este segmentul. Ofer un set standard de servicii, independent de tipul reelei utilizate:transfer sigur de date pe o reea de comunicaii considerat nesigur, corectarea erorilorcnd aceast operaie nu se realizeaz pe nivelurile inferioare, negocierea calitiiserviciului. Sarcina principal a nivelului transport este aceea de refacere a fluxului de datela destinaie, deoarece un pachet poate fi segmentat n mesaje mai mici, cu rute diferite prin

reeaua de comunicaii.n cazul utilizrii protocolului IP pe nivelul reea, sunt disponibile dou protocoale la nivelultransport: TCP, Transmission Control Protocol

o este un protocol bazat pe conexiune, n care pentru fiecare pachet transmisse ateapt o confirmare din partea echipamentului de destinaie.

o transmisia urmtorului pachet nu se realizeaz dac nu se primeteconfirmarea pentru pachetul transmis anterior.

UDP, User Datagram Protocolo este folosit n situaiile n care eficiena i viteza transmisiei sunt mai

importante dect corectitudinea datelor, de exemplu n reelele multimedia,

unde pentru transmiterea ctre clieni a informaiilor de voce sau imagine estemai important viteza (pentru a reduce ntreruperile n transmisie) dectcalitatea.

o este un protocol fr conexiuni, semnalarea erorilor sau relurilor fiindasigurat de nivelul superior,

o datele transmise nu sunt segmentate.

2.5 Nivelul sesiune

Permite stabilirea de conexiuni (sesiuni) ntre aplicaiile existente pe echipamentele dintr-oreea. Prin urmare, este orientat ctre problemele specifice aplicaiilor, mai puin pentrucomunicaia efectiv, sigurana acesteia fiind asigurat de nivelurile inferioare.

Nivelul sesiune execut urmtoarele funcii principale: gestiunea dialogului ntre aplicaii, sincronizarea ntre aplicaii,


8/8/2019 C_Retele

14/18


gestiunea i raportarea erorilor.

n cazul aplicaiilor IP, nivelul sesiune este utilizat i pentru identificarea aplicaiilor instalate

pe acelai echipament de reea, identificat n cadrul reelei printr-o adres IP unic. Pentruidentificare, o aplicaie utilizeaz o valoare ntreag, cuprins ntre 1 si 65535, numit port decomunicaie. De exemplu: Telnet: portul 23, FTP: portul 21, HTTP: portul 80 sau 8080, SNMP: porturile 161 i 162, SMTP (transmisie email): portul 25, POP (recepie email): portul 110.

2.6 Nivelul prezentare

ndeplinete funcii legate de reprezentarea datelor, conversii, criptare, compresie etc.Stabilete sintaxa pentru datele transmise prin reea.

2.7 Nivelul aplicaie

Acest nivel definete protocoalele specifice aplicaiilor. Cele mai uzuale aplicaii definte laacest nivel sunt: terminale virtuale: Telnet, transfer de fiiere: FTP (File Transfer Protocol), pot electronic, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP (Post Office Protocol), Aplicaii web (prezentare, baze de date etc.) cu HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) Administrare i monitorizare: SNMP (Simple Network Management Protocol).

3. Monitorizarea reelelor

Scopul principal al monitorizrii unei reele este urmrirea permanent a strii de funcionarea echipamentelor de comunicaie sau a echipamentelor destinate anumitor servicii, simultancu urmrirea disponibilitii i ncrcrii canalelor de comunicaie. Informaia rezultat dinmonitorizarea unei reele trebuie s asigure un suport pentru identificarea i depanarearapid a defectelor.

Pentru implementarea acestor funcii se utilizeaz dou protocoale specializate: ICMP, Internet Control Message Protocol SNMP, Simple Network Management Protocol

ICMP este un protocol care funcioneaz la nivelul 3 al modelului OSI (nivelul reea), nefiindnecesar utilizarea unui protocol de transport (TCP sau UDP) sau a unui port decomunicaie. Acest protocol permite ncapsularea n interiorul cadrului IP a unor informaii,care o dat ajunse la destinaia specificat, determin generarea unui rspuns ctre sursaICMP, din care se poate deduce timpul de rspuns pe un canal de comunicaie (de exemplu,mesajul rezultat n urma lansrii comenzii ping n linia de comand, n fereastra DOS asistemului de operare Windows).

Parametrii ICMP pot fi astfel configurai nct s determine generarea unui rspuns dinpartea fiecrui echipament de comunicaie tranzitat de pachetele ICMP (comenzile tracert, ping route), obinndu-se i o imagine a traseului fizic corespunztor canalului de

comunicaie. n cazul n care nodul de destinaie sau un nod tranzitat nu rspunde la unpachet ICMP, este asociat un mesaj de eroare, care poate oferi informaii utile n stabilireacauzelor pentru care nu poate fi atins o destinaie (cale de comunicaie nefuncional, ruteIP necorespunztoare etc.).


8/8/2019 C_Retele

15/18


SNMP este un protocol care funcioneaz la nivelul de aplicaie al modelului OSI i cuprindeuna sau mai multe staii de administrare i mai multe elemente de reea administrabile(server, switch, hub, routeretc.).

Un echipament administrabil este format din dou componente principale: un agent SNMP, prin intermediul cruia sunt stabilite regulile de transfer a informaiilorntre echipamentul administrabil i staia de administrare, o colecie de obiecte (Management Information Base, MIB) n care sunt gestionateinformaiile referitoare la elementele componente ale echipamentului administrabil.

Colecia MIB conine urmtoarele informaii: starea sistemului i a dispozitivelor care compun echipamentul (interfee de reea), statistici despre performanele sistemului (memorie, procesor, buffer-e), statistici ale traficului pe interfee, erori la nivel logic sau fizic,

parametri de configurare (adrese IP, rute etc.).La nivelul echipamentului administrabil, agentul SNMP execut urmtoarele operaii: colecteaz informaii despre starea i componentele sistemului i actualizeaz obiectulcorespunztor din colecia MIB, rspunde cererilor (interogrilor) efectuate de staia de administrare, raporteaz staiei de administrare evenimentele speciale (critice) prin intermediulalarmelor SNMP (traps), ofer administratorului acces direct pe echipament sau la un dispozitiv al acestuia.

Alarmele SNMP se mpart n dou categorii: standard: raporteaz ctre staia de administrare urmtoarele evenimente speciale:

o activarea/dezactivarea interfeelor de reea,

o repornirea echipamentului, la cald sau la rece,o erori de autentificare.

enterprise: pot genera semnalizri suplimentare despre: modificarea configuraieiechipamentului sau ncercri de configurare, probleme n funcionarea protocoalelor derutare dinamic, semnalizri privind depirea pragurilor pentru tensiunea de alimentare saupentru parametrii ambientali (temperatur, umiditate etc.).

O comparaie ntre cele dou protocoale utilizate pentru monitorizare i administrare esteprezentat n tabelul urmtor:

ICMP SNMPOfer o imagine de ansamblu a strii de

funcionare a unei reele: echipamente sauinterfee de reea funcionale sau nu, gradulde ncrcare a canalelor de comunicaie.

Ofer informaii detaliate asupra unor

parametri de comunicaie importani:gradul de ncrcare efectiv la nivelultuturor interfeelor de reea ale unuiechipament, i eventualele erori detransmisie/recepie, gradul de ncrcare alprocesorului i al memoriei RAM.Starea unei interfee (up, down, loopback)i dac aceast stare este provocat dedisfuncionaliti ale reelei sau este ostare administrativ (impus deadministratorul de reea).


8/8/2019 C_Retele

16/18


Starea general a reelei nu este raportat ntimp real, ci numai la intervale regulate,

corespunztoare momentelor de interogarea reelei.

Starea general a reelei este raportat ntimp real, prin intermediul alarmelor care

sunt transmise n momentul produceriiunui eveniment. Excepie fac situaiile ncare echipamentul este oprit sau sedezactiveaz interfaa corespunztoarecanalului de comunicaie prin care setransmit i alarmele SNMP. Acesteevenimente nu pot fi puse n evidendect cu ajutorul protocolului ICMP.

Permite identificarea segmentelor de reeacare alctuiesc canalul de comunicaie dintresurs i destinaie.

Permite realizarea topologiilor de reea iidentificarea anumitor tipuri de echi-pamente, prin obinerea informaiilorreferitoare la adresele IP alocate i a

tabelelor de rutare utilizate. Acest lucrueste posibil numai dac sistemul demonitorizare cunoate toate comunitilede citire ale echipamentelor care compuno reea.

Ofer informaii utile despre eventualeledisfuncionaliti, informaii care, interpretatecorect, pot ajuta la descoperirea cauzelorcare provoac aceste probleme (adrese IPsau rute incorecte, canale de comunicaiecongestionate etc.)

Ofer multe informaii detaliate cu privire laproblemele aprute n cadrul unei reele, lanivelul echipamentelor sau canalelor decomunicaie, ns, de foarte multe ori,aceste probleme afecteaz chiar cile decomunicaie prin care se obin acesteinformaii sau se transmit alarme SNMP.

Din compararea caracteristicilor celor dou protocoale reiese c utilizarea combinat aacestora constituie soluia optim de monitorizare i administrare a reelelor, fiind posibilastfel att raportarea detaliat a funcionrii echipamentelor (inclusiv n format grafic), prinutilizarea protocolului SNMP ct i meninerea unei imagini minimale a strii de funcionare areelei, prin intermediul protocolului ICMP, n cazul n care este afectat funcionareaagentului SNMP.


8/8/2019 C_Retele

17/18


4. Administrarea reelelor

Administrarea reelei locale presupune: monitorizarea reelei Ethernet i a traficului, asigurarea, meninerea i controlul securitii reelei locale, colaborarea n vederea remedierii nefuncionalitilor echipamentelor cu firma careasigur service-ul n limitele contractuale i rezolvarea diverselor disfuncionaliti aprute nexploatarea curent, gestiunea corect e elementelor de baz ale reelei locale (adrese IP, echipamente decomunicaii, aplicaii specifice), meninerea la standarde corespunztoare a calitii reelei din punct de vedere alconfigurrilor.

n arhitectura reelei, server-ele sunt mainile cu importana cea mai mare. Ele stocheazbaze de date, au componente ale aplicaiilor care ruleaz n sistem, dein un rol important n

sistemul de comunicaie i dispun de resurse hardware importante.Server-ul are n componen subansamble redundante pentru asigurarea toleranei ladefectare i disponibilitii permanente n funcionare. Funciile pe care un server trebuie sle ofere: servicii n reea: dns, ftp, nfs, telnet, mail, etc. gzduirea de resurse comune pentru mai muli utilizatori, asigurarea serviciilor ctre utilizatori pentru o perioad de timp ct mai ndelungat.

Administrarea sistemului de operare instalat pe serverpresupune: monitorizarea funcionrii i meninerea n stare de funcionare, asigurarea, meninerea i controlul securitii server-ului, colaborarea n vederea remedierii nefuncionalitilor echipamentelor cu firma careasigur service-ul n limitele contractuale i rezolvarea diverselor disfuncionaliti aprute nexploatarea curent, gestionarea sistemului de operare, a bazelor de date i a aplicaiilor (verificri software ihardware, stabilirea unui plan de backup i restore, gestionarea spaiului pe disc etc.), gestiunea versiunilor sistemului de operare, a bazelor de date i a aplicaiilor careruleaz pe server etc.

Staiile de lucru (clienii) necesit n general un set de activiti de administrare similare celorale server-elor, i anume: monitorizarea funcionrii i meninerea n stare de funcionare, colaborarea n vederea remedierii nefuncionalitilor echipamentelor cu firma careasigur service-ul n limitele contractuale i rezolvarea diverselor disfuncionaliti aprute n

exploatarea curent, gestionarea sistemului de operare i a aplicaiilor instalate (verificri software ihardware, politica de backup i restore, gestiunea spaiului pe disc, antivirui etc.) etc.

Pentru asigurarea unei corecte gestionri a sistemelor, se recomand pstrarea unui jurnal(log file) n care s se noteze toate elementele semnificative atunci cnd se face o modificaren reea (de natur hardware sau software, cum ar fi: schimbri de adrese, adugri de noicalculatoare, reconfigurarea BIOS-ului, actualizarea i/sau instalarea de programe, etc.).

Pentru protecia datelor se recomanda urmrirea unei politici de backup. Periodic, esteindicat s se salveze datele pe server i/sau pe alte calculatoare. n cazul extrem cndsistemul de operare a fost grav afectat, se poate face re-instalarea de pe CD-urile de backup(urmat de reluarea procedurilor de personalizare, moment n care un jurnal care conine

setrile corecte este de mare folos).


8/8/2019 C_Retele

18/18


5. Noiuni de baz pentru utilizarea echipamentelor

Dup ce au fost puse n funciune, calculatoarele au fost sigilate. Accesul n interiorulcarcasei se face doar prin distrugerea acestui sigiliu i este permis doar personalului careefectueaz service, care va re-sigila echipamentul dup intervenie.

Pentru perioade mai ndelungate de nefuncionare (de exemplu n timpul vacanelor)calculatoarele vor fi oprite i deconectate de la alimentarea cu curent electric. Acest lucrueste valabil i pentru celelalte echipamente: server, hub, router, modem, imprimant,scanneretc.


Date post:	09-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	pop-vasile-viorel
View:	220 times
Download:	0 times

C_Retele

Documents