+ All Categories
Home > Documents > Curs 1-2 RC

Curs 1-2 RC

Date post: 13-Apr-2018
Category:
Upload: kerry-beach
View: 236 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
26
7/24/2019 Curs 1-2 RC http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 1/26  Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru  Reţele de calculatoare Înultimele douădecenii am asistat laoevoluţie spectaculoasăareţelelor decalculatoare, acest lucrudeterminânddezvoltareaunornoi tehnologii dereţeacaresăpoatăoferi vitezedin ceîn cemai ridicate, precum şi performanţe crescute de calitate aserviciilor.  A fostparcursăocalelungă dela proiectuldecercetareceurmărea conectareaunor baze militare americane printr-o legăturăde date şi casa IPdinSanJose, ocasăîncarefiecaremicdispozitivcasnic, delaaragaz şifrigiderpânălatelevizor,potfi controlateuşorladistanţăprintr-o interfaţăweb. Odatăcu trecereatimpului ariadefolosireareţelelors-a extinstreptat, transformându-sedintr-unsubiect despeculaţii şi romane SF în anii'70 şi'80 într-orealitatecotidiană.Zilnicfolosim telefonia mobilă,fără sănegândim căesteo reţeade dateîn spateleacestui serviciu.Televiziuneaafostregândităpentru afolosiavantajelenoilor tehnologii dinreţeleledecalculatoare, astfel cămulteţări auunserviciu de televiziune integral digitală. Jocurile de calculator auschimbat modul de folosire a timpuluiliber la începutulanilor '90,iar reţelele de calculatoareau transformatjocuriledereţea într-una dintrecelemai populareformedepetrecereatimpului liber.  . Clasificarea reţelelor de calculatoare  Termenul dereţeadecalculatoareesteadeseafolosit pentruasublinia noţiuneadeconectivitate, şi nu peceadecalculator, pentru cămulte dintretehnologiiletratateîncărţiledereţelenusereferădoar laPC-uri saulamainframe-uri, ci launmediumult mai general ceincludeagende electronice, imprimante, darşi telefoanesautelevizoare. Totuşi, datorită multitudinii desoluţii disponibile, precum şi datoritălibertăţii dealegere oferiteutilizatorilor,  reţeleledePC-uri suntcel mai adeseareferiteprin termenul de reţele de calculatoare . Numărul mare deproducători desoluţii dereţeaprecum şi complexitatea domeniului augenerat unvolum foarte mare de clasificări ale reţelelor de calculatoare. Cu toateacesteaexistătrei criterii ceseregăsescîn toate prezentărilereţelelordecalculatoare: tehnologia detransmisiefolosită, modul de acces lamediuşi dimensiuneareţelei.  1
Transcript
Page 1: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 1/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

  Reţele de calculatoare

În ultimele două decenii am asistat la o evoluţie spectaculoasă a reţelelorde calculatoare, acest lucru determinând dezvoltarea unor noi tehnologiide reţea care să poată oferi viteze din ce în ce mai ridicate, precum şiperformanţe crescute de calitate a serviciilor.

 A fost parcursă o cale lungă de la proiectul de cercetare ce urmăreaconectarea unor baze militare americane printr-o legătură de date şi casaIP din San Jose, o casă în care fiecare mic dispozitiv casnic, de la aragazşi frigider până la televizor, pot fi controlate uşor la distanţă printr-ointerfaţă web. Odată cu trecerea timpului aria de folosire a reţelelor s-aextins treptat, transformându-se dintr-un subiect de speculaţii şi romane

SF în anii '70 şi '80 într-o realitate cotidiană. Zilnic folosim telefoniamobilă, fără să ne gândim că este o reţea de date în spatele acestuiserviciu. Televiziunea a fost regândită pentru a folosi avantajele noilortehnologii din reţelele de calculatoare, astfel că multe ţări au un serviciude televiziune integral digitală. Jocurile de calculator au schimbat modulde folosire a timpului liber la începutul anilor '90, iar reţelele decalculatoare au transformat jocurile de reţea într-una dintre cele maipopulare forme de petrecere a timpului liber.

  . Clasificarea reţelelor de calculatoare

 Termenul de reţea de calculatoare este adesea folosit pentru a sublinianoţiunea de conectivitate, şi nu pe cea de calculator, pentru că multedintre tehnologiile tratate în cărţile de reţele nu se referă doar la PC-urisau la mainframe-uri, ci la un mediu mult mai general ce include agendeelectronice, imprimante, dar şi telefoane sau televizoare. Totuşi, datoritămultitudinii de soluţii disponibile, precum şi datorită libertăţii de alegereoferite utilizatorilor, reţelele de PC-uri sunt cel mai adesea referite printermenul de reţele de calculatoare.

Numărul mare de producători de soluţii de reţea precum şi complexitateadomeniului au generat un volum foarte mare de clasificări ale reţelelor decalculatoare. Cu toate acestea există trei criterii ce se regăsesc în toateprezentările reţelelor de calculatoare:tehnologia de transmisie folosită,modul de acces la mediu şi dimensiunea reţelei. 

1

Page 2: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 2/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Din punct de vedere al tehnologiei folosite, se deosebesc două maricategorii: reţele cu difuzare şi reţele punct-la-punct. Prima categorie, ceaa reţelelor bazate pe difuzare, are drept principală caracteristicăasigurarea unui mediu comun la care să aibă acces toate dispozitiveledin reţea. Acest mediu comun se traduce prin constrângerea ca oricaredintre mesajele trimise de un membru al acesui tip de reţea să poată firecepţionat de toţi ceilalţi membri din reţea. Astfel, implementarea uneireţele bazate pe difuzare presupune şi asigurarea unui mecanism deidentificare atât a celui ce a trimis, cât şi a destinatarului. În plus, acesttip de reţea, trimiţând mesajul tuturor membrilor din reţea, va forţafiecare staţie să recepţioneze mesajul şi apoi să decidă dacă respectivulmesaj îi este sau nu destinat. Asta înseamnă consum de bandă şi deresurse interne. Cu toate acestea, soluţiile bazate pe reţelele cu difuzaresunt foarte adesea mult mai uşor de implementat, acest lucru explicând

popularitatea lor. Pentru a pune într-o perspectivă mai largă eficienţacomunicării prin difuzare trebuie să observăm că multe dintreinteracţiunile noastre cotidiene au la bază forme de comunicare cudifuzare. Astfel, când comunicăm cu un grup de oameni folosim numepentru a defini cui adresăm mesajele, acest lucru neîmpiedicându-i pecei din jur să audă mesajul.

Un alt avantaj semnificativ al reţelelor cu difuzare este posibilitateatrimiterii mesajelor către toţi membrii reţelei sau numai către un grup demembri, aceste tipuri de comunicare fiind definite de mecanismul de

adresare. Forme ale acestor tipuri de comunicare pot fi întâlnite nunumai în lumea calculatoarelor, ci şi în jurul nostru. De exemplu,anuţurile făcute într-o gară, cum ar fi: ̀̀Trenul accelerat 1415, în direcţiaIaşi pleacă peste 5 minute'' nu sunt adresate tuturor celor ce le aud, cidoar pasagerilor respectivului tren. Tot în gară pot fi întâlnite şi mesajeadresate tuturor persoanelor, de exemplu: ̀̀Fumatul intezis!''.

Reţelele de tip punct-la-punct sunt alcătuite din perechi de maşini carecomunică între ele. Un exemplu îl constituie o firmă care are două locaţiiconectate între ele prin fibră optică (direct, nu prin intermediul unui

provider).

 Accesul la mediu se referă la un set de reguli pentru a permite accesultuturor staţiilor la mediul comun. Imaginaţi-vă o oră cu nişte elevi declasa I: când învăţătoarea întreabă ceva, toţi se agită cu mâinile în sus sărăspundă, însă nu poate răspunde decât un singur elev odată. Trebuiegăsită o metodă de a acorda fiecărui elev un pic de timp în care să

2

Page 3: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 3/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

răspundă, sau, revenind la reţelele noastre, de a aloca fiecărei staţii ocuantă de timp în care să transmită. Această alocare poate fi de 3 tipuri:alocare statică (TDMA, FDMA), dinamică (Token Ring/Bus), aleatoare(CSMA, CSMA/CD).

În cazul alocării statice, fiecărei staţii sau fiecărui modul i se alocă ocuantă de timp (în cazul TDMA - Time Division Multiple Access) sau o

 bandă de frecvenţă (FDMA - Frequency Division Multiple Access). Aceastăalocare este statică, în sensul că dacă jumătate din staţii nu transmit,cuantele alocate lor nu sunt reutilizate. În cazul alocării dinamice, sealocă pe rând o cuantă de timp staţiilor care vor să transmită. Deexemplu, în cazul tehnologiilor de tip TokenPassing, există o secvenţă de

 biţi, un mesaj de fapt, numit jeton. Acest jeton permite staţiei care îldeţine să transmită ce vrea. După ce a terminat de transmis, dă drumul

la jeton care se "plimbă" pe reţea până ajunge la următoarea staţie. Dacăaceasta are ceva de transmis, ia jetonul; dacă nu, nu îl cedează şi jetonulmerge mai departe la următoarea staţie. Când ajunge la o staţie care arede transmis, jetonul este preluat de acea staţie, după care se începetransmisia. În cazul alocării aleatoare, fiecare staţie procedează astfel:ascultă să vadă dacă nu cumva altă staţie transmite în acel moment.Dacă da, aşteaptă până când nu mai transmite nimeni. După ce aude căe "linişte", se apucă de transmis. Fiecare staţie procedează exact la fel,nu există staţii preferenţiale, toate au drept egal de a începe transmisia.Există, evident, riscul ca două staţii să asculte simultan şi când nimeni

nu mai transmite, să înceapă ambele transmisia în acelaşi timp. În acestcaz, mesajele celor două staţii se "ciocnesc" pe fir, dând naştere uneicoliziuni. Despre tratarea acestor coliziuni vom vorbi mai în detaliu încapitolul 3.

Un alt criteriu pentru clasificarea reţelelor este mărimea lor. Deşi aiciexistă mai multe categorii de reţele, vom prezenta în continuare cea maisimplă împărţire a reţelelor în funcţie de mărimea lor: LAN (Local AreaNetwork) şi WAN (Wide Area Network)

Reţelele locale, numite şi LAN-uri, sunt reţele private localizate într-osingură clădire sau într-un campus de cel mult câţiva kilometri. Unexemplu bun este o reţea de bloc, în care doi sau mai mulţi vecini punmână de la mână, cumpără cablu şi un hub şi îşi "leagă" toatecalculatoarele din acel bloc în reţea. O reţea larg răspândită geografic semai numeşte şi WAN şi acoperă deseori o ţară sau un continent. Dacă

 vreţi să vă imaginaţi mai bine ce înseamnă o legătură de WAN, gândiţi-vă

3

Page 4: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 4/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

la o reţea care leagă Franţa de Statele Unite peste (sau pe sub, mai exact) Atlantic. Această reţea aparţine de obicei unei companii de telefonie sauunui furnizor de servicii Internet (ISP - Internet Service Provider). Clienţiise conectează la această mare reţea folosind echipamente speciale şiplătind o taxă lunară ISP-ului. Datorită distanţelor uriaşe, nu mai esteposibilă instalarea unei reţele proprii de către persoane fizice sau defirme mici sau mijlocii aşa cum era cazul LAN-urilor. LAN-urile şi WAN-urile nu se exclud reciproc. Imaginaţi-vă o firmă mixtă româno-americană, cu 2 sedii (unul în România şi unul în SUA) şi câte 100 deangajaţi în fiecare sediu. În cadrul celor două sedii vor instala o reţealocală (LAN) care va fi proprietatea firmei şi care va interconecta toţiangajaţii din interiorul unui sediu, singurele costuri fiind cel al instalăriiiniţiale şi cel al întreţinerii (angajează un om pentru a avea grijă dereţeaua instalată). Însă, pentru a interconecta cele două sedii, e nevoie

de un contract cu un furnizor de servicii (ISP). Acesta are deja oinfrastructură construită, cu alte cuvinte are deja o reţea de tip WAN. Înschimbul unei taxe lunare, firma mixtă utilizează serviciile reţelei WAN aISP-ului, cu alte cuvinte conectează reţeaua sa LAN la reţeaua mare

 WAN. Un alt tip de reţele, uneori tratat separat, îl reprezintă reţelelemetropolitane (MAN - Metropolitan Area Network) care acoperă un oraş.

 Am ales să tratăm acest tip de reţele la categoria WAN deoarece suntfoarte multe asemănări între cele două, dintre care amintim: reţeauametropolitană aparţine unui furnizor de servicii, accesul la această reţease face prin intermediul unui contract cu furnizorul de servicii. Maimulte despre tehnologiile folosite în aceste tipuri de reţele vom vorbi încapitolul 3.

2 Protocoal

Un protocol este un set de reguli care guvernează modul în care douădispozitive schimbă informaţie într-o reţea şi asigură coerenţacomunicaţiei. Să considerăm de exemplu un client de e-mail, prinintermediul căruia trimitem şi citim e-mail-uri. Acest client trebuie sărespecte protocolul SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) pentru a puteatrimite mail. De ce? Pentru că, de exemplu, acest protocol, acest set dereguli de fapt, specifică faptul că în antetul mesajului trebuie specificatdestinatarul. Dacă un client de mail nu respectă această specificaţie,atunci serverul de mail la care ajunge mesajul nu va şti cui să-l trimitămai departe. Desigur, acest exemplu este extrem de simplu; ideea pe care

4

Page 5: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 5/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

trebuie să o reţineţi este că nerespectarea specificaţiilor unor protocoaleface imposibilă funcţionarea unei anumite părţi, sau aplicaţii de reţea.

 Aceste protocoale sunt standardizate de anumite organizaţii despre care vom discuta în secţiunile viitoare.

2 Topologii de reţele.

Topologii fizice şi logice

În funcţie de nevoile de comunicare şi de cerinţele impuse, s-au dezvoltatmai multe topologii de reţea. Topologia unei reţele se referă la structuraacesteia, la modul de aşezare al nodurilor reţelei, precum şi la logica prin

care acestea comunică. Topologiile se pot împărţi în două categorii:topologii fizice şi topologii logice. Cele fizice tratează aspectul spaţial şiorganizarea fizică a staţiilor din reţea şi a cablurilor, pe când cele logicese referă la modul în care se realizează comunicarea în reţea, la modul încare datele circulă între staţii.

Dintre tipurile de topologii existente, menţionăm: stea, stea extinsă,magistrală (bus), inel, mesh, etc. Acestea se referă atât la topologiilefizice, cât şi la cele logice.

Figura 1.1: Topologii

5

Page 6: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 6/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

 Vom menţiona în continuare câteva din cele mai utilizate tehnologii deacces la mediu, împreună cu topologiile pe care acestea le folosesc. Vomtrata aceste tehnologii mai detaliat în capitolele care urmează, cuexplicaţii mai amănunţite asupra modului de funcţionare.

Tabela: Topologia fizica si logica a tehnologiilor de nivel 2

TehnologieTopologie fizicaTopologie logica

Ethernet (cablu coaxial)MagistralaMagistrala

Ethernet (cablu torsadat)Stea

Magistrala

Token-RingSteanel

!""nel

3 Standarde. Necesitatea

standardizarii

Ce este un standard? Un standard este un document care impuneanumite reguli despre cum trebuie să se desfăşoare o anumită activitate,sau un nivel de calitate a unui produs, sau impune anumite cerinţeobligatorii pe care un anumit produs trebuie să le îndeplinească. Aţiauzit cu toţii de standarde de calitate. Ele se referă la un nivel minimcalitativ pe care acel produs trebuie să îl îndeplinească. Standardul ISO

9001 impune un anumit "traseu" al activităţilor într-o firmă, etc. Avemde-a face şi în lumea reţelelor de calculatoare cu foarte multe standarde,care impun anumite cerinţe şi restricţii funcţionale. De ce? Pentru aînţelege mai bine, să începem cu o povestioară, despre cum era laînceputurile reţelelor de calculatoare. Fiecare firmă mare are propriul eidepartament de cercetare şi dezvoltare (R&D - Research andDevelopment). Pe vremea când reţelele de calculatoare erau încă în faza

6

Page 7: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 7/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

de început, fiecare firmă lucra la această idee nouă şi promiţătoare: de ainterconecta mai multe calculatoare între ele. Cum? Fiecare firmă cercetaacest domeniu şi ajungea la propriile concluzii, folosind propriile idei.Evident, multe dintre cercetări nu erau făcute publice, ci doar produsulfinal era scos la vânzare pe piaţă. Se puteau cumpăra echipamente dereţea de la firma X şi totul mergea OK, numai că era posibil ca, dacă secumpăra mai târziu un echipament de la firma Y, nu mai funcţiona. Dece? Pentru că echipamentele produse de cele două firme erau gânditealtfel şi nu exista un numitor comun între ele. Mai mult, dezvoltarea eramai anevoioasă, deoarece fiecare departament R&D cerceta în propria luidirecţie, iar de anumite rezultate nu beneficiau şi ceilalţi. Soluţia a fostcreearea unor standarde care să impună anumite norme de funcţionarepentru fiecare echipament în parte, norme care trebuiau respectate detoţi cei care produceau astfel de echipamente. Aceste norme se referă la

aspectele funcţionale, nu la cele tehnologice. Nimeni nu impune lăţimeaşi grosimea unei plăci de reţea şi nici culoarea, ci doar modul în care eafuncţionează. Astăzi beneficiem din plin de efectele benefice alestandardizării, deoarece putem cumpăra o placă de reţea Ethernetprodusă de orice firmă, ea va funcţiona în reţeaua mea Ethernet. La fel,putem cumpăra echipamente de reţea sau cabluri produse de orice firmăşi ele vor funcţiona, pentru că respectă aceleaşi standarde internaţionalecare reglementează modul de funcţionare al diferitelor echipamente. Vom

 vorbi mai încolo despre diferitele organizaţii internaţionale destandardizare şi despre domeniile cu care se ocupă fiecare.

Să discutăm acum despre alt concept nou, şi anume o stivă deprotocoale. Am discutat un pic mai înainte ce este un protocol - în liniimari, un set de reguli. Un protocol se referă la ceva concret: la cumfuncţionează mail-ul, paginile de web, etc. Ce se întâmplă însă dacă vremsă standardizăm o transmisie de date între două calculatoare? Aceastătransmisie este un lucru extrem de complex, nu poate fi tratată în cadrulunui singur protocol, deoarece acesta nu ar mai trata ceva concret şi omare gamă de posibilităţi. Atunci a intervenit noţiunea de stivă de

protocoale. Să detaliem un pic. Problema principală a fost împărţireaunei transmisii de date de la o staţie la alta în mai multe fazeindependente, mai uşor de analizat. O stivă de protocoale este de fapt ostivă de mai multe faze prin care trec datele noastre în cadrul uneitransmisii de date. În fiecare din aceste faze avem posibilitatea de a alegeunul dintre mai multe protocoale. Cu alte cuvinte, un protocol aparţineunei anumite faze a transmisiei. Pentru că este mult prea complicată şi

7

Page 8: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 8/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

nefiabilă impunerea de reguli ce se referă la transmisia în sine, atunci s-au impus anumite reguli pentru fiecare fază a transmisiei. Un set deastfel de reguli, precum şi împărţirea iniţială într-un număr de faze, senumeşte stivă de protocoale.

Un model stratificat pentru reţelele de calculatoare s-a impus, dinconsiderente practice şi teoretice, de mult timp. Fără un astfel de model,dezvoltarea, înţelegerea şi, în ultimă instanţă, funcţionarea reţelelor ar fiimposibile. Acest gen de model aduce următoarele avantaje:

* Sparge comunicaţia în reţea, precum şi complexitatea acesteia şinumeroasele aspecte implicate, în părţi mai mici, care pot fi studiateindividual şi tratate separat;

* Standardizează componentele de reţea pentru a putea face posibilă

dezvoltarea în sistem de concurenţă a dispozitivelor; astfel este stimulatăşi activitatea de cercetare;

* Permite diferitelor tipuri de hardware şi software de reţea să comuniceîntre ele;

* Modularitate - împiedică schimbările dintr-un nivel să producămodificări în alte niveluri; astfel, fiecare nivel este separat şi se poatedezvolta independent;

* Împarte problemele comunicării în reţea în părţi mai mici, pentru a

putea fi înţelese şi explicate mai uşor;

* Permite existenţa unor dispozitive de interconectare mai ieftine şi maieficiente, care nu cunosc decât protocoalele de pe câteva niveluri.

Pentru a înţelege mai bine funcţionarea unei transmisii de date folosindun model stratificat, prezentăm în continuare o adaptare după opovestioară prezentată de Andrew S. Tanenbaum, în cartea sa "Reţele deCalculatoare":

Erau odata doi flozof, unul din Uganda si unul din Chile, care doreau sa îşi

 împărtăşească părerile flozofce despre naşterea omenirii. Doar că ei erau flozof şinu se pricepeau la calculatoare, Internet, etc. şi ştiau doar limba lor maternă. Atunciau apelat la autorul unor translatori. !ranslatorul din Uganda a tradus manuscrisul înlimba engleză, după care a dat traducerea unei secretare. Aceasta a transmismanuscrisul prin "a# secretarei din Chile, care a transmis "a#ul mai departe latranslatorul din Chile. Acesta a tradus manuscrisul în limba sa maternă şi l$a înm%natflozo"ului chilian, care, bucuros, a putut sa&ura alte păreri flozofce.

 Avem în această povestioară o comunicaţie pe trei niveluri:

8

Page 9: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 9/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Primul nivel de sus îl reprezintă filozofii care comunică între ei părerifilozofice, fără a fi interesaţi de cum ajung manuscrisele de la unul laaltul. Ei se înţeleg între ei numai prin latura filozofică a scrierilor. Însăpentru a putea înţelege aceste cărţi, ei apelează la al doilea nivel şianume traducătorii, care traduc cărţile într-o limbă comună, de exempluengleza. Dacă mai târziu se vor plictisi de engleză şi se vor înţelege sătraducă în franceză, nu vor afecta cu nimic activitatea filozofilor.

 Traducătorii pot alege orice limbă pentru a traduce, atît timp cât ambiicunosc acea limbă. Al treilea nivel îl reprezintă secretarele, care se ocupăde trimiterea dintr-o ţară în alta a cărţilor. Ele se înţeleg asupramijlocului de a transmite: fax, poştă clasică, e-mail, etc, iar acest lucrunu afectează nici filozofii şi nici traducătorii, care nu vor decât săprimească manuscrisul, fără să îi intereseze cum. La rândul lor, pesecretare nu le interesează în ce limbă este manuscrisul pe care îl vor

trimite prin fax; ele nu fac decât să trimită mai departe colegei de nivel ceau primit de mai sus, de la nivelul superior şi invers, să dea mai sus lanivelul superior ce au primit. Trebuie subliniate aici două aspecte:

* independenţa între niveluri - filozofii cu treaba lor, secretarele cu treabalor. Filozofii au nevoie de serviciile secretarelor, însă activităţile lor nu seamestecă. Un filozof nu comunică aspecte filozofice decât cu un altfilozof, în nici un caz cu un traducător sau cu o secretară. Secretara vaface ce îi cere traducătorul, însă în nici un caz nu va discuta cu elaspecte legate de tipul de fax sau compresia folosită la e-mail.

* Comunicarea între niveluri - pentru a ajunge de la filozof la filozoftrebuie să se treacă prin nivelurile de mai jos. Un nivel oferă serviciinivelului superior şi foloseşte serviciile nivelului de sub el.

9

Page 10: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 10/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Figura 1.2: Exe#plificare rolului unei stive de protocoale

4 Modelul S!"!S

ISO (Organizaţia Internaţională de Standardizare), una din cele maiimportante organizaţii de standardizare, a studiat diferite tipuri de reţeleexistente în acea vreme (DECnet, SNA, TCP/IP) şi a propus în 1984 unmodel de referinţă numit OSI - Open System Interconnection).

10

Page 11: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 11/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

 Acest model defineşte şapte niveluri, împreună cu standarde şi un set deprotocoale pentru ele. Este un model teoretic, construit pentru aschematiza comunicaţia într-o reţea de calculatoare şi pentru a explicatraseul informaţiei dintr-un capăt în altul al reţelei. Deşi nu este singurulmodel existent, este cel mai folosit în învăţământ, pentru că ilustrează celmai bine separarea între niveluri şi împărţirea comunicaţiei în bucăţelemai mici, mai uşor de definit şi în consecinţă mai uşor de dezvoltat. Deşiexistă multe protocoale care sunt mai greu de încadrat pe niveluri OSI,totuşi toţi producătorii de echipamente de reţea şi de protocoale noi îşidefinesc produsele cu ajutorul nivelurilor OSI.

Figura 1.3: Modelul S$-$S

Modelul OSI al Organizatiei Internationale pentru Standardizare (ISO)este structurat pe şapte niveluri: Aplicaţie, Prezentare, Sesiune,

 Transport, Reţea, Legatură de date şi Fizic. Pe parcursul acestui capitoleste prezentat succint rolul fiecărui nivel, urmând ca mai departe să fiedetaliat modul de funcţionare al fiecăruia şi funcţiile sale specifice.Memorarea nivelurilor acestui model este absolut necesară pentruînţelegerea reţelelor de calculatoare şi pentru a avea o reprezentarepermanentă a modulelor funcţionale care fac o reţea să meargă. Pentru areţine mai uşor cele şapte niveluri, un ajutor ar fi propoziţia în limbaengleza "All People Seem To Need Data Processing", ale cărei cuvinteîncep exact cu literele cu care încep şi numele în limba engleza ale celor

şapte niveluri privite de sus în jos. Alte propoziţii ajutătoare sunt: "PleaseDo Not Throw Sausage Pizza Away" şi "Please Do Not Tell Sales People Anything" care reprezintă prima litera din nivelurile OSI privite de jos însus. Desigur, putem forma diverse propoziţii în limba română careservesc aceluiaşi scop: ̀̀Am Plecat Să Trimit Roze La Fete'', sau ca uncitat dintr-un discurs nerostit al preşedintelui Ion Iliescu: ̀̀Axiologia

11

Page 12: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 12/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Peripatetismului Sinergetic Transfigurează Raţionalitatea LogicăFormală''.

1 Nivelul fizic

Nivelul fizic defineşte specificaţii electrice, mecanice, procedurale şifuncţionale pentru activarea, menţinerea şi dezactivarea legăturilor fiziceîntre sisteme. În această categorie de caracteristici se încadreazănivelurile de tensiune, timingul schimbărilor acestor niveluri, ratele detransfer fizice, distanţele maxime la care se poate transmite şi alteatribute similare care sunt definite de specificaţiile fizice. Dacă doriţi săreţineţi nivelul fizic în cât mai puţine cuvinte, gândiţi-vă la semnale şi lamediu de transfer.

Scopul nivelului fizic este de a transporta o secvenţă de biţi de la o

maşină la alta. Pentru aceasta pot fi utilizate diverse medii fizice. Fiecaredintre ele este definit de lărgimea sa de bandă, întârziere, cost şiuşurinţa de instalare şi de întreţinere.

2 Ni# lul l g$tur$ d dat

Nivelul legătură de date oferă transportul sigur al informaţiei printr-olegătură fizică directă. Pentru a realiza acest lucru, nivelul legătură de

date se ocupă cu adresarea fizică, topologia reţelei, accesul la reţea,detecţia şi anunţarea erorilor şi controlul fluxului fizic (flow control).Dacă doriţi să vă amintiţi nivelul doi în cât mai puţine cuvinte, gândiţi-văla cadre şi la controlul accesului la mediu.

Nivelul legătură de date este responsabil cu transmiterea corectă adatelor printr-o legătură fizică existentă, între două puncte conectatedirect prin această legătură fizică. Nivelul fizic nu poate realiza acestlucru, deoarece la nivelul fizic nu putem vorbi despre nici un fel de date,ci numai despre biţi şi, mai exact, despre reprezentarea fizică a acestora

(niveluri de tensiune, intensitate a luminii etc.).

12

Page 13: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 13/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

3 Ni# lul r ţ a

Nivelul reţea este un nivel complex care oferă conectivitate şi selecteazădrumul de urmat între două sisteme gazdă care pot fi localizate în reţeleseparate geografic. Acesta este nivelul cel mai important în cadrulInternetului, asigurând posibilitatea interconectării diferitelor reţele. Totla acest nivel se realizează adresarea logică a tuturor nodurilor dinInternet. La nivelul reţea operează ruterele, dispozitivele cele maiimportante în orice reţea de foarte mari dimensiuni. Dacă doriţi săreţineţi nivelul reţea în cât mai puţine cuvinte, gândiţi-vă la selecţiadrumului, rutare şi IP-uri.

4 Ni# lul transport

Nivelul transport segmentează datele în sistemul sursă şi lereasamblează la destinaţie. Limita dintre nivelul transport şi nivelulsesiune poate fi văzută ca graniţa între protocoale aplicaţie şi protocoalede transfer de date. În timp ce nivelurile aplicaţie, prezentare şi sesiunese preocupă cu probleme legate de aplicaţii, cele patru niveluri inferioarese ocupă cu probleme legate de transportul datelor. Nivelul transportîncearcă să ofere un serviciu de transport de date care să izolezenivelurile superioare de orice specificităţi legate de modul în care esteexecutat transportul datelor. Mai specific, probleme cum ar fi siguranţa(reliability) sunt responsabilitatea nivelului transport. În cadrul oferirii

de servicii de comunicare, nivelul transport iniţiază, gestionează şiînchide circuitele virtuale. Pentru a fi obţinută o comunicaţie sigură,servicii de detectare şi recuperare din erori sunt oferite tot la acest nivel.

 Tot aici este realizat controlul fluxului (flow control). Dacă doriţi săreţineţi nivelul transport în cât mai puţine cuvinte, gândiţi-vă la flowcontrol, la calitatea serviciilor şi la siguranţă.

% Ni# lul s siun

 Aşa cum implică şi numele său, nivelul sesiune se ocupă cu stabilirea,menţinerea, gestionarea şi terminarea sesiunilor în comunicarea dintredouă staţii. Nivelul sesiune oferă servicii nivelului prezentare. Deasemenea, el realizează sincronizarea între nivelurile prezentare ale douăstaţii şi gestionează schimbul de date între acestea. În plus faţă deregularizarea sesiunilor, nivelul sesiune oferă bazele pentru transferuleficient de date, pentru clase de servicii, pentru raportarea excepţiilor

13

Page 14: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 14/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

nivelurilor sesiune, prezentare şi aplicaţie. Dacă doriţi să reţineţi nivelulsesiune în puţine cuvinte, gândiţi-vă la dialog şi la conversaţii.

& Ni# lul pr z ntar

Nivelul prezentare se asigură că informaţia transmisă de nivelul aplicaţieal unui sistem poate fi citită şi interpretată de către nivelul aplicaţie alsistemului cu care acesta comunică. Dacă este necesar, nivelulprezentare face traducerea între diverse formate de reprezentare, prinintermediul unui format comun. Tot nivelul prezentare este responsabilcu eventuala compresie / decompresie şi criptare / decriptare a datelor.Pentru a reţine nivelul prezentare în puţine cuvinte, gândiţi-vă lareprezentare şi la formatul comun al datelor.

' Ni# lul aplicaţi

Nivelul aplicaţie este cel care este situat cel mai aproape de utilizator; eloferă servicii de reţea aplicaţiilor utilizator. Diferă de celelalte niveluri OSIprin faptul că nu oferă servicii nici unui alt nivel, ci numai unor aplicaţiice sunt situate în afara modelului OSI. Exemple de astfel de aplicaţiisunt editoare de texte, utilitare de calcul tabelar, terminale bancare etc.Nivelul aplicaţie stabileşte disponibilitatea unui calculator cu care sedoreşte iniţierea unei conexiuni, stabileşte procedurile ce vor fi urmate încazul unor erori şi verifică integritatea datelor. Daca doriţi să reţineţi în

cât mai puţine cuvinte nivelul aplicaţie, gândiţi-vă la un browser de web.

% Modelul TCP(P

Deşi modelul OSI este general recunoscut, standardul istoric şi tehnicpentru Internet este TCP/IP (Transmission Control Protocol/InternetProtocol). Modelul TCP/IP a fost creat de US DoD (US Department ofDefence - Ministerul Apărării Naţionale al Statelor Unite) din necesitatea

unei reţele care ar putea supravieţui în orice condiţii. Modelul TCP/IP arepatru niveluri: Aplicaţie, Transport, Reţea (sau Internet) şi Acces laReţea.

14

Page 15: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 15/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Figura 1.4: Modelul T%&'&

Nivelul Aplicaţie nu este identic cu cel din modelul ISO-OSI. Acesta

include ultimele trei niveluri superioare din stiva OSI. Acestea au fostcomasate pentru a putea fi tratate la un loc toate problemele legate deprotocoale de nivel înalt, fie ele de reprezentare, codificare sau control aldialogului.

Nivelul Transport este identic cu cel din modelul OSI, ocupându-se cu

probleme legate de siguranţă, control al fluxului şi corecţie de erori.

Scopulnivelului Retea (Internet) este de a asigura transmiterea

pachetelor de la orice sursă din reţea şi livrarea lor către o destinaţieindependent de calea şi reţelele pe care le-a străbătut pentru a ajungeacolo. Determinarea drumului optim şi comutarea pachetelor au loc laacest nivel.

Nivelul Acces la reţea se ocupă cu toate problemele legate de

transmiterea efectivă a unui pachet IP pe o legătură fizică, incluzînd şi

aspectele legate de tehnologii şi de medii de transmisie, adică nivelurileOSI Legătură de date şi Fizic.

& Paralel$ )ntre !S şi TCP

Figura: Comparaţia ISO-OSI - TCP/IP

15

Page 16: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 16/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Deşi atât OSI cât şi TCP încearcă să definească/modeleze acelaşi lucru,şi anume procesul de comunicare între două entităţi, se pune firescîntrebarea: care din ele este mai bun? Din păcate, pe cât de simplă esteîntrebarea, pe atât de complicat şi controversat este răspunsul. O dovadă`̀materială'' în acest sens o constituie cartea intitulată`̀Open SystemsNetworking: TCP/IP and OSI'' publicată în cadrul prestigioasei edituri

 Addison-Wesley care dezbate acest subiect pe parcursul a... 600 pagini!Să încercăm şi noi să identificăm, într-un spaţiu mult mai restrâns,câteva dintre asemănările şi deosebirile care leagă cele două modele.

O importantă asemănare între OSI şi TCP/IP o constituie faptul căambele sunt modele conceptuale ale procesului de comunicare. Dinpăcate această asemănare simplă şi evidentă conţine şi o primădeosebire fundamentală: OSI este general, permiţând explicarea oricărui

proces de comunicare, în timp ce TCP/IP-ul nu reuşeşte să modelezeperfect decât procesul de comunicare folosit în Internet.

O altă importantă asemănare între cele două modele o reprezintă faptulcă ambele conţin o stivă de niveluri care sunt legate între ele prinnoţiunea deserviciu (ceea ce ştie să facă un nivel),interfaţă (modul încare serviciile sunt oferite nivelui superior) şi protocol (modul în care suntefectiv implementate serviciile). Dacă OSI reuşeşte să facă o distincţieclară între aceste trei elemente, pentru TCP/IP ele nu reprezintă deloc unelement vital.

Încă o asemănare ar mai putea fi identificată: ambele modele s-au bucurat de o răspândire largă. Şi de această dată urmează un ̀̀dinpăcate'', pentru că, dacă modelul OSI îşi datorează popularitatea faptuluică permite explicarea teoretică a oricărui proces de comunicare, TCP/IP-ul este faimos prin succesul răsunător al Internetului, reţea care se

 bazează pe el.

După cum a devenit deja clar, deşi OSI s-a dorit un model ideal, care săajute realizarea de paşi rapizi în evoluţia comunicării, chiar generaliteasa l-a condamat la o existenţă doar în plan teoretic. De cealaltă parte,

 TCP/IP-ul a apărut prin descrierea unei situaţii cât se poate de practiceşi, după cum realitatea actuală o arată, nu necesită nici o modificarepentru a satisface în continuarea nevoile de comunicare ale uneicomunităţi tot mai mari şi mai diverse. Tocmai această ̀ s̀uficienţă'' afăcut un câştigător din TCP/IP şi un învins din OSI pe plan practic:

16

Page 17: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 17/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

pentru OSI protocoalele care să respecte modelul trebuiau create (şievident apoi implementate şi folosite). Acest lucru nu s-a mai întâmplat.

Un alt mod de explicare al eşecului OSI îl reprezintă momentul nefast încare acesta a apărut. Mai exact, trecerea la OSI ar fi reprezentat pentru

multe firme renunţarea la soluţiile deja existente, bazate pe TCP/IP, şidepunerea unui efort considerabil pentru dezvoltarea unora noi, bazatepe noul model.

Din punct de vedere tehnic o diferenţă evidentă dintre cele modele oreprezintă faptul că nivelurile superioare prezente în OSI sunt comasateîntr-unul singur la TCP/IP. Acest lucru însă nu neagă existenţa unorniveluri ca Sesiune sau Prezentare, ci doar demonstrează că ele suntsuficient de ̀ p̀ersonale'' pentru aplicaţii pentru a nu necesita ostandardizare. Acest lucru poate fi uşor pus în evidenţă de analiza

oricărei aplicaţii Internet.

O altă diferenţă tot de ordin tehnic o reprezintă faptul că OSI-ul descriedouă tipuri de protocoale, orientate conexiune şi fără conexiune, lanivelul reţea şi doar unul, cel orientat conexiune, pentru nivelultransport. TCP/IP-ul merge exact în direcţia opusă, oferind doar unprotocol fără conexiune la nivel reţea şi ambele tipuri de protocoalepentru nivelul transport. Acest lucru dă mai multă putere aplicaţiilorcare pot astfel să îşi aleagă protocolul cel mai potrivit.

O altă deosebire de ordin tehnic care complică OSI-ul e faptul că anumiteoperaţii, cum ar fi de exemplu verificările de integritate, sunt realizate demai multe ori în cadrul unor niveluri diferite. Nu vom detalia mai multimplicaţiile acestui lucru, însă merită reţinut că a fost demonstrat călocul cel mai potrivit pentru controlul erorilor este la un nivel cât maiînalt.

Şi, pentru a pune punct cu o concluzie acestei comparaţii: fiecare dincele două modele îşi are rolul său în acoperirea nevoilor de modelare.Sau, mai puţin formal, putem zice că unul rulează bine pe hârtie iar

altul în realitate.

' *ncapsularea datelor

Înainte ca datele să fie transmise, ele trec printr-un proces numitîncapsulare. Încapsularea adaugă informaţii specifice fiecărui nivel prin

17

Page 18: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 18/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

adăugarea unui antet şi a unui trailer la fiecare nivel. Acest proces este vital în comunicare. Prin încapsulare, protocoalele de pe fiecare nivel potcomunica între sursă şi destinaţie independent de celelalte niveluri.Fiecare nivel îşi adaugă informaţii specifice pe parcursul încapsulării.

 Astfel, în cadrul procesului de decapsulare, protocoalele de pe un anumitnivel pot primi aceste date la destinaţie şi pot da informaţii nivelurilorsuperioare în funcţie de aceste date. Se creează în acest fel o comunicareîntre nivelurile analoge de la sursă şi de la destinaţie; aceastăcomunicare nu are loc prin legături fizice, ci este posibilă datorităprocesului de încapsulare/decapsulare a datelor. Fiecare nivel comunicăcu nivelurile analoge prin intermediul unor unităţi de date proprii (PDU =Protocol Data Unit). Aceste unităţi de date sunt constituite din dateleprimite de la nivelurile superioare, încadrate de un antet şi un trailerspecifice nivelului respectiv. Fiecare tip de PDU pentru nivelurile 2, 3 şi 4

(legătură de date, reţea şi transport) au semnificaţii deosebite şi poartănume consacrate. Nivelurile transport comunică prin segmente,nivelurile reţea comunică prin pachete, iar cele legătură de date creeazăprin încapsulare frame-uri (cadre).

 Vom da un exemplu pentru a putea înţelege mai bine şi pentru a puteaurmări procesul de încapsulare a datelor. Să presupunem că unutilizator oarecare scrie un e-mail pe care îl trimite unui destinatar. Elface acest lucru prin intermediul unui client de mail (de exemplu MS.Outlook). La trimiterea e-mail-ului, protocolul SMTP, situat la nivel

aplicaţie, primeşte date de la clientul de mail şi le trimite niveluluiprezentare, după ce şi-a adăugat informaţiile proprii ce vor fi necesare larecepţionare pentru corecta interpretare de către clientul de mail aldestinatarului. La nivelul prezentare, datele sunt trecute în format ASCIIpentru a asigura o reprezentare comună şi trimise mai departe niveluluisesiune. Nivelul sesiune va crea şi deschide o sesiune de comunicare cucalculatorul destinaţie, cu scopul de a trimite datele primite de la nivelulsuperior. Datele trimise de nivelul sesiune sunt recepţionate de cătrenivelul transport. Acesta le împarte în segmente, adăugându-şi propriile

informaţii (numărul segmentului, portul sursă şi destinaţie etc.) prinintermediul unui header şi trimite segmentele astfel obţinute niveluluireţea. Nivelul reţea va crea pachete prin adăugarea headerului propriu ce

 va conţine elemente de adresare IP, cum ar fi adresa IP a sursei şi adestinaţiei. Pachetele sunt trimise nivelului legătură de date. Nivelullegătură de date încapsulează pachetul într-un cadru, adăugându-şipropriul header ce conţine elemente de adresare fizică. Cadrele sunt

18

Page 19: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 19/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

pasate nivelului fizic, care este răspunzător cu transmiterea efectivă a biţilor prin mediul de transmisie. Astfel, deşi singura comunicare realăare loc între nivelurile fizice, fiecare nivel poate transmite date specificenivelului analog de la destinaţie ce vor fi interpretate de către acestea.

+ Studiu de caz, !rganizaţii de

standardizare

 Această ultimă secţiune, a studiului de caz, a fost introdusă spre aprezenta o problemă de complexitate medie şi modul de rezolvare aacesteia. Acest prim capitol, fiind unul de introducere, nu oferă

posibilitatea purtării unor polemici extinse în afară de stabilireaapartenenţei unui serviciu unuia sau altuia dintre nivelurile OSI. Cutoate acestea, trăind în România trebuie să facem faţă unor niveluridiferite de importanţă acordate standardelor, astfel încât este importantsă discutăm ce înseamnă standardizarea în reţelele de calculatoare lanivel mondial şi ce înseamnă ea în Romania.

Din punct de vedere istoric, ideea de standardizare a unui număr cât maimare de procese şi lucruri din mediul cotidian este destul de nouă. Aldoilea război mondial a avut printre consecinţe şi constrângerea de

cooperare a mai multor naţiuni, astfel încât incompatibilităţile dintremodurile de operare au devenit evidente. Odată terminat războiul, unadintre primele măsuri pe timp de pace a fost înfiinţarea unei organizaţiiinternaţionale de standardizare, în anul 1946, numită chiar ISO(International Standardization Organization). Ca multe dintre acronimeleprezente în tehnologia de azi şi ISO a fost ales astfel încât să fie mai multdecât doar un acronim. Denumirea de ISO provine de la cuvântul dinlimba greacă `̀egal'', deoarece s-a dorit ca însuşi numele acesteiorganizaţii de standardizare să fie standard, adică acelaşi în toate limbile.Pentru mai multe informaţii, puteţi vizita:

http://www.iso.org/iso/en/xsite/contact/01enquiryservice/013ogo/query1.ht!

 ISO este o organizaţie nonguvernamentală, iar aria sa de activitate esteextem de extinsă. Astfel, din cele peste 5000 de standarde ce poartă girulISO, unele se referă la plasele de pescuit (ISO 1530), altele la boabele decacao (ISO 2451), dar există şi standarde ce afectează activităţile

19

Page 20: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 20/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

comerciale din România, cum ar fi standardele de calitate ISO 9001 şiISO 9002, multe dintre firmele din România făcând eforturi considerabilepentru a obţine certificarea pentru aceste două standarde.

Odată cu creşterea în importanţă a sectorului telecomunicaţiilor, a

apărut o iniţiativă de standardizare din partea guvernelor statelor de pecreasta valului tehnologic, această iniţiativă căpătând numele de ITU(International Telecomunication Union), şi deşi această organizaţie a fostfonadată înaintea ISO, abia după cel de al doilea război mondial acăpatat o anvergură cu adevarat globală. Cele două organizaţii OSI şi ITUau lucrat împreună la multe dintre standardele ce definesc diverse părţiale realităţilor tehnologice de azi, deşi sunt structural diferite, primareprezentând direct soluţiile venite din industrie, în vreme ce cea dinurmă reprezenta mai ales opţiunile guvernelor din diferite ţări.

ITU este organizată în trei secţiuni: sectorul de radiotelecomunicaţii ITU-R, sectorul de standardizare a telecomunicaţiilor ITU-T şi sectorul dedezvoltare ITU-D. ITU-T s-a implicat semnificativ în standardizareareţelelor de calculatoare, deşi unele dintre standardele elaborate de ITU-Tpot fi găsite doar sub semnătura CCITT (acronimul numelui francezpentru ITU-T), acesta fiind numele sub care au fost emise standardeleîntre 1956 şi 1993.

O altă instituţie, cu un rol semnificativ în standardizarea mai ales acalculatoarelor, este ANSI (American National Standards Institute,) care

este o organizaţie nonguvernamentală. Cu toate că mult mai mulţistudenţi din România au luat contact cu standardele ANSI, rolul acesteiorganizaţii în standardizarea reţelelor de calculatoare a fost destul deredus.

Dintre organizaţiile de standardizare extrem de activ implicate înprocesul de reglementare a reţelelor de calculatoare trei se disting: IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers), IETF (InternetEngineering Task Force)şi EIA/TIA.

IEEE este cea mai mare organizaţie profesională din lume. Sub egida saanual se publică numeroase reviste şi jurnale tehnice, sunt organizateseminarii şi conferinţe, IEEE devenind astfel unul dintre cele maiprestigioase forumuri pentru dezbateri ştiinţifice. Multe dintre acestedezbateri ajung să fie concluzionate de grupurile de standardizare afiliateIEEE. Principalul set de standarde pentru reţelele de calculatoareelaborat de IEEE poartă numele de 802.x şi cuprinde standarde ca:

20

Page 21: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 21/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

r standardului Denumirea

*+2, LAN/MAN bridging

*+22 LLC (Controlul legături logie!

*+2 CSMA/CD ("t#ernet!

*+2. To$en %u&

*+2/ To$en 'ing

*+20 D%D (Standard pentru MAN!

*+21 %roadband LAN

*+2,+ LAN-uri )irtuale *i &euritate

*+2,, +irele&& LAN

*+2,/ %luetoot#

Cea de-a doua organizaţie de standardizare, IETF, este gestionarea celuimai important mecanism de reglementare a Interetului, şi anume a RFC-urilor (Request For Comments). Numele de RFC poate induce în eroare,pentru că un document ajuns să fie publicat pe site-ul IETF ca RFC estedeja standard, schimbarea acestuia fiind posibilă doar prin publicareaunui nou RFC. Mecanismul de fucţionare a IETF este extrem de ingenios.IETF gestionează un număr de grupuri de lucru formate cel mai adeseade indivizi angajaţi de mari companii al căror interes este impunereasoluţiilor proprii drept standarde, sau, dacă nu, măcar aflareatendinţelor de standardizare cât mai devreme posibil. Astfel, IETF este în

primul rând un forum de dispute publice. Înainte de a deveni RFC, oricedocument ce îndeplineşte un set de norme de redactare (set de normespecificat tot printr-o serie de RFC-uri) trebuie să treacă prin stadiul deproiect (draft). Autori unui proiect pot fi atât membri ai unuia dintregrupurile de cercetare de sub egida IETF, cât şi cercetători independenţi.Documentul este publicat pe site-ul IETF în secţiunea de proiecte (la

 www.ietf.org/drafts), urmând ca la sfârşitul a şase luni de zile să fieevaluată reacţia comunităţii reţelelor de calculatoare la respectivapropunere. Dacă se apreciază că lucrarea în cauză a stârnit un interes în

rândul celor implicaţi în reţelele de calculatoare (chiar şi doar princomentarii critice) documentul este publicat ca RFC (la www.ietf.org/rfc)sau se publică un nou proiect, în orice caz lucrarea iniţială este retrasădin secţiunea de proiecte.

 Alte două asociaţii cu un puternic impact asupra standardelor din lumeareţelelor de calculatoare sunt EIA (Electronic Industries Alliance) şi TIA

21

Page 22: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 22/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

(Telecommunications Industry Association). Multe dintre standarde suntdezvoltate împreună de către cele două organizaţii, astfel încâtstandardele rezultate poartă denumirea de EIA/TIA. Standardeledezvoltate se referă la fibra optică, echipamente de reţea, cablare dereţea, comunicaţii wireless şi satelit. Dintre ele, standardul principal pecare îl vom discuta este EIA/TIA 568, care impune anumite reglementărireferitoare la cablarea structurată (inclusiv ordinea culorilor dintr-uncablu UTP la sertizarea unei mufe RJ45).

O atenţie sporită se acordă în ultima vreme organizaţiilor care dezvoltăstandarde referitoare la calitatea şi la siguranţa produselor. UL(Underwriters Laboratories Inc.) este o organizaţie independentă non-profit care se ocupă cu certificarea şi testarea siguranţei produselor.Produsele sunt testate pentru a putea fi sigur că îndeplinesc anumite

condiţii minime de siguranţă pentru cei care le folosesc (adică pentrupublicul consumator). În fiecare an mai mult de 17 miliarde de sigle ULsunt aplicate pe produse în întreaga lume. Acest lucru se aplică şi lacablurile de reţea, fiind dezvoltat un standard numit UL 444 pentrusiguranţa cablurilor de telecomunicaţii. În afară de testarea siguranţeiproduselor, UL a mai adăugat indicative de calitate. De exemplu, uncablu care respectă toate normele de siguranţă precum şi de calitate înconformitate cu categoria CAT5e va avea indicativul UL Level V. Un cablucare respectă doar normele de siguranţă, însă nici o normă minimă decalitate, va avea indicativul UL Level I. Datorită faptului că această

organizaţie funcţionează la nivel internaţional, semnul UL aplicat peprodusele de larg consum reprezintă o garanţie a unui nivel minim decalitate şi siguranţă. Dacă la acelaşi preţ aveţi de ales între mai multeproduse (din orice domeniu), puteţi încerca să căutaţi semnul indicativde calitate, de exemplu UL. Alt indicativ de calitate este CE - indicativulcomisiei europene de standarde. Aceasta a stabilit un set de cerinţereferitoare la normele legale ce trebuie respectate în ComunitateaEuropeană. Indicativul CE nu indică respectarea unui standard tehnic cia unor cerinţe, norme legale.

Mai există multe alte organizaţii de standardizare, unele cu caracterinternaţional, altele cu caracter naţional sau chiar regional. Numărulimpresionant de mare de organizaţii care au ca unic scop standardizareadiferitor produse, procedee sau norme reflectă importanţa covârşitoare arespectării normelor de standardizare mai ales în lumea tehnică, precumşi dezvoltarea unor noi standarde pe măsura apariţiei unor tehnologii deultimă oră.

22

Page 23: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 23/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

Existenţa unui număr atât de mare de autorităţi de standardizare sereflectă deseori în standarde diferite. Deşi lumea tehnologiei nu mai areatât de multe variaţii, există în continuare trei mari spaţii tehnologice,fiecare cu versiunea sa de standarde pentru aceaşi realitate. Cele treiparadigme sunt: cea amenicană, cea europeană şi cea japoneză.

România se află la întretăierea a două dintre spaţiile tehnologice, astfelincât deseori se întâlnesc cazuri în care se respectă unele standardeamericane pentru o parte a soluţiei şi standarde europene pentru o altăparte a aceleaşi soluţii. La această problemă se adaugă mult mai gravaproblemă a lipsei culturii soluţiilor standardizate. Importanţaimplementării standardelor trebuie realizată atât de inginerii de sistem,cât şi de manageri, pentru că trebuie să recunoaştem că implementareastandardelor se traduce prin cheltuieli suplimentare. Din păcate aceste

cheltuieli suplimentare sunt mult mai uşor de evaluat decât avantajelepe termen lung a implementării unei soluţii standardizate (în Româniainstabilitatea legislativă prezintă un risc mult mai important decâtplecarea întregii echipe de administratori cu documentaţia reţelei, spreexemplu). Lipsa unei tradiţii în promovarea standardelor înclină cel maiadesea balanţa în favoarea unor soluţii funcţionale, dar de neînţelespentru altcineva decât implementatorii săi. Mentalitatea de ''merge şiaşa'' este în România principalul obstacol împotriva creşterii înimportanţă a standardelor.

 Trebuie precizat totuşi că principala provocare aflată în faţa comunităţiitehnologice din România nu este cea de a trece brusc, de mâine, laîmbrăţişarea tuturor standardelor, ci discernerea între acestea şipromovarea într-o primă fază a standardelor celor mai importante (existăspre exemplu atât standarde de sute de pagini de etichetare a cablurilor,cât şi standarde de câteva pagini pentru proiectarea reţelelor locale).

9 Întrebări, Pe e ni)el ISO-OSI aţi &itua ablurile .TP olo&ite pentru ablarea unei reţele de

alulatoare0

, 'eţea

1 Tran&port

2 3i4i

23

Page 24: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 24/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

5 Legătură de date

1 Care nu e&te un a)anta6 al &tandardi4ării0

, Produ&ele &unt mai ietine

1 Stimulea4ă de4)oltarea unor te#nologii noi

2 Permite interonetarea e#ipamentelor produ&e de irme dierite

2 Care e&te ordinea elor 7 ni)eluritre ISO-OSI0

, 3i4i8 Legătură de date8 Tran&port8 'eţea8 Se&iune8 Pre4entare8 Apliaţie

1 3i4i8 'eţea8 Legătură de date8 Tran&port8 Pre4entare8 Se&iune8 Apliaţie

2 Legătură de date8 3i4i8 Tran&port8 'eţea8 Pre4entare8 Se&iune8 Apliaţie

5 3i4i8 Legătură de date8 'eţea8 Tran&port8 Se&iune8 Pre4entare8 Apliaţie

5 "t#ernet-ul pe ablu tor&adat are9

, topologie i4iă &tea8 topologie logiă &tea

1 topologie i4iă magi&trală8 topologie logiă magi&trală

2 topologie i4iă &tea8 topologie logiă magi&trală

: Mapaţi ni)elurile OSI noţiunilor ore&pun4ătoare9

3i4i Protool IP

Legătură de date Plaă de reţea

'eţea 3ormatul ;P"<

Tran&port %ro=&er =eb

Se&iune Cabluri *i onetoriPre4entare Segmentarea datelor *i lo= ontrol

 Apliaţie Dialog8 on)er&aţii

> Care dintre următoarele &#eme &unt ade)ărate pentru ore&pondenţa ni)elurilor OSI *iTCP/IP0

, 'eţea *i Legătură de date - 'eţea

1 Tran&port *i Se&iune - Tran&port

2 3i4i *i Legătură de date - Ae& la mediu

5 Apliaţie8 &e&iune *i Pre4entare - Apliaţie

: Tran&port *i 'eţea - Internet

7 Mapaţi ore&pun4ător denumirile unităţii de ?nap&ulare pentru ieare ni)el menţionat9

3i4i Cadre

Legătură de date Segmente

'eţea Pa#ete

Tran&port %iţi

24

Page 25: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 25/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

@ Care e&te ni)elul are &e oupă de ae&ul la mediu8 la ?nap&ularea datelor ?n adre0

, 3i4i

1 Legătură de date

2 'eţea

5 Se&iune

Deiniţi termenii de LAN8 MAN8 +AN *i daţi Bte un eemplu pentru ieare

, Deiniţi termenul de protool

,, <Bndiţi-)ă la trei moti)e pentru a impune o &tandardi4are "nunţaţi trei eemple de&pree &-ar ?ntBmpla ?n )iaţa de 4i u 4i daă nu ar ei&ta anumite &tandarde (?n aara lumiiIT!

,1 "pliaţi Bte)a dierenţe undamentale ?ntre modelele OSI *i TCP/IP

,2 "pliaţi dierenţa ?ntre model *i &ti)a de protooale

,5 <Bndiţi-)ă la ultimele trei reţele pe are le-aţi )ă4ut reent *i &puneţi e topologie i4iă *ilogiă a)eau

,: "numeraţi trei organi4aţii de &tandardi4are pe are le-aţi reţinut *i &puneţi ?n linii mariBte)a u)inte de&pre e a ele

,> "pliaţi mnemoniele9 TDMA8 3DMA8 To$en'ing8 To$en%u&8 CSMA8 CSMA/CD8To$enPa&&ing8 LAN8 +AN8 ISP8 MAN8 SMTP8 "t#ernet8 3DDI8 ISO8 'ED8 D"Cnet8 8 SNA8TCP/IP8 OSI8 PD.8 ASCII8 IP8 IT.8 IT.-'8 IT.-D8 IT.-T8 CCITT8 ANSI8 I"""8 I"T38"IA/TIA8 @18 D%D8 %luetoot#8 I"T38 .TP8 ';-,,8 '-5:

Bibliografie,

3 ``Cisco 2500 Series Router Architecture'', Technical ote3 %iscoS4ste#s3 2++

23 ``Cisco 1600 Series Router Architecture'', Technical ote3 %iscoS4ste#s3 2++

3 ``Catalyst 2900XL Switch Architecture553 6hite &aper3 %isco S4ste#s3,771

.

3 ``Next e!eratio! ClearCha!!el Architecture "or Catalyst 1900#2$20%ther!et Switch'', 6hite &aper3 %isco S4ste#s3 ,771/

3 ``&ra!sissio! Co!trol (rotocol, R)C *9+'' 3 ,7*,0

3 ``!ter!et (rotocol, R)C *91'' 3 ,7*,1

8ollapragada3 93 Murph43 %3 6hite3 R3 ``!si-e Cisco .S So"tware Architecure553 %isco &ress3 2+++

25

Page 26: Curs 1-2 RC

7/24/2019 Curs 1-2 RC

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-2-rc 26/26

 Reţele de calculatoare Lector univ. dr. ing. C.N. Calistru

*8raden3 R (editor)3 ``Re/uiree!ts "or !ter!et osts Cou!icatio!Layers, R)C 1122'' 3 ,7*7

7:acobson3 93 ;arels3 M :3 ``Co!estio! A3oi-a!ce a!- Co!trol'' 3 <%M%o#puter %o##unication Revie=> &roceedings of the Sigco## 5**

S4#posiu# in Stanford3 %<3 <ugust3 ,7**,+

;urose3 : !3 Ross3 ; 63 ``Co4uter Networi! A &o47ow! A44roach)eaturi! the !ter!et, Seco!- %-itio!'' 3 <ddison 6esle43 2++

,,agle3 :3 ``Co!estio! Co!trol i! (#&C( !ter!etwors, R)C $96553 ,7*.

,2&erl#an3 R3 ``!terco!!ectio!s 8ri-es a!- Routers553 <ddison-6esle4?ong#an3 ,772

,&ostel3 :3 ``ser 7atara (rotocol, R)C *6$553 ,7*+

,.

&ostel3 :3 @@!ter!et Co!trol :essae (rotocol, R)C *92553 ,7*,,/

Ra#akrishnan3 ;3 !lo4d3 S3 8lack3 "3 ``&he A--itio! o" %x4licit Co!estio!Noti"icatio! ;%CN< to ('' 3 2++,

,0S#ith3 M:3 @@ A44licatio! S4eci"ic !terate- Circuits553 <ddison-6esle4?ong#an3 ,771

,1Stevens3 6 R3 ``&C(#( llustrate- =olue 1, &he 4rotocols'' 3 <ddison-6esle43 ,77.

,*Tanenbau#3 <S3 ``Retele -e calculatoare, e-> ?'' 3 84blos SR?3 2++


Recommended