Upload
others
View
3
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
M10 - Reţele de calculatoare
2
Lecția 1 Transmisia datelor în reţelele de calculatoare
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
O reţea de calculatoare este alcătuită dintr-un ansamblu de echipamente
interconectate între ele prin intermediul unor echipamente de reţea, cu scopul
transmisiei de date şi partajării resurselor.
Fig.1.1 Resurse în reţele de calculatoare
O reţea poate partaja diverse tipuri de resurse:
Servicii – cum ar fi imprimarea sau scanarea
Spaţii de stocare pe suporturi externe – cum ar fi hard-diskurile
Aplicaţii – cum ar fi bazele de date
Echipamentele interconectate pot fi sisteme de calcul (desktop sau laptop) sau
echipamente periferice (imprimante, scannere etc)
Conectivitatea este asigurată de echipamente de reţea (hub-uri, switch-uri, rutere,
puncte de acces wireless)
Transmisia datelor se realizează prin medii de transmisie care pot fi:
Conductoare de cupru – pentru transmisia datelor sub formă de semnale electrice
3
Fibră optică – din fibre de sticlă sau materiale plastice – pentru a transporta datele sub
formă de impulsuri luminoase
Medii de transmisie a datelor fără fir – transmit datele sub formă de unde radio sau raze
laser - în cadrul conexiunilor fără fir (wireless)
În timpul transmisiei de la un calculator sursă la un calculator destinaţie, datele suferă o
serie de modificări:
Înainte de a fi transmise în reţea, datele sunt transformate în flux de caractere
alfanumerice, apoi sunt împărţite în segmente, care sunt mai uşor de manevrat şi permit
mai multor utilizatori să transmită simultan date în reţea.
Fiecărui segment i se ataşează apoi un antet (header), care conţine o serie de informaţii
suplimentare cum ar fi: un semnal de atenţionare, care indică faptul că se transmite un
pachet de date; adresa IP a calculatorului-sursă; adresa IP a calculatorului-destinaţie;
informaţii de ceas pentru sincronizarea transmisiei) şi un postambul care este de obicei
o componentă de verificare a erorilor (CRC). Segmentul, astfel modificat se numeşte
pachet, pachet IP sau datagramă
Fiecărui pachet i se ataşează apoi un al doilea antet care conţine adresele MAC ale
calculatorului-sursă, respectiv ale calculatorului-destinaţie. Pachetul se transformă
astfel în cadru (frame)
START ADRESĂ TIP/LUNGIME DATE CRC STOP
Fig. 1.2. Structura generală a unui cadru
Cadrele circulă prin mediul de transmisie sub formă de şiruri de biţi. Există mai multe
tipuri de cadre, în funcţie de standardele folosite la descrierea lor (cadru Ethernet, cadru
FDDI, etc.)
Odată ajunse la calculatorul-destinaţie, şirurile de biţi suferă procesul invers de
transformare. Li se detaşează antetele, segmentele sunt apoi reasamblate, li se verifică
integritatea şi numărul, apoi sunt aduse la o formă care poate fi citită de utilizator.
Procesul de împachetare a datelor se numeşte încapsulare, iar procesul invers, de
detaşare a informaţiilor suplimentare se numeşte decapsulare. Trebuie menţionat că în
timpul încapsulării, datele propriu-zise rămân intacte.
Sunt definite două tehnologii de transmisie a datelor:
transmisia prin difuzare (broadcast);
transmisia punct-la-punct;
4
Transmisia prin difuzare utilizează de cele mai multe ori un singur canal de comunicaţie
care este partajat de toate staţiile din reţea. Orice staţie poate trimite pachete, care sunt
primite de toate celelalte staţii, operaţiunea numindu-se difuzare. Staţiile prelucrează
numai pachetele care le sunt adresate şi le ignoră pe toate celelalte.În unele reţele cu
difuzare este posibilă transmisia simultană de pachete către mai multe staţii conectate
la reţea, operaţiune ce poartă numele de trimitere multiplă. Această tehnică se
utilizează cu precădere în reţelele de mici dimensiuni, localizate în aceeaşi arie
geografică
Transmisia punct-la-punct se bazează pe conexiuni pereche între staţii, cu scopul
transmiterii de pachete. Pentru a parcurge traseul de la o sursă la destinaţie într-o reţea
de acest tip, un pachet va „călători” prin una sau mai multe maşini intermediare. Pot
exista mai multe trasee între o sursă şi o destinaţie motiv pentru care în aceste situaţii
este necesară implementarea unor algoritmi specializaţi de dirijare. Tehnica punct-la-
punct este caracteristică reţelelor mari.
Cantitatea de informaţie care poate fi transmisă în unitatea de timp este
exprimată de o mărime numită lăţime de bandă (bandwidth), şi se măsoară în
biţi pe secundă (bps). Adeseori în aprecierea lăţimii de bandă se folosesc
multiplii cum ar fi:
Kbps – kilobiţi pe secundă
Mbps – megabiţi pe secundă
O reţea suportă trei moduri de transmisie a datelor: simplex, half-duplex şi full-duplex
Simplex- întâlnit şi sub numele de transmisie unidirecţională, constă în transmisia
datelor într-un singur sens. Cel mai popular exemplu de transmisie simplex este
transmisia semnalului de la un emiţător (staţia TV) către un receptor (televizor)
Half-duplex – constă în transmiterea datelor în ambele direcţii alternativ. Datele circulă
în acest caz pe rând într-o anumită direcţie. Un exemplu de transmisie half-duplex este
transmisia datelor între staţiile radio de emisie-recepţie. Sistemele sunt formate din
două sau mai multe staţii de emisie-recepţie dintre care una singură joacă rol de
emiţător, în timp ce celelalte joacă rol de receptor
Full-duplex – constă în transmisia datelor simultan în ambele sensuri. Lăţimea de bandă
este măsurată numai într-o singură direcţie (un cablu de reţea care funcţionează în full-
duplex la o viteză de 100 Mbps are o lăţime de bandă de 100 Mbps). Un exemplu de
transmisie full-duplex este conversaţia telefonică.
5
Laborator 1 Tipuri de reţele
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
O clasificare a retelelor după criteriul răspândirii pe arii geografice, al modului de
administrare şi al mediului de transmisie a datelor ar evidenţia, printre altele,
următoarele trei tipuri de retele, frecvent întâlnite în documentaţie:
Reţele locale de calculatoare (LAN – Local Area Network)
Reţele de întindere mare (WAN – Wide Area Network))
Reţele fără fir (WLAN – Wireless Local Area Network)
Reţele locale de calculatoare
Fig. 1.3 Reţea locală de calculatoare
Reţeaua locală de calculatoare este o reţea de echipamente interconectate
răspândite pe o suprafaţă de mici dimensiuni (încăpere, clădire, grup de clădiri
apropiate).
Conform unor surse, conceptul de LAN face referire la o reţea de calculatoare
interconectate şi supuse aceloraşi politici de securitate şi control a accesului la date,
chiar dacă acestea sunt amplasate în locaţii diferite (clădiri sau chiar zone geografice).
În acest context, conceptul de local se referă mai degrabă la controlul local decât la
apropierea fizică între echipamente. Transmisia datelor în reţelele LAN tradiţionale se
face prin conductoare de cupru.
Reţelele de întindere mare
O reţea de întindere mare este alcătuită din mai multe reţele locale (LAN-uri)
aflate în zone geografice diferite. Reţelele de întindere mare acoperă arii
geografice extinse, o reţea WAN se poate întinde la nivel naţional sau internaţional
6
În mod specific în aceste reţele calculatoarele se numesc gazde (host), termen care se
extinde şi la reţelele LAN care fac parte din acestea. Gazdele sunt conectare printr-o
subreţea de comunicaţie care are sarcina de a transporta mesajele de la o gazdă la
alta. Subreţeaua este formată din două componente distincte: liniile de transmisie şi
elementele de comutare. Elementele de comutare, numite generic noduri de comutare,
sunt echipamente specializate, folosite pentru a interconecta două sau mai multe linii de
transmisie.
Unele reţele WAN aparţin unor organizaţii a căror activitate se desfăşoară pe o arie
largă şi sunt private. Cel mai popular exemplu de reţea WAN este Internetul, care este
format din milioane de LAN-uri interconectate cu sprijinul furnizorilor de servicii de
comunicaţii (TSP-Telecommunications Service Providers).
Fig.1.4. Reţea de întindere mare
Reţele fără fir
Sunt reţele locale în care transmisia datelor se face prin medii fără fir. Într-un
WLAN, staţiile, care pot fi echipamente mobile – laptop – sau fixe – desktop -
se conectează la echipamente specifice numite puncte de acces. Staţiile sunt dotate cu
plăci de reţea wireless. Punctele de acces, de regulă routere, transmit şi recepţionează
semnale radio către şi dinspre dispozitivele wireless ale staţiilor conectate la reţea
Punctele de acces se conectează de obicei la reteaua WAN folosind
conductoare de cupru. Calculatoarele care fac parte din WLAN trebuie să se
găsească în raza de acţiune a acestor puncte de acces, care variază de la
valori de maxim 30 m în interior la valori mult mai mari în exterior, în functie de
tehnologia utilizată.
7
Fig 1.5.Reţea LAN fără fir
Dacă ar fi să clasificăm reţelele după ierarhia pe care o au într-o reţea echipamentele
conectate, ar trebui să facem referire la două tipuri de reţele:
Reţele de tip peer-to-peer
Reţele de tip client-server
Într-o reţea peer-to-peer, toate calculatoarele sunt considerate egale (peers), fiecare
calculator îndeplineşte simultan şi rolul de client şi rolul de server, neexistînd un
administrator responsabil pentru întreaga reţea. Acest tip de reţele sunt o alegere bună
pentru mediile în care: există cel mult 10 utilizatori, utilizatorii se află într-o zonă
restrânsă, securitatea nu este o problemă esenţială, organizaţia şi reţeaua nu au o
creştere previzibilă în viitorul apropiat
Reţelele peer-to-peer au multe neajunsuri:
Nu pot fi administrate centralizat
Nu poate fi asigurată o securitate centralizată, ceea ce înseamnă că fiecare
calculator trebuie să folosească măsuri proprii de securitate a datelor
Datele nu pot fi stocate centralizat, trebuie mentinute backup-uri separate ale
datelor, iar responsabilitatea cade în sarcina utilizatorilor individuali.
Administrarea reţelelor peer-to-peer este cu atât mai complicată cu cât numărul
calculatoarelor interconectate este mai mare
Fig.1.6.Reţea peer-to-peer
8
Într-o retea client-server, informaţiile care trebuie partajate sunt gestionate de un
calculator de regulă mai puternic, conectat la reţea , care joacă rol de server. De regulă,
serverele sunt specializate (servere dedicate) în efectuarea diferitelor procesări pentru
sistemele-client, cum ar fi:
Servere de fişiere şi imprimare – oferă suport sigur pentru toate datele şi
gestionează tipărirea la toate imprimantele partajate în reţea
Servere pentru aplicaţii – cum ar fi serverele pentru baze de date
Servere de mail – gestionează mesaje electronice
Servere pentru gestiunea securităţii – asigură securitatea unei reţele locale când
aceasta este conectată la o reţea de tipul Internetului – exemple: firewall, proxy-
server
Servere pentru comunicaţii – asigură schimbul de informaţii între reţea şi clienţii
din afara acesteia
Reţelele client-server se folosesc cu precădere pentru comunicarea de date în reţea,
marea majoritate a aplicaţiilor software dezvoltate au la bază acest model. Printre
avantajele reţelelor de tip client-server se numără: administrarea centralizată,
administratorul de reţea fiind cel asigură back-up-urile de date, implementează
măsurile de securitate şi controlează accesul utilizatorilor la resurse, funcţionarea cu
sisteme-client de capabilităţi diverse, securitate ridicată a datelor, controlul accesului
exclusiv la resurse a clientilor autorizaţi, intretinere usoară
Fig.1.7 Reţea client-server
Reţelele hibride – sunt o combinaţie a modelului client-server cu modelul peer-to-peer
Staţiile (peers) depozitează resursele partajate iar serverul păstrează informaţii în
legătură cu staţiile ( adresa lor, lista resurselor deţinute de acestea) şi răspunde la
cererea de astfel de informaţii. Un exemplu de serviciu oferit de o astfel de reţea este
descărcarea de fişiere de pe site-urile torrent.
9
Lecția 2 Topologii
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
Topologia este un termen care desemnează maniera de proiectare a unei reţele. Există
două tipuri de topologii: topologia fizică şi topologia logică
Topologia logică descrie metoda folosită pentru transferul informaţiilor de la un
calculator la altul.
Cele mai comune două tipuri de topologii logice sunt broadcast şi pasarea jetonului
(token passing)
Într-o topologie broadcast, o staţie poate trimite pachete de date în reţea atunci când
reţeaua este liberă (prin ea nu circulă alte pachete de date). În caz contrar, staţia care
doreşte să transmită aşteaptă până reţeaua devine liberă. Dacă mai multe staţii încep
să emită simultan pachete de date în reţea, apare fenomenul de coliziune. După
apariţia coliziunii, fiecare staţie aşteaptă un timp (de durată aleatoare), după care
începe din nou să trimită pachete de date. Numărul coliziunilor într-o reţea creşte
substanţial odată cu numărul de staţii de lucru din reţeaua respectivă, şi conduce la
încetinirea proceselor de transmisie a datelor în reţea, iar dacă traficul depăşeşte 60%
din lăţimea de bandă, reţeaua este supraîncărcată şi poate intra în colaps.
Pasarea jetonului controlează accesul la reţea prin pasarea unui jeton digital secvenţial
de la o staţie la alta. Când o staţie primeşte jetonul, poate trimite date în reţea. Dacă
staţia nu are date de trimis, pasează mai departe jetonul următoarei staţii şi procesul se
repetă.
Topologia fizică defineşte modul în care calculatoarele, imprimantele şi celelalte
echipamente se conectează la reţea .
Topologii fizice fundamentale sunt : magistrală, inel, stea, plasă (mesh), arbore
Topologia magistrală
Foloseşte un cablu de conexiune principal, la care sunt conectate toate
calculatoarele. Cablul principal are la capete instalate capace (terminatoare)
care previn fenomenul de reflexie a semnalelor, fenomen care poate genera erori în
transmisia datelor.
Topologia magistrală
10
Topologia inel
Într-o topologie inel (ring), fiecare dispozitiv este conectat la următorul, de la
primul până la ultimul, ca într-un lanţ
Topologia inel
Topologia stea
Are un punct de conectare central, care este de obicei un echipament de retea,
precum un hub, switch sau router. Fiecare staţie din reţea se conectează la
punctul central prin câte un segment de cablu, fapt care conferă acestei topologii
avantajul că se depanează uşor. Dacă un segment de cablu se defectează, acest
defect afectează numai calculatorul la care este conectat, celelalte staţii rămânând
operaţionale
Topologia stea
Topologia plasă (mesh)
Într-o topologie mesh, fiecare echipament are conexiune directă cu toate
celelalte. Dacă unul din cabluri este defect, acest defect nu afectează toată
reţeaua ci doar conexiunea dintre cele două staţii pe care le conectează. Altfel spus,
dacă o parte a infrastructurii de comunicaţie sau a nodurilor devine nefuncţională, se
găseşte oricând o nouă cale de comunicare.
Topologia plasă (mesh)
11
Topologia arbore (tree)
Combină caracteristicile topologiilor magistrală şi stea. Nodurile sunt grupate în
mai multe topologii stea, care, la rândul lor, sunt legate la un cablu central.
Topologia arbore (tree)
Laborator 2 Reţele LAN, MAN, WLAN
Competenţa1: Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să defineşti tipurile de reţele
- vei fi capabil să identifici tipurile de reţele
Durata: 40 de min
Tipul activităţii: metoda grupurilor de experţi
Sugestii: elevii se vor împărţi in 3 grupe
Pentru realizarea activităţii consultaţi Fişa de documentare 1.2 precum şi
sursele de pe Internet.
Sarcina de lucru: Fiecare grupă trebuie să trateze una din următoarele teme LAN,
WAN, WLAN (20 min). După ce aţi devenit experţi în tema dată se reoganizează
grupele astfel încât in grupele nou formate să existe cel puţin o persoană din fiecare
grupă iniţială. Timp de 20 minute veţi impărţi colegilor din grupa nouă cunosţinţele
acumulate la pasul anterior.
12
Lecția 3 Arhitectura Ethernet, Token-Ring, F.D.D.I
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
Arhitecturile pentru LAN descriu atât topologiile fizice cât şi pe cele logice folosite într-o
reţea
Arhitectura Ethernet
Ethernet este denumirea unei familii de tehnologii de reţele de calculatoare, bazate pe
transmisia cadrelor (frames) şi utilizate la implementarea reţelelor locale de tip LAN.
Ethernetul se defineşte printr-un şir de standarde pentru cablare şi semnalizare
aparţinând primelor două nivele din Modelul de Referinţă OSI - nivelul fizic şi legătură
de date.
Arhitectura Ethernet foloseste:
o topologie logică de tip broadcast si o topologie fizică de tip magistrală sau stea.
Vitezele de transfer standard sunt de 10 Mbps si 100 Mbps, iar noile standarde
specifice pentru arhitectura Gigabit Ethernet permit viteze de până la 1000
Mbps.
metoda de control a accesului CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access
Collision Detection = Acces multiplu cu detecţia purtătoarei şi coliziunii) .
Conform acestei metode, dacă o staţie din reţea doreste să transmită date trebuie ca
înainte să “asculte” mediul de transmisie, proces similar cu a aştepta tonul înainte de a
forma un număr pe linia telefonică. Dacă nu detectează nici un alt semnal, atunci poate
să trimită datele. Dacă nici una din celelalte staţii conectate la reţea nu transmite date în
acel moment, datele transmise vor ajunge în sigurantă la calculatorul destinatie, fără
nici o problemă. Dacă, însă, în acelaşi moment cu primul calculator, şi alt calculator din
reţea decide că mediul de transmisie este liber şi transmite datele în acelasi moment
cu primul, va avea loc o coliziune. Prima staţie din reţea care a depistat coliziunea,
adică dublarea tensiunii pe mediul de transmisie, va transmite către toate statiile un
semnal de jam, care le avertizează să oprească transmisia şi să execute un algoritm de
încetare a comunicaţiei pentru un timp (backoff algorithm). Acest algoritm generează un
timp aleator de una, două milisecunde sau chiar mai scurt, de circa o miime de
secundă, interval de timp după care staţiile să reînceapă transmisia. Algoritmul este
repetat ori de câte ori apare o coliziune în reţea.
cablu torsadat sau fibre optice ca mediu de transmisie a datelor
cadrul Ethernet al cărui structură este ilustrată mai jos:
13
PRE START A D A S TIP/LUNGIME DATE CRC
7 byte 1 byte 6 byte 6 byte 4 byte 46-1500 byte 4 byte
Fig.2.1. Structura unui cadru Ethernet
PRE - Preambulul constă într-o secvenţă alternantă de 1 şi 0 ce indică staţiilor
receptoare sosirea unui cadru
START - Delimitatorul de start al cadrului - conţine o secvenţă alternantă de 1 şi
0 şi care se termină cu doi de 1 consecutivi, indicând faptul că următorul bit
constituie începutul primului octet din adresa destinaţie ;
AD - Adresa destinaţie - identifică staţia ce trebuie să recepţioneze cadrul.
AS -Adresa sursă - adresa staţiei ce a emis cadrul ;
TIP/LUNGIME- indică numărul de biţi de date conţinuţi în câmpul de date al
cadrului.
DATE - o secvenţă de date de maxim 1500 de octeţi. Dacă lungimea cadrului de
date este inferioară valorii de 46 de octeţi, este nevoie să se completeze restul biţilor
până se ajunge la valoarea minimă impusă de standard (tehnică cunoscută sub
numele de padding) ;
CRC - semnalizează apariţia unor eventuale erori în cadrul de transmisie.
Arhitectura Ethernet ste o arhitectură populară deoarece oferă echilibru între viteză, preţ
şi instalare facilă.
Arhitectura Token Ring
Este integrată în sistemele mainframe, dar şi la conectarea calculatoarelor personale în
retea. Foloseşte o tehnologie fizică stea-cablată inel numită Token Ring. Astfel, văzută
din exterior reţeaua pare a fi proiectată ca o stea, calculatoarele fiind conectate la un
hub central, numit unitate de acces multiplu (MSAU- Multi Station Access Unit), iar în
interiorul echipamentului cablajul formează o cale de date circulară, creând un inel
logic.
Fig.2.2. Arhitectura Token-Ring
MSA
14
Arhitectura foloseşte topologia logică de pasare a jetonului. Inelul logic este creat astfel
de jetonul care se deplasează printr-un port al MSAU către un calculator. Dacă
respectivul calculator nu are date de transmis, jetonul este trimis înapoi către MSAU şi
apoi pe următorul port către următorul calculator. Acest proces continuă pentru toate
calculatoarele, dând astfel impresia unui inel fizic.
Foloseşte ca mediu de transmisie a datelor cablul torsadat, cablul coaxial sau fibra
optică
Arhitectura FDDI (Fiber Distributed Data Interface), bazată pe topologia logică
Token Ring, foloseşte fibra optică şi funcţionează pe o topologie fizică de tip inel
dublu. Inelul dublu este alcătuit dintr-un inel principal, folosit pentru transmiterea datelor,
şi un inel secundar, folosit în general pentru back-up (linie de siguranţă). Prin aceste
inele, traficul se desfăşoară în sensuri opuse. În mod normal, traficul foloseşte doar
inelul primar. În cazul în care acesta se defectează, datele o să circule în mod automat
pe inelul secundar în directie opusă. Un inel dublu suportă maxim 500 de calculatoare
pe inel. Lungimea totală a fiecărui inel este de 100 km şi se impune amplasarea unui
repetor care să regenereze semnalele la fiecare 2 km. Inelul principal oferă rate de
transfer de până la 100 Mbps, iar dacă cel de-al doilea inel nu este folosit pentru
backup, capacitatea de transmisie poate fi extinsă până la 200 Mbps.
În FDDI se întâlnesc două categorii de staţii, fiecare având două porturi prin care se
conectează la cele două inele:
staţii de clasă A, ataşate ambelor inele
staţii de clasă B ataşate unui singur inel
Fig.2.3. Reţea FDDI
Laborator 3.1 Arhitectura Ethernet
Competenţa1. Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să analizezi arhitectura Ethernet
15
Durata: 30 min
Tipul activităţii: Harta tip pânză de păianjen
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individiual sau pe grupe (2-3 elevi)
Sarcina de lucru: Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de
specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Arhitectura Ethernet şi organizaţi
informaţiile obţinute după modelul următor:
ARHITECTURA
ETHERNET
DEZVOLTATĂ
DE:
TOPOLOGII
UTILIZATE
MEDIU DE
TRANSMISIE
STRUCTURA
CADRULUI
ETHERNET
METODA DE
CONTROL A
ACCESULUI
16
Laborator 3.2 Arhitectura Token Ring
Competenţa1. Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să analizezi arhitectura Token Ring
Durata: 20 min
Tipul activităţii: Harta tip pânză de păianjen
Sugestii: activitatea se poate desfăşura individiual sau pe grupe (2-3 elevi)
Sarcina de lucru Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de
specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Arhitectura Token Ring şi organizaţi
informaţiile obţinute după modelul următor:
ARHITECTURA
TOKEN RING
FOLOSITĂ ÎN : TOPOLOGII
UTILIZATE
MEDIU DE
TRANSMISIE
MODUL DE
REPREZENTARE
METODA DE
CONTROL A
ACCESULUI
17
Lecția 4 Standarde pentru reţele Ethernet
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
Standardizarea asigură compatibilitatea echipamentelor care folosesc aceeaşi
tehnologie. Există numeroase organizaţii de standardizare, care se ocupă cu crearea de
standarde pentru reţelele de calculatoare.
IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers) este o asociaţie profesională
tehnică nonprofit fondată în 1884, formată din peste 3777000 de membrii din 150 de
tări, cu ocupaţii diferite – ingineri, oameni de ştiinţă, studenţi. IEEE este foarte cunoscut
pentru dezvoltarea standardelor pentru industria calculatoarelor şi electronicelor în
particular.
Pentru a asigura compatibilitatea echipamentelor într-o retea Ethernet, IEEE a dezvoltat
o serie de standarde recomandate producătorilor de echipamente Ethernet. Au fost
elaborate astfel:
Standarde pentru reţele cu cabluri
Standarde pentru reţele fără fir
Standarde pentru reţele cu cabluri
În cazul retelelor cu arhitectură Ethernet şi mediu de transmisie a datelor prin
cablu, a fost elaborat standardul IEEE 802.3
Au fost implementate o serie de tehnologii care respectă standardul Ethernet 802.3.
dintre acestea cele mai comune sunt: 10BASE-T, 100 BASE-TX (cunoscută şi sub
numele de Fast Ethernet deoarece dezvoltă o lăţime de bandă mai mare decât
precedenta), 1000BASE-T (cunoscută şi sub numele de Gigabit Ethernet), 10BASE-FL,
100BASE-FX, 1000BASE-SX, 1000BASE-LX
Numărul din partea stângă a simbolului ilustrează valoarea în Mbps a lăţimii de bandă a
aplicaţiei
Termenul BASE ilustrează faptul că transmisia este baseband – întreaga lăţime de
bandă a cablului este folosită pentru un singur tip de semnal
Ultimele caractere se referă la tipul cablului utilizat ( T-indică un cablu torsadat, F ,L si S
indică fibra optică)
Avantajele şi dezavantajele tehnologiilor Ethernet dezvoltate în medii de
transmisie prin cablu sunt ilustrate în tabela de mai jos:
18
Tehnologia Avantaje Dezavantaje
10BASE-T Costuri de instalare mici în
comparaţie cu fibra optică
Sunt mai uşor de instalat
decât cablurile coaxiale
Echipamentul şi cablurile
sunt usor de îmbunătăţit
Lungimea maximă a unui
segment de cablu este de
doar 100 m
Cablurile sunt susceptibile
la interferenţe electromag-
netice
100BASE-TX Costuri de instalare mici în
comparaţie cu fibra optică
Sunt mai uşor de instalat
decât cablurile coaxiale
Echipamentul şi cablurile
sunt usor de îmbunătăţit
Lătimea de bandă este de
10 ori mai mare decât în
cazul tehnologiilor
10BASE-T
Lungimea maximă a unui
segment de cablu este de
doar 100 m
Cablurile sunt susceptibile
la interferenţe electromag.-
netice
1000BASE-T Lătimea de bandă de până
la 1 GB
Suportă interoperabilitatea
cu 10BASE-T si cu
100BASE-TX
Lungimea maximă a unui
segment de cablu este de
doar 100 m
Cablurile sunt susceptibile
la interferenţe electromag-
netice
Cost ridicat pentru plăci de
reţea si switch-uri Gigabit
Ethernet
Necesită echipament su-
plimentar
Standarde Ethernet pentru reţele fără fir
19
În cazul reţelelor cu arhitectură Ethernet şi mediu de transmisie a datelor fără fir,
IEEE a elaborat standardul IEEE 802.11 sau Wi-Fi. Acesta este compus dintr-un grup
de standarde , pentru care sunt specificate frecvenţa semnalelor de transmisie radio,
lăţimea de bandă , raza de acoperire şi alte capabilităţi :
Lătime bandă Frecventă Raza de
actiune Interoperabilitate
IEEE 802.11a
Până la 54
Mbps 5 GHz 45,7 m
Incompatibil cu
IEEE 802.11b,
IEEE 802.11g,
IEEE 802.11n
IEEE 802.11b
Până la 11
Mbps 2,4 GHz 91 m
Compatibil cu
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g
Până la 54
Mbps 2,4 GHz 91 m
Compatibil cu
IEEE 802.11b
IEEE 802.11n
Până la 540
Mbps 2,4 GHZ 250 m
Compatibil cu
IEEE 802.11b și
cu IEEE 802.11g
20
Modelul OSI
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
Modul de comunicare în reţea a două calculatoare respectă următorul principiu: nivelul
n al unui calculator nu poate comunica direct cu nivelul n al altui calculator ci doar prin
nivelul inferior. Prin urmare, se presupune că regulile folosite în comunicare se numesc
protocoale de nivel n.
Conceptul de model de date a fost implementat cu scopul de a separa funcţiile
protocoalelor de comunicaţie pe niveluri uşor de administrat şi de înţeles, astfel
încât fiecare nivel să realizeze o funcţie specifică în procesul de comunicare în reţea.
Conceptul de nivel este folosit pentru a descrie acţiunile şi procesele ce apar în timpul
transmiterii informaţiilor de la un calculator la altul.
Într-o reţea, comunicarea are loc prin transferul de informaţii de la un calculator-sursă
spre un calculator-destinaţie. Informaţiile care traversează reţeaua sunt referite ca date,
pachete sau pachete de date.
Modelul OSI (Open Systems Interconnect)
A fost creat de Organizaţia Internaţională de Standardizare (International Standards
Organization - ISO ) cu scopul de a standardiza modul în care echipamentele comunică
în reţea, şi a fost definit în standardul ISO 7498-1 . Modelul OSI are 7 niveluri şi este cel
mai frecvent utilizat de producătorii de echipamente de reţea.
În modelul OSI, la transferul datelor, se consideră că acestea traversează virtual de sus
în jos nivelurile modelului OSI al calculatorului sursă şi de jos în sus nivelurile
modelului OSI al calculatorului destinaţie.
21
Nivelul Aplicaţie asigură interfaţa cu aplicaţiile utilizator şi transferul informaţional
între programe. La acest nivel se defineşte accesul aplicaţiilor la serviciile de
reţea şi implicit comunicaţia între două sau mai multe aplicaţii.
Nivelul Prezentare se ocupă de sintaxa şi semantica informaţiilor transmise între
aplicaţii sau utilizatori. La acest nivel se realizează conversia datelor din formatul
abstract al aplicaţiilor în format acceptat de reţea, compresia şi criptarea datelor
pentru a reduce numărului de biţi ce urmează a fi transmişi, redirecţionarea datelor pe
baza de cereri.
Nivelul Sesiune asigură stabilirea, gestionarea şi închiderea sesiunilor de
comunicaţie între utilizatorii de pe două staţii diferite. Prin sesiune se înţelege
dialogul între două sau mai multe entităţi. Nivelul sesiune sincronizează dialogul
între nivelurile sesiune ale entităţilor şi gestionează schimbul de date între acestea. În
plus, acest nivel oferă garanţii în ceea ce priveşte expedierea datelor, clase de servicii
şi raportarea erorilor. În câteva cuvinte, acest nivel poate fi asemuit cu dialogul uman.
Nivelul Transport este nivelul la care are loc segmentarea şi reasamblarea
datelor. El furnizează un serviciu pentru transportul datelor către nivelurile
superioare, şi în special caută să vadă cât de sigur este transportul prin reţea. Nivelul
transport oferă mecanisme prin care stabileşte, întreţine şi ordonă închiderea circuitelor
virtuale; detectează “căderea” unui transport şi dispune refacerea acestuia; controlează
fluxul de date pentru a preveni rescrierea acestora. Sarcina principală a nivelului
transport este aceea de refacere a fluxului de date la destinaţie, deoarece datele sunt
fragmentate în segmente mai mici, cu rute diferite prin reţeaua de comunicaţii.
În cazul utilizării protocolului IP pe nivelul reţea, sunt disponibile două protocoale la
nivelul transport:
TCP, Transmision Control Protocol este un protocol bazat pe conexiune, în care
pentru fiecare pachet transmis se aşteaptă o confirmare din partea echipamentului
de destinaţie. Transmisia următorului pachet nu se realizează dacă nu se primeşte
confirmarea pentru pachetul transmis anterior.
UDP, User Datagram Protocol este folosit în situaţiile în care eficienţa şi viteza
transmisiei sunt mai importante decât corectitudinea datelor, de exemplu în reţelele
multimedia, unde pentru transmiterea către clienţi a informaţiilor de voce sau
imagine este mai importantă viteza (pentru a reduce întreruperile în transmisie)
decât calitatea. Este un protocol fără conexiuni, semnalarea erorilor sau reluărilor
fiind asigurată de nivelul superior, iar datele transmise nu sunt segmentate.
Nivelul Reţea Este unul dintre cele mai complexe niveluri; asigură conectivitatea
şi selecţia căilor de comunicaţie între două sisteme ce pot fi localizate în zone
geografice diferite. La acest nivel, se evaluează adresele sursă si destinaţie si se fac
translatările necesare între adrese logice (IP) şi fizice (MAC). Funcţia principală a
acestui nivel constă în dirijarea pachetelor între oricare două noduri de reţea. Cu alte
cuvinte, nivelul reţea realizează „rutarea” (direcţionarea) pachetelor de date prin
infrastructura de comunicaţii, această operaţie fiind efectuată la nivelul fiecărui nod de
22
comunicaţie intermediar. Nivelul reţea asigură interfaţa între furnizorul de servicii şi
utilizator, serviciile oferite fiind independente de tehnologia subreţelei de comunicaţie.
Nivelul Legăturii de date gestionează transmisia biţilor de date, organizaţi în
cadre, fără erori nedetectate, relativ la o anumită linie de transmisie. Schimbul de
cadre între sursă şi destinatar presupune trimiterea secvenţială a acestora urmată de
cadre de confirmare a recepţiei. Principalele atribuţii ale acestui nivel au în vedere
controlul erorilor, controlul fluxului informaţional şi gestiunea legăturii.
Acest nivel este format din două subnivele:
- MAC (Medium Access Control) – control al accesului la mediu
- LLC (Logical Link Control) – legatura logică de date
Nivelul Fizic, este nivelul la care biţii sunt transformaţi în semnale (electrice,
optice) Standardele asociate nivelului fizic conţin specificaţii electrice (parametrii
de semnal, proprietăţi ale mediului de comunicaţie) şi mecanice (conectică, cabluri). Ca
atribuţii nivelul fizic se ocupă de codarea şi sincronizarea la nivel de bit, delimitând
lungimea unui bit şi asociind acestuia impulsul electric sau optic corespunzător
canalului de comunicaţie utilizat. La acest nivel se definesc:
tipul de transmitere şi recepţionare a şirurilor de biţi pe un canal de comunicaţii
topologiile de reţea
tipurile de medii de transmisiune : cablu coaxial, cablu UTP, fibră optică, linii
închiriate de cupru etc.
modul de transmisie: simplex, half-duplex, full-duplex
standardele mecanice şi electrice ale interfeţelor
este realizată codificarea şi decodificarea şirurilor de biţi
este realizata modularea şi demodularea semnalelor purtătoare (modem-uri).
Modelul OSI Nivelul Descriere
Aplicaţie 7 Asigură interfaţa cu utilizatorul
Prezentare 6 Codifică şi converteşte datele
Sesiune 5 Construieşte, gestionează şi închide o
conexiune între o aplicaţie locală şi una la
distanţă
Transport 4 Asigură transportul sigur şi menţine fluxul de
23
date dintr-o reţea
Reţea 3 Asigură adresarea logică şi domeniul de
rutare
Legătură de date 2 Pachetele de date sunt transformate în octeţi
şi octeţii în cadre.
Asigură adresarea fizică şi procedurile de
acces la mediu
Fizic 1 Mută şiruri de biţi între echipamente
Defineşte specificaţiile electrice şi fizice ale
echipamentelor
Modelul TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol)
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi
standardele reţelelor de date
Modelul de referinţă TCP/IP a fost creat de cercetătorii din U.S.Department of Defense
(DoD), este folosit pentru a explica suita de protocoale TCP/IP, şi are 4 niveluri:
Protocoalele de nivel Aplicaţie oferă servicii de reţea aplicaţiilor utilizator cum ar
fi browserele web şi programele de e-mail. Câteva exemple de protocoale
definite la acest nivel sunt TELNET, FTP, SMTP, DNS, HTTP
Protocoalele la nivel Transport oferă administrarea de la un capăt la altul a
transmisiei de date. Una din funcţiile acestor protocoale este de a împărţi datele
în segmente mai mici pentru a fi transportate uşor peste reţea. La nivelul
Transport funcţionează protocoalele TCP(Transmission Control Protocol) şi UDP(User
Datagram Protocol) Acest nivel oferă servicii de transport între sursă şi destinaţie,
stabilind o conexiune logică între sistemul emiţător şi sistemul receptor din reţea
24
Protocoalele la nivel Internet operează la nivelul trei (începând de sus) al
modelului TCP/IP. Aceste protocoale sunt folosite pentru a oferi conectivitate
între staţiile din reţea. La nivelul Internet funcţionează protocolul IP (Internet
Protocol) Nivelul Internet are rolul de a permite sistemelor gazdă să trimită pachete în
orice reţea şi să asigure circulaţia independentă a pachetelor până la destinaţie.
Pachetele de date pot sosi într-o ordine diferită de aceea în care au fost transmise,
rearanjarea lor în ordine fiind sarcina nivelurilor superioare
Protocoalele de nivel Acces reţea descriu standardele pe care staţiile le folosesc
pentru a accesa mediul fizic. Standardele şi tehnologiile Ethernet IEEE 802.3,
precum şi CSMA/CD şi 10BASE-T sunt definite pe acest nivel. Nivelul Acces
reţea – se ocupă de toate conexiunile fizice pe care trebuie să le străbată pachetele IP
pentru a ajunge în bune condiţii la destinaţie.
Cele patru niveluri realizează funcţiile necesare pentru a pregăti datele înainte de a fi
transmise pe reţea. Un mesaj porneşte de la nivelul superior (nivelul Aplicaţie) şi
traversează de sus în jos cele patru niveluri până la nivelul inferior (nivelul Acces reţea).
Informaţiile din header sunt adăugate la mesaj în timp de acesta parcurge fiecare nivel,
apoi mesajul este transmis. După ce ajunge la destinaţie, mesajul traversează din nou,
de data aceasta de jos în sus fiecare nivel al modelului TCP/IP. Informaţiile din header
care au fost adăugate mesajului sunt înlăturate în timp ce acesta traversează nivelurile
destinaţie.
Modelul TCP/IP Stratul Descriere
Aplicaţie 4 La acest nivel
funcţionează protocoalele
la nivel înalt ( SMTP şi
FTP)
Transport 3 La acest nivel are loc
controlul de debit/flux şi
funcţionează protocoalele
de conexiune
Internet 2 La acest nivel are loc
adresarea IP
Acces reţea 1 La acest nivel are loc
adresarea după MAC şi
componentele fizice ale
reţelei
Dacă am compara modelul OSI cu modelul TCP/IP, am observa că între ele există o
serie de asemănări dar şi deosebiri.
25
Ambele modele de date descriu procesul de comunicaţie a datelor în reţea pe nivele şi
ambele conţin nivelele Aplicaţie şi Transport, cu funcţii asemănătoare. Spre deosebire
de modelul OSI care foloseşte şapte niveluri, modelul TCP/IP foloseşte patru Astfel,
nivelurile OSI sesiune şi prezentare sunt tratate de pe nivelul TCP/IP aplicaţie,
respectiv, nivelurile OSI legătură de date şi fizic de nivelul acces reţea. Modelul OSI
este folosit pentru dezvoltarea standardelor de comunicaţie pentru echipamente şi
aplicaţii ale diferiţilor producători, pe când modelul TCP/IP este folosit pentru suita de
protocoale TCP/IP.
Modelul de referinţă OSI Modelul TCP/IP
Fig 4.1.Modelele de date OSI şi TCP/IP
Laborator 4.1 Modelul OSI
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să enumeri nivelele modelui OSI
- vei fi capabil să defineşti nivelele modelui OSI
Durata: 10 min
Tipul activităţii: Imperechere
Sugestii: activitatea se va va desfăşura individual
26
Sarcina de lucru completaţi tabelul cu numărul şi denumirea nivelului dintre cuvintele
scrise înclinat corespunzătoare fiecărui enunţ:
Fizic, Legătură de date, Reţea, Transport, Sesiune, Prezentare, Aplicaţie, 1,2,3, 4, 5,
6,7
Modelul OSI(Denumirea) Nivelul
(Nr.)
Descriere
Codifică şi converteşte datele
Construieşte, gestionează şi închide o
conexiune între o aplicaţie locală şi una la
distanţă
Mută şiruri de biţi între echipamente
Defineşte specificaţiile electrice şi fizice ale
echipamentelor
Asigură adresarea logică şi domeniul de
rutare
Asigură interfaţa cu utilizatorul
Asigură transportul sigur şi menţine fluxul de
date dintr-o reţea
Pachetele de date sunt transformate în octeţi
şi octeţii în cadre.
Asigură adresarea fizică şi procedurile de
acces la mediu
Laborator 4.2 Descrierea modelului OSI
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să analizezi fiecare nivel al modelui OSI
Durata: 20 min
27
Tipul activităţii: Harta tip pânză de păianjen
Sugestii: activitatea se poate desfăşura individiual sau pe grupe (2-3 elevi)
Sarcina de lucru Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de
specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Modelul OSI şi organizaţi informaţiile
obţinute după modelul următor:
Laborator 4.3 Modelul TCP/IP
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să enumeri nivelele modelui TCP/IP
- vei fi capabil să defineşti nivelele modelui TCP/IP
Durata: 10 min
Tipul activităţii: Împerechere
MODELUL OSI
FIZIC REŢEA
SESIUNE
PREZENTARE
APLICAŢIE
TRASPORT
LEGĂTURĂ
DE DATE
28
Sugestii: acitivitatea se desfăşoară individual
Sarcina de lucru completaţi tabelul cu numărul şi denumirea nivelului dintre cuvintele
scrise înclinat corespunzătoare fiecărui enunţ:
Acces reţea, Internet, Transport, Aplicaţie, 1, 2,3, 4
Modelul
TCP/IP(denumirea)
Nivelul
(Nr.)
Descriere
La acest nivel are loc adresarea IP
La acest nivel funcţionează protocoalele la
nivel înalt ( SMTP şi FTP)
La acest nivel are loc adresarea după MAC şi
componentele fizice ale reţelei
La acest nivel are loc controlul de debit/flux şi
funcţionează protocoalele de conexiune
Laborator 4.4 Descrierea modelului TCP/IP
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să analizezi modelul TCP/IP
Durata: 10 min
Tipul activităţii: Harta tip pânză de păianjen
Sugestii: activitatea se poate desfăşura individiual sau pe grupe (2-3 elevi)
Sarcina de lucru Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de
specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Modelul TCP/IP şi organizaţi
informaţiile obţinute după modelul următor:
29
Lecția 5 Structura unei adrese IP
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează protocolul TCP/IP
O adresă este un număr sau o înşiruire de caractere care identifică în mod
unic un echipament conectat într-o reţea, servind la comunicarea cu celelalte
echipamente ale reţelei.
Cu ajutorul adresei, un calculator poate fi localizat într-o reţea de către altul. Un
calculator poate fi conectat simultan la mai multe reţele. În acest caz, acesta va avea
asociate mai multe adrese, fiecare adresă îl va localiza în una din reţelele la care este
conectat.
Adresa fizică - cum este adresa MAC (Media Access Control) atribuită plăcii de
reţea - este o adresă care este fixă, nu poate fi schimbată – cum este pentru o
persoană , de exemplu, codul numeric personal
Adresa logică - Adresa IP (Internet Protocol), sau adresa de reţea – este
atribuită fiecărei staţii de către administratorul de reţea şi poate fi regenerată -
cum ar fi pentru o persoană, de exemplu, adresa la care locuieşte.
Adresarea IPv4
Adresa IPv4 este o versiune pe 32 de biţi a adresei IP. Este formată din 32 de
cifre binare (1 si 0), grupate în patru bucăţi de câte 8 biţi, numiţi octeţi. Pentru a
MODELUL
TCP/IP
ACCES REŢEA INTERNET
TRANSPORT
APLICAŢIE
30
putea fi citită de către oameni, fiecare octet este reprezentat prin valoarea sa zecimală,
separat de ceilalţi octeţi prin câte un punct. Altfel spus, este formată din patru numere
zecimale cuprinse între 0 şi 255 şi separate prin puncte.
De exemplu, reprezentarea în binar: “01111101 00001101 01001001 00001111”
corespunde reprezentării zecimale: ”125.13.73.15.”
O adresă IP este un tip de adresare ierarhică şi din acest motiv este compusă din două
părţi. Prima parte - Reţea - identifică reţeaua căreia îi aparţine un echipament şi a doua
parte - Gazdă - identifică în mod unic dispozitivul conectat la reţea.
Zona Reţea
Gazdă
Biţi
octeţi 1 2 3 4
Fig 6.1. Structura unei adrese IP pe 32 de biţi
Astfel, orice adresă IP identifică un echipament din reţea şi reţeaua căruia îi aparţine.
Într-o reţea, gazdele pot comunica între ele doar dacă au acelaşi identificator de reţea.
Dacă au identificatori de reţea diferiţi comunicarea se face prin intermediul unor
dispozitive specializate în conexiuni.
Adresele IP care au toţi biţii identificatorului gazdă egali cu 0 sunt rezervate
pentru adrese de reţea.
Adresele IP care au toţi biţii identificatorului gazdă egali cu 1 sunt rezervate
pentru adrese de broadcast. Adresa de broadcast permite unei staţii din reţea să
transmită date simultan către toate echipamentele din reţea (să difuzeze)
Teoretic, adresarea IPv4 acoperă adrese (in baza 10) intre 0.0.0.0 si 255.255.255.255,
în total în număr de 232
Adresarea IPv6
La sfârşitul anilor 90’ s-a răspândit vestea că adresele IP în clasă B vor fi epuizate, fapt
ce ar fi condus la compromiterea sistemului de adresare pe Internet, singura soluţie
viabilă pe termen lung fiind reprezentată de crearea unui nou IP cu adresare pe 128 de
biţi (IPv6-Internet Protocol versiunea 6 sau IPng – Internet Protocol New Generation).
Versiunea 6 de IP măreşte numărul de adrese viabile la 2128 .
Clase de adrese IP
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează protocolul TCP/IP
31
Pentru a gestiona eficient adresele IP acestea au fost împărţite în clase care diferă prin
numărul de biţi alocaţi pentru identificarea reţelei respectiv numărul de biţi alocaţi pentru
identificarea unui dispozitiv (gazda, staţia, host) în cadrul unei reţele. Există cinci clase
de adrese IP: A, B, C, D si E.
Clasa A – primul bit are valoarea 0, primul octet este alocat pentru identificarea
reţelei, următorii trei octeţi sunt alocaţi pentru identificarea gazdei - pentru reţele
mari, folosite de companii mari şi de unele ţări.
REŢEA GAZDĂ GAZDĂ GAZDĂ
Clasa B - primii doi biţi au valoarea 10, primii doi octeţi sunt alocaţi pentru
identificarea reţelei, următorii doi octeţi sunt alocaţi pentru identificarea gazdei -
pentru reţele de dimensiuni medii, cum ar fi cele folosite în universităţi
REŢEA REŢEA GAZDĂ GAZDĂ
Clasa C - primii trei biţi au valoarea 110, primii trei octeţi sunt alocaţi pentru
identificarea reţelei, ultimul octet este alocat pentru identificarea gazdei - pentru
reţele de dimensiuni mici, atribuite de furnizorii de servicii de Internet clienţilor lor
REŢEA REŢEA REŢEA GAZDĂ
Clasa D – primii patru biţi au valoarea 1110, toţi cei patru octeţi sunt alocaţi
pentru identificarea reţelei - folosită pentru multicast
REŢEA REŢEA REŢEA REŢEA
Clasa E – folosită pentru testare
Adrese private
32
IANA (Internet Asigned Numbers Authority) a definit ca spaţiu de adresare privată
intervalele:10.0.0.0 - 10.255.255.255 (clasa A), 172.16.0.0 - 172.31.255.255(clasaB),
192.168.0.0 - 192.168.255.255 (clasa C)
Totodată intervalul 169.254.0.0 -169.254.255.255 este rezervat pentru adresarea IP
automată privată (APIPA - Automatic Private IP Addressing) utilizată pentru alocarea
automată a unei adrese IP la instalarea iniţiala a protocolului TCP/IP peste anumite
sisteme de operare . Adresele private sunt ignorate de către echipamentele de rutare
ele putând fi utilizate pentru conexiuni nerutate, in reţelele locale. Pentru clasele A,
adresa de retea 127.0.0.1 este de asemenea rezervată pentru teste in bucla închisă.
Restul adreselor au statutul de adrese IP publice beneficiind de vizibilitate potenţială la
nivelul reţelei mondiale Internet.
Laborator 5.1 Adresa fizică şi logică
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să defineşti adresa fizică şi logică
Durata: 10 min
Tipul activităţii: Împerechere (Potrivire)
Sugestii: acitivitatea se desfăşoară individual
Sarcina de lucru completaţi tabelul cu denumirile corecte dintre cuvintele scrise înclinat
corespunzătoare fiecărui enunţ (fiecare enunţ are mai multe denumiri):
Adresa fizica, Adresa logică, Adresa MAC, Adresa IP, Adresa de reţea
Adresa Descriere
Este atribuită fiecărei staţii de către administratorul de
reţea şi poate fi regenerată
Atribuită plăcii de reţea - este o adresă care este fixă, nu
poate fi schimbată
33
Laborator 5.2 Adresarea Ipv4
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să prezinţi adresarea Ipv4 şi Ip6
Durata: 40 min
Tipul activităţii: Expansiune
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-4 elevi)
Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să trateze adresarea Ipv4 pe baza
următoarelor idei:
- descrierea adresării Ipv4
- structura
- exemplu de adresare
- descrierea adresării Ipv6
Dimensiunea eseului trebuie să fie de minim o pagină, iar durata de lucru să nu
depăşească 40 de min.
Pentru realizarea eseului consultaţi Fişa de documentare 5.1 precum şi sursele de pe
Internet.
Lecția 6 Adresarea IP în subreţele
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează protocolul TCP/IP
De multe ori, în practică, administratorii de reţea sunt nevoiţi să împartă o reţea în mai
multe reţele LAN de dimensiuni mai mici (subreţele). Împărţirea logică a unei reţele în
subreţele se întâlneşte sub numele de subnetare.
34
Deoarece gazdele dintr-o subreţea „se văd” numai între ele înseamnă că
trebuie să se definească punctul de ieşire/intrare în reţea, adică o adresa IP din
interiorul subreţelei respective asociată dispozitivului de rutare (interconectarea
cu alte subreţele). Acest punct comun sistemelor din subreţea se numeşte poartă de
acces (gateway).
Adresele pentru subreţele sunt unice, au 32 de biţi, şi conţin trei identificatori
Reţea Subreţea Gazdă
Reţea: numărul de indentificare a reţelei
Subreţea: numărul de indentificare a subreţelei
Gazdă: numărul de identificare a gazdei.
Pentru a crea o subreţea, administratorul va împrumuta un număr de minim 2 biţi din
secţiunea gazdă a unei clase şi să îi folosească în cadrul câmpului subreţea. Dacă s-ar
împrumuta un singur bit, am ajunge în situaţia de a avea doar o adresă de reţea (pt val
0 a bitului împrumutat) şi o adresă de broadcast(pentru val 1). Din acelaşi motiv, în
zona gazdă trebuie să rămână minim 2 biţi.
Pentru a asigură inter-vizibiliatea dispozitivelor dintr-o subreţea s-a introdus noţiunea de
mască de (sub)reţea.
Termenul de mască de subreţea (subnet mask), sau prefix, se referă la un
identificator care este tot un număr pe 32 de biţi, ca şi adresa IP, şi care are
rolul de a indica partea dintr-o adresă IP care este identificatorul reţelei,
partea care este identificatorul subreţelei şi partea care este identificatorul staţiei. La
măştile de subreţea, biţii din porţiunea reţea şi subreţea au valoarea 1, iar cei din
porţiunea staţie, au valoarea 0. Biţi folosiţi pentru a defini reţeaua şi subreţeaua
formează împreună prefixul extins de reţea.
Măştile de reţea implicite pentru clasele A, B şi C sunt ilustrate în tabelul de mai jos:
Clasa Masca de reţea implicită Număr de gazde
A 255.0.0.0 224-2
B 255.255.0.0 216-2
C 255.255.255.0 28-2
35
Să luăm ca exemplu o adresă 193.234.57.34, care este o adresă IP de clasă C cu
masca de subreţea 255.255.255.224. Valoarea 224 a ultimului octet a măştii, care este
diferită de 0 ne sugerează faptul că staţia face parte dintr-o subreţea.
Mască de subreţea Baza 10 255 255 255 224
Baza 2 11111111 11111111 111111111 11100000
Cum ultimul octet din masca de subreţea are valoarea 224(10)= 11100000(2), primii trei
biţi au valoarea 1, ceea ce înseamnă că porţiunea reţea a fost extinsă cu 3 biţi,
ajungând la un total de 27, în timp ce numărul biţilor atribuiţi gazdelor, şi care au
valoarea 0, a fost redus la 5.
Numărul de subreţele posibile matematic depinde de tipul clasei din care face
parte segmentul de adrese IP care este subnetat. De fiecare dată când se
împrumută câte 1 bit din porţiunea gazdă a unei adrese, numărul subreţelelor
create creşte cu 2 la puterea numărului de biţi împrumutaţi. Prima şi ultima subreţea fac
parte din categoria celor rezervate, fiind deci inutilizabile. De fiecare dată când se
împrumută 1 bit din porţiunea gazdă a unei adrese, numărul adreselor disponibile
pentru o subreţea se reduce cu o putere a lui 2. În cazul subreţelelor, prima adresă
(numele subreţelei, toti biţii măştii cu valoarea „1”) şi ultima (adresa de trimitere multiplă,
broadcast, toţi biţii măstii pe „0”) nu sunt folosibile pentru adresarea gazdelor, deci la
fiecare subreţea „se pierd” două adrese. La o subreţea de 4 adrese 2 nu sunt
exploatabile, iar o subreţea de 2 adrese nu are sens.
De exemplu, pentru adresele din clasa C, cu masca de reţea 255.255.255.224, se pot
obţine 8 subreţele (23) din care doar 6 sunt utilizabile, numărul maxim al gazdelor
pentru fiecare subreţea este de 32(25) din care doar 30 sunt utilizabile.
În tabelul de mai jos este exemplificată împărţirea în subreţele a reţelelor de clasă C
Număr de biţi
împrumutaţi
identificatorului
de reţea
Masca de
subreţea
Număr de
adrese de
subreţea
utilizabile
Număr de
adrese-gazdă
pe subreţea
2 255.255.255.192 2 62
3 255.255.255.224 6 30
4 255.255.255.240 14 14
5 255.255.255.248 30 6
6 255.255.255.252 62 2
36
Adresa subreţelei din care face parte o staţie se calculează înmulţind logic în
binar (aplicând operatorul logic AND) adresa IP a staţiei cu masca de subreţea.
Porţiunea gazdă a adresei se pierde pentru ca devine 0.
De exemplu, pentru staţia cu adresa IP 192.168.100.40, cu masca de reţea
255.255.255.224 se poate calcula adresa subreţelei din care face parte astfel:
Prin
urmare, staţia exemplificată face parte din subreţeaua 192.168.100.32
Subnetarea într-un număr dat de subreţele
De exemplu, se cere să subnetăm reţeaua 192.168.100.0 (care este o reţea de clasă C)
în 8 subreţele .
Masca de reţea implicită este
255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.000000000)
Va trebui să sacrificăm 3 biţi din secţiunea gazdă, pentru a forma profilul extins de
reţea. Ultimul octet al măştii de subreţea va avea valoarea în binar 11100000 adică
valoarea 224 în zecimal. Prin urmare, masca de subreţea va fi
255.255.255.224 (11111111.111111111.11111111.111000000)
Din 256 (echivalentul lui 28) scădem valoarea zecimală a ultimului octet din masca de
subreţea:
256-224=32
Adresele de subreţea vor fi multiplu de 32
Adresa IP gazdă
192.168.100.40
11000000 10101000 01100100 00101000
AND
Masca de
subreţea
255.255.255.224
11111111 11111111 11111111 11100000
=
Subreţea
192.168.100.32
11000011 10101000 01100100 00100000
37
Subreţea Adresa IP a
subreţelei
Adresele gazdelor Adresa de broadcast
Baza 192.168.100.0
Subreţea 0 192.168.100.0 Rezervat Nici una
Subreţea 1 192.168.100.32 .33 la.62 192.168.100.63
Subreţea 2 192.168.100.64 .65 la .94 192.168.100.95
Subreţea 3 192.168.100.96 .97 la .126 192.168.100.127
Subreţea 4 192.168.100.128 .129 la .158 192.168.100.159
Subreţea 5 192.168.100.160 .161 la .190 192.168.100.191
Subreţea 6 192.168.100.192 .193 la .222 192.168.100.223
Subreţea 7 192.168.100.224 Rezervat Nici una
Subreşele 0 si 7, nu sunt în mod normal utilizabile, ele făcând parte din categoria celor
rezervate. Adresele IP ale subreţelelor sunt definite incrementând valoarea zecimală a
ultimului octet cu 32. Adresele gazdelor din fiecare subreţea se obţin incrementând
valoarea zecimală a ultimului octet cu 1.Sunt posibile 32 de adrese, prima şi ultima fiind
însă rezervate aşa cum s-arătat anterior. Rezultă un număr utilizabil de 30 de gazde
pentru fiecare subreţea.
Un dispozitiv cu adresa IP 192.168.100.33 ar fi prima gazdă din subreţeaua 1.
Următoarele gazde ar fi numerotate până la 192.168.100.62, moment în care
subreţeaua ar fi complet populată şi nu ar mai putea fi adăugate noi gazde.
Laborator 6 Descrierea serviciului DNS
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează protocolul TCP/IP
DNS (Domain Name System) – este un serviciu care permite referirea calculatoarelor
gazdă cu ajutorul adresei literale.
Adresa literală conţine succesiuni de nume asociate cu domenii, subdomenii sau tipuri
de servicii. Acest mod de adresare este utilizat exclusiv de nivelul aplicaţie şi este util
deoarece permite operatorului uman să utilizeze o manieră prietenoasă şi comodă de
localizare a informaţiilor. Forma generala a unei astfel de adrese este:
38
[tip_serviciu].[nume_gazda].[subdomeniu2].[subdomeniu1].[domeniu].[tip_domeniu]
Exemple: www.edu.ro, http://cisco.netacad.net etc
Practic, serviciul DNS transformă adresa IP într-o adresă literală, şi invers. Privit în
amănunt, DNS este un soft care gestionează şi controlează o bază de date distribuită,
constituită dintr-o sumă de fişiere memorate pe calculatoare diferite-localizate în spaţii
geografice diferite, ca pe o singură bază de date.
CERERE CLIENT
www.concursuri.ro
concursuri.com
RĂSPUNS SERVER DNS
Concursuri.com=172.123.84.17
Returnează rezultatul către client
Fig 6.1. Formularea unei cereri către un server DNS
Conform figurii de mai sus, clientul doreşte să acceseze de pe calculatorul său personal
pagina web www.concursuri.ro , această cerere este trimisă unui server DNS care o
analizează şi returnează ca rezultat adresa IP a staţiei care găzduieşte site-ul solicitat.
În principiu, DNS este alcătuit din trei componente:
Spaţiul numelor de domenii – reprezintă informaţia conţinută în baza de date,
structurată ierarhic.
Servere de nume – programe server care stochează informaţia DNS şi răspund
cererilor adresate de alte programe
Resolverele – programe care extrag informaţiile din serverele de nume ca
răspuns la cererile unor clienţi
Pentru a stabili corespondenţa dintre un nume şi o adresă IP, programul de aplicaţie
apelează un resolver, transferându-I numele ca parametru, resolverul trimite un pachet
UDP (printr-un protocol de transport fără conexiune) la serverul DNS local, care caută
numele şi returnează adresa IP către resolver, care o trimite mai departe apelantului.
Înarmat cu adresa IP, programul poate stabili o conexiune TCP cu destinaţia sau îi
poate trimite pachete UDP.
În continuare ne vom referi mai în amănunt la spaţiul numelor de domenii.
Internetul este divizat în peste 200 de domenii de nivel superior, fiecare domeniu
superior este divizat la rândul său în subdomenii, acestea la rândul lor în alte
subdomenii, etc. Domeniile de pe primul nivel se împart în două categorii: generice
(com, edu, gov, int, mil, net, org) şi de ţări (cuprind câte o intrare pentru fiecare ţară, de
exemplu pentru România : ro).
Fiecărui domeniu, fie că este un calculator-gazdă, fie un domeniu superior, îi poate fi
asociată o mulţime de înregistrări de resurse (resource records). Deşi înregistrările de
39
resurse sunt codificate binar, în majoritatea cazurilor ele sunt prezentate ca text, câte o
înregistrare de resursă pe linie. Un exemplu de format este:
Nume_domeniu Timp_de_viaţă Clasă Tip Valoare
Nume_domeniu precizează domeniul căruia i se aplică înregistrarea. În mod
normal există mai multe înregistrări pentru fiecare domeniu
Timp_de_viaţă exprimă, în secunde, cât de stabilă este înregistrarea. De
exemplu, un timp de 60 de secunde este considerat a fi scurt, iar informaţia
instabilă, pe când o valoare de ordinul a 80000 de secunde este o valoare mare,
informaţia este considerată stabilă.
Tip precizează tipurile înregistrării. Cele mai importante tipuri sunt prezentate mai
jos:
Tip Semnificaţie
A Adresa IP a unui sistem gazdă
MX Schimb de poştă
NS Server de nume
CNAME Nume canonic
PTR Pointer
Înregistrarea A păstrează adresa IP a calculatorului gazdă
MX precizează numele calculatorului gazdă pregătit să accepte poşta electronică pentru
domeniul specificat. Dacă cineva doreşte de exemplu să trimită un mail lui
[email protected], calculatorul care trimite trebuie să găsească un server la edu.ro dispus să
accepte mail. Această informaţie poate fi furnizată de înregistrarea MX
NS specifică serverele de nume. De exemplu fiecare bază de date DNS are în mod
normal o înregistrare NS pentru fiecare domeniu de pe primul nivel.
Înregistrările CNAME permit crearea pseudonimelor. De exemplu, o persoană
familiarizată cu atribuirea numelor în Internet, care doreşte să trimită un mesaj unei
persoane al cărui nume de conectare la un sistem de calcul din departamentul de
calculatoare din cadrul Ministerului Educaţiei este paul, poate presupune că adresa
[email protected] este corectă. De fapt, această adresă nu este corectă, domeniul
departamenului de calculatoare de la Ministerul Educaţiei fiind depc.edu. Ca un serviciu
pentru cei care nu ştiu acest lucru, totuşi, se poate genera o intrare CNAME pentru a
dirija persoanele şi programele în direcţia corectă.
40
Tipul PTR se referă, la fel ca şi CNAME la alt nume. Spre deosebire de CNAME care
este în realitate o macro-definiţie, PTR este un tip de date , utilizată în practică pentru
asocierea unui nume cu o adresă IP, pentru a permite căutarea adresei IP şi obţinerea
numelui sistemului de calcul corespunzător. Acest tip de căutări se numesc căutări
inverse (reverse lookups).
Valoare poate fi un număr, un nume de domeniu sau un cod ASCII
Lecția 7 Protocoale TCP/IP
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează protocolul TCP/IP
Un protocol de reţea reprezintă un set de reguli care guvernează comunicaţiile
între echipamentele conectate într-o reţea. Specificaţiile protocoalelor definesc
formatul mesajelor care sunt transmise şi care sunt primite asigurând totodată şi
sincronizarea. Sincronizarea asigură un anumit interval de timp maxim pentru livrarea
mesajelor, astfel încât calculatoarele să nu aştepte nedefinit sosirea unor mesaje care
este posibil să se fi pierdut.
Protocoalele TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) sunt organizate pe
nivelurile modelului de date TCP/IP şi sunt caracterizate prin următoarele:
Nu sunt specifice furnizorilor de echipamente;
Au fost implementate pe orice tip de calculatoare începând cu calculatoare
personale, minicalculatoare, calculatoare şi supercalculatoare.
Aceste protocoale sunt utilizate de către diverse agenţii guvernamentale şi
comerciale din diverse oraş
HTTP (Hyper Text transfer Protocol) - Protocol de transfer al hypertextului –
guvernează cum, de exemplu, fişierele de tip text, grafică, sunet şi video sunt
interschimbate pe Internet sau World Wide Web (www). Prin hypertext se înţelege o
colecţie de documente unite între ele prin legături (link) ce permit parcurgerea acestora
bidirecţional.
Aplicaţiile care folosesc acest protocol trebuie să poată formula cereri şi/sau recepţiona
răspunsuri (modelul client-server). Clientul cere accesul la o resursă, iar serverul
răspunde printr-o linie de stare (care conţine, printre altele, un cod de succes sau
eroare şi, în primul caz, datele cerute).
Resursa trebuie să poată fi referită corect şi fără echivoc. Pentru referirea unei resurse
în Internet, se foloseşte termenul generic URI -Uniform Resource Identifier. Dacă se
face referire la o locaţie spunem că avem de a face cu un URL -Universal Resource
Locator. Dacă se face referire la un nume avem de-a face cu un URN- Universal
Resource Name
41
Adresarea unei resurse în Internet se face prin construcţii de forma
protocol://[servciu].nume_dns[.nume_local/cale/subcale/nume_document
Cererile sunt transmise de software-ul client HTTP, care este şi o altă denumire pentru
un browser web.
Altfel spus, protocolul HTTP este specializat în transferul unei pagini web între
browserul clientului şi serverul web care găzduieşte pagina respectivă. HTTP defineşte
exact formatul cererii pe care browserul o trimite, precum şi formatul răspunsului pe
care serverul i-l returnează. Conţinutul paginii este organizat cu ajutorul codului HTML
(Hyper Text Markup Language), dar regulile de transport al acesteia sunt stabilite de
protocolul http.
TELNET –este o aplicaţie destinată accesului, controlului şi depanării de la distanţă a
calculatoarelor şi a dispozitivelor de reţea. Acest protocol permite utilizatorului să se
conecteze la un sistem de la distanţă şi să comunice cu acesta printr-o interfaţă.
Folosind telnetul, comenzile pot fi date de pe un terminal amplasat la distanţe foarte
mari faţă de computerul controlat, ca şi când utilizatorul ar fi conectat direct la acesta.
TelNet asigură o conexiune logică între cele două echipamente: cel controlat şi cel
folosit ca terminal numită sesiune telnet.
FTP(File Transfer protocol) – este protocolul care oferă facilităţi pentru transferul
fişierelor pe sau de pe un calculator din reţea. De multe ori pentru această acţiune
utilizatorul este nevoit să se autentifice pe calculatorul de pe care doreşte să
încarce/descarce fişiere. Facilitatea cunoscută sub numele de anonymous ftp lucrează
cu un cont public implementat pe calculatorul gazdă, numit guest.
În general, când se iniţiază un transfer prin ftp trebuie precizate următoarele aspecte:
Tipul fişierului.- Se specifică maniera în care datele conţinute de un fişier vor fi aduse
într-un format transportabil prin reţea:
• fişiere ASCII – calculatorul care transmite fişierul îl converteşte din formatul local text
în format ASCII.
• fişiere EBCDIC – similar cu ASCII
• fişiere binare (binary) – fişierul este transmis exact cum este memorat pe
calculatorul sursă şi memorat la fel pe calculatorul destinaţie
• fişiere locale – folosite în mediile în care cel care transmite precizează numărul de
biţi/byte
Controlul formatului – se referă la fişierele text care sunt transferate direct către o
imprimantă:
Structura
42
Modul de transmitere care poate fi:
• Stream – fişierul este transferat într-o serie de bytes
• Bloc – fişierul este transferat bloc cu bloc, fiecare cu un header
• Comprimat – se foloseşte o schemă de comprimare a secvenţelor de bytes identici.
În timpul unui transfer prin ftp nu există nici un mecanism de negociere a
transmisiei.
MAIL(POŞTA ELECRONICĂ)
Toate programele specializate în poşta electronică funcţionează pe baza unor
protocoale de comunicaţie.
SMTP(Simple Mail transport Protocol) – Protocolul de transport simplu de e-mail – oferă
servicii de transmitere de mesaje peste TCP/IP şi suportă majoritatea programelor de e-
mail de pe Internet.
SMTP este un protocol folosit pentru a transmite un mesaj electronic de la un client la
un server de poştă electronică. După stabilirea conexiunii TCP la portul 25 (utilizat de
SMTP), calculatorul-sursă(client) aşteaptă un semnal de la calculatorul-receptor
(server). Serverul începe să emită semnale declarându-şi identitatea şi anunţând dacă
este pregătit sau nu să primească mesajul. Dacă nu este pregătit, clientul părăseşte
conexiunea şi încearcă din nou, mai târziu. Dacă serverul este pregătit să accepte
mesajul, clientul anunţă care este expeditorul mesajului şi care este destinatarul. Dacă
adresa destinatarului este validă, serverul dă permisiunea de transmitere a mesajului.
Imediat clientul îl trimite, iar serverul îl primeşte. După ce mesajul a fost transmis,
conexiunea se închide.
Pentru ca un client al serviciului de poştă electronică să primească un mesaj de la
serverul specializat în aceste tipuri de servicii, apelează fie la Post Office Protocol
(POP), fie la Internet Message Access Protocol (IMAP) Spre deosebire de POP (mai
vechi) care presupune că utilizatorul îşi va goli cutia poştală pe calculatorul personal la
fiecare conectare şi va lucra deconcectat de la reţea (off-line) după aceea, IMAP
păstrează pe serverul de e-mail un depozit central de mesaje care poate fi accesat on-
line de utilizator de pe orice calculator.
Protocolul DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) are scopul de a permite
calculatoarelor dintr-o reţea să obţină automat o adresă IP, printr-o cerere către serverul
DHCP. Serverul poate să furnizeze staţiei respective toate informaţiile de configurare
necesare, inclusiv adresa IP, masca de subreţea, default gateway, adresa serverului
DNS, etc.
Astfel, când serverul primeşte o cerere de la o staţie, selectează adresa IP şi un set de
informaţii asociate dintr-o mulţime de adrese predefinite care sunt păstrate într-o bază
43
de date. Odată ce adresa IP este selectată, serverul DHCP oferă aceste valori staţiei
care a efectuat cererea. Dacă staţia acceptă oferta, serverul DHCP îi împrumută adresa
IP pentru o perioadă, după care o regenerează.
Generarea adreselor IP prin serverul DHCP este o metodă utilizată pe scară largă în
administrarea reţelelor de mari dimensiuni.
Folosirea unui server DHCP simplifică administrarea unei reţele pentru că software-ul
ţine evidenţa adreselor IP. În plus, este exclusă posibilitatea de a atribui adrese IP
invalide sau duplicate.
Protocolul SNMP(Simple Network Manage Protocol) –permite administratorilor de
reţea gestionarea performanţelor unei reţele, identificarea şi rezolvarea problemelor
care apar, precum şi planificarea dezvoltărilor ulterioare ale reţelei.
SNMP are trei componente de bază:
Staţiile de administrare (Network Management Station) - pot fi oricare din
calculatoarele reţelei pe care se execută programele de administrare
Agenţii - dispozitivele administrate
Informaţiile de administrare ( Management Information Base) – colecţie de date
organizate ierarhic care asigură dialogul dintre staţia de administrare şi agenţi
Protocolul SNMP permite unei staţii de administrare să interogheze un agent cu privire
la starea obiectelor locale şi să le modifice, dacă este necesar. În plus, dacă un agent
sesizează că s-a produs un eveniment, trimite un raport către toate staţiile de
administrare care îl interoghează ulterior pentru a afla detalii despre evenimentul care a
avut loc.
Laborator 7 Protocoale TCP/IP
Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP
Obiectivul/obiective vizate:
- vei fi capabil să prezinţi protocoale TCP/IP
Durata: 50 min
Tipul activităţii: Rezumare
Sugestii: activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-4 elevi)
44
Sarcina de lucru: Pornind de la titlul activităţii „protocoale TCP/IP” consultaţi fişa de
documentare 7.1, sursele de Internet şi realizaţi un rezumat pe baza următoarelor
idei:
- definiţia protocolului
- tipurile de protocoale
- decrierea protocoalelor
Lecția 8 Cabluri și conectori utilizate în rețele
Cabluri şi conectori coaxiale
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Cablul coaxial constă dintr-un miez de cupru, înconjurat de un înveliş izolator, apoi de un strat de ecranare format dintr-o plasă metalică şi de o cămaşă exterioară de protecţie (Fig 7.1.1.1). Ecranele protejează datele transmise prin cablu, eliminând zgomotul, astfel datele nu vor fi distorsionate. Miezul unui cablu coaxial transportă semnale electrice. Aceste semnale electrice reprezintă datele. Dacă miezul şi plasa de sârmă se ating, se produce un scurtcircuit. Acesta conduce la distrugerea datelor care circulă prin cablu. Cablul coaxial este destul de rezistent la interferenţe. Acesta a fost motivul pentru care cablul coaxial a fost utilizat în cazul distanţelor mari.
Tipuri de cablu coaxial:
Thicknet 10BASE5 – Cablu coaxial gros care a fost folosit in reţelistică şi funcţiona la viteze de 10 megabiţi pe secundă până la o distanţă maximă de 500 de metri.
Thinnet 10Base2 – Cablu coaxial subţire, care a fost folosit în reţelistică şi funcţiona la viteze de 10 megabiţi pe secundă până la o distanţă maximă de 185 de metri, după ce semnalul începea să se atenueze. Face parte din familia numită RG-58 şi are o impedanţă de 50 ohmi.
Thicknet 10BASE5 Thinnet 10BASE2
Fig. 7.1.1.1 Cabluri coaxiale
45
Conectori pentru cabluri coaxiale
Pentru conectarea la calculator se folosesc componente de conectare BNC (British Naval Connector) – pentru cablul coaxial Thinnet 10Base2.
a) Conectorul de cablu (Fig. 7.1.1.2) este sertizat la cele două capete ale cablului. b) Conectorul BNC-T (Fig. 7.1.1.3) cuplează placa de reţea din calculator la cablul
de reţea. c) Conector BNC bară (Fig. 7.1.1.4) conectează doua segmente de cablu coaxial
subţire. d) Terminatorul BNC (Fig. 7.1.1.5) se foloseşte la fiecare capăt al magistralei pentru
a absorbi semnalele parazite. Fără terminatoare o reţea de tip magistrală nu poate funcţiona.
Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Cablul torsadat este un tip de cablu, care în compoziţia sa conţine cupru. Se foloseşte în reţelele telefonice şi în majoritatea reţelelor Ethernet. Constă din două fire de cupru izolate, răsucite unul împrejurul celuilalt. O pereche de fire formează un circuit. Torsadarea oferă protecţie împotriva interferenţelor cauzate de celelalte perechi de fire din cablu. Perechile de fire de cupru sunt acoperite intr-o izolaţie de plastic codificată pe culori şi sunt torsadate împreuna. O izolaţie exterioară protejează fasciculul de perechi torsadate.
Funcţionare, anularea surselor de zgomot
La trecerea curentului printr-un fir de cupru, este creat un câmp magnetic în jurul firului. Fiecare circuit are doua fire, iar intr-un circuit cele doua fire au câmpuri magnetice de sens opus. Astfel se produce efectul de anulare a câmpurilor magnetice.
Tipuri de cablu torsadat:
Fig. 7.1.1.2 Conector de cablu BNC
Fig. 7.1.1.3 Conector BNC-T
Fig. 7.1.1..4 Conector
BNC bară
Fig. 7.1.1.5 Terminator BNC
46
Cablu torsadat neecranat (Unshielded twisted-pair - UTP) – Cablu care are patru perechi de fire (Fig. 7.1.2.1). Acest tip de cablu se bazează numai pe efectul de anulare obţinut prin torsadarea perechilor de fire care limitează degradarea semnalului cauzată de interferenţe electromagnetice (EMI) şi interferenţe în frecvenţa radio (RFI). UTP este cel mai folosit tip de cablu în reţele. Lungimea unui segment poate fi de maxim 100 m.
Cablu torsadat ecranat (Shielded twisted-pair - STP) – Fiecare pereche de fire este acoperită de o folie metalică pentru a ecrana şi mai bine zgomotul (Fig. 7.1.2.2). Patru perechi de fire sunt ulterior învelite într-o altă folie metalică. STP reduce zgomotele electrice din interiorul cablului. De asemenea reduce EMI şi RFI din exterior. Lungimea unui segment poate fi de maxim 100 m.
Standarde şi specificaţii
Standardul EIA/TIA 568 cuprinde specificaţiile cablului UTP referitor la cablarea clădirilor comerciale. EIA/TIA – Electronic Industries Association / Telecommunications Industries Association
1. Categoria 2 (CAT2) este certificat pentru transmisii de date de până la 4 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate.
2. Categoria 3 (CAT3) este certificat pentru transmisii de date de până la 10 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate.
3. Categoria 4 (CAT4) este certificat pentru transmisii de date de până la 16 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate.
4. Categoria 5 (CAT5) este certificat pentru transmisii de date de până la 100 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate.
5. Categoria 5e (CAT5e) este certificat pentru transmisii de date de până la 100 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate. Are mai multe torsadări pe metru decât cel de categoria 5. Este descris de standardul EIA/TIA 568-B. Este cel mai folosit tip de cablu în zilele noastre.
6. Categoria 6 (CAT6) este certificat pentru transmisii de date de până la 1Gbps (Gigabiţi per secundă). Conţine patru perechi răsucite. Impune specificaţii mai stricte pentru interferenţe (crosstalk) şi zgomotul de fundal (system noise).
Fig. 7.1.2.3 Cablu torsadat în folie FTP
Fig. 7.1.2.2 Cablu torsadat ecranat STP
Fig. 7.1.2.1 Cablu torsadat neecranat UTP
47
7. Categoria 6A (CAT6A) este certificat pentru transmisii de date de până la 10 Gbps (Gigabiţi per secundă). Conţine patru perechi răsucite care pot avea un despărţitor central pentru a separa perechile din interiorul cablului.
Conectori şi prize folosite pentru UTP şi STP / FTP
Tipul de conector şi priză folosit pentru cablul UTP şi STP / FTP se numeşte 8 Position 8 Contact (8P8C). Chiar dacă denumirea de conector şi priză RJ-45 este greşită, noi o vom folosi pentru că denumirea este larg răspândită. Pentru cablul torsadat UTP folosim conectorul RJ-45 neecranat, pentru STP şi FTP folosim conectorul RJ-45 ecranat (Fig. 7.1.2.4).
Conectorul şi priza RJ-45 are 8 pini care fac legătura între firele cablului torsadat şi priza UTP care se află îngropată în echipamente, de exemplu: în plăci de reţea (Fig 7.1.2.5).
Conectorul RJ-45 nu este identic cu conectorul RJ-11! Chiar dacă la prima vedere arată la fel, între cele două tipuri de conectori există diferenţe mari.
Cleşte sertizor UTP - se foloseşte pentru montarea conectorului RJ-45 ecranat sau neecranat (Fig 7.1.2.6).
Punchdown tool (Crone tool)- se foloseşte pentru fixarea (fixarea) firelor torsadate în priza RJ-45 şi patch panel (Fig 7.1.2.6).
Pentru cablul torsadat STP şi FTP nu folosiţi conector RJ-45 neecranat! În acest caz ecranarea cablului se va comporta ca o antenă, care poate duce la distrugerea datelor care circulă prin cablu.
Fig. 7.1.2.5 Priză RJ-45 Fig. 7.1.2.4 Conectori RJ-45 ecranat şi neecranat
Fig. 7.1.2.6
Cleşte sertizor Punchdown tool
48
Montarea conectorului RJ-45 se face conform standardelor TIA/EIA-568A şi TIA/EIA-568B (Fig. 7.1.2.7).
Conectorii RJ-45 folosţi pentru terminarea cablurilor UTP conţin 8 găuri în care trebuie introduse cele 8 fire, apoi cu ajutorul unui cleşte de sertizat UTP se sertizează conectorul RJ-45. În dreptul fiecărei găuri din conectorul RJ-45 se află o lamelă metalică care iniţial este deasupra găurii, astfel încât firul intră uşor. În timpul acestui proces de sertizare lamela metalică din dreptul fiecărei găuri este apăsată şi străpunge firul, astfel se realizează contactul electric.
Trebuie acordată mare atenţie la detorsadarea firelor! Atunci când este îndepărtat manşonul de plastic cu ajutorul unui tăietor de cabluri şi sunt detorsadate perechile pentru a putea introduce firele în conector, trebuie avută mare grijă ca bucata de cablu detorsadat să fie cât mai mică. În caz contrar, va apărea o interferenţă între fire, generând crosstalk (diafonie). Trebuie tăiaţi cam 3-4 cm din manşon, apoi sunt detorsadate firele, sunt aranjate în ordinea dorită conform standardului, iar apoi cu ajutorul unor lame pe care le are cleştele de sertizat, sunt tăiate firele, lăsând cam 3/4 din lungimea conectorului RJ-45. În acest fel firele vor ajunge până în capătul conectorului RJ-45, asigurând un contact electric perfect, iar bucata detorsadată va fi aproape inexistentă, minimizând riscul apariţiei crosstalk-ului (Fig 7.1.2.8).
Fig. 7.1.2.7 Ordinea firelor în conectorul şi priza RJ-45 conform standardelor TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B
Fig. 7.1.2.8
Conectare defectuasă – firele nu mai sunt răsucite pentru o
lungime prea mare.
Conectare bună – firele sunt de-răsucite doar pentru
porţiunea necesară sertizării.
49
Cabluri şi conectori de fibră optică (Fiber Optic)
În acest tip de cablu, fibrele optice transportă semnale de date digitale sub forma unui impulsuri luminoase modulate. Prin fibră optică nu se circulă semnale electrice, ca urmare, este un mod sigur pentru transport de date, deoarece datele nu pot fi interceptate.
Un cablu cu fibră optică, este format dintr-una sau mai multe fibre optice învelite intr-o teacă sau
cămaşă. Fibra optică este un conductor din sticlă sau plastic. Fibrele optice sunt alcătuite dintr-un
cilindru de sticlă, numit armatură.
Fiecare fibră de sticlă transmite semnalele într-o singură direcţie!
Funcţionare, anularea surselor de zgomot
Datorită faptului că este confecţionat din sticlă, cablul cu fibră optică nu este afectat de interferenţe electromagnetice sau interferenţe cu frecvenţe radio. Toate semnalele sunt convertite în impulsuri de lumină pentru a intra în cablu, si convertite înapoi în semnale electrice când părăsesc cablul. Un cablu cu fibră optică poate transmite semnale care sunt mai clare, ajung mai departe şi au o lăţime de banda mai mare decât cablurile de cupru sau alte cabluri metalice. Cablurile cu fibră optică pot străbate distanţe de câţiva kilometri înainte de a fi nevoie ca semnalul să fie regenerat.
Exista două tipuri de cabluri cu fibră optică (Fig 7.1.3.1):
Multimode – Cablul are un miez mai gros decât cablul single-mode. Este mai uşor de fabricat, poate folosi surse de lumină mai simple (LED-uri) şi funcţionează bine pe distanţe de câţiva kilometri sau mai puţin.
Single-mode – Cablul are un miez foarte subţire. Este mai greu de fabricat, foloseşte laser pentru semnalizare şi poate transmite semnale la distanţe de zeci de kilometri.
Fig. 7.1.3.1 Fire de fibră optică
50
Conectori folosite pentru fibră optică
Exista mai multe tipuri de conectori: SC, ST, LC, MT, MIC (FDDI) si FC (Fig 7.1.3.2). Aceste tipuri de conectori pentru fibra optică sunt half-duplex, ceea ce permite datelor să circule intr-o singură direcţie. Astfel, pentru comunicaţie este nevoie de două fire.
Laborator 8.1 Cabluri şi conectori coaxiale
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi cablurile coaxiale, caracteristicile lor şi cazurile în care se folosesc.
Durata: 20 minute
Tipul activităţii: Expansiune
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe de 2-3 elevi
Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să conţine informaţii despre cablurile coaxiale pe baza următoarelor idei: tipuri de cabluri coaxiale folosite în reţelistică, vitezele de transfer a cablurilor coaxiale şi distanţa maximă a unui segment de cablu coaxial. Timpul de lucru este de 30 minute iar dimensiunea eseului să fie aproximativ 1/2 de pagini.
Fig. 7.1.3.2 Conectori pentru fibră optică - SC, ST, LC, MT, MIC (FDDI), FC
SC ST LC
MT MIC FC
51
Pentru realizarea eseului consultaţi lecția 10 precum şi sursele de pe Internet.
Laborator 8.2 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii procesul de sertizare a cablurilor torsadate, cu conector RJ-45 conform standardelor TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B.
Durata: 15minute
Tipul activităţii: Observare
Sugestii : activitatea se poate desfăşura frontal
52
Sarcina de lucru: Urmăriţi prezentarea realizată de cadrul didactic sau o prezentare multimedia, eventual un film la subiect.
Laborator 8.3 Cabluri şi conectori de fibră (Fiber Optic)
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi cablurile cu fibră optică, caracteristicile lor şi cazurile în care se folosesc.
Durata: 15 minute
Tipul activităţii: Expansiune
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe de 2-3 elevi
Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să conţină informaţii despre fibra optică pe baza următoarelor idei: tipuri de cabluri cu fibră optică folosite în reţelistică, vitezele de funcţionare a acestora şi distanţa maximă a unui segment de cablu cu fibră optică. Timpul de lucru este de 30 minute iar dimensiunea eseului să fie aproximativ 30 de rânduri.
Pentru realizarea eseului consultaţi Lecția 10 precum şi sursele de pe Internet.
Lecția 9 Echipamente utilizate în rețea
Plăci de reţea
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Placa de reţea funcţionează ca interfaţă fizică între calculator şi cablul de reţea. Placa de reţea este instalată într-unul dintre sloturile de expansiune a fiecărui calculator, care este conectat la reţea. După ce placa de reţea a fost instalată la unul dintre sloturile de expansiune, se conectează cablul de reţea (placa de reţea Wireless nu necesită folosirea cablului de reţea).
Rolul plăcii de reţea
1. Pregăteşte datele din calculator pentru a fi transmise prin cablul de reţea 2. Transmite datele către alte calculatoare 3. Controlează fluxul de date dintre calculator şi cablul de reţea
Nivelul OSI în care funcţionează
53
O placă de reţea conţine circuite electronice (hardware) şi programe păstrate în memorii protejate la scriere (firmware). Aceste circuite şi programe împreună implementează funcţiile nivelului de legătură de date (Data Link) al modelului OSI. Fiecare placă de reţea are propria sa adresă MAC (Media Access Control address) pentru scopuri de identificare în reţea. Placa de reţea, este unic identificabil între toate dispozitivele de acest tip produse vreodată în lume prin ceea ce poartă numele de adresă MAC. Adresa MAC este inscripţionată la momentul fabricaţiei în chipul de memorie ROM al plăcii de reţea (Read-Only memory) al cărei conţinut nu poate fi modificat şi care se păstrează chiar dacă adaptorul nu este alimentat cu energie electrică). Adresa MAC constă într-o secvenţă numerică formată din 6 grupuri de câte 2 cifre hexadecimale (în baza 16) de tipul 00-0A-E4-A6-78-FB.
Tipuri de placi de reţea (Fig. 7.2.1)
a) Placă de reţea wired – ca purtător de date foloseşte semnale electronice prin cablu de reţea, corespunzător arhitecturii de reţea.
b) Placă de reţea wireless – ca purtător de date foloseşte unde radio. Pentru transmiterea şi recepţia datelor în reţea se foloseşte antenă.
Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Pe măsură ce semnalul traversează cablul, el se degradează şi se distorsionează (atenuează). În cazul în care cablul este destul de lung, atenuarea devine destul de mare, datele vor deveni necunoscute împiedicând comunicarea în reţea. Un repetor (Fig. 7.2.2.1) permite transportul semnalului pe o distanţă mai mare. De obicei un hub (Fig 7.2.2.2) conţine mai multe porturi, deci de fapt este un repetor multiport . Pe aceste
porturi putem conecta calculatoare sau alte echipamente de reţea cu ajutorul cablurilor
Fig. 7.2.1 Plăci de reţea wired (cu fir) şi wireless (fără
fir)
Fig. 7.2.2.1 Repetor – semn convenţional
Fig. 7.2.2.2 Hub - semn convenţional
54
de reţea. Hub-urile mai sunt denumite si concentratoare, deoarece au rolul unui punct central de conectare pentru un LAN.
Domeniu de coliziune (colision domain) - apare atunci când mai multe dispozitive împart acelaşi mediu de transmisie. Calculatoarele conectate la un hub alcătuiesc împreună un domeniu de coliziune, unde se ciocnesc (fenomenul de coliziune) pachetele trimise în acelaşi timp de către calculatoare.
Rolul unei hub
1. Primirea datelor (semnalelor electronice) pe unul dintre porturi 2. Regenerarea datelor (semnalelor electronice) distorsionate 3. Trimiterea datelor (semnalelor electronice) regenerate pe toate celelalte porturi
Acest proces înseamnă că tot traficul generat de un echipament conectat la hub, este trimis către toate celelalte echipamente conectate la hub de fiecare data când hub-ul transmite date. Dacă două calculatoare se decid să transmită în acelaşi timp, va apărea o coliziune în interiorul lui şi datele respective vor fi corupte. Astfel se generează o cantitate mare de trafic in reţea. Acest fapt va fi resimţit de către toate dispozitivele conectate la hub.
Nivelul OSI în care funcţionează
Un hub funcţionează la nivelul fizic (Physical Layer) din modelul OSI, regenerând semnalele din reţea şi retransmiţându-le pe alte segmente prin intermediul porturilor.
Pentru transmiterea datelor printr-un repetor, de pe un segment pe altul, pachetele şi protocoalele LLC (Logical Link Control) trebuie să fie identice pe ambele segmente. Aceasta înseamnă că un Hub nu permite comunicarea între reţele diferite, de exemplu între o reţea de tip Ethernet şi una Token Ring.
Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Un switch (Fig. 7.2.3.2 şi 7.2.3.3) permite transportul semnalului pe o distanţă mai mare. De obicei un switch conţine mai multe porturi. Pe aceste porturi putem conecta calculatoare sau alte echipamente de reţea cu ajutorul cablurilor de reţea.
Fig. 7.2.3.2 Switch – semn convenţional
Fig. 7.2.3.1 Bridge – semn convenţional
55
Graniţele dintre segmente pot fi definite folosind un bridge (Fig. 7.2.3.1). Bridge-ul are două porturi prin care se conectează la două cabluri de reţea. Un bridge este un echipament folosit pentru a filtra traficul de reţea între segmentele unui LAN. Bridge-urile păstrează în memorie informaţii despre toate echipamentele aflate pe fiecare segment cu care sunt conectate. Un bridge poate avea doar două porturi, conectând două segmente ale aceleiaşi reţele. Un switch se poate considera ca un bridge multiport. Un switch menţine o tabelă cu adresele MAC al calculatoarelor care sunt conectate la fiecare port. Când un cadru este primit pe un port, switch-ul compară informaţiile de adresă din cadru cu tabela sa de adrese MAC. Switch-ul determină ce port să folosească pentru a trimite cadrul mai departe.
Rolul unui switch
1. Verificarea adresei de sursă şi de destinaţie a fiecărui pachet care soseşte pe unul dintre porturi.
2. Transferul pachetelor mai departe în modul următor: dacă destinaţia apare în tabela de rutare, switch-ul transferă pachetele spre segmentul (portul) respectiv,
dacă destinaţia nu se regăseşte în tabela de rutare, switch-ul transmite pachetele către toate segmentele (porturile).
Segmentare - Mărirea numărului de domenii de coliziune care se poate realiza prin intermediul unui bridge sau switch. Acesta realizează filtrarea traficului, astfel încât calculatoarele aflate într-un domeniu de coliziune să poată comunica între ele nestânjenite de activitatea de pe alte domenii de coliziune. Acest proces înseamnă că traficul generat de un echipament conectat la switch este trimis spre toate celelalte echipamente, numai dacă destinaţia nu se regăseşte in tabela de rutare a switch-ului . Astfel se reduce cantitatea de trafic generată in reţea.
Nivelul OSI în care funcţionează
Switch-ul funcţionează la nivelul Legătură de date (Data Link) al modelului OSI, la subnivelul de Control al accesului la mediu (MAC – Media Access Control) . Din această cauză, toate informaţiile de pe nivelurile superioare ale modelului OSI le sunt inaccesibile şi ca urmare nu distrug protocoalele între ele. Switch-ul transferă toate protocoalele în reţea, astfel încât rămâne la latitudinea calculatoarelor să determine protocoalele pe care le recunosc.
Fig. 7.2.3.3 Switch
56
Router (Ruter), legături între reţele
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
În timp ce un switch conectează segmente ale unei reţele, routerele interconectează mai multe reţele. O reţea complexă necesită un dispozitiv care nu doar recunoaşte adresa fiecărui segment, ci determină şi cea mai bună cale (rută) pentru transmiterea datelor şi filtrarea traficului de difuzare pe segmentul local. Switch-urile folosesc adresele MAC pentru a transmite un cadru în interiorul unei reţele. Routerele folosesc adrese IP pentru a transmite cadrele către alte reţele. Pentru a putea trimite eficient un pachet de date către destinaţie, este nevoie să se cunoască “topologia” reţelei de comunicaţie. Acest lucru este realizat prin intermediul protocoalelor de rutare. Routerele schimbă permanent între ele informaţii despre topologia reţelei.
Un ruter poate fi un calculator care are instalat un software special sau poate fi un echipament special conceput de producătorii de echipamente de reţea (Fig 7.2.4.1, Fig. 7.2.4.2). Routerele conţin tabele de rutare cu adrese IP împreună cu căile optime către alte reţele destinaţie.
Rolul unui router
1. Determină adresa de destinaţie a pachetelor pe care le primeşte cu ajutorul unor tabele de rutare, care conţin următoarele informaţii:
a) Toate adresele cunoscute din reţea b) Modul de conectare la o altă reţea c) Căile (rutele) posibile între routere d) Costul transmiterii datelor pe aceste căi
2. Pe baza costului şi a căilor disponibile, routerul alege cea mai bună cale de transmitere a datelor şi transmite datele spre destinaţie.
Nivelul OSI în care funcţionează
Fig. 7.2.4.1 Router - semn convenţional
Fig. 7.2.4.2 Router
57
Routerele funcţionează la nivelul Reţea al modelului OSI. La acest nivel routerul poate comuta şi ruta (dirija) pachete între diferite reţele. Routerul citeşte informaţiile complexe de adresă din pachet. Routerul funcţionează la un nivel superior punţilor (bridge) în modelul OSI, deci are acces la informaţii suplimentare. Routerul poate comuta pachetele între diferite tipuri de reţele. Comunicaţia prin Internet se desfăşoară prin intermediul routerelor.
Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Punctele de acces fără fir (Fig. 7.2.5) fac posibilă echipamentelor care folosesc tehnologia wireless, să se conecteze la o reţea cablată. Aceste echipamente sunt: calculatoare desktop echipate cu placă de reţea wireless, calculatoare portabile (laptop), echipamente PDA, telefoane mobile cu tehnologie wireless încorporată. Punctele de acces wireless folosesc unde radio pentru a se comunica cu alte echipamente wireless sau alte puncte de acces wireless. Punctele de acces wireless sunt transparente, ceea ce înseamnă că un calculator poate să se comunice cu reţeaua cablată ca şi cum ar fi legat direct la reţeaua cablată prin cablu. Un punct de acces wireless are o rază de acoperire limitată. Obstacolele reduc aria de acoperire a punctelor de acces wireless. Pentru asigurarea unei acoperiri mai bune putem folosi mai multe puncte de acces wireless în aceeaşi reţea, sau putem folosi o antenă cu o putere mai mare de difuzare.
Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Un modem DSL (Fig. 7.2.6.1, 7.2.6.2) este un echipament care face posibil conectarea unui calculator sau router la o linie telefonică digitală DSL pentru scopul folosirii unui
Fig. 7.2.5 Wireless access point
Fig. 7.2.6.1 Modem semn convenţional
Fig. 7.2.6.2 Modem DSL
58
serviciu ADSL. Ca şi un modem obişnuit şi modemul DSL este un transceiver (transmitter – receiver = transmiţător - receptor). Cu ajutorul acestui echipament putem să conectăm un calculator, sau o reţea LAN la internet. Pentru conectarea unui modem DSL cu calculatorul, putem folosi o conexiune prin USB sau Ethernet. Într-o linie DSL rata de transfer pentru download este mult mai mare decât rata de transfer pentru upload, de exemplu, 8 Mbit/sec. download şi 1 Mbit/sec. upload.
DSL modem / router sau Residental gateway – modem inteligent, care poate partaja serviciul ADSL cu mai multe calculatoare sau cu o reţea întreagă. Un astfel de modem ADSL poate fi folosit în scopul conectării pe internet, acasă sau la birou şi de obicei conţine şi un firewall pentru protejarea reţelei LAN şi a calculatoarelor.
DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) - pentru a pune datele de download si de upload pe o linie DSL este nevoie de două tipuri de echipamente: un modem ADSL la client si un system terminator pentru modemul ADSL (DSLAM) la provider (Fig. 7.2.6.3).
Un modem de cablu (Fig. 7.2.6.1, Fig. 7.2.6.4) este folosit pentru conectarea unui calculator sau a unei reţele la internet. Modemul de cablu foloseşte reţeaua companiei de televiziune prin cablu. Toate modemurile de cablu conţin : un tuner, un demodulator, un modulator, un dispozitiv de control al accesului la mediu (MAC) si un microprocesor. Pentru conectarea unui modem de cablu la calculator, putem folosi conexiunea prin USB sau Ethernet.
Fig. 7.2.6.3 Conectarea utilizatorilor DSL la ISP, prin intermediul unui DSLAM
59
CMTS (cable modem termination system) - pentru a pune datele de download si de upload pe un cablu de televiziune este nevoie de două tipuri de echipamente: un modem de cablu la client si un system terminator pentru modemul de cablu (CMTS) la provider (Fig. 7.2.6.5).
Echipamente multifuncţionale
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Există echipamente de reţea, care au mai multe funcţii. Aceste echipamente înglobează funcţiile mai multor echipamente de reţea cum ar fi: modem ADSL, router, bridge, switch, wireless access point (Fig. 7.2.7.1). Este mult mai convenabil să cumpăraţi şi să configuraţi un singur echipament care deserveşte mai multe scopuri decât să utilizaţi un echipament separat pentru fiecare funcţie. Aceste echipamente sunt recomandate pentru reţeaua de acasă şi pentru birouri mai mici cu câteva calculatoare.
Fig. 7.2.6.5 Conectarea utilizatorilor de cablu Tv la ISP, prin intermediul unui CMTS
Fig. 7.2.6.4 Modem CABLU
Fig. 7.2.7.1 Echipament multifuncţional
60
Laborator 9
Plăci de reţea
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici interfeţele plăcilor de reţea.
Durata: 10 minute
Tipul activităţii: Potrivire
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe
Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile de mai jos şi potriviţi numerelor din tabel următoarele cuvinte: port RJ-45, conector pentru antenă, leduri indicatoare de funcţionare link/act, antenă wireless
Pentru completarea tabelului consultaţi Fişa de documentare 7.2.1 precum şi sursele de pe Internet.
Plăci de reţea
Obiectivul/obiective vizate:
1
2
3
4
3
2
1
4
61
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici placa de reţea potrivită unei situaţii date.
Durata: 10 min
Tipul activităţii: Problematizare
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe de 2-3 elevi
Sarcina de lucru: Rezolvaţi urătoarea problemă:
Într-o firmă s-a cumpărat un calculator nou. Firma are o reţea locală, la care trebuie conectat şi calculatorul nou cumpărat. Pentru alegerea plăcii de reţea potrivită, informaticianul trebuie să ia în calcul mai multe criterii de selecţie. Dacă voi aţi fi în locul informaticianului, ce tip de placă de reţea aţi alege?
Pentru realizarea activităţii consultaţi lecția 11 precum şi sursele de pe Internet.
Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici un echipament de reţea (hub) şi s-o utilizezi pentru diferite scopuri.
Durata: 15 min
Tipul activităţii: Problematizare
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe de 2-3 elevi
Sarcina de lucru: Rezolvaţi urătoarea problemă:
O firmă deţine trei calculatoare care sunt aranjate într-un birou. Toate cele trei calculatoare sunt echipate cu placi de reţea Ethernet cu porturi RJ-45. La una dintre calculatoare este instalat o imprimantă la care ar trebui să aibă acces şi celelalte două calculatoare aflate în birou. Firma decide construirea unei reţele LAN, dar are un buget
62
foarte mic. Cum puteţi rezolva problema construirii unui reţele locale, ce fel de echipament cumpăraţi pentru interconectarea calculatoarelor. Motivează alegerea făcută!
Pentru realizarea activităţii consultaţi lecția 11 precum şi sursele de pe Internet.
Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici porturile şi ledurile indicatoare a unui switch.
Durata: 15 minute
Tipul activităţii: Potrivire
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe
Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile de mai jos şi potriviţi numerelor din tabel următoarele cuvinte: leduri indicatoare de funcţionare link/act, porturi RJ-45
1
2
Pentru completarea tabelului consultaţi lecția 11 precum şi sursele de pe Internet.
2 1
63
Lecția 10 Interconectarea echipamentelor de reţea
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Reţelele de calculatoare au ca scop primar interconectarea echipamentelor de reţea pentru asigurarea comunicării între ele. Pentru interconectare se folosesc în majoritate cabluri torsadate ecranate sau neecranate (STP, FTP sau UTP) şi conectori RJ-45. S-au creat şi sunt aplicate anumite standarde atât în ceea ce priveşte culoarea celor 8 fire, dar şi ordinea de dispunere a acestora. Aceste standarde sunt consacrate în literatura de specialitate drept TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B. Pentru interconectarea echipamentelor de reţea folosim unul dintre cele două standarde. Cele mai multe reţele sunt cablate în conformitate cu standardul TIA/EIA 568B (în Europa). Cablurile UTP / STP / FTP folosesc doar patru fire din cele opt disponibile pentru transmiterea şi recepţia datelor în reţea. Cele patru fire folosite pentru recepţia şi transmisia datelor sunt: portocaliu, portocaliu-alb, verde, verde-alb. Pinii folosiţi la transmiterea datelor sunt pinii 1 şi 2, în timp ce pinii 3 şi 6 sunt utilizaţi pentru recepţia informaţiei. Deci se folosesc două fire pentru transmisie (Tx+ şi Tx-) şi două pentru recepţie (Rx+ şi Rx-).
Firele de Tx şi firele de Rx trebuie să facă parte din aceeaşi pereche de fire!!! Prima pereche ajunge pe pinii 1 şi 2, iar a doua pereche pe pinii 3 şi 6. Dacă nu este respectat standardul există marele risc ca cele două fire folosite pentru Rx sau Tx să nu facă parte din aceeaşi pereche, moment în care torsadarea nu mai este practic folosită şi nu se vor mai anula câmpurile electrice generând interferenţe serioase. Patchcord – denumirea universală a cablurilor pentru interconectarea echipamentelor de reţea. Un patchcord este de fapt un cablu torsadat ecranat sau neecranat cu conectori RJ-45. Un patchcord poate să fie de 3 feluri, în funcţie de dispunerea firelor la cele două capete, cu fiecare dintre tipuri destinate conexiunilor între anumite echipamente.
a) Straight-through cable (cablul direct) - este cel mai des utilizat tip de cablu în reţele locale pentru interconectarea echipamentelor de reţea. Distribuţia firelor, pe culori, la cele două capete ale unui asemenea cablu, este prezentată în figura de mai jos (Fig. 7.3.1).
b) Cross-over cable (cablul inversor)- dacă inversăm la cele două capete ale unui patch-cord firele corespunzătoare pinilor folosiţi pentru transmisie, respectiv recepţie, obţinem un cablu cross-over. Acest cablu inversează pinii 1 şi 2 cu pinii
Fig. 7.3.1 Ordinea firelor într-un cablu Straight-Through (cablu direct)
64
3 şi 6. Pinul 1 ajunge în cealaltă parte la pinul 3 şi pinul 2 la pinul 6. Acest cablu se realizează făcând un conector pe standardul A şi una pe standardul B, practic se inversează perechile portocaliu cu verde (7.3.2).
c) Rollover cable – (Cablu consolă) dacă dispunem firele la celălalt capăt în ordine inversă, obţinem un cablu rollover. Este un tip de cablu null-modem care este des folosit pentru conectarea unui calculator cu portul consolă a unui router (Fig. 7.3.3).
Cablurile straight-through sunt folosite la interconectarea echipamentelor de categorii diferite, de exemplu calculatorul şi hub-ul / switch-ul.
Cablurile crossover conecteză echipamente similare, de exemplu calculator cu calculator. Un calculator foloseşte pinii 1 şi 2 ai conectorului pentru a transmite date, respectiv pinii 3 şi 6 pentru recepţia informaţiilor. Pentru a putea comunica între ele, două calculatoare interconectate doar printr-un cablu UTP necesită inversarea la cele două capete ale patchcord-ului a pinilor de transmisie cu cei destinaţi recepţiei. De aceea, în cazul unui asemenea aranjament, se folosesc cabluri crossover, care inversează pinul 1 cu pinul 3, respectiv pinul 2 cu pinul 6.
Exemple pentru interconectarea echipamentelor de reţea (Fig 7.3.4):
Fig. 7.3.2 Ordinea firelor într-un cablu Cross-Over (cablu inversor)
Fig. 7.3.3 Ordinea firelor într-un cablu Rollover (cablu consolă)
65
Fig. 7.3.4 Moduri corecte pentru interconectarea echipamentelor de reţea folosind diferite tipuri de cabluri patch
PC CROSSOWER PC
PC STRAIGHT-THROUGH SWITCH PC
PC STRAIGHT-THROUGH HUB
SWITCH CROSSOWER SWITCH
SWITCH STRAIGHT-THROUGH ROUTER
SWITCH CROSSOWER HUB
66
MDI / MDI-X (Medium dependent interface / Medium dependent interface crossover) - Unele dintre hub-urile / switch - urile de ultimă generaţie acceptă ambele tipuri de cabluri (straight-through şi crossover), indiferent de echipamentul la care se conectează, autoconfigurându-se corespunzător. Tehnologia folosită care face posibilă autoconfigurarea se numeşte MDI / MDI-X.
Port consolă - echipamentele inteligente de reţea (categorie în care intră switch-urile şi ruter-ele) sunt echipate cu un port "consolă", prin intermediul căruia se face posibilă configurarea echipamentului folosindu-se un laptop sau un desktop şi un program gen Hyperterminal. O asemenea conexiune presupune folosirea unui cablu de tip rollover.
Convertoare media - Convertoarele media reprezintă o soluţie ideală atunci când într-un sistem de comunicaţii avem nevoie de conversie de la un mediu de transmisie la altul. Convertoarele de la UTP la fibră optică realizează conversia de la semnale electronice la semnale optice sau invers. Aceasta reprezintă o metodă foarte avantajoasă atunci când se doreşte mărirea distanţei de transmisie. Prin conversia la fibră optică, datele ethernet pot fi transmise pe distanţe de până la zeci de kilometri, fără a necesita regenerarea semnalului.
Laborator 10 Interconectarea echipamentelor de reţea
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici cele două tipuri de patchcord-uri folosite pentru interconectarea echipamentelor de reţea.
Durata: 10 minute
Tipul activităţii: Potrivire
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe
Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile din tabel şi potriviţi fiecărei următoarele denumiri: Straight-through cable, Cross-over cable
67
Lecția 11 Configurarea unei plăci de reţea
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date şi Realizează conectarea unei reţele de date la internet.
Pentru conectarea unui calculator la o reţea LAN, folosim placa de reţea. Placa de reţea poate să fie placă wired (cablat) sau placă wireless (fără fir).
O placă de reţea poate să fie parte integrantă a plăcii de bază sau poate să fie de sine stătătoare şi montată într-una dintre sloturile de extensie a plăcii de bază. Deci placa de reţea poate să fie internă sau externă.
Placa de reţea necesită instalarea unui driver, care face posibilă comunicarea plăcii de reţea cu sistemul de calcul. Acest driver se poate instala de pe discul de instalare care soseşte împreună cu placa de reţea, sau se poate descărca de pe pagina web a producătorului plăcii de reţea.
Câteodată un producător va publica noi drivere software pentru placa de reţea. Un driver nou poate să sporească funcţionalitatea unei plăci de reţea, sau poate fi necesar pentru compatibilitatea cu un sistem de operare. Pentru instalarea driverelor noi parcurgeţi paşii următori:
1. Verificaţi tipul pachetului de instalare. Daca este un fişier executabil rulaţi-l şi instalarea sau actualizarea se va desfăşura automat. După instalare reporniţi calculatorul.
2. Dacă nu deţineţi un astfel de fişier executabil, deschideţi Device manager-ul, selectaţi placa de reţea şi Update driver şi urmăriţi paşii care apar pas cu pas. După ce instalarea se va termina, reporniţi calculatorul.
3. Verificaţi instalarea corectă a driver-ului in Device manager.
Pentru conectarea calculatorului la o reţea LAN, sunt necesare următoarele informaţii:
a) adresa de IP (IP address) b) mască de reţea (Network Mask) c) adresa de Gateway (Gateway Address) d) adresa de DNS (DNS Address)
Conectaţi cablul de reţea înainte de a seta adresele necesare. Verificaţi LED-urile sau indicatoarele de legătură a plăcii de reţea. In cazul în care în reţea exista un server DHCP, configurarea adreselor va fi automată. Dacă nu exista server DHCP, configuraţia trebuie făcută individual.
Adresa de IP trebuie să fie unică în reţea, altfel vor apărea conflicte de adrese IP care conduc la împiedicarea comunicării în reţea.
68
Pentru setarea adreselor necesare, navigaţi la setările de adresare a plăcii de reţea şi setaţi adresele necesare - Control Panel - Network Connections - Local Area Connection – selectaţi conexiunea dorită, interfaţa selectată să fie cea a plăcii de reţea care a fost instalată mai înainte – Properties – General – Internet protocol (TCP/IP) – Proprieties – General şi completaţi câmpurile cerute (Fig. 8.1.1).
Pentru a verifica conectivitatea, urmăriţi paşii:
1. Deschideţi un Command Prompt 2. Introduceţi comanda ipconfig. Verificaţi dacă setările efectuate de
dumneavoastră sau primite de la un server DHCP apar corect. 3. Folosiţi comanda PING pentru a testa conectivitatea (ping adresa_de_ ip_a_
unui_calculator_conectată_în_aceeaşi_reţea_LAN) (Fig. 8.1.2)
Fig. 8.1.1 Panou de setare a adreselor IP
69
Laborator 11 Configurarea unei conexiuni PPPoE
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date şi Realizează conectarea unei reţele de date la internet.
Pentru a se conecta o reţea LAN cu alte reţele, sau pentru conectarea unui reţele locale sau a unui calculator la internet, trebuie sa luăm în considerare diferite tipuri de conexiuni:
a) Conexiune prin operator de cablu tv b) Conexiune prin linii telefonice analogice sau digitale c) Conexiune prin conexiuni wireless sau satelit
Diverse servicii oferă diverse viteze şi niveluri de servicii. Pentru a realiza orice fel de conexiune, trebuie folosită un echipament care ţine legătura cu ISP (Internet Service Provider). Cea mai populară conexiune pentru conectarea unui calculator la internet a fost conexiunea Dial-Up. Această conexiune necesită o linie telefonică analogică şi un echipament care converteşte semnalele digitale în semnale analogice şi invers (Modem – Modulator/Demodulator). Viteza de transfer al unui astfel de conexiuni este foarte mică.
În loc de conexiuni Dial-Up (prin linie telefonică analogică) lente avem posibilitatea să optăm pentru o conexiune cu transfer de rată ridicată folosind linie telefonică digitală ADSL şi modem ADSL.
Broadband - este o tehnică utilizată în transmisia şi recepţia semnalelor multiple care utilizează mai multe frecvenţe pe un singur cablu, de exemplu internet şi telefonie pe acelaşi cablu.
PPPoE (point-to-point protocol over Ethernet) - este un protocol de reţea pentru încapsularea cadrelor PPP (Point to Point Protocol) în cadre Ethernet. Este folosit mai ales pentru servicii broadband, cum ar fi DSL. PPPoE înseamnă o conexiune punct la punct, client-server, peste o conexiune Ethernet existentă. Protocolul PPPoE este un
Fig. 8.1.2 Rezultatul dat de comanda ping în cazul unui conexiuni funcţionale
70
protocol ce permite simularea unei conexiuni tip Dial-Up peste o conexiune Ethernet prin linie telefonică digitală.
Avantajele PPPoE
a) Accesul utilizatorilor la internet folosind nume de utilizator şi parolă individuală.
b) Alocarea dinamică a adreselor IP de către serverele PPPoE al ISP-ului.
c) Înlăturarea utilizării nelegitime a adreselor IP.
d) Contorizarea traficului făcut de către utilizatori individuali.
e) Sistemele de operare au suport pentru conectarea la reţeaua PPPoE.
Realizarea conexiunii PPPoE
Înainte de a parcurge paşii următori, aveţi nevoie mai întâi de un cont cu un furnizor de servicii Internet (ISP). Pentru DSL furnizorul de servicii Internet este de obicei o firmă de telefonie.
1. Conectarea modemului ADSL şi a calculatorului cu ajutorul unui cablu de reţea (Patch cord) sau USB.
2. Conectarea liniei telefonice la portul etichetat “DSL” (WAN, Internet) a modemului ADSL folosind conector RJ-11.
3. Conectarea cablului de alimentare a modemului ADSL.
4. Rularea aplicaţiei de instalare şi configurare a modemului ADSL (se livrează împreună cu modemul ADSL) sau intrarea pe pagina de administrare a
modemului ADSL (in cazul în care avem modem cu posibilitate de configurare prin interfaţă web) şi setarea parametrilor necesari. Configurarea conexiunii poate fi realizată şi cu Expertul de conectare la Internet a sistemului de operare (Fig. 8.2.1).
Fig. 8.2.1 Panou de selectare a tipului conexiunii cuprinzând şi conexiunea
prin PPPoE
71
5. Introducerea datelor de autentificare: nume de utilizator şi parolă, sau a altor date (dacă este cazul) necesare pentru realizarea conexiunii (Fig. 8.2.2).
Finalizarea configurării şi testarea conexiunii cu comanda ping, sau deschizând o pagină de web în browser-ul calculatorului.
Lecția 12 Configurarea unei conexiuni wireless
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date şi Realizează conectarea unei reţele de date la internet.
Sintagma „wireless” (fără fir) poate crea confuzii, inducând ideea existenţei unei reţele fără cabluri, prin intermediul căreia sunt interconectate calculatoarele şi echipamentele de reţea. În realitate, acest lucru nu este adevărat. Majoritatea reţelelor fără fir, comunică fără fir cu o reţea hibridă, care foloseşte şi cabluri.
Avantajele folosirii reţelelor fără fir:
a) Conexiuni temporare la o reţea cablată existentă cu ajutorul unui echipament fără fir.
b) Realizarea conexiunilor de rezervă pentru o reţea deja existentă. c) Existenţa unui anumit grad de portabilitate. d) Posibilitatea extinderii reţelelor dincolo de limitele impuse de cabluri.
Fig. 8.2.2 Panou pentru setare a parametrilor de autentificare pentru conexiunea PPPoE
72
Există situaţii în care este recomandată folosirea reţelelor fără fir:
a) În birouri, sau acasă unde cablarea este nedorită. b) În spaţii sau clădiri izolate, unde cablarea este dificilă. c) În clădiri unde configuraţia fizică a calculatoarelor se modifică frecvent.
În reţelele locale cea mai utilizată tehnologie fără fir se consideră tehnologia WiFi. Definirea tehnologiei WiFi este descrisă în standardele 802.11x.
a) 802.11a: Anunţat in anul 1999, frecventa de lucru: 5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875GHz, rata (medie): 25Mbps, rata maxima: 54Mbps, suprafata interioară şi exterioară de acoperire: ~25 metri - ~75 metri.
b) 802.11b: Funcţional din anul 1999, frecvenţa de lucru: 2.4-2.5GHz, rata (medie): 6.5 Mbps, rata maximă: 11Mbps, suprafaţa interioară si exterioară de acoperire: ~35 metri - ~100 metri.
c) 802.11g: Utilizat din anul 2003, frecvenţa de lucru: 2.4-2.5GHz, rata (medie): 25Mbps, rata maximă: 54Mbps, suprafaţa interioară si exterioară de acoperire: ~25 metri - ~75 metri.
d) 802.11n: Cea mai recentă tehnologie, frecvenţa de lucru: 2.4GHz sau 5GHz, rata (medie): 200Mbps, rata maximă: 540Mbps, suprafaţa de acoperire: ~50 metri - ~125 metri.
O reţea fără fir se comportă la fel ca o reţea cablată, cu excepţia că mediul fizic de transmisie constă din unde radio. Reţelele fără fir pot opera în modul Ad Hoc sau Infrastructură.
Ad Hoc – reţea fără fir în care sunt interconectate calculatoare sau alte echipamente (de exemplu telefoane mobile, dispozitive PDA) cu capabilităţi fără fir. O reţea configurată in modul Ad Hoc, nu necesită echipamente specializate pentru interconectarea calculatoarelor. Reţelele fără fir configurate în modul Ad Hoc, funcţionează similar reţelelor peer-to-peer. Poate suporta un număr limitat de calculatoare, performanţele reţelei scad cu fiecare calculator adăugat în reţea.
Infrastructure - reţea fără fir în care sunt interconectate calculatoare sau alte echipamente (de exemplu telefoane mobile, dispozitive PDA) cu capabilităţi fără fir. O reţea configurată in modul infrastructură, necesită echipamente specializate pentru interconectarea calculatoarelor. Reţelele fără fir configurate în modul infrastructură funcţionează similar reţelelor client-server.
Dacă aveţi posibilitatea este recomandat folosirea reţelei fără fir în modul infrastructură. Avantajele modului infrastructură sunt:
73
a) Poate suporta un număr semnificativ mai mare de dispozitive (calculatoare, PDA-uri, telefoane mobile etc.) faţă de modul Ad Hoc.
b) Putem sa extindem reţeaua (raza de acoperire) cu adăugarea unor noi puncte de acces (Access Point).
c) Securitatea reţelei creşte semnificativ.
Pentru realizarea unei reţele fără fir avem nevoie de un Access Point şi de echipamente cu capabilităţi de conectare wireless. La selectarea plăcii de reţea fără fir pentru fiecare calculator, se ţine cont de tipul de reţea instalată. Există incompatibilitate între diferitele tipuri de reţele.
a) standardele 802.11n sunt compatibile cu 802.11n, 802.11g, 802.11b b) standardele 802.11g sunt compatibile cu 802.11g, 802.11b c) standardele 802.11b sunt compatibile cu 802.11b d) standardele 802.11a sunt compatibile cu 802.11a
Placa de reţea poate să fie ori internă ori externă (de tip PCI, Pci Express, Usb, PcCard, Express Bus). Ca şi în cazul reţelelor cablate, trebuie să stabilim adresele IP necesare. Setările IP necesare plăcii de reţea fără fir sunt acelaşi ca şi în cazul plăcii de reţea cablată: adresă de IP unică în reţea, mască de reţea, default gateway IP, Dns server IP.
Lângă datele de adresare TCP/IP, în reţelele fără fir trebuiesc efectuate şi alte setări.
SSID (Security Set Identifier) sau Wireless Network Name este numele asociat reţelei wireless (Fig. 8.3.1). SSID este un cod care defineşte apartenenţa la un anumit punct de acces fără fir. Toate dispozitivele fără fir care vor să comunice într-o reţea trebuie să aibă SSID-ul setat la aceeaşi valoare cu valoarea SSID-ului punctului de acces fără fir pentru a se realiza conectivitatea. Un punct de acces îşi transmite SSID-ul la fiecare câteva secunde spre dispozitivele aflate în aria de acoperire.
74
Wireless Channel - Putem seta unul din cele 13 canale disponibile pentru Europa, sau optăm pentru selectare automată. Cu selectarea canalului corespunzător putem să îmbunătăţim calitatea conexiunii.
Setări de securitate – când ne conectăm la o reţea fără fir securizat, trebuie să ne autentificăm. Pentru securizarea reţelei putem folosi WEP sau WPA (Fig. 8.3.2).
Pentru realizarea unui conexiuni fără fir funcţională, echipamentele din reţea trebuie să folosească metode identice de autentificare şi criptare.
Fig. 8.3.1 Panou de informaţii cu privire la starea unui conexiuni wireless
Fig. 8.3.2 Panou de informaţii care afişează modul de securitate şi tipul criptării a unui conexiuni wireless
75
Instalarea driverelor pentru placa de reţea fără fir, configurarea parametrilor de adresare IP şi configurarea parametrilor de conexiune fără fir (modul de conectare, SSID, Wireless Channel number, criptare) sunt paşii care trebuie aplicaţi în cazul interconectării unui calculator cu reţeaua fără fir. De obicei pachetul plăcii de reţea conţine şi un utilitar de instalare şi configurare. Executând utilitarul putem să instalăm, configurăm şi conectăm calculatorul la o reţea fără fir.
Paşii de mai sus menţionaţi pot fi efectuaţi şi cu ajutorul utilitarelor care sunt părţi ale sistemului de operare.
Testarea conexiunii fără fir
Pentru verificare şi testare folosim comanda ipconfig / all pentru a vizualiza configuraţia TCP/IP pe staţie şi comanda ping urmat de o adresă IP pentru a testa conectivitatea.
Un semnal wireless slab poate cauza întreruperi în conexiune. Pentru verificarea semnalului wireless putem folosi utilitarele plăcii de reţea sau a sistemului de operare. Dacă constatăm recepţionarea unui semnal slab, putem repoziţiona calculatorul în aşa fel în cât vizibilitatea să fie cât mai bună între antene (AP şi calculator) sau putem schimba antena plăcii cu o antenă care are un câştig mai mare.
Câştigul unei antene este exprimată în dBi (directivity by efficiency). Cu mărirea câştigului măreşte şi performanţa de transmitere şi recepţionare a antenei wireless. O antenă wireless poate să fie omnidirecţională sau bidirecţională.
Laborator 12 Configurarea unei conexiuni wireless
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să configurezi şi să verifici funcţionarea corectă a unui conexiuni fără fir.
Durata: 50 min
Tipul activităţii: Exerciţiu practic
Sugestii : activitatea se poate desfăşura pe grupe (dacă echipamentele din dotare permit, se poate desfăşura şi individual)
Sarcina de lucru: Dacă deţineţi un kit de instalare primit împreună cu placa de reţea wireless, puteţi să configuraţi conexiunea rulând utilitarul de instalare şi configurare. În caz contrar urmăriţi paşii descrişi mai jos.
După documentare asupra configurării unei conexiuni fără fir, verificaţi versiunea instalată pe sistemul de calcul a driverelor plăcii de reţea fără fir. Dacă trebuie, faceţi update pentru drivere. Verificaţi ca intensitatea semnalului fără fir să nu fie sub 30%! Configuraţi parametrii necesari funcţionării plăcii de reţea (adresă IP, mască de
76
subreţea, server DNS, Default gateway). Adresele mai sus menţionate le veţi obţine de la profesor. Dacă reţeaua fără fir cu care vreţi să stabiliţi conexiunea cere şi date de criptare şi autentificare, setaţi-le şi pe acesta (datele necesare le obţineţi de la profesor). După setarea parametrilor testaţi conexiunea cu ajutorul comenzi ipconfig şi ping.
Pentru realizarea activităţii consultaţi lecția 12, precum şi sursele de pe Internet.
Lecția 13 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date şi Realizează conectarea unei reţele de date la internet.
Orice reţea LAN necesită echipamente specializate pentru conectarea la internet. Aceste echipamente în general sunt modemuri şi routere. În majoritatea cazurilor conectarea la internet înseamnă conectarea la ISP. Din momentul conectării cu ISP, reţeaua noastră locală devine parte a unei reţele mari. Conectarea la ISP presupune folosirea a diferitelor medii: linii ISDN, linii DSL, linii CATV (televiziune prin cablu), linii wireless (conexiunea se realizează cu antene direcţionate). Aceste medii determină tipul echipamentelor folosite pentru interconectarea celor doua reţele.
În ultimii anii s-a răspândit folosirea liniilor DSL pentru conectarea la ISP. Acest mod de conectare necesită un modem de bandă largă şi un router. Modemul de bandă largă menţine legătura cu ISP. Routerul are sarcina de a separa reţeaua locală şi reţeaua ISP-ului.
În momentul conectării reţelei locale la ISP putem să optăm pentru folosirea unui modem de bandă largă împreună cu un router, sau putem alege un echipament multifuncţional (Router ADSL sau Residental Gateway).
Daca optăm pentru configuraţia modem şi router, trebuie mai întâi să configurăm modemul de bandă largă. Configurarea modemului de bandă largă este tratată în Fişa 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE.
În unele cazuri (acasă, în reţele mai mici) echipamentul cel mai potrivit pentru conectarea la ISP este un echipament multifuncţional. Avantajele unui astfel de echipament sunt: nu trebuie să cumpărăm separat fiecare echipament pentru conectare la ISP, cablarea devine mai simplă, configurarea echipamentului este destul de uşoară şi nu necesită prea mult timp, este mai uşor de întreţinut.
Dacă echipamentul multifuncţional încorporează şi un modem de bandă largă, se aplică paşii descrişi în Fişa 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE referitor la configurarea modemului de bandă largă (modem ADSL).
77
Paşii de conectare şi configurare a unui echipament multifuncţional care foloseşte tehnologia ADSL pentru a se conecta la ISP sunt:
1. Selectarea locului cel mai potrivit pentru echipament.
2. Pregătirea unui calculator echipat cu placă de reţea şi a cablurilor necesare conectării calculatorului cu echipamentul multifuncţional.
3. Conectarea liniei DSL sau a cablului pentru modem la portul etichetat "Internet".
4. Conectarea calculatorului la unul dintre porturile RJ45 al aparatului multifuncţional.
5. Conectarea cablului de alimentare a aparatului multifuncţional şi pornirea calculatorului.
6. Aşteptaţi să se booteze echipamentul multifuncţional şi să se realizeze conexiunea cu ISP. Aceasta poate să dureze câteva minute. În faza asta echipamentul negociază parametrii referitori la conexiunea cu ISP. Echipamentul primeşte de la ISP adresă IP publică fixă sau dinamică, mască de subreţea, adresa IP de poartă implicită (Default Gateway) şi adresă de server DNS.
7. Trebuie să configuraţi router-ul (echipament multifuncţional) să comunice cu echipamentele din reţea. Pe calculatorul conectat deschideţi un browser pentru pagini web. În câmpul de adrese, introduceţi adresa de IP implicită a routerului (echipament multifuncţional). De obicei acesta este 192.168.1.1 (consultaţi manualul utilizatorului).
8. O fereastră de securitate va solicita autentificarea pentru a accesa paginile de configurare ale router-ului. Introduceţi datele cerute (consultaţi manualul utilizatorului). După autentificare apar paginile de setare a routerului. După fiecare modificare a setărilor implicite salvaţi setările noi.
9. Routerul oferă şi serviciu DHCP, care este activat implicit. Dacă trebuie, puteţi modifica domeniul de adrese IP oferit pentru clienţi (calculatoare), masca de subreţea, adresele serverelor DNS. Dacă planificaţi folosirea adreselor IP fixe în reţea locală, trebuie sa dezactivaţi serviciul DHCP. Puteţi modifica şi adresa de IP implicită a routerului (Fig. 9.1.1).
Pe lângă setările descrise mai sus avem posibilitatea de a seta şi alte servicii ale routerului, dar totuşi setările de adresare IP pentru interfaţa internet (WAN) şi interfaţa LAN sunt cele mai importante. La porturile LAN (RJ-45) putem conecta şi alte calculatoare sau alte echipamente de reţea, de exemplu switch sau Wireless Acess Point, astfel putem să extindem reţeaua locală.
78
Fig. 9.1.1 Panou pentru configurarea adresei IP şi a serverului DHCP a unui router
(echipament multifuncţional)
Laborator 13.1 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii punerea în funcţiune şi setarea parametrilor de bază a unui modem / router ADSL
Durata: 25 min
Tipul activităţii: Observare
Sugestii : activitatea se poate desfăşura frontal
Sarcina de lucru: Urmăriţi prezentarea realizată de cadrul didactic sau o prezentare multimedia, eventual un film la subiect.
79
Laborator 13.2 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici paşii de punere în funcţiune şi de setare a parametrilor de bază a unui modem / router ADSL
Durata: 25 min
Tipul activităţii: Potrivire
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe
Sarcina de lucru: Numerotaţi fiecare pas de punere în funcţiune, configurare de bază a unui modem / router ADSL în ordinea logică a acestora începând cu numărul 1.
Dacă este cazul, modificăm domeniul de adrese IP oferit pentru clienţi (calculatoare), masca de subreţea, adresele serverelor DNS. Dacă planificăm folosirea adreselor IP fixe în reţea locală, dezactivăm serviciul DHCP. Dacă trebuie modificăm adresa de IP implicită a routerului
Conectarea liniei DSL sau a cablului pentru modem la portul etichetat "Internet".
Configurăm router-ul (echipament multifuncţional) să comunice cu echipamentele din reţea. Pe calculatorul conectat deschidem un browser pentru pagini web. În câmpul de adrese, introducem adresa de IP implicită a routerului (echipament multifuncţional).
Selectăm locul cel mai potrivit pentru echipament.
Pregătim un calculator echipat cu placă de reţea şi cabluri necesare conectării calculatorului cu echipamentul multifuncţional.
80
Verificăm funcţionarea corectă a echipamentului şi a conexiunii noi realizate cu rularea comenzii ping.
O fereastră de securitate va solicita autentificarea pentru a accesa paginile de configurare ale router-ului. Introducem datele cerute (consultăm manualul utilizatorului). După autentificare apar paginile de setare a routerului. După fiecare modificare a setărilor implicite salvăm setările noi.
Aşteptăm să se booteze echipamentul multifuncţional şi să se realizeze conexiunea cu ISP.
Pentru completarea tabelului consultaţi lecția 13 precum şi sursele de pe Internet.
Lecția 14 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Echipamentele multifuncţionale oferă servicii integrate. Aceste servicii pot fi activate sau dezactivate în funcţie de cerinţele reţelei.
Serviciul DDNS (Dynamic Host Configuration Protocol)
Serviciul DDNS oferă posibilitatea de a asocia pentru o adresă IP dinamică un nume de gazdă şi un nume domeniu. Dacă adresa de IP primită de la ISP se schimbă, un server DNS este anunţat despre schimbare şi adresa IP actuală este actualizată pe server. Aşa putem identifica un host / domeniu şi în cazul în care adresa de IP s-a schimbat. Înainte de a folosi serviciul DDNS trebuie să vă înregistraţi la un Service Provider DDNS. Exemple de Service Provider DDNS: tzo.com, dyndns.org (Fig. 9.2.1).
Fig. 9.2.1 Panou pentru configurarea serviciului DDNS a unui router (echipament multifuncţional)
81
Serviciul NAT (Network Address Translation)
Cele mai multe ISP-uri îţi dau doar o singură adresa IP când te conectezi la ei. Poţi trimite pachete cu orice adresă sursă pe care o doreşti, dar doar pachetele cu această adresa IP se vor întoarce la tine. Dacă doreşti să foloseşti mai multe sisteme (cum ar fi reţeaua de acasă) pentru a te conecta la internet prin această singură legătură, vei avea nevoie de NAT. Acesta este de departe cel mai răspândit mod de folosire al NAT-ului din zilele noastre, cunoscut şi sub numele de "masquerading" in lumea Linuxului.
Serviciul SPI Firewall (Stateful Packet Inspection Firewall)
SPI Firewall are rol de protecţie împotriva atacurilor provenite dinspre interfaţa WAN a routerului (Internet). SPI funcţionează la nivelul reţea a modelului OSI. Analizează toate pachetele care vin dinspre Internet, şi blochează pachetele suspecte. Asigură protecţie împotriva atacurilor DoS (Denial of Service).
Serviciul VPN (Virtual Private Network)
O reţea privată virtuală (Virtual Private Network - VPN) asigură o modalitate de stabilire a unor comunicaţii securizate prin intermediul unui reţele nesigure ca internetul. Cu ajutorul unui conexiuni VPN, cele două părţi ale conexiunii VPN pot comunica în aceleaşi condiţii de siguranţă ca şi cele furnizate de reţeaua locală. Pentru aceasta, o conexiune VPN oferă, de obicei, următoarele funcţionalităţi:
Autentificare - utilizând parole sau alte procedee, cele două părţi îşi pot demonstra identitatea înainte de a accepta o conexiune. O dată conexiunea instalată, comunicaţia se poate desfăşura în ambele direcţii prin intermediul conexiunii respective.
Codificare - prin codificarea tuturor datelor trimise între cele doua puncte ale reţelei publice, pachetele transmise se pot vedea dar nu pot fi citite de un hacker. Acest procedeu este cunoscut sub numele de tunneling. Serviciul Port Forwardingranslatarea permanentă a unui port pe routerul reţelei către o adresă IP şi un port din reţeaua privată se numeşte Port Fowarding sau Port Mapping.
Deschidem un port în router pentru a permite accesul către un server (de exemplu http sau ftp) aflat in spatele unui firewall (Fig. 9.2.2). În cazul în care nu este activat Port
Fig. 9.2.2 Panou pentru configurarea serviciului Port Forwarding a unui router
(echipament multifuncţional)
82
Forwarding-ul solicitarea primită de gateway dinspre internet pentru un anumit port (de exemplu portul 80 pentru server web) nu va fi procesată deoarece acesta nu va ştie care-i adresa IP şi portul, din reţeaua privată către care s-o trimită. Există echipamente multifuncţionale care implementează şi rolul unui punct de acces fără fir. Realizarea comunicaţiei fără fir necesită setarea serviciilor corespunzătoare.
Setări de bază:
SSID (Security Set Identifier) sau Wireless Network Name este numele asociat reţelei wireless. SSID este un cod care defineşte apartenenţa la un anumit punct de acces fără fir. Toate dispozitivele fără fir care vor să se comunice într-o reţea, trebuie să aibă SSID-ul setat la aceeaşi valoare cu valoarea SSID-ului punctului de acces fără fir pentru a se realiza conectivitatea. Un punct de acces îşi transmite SSID-ul la fiecare câteva secunde spre dispozitivele aflate în aria de acoperire.
Wireless Channel – Putem seta unul din cele 13 canale disponibile pentru Europa, sau optăm pentru selectare automată. Cu selectarea canalului corespunzător putem să îmbunătăţim calitatea conexiunii (Fig. 9.2.3).
Setări de securitate:
Wireless SSID Brodcast – permite ascunderea reţelei wireless, astfel SSID-ul nu va fi difuzat de către punctul de acces şi reţeaua fără fir nu va fi descoperită de către echipamentele wireless. Dacă utilizatorul vrea să se conecteze la reţeaua wireless ascunsă, trebuie să cunoască setările cerute de punctul de acces. MAC Address Filter – folosind filtrul MAC putem filtra echipamentele care au acces la reţeaua fără fir în baza adresei MAC. În acest fel putem să stabilim o listă cu adrese MAC a echipamentelor şi să acceptăm sau să refuzăm cererile de conectare.
Fig. 9.2.3 Panou pentru configurarea setărilor de bază Wireless a unui router (echipament multifuncţional)
83
Criptare WEP / WPA / WPA2 - pentru realizarea unei reţele fără fir mai sigure, se recomandă folosirea metodelor de criptare a datelor. Este recomandată folosirea tehnologiei de criptare WPA2 dacă aceasta este suportată de fiecare echipament care trebuie să fie conectat la punctul de acces.
Laborator 14 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi configurarea serviciilor pe diferite tipuri de echipamente multifuncţionale (modem / router).
Durata: 50 min
Tipul activităţii: Metoda grupurilor de experţi
Sugestii : activitatea se poate desfăşura pe grupe
Sarcina de lucru: Folosind calculatorul conectat la Internet, fiecare grupă trebuie să aleagă şi să de documenteze asupra unui tip (model) de echipament multifuncţional (modem / router). Echipamentele să fie fabricate de către diferiţi producători. Căutaţi informaţii despre serviciile pe care le poate oferi un anumit echipament, precum şi modul în care aceste servicii pot fi setate. În acest scop, puteţi folosi manualul utilizatorului pe care îl obţineţi de pe pagina de web a producătorului. Aveţi la dispoziţie 40 de minute, după care se vor reorganiza grupele astfel încât în grupele nou formate să existe cel puţin o persoană din fiecare grupă iniţială. În următoarele 20 de minute în noile grupe formate se vor împărtăşii cunoştinţele acumulate la pasul I. Faceţi comparaţie între modurile de setare a aceloraşi servicii în cazul diferitelor echipamente.
Pentru desfăşurarea activităţii consultaţi lecția 14 precum şi sursele de pe Internet.
84
Lecția 15 Verificarea şi depanarea reţelelor de date
Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.
Defectele mediului fizic sunt cauzate de cabluri care interconectează echipamentele din reţea. Aceste defecte pot fi detectate cu ajutorul testerelor şi analizatoarelor de cabluri (Fig. 10.2). Primul test care trebuie aplicat este testul de continuitate în urma căruia verificăm continuitatea între cele două capete ale cablului. Pe lângă asta, putem analiza dacă în cablu există scurtcircuite sau firele sunt inversate între ele (Fig. 10.1).
Detectarea cauzei şi rezolvarea problemei
a) Interogarea utilizatorilor care au semnalizat nereguli sau erori. Este necesar descris clar simptomele apărute în funcţionarea sistemului. În cele mai multe cazuri utilizatorul nu are conexiune la internet, nu vede mapele partajate în reţea, nu vede serverele de reţea, nu poate să folosească imprimantele partajate etc. Dacă simptomele sunt legate de reţeaua locală, vorbim despre detectarea şi depanarea defecţiunilor în reţea.
b) Verificarea conexiunilor fizice. Trebuie verificată legătura între calculator şi reţea. Cauza problemei apărute poate să fie un cablu de reţea deconectat, deteriorat, rupt sau o placă de reţea nefuncţională. Pasul cel mai important este verificarea
Fig. 10.1
Pereche inversată Perechi împărţite
Pereche cu un fir rupt Scurtcircuit
Fig. 10.2 Tester de cabluri UTP
85
LED – urilor indicatoare ale plăcii de reţea şi ale echipamentelor de reţea de exemplu: hub, switch, echipament multifuncţional. Dacă nu găsim nereguli trecem la pasul următor. Dacă se observă, că unul dintre ledurile indicatoare nu prezintă activitate, se verifică cele doua capete ale segmentului respectiv. Este necesar să verificăm şi starea echipamentului de reţea la care este conectat segmentul respectiv, deci verificăm dacă funcţionează sau nu hubul, switchul sau echipamentul multifuncţional. Dacă se observă că problema apărută este cauzată de un cablu defect, verificăm starea cablului, conectorii RJ-45 şi conectarea corespunzătoare. Pentru verificarea cablurilor UTP sau STP putem să folosim tester de cablu. Cu un tester de cablu mai simplu putem detecta întreruperea firelor sau scurtcircuite în cablul torsadat. Dacă cablul sau conectori RJ-45 sunt defecte, schimbăm cablul sau schimbăm conectorii RJ-45.
c) Dacă suntem siguri că problema nu este cauzată de cabluri, conectori sau de nefuncţionarea unui concentrator (hub, switch), pasul următor este verificarea plăcii de reţea. Dacă ledul indicator al plăcii nu arată semne de funcţionare, trebuie verificat dacă placa este conectată corespunzător în slotul de expansiune a plăcii de bază. Dacă conexiunile fizice sunt în regulă, probabil că trebuie schimbată placa de reţea. Dacă placa funcţionează corect, în panoul Conexiuni de reţea a sistemului de operare verificăm dacă conexiunea este activată sau dezactivată (Fig. 10.3). Urmează verificarea configuraţiei TCP/IP a calculatorului.
d) Folosind comanda ipconfig putem afişa configuraţia TCP/IP curentă (Fig. 10.4). Acest utilitar trebuie executat din linia de comandă a sistemului de operare. Pentru afişarea tuturor informaţiilor disponibile, se foloseşte parametrul /all. Dacă este setată o configuraţie validă, este afişată adresa IP şi masca de subreţea, precum şi gateway-ul implicit a reţelei. Dacă este detectat în reţea un duplicat al adresei IP folosite, va fi afişată adresa IP folosită, dar în dreptul măştii de subreţea se va apare 0.0.0.0. Dacă sistemul de operare nu a putut obţine o adresă IP de la un server DHCP, va fi afişată adresa alocată prin tehnologia APIPA. În sistemele de operare Linux / Unix folosim comanda ifconfig în loc de ipconfig. Dacă constatăm că configuraţia TCP/IP a calculatorului nu este corectă,
Fig. 10.3 Panou cu conexiunile de reţea existente a unui calculator şi starea lor (active sau dezactivate)
86
putem să setăm o configuraţie validă a adreselor IP sau putem reînnoi configuraţia TCP/IP. Folosind ipconfig /release şi după asta ipconfig /renew putem reînnoi configuraţia TCP/IP a calculatorului cu ajutorul unui server DHCP. Utilitarul Ping este folosit pentru testarea conexiunii TCP/IP între un calculator şi unul aflat la distanţă. Ping transmite pachetele utilizând ICMP ECHO_REQUEST şi se aşteaptă primirea unui răspuns de confirmare pentru fiecare pachet transmis prin ICMP ECHO_REPLY. Sintaxa comenzii este: ping adresa_IP_a_computerului_de_la_distanţă (Fig. 10.5). Dacă nici după folosirea acestor operaţiuni nu putem stabili cauza problemei apărute, trecem la pasul următor.
e) Verificăm dacă placa de reţea are drivere corect instalate. Putem încerca reinstalarea driverelor, sau restaurarea lor. Verificăm dacă găsim vreun mesaj de eroare sau un cod de eroare în urma căruia putem detecta problema. Dacă
considerăm că nu driverele plăcii de bază sunt de vină, trecem la pasul următor.
f) Verificăm existenţa unei firewall şi dacă există verificăm configuraţia acestuia. În unele cazuri firewall-ul poate bloca traficul între calculator şi reţea.
Paşii descrişi mai sus sunt paşi pe care se pot parcurge în cazul în care sesizaţi probleme de
comunicare între calculator şi reţea. Cauzele erorilor în reţea pot fi cauzate şi de traficul
aglomerat în reţea, servicii nefuncţionale temporar şi multe altele. Pentru detectarea erorilor
putem să folosim şi comanda netstat şi traceroute. Comanda netstat este folosită pentru a extrage
o serie de informaţii cum ar fi tabelele de rutare, conexiunile active, fluxuri (Fig. 10.6). Utilitarul
tracert (în sistemele Unix şi Linux se numeşte traceroute) este utilizat pentru a identifica
traseul ce trebuie urmat de un pachet pentru a ajunge la destinaţie. Traceroute este un utilitar ce
urmăreşte pachetele trimise de un calculator de către o gazda pe Internet sau către un alt
calculator în reţea, arătând prin câte hopuri trec pachetele pentru a ajunge la gazda respectivă şi
Fig. 10.4 Rezultate date de utilitarul ipconfig în cazul configurării corecte a conexiunii de reţea şi a setărilor IP
Fig. 10.5 Rezultate date de utilitarul ping în cazul configurării corecte a conexiunii de reţea şi a setărilor IP
87
în cât timp (Fig 10.7). Dacă vizităm un sit web şi paginile se încarcă încet, putem utiliza
traceroute-ul pentru a afla unde apar întârzierile. Utilitarul traceroute funcţionează prin trimiterea
de pachete cu TTL (time-to-live) scăzut. Valoarea TTL specifică prin câte hopuri poate trece
pachetul înainte de a fi returnat. Când un pachet nu poate ajunge la destinaţie din cauza unei
valori prea scăzute a TTL, ultima gazda returnează pachetul şi se identifică. Prin trimitea unei
serii de pachete si creşterea valorii TTL cu fiecare pachet succesiv, traceroute află care sunt toate
gazdele intermediare.
Laborator 15 Verificarea şi depanarea reţelelor de date
Obiectivul/obiective vizate:
- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici comenzile folosite în procesul de depanare a reţelelor de date.
Durata: 50 min
Fig. 10.6 Rezultate date de utilitarul netstat în cazul configurării corecte a conexiunii de reţea şi a setărilor IP
Fig. 10.7 Rezultate date de utilitarul tracert în cazul configurării corecte a conexiunii de reţea şi a setărilor IP
88
Tipul activităţii: Potrivire
Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe
Sarcina de lucru: Completaţi tabelul de mai jos cu comenzile corespunzătoare din prima linie a tabelului.
Ipconfig, ifconfig, ping, netstat, tracert, traceroute
este folosit pentru testarea conexiunii TCP/IP între un
calculator şi unul aflat la distanţă
În sistemele Windows este utilizat pentru a identifica
traseul ce trebuie urmat de un pachet pentru a ajunge la
destinaţie
este folosită pentru a extrage o serie de informaţii cum ar
fi tabelele de rutare, conexiunile active, fluri
În sistemele Unix / Linux este utilizat pentru a identifica
traseul ce trebuie urmat de un pachet pentru a ajunge la
destinaţie
În sistemele de operare Windows putem afişa configuraţia
TCP/IP curentă
În sistemele de operare Linux / Unix putem afişa
configuraţia TCP/IP curentă
Pentru completarea tabelului consultaţi lecția 15 precum şi sursele de pe Internet.