UNIVERSITATEA TEHNIC A MODLOVEITEHNOLOGII DEDICATECOMUNICAIILOR INTERNET1

CUPRINS:1. INTRODUCERE2. TEHNOLOGIA WI-FI autor, Tranc Ioan-Alexandru, 454A2.1. INTRODUCERE2.2. ECHIPAMENTE STANDARD2.2.1.ACCES POINT2.2.2.ADAPTOR WIRELESS2.2.3.ROUTER WIRELESS2.2.4.NETWORK BRIDGE2.2.5.ANTENE I CONECTORI2.3. STANDARDELE DE COMUNICAIE WI-FI IEEE 802.112.3.1.802.11a2.3.2.802.11b2.3.3.802.11g2.3.4.802.11n2.4. SECURITATE I METODE DE CRIPTARE2.4.1.WIRED EQUIVALENT PRIVACY WEP2.4.1.1.METODE DE AUTENTIFICARE2.4.2.WI-FI PROTECTED ACCESS2.5. CONCLUZII2.6. REFERINE BIBLIOGRAFICE3. TEHNOLOGIA ISDN autor, Dicu Mario-Lucian, 453A .3.1. INTRODUCERE3.2. CONFIGURAII3.3. PUNCTE DE REFERIN3.4. TIPURI DE COMUNICAII SUPORTATE3.5. SPECIFICAII ISDN3.5.1.LAYER 13.5.2.LAYER 23.5.3.LAYER 33.6. CONCLUZII3.6.1.APLICAII3.6.2.LUMEA REAL3.7. REFERINE BIBLIOGRAFICE4. TEHNOLOGIA DSL autor, Enache Elena, 455A4.1. INTRODUCERE4.2. VOCE I DATE4.3. FUNCIONARE4.4. ECHIPAMENTE4.5. SETRI STANDARD I PROCEDURI DE CONECTARE4.6. PROTOCOALE I CONFICURAII2

4.7. TEHNOLOGII DSL4.8. METODE DE TRANSMISIE4.9. CONCLUZII4.10. REFERINE BIBLIOGRAFICE5. TEHNOLOGIA ATM autor, Niculescu Bogdan, 454A .5.1. INTRODUCERE5.2. STRUCTURA CELULEI ATM5.3. TRANSFERUL TRUNCHIURILOR PBX N ATM5.4. PARAMETRI DE CALITATE ATM5.5. APLICAIILE MODULUI DE TRANSFER5.6. MAPAREA PROTOCOLULUI5.7. CONCLUZII5.8. REFERINE BIBILIOGRAFICE6. TEHNOLOGIA MPLS autor, Ghi Ana-Maria, 455A6.1. INTRODUCERE6.2. CONCEPTE DE RUTARE I COMUTARE6.3. CONCEPTE MPLS I TERMINOLOGIE6.3.1.FORWARDING-UL BAZAT PE IP6.3.2.FORWARDING-UL BAZAT PE FEC6.3.3.FORWARDING-UL BAZAT PE MPLS6.3.4.ROUTERE CU COMUTARE DE ETICHET LSR6.3.5.MPLS PESTE IP STANDARD6.3.6.DISTRIBUIA DE ETICHETE LDP6.3.7.LABEL SWITCH PATH LSP6.4. QUALITY OF SERVICE6.5. CONCLUZII6.6. REFERINE BIBLIOGRAFICE7. TEHNOLOGIA VOIP autor, Dochie Oana-Andreea, 454A .7.1. INTRODUCERE7.2. VOIP VS. REEAUA DE TELEFONIE PUBLIC7.2.1.DEZAVANTAJELE REELEI DE TELEFONIE7.2.2.DIFERENA NTRE COMUTAREA DE CIRCUIT I COMUTAREA DE PACHETE7.2.3.AVANTAJE VOIP7.3. DESCRIEREA TEHNOLOGIEI VOIP7.3.1.PROTOCOLUL IP7.3.2.CARCTERISTICI VOIP7.3.2.1.INTRZIEREA/LATENA7.3.2.2.JITTERUL7.3.2.3.COMPRESIA VOCII7.3.2.4.ECOUL7.3.2.5.PIERDEREA DE PACHETE7.3.2.6.DETECIA ACTIVITII VOCII3

7.4. PROTOCOALE DE TRANSPORT7.4.1.PROTOCOLUL DE TRANSPORT N TIMP REAL7.4.2.PROTOCOLUL DE CONTROL RTP (RTCP)7.5. SEMNALIZAREA VOIP7.5.1.SEMNALIZAREA NTRE RUTERE I PBX-URI7.5.2.PROTOCOALE I STANDARDE7.5.3.PROTOCOLUL H.3237.5.4.SESSION INITIATION PROTOCOL (SIP)7.5.5.SERVERE SIP7.6. SECURITATEA REELELOR VOIP7.6.1.PROTOCOALE DE TELEFONIE VULNERABILE7.6.2.CERINE DE SECURITATE N REELELE BAZATE PE TELEFONIE IP7.7. CONCLUZII7.8. REFERINE BIBLIOGRAFICE8. CONCLUZII9. REFERINE BIBLIOGRAFICE4

1. INTRODUCERELa nceput a fost cablul...Se ntmpla n anul 1858 cnd omenirea era pe punctul de a face un pas istoric. Se simeanevoia de o comunicare mult mai simpl, foarte rapid, lucru ce prea imposibil de realizat ntreEuropa i America cu sistemele de comunicaii existente la acea vreme.Avnd n vedere raportarea la timpul istoric a acestei manifestri, n vecintatea revoluieiindustriale, era totui evident gsirea unei soluii, umanitatea deja avnd la dispoziie resursele attlogistice ct i stiinifice ce stteau la baza realizrii unui sistem de comunicaii ntre cele doucontinente puternic dezvoltate.Astfel, la data de 28 Iulie 1866 a fost inaugurat primul sistem de comunicaii de anvergur celega cele dou continente. Existaser i n anii precedeni cteva ncercri similare dar toate fusesercatalogate drept eecuri, cablul cednd fizic de mai multe ori.Acest sistem de comunicaii a rmas n istorie, sub numele de Cablul Atlantic, ca stnd labaza genezei erei informatice ce avea s influeneze defintiv societatea ncepnd cu secolul XX.Sistemul inaugurat in 1866 lega Insula Valentia din vestul Irlandei cu provinciaNewfoundland din Canada. Dispunea de un cablu cu o lungime de 4260km ce era alctuit din aptefire de cupru nvelite fiecare n cte trei nveliuri de gutta-percha, greutatea final a cablului fiind decirca 550kg/km.Cablul inaugurat n 1866 putea transmite opt cuvinte/minut i era de 50 de ori mai rapid dectcel pe care se bazase sistemul ncercat n 1858. Cu timpul, performanele sale au crescut, ajungnd lanceputul secolului al XX-lea la o vitez de 120 cuvinte/minut.Acesta a fost doar nceputul a ceea ce astzi se numete sistem de comunicaii world widesau World Wide Web.In prezent, vitezele de comunicaie sunt ameitoare n comparaie cu cele de la nceputulsecolului. Evoluia tehnologic i mai ales explozia erei informatice au dus la progrese uimitoare nultima decad. Dac n 1858 viteze precum 0.2 cuvinte/minut i Cablul Transatlantic preau realizriincredibile ale vremii, prezentul ne ofer o gam larg de sisteme de comunicaii.Noile tehnologii utilizate n comunicaiile Internet ofer att viteze foarte mari ct i o serie decaracteristici i funcionaliti ce le fac foarte uor de folosit i la ndemna oricui.(www.atlantic-cable.com, http://en.wikipedia.org/wiki/Atlantic_cable; )Fig. 1: Seciune transversal a cablului utilizat n 1866(http://www.electricedge.com/greymatter/images4/cable_atlantic.jpg)5

2. TEHNOLOGIA WI-FI2.1. INTRODUCEREIn ultimii zece ani, ntregul mapamond a devenit mult mai mobil. Ca urmare a acesteitendine, nici metodele clasice de reelistica nu puteau rmne aceleai, trebuiau s se conformezenoului stil de via pe care omenirea ncepuse s-l adopte. Dac toi utilizatorii de aplicaii internet inu numai ar trebui s fie conectai fizic la reelele din care fac parte, gradul de mobilitate ar scdeadramatic. S-a cutat o soluie care s confere utilizatorilor mobilitate ct se poate de mare dar care si pstreze performane asemntoare tehnologiilor de conectare cu fir folosite pn la momentulrespectiv. Astfel au aprut mai multe soluii fr fir, una dintre cele mai importante fiind tehnologiaWi-Fi cunoscut i sub numele de tehnologia 802.11.Cu ajutorul acestei tehnologii se urmrete apropierea mobilitii reelelor de calculatoare cu acces laInternet de gradul la care a ajuns n prezent mobilitatea telefoniei fr fir.(802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast, pag. 14)Wi-Fi reprezint o marc nregistrat a consoriului Wi-Fi Alliance menit a mbuntiinteroperabilitatea reelelor locale de calculatoare fr fir construite pe baza standardelor IEEE802.11. Aplicaiile comune ale Wi-Fi nglobeaz Internet i acces la telefonie Voice over IP,posibilitatea de conectare altor echipamente cum ar fi DVD player-e, camere digitale sau consolededicate jocurilor.Wi-Fi folosete att tehnologia radio de propagare cu o singur purttoare ispectru propagat n seuccesiune direct, DSSS (direct sequence spread spectrum) ct i cea cupurttoare multipl i multipelxare cu divizare ortogonal a frecvenei, OFDM (OrthogonalFrequency Division Multiplexing). Aceste tehnologii au stat i la baza dezvoltrii celorlalte tehnolgiifr fir cum ar fi HomeRF i Bluetooth. In anul 1985, Comisia Federal de Comunicaii (FCC) afcut posibil folosirea tehnolgiei wireless fra brevet n SUA, urmnd ca mai trziu i alte ri sadopte aceast directiv.Tehnolgia precursoare Wi-Fi a fost inventat n anul 1991 de ctre o echip de ingineri de laNCR Corporation/AT&T n Nieuwgwin, Olanda. Purta numele WaveLAN i oferea viteze aflatentre 1Mbit/s i 2Mbit/s.Tehnolgia Wi-Fi a aprut n anul 1997 ca brand al Wi-Fi Alliance, un consoriu alctuit dinmai multe companii ce i-au dedicat o parte din activitate cercetrii i gsirii unei posibiliti deasigurare a interoperabilitii produselor wireless bazate pe familia de standarde IEEE 802.11.Wi-FiAlliance certific produsele dup un set de reguli i proceduri de testare bine stabilite urmnd caproductorii de echipamente wireless care au primit certificarea lor s poat marca pe ambalajeleproduselor logoul Wi-Fi.In momentul de fa, toate sistemele de operare de larg utilizare (Windows,Mac OS, Solaris, Linux) sunt cofigurate s suporte tehnolgia de conectare wireless la Internet saualte echipamente.Conexiunea este realizat prin intermediul unei antene care trebuie s se afle n razade aciune a unui access-point sau a mai multor access-point-uri interconectate-hotspot.Hotspot-urile pot acoperi o suprafa variabil, n funcie de mediul nconjurtor. Pot acoperisuprafaa unei singure camere dac aceasta are pereii opaci pentru undele elctromagnetice sau potajunge pn la civa kilometri ptrai. Wi-Fi poate asigura i conexiuni n mod peer-to-peer (reelefr fir ad-hoc) ceea ce confer echipamentelor posibilitatea coenxiunii directe ntre ele. De-alungul timpului tehnolgia Wi-Fi a evoluat foarte mult, ajungnd n prezent s poat oferi un gatewaysecurizat pentru reelele de calculatoare, firewall, server DHCP, sisteme de protecie i multe altefuncii. (http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-fi)6

2.2. ECHIPAMENTE STANDARD

2.2.1.ACCES POINT

Aceste echipamente permit conectarea unuia sau mai multor dispozitive cu funcionalitiwireless s fie conectate la o reea locala adiacent cu fir.Un acces point este un echipament asemntor cu un hub avnd funcia de a realizaschimbul de date dintre dispozitivele wireless conectate la access point i reeaua cu fir la care acestaeste conectat. Astfel se asigur posibilitatea comunicrii ntre echipamentele fr fir i echipamentelecu fir conectate la reeaua local.Acest tip de echipament s-a bucurat de o popularitate foarte mare lanceputul anilor 2000 fiind prima soluie ce putea oferi mobilitate i un acces simplu i uor, fr fir,utilizatorilor de calculatoare din ntreaga lume.Cu toate acestea, odat cu progresul tehnologic i tendina prezentului de a adopta soluii ctmai mobile, access point-urile s-au dovedit a fi limitate. Suport maxim 30 de conexiuni i acoper oarie cu o raz de circa 100m, aceasta putnd fi totui extins folosind repetoare si reflectoare care potduce semnalul pana la civa kilometri.(http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_access_point)Apropae toate access-point-urile dispun de o interfa TCP/IP putndu-se face astfelconfigurri de baz cum ar fi setarea IP-ului, gateway sau netmask.In funcie de niveluldecomplexitate hardware si software se pot face i alte configurri la nivel de baz.Depinznd de piaa int pentru care au fost construite, unele acces point-uri pot oferi siserver DHCP sau NAT (network address translation).(802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast, cap. 14)

Fig. 2: Diagrama de conexiune la internet via Access Point(http://www.usr.com/images/products/5455/5455-diagram.jpg)

7

2.2.2.ADAPTOR WIRELESSAdaptoarele wireless permit echipamentelor ce nu au fost concepute cu posibilitatea deconectare la o reea wireless s poat fi conectate la un access point sau router wireless n raza cruiase afl. Aceste adaptoare se pot coencta al dispozitive prin porturi de coenctare interiaore cum ar fiPCI, miniPCI sau exterioare, USB.Majoritatea laptop-urilor actuale sunt echipate cu adaptoareinterne.2.2.3.ROUTER WIRELESSRouterele wireless nglobeaz intr-un singur echipament un access point, un switch ethernetsi un firmware intern pentru aplicaii de tip router ce ofer servicii precum routare IP, NAT i DNS,printr-o interfa WAN. Un router wireless permite conectarea echipamentelor cu fir sau fr fir s seconecteze la o reea metropolitan prin intermediul unui modem prin cablu sau DSL. Toate cele treiechipamente nglobate de ctre router pot fi configurate printr-o singur aplicaie. Aceast aplicaieeste de obicei un server web integrat sau n unele cazuri, Apple`s AirPort, paote fi o aplicaie ceruleaz pe un calcualtor de tip desktop.Fig. 3: Diagrama de conexiune la Internet via Router wireless(http://www.oreilly.com/catalog/homenettmm/figs/I_1_tt12.png)2.2.4.NETWORK BRIDGENetwork bridge-ul wireless, asemnea Access Point-ului conecteaz o reea cu fir la o reeafr fir dar spre deosebire de AP care conecteaz cele dou reele la nivel de date, network bridge-ulpoate aisgura i legtura dintre dou reele cu fir aflate la distan.Majoritatea access-point-urilor 802.11 aflate pe pia ofer posibilitatea configurrii unuinetwork bridge iar pentru cele care nu suport network bridge, problema se rezolv printr-un upgradede firmware. (802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast,cap. 2.2.2)8

Fig. 4: Diagrama de conexiune prin Network Bridge(http://ask-leo.com/images/wireless-remotelaptop.png)

Pe lng toate aceste echipamente descrise mai sus, exist i o serie dispoztive dedicateextinderii razei de aciune a reelelor wireless. Aceste repetoare permit semnalului s acopere o ariemai mare cu precizarea ca toate echipamentele care vor fi conectate la reeaua Wi-Fi prin intermediulrepetoarelor de semnal vor suferi latene directe proportionale cu numrul de hopuri.(http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-fi)

2.2.5.ANTENE I CONECTORI

Majoritatea echipamentelor tehnologiei Wi-Fi aflate n comer, indiferent de compelxitatealor, folosesc conectori de anten de tipul RP-SMA (coenctori RF coaxiali) sau RP-TNC(versiune aconectorilor BNC dedicat deomeniului microundelor). Adaptoarele wireless PCI folosesc de obiceitot coenctori SMA. Majoritatea plcilor sau echipamentelor de recepie wireless prin USB dispun deo anten intern, proiectat direct pe circuitul imprimat. Exist i cteva dispozitive USB care dispunde conector SMA. (http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-fi)Fig. 5: Conector RP-SMAFig. 6: Conector RP-TNC(http://elara.ie/elara/graphics/I251210.jpg)

9

2.3. STANDARDELE IEEE 802.11IEEE 802.11 reprezint un set de standarde dedicate cumunicaiilor de tip wireless ntrecalculatoare. Acest set de standarde a fost dezvoltat de comitetul de standarde IEEE LAN/MAN(IEEE 802) i a fost proiectat s funcioneze pe orice band publica de freceven cuprins ntre2.5GHz si 5GHz.Cu toate c n prezent termenii 802.11 si Wi-Fi reprezint acelai lucru, n trecut Wi-FiAlliance a folosit termenul Wi-Fi pentru un set de standarde diferite fa de cele actuale putndastfel certifica produsele nainte de defintivarea amendamentelor IEEE 802.11.Familia 802.11 include tehnici de modulaie ce au la baz acelai protocol, cele mai popularestandarde din aceast familie fiind 802.11b i 802.11g. Aceste dou standarde reprezintamendamente la cel original, 802.11a fiind acceptate i recunoscute n ntreaga lume.La nceput, reelele ce aveau la baz cele dou standarde, 802.11b i 802.11g, prezentau ungrad de securitate ingrijortor de sczut n special pentru instituiile guvernamentale.Astfel a aprut standardul 802.11i menit s mbunteasc securitatea datelor.802.11n este ultimul alturat familiei 802.11,este conceput pe baza unor tehnici de modulaienc foarte noi i care nc mai sunt in faza de testare cu toate c deja au fost realizate icomercializate n serii limitate produse construite conform primelor rezultate ale acestei noi tehnicide modulaie.Celelate standarde ale familiei 802.11, c-f, h i j nu reprezint dect nite amendamente lastandardele originale cu rolul de a aduce, unele modificri sau corecii pe lng specificaiile clasiceale acestora.Standardele 802.11b i 802.11g folosesc Banda ISM (Indsutrial, Sceintific and MedicalBand) de 2.4GHz dar datorit acestei alegeri, n unele cazuri s-au nregistrat interferene cutelefoanele fr fir sau cu cuptoarele cu microunde. Cu toate ca i dispozitivele Bluetooth opereazn aceeai band de frecven, acestea nu interfereaz cu echipamentele 802.11b/g deoarece folosesctehnici de propagare diferite. In timp ce 802.11b/g folosesc DSSS(Direct Sequence SpreadSpectrum), dispozitivele Bluetooth folosesc metoda FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum).2.3.1.802.11a802.11a a fost primul standrad dedicat comunicaiilor wireless ntre calculatoare.Folosete banda U-NII de 5GHz, band ce ofer 8 canale disponibile, fa de cele 3 oferite debanda ISM. A fost lansat n octombrie 1999 i are o rat de transfer nominal de 23Mbit/s i orat de transfer maxim de 54Mbit/s.Folosind o purttoare de nalt frecven, distana maxim de emisie este mic ncomparaie cu distana maxim de emisie n cazul standardelor b/g, aceasta fiind de apoximativ120m n mediu deschis. In cazul n care sunt prezente i alte obstacole, cum ar fi pereii uneicamere, raza de aciune a echipamentelor bazate pe acest standard este drastic diminuat,ajungnd la maxim 35m.Aceast tehnologie folosete patru tipuri de modulaie OFDM, n funcie de rata detransfer asigurat: 6-9Mbit/s-BPSK, 12-18Mbit/s-QPSK, 24-36Mbit/s-16QAM i 48-54Mbit/s 64QAM.10

2.3.2.802.11b802.11b a fost lansat n octombrie 1999 ca un amendament la predecesorului su, 802.11a.Funcioneaz pe o frecven central de 2.4GHz avnd rata de transfer nominal de 4.5Mbit/s iarrata de transfer maxim de 11Mbit/s. Cu toate c nu este la fel de performant ca tehnolgia eipredecesoare, tehnologia 802.11b a fost prima tehnologie standard recunsocut i acceptatpentru reelele de calculatoare de tip wireless.Dezavantajul acestei tehnologii a fost acela c echipamentele dezvoltate pe baza ei ausuferit interferene cu celelate dispozitive ce funcioneaz n aceeai banda de frecven.Folosete ca tehnic de modulare metoda DSSS i prezint o raz maxim de emisie nmediu deschis este de cca. 140m iar n mediu nchis ajunge la maxim 38m.2.3.3.802.11gIn iunie 2003 a aprut al treilea standard de modulare a transmisiilor wireles de date.La fel ca i 802.11b, aceast tehnologie a fost dezvoltat tot pentru banda de 2.4Ghz dar spredeosebire de predecesoarea ei, rata de transfer a fost mult mbuntit, avnd o rat de transfernominal de 19Mbit/s iar cea maxim ajungnd pn la 54Mbit/s.Cu toate ca a fost acceptat i recunoscut ca fiind tehnologia standard a momentului nianuarie 2003, 802.11g a oferit i compatibilitate hardware cu tehnologia precedent 802.11b.Astfel, echipamentele mai vechi, concepute pe baza tehnologiei 802.11b puteau totui s seconecteze la noile Access Point-urile sau alte echipamente ce emiteau folosind standardul802.11g.Din vara anului 2003 toate produsele de tip wireless dual-band aud evenit dual-band/tri-mode nglobnd toate cele trei standarde, a,b i g ntr-un singur adaptor sau accespoint.Asemenea produselor conforme standardelor 802.11b, i echipamentele 802.11g suferinterferene cu celelate dispozitive ce funcioneaz n aceeai band de frecven.802.11g folosete ca tehnic de modulare metoda OFDM i prezint o raz maxim deemisie n mediu deschis este de cca. 140m iar n mediu nchis ajunge la maxim 38m.In 2003 a fost creat documentul oficial ce atest existena comun a celor opt standarde decomunicaie wireless, 802.11a,b,d,e,g,h,i,j sub acronimul 802.11REVma. Pe 8 martie 2007,802.11REVma a fost redenumit n IEEE 802.11-2007 acesta fiind singurul document oficial ceconine toate datele i caracteristicile standardelor analizate.2.3.4.802.11n802.11n reprezint ultimul amendament propus pentru a mbunti performanele icaractersiticile tehnologiilor ce folosesc standardele anterioare. Acest standard este nc nstadiul de dezvoltare/testare, una dintre cele mai importante funcionaliti care se doresc a fiintroduse odat cu acesta fiind MIMO (Multiple Input Multiple Output).Lansarea lui oficial este estimat undeva n 2009, va funciona n ambele bande defrecven, att n 2.4GHz ct i n banda de 5GHz i va avea o rat de transfer nominal de74Mbit/s iar cea maxim de 248Mbit/s. Raza de aciune n mediu deschis va fi de circa 250m iarn mediu nchis de maxim 70m.11

( Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast, cap.3, cap.15,http://standards.ieee.org/announcements/80211gfinal.html , http://en.wikipedia.org/wiki/802.11)2.4.SECURITATE I METODE DE CRIPTARELa nceputurile tehnologiei Wi-Fi/802.11 s-a dorit oferirea accesului liber la acces point-uripentru oricine care se afla n raza acestora n ideea popularizrii reelelor wireless.Odat cu popularizarea reelelor wireless i datorit creterii numrului de utilizatori delaptopuri reelele aud evenit suprancrcate i astfel s-a luat decizia dezvoltrii unor metode de aacorda accesul la acces point numai unei liste de utilizatori, white-list. In acest sens, s-a dezvoltatun sistem de securitate i criptare a reelelor astfel nct utilizatorii se puteau conecta numai pe bazaunei adrese MAC valide i conform anumitor standarde de criptare.Aceste metode au fost destul de ineficiente, criptanalistului fiindu-i relativ uor s afle SSID-ul (Service Set IDentifier) i adresa MAC a utilizatorilor deja conectai. (http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-fi)2.4.1.WIRED EQUIVALENT PRIVACY (WEP)WEP este un algoritm de securitate dedicat reelelor wireless IEEE 802.11/Wi-Fi. Datoritfaptului c reelele wireless transmit datele prin intermediul undelor electromagnetice, acestea suntexpuse mult mai mult atacurilor informatice n comparaie cu reelele clasice, prin cablu.WEP a fost introdus ca standard n 1999 i asigur att confidenialitatea datelor, cu ajutorulcifrului RC4 ct i verificarea integralitii datelor transmise cu ajutorul unui cod CRC-32. Aceststandard este din ce in ce mai rar folosit din 2004 pn in prezent dar totui va fi prezentat i varmne ca referin pentru celelate mecanisme de criptare aprute ulterior.Fig. 7: Algoritmul de criptare WEP(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Wep-crypt-alt.svg/305px-Wep-crypt-alt.svg.png;802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast, pag. 97)Metoda standard de criptare WEP pe 64 de bii folosete o cheie pe 40 de bii concatenat cuun vector de iniializare de 24 de bii (IV-intialization vector) petru a forma cheia de trafic RC4.Odat cu lansarea WEP-64, Guvernul SUA a impus restricii n tehnologia criptografiei limitndlungimea maxim a cheilor publice la 64 de bii. Dup anularea acestor directive s-a putut dezvolta iun algortim WEP extins, pe 128 de bii cu o cheie public pe 104 bii.12

Fig. 8: Mecansimul de criptare WEP-64(802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast, pag. 99)

Cheia algoritmului de criptare WEP-128 este ntotdeauna introdus de utilizator ca un ir de26 de caractere Hexazecimale. Fiecare caracter reprezint 4 bii ai cheii de unde rezult lungimeamaxim a cheii de 104 bii. Adugnd cei 24 de bii ai vectorului de iniializare se obine aa-zisulcifru WEP-128.Este disponibil i un algoritm de criptare WEP pe 256 de bii care dispune de o cheie pe 232de bii la care se adaug vectorul de iniializare pe 24 de bii. In acest caz cheia este introdus ca 58de caractere Hexazecimale.Lungimea cheii nu este singura limitare major a securitii WEP. Spargerea unui cifru lungnecesit interceptarea foarte multor pachete. Acest lucru era foarte greu posibil realizat cu metodelemai vechi folosite n tehnologia transmisiunii informaiei dar, odat cu progresul tehnologic, auaprut diverse metode active de simulare a traficului necesar pentru spargerea chiar i a unui cifru pe256 de bii, astfel metodele de criptare WEP fiind depite.Pe lng cele amintite mai sus, WEP mai prezint unele puncte slabe, cum ar fi coliziuneapachetelor cu vectorul de iniializare. Probabilitatea de a se ntmpla acest lucru este directproporional cu lungimea cheii.

2.4.1.1.METODE DE AUTENTIFICARE

WEP poate folosi dou metode de autentificare, OSA (Open System Authentification) iSKA (Shared Key Authentification).In cazul autentificrii OSA, utilizatorul nu trebuie s se identifice cu user i parol fa deaccess point, astfel orice utilizator, indiferent de cheia WEP asociata se poate autentifica pe AccesPoint dup care urmnd faza de asociere cu acesta. Dup autentificare i asociere, cifrul WEP poatefi utilizat pentru criptarea cadrelor de date, din acest moment, utilizatorul trebuie s dein cheiapentru a se putea conecta.In cazul autentificrii SKA, WEP este utilizat pentru autentificare dup care urmeaz patruetape de negociere ntre client i Acces Point:Staia-client trimite o cerere de autentificare ctre Acces Point;

13

Acces Point-ul trimite napoi un mesaj text pentru a verifica dac clientul deine cheia WEPcorespunztoare;Clientul primete mesajul i va trebui s-l cripteze cu cheia WEP corespunztoare dup care l vatrimite napoi Acces Point-ului.

Acces Point-ul decripteaz mesajul primit de la clienti l compar cu textul iniial pe care el i l-atrimis clientului. In funcie de rezultat, Acces Point-ul va trimite inapoi un mesaj de acordare sauneacrodare a accesului la reea al staiei-client.

Dup autentificare i asociere, cifrul WEP poate fi folosit pentru criptarea cadrelor de date.Cifrul WEP reprezint o metod de criptare ce asigur un grad de protecie de o complexitatemedie fiind foarte uor de descifrat cu unele tool-uri software cum ar fi AirSnort (necesit accesul la5-10 milioane de pachete criptate pentru a descifra cheia WEP n mai puin de o secund) sau AirCrack (are o rat de succes de 50% la 40.000 de pachete vzute).

(http://en.wikipedia.org/wiki/Wired_Equivalent_Privacy; 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide,published by O`REILLY, 2002 by Matthew Gast, cap 5; Metode Criptografice note de curs prof.dr. ing. AdrianaVlad-UPB)

2.4.2.WI-FI PROTECTED ACCESS (WPA)

Wi-Fi Protected Access (WPA i WPA2-IEEE 802.11i) reprezint un ansamblu de sistemededicat asigurrii unei mai bune securiti a reelelor wireless.

WPA a fost creat ca rspuns la problemele serioase ntmpinate de cheia WEP iimplementeaz majoritatea standardelor 802.11i. Aceast metod a fost conceput s funcionezechiar i n cazul plcilor de interfa ale reelelor construite nainte de apariia metodelor de criptareWPA printr-un simplu upgrade de firmware. WPA2 implementeaz ultima generaie de standardedar nu funcioneaz pe unele sitemele mai invechite.Exist dou tipuri de metode WPA, un set dedicat uzului personal i un altul dedicatcompaniilor. Metodele WPA dedicate companiilor necesit folosirea unui server de autentificare prinstandardul IEEE 802.1X ce distribuie o cheie diferit fiecrui client.Setul de metode WPA pentru uz personal folosete o cheie prestabilit, PSK(Pre-SharedKey), fiecare client primind aceeai parol.Modul PSK a fost proiectat pentru reelele care nu necesit un grad de securitate comparabilcu cel oferit de serverele de autentificare 802.1X. Fiecare utilizator va trebui sa introduc o simplparol pentru a avea acces la reeaua wireless. Aceast parol poate fi n format ASCII sauHexazecimal.Securitatea poate fi mbuntit prin adugarea unei funcii de derivare a cheii, PBKDF2. Deobicei, parolele cele mai ntlnite fiind foarte uor de spart, se recomand parole de cel puin 20 decaractere aleatoare iar cele iar pentru o securitate foarte bun, parole de cel puin 33 de caractere.(http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi_Protected_Access, http://en.wikipedia.org/wiki/Pre-shared_key)

14

2.5.CONCLUZII2.5.1.AVANTAJETehnologia WI-FI permite realizarea de reele locale foarte comode, la un pre mai mic dect cel alreelelor locale prin cablu.Avantajul major al acestor reele l reprezint lipsa cablurilor, astfel, reeaua putnd fi extins chiar iacolo unde n mod normal cablurile nu pot ajunge.In prezent reelele locale de tip Wi-Fi sunt ntr-o continu expansiune, acest lucru datorndu-se nspecial noilor chipset-uri Wi-Fi dedicate calculatoarelor portabile, la un pre ce se afl ntr-o continuscdere.Un alt avantaj al acestei tehnologii l reprezint interoperabilitatea dintre diferitele branduri deechipamente wireless dedicate Wi-Fi aflate pe pia. Toate echipamentele dedicate acestei tehnologiinecesit certificarea Wi-Fi Alliance, astfel, spre deosebire de echipamentele din telefonia mobil,echipamentele Wi-Fi vor funciona i vor putea opera ntre ele, oriunde n lume, indiferent de ce firmau fost produse.In prezent, reelele de tip Wi-Fi sunt foarte rspndite, de la hotspot-uri publice pn la reele wirelessde uz personal sau organizaional.Standardul de securitate WPA este unul foarte sigur n prezent, n special dac parolele utilizate suntfoarte lungi iar extensia sa, WPA2 nc nu a prezentat nicio slbiciune.S-au dezvoltat i o serie de protocoale dedicate mbuntirii serviciilor oferite prin intermediul acesteitehnologii wireless cum ar fi aplicaii pentru eliminarea latenelor nedorite n cazul transmisiilor videosau audio sau mecanisme pentru controlul consumului de energie electric.2.5.2.DEZAVANTAJEUn prim dezavantaj al acestei tehnologii l reprezint inconsistena canalelor de transmisiune utilizate pesuprafa Globului.Transmisiunile Wi-Fi ocup 5 canale n banda de frecven de 2.4 GHz dar de faptdoar o parte din acestea nu se suprapun, trei in SUA, canalele 1, 6, 11 i patru n Europa, canalele 1, 5, 9,13.Un alt aspect ingrijortor al acestei tehnologii l reprezint puterea consumat de echipamentele aferente,durata de via a bateriilor fiind destul de sczut.Reelele wireless necriptate nu ofer securitatea datelor cu excepia celor care sunt proiectate sfoloseasc metode de securitate specializate, cum ar fi VPN sau HTTPSecure.In cazul reelelor necriptate i fr msuri de securizare a datelor, toate informaiile transmise sauprimite pot fi citite sau copiate.Un alt dezvanataj al acestor reele l reprezint raza de aciune limitat. Odat cu viitorulstandard 802.11n, acest dezavantaj va fi eradicat, raza de aciune extinzndu-se foarte mult att n mediuinchis ct i n mediu deschis.(http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-fi; 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY, 2002 byMatthew Gast )15

2.6.REFERINE BIBLIOGRAFICE

802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, published by O`REILLY,2002 by Matthew Gast

www.wikipedia.org

www.ieee.org

www.oreilly.com

Note de curs Metode Criptografice prof. dr. ing. Adriana Vlad U.P.B.

www.wi-fi.org

16

3. TEHNOLOGIA ISDN3.1.INTRODUCEREReea cu servicii digitale integrate (ISDN) este un model specific reelei telefonice cucomutaie de circuite, proiectat s permit transmisia de voce i de date printr-un banal cablu decupru, rezultnd o mbunatire dramatic a calitii i a vitezei, fa de cele oferite n sistemeleanalogice. ntr-un mod i mai larg, ISDN este un set de protocoale folosite pentru stabilirea intreruprea conexiunilor telefonice, ct i pentru funcionaliti complexe pentru utilizatorulserviciului telefonic. Originea termenului vine din limba german, "Integriertes Sprach- undDatennetz" ("reea integrat de voce i date").ntr-o videoconferin, ISDN se ocup simultan de voce, de video i de transmisia text ntreun terminal individual i grupul de sisteme aflat n conferin.Sunt doua puncte de vedere in lumea ISDN. Cel mai comun punct de vedere este cel alutilizatorului final, care vrea o conexiune digitala in reteaua telefonica/date de acasa, ale careiperformante ar fi mai bune decat o conexiune analigica prin modem conventional. Conexiunea tipicapt end-user la internet este din acest punct de vedere, si discutia asupra performantelor difetelormodemuri ISDN, tarife, sunt dun aceasta perspectiva.Al doilea punct de vedere: cel al industriei de telefonie, unde ISDN este o tehnologie de core.Cele mai comune specificatii electrice pentru semnalele electrice in fire este T1 sau E1. Pe o linienormala T1, semnalizarea este facuta cu bitii A&B pentru a indica on-hook sau off-hook sitonuri MF si DTMF pentru a coda numarul destinatie. ISDN este mult mai bun deoarece mesajelepot fi trimise mult mai repede decat incercand sa codzi numerele in secvente de ton(pana la 100mspe digit).Este de asemenea folosit ca o tehnologie reea-inteligent intenionat sa adauge noi serviciipentru reteaua de telefonie publica (PSTN) acordand userilor acces direct serviciilor digitale circuit-switched end-to-end.ISDN BRI (Basic Rate Interface) nu a reusit sa castige popularitatea ca o tehnologie de accestelefonica in america de nord si ramane un produs de nisa. Cu toate acestea, majoritatea modemurilornon-VoIP PBX folosesc linii T1 PRI (Primary Rate Interface) pentru a comunica cu un switchcentral Telco de clasa 5, inlocuind mai vechi linii bidirectionale Direct Inward Dialing (DID). PRIeste capabil Automatic Number Identification (ANI) in ambele directii ca numarul de telefon a uneiextensii, decat un numar principal de telefon al unei companii, poate fi trimis. Este inca foarte folositin studiouri de inregistrare, cand un actor de voce este intrun studio, dar regizorul si producatorulintrun studio in alta locatie. ISDN este folosit pentru garantia sa de real time, si nu prin internet alserviciului, si calitatea audio superioara comparata cu POTS.(http://en.wikipedia.org/wiki/ISDN ; Cartea: CCNA Exam Prep 2 Exam 640-801)17

3.2.CONFIGURAIIn ISDN exist dou tipuri de canale: B (de la "Bearer") i D (de la "Delta"). Canalele B suntfolosite pentru transmisiile de date (pot include i voce). Canalele D sunt folosite pentru semnalizarei control (dar nu este exclus s fie folosite i pentru date).Exist dou tipuri de interfee ISDN:- Basic rate interface (BRI) numit i Basic rate access (BRA) const n dou canale detip B, fiecare cu o band de 64 kbit/s, i un canal D cu o band de 16 kbit/s. mpreun aceste treicanale pot fi descrise de notaia 2B+D.- Primary rate interface (PRI) numit i Primary rate access (PRA) au un numr maimare de canale de tip B precum i de un canal D cu o lime a benzii de 64 kbit/s. Numrul de canaleB dintr-un PRI variaz de la ar la ar: n America de Nord i Japonia este de 23B+1D, cu o bandnsumat de 1.544 Mbit/s (T1); n Europa i Australia numrul de canale este de 30B+1D, avnd oband total de 2.048 Mbit/s (E1).Folosind tehnica codrii cu marcarea inversrilor, datele apelului telefonic se transmit pecanale de tip (B), iar canalele de tip (D) sunt folosite pentru stabilirea apelului i administrarealegturii create. Dupa ce apelul a fost stabilit, ntre cele dou pari ale apelului exist o simpllegtur sincron bidirecional de 64 kbit/s care este meninut pn la terminarea apelului. Potcoexista un numr maxim de apeluri cte canale de date sunt. Canalele Bearer pot fi i elemultiplexate ntr-un canal unic de capacitate mare printr-un proces numit "bonding" (grupare).Canalul D poate s fie de asemenea folosit pentru a trasmite i recepiona pachete X.25precum i pentru conexiuni la reeaua cu comutare de pachete X.25, adup cum este specificat nstandardul X.31. n lumea real, X.31 a fost implementat ca serviciu comercial numai n Frana iJaponia. (http://en.wikipedia.org/wiki/ISDN)3.3.PUNCTE DE REFERINUn set de puncte de referin sunt definite n standardul ISDN pentru a descrie anumite puncte dintretelco i echipamentul terminal ISDN al utilizatorului. R - definete punctul dintre un echipament ne-ISDN i terminal adaptator (TA) care are rolul detranslator dinspre i nspre un astfel de dispozitiv S - definete punctul dintre un echipament ISDN (sau TA) i o terminaie de reea de tip 2 (NT-2) T - definete punctul dintre un echipament NT-2 i unul NT-1 U - definete punctul dintre un echipament NT-1 i switch-ul telco.Majoritatea dispozitivelor NT-1 nglobeaz i funcii NT-2, astfel punctele de referin S i T sunt ngeneral nglobate ntr-un singur punct de referin numit S/T. n America de nord, dispozitivul NT-1este considerat echipament al clientului final i ntreinerea sa i revine acestuia. Prin urmare,serviciu oferit clientului este interfaa U. n alte locuri, dispozitivul NT-1 este ntreinut de ctreoperatorul telefonic, i serviciul oferit este interfaa S/T.18

Fig. 9: Puncte de referin intr-o reea ISDNFigura 10: Exemplu de configuraie ISDN ce ilustreaz relaia dintre Device-uri i Puncte dereferin(http://en.wikipedia.org/wiki/ISDN; Cartea: CCNA Exam Prep 2 Exam 640-801)19

3.4.TIPURI DE COMUNICAIE SUPORTATEPrintre tipurile de date care pot fi transmise prin aceste canale de 64 kbit/s sunt i apeluriletelefonice cu modulaie n puls (PCM), asigurnd astfel acces la serviciile tradiionale de voce PSTN.Aceste informaii pot fi schimbate ntre reea i utilizator n momentul stabilirii apelului telefonic. nAmerica de nord, ISDN este folosit n acest moment ca o alternativ la conexiunile analogice,utilizarea cea mai fecventa fiind cea de acces la internet. Totui, cteva servicii care au fostproiectate s lucreze pe ISDN sunt acum transportate prin intermediul Internetului. n Europa, i maiales n Germania, ISDN-ul a fost vndut cu succes ca un telefon cu capabiliti extinse fa detelefonul analog POTS (Plain Old Telephone Service), care nu are, sau are puine astel decapabiliti. ntre timp, capabiliti care erau la nceput disponibile numai folosind un terminal ISDN(precum apel conferin, Call forwarding, Caller ID, etc.) sunt acum disponibile n mod curent ipentru telefoanele analogice, elimindu-se astfel avantajele ISDN-ului.Alt avantaj al telefonului ISDN este posibilitatea unor convorbiri simultane (un apel per canalB), util n cazul unor familii numeroase. Totui i acest avantaj ncepe s dispar odat cu reducereacosturilor telefoniei mobile, fcnd ISDN-ul o tehnologie neatractiv pentru utilizatorul casnic.Pentru o conexiune de date, n cazul unei linii analogice este nevoie de un modem, iar ncazul unei conexiuni ISDN este necesar un adaptor terminal (TA).

(http://en.wikipedia.org/wiki/ISDN)

3.5.SPECIFICAII ISDN

Aceasta seciune descrie specificatiile ISDN pentru Layer 1, Layer 2, and Layer 3.

3.5.1.LAYER 1

ISDN nivelul fizic (Layer 1) formatele frame-urilor difera depinznd de ce frame esteoutbound (de la terminal la retea) sau inbound (de la retea la terminal). Ambele interfee la nivelulfizic sunt in figura 3. Frame-urile sunt de lungime de 48 biti, din care 36 biti reprezint data. Bitiiunui frame ISDN la nivel fizic sunt folositi dupa cum urmeaz:

FOfera sincronizare

LAjusteaza valoare medie de bit

EAsigura rezolutia cand mai multe terminale pe o magistrala pasiva cer un canal

AActiveaza echipamentele

SNu este folosit

B1, B2, si DAu grija de datele utilizatorului

20

Figura 11: Frame ISDN Nivel Fizic difera in fucntie de directia lorMai multe echipamente ISDN pot fi fizic conectate la un circuit. In aceasta configurare,coliziuni pot rezulta daca doua terminale transmit simultan. De aceea ISDN are implementat metodede determinarea starii legaturii. Cand un NT primeste un bit D de la TE, el trimite inapoi bitul inurmatoarea pozitie a bitului E. TE se asteapta ca urmatorul bit E sa fie acelasi ca bitul D trimisTerminalele nu pot transmite in canalul D decat daca intai detecteaza un numar specific de 1 (careindica no signal) corespunzator unei prioritati prestabilite. Daca TE detecteaza un bit in canalul E(echo) care este diferit de biti sai D, el opreste transmisia imediat. Aceasta tehnica simpla asicara canumai un singur terminal poate transmite mesajul D la un moment dat.Dupa o transmisie cu success a unui mesaj D, terminalul are prioritatea scazuta fiind nevoiesa detecteze un numar mai mare de 1 la rand inainte de a transmite. Terminalele nu pot sa-simareasca prioritatea pana cand toate terminalele de pe aceeasi linie nu au avut oportunitatea de atrimite un mesaj D. Conexiunile telefonice au prioritate mai mare decat toate celelalte servicii, siinformatia de semnalizare are o prioritate mai mare decat informatia de nonsemnalizare.3.5.2.LAYER 2Layer 2 al protocolului de semnalizare ISDN este Link Access Procedure, canalul D (LAPD).LAPD este similar cu High-Level Data Link Control (HDLC) i Link Access Procedure, Balaced(LAPB). Dup cum indic i acronimul LAPD, acest layer este folosit prin canalul D pentru aasigura c informaia de control i semnalizare curge i este primit corect.Formatul frame-ului LAPD (figura 4) este foarte asemntor cu cel al HDLC; ca i HDLC,LAPD foloseste frame-uri de supervizare, informare, si nenumerotate. Protocolul LAPD estespecificat in ITU-T Q.920 si ITU-T Q.921.21

Figura 12: Frame Formatul LAPD este similar cu cel al HDLC si LAPBCmpurile Flag-ul i de control LAPD sunt identice cu cele ale HDLC. Campul de adres.LAPD poate fi de 1 sau 2 octeti lungime. Dac bitul de adres extins a primului octet este setat,atunci lungimea este de 1 octet, dac nu este setat atunci adresa este de 2 octeti. Primul octet alcmpului adres conine identificatorul de acces la service (SAPI), care identific portalul la careservicii LAPD sunt furnizate Layer-ului 3. Bitul de C/R indic daca frame-ul conine o comanda sauun raspuns. Cmpul pentru Terminal Endpoint Identifier (TEI) identific unul sau mai multeterminale. Un camp TEI plin de 1 indetific un broadcast.3.5.3.LAYER 3Doua specificaii de Layer 3 sunt folosite pentru semnalizarea ISDN: ITU-T (fost CCITT)I.450 (de asemenea cunoscut ca ITU-T Q.930) i ITU-T I.451 (cunoscut i ca ITU-T Q.931).mpreun, aceste protocoale suport conexiuni user-user, circuit-switched, i packet-swiched. Ovarietate de call--establishment, call-termination, informaii, i alte mesaje sunt specificate inclusivSETUP, CONNECT, RELEASE, USER INFORMATION, CANCEL, STATUS i DISCONECT.Aceste mesaje sunt functional similare cu cele furnizate de catre protocolul X.25.22

Figura 13: Un Apel Circuit-Switched ISDN se propag prin diferite stagii pn la destinaie.(http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/isdn.htm)3.6.CONCLUZII3.6.1. APLICATIIStandardizarea aplicatiilor este seoarata de standardele ISDN, dar aceste aplicatii vor fiimportante pentru succesul pe viitor al ISDN-ului. In momentul de fata se fac cercetari pentru video-telefonie, voce low-res, sunet high-res.3.6.2. LUMEA REALAPe masura ce ISDN este folosit, putini oameni isi inlocuiesc conexiunea telefonica clasica, cuuna ISDN. Trend-ul pentru moment este de a promova intreaga retea ISDN intr-un singur pachet, cuechipamentele NT1, TA si TE1. Un exemplu ar fi Pipeline 25, de la Ascend, care furnizeaza solutiiISDN pentru conexiuni ethernet, folosind IP. Are un NT1 integrat si are prize pentru telefon pentrutelefoanele POTS clasic.23

4. TEHNOLOGIA DSL4.6. INTRODUCEREDSL sau xDSL este o familie de tehnologii care asigur transmisii digitale prin intermediulcablurilor reelei de telefonie fix. DSL a fost iniial definit de la Digital Subscriber Loop, dar recents-a adoptat Digital Subscriber Line ca un termen mai marketing-friendly pentru cea mai popularversiune a DSL, ADSL.n mod normal, viteza de download a serviciilor DSL pentru consumatori variaz de la 512kbpspana la 24000kbit/s, depinznd de tehnologia DSL, condiiile liniilor si nivel implementat. In modnormal, viteza de upload este mai mic decat viteza de download pentru Asymmetric DigitalSubscriber Line (ADSL) si egal cu viteza de download pentru Symmetric Digital Subscriber Line(SDSL).(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)4.7. VOCE I DATEUnele viariante ale conexiunilor DSL, cum ar fi ADSL i very high speed DSL (VDSL),functioneaz in mod normal diviznd frecvenele utilizate intr-o singur linie telefonic n doubenzi primare. Datele ISP sunt purtate pe banda de inalt frecvent (25kHz sau mai mare) undevocea este purtat pe banda de frecvene mici (4kHz sau mai jos). Utilizatorul de obicei instaleaz unfiltru la fiecare telefon. Acestea filtreaz frecvenele inalte de la telefon, in aa fel inct telefonultrimite si primete numai frecvene joase. (vocea umana). Modemul DSL i echipamentul telephonicnormal pot fi folosite simultan far nici o interferen intre ele.(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)4.8.FUNCIONAREALinia locala a reelei publice de telefonie locala (POTS) a fost iniial proiectat s transmitcomunicaii prin voce si semnalizare, din moment ce conceptul de comuncaii de date pe care il timastzi nu exista. Din motive economice, sistemul telephonic in mod normal las s treac dateleaudio intre 300 si 3400 Hz care se crede ca este intervalul necesar pentru ca vocea sa fie inteligibilcorect.n centrala telefonic vocea este in general digitizat ntr-un stream de 64kbit/s n forma unui semnalde 8 biti folosind o rat de sample 8000Hz, conform th lui Nyquist orice semnal mai sus de4000Hz nu este lsat sa treac de catre reteaua de telefonie( i trebuie s fie blocat de filtru pentru aprovoca efectele de aliere).Legile fizicii in special limita Shannon limiteaz viteza de transmisie. Pentru o perioadlung de timp s-a crezut ca o linie telefonic conventional nu poate fi impins mai sus de limita de9600bit/s.24

Legatura local care conecteaz centrala teleflonic de abonai este capabil s poarte frecvenemult mai mari de 3.4kHz limita superioar a POTS. Depinznd de lungimea si de caliteatea legaturii,limita superioar poate fi de zeci de MHz. DSL preia avantajul acestei latimi de banda nefolosite alegaturii locale si creeaza canale de 4312.5Hz lime intre 10 si 100kHz, depinznd de cum esteconfigurat sistemul. Alocarea canaleler continu la frecvene din ce in ce mai mari (pana la 1.2MHzpentru ADSL) pna cnd noile canale nu sunt utilizabile. Fiecare canal este evaluat pentru folosintin acelai fel ca i un modem analog ar fi pe o conexiune POTS. Cu ct mai multe canale utilizabilecu att mai mare ltimea de banda, de aceea distanta i calitatea liniei este un factor (cu ct distanaeste mai mic cu atat mai mare viteza DSL). Canalele utilizabile sunt imparite in doua benzi defrecventa pentru trafic upstream si downstream, bazat pe o ratie preconfigurata. Aceasta segregarereduce interferentele. Odata ce un grupurile de canale au fost impartite in doua benzi de frecventediferite, canalele sunt legate intr-o pereche de circuite virtuale, una pentru fiecare directie. Ca si lamodemurile analogice, tranceiverele DSL monitorizeaz constant calitatea fiecarui canal i l voraduga sau scoate din serviciu depinzand daca sunt utilizabile sau nu.

Deoarece DSL opereaz la mai mult de 3.4kHz (limita vocii), nu poate fi trecut printr-o bobinde incrcare, care sunt in esent filtre care blocheaz frecvenele non-voce. i sunt plasate la distanteregulate in linii doar pentru servicii POTS. Un semnal DSL nu poate trece printr-o bobina deincarcare instalata corect si functionala, cum nici un serviciu de voce sa fie metinut dupa o oarecaredistanta fara asemenea bobine. Unele zone care sunt in zona pentru servicii DSL nu sunt alese pentruplasamnetul bobinelor de sarcina. Din aceasta cauza companiile de telefonie incearca sa inlaturebobinele de sarcina pe circuitele de cupru care pot lucra fara ele. Si conditionand liniile sa nu mai fienevoie de ele prin folosirea fibrei in zona sau nod FTTN.

Mai multi factori au contribuit la popularizarea tehnologiei DSL:

Pn la sfritul anului 1990. Costul procesoarelor de semnal era prohibitiv. Toate formelede DSL folosesc procesoare de semnal complexe, i algoritmi care s inlature limitarileexistente in perechile de fire torsadate.Linie DSL poate fi desfasurat peste un cablu existent, incluznd chiar i costulechipamentului tot este mai ieftin dect instalarea de fibra optic pe aceeai rut i distant.Cele mai multe implementri rezideniale i firme mici de DSL primesc frecvene mici pentruserviciul POTS, pentru c cu ajutorul filtrelor si spliterelor serviciile existente de voce sa fie incontinuare utilizabile i s functioneze independent de serviciul DSL. Chiar dac i comunicaiilePOTS, incluznd fax-ul si modemurile analogice, pot folosi cablurile cu DSL. Doar un modem DSLpoate folosi linia in acelasi timp. Pentru a folosi mai multe calculatoare in acelasi timp legatura estenevoie de un router care sa stabileasca conexiuni intre modemul DSL si reteaua din care fac partecomputerele.Odat ce canalalele de upload i donwload sunt stabilite, sunt folosite pentru a conecta liniaabonatului la un serviciu cum ar fi un ISP.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)

25

4.9. ECHIPAMENTE

Echipamentul din partea clientului a conexiunii const intr-un modem DSL. Care converteteinformaia din semnale digitale folosite de calculatoare intr-un semnal de voltaj pentru gama defrecvena care este folosit de linia telefonic.Pentru unele variante de DSL (de exemplu HDSL), modemul este conectat direct la calculatorprintr-o interfa serial, folosind protocoale ca RS-232 sau V.35. n alte cazuri (in special ADSL),este comun ca echipamentul clientului s integreze un nivel mai mare de funcionalitate, cum ar firutarea, firewall, sau alte aplicaii specifice hardware i software. In acest caz tot echipamentul estenumit DSL router sau DSL gateway.Unele forme de tehnologie DSL necesit instalarea de filtre speciale pentru a separa sauimpari semnalul DSL de frecventa joas pentru voce. Separarea se poate face fie la punctul dedemarcaie, fie cu filtre instalate la prizele telefonice in perimetrul clientului.n schimb, un multiplexor digital de acces la linie (DSLAM) finalizeaza circuitul DSL i leagregheaz, unde sunt trimise ctre reeaua de transport. In cazul ADSL, componenta vocal este deasemenea separat la acest pas, ori de un filtru integrat in DSLAM ori de un echipament specializatinstalat inaintea lui. DSLAM termin toate conexiunile i recupereaz informaia digital initial.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)

4.10.SETRI TIPICE I PROCEDURI DE CONECTARE

Primul pas este conexiunea fizic. n partea clientului, modemul DSL este conectat la o linietelefonic. Compania telefonic se conecteaz la celalalt capt printr-un DSLAM, care concentreazun numar mare de conexiuni individuale DSL intr-o singur cutie. Locaia DSLAM este in funcie decompania de telecomunicaii, dar nu poate fi plasat prea departe de utilizator datorit atenurii,pierderea datelor datorita rezistentei electrice mari intalnite intre DSLAM i modemul utilizatorului.Este normal ca si cteva strazi sa fie conectate la acelasi DSLAM. Cnd modemul DSL este pornit,trece printr-o procedur de sincronizare. Procesul actual variaz de la modem la modem dar poate fidescrisa in general ca:

Modemul face un self-test

Modemul verific i conexiunea dintre el si computer. Pentru variantele rezideniale aceasta estede obicei protul Ethernet sau USB; in modele mai rare se foloseste si portul FireWire. Deasemenea unele variante folosesc conexiuni seriale sincrone.

Modemul incearc s se sincronizeze cu DSLAM-ul. Datele pot fi primite de catre computernumai dupa ce modemul si DSLAM-ul s-au sincronizat. Procedura de sincronizare este relativrapid dar foarte complexa, include teste pentru ca ambele prti sa optimizeze performanapotrivit liniei folosite.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)

26

4.11.PROTOCOALE I CONFIGURAII

Multe tehnologii DSL implementeaz un mod de transfer asincron ATM peste stream-ul debiti low-level pentru a permite adaptarea unui numr de tehnologii diferite in acelasi link.Implementarile DSL pot creea retele bridged sau rutate. In configuraia bridge, grupul deabonai se pot conecta efectiv intr-un singur subnet. Cele mai vechi implementari ale DHCP pentru afurniza detalii ca adresa de IP spre echipamentul abonailor, cu autentificare folosind adresa de MACsau un hostname stabilit. Mai trziu implementarile folosesc mai des PPPoE sau PPPoA, in timp ceautentificarea se face cu un userid si o parola folosind mecanisme PPP pentru a furniza setarile deretea.

Fig. 14: Modem ADSL conectat la bucla local

4.12.TEHNOLOGII DSL

Limitarile legate de lungimea liniilor intre telefoane si subscriberi sunt mai restrictive la rate detransmisie mai mari.Tehnologii ca de exemplu VDSL ofera o viteza foarte ridicata, putand oferiservicii triple play (internet de mare viteza, televiziune, si telefonie).Tehnologii ca GDSL pot crestein continuare viteza de transmisie a DSL.Exemple de tehnologii DSL:

High Data Rate Digital Subscriber Line (HDSL)Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL),versiunea standardizata a lui HDSLAsymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), o versiune a DSL cu o viteza mai mica deuploadISDN Digital Subscriber Line (IDSL)Rate-Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL)Very High Speed Digital Subscriber Line (VDSL)Very High Speed Digital Subscriber Line 2 (VDSL2), o versiune inbunattita a lui VDSLSymmetric High-speed Digital Subscriber Line (G.SHDSL), o inlocuire standardizatapentru SDSL de catre International Telecommunication Union Telecommunication Stan-dardization Sector

27

Powerline Digital Subscriber Line (PDSL), o soluie de comunicatii de inalta viteza, caremoduleaza datele de mare viteza pe distributia existent de electricitateUDSLEtherloop Ethernet Local LoopGDSL Gigabit DSL, bazata pe tehnologia MIMO(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)4.13.METODE DE TRANSMISIE

Metodele de transmisie difera in functie de piata, regiune, cariera si echipament.

2B1Q: Two-binary, one-quaternary , folosita pentru IDSL si HDSLCAP: Carrierless Amplitude Phase Modulation -dezaprobata in 1996 for ADSL, folosita pentruHDSLDMT: Discrete Multitone Modulation , cea mai folosita, cunoscuta si ca OFDMOFDM: Orthogonal Frequency-Division Multiplexing(http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)

4.14.CONCLUZII

O arie larg de servicii rezidente sau din clasa business se pregtesc s treac la tehnologia DSL,care va fi suportata de urmtoarea generaie DSLAM pentru a oferi o suit de capabiliti de servicii decalitate (QoS) . (http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line)

4.10. REFERINE BIBLIOGRAFICE

http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line

Burstein, Dave (2002). DSL. John Wiley and Sons, New York. ISBN 0-471-08390-9. pp 53-86

Lechleider, Joseph, High Bit Rate Digital Subscriber Lines: A Review of HDSLProgress, IEEE Journal 9:6 (August 1991) pp 769-84

B. Lee, J.Cioffi, et al, Gigabit DSL, IEEE Transaction on Communication, Sep,2007, pp 1689-1692

28

5. TEHNOLOGIA ATM5.6. INTRODUCEREEste cea mai rspndit tehnologie de telecomunicaii, bazat pe standarde bine definite,pentru transportul de date, video i voce la viteze foarte nalte i se utilizeaz de obicei n artereleprincipale ale reelelor (backbone). ATM a cptat o rspndire larg din cauza flexibilitii nalte desusinere a unei game largi de tehnologii, cum ar fi Frame Relay, IP, DSL i altele. Tehnologia ATMse poate folosi pentru interconectarea nodurilor, iar n anumite cazuri i pentru conectarea clienilor.Structura unei retele ATM:Fig 15 (http://www2.rad.com/networks/2004/atm/intro/devices_files/image001.gif)ATM este o tehnologie de comutare a celulelor (de aceea ea se mai numete uneori (CellRelay) i de multiplexare, ceea ce combin avantajele comutrii de circuite (vitez garantat intrziere constant) i pe cele ale comutrii de pachete (flexibilitate i eficien n caz de traficdiscontinuu). La intrarea n comutatoarele din reeaua ATM toate datele se despart n poriuni de 48octei, crora li se adaug 5 octei de antet care conine date de serviciu. Astfel se formeaz celuleATM de 53 octei, care se transmit prin reea. La ieire din reea antetele se arunc i datele ajung ladestinaie sub forma iniial. Tehnologia ATM permite utilizarea unei lrgimi de band de la civamegabii pe secund pn la zeci de gigabii pe secund.ATM se definete un mod de transfer asincron, pentru a-l deosebi de alte tehnologii sincrone,cum ar fi TDM (Time Division Multiplexing). n cazul TDM fiecrui utilizator i se atribuie unanumit interval de timp, care i aparine i n care nu poate transmite nimeni altul. Dac o staie arede transmis mai multe date, ea poate transmite doar n intervalul de timp rezervat ei, chiar dac altstaie nu are nimic de transmis n acelai interval de timp, i ale crei intervale rmn neutilizate. ncazul ATM, intervalele de timp sunt disponibile la cerere n dependen de trafic, iar selectareadestinaiei se efectueaz prin descifrarea adreselor cuprinse n fiecare celul de informaie ATM.29

5.7.STRUCTURACELULEIATMCmpul de 4 bii corespunztor identificatorului fluxului generic (GFI) este folosit pentrureglarea fluxului de informaii ntr-o reea ATM. Cmpul de 8 bii corespunztor dentificatorului ciivirtuale (VPI Virtual Path Identifier) reprezint jumtate dintr-un identificator de conexiune carecuprinde dou pri. Acest cmp identific o cale virtual care poate reprezenta un grup de cuvintevirtuale existente pe acelai traseu.

GFC = Generic Flow Control CLP = Cell Loss PriorityVPI = Virtual Path Identifier HEC = Header Error ControlVCI = Virtual Circuit Identifier NMI = Network Node InterfacePTI = Playload Type Identifier UNI = User Network

Fig. 16 (http://www2.rad.com/networks/2004/atm/intro/cellbase_files/image001.gif)

Cmpul identificatorului canalului virtual (VCI) este a doua jumtate a identificatorului deconexiune (ce cuprinde dou pri) transmis n antetul ATM. Cmpul VCI de 8 bii identific oconexiune ntre dou terminale (staii) ATM ntre care se realizeaz o aplicaie.Canalele virtuale multiple pot fi transportate n cadrul unei ci virtuale unice.

30

Fig. 17 (http://www.cisco.com/univercd/illus/c/06/ct842706.jpg)

Cmpul tipul informaiei utile (PTI) specific tipul informaiei transportate n zona de 48octei informaionali ai celulei ATM. Cmpul de 3 bii specific tipul informaiilor utile adic suntinformaii de gestiune sau date utilizator. Celelalte cmpuri suplimentare vor primi utilizri viitoare.

Cmpul Prioritatea Celulelor Pierdute de 1 bit indic importana celulelor. Dac bitul este 1celula poate fi eliminat de un comutator n caz de congestionare a traficului. Dac celula poate fieliminat,bitulcorespunztorcmpuluiprimetevaloareazero.Cmpul Controlului Erorilor de Antet (HEC) are 8 bii i reprezint rezultatul unui cod redundantciclic (CRC) calculat pentru antetul celulei ATM. Cmpul asigur capacitatea de detectare a erorilorde un bit i a unor anumite erori de bii multipli ce pot aparea n antetul celulei ATM de 40 de bii.Modul de transfer asincron (ATM) se folosete pentru a expedia i semnal pe lng alte tipuri detrafic WAN, dar nu uor, tehnica nu este flexibil i nici ieftin.

Celulele sunt pregatite de transmisie astfel incat sa se pastreze ordinea lor:

Fig. 18 (http://www.cisco.com/univercd/illus/c/08/ct842708.jpg; http://www2.rad.com/networks/2004/atm/main.htm)

31

5.8. TRASFERUL TRUNCHIURILOR PBX IN ATMPBX(Private Branch Exchange)Sunt cunoscute dou principale metode de abordare a operrii tradiionale n reelele PBX:prima metod const n utilizarea liniilor particulare pentru a conecta centrale de corporaii (PBX); adoua metod nseamn conectarea fiecrei centrale PBX la reeaua public vocal si abonarea la unserviciu de reea privat virtual (VPN). Reelele vocale private cer ntretinerea tabelelor de rutareprin reea, n fiecare PBX. Cu reelele private virtuale (VPN), tabelele de rutare din PBX suntgestionate de serviciul cerut.n fiecare caz, trunchiurile PBX vocale pot fi transferate n ATM. Totusi, furnizareasuportului optim pentru trunchiuri are nevoie de interpretarea semnalelor inter-PBX, cum este cazulsemnalizrilor prin SS7 "Siganlign System 7" din America de Nord.Interpretarea acestor semnalizri aduce i avantaje. Apelurile tip semnale de date sau fax potfi ndrumate diferit fa de apelul vocal. Rutarea apelului poate fi optimizat pentru a mbunttidisponibilitile reelei i costurile. Planul de apelare poate fi ntreinut central. Apelurile sigure,apelurile internaionale pot fi comprimate pentru a oferi o eficien mai bun n reea.Sunt ns i dou probleme majore. Exist destul de multe sisteme de semnalizare vocale tipSS7, utilizate n ntreaga lume. n plus, nu sunt nc mecanisme care s permit reelelor ATM straduc aceste sisteme de semnalizare foarte diverse i nici nu este clar cnd vor aprea.O alt problem tehnic este ntrzierea adresrii pe durata procesului de transmitere asemnalului vocal de la un capt la altul. ntrzierea poate aprea cnd se adapteaz semnalul vocal nfluxul de celule ATM i la ieirea din reeaua ATM, acolo unde celulele trebuie memorate temporarn buffer-e, pentru a minimiza efectele jitter-ului de reea. Dac un apel este dirijat prin centrale PBXintermediare, aceste ntrzieri componente se adun, deoarece la fiecare jonciune traficul trebuieconvertit de la formatul celul ATM n semnal vocal si apoi invers, n celule.5.4. PARAMETRII DE CALITATE ATMTehnica ATM are un aa-numit parametru de calitate (QOS) - toleran la variaia ntrzieriiunei celule (CDVT) - proiectat s menin variaia n ntrziere dintre celule la minimum. Parametrul"ntrzierea celulei n tranzit" (CTD) este o combinaie ntre ntrzierea de propagare i cea deprocesare n nodul unei reele. ntrzierea la nivelul unui nod este determinat de procesarea cozilorde ateptare de comutare i de routare.Testarea semnalului vocal prin ATM nu este nc edificatoare, pentru a nelege setrileoptime ale acestor parametri i ceea ce se ntmpl ntr-un mediu fizic real. Cu alte cuvinte, nu s-ademonstrat c "merge".Ecoul este un aspect controversat, o alt problem tehnic, care poate fi uor depistat deutilizatorii "orientai" pe semnalul de date, implicai probabil cu implementarea reelelor ATM. Toatetelefoanele analogice produc ecou, care devine semnificativ (suprtor) dac ntrzierea cap-la-capsare de 32 de milisecunde. Pentru a evita aceast problem n reelele vocale, operatorii plaseazcompensatoare de ecou ct mai aproape posibil de fiecare abonat. Compensatoarele de ecou suntnecesare i n reelele ATM, deci trebuie s cutm un echipament dotat cu caracteristici decompensare integral a ecoului.Pentru a fi eficient, semnalul vocal pus n seama ATM-ului are nevoie de clasa de serviciu curata binar variabil (VBR) n timp real. Un echipament local de abonat (CPE) trebuie sndeplineasc minimum trei funcii: detecia pauzei n dialog, compensarea/anularea ecoului,32

compresia (optional), i acesta ar fi doar nceputul. Pentru c saltul calitativ s-ar vedea doar cnd s-arsusine caracteristicile reelelor private virtuale (VPN) sau cnd s-ar rezolva problemele desemnalizare.Problema este n principal cauzat de pierderea, ignorarea standardelor CPE. Soluiile de azicare faciliteaz transportul vocii prin reeaua ATM sunt n general particulare. Forumul ATM maiare pe cap multe standarde de elaborat, chiar i n ceea ce privete conversia n celule ATM. Ct timpstandardele nu sunt finalizate, nu prea este de ales altceva dect varianta CBR - rata binar constant- sau dect emularea de circuite.5.5.APLICAIILE MODULUI DE TRANSFERMaparea protocoalelor LAN n reelele ATM, ca i dezvoltarea API-ATM (ApplicationProgram Interface - Asyncronous Transfer Mode) sunt dou dintre cele mai importante aplicaii .Dar ATM-ul este o tehnologie universal - se simte ca la ea acas i n reele LAN i n reeleWAN - deci orice aplicaie poate fi n cele din urm o aplicaie ATM. Orice aplicaie, mai nou saumai puin nou, trebuie s exploateze caracteristicile ATM-ului.n realitate, peste 95 de procente din aplicaiile ATM care vor rula n anii urmtori sunt scrisedeja. Mai mult, este vorba despre aplicaiile critice de business din LAN-urile care deja opereaz sicare vor trebui s ruleze sub emblema ATM, pentru a-i certifica succesul.Se cunosc dou ci de strmutare a unei aplicaii de LAN ntr-o reea ATM. Unu: aplicaiapoate fi mapat n ATM la nivelul de protocol, cu un driver special software de LAN special, carecontroleaz adaptorul ATM n sistemul clientului. Vnztorii de adaptoare ofer clienilor unsoftware de emulare LAN. Doi: aplicaiile pot fi legate direct la ATM, mai bine dect printr-unprotocol LAN, via middleware (driverul WinSock/Windows - Microsoft). Cum va arta un astfel desoftware matur este nc o enigm.5.6.MAPAREA PROTOCOLULUIMaparea de protocol pentru aplicaiile LAN este tocmai ceea ce a aprobat Forumul ATM nstandardul numit Versiunea 1 - Emularea LAN-ATM (LANE). LANE opereaz la nivelul 2 -MAC/OSI (controlul accesului la mediu) i va fi folosit, n prima faz, pentru operarea n reeaATM la nivel de workgroup.33

Fig. 19 (http://www.cisco.com/univercd/illus/c/07/ct842707.jpghttp://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/atm.htm#wp1020715)Pentru operarea n reeaua de ntreprindere, exista dou activiti care folosesc emularea la nivelul3 - OSI (REEA). Deoarece aici intr n discuie procesul de rutare, aceste dou standarde proiect ne vorschimba cunotinele despre routerele din reelele noastre.Prima opiune este standardul Multiprotocol - ATM (MPOA - Multiprotocol over ATM), dejaconturat de Forum. Cisco Systems, Newbridge Networks sunt cei mai decii suporteri ai standarduluiMPOA.Folosind MPOA, protocoalele LAN actuale sunt mapate n adrese ATM de ctre un server dedirijare. Serverul este un fel de server de directoare, care "tie" adresele ATM ale statiilor ATM careruleaz aplicaii LAN sau care "vede" punctele de contact ATM cele mai oportune n preluarea staiilorLAN.A doua opiune pentru protocoalele de nivel 3 este interfaa privat integrat, pentru accesul reea-la-reea (Integrated Private Network-to-Network Interface, I - PNNI), mai adecvat vederilor IBM sauBayNetworks.Cu I-PNNI, propriul protocol de routare ATM este pus s transporte informaii de adresare itopologie despre LAN-urile tradiionale sau despre statiile LAN emulate ATM din reelele ATM. Lalimita reelei ATM, aceast informaie este utilizat pentru a transpune informaii de dirijare nprotocoalele tradiionale de nivel 3, cum sunt RIP (Routing Informaion Protocol) sau Open ShortestPath First.Maparea unui protocol n ATM nseamn interceptarea conexiunii pe care curge o aplicaie LAN,dup ce a fost creat un numr oarecare de niveluri pentru protocoale LAN, de ctre un software de clientsau de server.De exemplu, LANE opereaz la nivelul MAC i emuleaz servicii pentru oricare aplicaie LAN.Protocolul MPDA, care furnizeaz servicii i la nivelul 2 i la 3, ar putea emula caracteristicile unorprotocoale ca IP.Valoarea maprii de protocoale este dat de faptul c, de multe ori, poate fi utilizat pe aplicaiileexistente. Se nlocuiete pur i simplu un driver de cartel-interfa de reea cu un SW bazat pe ATM si34

care susine standardul de mapare a protocoalelor utilizate. Nu este nevoie de o recompilare a coduluisurs i nici nu se impun schimbri ale aplicaiilor.Maparea unui protocol protejeaz ntreaga stiv de protocoale de aplicaii, inclusiv antetulacesteia; astfel, legarea staiilor ATM cu cele tradiionale LAN se poate face usor: pur i simplu seextrage antetul ATM adugat mesajului "LAN" i ceea ce rmne poate fi remis reelei locale.

5.7. CONCLUZII

Tehnologia ATM este ideala pentru conexiunile la retele de dimensiuni mari de tip WAN ,undeeste nevoie de suportpentru aplicatii de timp real si servicii integrate(voce,imagine,date ,text).Utilizarea tehnologiei de comutare a celulelor ntr-un mediu LAN asigur avantaje deosebite fade tehnologia de partajare a mediului utilizat de reelele FDDI, inel, Ethernet. Un prim avantaj esteobinerea unui acces complex de banda de transfer la comutatoarele ATM pentru staiile ATM; altimportant avantaj este ca dispozitivele accesate pot opera la viteze de transfer diferite.Se prezint un comutator ATM ce este utilizat pentru trei viteze separate de operare. Staiile delucru (ST) se pot conecta la comutator la viteze de transfer de 25 Mb/s pentru realizarea conexiunii ntr-o reea de comunicaii sau pentru a forma o reea local mai mare. Tehnologia ATM este caracterizatprin mod de operare asincron si funcionare bazat pe conexiuni.Celulele ATM sunt multiplexate i transmise prin linkuri la comutatoarele ATM printr-un fluxunic de celule. Multiplexarea celulelor ATM se realizeaz prin transfer asincron, fiind transmise numaiatunci cnd exist date de transmis spre deosebire de cazul multiplexarii tradiionale cu diviziune n timpcnd se transmit octei de sincronizare sau supravieuire cnd nu sunt date de transferat.Privitor la tehnologia orientat pe conexiuni se poate spune ca ntre staiile (terminalele) ATM serealizeaz o conexiune. Se specific o cale de transmisie ntre comutatoarele ATM i staiile(terminalele) ATM, permindu-se folosirea antetului corespunztor celulelor ATM n procesul de rutarepe calea specificta n cadrul unei reele ATM. Modelul arhitectural de referin al protocolului ATMare trei niveluri: nivelul fizic,nivelul ATM si nivelul de adaptare ATM.Rutarea celulelor ATM ntre comutatoarele ATM se bazeaz pe intrrile tabelului de rutare pentrufiecare comutator, care cuprind Identificatorul Caii Virtuale (VPI) i numrul de port.Rutarea curent a celulelor ATM depinde de modul de stabilire a unei conexiuni configurat lacerere sau prestabilit. Tipul prestabilit de conexiune este cunoscut sub numele de conexiune virtualpermanent (PVC Permanent Virtual Connection), iar cel de-al doilea tip este cunoscut ca fiindconexiune comutat virtual (SVC Swiched Virtual Connection).Prin prezentarea structurii antetului celulei ATM rezult c exist dou cmpuri VCI(Identificatorul canalului virtual) i VPI (Identaficatorul cii virtuale) ce asigur 256 ci virtuale, fiecarecale permind 216 (65536) conexiuni virtuale.

5.8. REFERINE BIBLIOGRAFICE:

http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/atm.htm#wp1020715

http://www.rad.com/Home/0,6583,5847,00.html

traducere Cisco CCNA 4

35

6. TEHNOLOGIA MPLS6.1. INTRODUCEREComutarea Multiprotocol cu Etichete (Multi Protocol Label Switching) reprezint o nouarhitectur n care nodurile terminale adaug o etichet unui pachet IP ce identific drumul spredestinatie, iar pachetele sunt directionate pe baza etichetei, fr inspectarea header-ului initial.MPLS reprezint ultimul pas fcut n evolutia tehnologiilor de comutare/rutare pentru Internet,folosind o solutie ce integreaz att controlul rutrii IP, ct si comutarea de la nivelul legturii dedate (nivelul 2 din modelul OSI). Mai mult, MPLS ofer bazele unor servicii de rutare avansate,rezolvnd o serie de probleme: se adreseaz problemelor privind scalabilitatea, legate de modelul IP-over-ATM;

reduce complexitatea operatiilor din retea; faciliteaz aparitia de noi posibilitti de rutare, ce mbunttesc tehnicile de rutare IPexistente; ofer o solutie standardizat, ce are avantajul interoperabilittii ntre diversi furnizori deproduse si servicii.Esenta MPLS-ului este generarea unei etichete label scurte, de dimensiune fixa, care secomporta ca o reprezentare simplificata a header-ului pachetului IP. Este la fel cum codul potal este oforma simplificata pentru adresa unei case, a unei strazi i a unui ora n adresa potala, folosind aceastaeticheta pentru a lua o decizie n procesul de forward. Pachetele IP au un cmp n header-ul lor carecontine adresa spre care pachetul este rutat. Procesul traditional de rutare ntr-o retea proceseaza aceastainformatie la fiecare router, ntr-o cale a pachetului prin retea (rutare pas cu pas).n MPLS, pachetele IP sunt ncapsulate cu aceste etichete de catre primul dispozitiv MPLS pecare-l ntlnesc de cum intra n retea. Router-ul MPLS din margine (egde-router) analizeaza continutulheader-ului IP i selecteaza o eticheta potrivita cu care sa ncapsuleze pachetul.Cel mai mare avantaj al MPLS-ului vine tocmai din faptul ca n contrast cu rutarea IPconventionala, aceasta analiza poate sa nu se bazeze numai pe adresa destinatie care este purtata deheader-ul IP, ci i pe alte elemente. La fiecare dintre nodurile ulterioare din retea, eticheta MPLS (i nuheader-ul IP) se folosete pentru a lua decizia de forwarding pentru un pachet. n final, pe parcurs cepachetele MPLS etichetate parasesc reteaua, un alt edge router elimina etichetelen terminologia MPLS, nodurile sau router-ele care manipuleaza pachetele se numesc LabelSwitched Routers (LSR) routere cu comutare de etichete. Derivarea acestor termeni este evidenta:router-ele MPLS forward-eaza pachetele, lund decizii de comutare bazate pe eticheta MPLS. Aceastailustreaza un alt concept cheie n MPLS. Router-ele IP conventionale contin tabele de rutare care suntinterogate folosind un header IP dintr-un pachet pentru a decide cun sa forward-eze acest pachet. Acestetabele sunt construite de catre protocoale de rutare IP (cum ar fi RIP, OSPF), care poarta informatia IPdestinatie sub forma de adrese IP. n practica observam ca acest forwarding (inspectarea header-ului IP)36

i planurile de control (generarea tabelelor de rutare) sunt strns cuplate. ntruct forwarding-ul MPLSeste bazat pe etichete, este posibila separarea clara a planului de forward-are (bazat pe eticheta) deplanul de control pentru protocolul de rutare. Prin separarea acestora doua, fiecare poate sa fie modificatindependent. Cu o astfel de separare, nu mai avem nevoie sa schimbam maina care face forwarding-ul,de exemplu, pentru a migra spre o noua strategie de rutare n retea.Suita de protocoale TCP/IP (i n special protocolul IP) este acum fundamentul pentru multeretele publice (Internet-ul) i private (Intranet-uri) de date. Viitoarea convergenta a vocii, datelor iretelelor multimedia se ateapta sa fie n mare bazata pe protocoale IP, ducnd la necesitatea dembunatatiri din punct de vedere tehnic i operational.Fig. 20: Modul de lucru MPLSFig. 21: Cel mai bun din cele doua lumi37

6.2. CONCEPTE DE RUTARE I COMUTARE

Conceptele de baza care se aplica n orice tehnologie de comutare:

Rutarea este un termen folosit pentru a descrie actiunile care trebuiesc luate ntr-o reteapentru a muta pachetele prin ea. Vorbim astfel de pachete care vor fi rutate de la a la b,sau despre ele ca fiind rutate printr-o retea sau ntre retele. Pot fi multe routere ntr-o reteaconectate ntr-o oarecare maniera arbitrara. Pachetele nainteaza prin retea fiind trimise de lao maina la alta pna la destinatia lor. Protocoalele de rutare (de exemplu RIP, OSPF) permitfiecarei maini sa nteleaga care alta maina este urmatorul hop pe care un pachet l vaurma spre destinatia sa. Router-ele folosesc protocoalele de rutare pentru a construi tabele derutare. Cnd ele primesc un pachet i trebuie sa ia o decizie de forwarding, router-eleinspecteaza tabela de rutare, folosind adresa IP destinatie a pachetului ca un index, i astfelobtin identitatea mainii din urmatorul hop. Constructia tabelelor i folosirea lor pentruinspectarea n momentul forwarding-ului sunt operatii separate logic. Figura de mai josilustreaza aceste functii care pot aparea ntr-un router.

Comutarea este folosita n general pentru a descrie transferul de date de la un port de intrarela un port de ieire al unei maini, n care selectia portului de ieire este bazata pe informatiade nivel 2 (de exemplu ATM VPI/VCI).

Componenta de control construiete i mentine o tabela de forwarding pentru nodul folosit.Ea functioneaza cu componentele de control de la alte noduri pentru a distribui informatia derutare cu acuratete, asigurndu-se de asemenea ca procedurile locale consistente sunt folositepentru crearea tabelelor de forwarding. Protocoalele de rutare standard (de exemplu OSPF,BGP i RIP) sunt folosite pentru schimbul informatiei de rutare ntre componentele decontrol. Componentele de control trebuie sa reactioneze atunci cnd apar schimbari n retea(cum ar fi o cadere de legatura), dar nu sunt implicate n procesarea pachetelor individuale.

Componenta de forwarding realizeaza forwarding-ul pachetului. Folosete informatia dintabela de forwarding (cea care este mentinuta de router), informatie care este transportata depachet i mpreuna cu un set de proceduri locale iau decizia de forwarding. ntr-un routerconventional, un algoritm de comparatie bazat pe potrivirea cea mai lunga, compara adresadestinatie din pachet cu intrarile din tabela de forwarding, pna cnd obtine cea mai bunapotrivire. Mai important, procesul total de decizie trebuie sa fie repetat la fiecare nod de-alungul caii de la sursa la destinaaie. ntr-un LSR, un algoritm de swapping al etichetelor (cupotrivire exacta), folosete eticheta din pachet i o tabela de forwarding bazata pe etichete,pentru a obtine o noua eticheta i interfata de ieire pentru pachet.

O tabela de forwarding este setul de intrari ntr-o tabela care ofera informatii pentru a ajutacomponenta de forwarding sa-i efectueze functia de switching (comutare). Tabela deforwarding trebuie sa asocieze fiecare pachet cu o intrare (n mod traditional adresadestinatie), care ofera instructiuni nspre ce i unde se ntreapta n continuare pachetul.

38

O clasa de echivalenta pentru forwarding (Forwarding Equivalence Class- FEC) care estedefinita ca orice grup de pachete care poate fi tratat ntr-o maniera echivalenta pentru scopuride forwarding. Un exemplu de FEC este setul de pachete de unicast a caror adrese destinatiese potrivesc prefixului unei adrese IP particulare. Un alt FEC este setul de pachete a caroradrese sursa i destinatie este la fel. FEC-urile pot fi definite la diferite nivele. Figura de maijos ilustreaza acest lucru:

O eticheta este un identificator relativ scurt, de lungime fixa, nestructurat, care poate fi folosit nasistarea procesului de forwarding. Etichetele sunt asociate cu un FEC n timpul procesului de unire.Etichetele sunt n mod normal locale unei singure legaturi de date i nu au semnificatie globala (aa cumare adresa). Etichetele sunt analog cu DLCI-urile folosite n retele Frame Relay, sau cu VPI/VCI-uriledin mediile ATM. ntruct ATM este o tehnologie care deja folosete cmpuri scurte de dimensiune fixapentru realizarea deciziilor de switching, comutarea de etichete este considerata o modalitate eficienta deimplementare a IP-ului peste ATM. Etichetele sunt legate cu un FEC (i astfel capata semnificatie), carezultat a unor evenimente care indica necesitatea unei legaturi.

Aceste evenimente pot fi divizate n doua categorii:

legaturi determinatede date care apar atunci cnd ncepe transferul de trafic, este trimis la LSR ieste recunoscut ca un candidat pentru comutarea de etichete. Legarile etichetelor sunt stabilite doaratunci cnd este nevoie, rezultnd astfel mai putine intrari n tabela de forwarding. Etichetele suntasignate fluxurilor de trafic IP individuale i nu pachetelor singulare. ntr-o retea ATM, aceastapoate duce la folosirea unui numar substantial de circuite virtuale, ceea ce poate limitascalabilitatea retelei;

legaturi determinate de control care sunt stabilite ca rezultat al activitatii planului de control isunt independente de date. Legaturile etichetei pot fi stabilite ca raspuns la actualizarea rutelor saureceptia mesajelor RSVP. Legatura etichetei determinata de control este mai scalabila dect celedeterminate de date, i din acest motiv se folosete n MPLS.

39

6.3. CONCEPTE MPLS SI TERMINOLOGIE

Conform tehnologiei MPLS, trecerea pachetelor dintr-o retea in alta (forwarding) este bazatape etichete(label), care sunt atribuite pachetelor atunci cand acestea din urma intra in retea, si suntextrase, atunci cand pachetele parasesc reteaua. Etichetele se pun in fata pachetului, iar nodurile dinreteaua MPLS, forwardeaza pachetele /celulele bazandu-se pe valoarea etichetei (nu pe informatiaIP). MPLS permite sa avem decizii de forwarding bazate pe: Traffic Engineering, multicast, VPN,QoS, etc.

6.3.1. FORWARDING-UL BAZAT PE IP

Caracteristici:

Forwarding-ul este facut in mod independent la fiecare hop;

Decizia de rutare este bazata pe header-ul pachetului si pe algoritmul de rutare (tabela derutare);Fiecare ruter (hop) IP foloseste propria instanta a algoritmului de rutare;

Fiecare hop IP isi face propriile decizii de rutare.6.3.2.FORWARDING-UL BAZAT PE FEC (Forwarding Equivalence Class)

Caracteristici:

Pachetele sunt organizate pe grupuri de pachete care sunt forward-ate in aceeasi maiera (spreaceeasi cale, aplicanule acelasi tratament);Forwardarea propriuzisa a unui pachet consta in: asignarea pachetului catre un FEC,determinarea urmatorului hop, pentru fiecare FEC.

40

6.3.3.FORWARDING-UL BAZAT PE MPLS

Caracteristici:

MPLS utilizeaza FEC;

Nodurile MPLS asigneaza eticheta (label) fiecarui FEC;

Forwarding-ul MPLS este facut in mod asemanator atat in switchurile ATM, cat si in rutare.Cu toate acestea, in cazul switchurilor ATM, numarul de ordine din cozile de asteptare suntdate de valoarea etichetei VCI (Virtual Circuit Identifier), pe cand la routere, acest numar deordine este dat bitii Exp din headerul etichetei;Switchurile ATM nu au capabilitatea de a analiza headerele de nivel 3 retea;

Etichetele pot fi distribuite cu ajutorul mai multor protocoale printre care: LDP (LabelDistribution Protocol), RSVP (Resource Reservation Protocol), PIM (Protocol IndependentMulticast), BGP (Border Gateway Protocol).

6.3.4. ROUTERELE CU COMUTARE DE ETICHETA (LABEL SWITCH ROUTERS) LSR

Exista doua categorii de LSR. La marginea retelei, este nevoie de clasificatori de pachete foarteperformanti, care pot sa aplice sau sa elimine etichetele respective. Acestea sunt router-ele MPLS deedge de margine. Cealalta categorie de LSRuri sunt cele de core. LSR-ul de core trebuie sa fie capabilesa proceseze la latimi de banda extrem de mari pachetele etichetate.Pot fi realizate din switchuri ATM sau din routere. Routerele LSR de margine (Edge-LSR)realizeaza introducerea si extragerea etichetei, atunci cand pachetele patrund, respectiv parasesc reteauaMPLS. Pentru schimbul informatiei de rutare, toate LSR-urile folosesc protocoalele existente de rutareIP. De asemenea toate LSR-urile folosesc LDP.Formatul etichetei si lungimea acesteia depind de incapsulare, acest lucu va fi negociat deperechile de routere prin interfetele ATM ale acestora.Deasemenea este permisa existenta simultana a mai multor etichete. In acest caz, etichetele suntordonate intr-o stiva de etichete (Label Stack).LSR-urile MPLS executa forwarding-ul pachetelor pe baza valorii etichetei aflata pe primapozitie din stiva de etichete.

41

6.3.5. MPLS PESTE IP STANDARD6.3.6. DISTRIBUTIA DE ETICHETE LDP42

Caracteristicile de baza ale LDP:

furnizeaza un mecanism de descoperire a LSR, pentru a permite LSR-urilor sa sedescopere unul pe altul si sa se stabileaca o comunicare intre eleSe definesc 4 tipuri de mesaje:1. Discovery2. Adjacency3. Label Advertisement4. NotificationRuleaza pe protocolul TCP (cu exceptia Discovery)6.3.7. LABEL SWITCHED PATH, LSP

(http://hermes.etc.upt.ro/teaching/tart/; ftp.utcluj.ro/pub/users/tarc/t; www.wikipedia.com)6.4. QUALITYOFSERVICE

Multi cred ca QoS este puterea principala a MPLSEste o neintelegereComparat cu alti factori (VPN, Traffic Engineering), QoS nu este partea cea mai puternica aMPLSMPLS QoS intro retea MPLS este bazat in realitate pe IP QoSAcesta se poate motiva prin faptul ca MPLS -ul nu este un end-to-end protocolISP -urile vand servicii IP si nu MPLS.Acest lucru insa nu inseamna ca MPLS -ul nu are un rol major in QoS.Dinpotriva el poate oferi QoS pe o varietate mare de echipamente (ATM)Doua modele de QoS suportate se MPLSIntegrated ServicedDiferentiated Services

6.5. CONCLUZII

Retelele de tip MPLS satisfac cerintele unei infrastructurei de retea puternice prin oferirea uneisolutii standard care satisface urmatoarele

Creste performantele de dirijare ale pachetelor prin retea:MPLS imbunatateste si simplificadirijarea pachetelor prin rutere folosind comutarea la nivelul 2.Modelul MPLS estesimplu,ceea ce permite o implementare usoara.MPLS creste performantele deoareceinlocuieste rutarea traditionala cu comutare la viteze mult mai mari.

MPLS asigura scalablitatea retelei:MPLS poate fii folosita pentru a ocoli problemele decongestie care apar in retele tip mesh IP ATM.

Asigura integrarea IP-ATM intr-o retea,ofera legatura dintre IP si reteaua ATM,MPLS poaterefolosi infrastructura ruter/comutator ATM existenta,realizand interconactarea eficienta acelor doua componenta.

MPLS permite construirea de retele interoperabile,faciliteaza integrarea IP- over-SONET sitrecerea la comutarea optica

MPLS ajuta la construirea de VPN scalabile cu garantarea calitatii traficului Qos6.6. REFERINE BIBLIOGRAFICE:

http://hermes.etc.upt.ro/teaching/tart/

ftp.utcluj.ro/pub/users/tarc/t

www.wikipedia.com

http://www.ietf.org/html.charters/mpls-charter.html

http://www.mpls-experts.com/default.asp?page=pages/howmplsworks.asp&v=

44

7. TEHNOLOGIA VOIP

7.1. INTRODUCEREVoIP (Voice Over IP)reprezint un protocol optimizat pentru prin care se pot purtaconvorbiri telefonice, se pot trimite faxuri, se pot organiza conferine audio/video peste o reeabazat pe protocolul IP ce reueete s asigure o anumit calitate a serviciului i cu un raportcost/beneficii superior.

(http://en.wikipedia.org/wiki/VoIP )

Multe dintre companiile actuale folosesc o reea de telefonie tradiional, proiectat n jurulPBX-urilor. Un PBX (Private Branch Exchange) este un sistem de telefonie privat n interiorulcompaniei, care comut apelurile interne ntre utilizatori - pe linii locale. n acelai timp, un anumitnumr de linii telefonice externe sunt distribuite ntre toi utilizatorii. Folosind PBX, costuriletelefonice sunt mai mici, deoarece nu mai este necesar s existe o linie telefonic extern separatpentru fiecare utilizator. PBX-ul este conectat la PSTN (Public Switched Telephone Network) pentruapeluri externe ctre utilizatorii de telefoane fixe sau mobile, sau ctre utilizatorii dintr-un birou aflatla distan, care este echipat, de asemenea, cu un PBX. Cnd compania are foarte mult trafictelefonic ntre birourile aflate la distan, o linie nchiriat poate reduce semnificativ costurile.Toate companiile din dein astzi, de asemenea, o reea de computere. Calculatoarele dinbirourile locale sunt conectate ntr-un LAN, folosind switch-uri LAN. Ruterele conecteaz acestLAN la Internet sau, printr-o linie nchiriat, la birourile aflate la distan. Folosind tehnologii desecuritate ca IPSec sau VPN, utilizatorii aflai n birourile din teritoriu, n birourile de acas sau ceicare cltoresc se pot conecta la Intranetul companiei. n acest mod, ei sunt capabili s foloseascaplicaii, instrumente i informaii ca i cum ar fi utilizatori locali. Folosirea a dou reele separatepentru comunicaiile telefonice pe de o parte i comunicaiile de date pe de alt parte este scump iredundant.Folosind telefonia IP, apelurile telefonice interne sunt meninute local i au loc prin LAN-ulcompaniei, necesitnd numai o infrastructur de reea pentru apeluri locale. n acelai mod, apelurilentre filiale diferite pot avea loc prin infrastructura existent de reea IP folosit pentru comunicaiilede date. n fine, apelurile ctre utilizatorii externi cu telefoane tradiionale sunt rutate pe reeauatelefonic public (PSTN) tradiional. Aceast arhitectur de reea este bazat pe modelul CiscoAVVID Arhitecture for Voice, Video and Integrated Data.

(A Systematic Approach to Understanding the Basics of Voice Over IP Voice over IP Fundamantals Cisco Press, 2000 - editia pdf - paginile 34-35, 38-39http://www.cisco.com/global/RO/media/smbcube/techsols_eseminars/VoIP.swf

O soluie de telefonie IP necesit de obicei trei tipuri de componente de reea: un VoiceGateway, software-ul Call Manager i telefoane IP. Voice Gateway conecteaz reeaua local lareeaua tradiional PSTN, astfel nct comunicarea telefonic sa fie posibil ntre telefoanele IP itelefoanele externe tradiionale. Acest rol poate fi ndeplinit, de asemenea, de un ruter special.Switch-urile LAN care pot comuta att traficul de voce ct i pe cel de date, folosesc tehnologiaQuality-of-Service, pentru a asigura transmisia de voce clar i de nalt calitate prin reea. Software-ul Call Manager ofer servicii specializate, centralizate pentru procesarea vocii ctre telefoane,

45

gateway-uri i servicii adiionale. El acioneaz ca un nucleu inteligent al reelei i ndeplinetefuncii ca: administrarea utilizatorilor, servicii de agend telefonic i translatarea numrului detelefon ntr-o adres IP. n final, telefoanele specializate IP sunt aparatele pe care utilizatorii finali leau pe birouri. Acestea transform datele n voce i invers. Exist diverse tipuri de telefoane n funciede serviciile disponibile. Unele telefoane includ caracteristici suplimentare cum ar fi acces la agendatelefonic, sistem de conferin i chiar acces la informaii pe web.

http://www.cisco.com/global/RO/media/smbcube/techsols_eseminars/VoIP.swf

7.2. VOIP VERSUS REEAUA DE TELEFONIE PUBLICA

7.2.1. DEZAVANTAJELE RETELEI DE TELEFONIE

Cu toate c reeaua public de telefonie funcioneaz satisfctor pentru scopul ei iniial,apare totui un nou tip de reea, unde vocea este o aplicaie peste reeaua de date. Acest fenomens-a ntmplat din mai multe motive:

Cantitatea de date a depit cantitatea de voce, ca trafic primar, n multe reele conceputepentru voce. n momentul de fa, datele se afl peste reeaua care a fost conceput pentrutraficul de voce. Ele ns au diferite caracteristici, cum ar fi lrgimea de band variabil i onevoie de lrgime de band mai mare. n curnd, reelele de voce vor rula peste reelele de date.Traficul va fi difereniat n acel moment prin aplicaii i nu prin circuite fizice.Reeaua public de telefonie nu poate crea i lansa servicii destul de rapid. PSTN-ul esteconstruit pe o infrastructur, unde doar productorii de echipamente PSTN dezvolt aplicaiipentru acel echipament. Este foarte dificil pentru o companie s satisfac toate nevoile unuiclient i de aceea este nevoie de o infrastructur deschis, unde mai mul