Sisteme De Calcul Şi Reţele De Calculatoare: Reţele De Calculatoare

[+Lus]

Definitie: O reţea de calculatoare reprezintă un ansamblu de calculatoare interconectate prin intermediu unor medii de comunicaţie, în vederea partajării resurselor fizice şi logice de care dispun calculatoarele conectate. O reţea poate să fie simplă, înterconectând două calculatoare printr-un cablu , sau complexă, când numarul calculatoarelor este foarte mare şi fluxul informatiilor dintre acestea este gestionat de echipamente speciale (hub, switch, router). Reţeaua realizează atât funcţii de transport a informaţiei cât şi funcţii de prelucrare a acestora.

Resursele fizice care pot fi partajate sunt:

• calculatoare desktop sau laptop,

• imprimante

• scanere

• telefoane

• televizoare

Resursele logice vizează datele:

• fisiere: text, imagine, sunet, video;

• baze de date,

• pagini web

Avantajele reţelelor:

• Reducerea costurilor prin partajarea perifericelor. În cadrul unei reţele care dispune de imprimante său scanere de reţea (periferice direct conectate la un echipament de reţea: switch, hub), orice staţie din reţeaua respectivă are posibilitatea de a îşi scana sau tipări documentele indiferent de localizarea fizică a resursei sau a utilizatorului. Nu este nevoie ca fiecare staţie să dispună de imprimantă proprie. Rezultă că e nevoie de mai puţine periferice şi prin aceasta se reduc substanţial costurile. Totodată preţul licenţelor pentru reţele este mai ieftin decât pentru fiecare calculator în parte.

• Cresterea fiabilitătii prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative. Un alt avantaj al interconectării calculatoarelor este accesul la mai multe echipamente de stocare alternative.

• Reţelele oferă un mediu de comunicare puternic- utilizatorii aflaţi la deparărtare unii de alţii pot uşor comunica între ei prin diferite mijloace cum ar fi e-mail, chat-uri, forumuri, blog-uri.

• Obtinerea rapidă a datelor. Serverele păstreză date şi le partajează cu utilizatorii reţelei. Orice modificare făcute de un utilizator într-un document din reţea, este vazută imediat de ceilalţi, ţinând cont de anumite politici de securitate.

Tipuri de reţele:

În descrierea reţelelor se ţine cont de următoarele aspecte:

A. aria de întindere a reţelelor

B. topologie

C. tipul sistemului de operare folosit

A.Clasificarea reţelelor după aria de întindere

• LAN

• MAN

• WAN

Reţele LAN (Local Area Network)

O reţea locala (LAN) se referă la un grup de echipamente interconectate care se află localizate pe o arie relativ restrînsă. Iniţial LAN cuprindea o reţea mică instalată într-o cladire sau cladiri învecinate. Actualmente o reţea de tip LAN poate cuprinde câteva sute de echipamente interconectate. Reţelele dintr-un LAN au o administrare comună care controlează securitatea şi politicile de control al accesului în reţea.

Reţele WAN ( Wide Area Network)

Retelele locale (LAN) sunt eficiente, însă nu pot depăşi anumite limite fizice şi de distanţă. Reţelele LAN pot fi extinse de pe un plan local, la o zonă geografică mai întinsă, asigurând posibilităţi de comunicaţie pe teritoriul unei tări, continent sau chiar în întreaga lume. O astfel de reţea se numeste reţea de mare suprafata WAN. Internetul este o reţea de tip WAN care interconectează milioane de reţele locale.

Reţele WLAN ( Wireless Local Area Network)

Spre deosebire de reţelele LAN şi WAN unde echipamentele sunt conectate între ele prin intermediu diferitelor medii de cablare (cablu de cupru, fibră optică), reţele WLAN folosesc unde radio pentru comunicare. Ele sunt cunoscute şi sub denumirea de reţele fără fir. Există situaţii în care instalarea cablurilor nu se poate face, exemplu: clădirea respectivă este declarată monument istoric, ca atare soluţia o reprezintă reţelele fără fir. În prezent piaţa de reţele fără fir este dominată de 2 tehnologii şi anume Wi-Fi Wireless Fidelity şi Bluetooth. Raza de acoperire pentru un WLAN poate fi mică şi limitată la o cameră sau poate fi mai mare.

B.Clasificarea reţelelor după topologie

Prin topologia se întelege dispunerea fizică în teren a calculatoarelor, cablurilor şi a celorlalte componente care alcătuiesc reţeaua, deci se referă la modul de interconectare a echipamentelor în reţea. O reţea de calculatoare este descrisă ca un graf format dintr-o serie de noduri (calculatoare) unite între ele prin arce (cabluri).Tipul de topologie afectează direct performanţele reţelei, cum ar fi viteza de comunicare, lungimea maximă a cablului, uşurinţa instalării.

Tipuri de topologii:

• Magistrala

• Inel

• Stea

• Mesh

Topologia magistrală sau BUS

Fiecare calculator din reţea este legat la un cablu comun. Pentru a se evita erorile de transmisie cauzate de reflectarea semnalului, cablu este închis la cele două capete cu rezistenţe numite terminatori.

Toate calculatoarele au drepturi egale în ceea ce priveste accesul la reţea şi pot comunica între ele, fără să existe un calculator principal care să reglementeze comunicarea între ele. Dacă un calculator din reţea vrea să transmită date unui alt calculator, el ”plasează” pe cablu pachetele de date care sunt transmise pe magistrală tuturor calculatoarelor interconectate. Când calculatoarele receptionează pachetul verifică dacă îi este adresat. Dacă da, il reţine, dacă nu îl “ignoră” şi astfel pachetul este preluat şi interpretat doar de calculatorul destinaţie. Circulaţia pachetelor se face în ambele sensuri, fiecare calculator putând să transmită şi să receptioneze.

Topologia inel

Într-o topologie inel, calculatoarele sunt conectate în cerc. Pentru că topologia inel nu are capete libere, cablul nu are nevoie de terminatori. Semnalul parcurge bucla într-o singură direcţie, trecând pe la fiecare calculator. Un calculator poate comunica doar cu vecinul său din dreapta de la care primeste informaţii şi cu calculatorul din stânga, căruia îi transmite informaţii. Un cadru cu un format special, numit jeton (token), parcurge inelul, oprindu-se pe rând la fiecare staţie. Dacă o staţie vrea să transmită date, pune datele şi adresa calculatorului destinaţie în jeton. Jetonul traversează inelul până când ajunge la calculatorul destinaţie, care preia datele din jeton eliberându-l, pentru a putea fi folosit de un alt calculator care vrea să transmită date.

Avantajul acestei configurări este că nu necesită atât de mult cablu pentru instalare, dar defectarea unei conexiuni dintre 2 calculatoare duce la “căderea” întregii reţele.

Topologia stea

Topologia stea are un punct de conectare central, care este de obicei un echipament de reţea, precum un hub, switch sau router. Fiecare staţie din reţea este conectată la punctul central, numit şi concentrator. Semnalele sunt transmise de la calculatorul emitător, prin intermediu echipamentului de reţea, la toate calculatoarele din reţea; ele nu pot comunica direct între ele ci numai prin intermediu concentratorului. Dacă însă se defectează echipamentul central de reţea, cade întrega reţea. Avantajul topologiei stea constă în uşurinţa depanării. Fiecare staţie este conectată la punctul central cu un cablu propriu. Daca cablul se defectează, numai statia respectivă este afectată, restul reţelei rămîne funcţional.

Topologia mesh sau plasă

Topologia mesh este de fapt un graf complet unde fiecare nod reprezîntă un calculator iar arcele care unesc nodurile sunt mediile cablate . Fiecare calculator din reţea are o conexiune directă cu toate celelate calculatoare. În caz că apar probleme care afectează cablul dintre calculatoare, reţeaua nu este afectată ci doar segment respectiv.

Acestă topologie se regăseşţe la reţelele WAN care înterconectează reţele LAN.

În practică există topologii hibride care combină aceste tipuri între ele cum ar fi: magistrală - stea sau stea - inel .

În cazul topologiei magistrală-stea, mai multe retele cu topologie stea, sunt conectate în topologie magistrală. Daca un calculator se defecteaza, acest lucru nu va afecta reţeaua, ci doar segmentul respectiv.

Topologia stea–inel este asemănătoare topologiei magistrală – stea, deosebirea derivă din modul de conectare a concentratoarelor: în topologia magistrală-stea ele sunt conectate liniar - tip magistrală, iar în topologia inel-stea sunt conectate în buclă.

C.Clasificare după tipul sistemului de operare utilizat:

Conectarea calculatoarelor într-o reţea are ca scop partajarea resurselor logice şi fizice. Reţelele au diverse componente, funcţii şi caractesitici comune cum ar fi:

• Calculatoare care oferă resurse pentru ulitlizatorii reţelei numite calculatoare server

• Calculatoare care accesează resursele partajate de servere numite calculatoare clienţi

• Modul de comunicare si mediul de comunicare

• Resursele logice partajate: fişierele puse la dispoziţie de servere

• Resursele fizice: imprimante, scannere, fax-uri care pot fi utilizate de utilizatorii reţelei

Ţînând cont de aceste caracteristici reţele se pot clasifica în:

• retele peer-to-peer;

• retele bazate pe server

Reţele peer-to peer

Reţele peer to peer se mai întalnesc sub denumirea reţele de la egal la egal sau mai pe scurt P2P şi se caracteritează prin faptul că echipamentele sunt conectate direct unele la altele, în “şir indian”, conectarea se face direct, fără intermediu echipamentelor de reţea. În acest sistem nu există calculatoare server care să ofere resurse sau calculatoare clienţi care să acceseze respectivele resurse. Fiecare calculator este atât server cât şi client şi depinde doar de el să stabilească ce date sau echipamente partajează. Din acest motiv nu există o administrare centralizată a reţelei.

Utilizarea reţelelor peer-to-peer este indicată dacă:

• se urmăreşte realizarea unei reţele mici de până la 10 calculatoare

• dispunerea calculatoare se face pe o arie restrânsă

• securitatea datelor nu este o prioritate

• nu se doreşte angajarea unui administrator de reţea

• nu se are în vedere extinderea reţelei

Dezavantajele reţelelor peer-to-peer:

• Lipsă unui administrator de reţea îngreunează munca celui care controlează resursele din sistem datorită faptului că nu există o administrare centrală.

• Fiecare calculator işi stabileşte propriile măsuri de securitate pentru a îşi securiza informaţiile Nu există o modalitate de păstrare optimă a informaţiilor, ducând asfel la folosirea ineficientă a mediilor de stocare a datelor. Pot apărea colecţii de date redundante, de exemplu mai multi utlizatori păstreză pe hard discurile proprii aceiaşi bază de date, în loc să se stocheze baza respectivă pe un suport central şi toţi ceilalţi să o acceseze. De asemenea fiecare utilizator îşi face propriile sale backup-uri.

• Extinderea reţelei duce la “gâtuirea” ei în sensul că traficul poate fi mult diminuat generând blocaje repetate.

Retele bazate pe server

Când numărul calculatoarelor conectate într-o reţea este mai mare de 10, sau când securitatea datelor reprezintă o problemă de vârf atunci se pune problema unei administrări centrale care să gestioneze întrega reţea în mod unitar şi eficient.

Din aceste considerente există calculatoare pe care s-au instalat sisteme de operare de reţea numite servere şi care partajează resurse logice (fişiere) şi fizice ( periferice) calculatoarelor din reţea numite clienţi. Pe masură ce reţeaua se dezvoltă , traficul este mai intens şi drept urmare apare necesitatea achiziţionării a mai multor servere, fiecare server specializat pe un anumit serviciu (servere dedicate unui anumit scop bine determinat). Repartizarea sarcinilor pe diferite servere asigură optimizarea reţelei. După serviciile pe care le oferă calculatoarelor client există următoarele tipuri de servere:

• servere de fisiere – partajează fişierele din reţea după anumite politici

• servere de tipărire - administrează accesul şi folosirea de către utilizatori a imprimantelor de reţea

• servere de postă electronică - gestionează transferul de mesaje electronice între utilizatorii reţelei

• servere de fax - gestionează traficul de mesaje fax, partajând una sau mai multe plăci de fax-modem

• servere de comunicaţie - gestionează fluxul de date transmise între reţeaua serverului şi alte servere

Într-o reţea de tip client/server, serverele sunt întretinute de către administratori de reţea. În sarcina administratorilor de reţea revin următoarele atribuţii:

• stabilirea modului de acces a utilizatorilor la resursele reţelei. Utilizatorii reţelei deţin anumite drepturi configurate de administrator, în funcţie de care pot accesa informaţii şi utiliza periferice. Fiecare utilizator are un nume (username) şi o parolă care-i dă dreptul să acceseze reţeaua. Accesul la reţea poate fi deplin, în cazul administratorului sau limitat în cazul utilizatorilor.

• realizarea backup-urilor de date (copii de siguranţă pentru protejarea datelor); el realizează periodic copii ale fişierelor de pe server în cazul în care anumite staţii se defectează său se “pierd” date. Monitorizează de asemenea spatiului de stocare de pe server;

• instruirea si sprijinul acordat utilizatorilor

• actualizarea software-ului existent si implementarea unor programe noi

• protejarea reţelelor împotriva virusilor, hackerilor

• adaugarea unor noi calculatoare în reţea

Arhitecturi de reţea:

Arhitectura unei reţele se referă la topologiile fizice şi logice folosite în implementarea reţelei. Tolologiile fizice cele mai des întâlnite în practică sunt de tip magistrală, stea şi inel,

Topologia logică se referă la modul în care calculatoarele comunică între. Există următoarele moduri:

• Broadcast – prin difuzare

• Token passing – pasarea jetonului

Broadcast

Topologia fizică folosită este de tip magistrală, unde toate calculatoarele partajează un cablu unic de transmisie, accesul fiind multiplu.

Difuzarea mesajului (pachetului de date) în reţea poate fi:

• Monocast: un calculator transmite date unui singur calculator din reţea

• Multicast: un calculator transmite mesaje la mai multe calculatoare din reţea

• Broadcast: un calculator trimite mesajul tuturor calculatoarelor din reţea

Nu există o anumită ordine de a accesă reţeaua.

Token Passing

Topologia fizică fosită este de tip inel. Date se transmit în reţea prin intermediu unui cadru special numit jeton care trece pe rând de la un calculator la altul. Calculatoarele pot transmite date doar când jetonul este liber şi ajunge la el.

Ţînând cont de aceste consideraţii există următoatarele tipuri de arhitectură:

• Ethernet

•Token Ring

• FDDI

Ethernet

Se bazează pe o familie de tehnologii de reţea dintr-o topologie magistrală. Ethernet permite calculatoarelor să transmită date într-o reţea, să identifice calculatoarele expeditor şi destinatar şi să determine ce calculator ar trebui să utizeze cablul la un moment dat.

Un nod Ethernet difuzează propriile cadre printr-un cablu partaj către toate celelalte calculatoare din reţea. Primele reţele foloseau cablu coaxial ca magistrală fizică.

Datele transmise în reţea sunt împărţite în fragmente de dimensiuni mai mici numite pachete de date sau cadre Ethernet.

Formatul unui cadru cuprinde:

• Preambulul –toate cadrele încep cu o serie de 64 de biţi de 0 şi 1 alternativi şi se termină cu secvenţa 11. Este modalitatea prin care calculatorul care vrea să transmită în reţea atrage atenţia celorlalte calculatoare.

• Adresele MAC ale calculatorului destinatar şi expeditor. Pentru a putea fi conectate în reţea fiecare calculator este echipat cu o placă de reţea. Fiecare placă se identifică în mod unic printr-un număr de 48 de biţi, număr ce reprezintă adresă MAC al respectivului calculator.

• Lungimea cadrului; un cadru Ethernet poate să aibă o lungimea cuprinsă între 64 şi 1500 de octeţi de date. Acest câmp precizează exact numărul de octeţi din cadrul respectiv

• Datele propriu-zise

• Fragmentul de completare: în cazul în care cadrul respectiv are mai puţin de 64 de octeţi se adaugă automat date suplimentare pentru a ajunge la 64 de octeţi, minimum necesar.

• Secvenţa de verificare a cadrului; sistemul expeditor crează o formulă de calcul şi ataşează rezultatul, sistemul destinatar aplică formula respectivă şi compară rezultatele. Dacă nu corespund cadrul va fi retrimis.

Împărţirea datelor în cadre este utilă pentru că impiedică un calculator care are de transmis date să monopolizeze cablu şi în cazul în care se “pierd” date se retransmite doar cadrul respectiv şi nu tot fişierul.

Metoda de acces folosită în Ethernet este CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – acces multiplu cu detectarea purtătoarei şi a coliziunii) şi implică următoarele etape:

• Calculatorul-sursă- care vrea să transmită “ascultă” reţeaua pentru a se asigura că nici un alt calculator nu transmite date în acel moment (carrier sense – detecţia purtătoarei)

• Dacă cablul este “ocupat” calculatorul sursă amână transmisia continuând să monitorizeze reţeaua

• Dacă nu este detectată o purtătoare activă (nimeni nu transmite –cablul e liber) calculatorul sursă iniţiază transmiterea cadrelor verificând să nu apară o coliziune.

• Coliziunea apare cand două calculatoare ascultă cablul şi decid simultan că el este liber şi transmit deci în acelaşi timp.

• Dacă este detectată o coliziune, staţia sursă opreşte transmisia cadrelor şi lansează o secventă de blocare către toate calculatoarele pentru a anunţa coliziunea

• Retransmisia se va relua după o perioada aleatorie de aşteptare

Comitetul IEEE ( Înstitute of Electrical and Electronics Engîners) 802 defineste cadrele, viteza, distanţele si tipurile de cabluri care pot fi folosite într-un mediu de reţea.

Exista o varietate de standarde de cablare cum ar fi:10BaseT,100BaseFX, 1000BASE-T, 10BASE-FL, 100BASE-FX, 1000BASE-SX si LX

Token Ring

Reţele Token Ring mai sunt cunoscute şi sub numele IEEE.802.5. Utizează o topologie logică de tip inel sau magistrală şi o topologie fizică de tip stea.

Fiecare calculator din reţea poate comunica doar cu vecinul său din aval şi amonte. Pentru a controla accesul la inel, Token Ring foloseşte un cadru special numit jeton care este “pasat” în reţea (token passing). Acest cadru permite calculatoarelor să transmită date.

Formatul jetonului cuprinde următoarele câmpuri:

• Jetonul

• Adresă MAC a calculatorului sursă şi destinaţie

• Datele care trebuie transmise

• Secvenţa de verificare a cadrului

Un jeton gol indică tuturor calculatoarelor din reţea că pot efectua transmisii de date. Dacă spre exemplu calculatorul A vrea să transmită date către calculatorul D , transmisia se va realiza conform următorulului algoritm:

• Calculatorul A va aştepta să ajungă la el jetonul gol de la calculatorul F

• Când primeşte jetonul gol el va încărca în cadru adresă MAC a calculatorului D, adresa plăcii sale de reţea, datele propriu-zice şi secvenţa de verificare a eventualelor erori de transmisie, după care va pasa jetonul calculatorului din aval–adică nodului B

• Toate calulatoarele care primesc jetonul verifică dacă nu le este adresat; adică dacă adresa MAC a calculatorului destinaţie din jeton nu este identică cu adresă lor MAC. În cazul că mesajul nu este pentru ei pasează jetonul mai departe colegului din stânga.

• Când calculatorul destinaţie, în cazul nostru D primeşte jetonul, preia date din cadru şi trimite jetonul cu un mesaj de confirmare calculatorului sursă A.

• Jetonul parcurge inelul trecând treptat pe la calculatoarele E şi F până ajunge la calculatorul A care primind confirmarea că pachetul său a ajuns cu bine la destinaţie eliberează jetonul pentru a putea fi folosit de eventualele calculatoare care vor să transmită şi îl pasează mai departe în inel.

La un moment dat, un singur jeton poate fi activ pe reţea, iar acesta nu poate parcurge inelul decât într-un singur sens. Metoda de acces prin transferul jetonului este deterministă, ceea ce înseamnă ca un calculator nu poate forta drumul prin reţea şi deci în acest model nu se produc coliziuni.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

FDDI este o tehnologie de reţea de mare viteză proiectată pentru a lucra ca o magistrală de mare viteză în reţelele de dimensiuni şi suprafeţe mari. Foloseşte topolologie deosebită cu două inele pentru pasarea jetonului; unul primar şi un altul secundar. Reţeaua fososeşte în transmisia datelor un singur jeton –pe cel primar dar în caz că apar defecţiuni este utilizat jetonul secundar. Utilizează ca mediu de cablare fibra optică şi atinge viteze de 100 Mbps. FDDI poate conecta 500 de calculatoare pe un inel, lungimea totala a inelului putând ajunge până la 2 kilometrii. În ultimul timp token ring a pierdut teren în fata tehnologiei Ethernet.

Modele de reţea: ISO OSI, TCP/IP

În prima perioadă de utilizare a reţelelor, s-au creat tipuri particulare unice de retele, ele funcţionau bine, dar aceste reţele create separat odată inerconectate nu mai erau capabile să funcţioneze împreună. Fiecare dintre ele avea propriile componente hardware, propriile drivere, propriile convenţii de nume si multe alte caracteristici unice care au îngreunat munca celor care doreau să le interconecteze. Drept urmare organizaţia internaţională pentru standardizare (International Organization for Standardization sau ISO) a propus modelul Open Systems Interconnection (OSI).

Modelul OSI

Acest model împarte activitatea generală de lucru în reţea a calculatoarelor în şapte niveluri distincte, fiecare dintre ele efectuând o activitate de reţea specifică.

Cele şapte niveluri sunt:

 Nivelul 7 aplicaţie

 Nivelul 6 prezentare

 Nivelul 5 sesiune

 Nivelul 4 transport

 Nivelul 3 reţea

 Nivelul 2 legatura de date

 Nivelul 1 fizic

Prin stratificarea acestui model s-a urmărit:

• reducerea complexitătii reţelei

• standartizarea interfeţelor

• înteroperabilitatea între tehnologii

• dezvoltarea modulară

Pentru fiecare nivel OSI defineşte un set de funcţii de reţea, iar funcţiile fiecărui nivel interacţionează doar cu funcţiile nivelurilor aflate deasupra şi dedesubtul nivelului respectiv. Nivelurile inferioare fizic şi legătura de date se referă la mediul fizic al reţelei şi operaţiile corespunzătoare, cum ar fi transferul biţilor de date pe cablu. Nivelurile superioare definesc modul în care aplicaţiile accesează reţeaua.

Nivelurile sunt separate între ele prin interfeţe. Fiecare nivel se bazează pe activităţile şi serviciile nivelului ierarhic inferior oferind la rândul lui servicii pentru nivelul imediat superior.

Datele pentru a fi transferate de la un nivel la altul sunt fragmentate în pachete. Un pachet constituie unitatea de informaţie transmisă de la un calculator la altul în reţea. Reţeaua transferă un pachet începând de la nivelul aplicaţie şi în ordinea nivelurilor fiecare nivel, adaugă pachetului informaţii de control suplimentare. Pe partea de receptie, pachetul străbate nivelurile în ordine inversă începând deci cu nivelul fizic. Fiecare nivel îşi preia din pachet informaţiile de control puse de nivelul său omolog de pe partea de transmisie şi predă în continuare pachetul nivelelor superioare care urmează aceaşi procedură, astfel că odată ajuns pachetul la ultimul nivel – aplicaţie- el nu va mai avea decât datele propriu-zise (forma iniţială) fără informaţii de control. Cu exceptia nivelului cel mai de jos al modelului, nici un alt nivel nu poate transfera informaţia direct către echivalentul său de pe un alt calculator.

Descrierea nivelelor

1.Nivelul aplicaţie

Defîneste un set de instrumente pe care programele le pot folosi pentru a accesa reţeaua. Programele de nivel aplicaţie oferă servicii programelor pe care le “văd” utilizatorii; cum ar fi transferul de fisiere, accesul la bazele de date, poşta electronică sau navigarea web. Noi lansăm în execuţie un browser web pentru a accesa un site web. Protocolul utilizat este HTTP (HyperText Transfer Protocol) pentru a cere date (de obicei documente HTML) de la un server web. HTTP este un protocol, un set de reguli care permite altor două programe: browser-ul web şi serverul web să comunice între ele.

Acest nivel pune la dispoziţia utilizatorilor o varitate de servicii prin intermediul programelor de aplicaţie cum ar fi:

• HTTP- (HyperText Transfer Protocol) este un protocol foarte rapid folosit pentru transferurile de fişiere în mediul WWW –World Wide Web

• FTP - File Transfer Protocol, este un protocol de transfer de fişiere de pe un calculator pe altul în ambele sensuri: download (aducere) respectiv up-load (trimitere) cu condiţia să existe drept de citire, respectiv scriere, pe server-ul respectiv.

• TELNET- permite utilizatorilor din Internet să deschidă o sesiune de lucru pe sisteme de lucru aflate la distantă de pe propriile sisteme gazdă, pentru execuţia anumitor comenzi. Aplicatia Telnet server permite funcţionarea unui calculator local în regim de terminal virtual conectat la un calculator la distanţă.

• DNS- Domain Name System - este un serviciu care face corespondenţa între numele date de utilizatori sistemelor conectate la retea (adrese Internet) şi adresele de reţea (adresele IP) ale acestora.

2.Nivelul prezentare

Rolul acestui nivel este de a prezenta datele din sistemul expeditor într-o formă care poate fi înţeleasă de aplicaţiile din sistemul destinatar. Aceasta permite unor aplicatii diferite – de exemplu , procesoare de texte – să comunice între ele , în ciuda faptului că folosesc metode diferite pentru reprezentarea aceloraşi date. Utilizatorii nu sunt înteresaţi să cunoască dacă textele sunt codate în ASCII său în UNICODE, pe 8 sau pe 16 biţi, ci doar să să fie reprezentate textele pe ecran sub formă de litere aşa cum le pot înţelege. Alte funcţii ale acestui nivel sunt: interpretarea comnezilor grafice, criptarea şi comprimarea lor

3.Nivelul sesiune

Permite ca două aplicaţii aflate pe calculatoare diferite să stabilească, să folosească şi să încheie o conexiune numită sesiune Acest nivel gestionează conexiunile dintre sistemele de calcul din reţea. Fiecare sistem are nevoie de mijloace prin care să ţină evidenta conexiunilor proprii (la ce calculator trebuie să trimită fisiere, de la care a primit fisiere).

4.Nivelul reţea

Acest nivel este responsabil pentru adresarea mesajelor. Fiecărui pachete i se atribuie identificatori unici (cum este adresă IP). Aceşti identificatori unici permit unor dispozitive speciale denumite rutere să se asigure că pachetele ajung la sistemul corect fără să fie preocupate de tipul de hardware utilizat folosit pentru transmisie. Aici se stabileşte calea pe care trebuie să o urmeze datele în funcţie de condiţiile reţelei, prioritatea serviciilor.

5.Nivelul legatură de date

Nivelul fizic transportă semnalele care reprezintă datele generate de nivelurile superioare. Acest nivel defineşte modul în care cablul este conectat la placa de reţea. De asemenea, el stabileste tehnica de transmisie ce va fi folosita pentru a transmite datele prin cablul de reţea Defineşte regulile pentru accesul şi utilizarea nivelului fizic. Majoritatea funcţiilor nivelului legatura de date sunt efectuate în cadrul plăcii de reţea.

Nivelul legatură de date este divizat în două subniveluri:

 Media Access Control (MAC)

 Logical Lînk Control (LLC)

Subnivelul LLC este concepual deasupra subnivelului MAC, adică între acesta şi nivelul reţea . Este responsabil pentru livrarea ordonata a cadrelor, inclusiv retransmisia cadrelor corupte său lipsă, gestionează controlul fluxului astfel încât un sistem să nu coplesească celălalt sistem.

Subnivelul MAC controlează accesul la nivelul fizic sau la mediul partajat, încapsulează cadrele pentru datele trimise din sistem, adaugând adresele MAC destinaţie şi sursă precu şi informaţii pentru verificarea erorilor.

Modelul TCP/IP

Modelul TCP / IP este un model ierarhizat pe patru nivele. El a apărut în urma nevoii de a interconecta reţele de tipuri diferite (tipologii diferite, cablaje diferite, sisteme de operare diferite). Denumirea lui provine din numele a două protocoale de acum celebre TCP şi IP care constituie regulile actuale de guvernare a transmisiei în Internet. Se poate utiliza atât pentru retele locale (LAN) cât şi pentru retele globale (WAN). TCP/IP este un protocal standard rutabil.

Fiecare nivel pregăteşte datele pentru a fi transmise pe reţea, astfel un mesaj porneste de la nivelul aplicaţie (stratul patru) şi traversează fiecare strat pâna la stratul inferior acces reţea (stratul 1). În urma acestei parcurgeri, fiecare din aceste niveluri adaugă pachetului de date informaţii de control care vor fi interpretate de nivelurile omoloage pe partea de recepţie.

Figura de mai jos ilustrează nivelurile modelului TCP/IP şi protocoalele corespunzătoare acestora.

6.Nivelul transport :

Nivelul transport asigură comunicaţia între programele de aplicaţie aflate pe calculatoarele pereche: gazdă, respectiv sursă. La acest nivel se gestionează sesiunea de comunicări între calculatoare. Nivelul transport preia şirurile de date şi le împarte în datagrame -pachete. Teoretic, ele pot avea până la 64 Kocteti, dar în practică ele sunt de obicei în jurul valorii de 1500 octeti. Fiecare pachet este transmis prin Internet. Când aceste unităţi ajung la calculatorul destinaţie, ele sunt reasamblate de nivelul reţea în datagrama originală. Datagrama este apoi transmisă nivelului transport, care o inserează în şirul de intrare al procesului receptor. Avantajul acestor fragmentări a datelor constă printre altele că transmisia nu este monopolizată de către un singur calculator, iar în cazul eşuării transmiterii unor date nu se va retransmite întregul fişierul ci doar pachetele pierdute sau receţionate cu erori. Printre principalele protocoale folosite la acest nivel sunt TCP şi UDP.

• TCP Transmission Control Protocol care este orientat pe conexiuni şi scopul său este de-a asigura livrarea în siguranţă şi în ordine a pachetelor. De serviciile acestui protocol depind programele de aplicaţiide tip e-mail, transfer de fisiere sau web browsere.

• Protocolul UDP User Datagram Protocol este o alternativă la TCP, el nu este axat pe conexiuni şi nu oferă spre deosebire de TCP siguranţa datelor. Este folosit de aplicaţii de administrare a reţelei sau pentru transferul de fişiere simple.

7.Nivelul Internet:

Acest nivel permite calculatoarelor din diferite reţele să-şi transmită fişiere fragmentate în pachete controlând traficul pachetelor în vederea obţinerii unui traseu optim (rutarea pachetelor). Fiecare calculator se va identifica în mod unic printr-un număr de 32 biţi numit adresă IP sau adresă internet, deci 4 octeţi. În mod uzual fiecare octet din această adresă este reprezentat în zecimal separat prin punct de ceilalţi octeţi. Un octet în reprezentare zecimală poate lua valori cuprinse între 0 şi 255 ( exemplu: 124.96.45.12). Adresa este compusă din două părţi: prima parte identifică reţeaua din care face parte iar restul numărului serveşte la identificarea staţiei din cadrul reţelei respective. Pentru un router care gestionează traficul în reţea este esenţial să cunoască adresa reţelei şi nicidecum adresa staţiei din reteau respectivă.

Există cinci clase de adrese IP şi anume:

• Clasa A. Reţele mari, folosite de companii mari sau ţări; toate adresele din această clasă folosesc doar primul octet pentru identificarea reţelei , octet ce are valori cuprinse între 0 şi 127; iar pe partea de host valoarea cea mică poate fi 0 iar cea mai mare 255 (teoretic poate avea 224 hosturi). Pentru a indica partea de reţea (masca de subreţea) octeţii de host au valoarea zero ( 255.0.0.0).

• Clasa B. Retele de dimensiuni medii, folosite de universitati. Adresele din acestă clasă folosesc primii 2 octeţi pentru identificarea reţelei iar ceilalţi doi pentru host. Primul octeţ are valorile cuprinse între 128 şi 191 iar cel de al doilea între 0 şi 255. La acestă clasă de reţele se pot atribui teoretic 216 staţii sau echipamente de reţea. Masca de subreţea în acest caz este 255.255.0.0.

• Clasa C Retele mici. Primii 3 octeţi sunt alocaţi pentru reţea iar administratorul de reţea poate atribui valori doar ultimului octet. Pot fi ataşate reţelei 28 staţii iar masca de subreţea este 255.255.255.0.

• Clasa E Folosita pentru testare ( nu e comercială)

Nivel acces retea:

Protocoalele de nivel acces retea descriu standardele pe care statiile le folosesc pentru a accesa mediul fizic. Standardele si tehnologiile Ethernet IEEE 802.3 LLC, precum CSMA/CD si 10BASE-T sunt definite pe acest nivel.

Domeniul: Informatică

Calificarea: Analist programator

Nivel 3 avansat

AUTORI:

CARMEN MARIANA POPESCU – profesor grad didactic II

MARIANA VIOLETA CIOBANU – profesor grad didactic I

Acest material a fost elaborat în cadrul proiectului Învăţământul profesional şi tehnic în domeniul TIC, proiect cofinanţat din Fondul Social European în cadrul POS DRU 2007-2013

Daca vreti mai scurt, cititi: