24

Cap. IV : Nivelurile ”Reţea” şi ”Transport”

Protocoalele de reţea sunt acele protocoale aflate la nivelul III – “Reţea” al modelului de referinţă OSI. Aceste protocoale asigură o adresare care permite transmiterea datelor pe distanţe nespecificate, dincolo de domeniul reţelei LAN al expeditorului. De regulă, protocoalele de nivel III utilizează o structură numită pachet pentru a transporta datele. Deşi protocoalele de nivel III oferă mecanismele de lucru în reţea pentru trimiterea pachetelor, le lipseşte complexitatea necesară pentru a se asigura că pachetele sunt într-adevăr recepţionate şi nu oricum, ci în ordinea corectă. Aceste sarcini sunt lăsate în seama protocoalelor de transport de nivel IV, care acceptă datele de la nivelurile superioare, le includ în segmente pe care le transmit nivelului III.

4.1. Stivele de protocoale

O stivă de protocoale este o secvenţă de protocoale de comunicaţie care oferă utilizatorilor mecanismele şi serviciile necesare pentru a comunica cu alte dispozitive conectate la reţea. Din perspectiva utilizatorului, stiva de protocoale este cea care face ca o reţea să fie utilizabilă. Similar intercorelării dintre primul şi al II-lea nivel al modelului de referinţă OSI, nivelul III (“Reţea”) se află în strânsă legătură cu al IV-lea nivel (“Transport”), împreună asigurând mecanismele care permit transferul de informaţii între calculatoarele sursă şi destinaţie printr-o reţea de comunicaţii care se întinde dincolo de domeniul nivelului II, precum şi alte funcţii ca resecvenţierea pachetelor recepţionate dezordonat şi retransmiterea de cereri pentru pachetele nerecepţionate sau deteriorate la primire.

Tehnica de formare a cadrelor de date care conţin şi câmpuri ale nivelelor III şi IV se numeşre “înfăşurare” (wrapping). Aceasta presupune următoarele etape :

- protocolul de nivelul IV grupează datele sale primite de la protocoalele de nivel superior în segmente, ataşază antetul propriu (antetul TCP, de exemplu) şi plasează aceste segmente omologului său de la nivelul III ;

- protocolul de nivel III înfăşoară prompt segmentul într-o structură de pachet, o completează cu adresele sursă şi destinaţie de nivel III (aflate în antetul IP, IPX, etc.) şi pasează pachetul protocolului de nivel II ;

- protocolul de nivelul II înfăşoară în jurul pachetelor de date un cadru şi o adresare de nivel II (Adresa destinaţiei, Adresa sursei, Câmpul lungime, Secvenţă de control a cadrului (FCS), etc.) şi transmite cadrele de date nivelului I ;

- nivelul I ataşează cadrelor de date primite un antet (Preambulul şi Delimitatorul de început (SFD)) şi transmite datele în reţea.

Această tehnică este ilustrată în figura 4.1.

Nivelul I

Nivelul II

Nivelul III Nivelul IV Date

Nivelul II

7 Octeţi

Preambul 1 Octet

SFD 6 Octeţi Adresa

destinaţiei

6 Octeţi Adresa sursei

2 Octeţi Câmpul Lungime

20+ OcteţiAntet

IP

20+ OcteţiAntet TCP

46 < … < 1482 Octeţi Câmpul de date

de lungime variabilă

4 Octeţi

FCS

Fig. 4.1. Tehnica de ”înfăşurare” (wrapping) al unui cadru Ethernet

Cadrele astfel formate sunt transmise până la limita domeniului nivelului II, unde, de

regulă, se află un router. Acest dispozitiv acceptă cadrele şi citeşte informaţiile de adresare de nivelul III, pe care le utilizează pentru a determina următoarea escală din ruta pachetului către destinaţie. Pachetul este rutat apoi către destinaţie. Ultimul router din calea spre destinaţie

25

trebuie să reînfăşoare pachetul într-o structură de cadre de nivelul II care este conformă cu arhitectura LAN utilizată la acea destinaţie.

Nivelul III asigură doar transferul de date interreţea, în timp ce nivelul IV asigură mecanismelor de nivelul III fiabilitate şi integritate cap-la-cap. Acest nivel este necesar pentru garantarea livrării fără erori şi secvenţierea pachetelor livrate, precum şi pentru garantarea calităţii serviciilor. Un exemplu de protocol de nivelul IV este Transmission Control Protocol (TCP), care este aproape întotdeauna numit în combinaţie cu analogul său de nivelul III – Internet Protocol (IP), adică TCP/IP.

Observaţie : - deşi nivelurile III şi IV există special în scopul transmisiunilor interreţea, anumite aplicaţii îşi pot plasa reciproc datele utilizând protocoale de aceste niveluri, chiar dacă sunt conectate la acelaşi LAN sau subreţea.

La nivelul III operează două tipuri de protocoale de reţea : - protocoale de rutare : - sunt utilizate între routere, pentru a determina căile disponibile

de comunicare, a comunica tot ce se cunoaşte despre acestea şi a trimite mai departe pachetele protocolului rutat pe aceste trasee ;

- protocoale rutate : - sunt acelea care încapsulează informaţiile despre utilizator şi datele în pachete şi care răspund de transportul pachetelor la destinaţie. În capitolul de faţă sunt prezentate cele mai utilizate protocoale rutate.

4.2. Internet Protocol, versiunea 4 (IPv4) Internet Protocol (IP) a fost dezvoltat acum aproximativ 20 de ani ca urmare a nevoii de a

interconecta într-o reţea comună diversele mărci de calculatoare brevetate şi reţelele lor de suport, de asemenea brevetate.

Spre deosebire de modelul de referinţă OSI, modelul TCP/IP se axează pe asigurarea interconectivităţii, nu pe aderarea strictă la nivelurile funcţionale. El face acest lucru recunoscând importanţa aranjamentului ierarhic, dar lăsându-le în acelaşi timp proiectanţilor de protocoale o mai mare flexibilitate pentru implementare. În consecinţă, modelul de referinţă OSI, este mai util pentru explicarea mecanismelor de comunicaţii între calculatoare, dar TCP/IP fiind mai flexibil a devenit protocolul preferat pe piaţă pentru interreţele. În figura 4.2 este ilustrată o comparaţie între modelul de referinţă OSI şi modelul TCP/IP.

Număr

nivel OSI Denumire nivel OSI

Denumire nivel TCP/IP

7. Aplicaţie 6. Prezentare

Proces / Aplicaţie

5. Sesiune

4. Transport Gazdă-la-gazdă

Interreţea 3. Reţea

2. Legătură de date 1. Fizic

Acces la reţea

Fig. 4.2. Comparaţie dintre modelul de referinţă OSI şi modelul TCP/IP

4.2.1. Analiza modelului TCP/IP : modelul TCP/IP include patru niveluri funcţionale :

Proces/Aplicaţie, Gazdă-la-gazdă, Interreţea şi Acces la reţea. Aceste patru niveluri sunt corelate, în mare, cu cele şapte niveluri ale modelului de referinţă OSI, fără a compromite funcţionalitatea.

I) Nivelul Proces/Aplicaţie : - furnizează protocoale pentru accesul la distanţă şi la

resursele partajate. Aplicaţii şi protocoale uzuale ca Telnet, FTP, SMTP, HTTP etc. se află şi operează toate la acest nivel şi depind de funcţionalitatea nivelurilor inferioare.

26

II) Nivelul Gazdă-la-gazdă : - este corelat într-o oarecare măsură cu nivelurile Sesiune şi Transport ale modelului de referinţă OSI. El este format din două entităţi de protocol : Transmission Control Protocol (TCP) şi User Datagram Protocol (UDP). Pentru a se conforma naturii din ce în ce mai orientate spre tranzacţii a Internetului, este definită experimental şi o a treia entitate : Transaction Transmission Control Protocol (T/TCP).

TCP asigură transmisiuni de date orientate spre conexiune între două sau mai multe gazde, poate accepta mai multe fluxuri de date şi permite controlul fluxului şi al erorilor şi chiar reordonarea pachetelor recepţionate aleatoriu. Antetul protocolului TCP are minimum 20 de octeţi şi conţine următoarele câmpuri (figura 4.3) :

16 biţi

Port sursă TCP

16 biţi Port

destinaţie TCP

32 biţi Numărul de

secvenţă TCP

32 biţi Numărul de

confirmare TCP

4 biţi Deplasament

date

6 biţi

Rezervat

6 biţi

Indicatoare

16 biţi Dimensiunea

ferestrei

16 biţi Suma de control

...* 32 biţi

Completare

Fig. 4.3. Antetul protocolului TCP

- port sursă TCP (16 biţi) – conţine numărul portului care iniţiază sesiunea de

comunicaţii. Portul sursă şi adresa IP sursă folosesc ca adresă de returnare a pachetului ; - port destinaţie TCP (16 biţi) – conţine adresa portului căruia îi este destinată

transmisiunea, adică adresa de interfaţă a aplicaţiei de pe calculatorul destinatar ; - numărul de secvenţă TCP (32 biţi) – este utilizat de calculatorul destinatar pentru a

reconstitui forma originară a datelor fragmentate. Într-o reţea dirijată dinamic este foarte posibil ca pachetele să urmeze rute diferite şi, în consecinţă, să ajungă în dezordine ;

- numărul de confirmare TCP (32 biţi) – TCP utilizează o confirmare (ACK) a primului octet de date conţinut în următorul segment aşteptat. TCP poate să calculeze acest număr prin incrementarea numărului ultimului octet recepţionat cu numărul de octeţi din fiecare segment. Numărul utilizat pentru identifica fiecare ACK este numărul de secvenţă al pachetului confirmat ;

- deplasament date (4 biţi) – conţine dimensiunea antetului TCP, măsurată în multipli de 32 de biţi (cuvânt) ;

- rezervat (6 biţi) – este setat pe zero, fiind rezervat pentru utilizări viitoare ; - indicatoare (6 biţi) – conţine 6 indicatoare (flags) de 1 bit care acţionează funcţiile de

control ca : urgent, confirmarea câmpului semnificativ, funcţia push, resetarea conexiunii, sincronizarea numerelor de secvenţă şi terminarea transmiterii datelor ;

- dimensiunea ferestrei (16 biţi) – este utilizat de către calculatorul destinaţie pentru a-i spune calculatorului sursă câte date pe segment TCP este dispus să accepte ;

- suma de control (16 biţi) – este un câmp de detecţie a erorilor. Calculatorul sursă calculează, în funcţie de conţinutul segmentului, o valoare matematică, calculatorul destinaţie realizează acelaşi calcul şi, în cazul în care conţinutul rămâne intact, rezultatul calculelor este identic, asigurând astfel validitatea datelor ;

- completare – sunt adăugate zerouri în acest câmp, pentru a se asigura faptul că antetul TCP este întotdeauna multiplu de 32 de biţi.

UDP asigură transmisiuni de date elementare şi cu redundanţă redusă, cunoscute ca

datagrame. Simplitatea datagramelor face ca UDP să fie inadecvat pentru unele aplicaţii, dar perfect pentru aplicaţii mai sofisticate, care pot asigura propria funcţionalitate orientată spre conexiune. Alternativ, UDP poate fi utilizat pentru schimburi de date ca NetBIOS difuzate, mesaje de sistem etc., pentru că aceste schimburi nu necesită controlul fluxului, confirmări, reordonare sau alte funcţionalităţi asigurate de TCP. Antetul protocolului UDP are următoarea structură (figura 4.4).

16 biţi

Numărul portului sursă UDP

16 biţi Numărul portuluidestinaţiei UDP

16 biţi Suma de

control UDP

16 biţi Lungimea

mesajului UDP

Fig. 4.4. Antetul protocolului UDP

27

- numărul portului sursă UDP (16 biţi) – reprezintă numărul de conexiune al calculatorului sursă, care împreună cu adresa IP sursă formează adresa de returnare a pachetului ;

- numărul portului destinaţie UDP (16 biţi) – reprezintă numărul de conexiune al calculatorului destinaţie. El este utilizat pentru trimiterea pachetelor către aplicaţia corectă, după ce ajung la calculatorul destinaţie ;

- suma de control UDP (16 biţi) – este un câmp de detecţie a erorilor, calculat pe baza conţinutului segmentului. Calculatorul destinaţie calculează aceeaşi funcţie matematică la fel ca şi expeditorul, diferenţa dintre cele două valori calculate indicând faptul că s-a produs o eroare în timpul trimiterii pachetului ;

- lungimea mesajului UDP (16 biţi) – informează calculatorul destinaţie în legătură cu dimensiunea mesajului, care poate fi un alt mecanism utilizat de calculatorul destinaţie pentru a determina validitatea mesajului.

Principala diferenţă funcţională dintre TCP şi UDP este fiabilitatea. TCP este un protocol extrem de fiabil, în timp ce UDP este un simplu mecanism pentru livrarea datagramelor. Această diferenţă fundamentală duce la utilizări foarte diferite ale celor două protocoale de nivel Gazdă-la-gazdă.

III) Nivelul Interreţea : - este constituit din toate protocoalele şi procedurile necesare

pentru a permite comunicaţiilor de date dintre gazde să traverseze mai multe reţele. Pachetele purtătoare de date trebiue să poată fi dirijate. Internet Protocol (IP) răspunde de asigurarea dirijabilităţii. Antetul IP are următoarea dimensiune şi structură (figura 4.5).

4 biţi

Versiune

4 biţi Lung. prmb.

Internet

8 biţi Tipul

serviciului

16 biţi Lungime

totală

16 biţiIdenti-ficator

3 biţi Indica-toare

8 biţi Deplasareasegmentului

8 biţi Durata deviaţă (TTL)

8 biţi

Protocol

16 biţi Suma decontrol

32 biţi Adresa IP

sursă

32 biţi Adresa IPdestinaţie

...* 32 biţi

Completare

Fig. 4.5. Antetul protocolului IP

- versiune (4 biţi) – câmp ce identifică versiunea IP (de exemplu, versiunea 4 sau 6) ; - lungimea preambulului (antetului) Internet (4 biţi) – conţine lungimea antetului

exprimată în multiplii de 32 de biţi (cuvânt) ; - tipul serviciului (8 biţi) – conţine indicatoare de un bit care pot fi utilizate pentru

specificarea ordinii, a întârzierii, a transferului de date şi a parametrilor de fiabilitate ai pachetului de date ;

- lungime totală (16 biţi) – conţine lungimea totală a pachetului IP, măsurată în octeţi (valorile valide sunt cuprinse între 576 şi 65535 de octeţi) ;

- identificator (16 biţi) – fiecare pachet IP are alocat un identificator unic ; - indicatoare (3 biţi) – acest câmp conţine trei indicatoare de un bit care indică dacă este

permisă fragmentarea pachetului şi dacă este utilizată ; - deplasarea segmentului (8 biţi) – măsoară decalarea conţinutului fragmentat faţă de

începutul întregului pachet (valoare măsurată în multiplii de 64 biţi) ; - durata de viaţă (TTL - Time to Live) (8 biţi) – deoarece unui pachet IP nu i se poate

permite să circule la infinit prin WAN, trebuie stabilită o limită finită a numărului de “hopuri” (routere). Câmpul TTL este incrementat cu unu la fiecare “hop” pe care îl face pachetul. După atingerea limitei maxime, pachetul este distrus. Aceasta reprezintă o garanţie că pachetele nu execută la infinit o buclă într-o reţea dirijată dinamic ;

- protocol (8 biţi) – identifică protocolul de după antetul IP (ex. : VINES, TCP, UDP etc.) ; - suma de control (16 biţi) – este un câmp de detecţie a erorilor. Calculatorul destinatar

sau orice noduri gateway (punţi) din reţea pot reface calculul matematic asupra conţinutului pachetului la fel ca şi calculatorul sursă. Dacă rezultatele sunt diferite pachetul este eliminat şi se face o cerere de retransmitere către expeditor. Acest câmp mai informează destinatarul şi despre cantitatea de date care sosesc ;

- adresa IP sursă (32 biţi) – reprezintă adresa IP a calculatorului sursă ; - adresa IP destinaţie (32 biţi) – reprezintă adresa IP a calculatorului destinaţie ;

28

- completare – sunt adăugate zerouri în acest câmp, pentru a se asigura faptul că antetul IP este întotdeauna multiplu de 32 de biţi.

Aceste câmpuri ale antetului IPv4 reflectă faptul că nivelul Interreţea IPv4 este prestabilit fără conexiune : dispozitivele de transmitere a pachetelor în reţea au libertatea de a determina calea ideală pe care să o urmeze fiecare pachet. De asemenea, acest nivel nu asigură funcţiile de confirmare, controlul fluxului şi de secvenţiere ale protocoalelor de nivel superior, ca TCP, ci lasă aceste funcţii în seama protocoalelor respective. El trebuie să furnizeze doar mecanismele pentru conversia adreselor de nivelul II în adrese de nivelul III (ale modelului TCP/IP) şi invers. Funcţiile de gestionare a rutelor sunt suportate de protocoalele de rutare cum ar fi : Interior Gateway Protocol (IGP), Exterior Gateway Protocol (EGP), Address Resolution Protocol (ARP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP) sau Internet Control Message Protocol (ICMP).

4.2.2. Operarea IPv4 tipică : pentru transferul de date cu ajutorul mecanismelor

protocolului IPv4 sunt parcurse următoarele etape : - nivelul Aplicaţie plasează deasupra pachetului de date un antet care identifică gazda şi

portul destinaţie ; - protocolul de nivel Gazdă-la-gazdă (TCP sau UDP) împarte blocul de date în fragmente

mai mici, mai uşor de administrat. La începutul fiecărui fragment este plasat un antet TCP, această structură fiind cunoscută ca segment TCP. Câmpurile antetului segmentului sunt populate corespunzător şi segmentul este pasat nivelului următor ;

- nivelul Interreţea adaugă informaţiile referitoare la adresare, tipul protocolului (TCP sau UDP), suma de control etc. Dacă segmentul a fost fragmentat, sunt populate câmpurile corespunzătoare. Apoi pachetul este plasat în reţea ;

- calculatorul destinaţie realizează operaţiile inverse celor descrise anterior. El primeşte pachetele şi le pasează protocolului sau de nivel Gazdă-la-gazdă, pentru reasamblare. Dacă este necesar, pachetele sunt reordonate în segmentele de date originale care sunt trimise aplicaţiei corespunzătoare.

Schema de adresare IP : - IPv4 utilizează o schemă de adresare binară, pe 32 de biţi,

pentru identificarea reţelelor, a dispozitivelor de reţea şi a calculatoarelor conectate la reţea. Aceste adrese sunt cunoscute sub numele de adrese IP. Există 5 clase de adrese IP : clasa A, B, C, D şi E. Fiecare adresă este formată din două părţi : o adresă de reţea şi o adresă de gazdă. Deşi aceste adrese sunt binare, ele sunt identificate în mod normal într-un format zecimal cu punct (de exemplu 192.168.0.101), punctele fiind utilizate pentru a separa cei patru octeţi ai adresei. Cele cinci clase împart adresele de reţea şi de gazdă după cum urmează :

- Adresa IP de clasă A : - primul bit al unei adrese de calsă A este 0, următorii 7 biţi identifică numărul reţelei, iar ultimii 24 de biţi (ultimele trei cifre zecimale ale adresei) reprezintă adrese de gazdă posibile. Adresele de calsă A posibile sunt cuprinse între 1.0.0.0 şi 127.0.0.0, fiecare adresă de reţea putând accepta 224 - 2 = 16.774.214 adrese de gadă unice ;

- Adresa IP de clasă B : - primii doi biţi ai unei adrese de clasă B sunt 10, următorii 14 biţi identifică numărul reţelei, iar ultimii 16 biţi (ultimele două cifre zecimale ale adresei) reprezintă adrese de gazdă posibile. Adresele de clasă B posibile sunt cuprinse între 128.1.0.0 şi 191.254.0.0, fiecare adresă de reţea putând accepta 216 - 2 = 65.534 adrese de gadă unice ;

- Adresa IP de clasă C : - primii trei biţi ai unei adrese de clasă C sunt 110, următorii 21 de biţi identifică numărul reţelei, iar ultimii 8 biţi (ultima cifră zecimală a adresei) reprezintă adrese de gazdă posibile. Adresele de clasă C posibile sunt cuprinse între 192.0.1.0 şi 223.255.254.0, fiecare adresă de reţea putând accepta 28 - 2 = 254 adrese de gadă unice ;

- Adresa IP de clasă D : - primii patru biţi ai unei adrese de clasă D sunt 1110. Aceste adrese sunt utilizate pentru difuzare de grup (multicasting), dar au avut doar o utilizare limitată. O adresă multicast este o adresă de reţea unică, folosită pentru direcţionarea pachetelor cu respectiva adresă de destinaţie spre grupuri predefinite de adrese IP. Adresele de clasă D sunt cuprinse între 224.0.0.0 şi 239.255.255.254 ;

29

- Adresa IP de clasă E : - adresele de clasă E sunt rezervate doar utilizării pentru cercetare de către InterNIC (Internet Network Information Center – organizaţia care se ocupă cu alocarea adeselor IP). Prin urmare, nu a fost eliberată nici o astfel de adresă pentru utilizarea pe Internet.

Prin utilizarea protocolului IPv4 sunt risipite un număr mare de posibile adrese. De exemplu, pentru o reţea cu 300 de adrese IP, o adresă de reţea de tip C nu este de ajuns, fiind nevoie de două astfel de adrese care împart astfel reţeaua în două domenii ; dacă s-ar folosii o adresă de clasă B s-ar risipii 65.234 de adrese. Din fericire, pentru a permite mai multor clase mici de adrese să funcţioneze ca un singur domeniu de rutare, a fost dezvoltat un protocol de rutare interdomenii numit Classless InterDomain Routing (CIDR – rutare interdomeniu fără clase).

Deoarece TCP/IP poate accepta mai multe sesiuni deschise de o gazdă trebuie să se asigure un mod de adresare a anumitor programe de cominicaţii. TCP/IP face acest lucru utilizând numere de port. Astfel, sunt alocate unora dintre cele mai răspândite aplicaţii propriile lor numere de port binecunoscute (de exemplu : 8080, 80, 21 etc). Ne putem baza pe faptul că aceste numere sunt invariante, pentru o aplicaţie de la gazdă-la-gazdă. Altor aplicaţii li se atribuie pur şi simplu un număr de port disponibil.

Creşterea explozivă a Internetului, a dus la necesitatea unui număr mai mare de adrese şi a suportului nivelului Interreţea pentru noile tipuri de servicii. Limitările Ipv4 au condus la dezvoltarea unei versiuni complet noi a protocolului numită Internet Protocol, versiunea 6 (IPv6) sau next generation of Internet Protocol (IPng).

4.3. Internet Protocol, versiunea 6 (IPv6) IPv6 a fost conceput ca o modernizare simplă, compatibilă cu versiunile care vor urma, a

protocolului IP. Această modernizare a avut, de asemenea, intenţia de a rezolva toate deficienţele manifestate în prezent de IPv4, inclusiv lipsa de adrese IP disponibile, inabilitatea de a face faţă traficului sensibil la întârzieri şi lipsa securităţii la nivelul Reţea.

IPv6 utilizează o adresă pe 128 de biţi şi are, teoretic, un spaţiu de 2128 de adrese posibile. Doar aproximativ 15 % din acest spaţiu de adrese este alocat în momentul de faţă, restul fiind rezervat unei utilizări viitoare nespecificate. În realitate, alocarea şi rutarea adreselor necesită crearea de ierarhii, care pot reduce numărul de adrese posibile, dar măresc eficienţa protocoalelor de rutare. O implicaţie practică a lungimii adreselor IPv6 este aceea că DNS devine o necesitate absolută, în timp ce pentru IPv4 era un lux.

Observaţie : - DNS (Domain Name Service) este un utilitar de reţea care realizează conversia numelor de gazdă mnemonice (ca www.microsoft.com) în adrese numerice IP.

IPv6 renunţă la modul anterior de adresare bazat pe clase, în schimb, recunoaşte trei tipuri de adrese unicast, înlocuieşte clasa D de adrese a lui IPv4 cu un nou format de adrese multicast şi introduce un nou tip de adresă.

4.3.1. Structurile IPv6 de adrese unicast : adresarea unicast asigură conectivitatea între

o staţie de reţea şi altă staţie de reţea. IPv6 asigură suport pentru mai multe forme de adrese unicast, cum ar fi :

- Adresa unicast Internet Service Provider (ISP) : - asigură un format de adrese unicast în scopul conectării la Internet a utilizatorilor individuali. Aceste adrese unicast bazate pe furnizor oferă adrese unice pentru persoane şi mici grupuri care accesează Internetul printr-un furnizor. Formatul adreselor unicast ISP este prezentat în figura 4.6.

3 biţi = (010) Indicator de

adresă unicast ISP

n biţi Identificator de

registru

m biţi Identificator de

furnizor

o biţi Identificator de

abonat

p biţi Identificator de

subreţea

[125-(n+m+o+p)] biţi Identificator de

interfaţă

Fig. 4.6. Formatul adreselor unicast ISP

30

- caracterele alfabetice n, m, o şi p reflectă lungimea variabilă a acestor câmpuri. Un exemplu de adresă de acest tip este : 010 : 0 : 0 : 0 : 0 : x , unde x poate fi orice număr (grupurile de zerouri pot fi reduse prin dubla utilizare a semnului “ : ”, pentru exemplul de mai sus rezultând : 010 : : x). Celelalte tipuri de adrese unicast sunt destinate utilizării locale sau dispozitivelor unui intranet care are nevoie de acces la Internet.

- Adresa unicast pentru legături locale : - este destinată utilizării pentru o singură legătură, în scopuri precum configurarea autoadresării, descoperirea vecinilor şi a momentelor când nu sunt prezente routere. Formatul adreselor unicast pentru legături locale este prezentat în figura 4.7.

10 biţi = (1111111011)Indicator

utilizare locală

n biţi → prestabiliţi 0 Câmp rezervat,

fără nume

(118 - n) biţi Identificator de

interfaţă

Fig. 4.7. Formatul adreselor unicast pentru legături locale - identificatorul de interfaţă poate fi adresa MAC a unei plăci de interfaţă cu reţeaua

Ethernet. Adresele MAC, fiind teoretic adrese unice, pot fi concatenate cu prefixuri standard ale adreselor IP, formând astfel adrese unice pentru utilizatorii mobili sau temporari. Un exemplu de adresă unicast pentru legături locale este : 1111111011 : 0 : mac_address.

- Adresa unicast de site-uri locale : - este proiectată pentru utilizarea pe un singur site, ea putând fi utilizată pentru site-uri sau organizaţii care nu sunt conectate la Internetul global şi care nu au nevoie de un prefix de adresă din spaţiul global de adrese Internet. Pentru conectarea la Internetul global se pot forma adrese globale unice prin înlocuirea prefixului site-ului local cu un prefix de abonat care conţine identificatorii de registru, de furnizor şi de abonat. Formatul adreselor unicast de site-uri locale este prezentat în figura 4.8.

10 biţi = (1111111011)

Indicator utilizare locală

n biţi → prestabiliţi 0 Câmp rezervat,

fără nume

m biţi Identificator de

subreţea

[118 – (n + m)] biţi Identificator de

interfaţă

Fig. 4.8. Formatul adreselor unicast de site-uri locale - un exemplu de adresă de site local este 1111111 : 0 : subnet : interface. 4.3.2. Structurile IPv6 de adrese unicast tranziţionale : pentru a permite gazdelor şi

routerelor să ruteze dinamic pachetele IPv6 prin infrastructuri de reţea IPv4 şi invers, au fost definite două adrese unicast IPv6 speciale, ca mecanisme de tranziţie :

- Adresa unicast IPv6 compatibilă cu IPv4 : - această adresă unicast tranziţională poate fi atribuită nodurilor IPv6 şi conţine în ultimii 32 de biţi o adresă IPv4. Aceste adrese au următorul format (figura 4.9). :

80 biţi

000 … 0000 16 biţi

00 … 000 32 biţi

Adresă IPv4

Fig. 4.9. Adresă unicast IPv6 compatibilă cu IPv4 - Adresa unicast IPv6 cu IPv4 mapat : - este construită de către un router de protocol

dual şi permite nodurilor compatibile IPv4 să creeze un tunel prin infrastructurile de reţea IPv6. Aceste adrese sunt construite automat de către routerele de protocol dual (IPv6 ↔ IPv4) şi nu pot fi atribuite nici unui nod. Aceste adrese au următorul format (figura 4.10) :

80 biţi

000 … 0000 16 biţi

FF … FFF 32 biţi

Adresă IPv4

Fig. 4.10. Adresă unicast IPv6 cu IPv4 mapat

31

Observaţie : - trecerea prin tunel (tunnelling) permite transportul pachetelor printr-o regiune de reţea altfel incompatibilă, încapsulând aceste pachete într-o structură care poate fi acceptată în exterior.

4.3.3. Structurile IPv6 de adrese anycast : adresa anycast reprezintă o singură adresă

atribuită mai multor dispozitive diferite. Un pachet trimis oricărei adrese anycast este rutat către un singur dispozitiv, adică celui mai apropiat dispozitiv cu acea adresă, după cum se consideră ca măsură de distanţă de către protocoalele de rutare. De exemplu, un site www poate fi găzduit (oglindit) pe mai multe servere, cererile de conectare pentru acel site fiind rutate automat către un singur server : serverul cel mai apropiat de utilizator.

Observaţie : - într-un mediu rutat, ”cel mai apropiat” dispozitiv (server) ar putea să nu fie cel mai apropiat, ca distanţă, deoarece routerele utilizează o gamă surprinzător de largă de unităţi de măsură pentru a calcula rutele.

Adresele anycast sunt formate dintr-un spaţiu de adrese unicast şi ar putea lua forma oricărei (any) adrese unicast, ele fiind formate prin simpla atribuire a aceleiaşi adrese unicast mai multor dispozitive.

4.3.4. Structurile IPv6 de adrese multicast : difuzarea multiplă - multicasting - elimină

adresele IPv4 de clasă D (o clasă incomplet (”obscur”) definită) în favoarea unui nou format de adrese, care permite miliarde de coduri de grupuri multicast. Fiecare cod de grup identifică doi sau mai mulţi destinatari ai pachetelor.

Domeniul unei anumite adrese multicast este flexibil, fiecare adresă putând fi limitată la un singur dispozitiv, restricţionată în cadrul unui anumit site, asociată cu o anumită legătură de reţea sau distribuită global.

4.4. Protocoalele IPX / SPX ale firmei Novell Seria de protocoale Novell este numită astfel după principalele sale două protocale : IPX

– Internet Packet Exchange (protocol pentru schimb de pachete interreţea) şi SPX – Sequenced Packet Exchange (protocol pentru schimb de pachete în secvenţă). Această stivă de protocoale brevetate a devenit cunoscută la începutul anilor ’80 ca parte integrantă a sistemului de operare în reţea (NOS – Network Opearting System) – NetWare al firmei Novell.

IPX seamănă foarte mult cu IP, fiind un protocol cu datagrame fără conexiune, care nu necesită şi nu asigură confirmarea pentru fiecare pachet transmis. IPX se bazează pe SPX în acelaşi mod în care IP se bazează pe TCP pentru secvenţiere şi alte servicii de nivelul 4 orientate spre conexiune.

Protocoalele IPX / SPX ale firmei Novell asigură o funcţionalitate echivalentă cu cea a nivelurilor 3, respectiv 4, ale modelului de referinţă OSI. Acest lucru este ilustrat şi în figura 4.11, unde se prezintă o comparaţie între modelul de referinţă OSI şi modelul IPX / SPX.

Număr

nivel OSI Denumire nivel OSI

Denumire nivel IPX / SPX

7. Aplicaţie 6. Prezentare

5. Sesiune

R I P

S A P

N C P

N L S P

4. Transport SPX3. Reţea IPX

Alte Proto- colale

2. Legătură de date Open Data-Link Interface 1. Fizic Acces la mediu

Fig. 4.11. Comparaţie dintre modelul de referinţă OSI şi modelul IPX / SPX

32

4.4.1. Analiza modelului IPX / SPX : modelul IPX / SPX include patru niveluri funcţionale : Aplicaţie, Interreţea, Legătură de date (Open Data-Link Interface – ODI) şi Acces la mediu. Aceste patru niveluri se corelează, într-o anumită măsură, cu cele şapte niveluri ale modelului de referinţă OSI, fără compromiterea funcţionalităţii.

I) Nivelul Aplicaţie : - cuprinde nivelurile Aplicaţie, Prezentare şi Sesiune ale modelului OSI, iar pentru unele dintre protocoalele sale poate coborî în stivă până la nivelul OSI Reţea. Principalul protocol de nivel Aplicaţie al acestui model este NCP – NetWare Core Protocol (protocol de nucleu NetWare) care poate fi interfaţa directă atât cu SPX, cât şi cu IPX. NCP este utilizat pentru tipărire în reţea, partajarea fişierelor, poştă electronică (e-mail) şi acces la directoare. Printe celelalte protocoale de nivel Aplicaţie se află :

- RIP – Routing Information Protocol (protocol de rutare a informaţiilor) – este un protocol de rutare prin care se iau decizii privind căile de rutare IPX. Aceste decizii de rutare sunt luate pe baza a două criterii : tactul = contorizarea timpului estimativ în care pachetele vor ajunge la destinaţie şi contorizarea ”hopurilor” = numărul routerelor care au manevrat pachetul dirijat. Acest protocol a avut de suferit din cauza faptului că actualizarea tabelei de rutare RIP era difuzată la 60 de secunde, aceasta având efecte negative asupra reţelelor mari sau foarte ocupate.

- SAP – Service Advertising Protocol (protocol de acces la servicii) – este un protocol unic, brevetat, care a fost utilizat de Novell pentru îmbunătăţirea relaţiilor client / server. Serverele utilizează protocoale SAP pentru a informa periodic (60 secunde) clienţii sau alte servere în legătură cu statutul şi serviciile lor. Aceste difuzări (informaţii) includ numele şi tipul, starea operaţională, ca şi numele de reţea, nod şi de socket (port pentru protocolul TCP/IP) ale serverului. Routerele pot stoca informaţiile de la o difuzare SAP şi le pot propaga în alte segmente ale reţelei.

- NLSP – NetWare Link Service Protocol (protocol de servicii de legătură NetWare) – este un protocol de rutare stare-legătură (link-state routing) pe care Novell intenţionează să îl utilizeze ca înlocuitor pentru vechile protocolale RIP şi SAP. NLSP actualizează rutele doar atunci când apar modificări.

II) Nivelul Interreţea : - este corelat, într-o oarecare măsură, cu nivelurile Transport şi Reţea ale modelului de referinţă OSI.

SPX este un protocol de nivelul 4 (Transpot) care nu poate să realizeze direct interfaţa cu nivelul Legătură de date sau ODI (Open Data-Link Interface), el trebuind să paseze datele către IPX pentru realizarea legăturii cu ODI. SPX este orientat spre conexiune şi poate fi utilizat pentru transmiterea datelor între un client şi un server, între două servere sau chiar între doi clienţi. Ca şi TCP, SPX oferă fiabilitate transmisiunilor IPX, prin administrarea conexiunii şi asigurarea controlului fluxului, detectarea erorilor şi secvenţierea pachetelor. Antetul SPX are dimensiunea şi structura descrisă în figura 4.12.

8 biţi Controlul conexiunii

8 biţi Tipul fluxului

de date

16 biţi Identificatorul

conexiunii sursă

16 biţi Identificatorul

conex. destinaţie

16 biţi Numărul de

secvenţă

16 biţi Numărul deconfirmare

16 biţi Numărul de

alocare

⇒ 534 Octeţi

Date

Fig. 4.12. Antetul protocolului SPX - controlul conexiunii (8 biţi) – furnizează patru indicatoare de câte doi biţi, care

controlează fluxul bidirecţional de date într-o conexiune SPX ; - identificatorul conexiunii sursă (16 biţi) / destinaţie (16 biţi) – identifică procesul

responsabil cu iniţierea conexiunii, respectiv procesul care a acceptat cererea de conexiune SPX ; - numărul de secvenţă (16 biţi) – furnizează protocolului SPX al gazdei destinaţie,

contorizarea pachetelor transmise în vederea reordonării pachetelor primite, dacă acestea ajung în altă succesiune ;

- numărul de confirmare (16 biţi) – indică următorul segment aşteptat ; - numărul de alocare (16 biţi) – este utilizat pentru urmărirea numărului de pachete

trimise, dar neconfirmate de către destinatar.

33

IPX este predominant un protocol de nivelul 3 (Reţea), deşi poate să realizeze interfaţa directă cu nivelul Aplicaţie. Acesta oferă un serviciu de livrare a datagramelor ”cât se poate de bun”. El pregăteşte pachetele SPX (sau ale altor protocoale) pentru a fi distribuite prin mai multe reţele, ataşându-le la început un antet IPX. Această nouă structură se numeşte datagramă IPX. Antetul datagramei conţine toate informaţiile necesare pentru rutarea pachetelor către destinaţiile lor, indiferent unde ar fi acestea. Antetul IPX are dimensiunea şi structura descrisă în figura 4.13.

16 biţi

Suma de control

16 biţi Lungimea pachetului

8 biţi Controlul

transportului

8 biţi Tipul

pachetului

32 biţi Nr. reţeleidestinaţie

48 biţi Adr. nodului

destinaţie

16 biţi Nr. socketdestinaţie

32 biţi Nr. reţelei

sursă

48 biţi Adr. nodului

sursă

16 biţi Nr. socket

sursă

Fig. 4.13. Antetul protocolului IPX - suma de control (16 biţi) – este folosită doar pentru compatibilizarea cu protocoalele

anterioare (XNS). IPX îi atribuie valoarea prestabilită FFFFh şi lasă în seama protocoalelor superioare detectarea (şi corectarea) erorilor de transmisie ;

- lungimea pachetului (16 biţi) – defineşte lungimea datagramei IPX, incluzând antetul şi datele. Este utilă pentru verificarea integrităţii pachetului ;

- controlul transportului (8 biţi) – este setat pe 0 de către protocolul IPX sursă, înaintea transmiterii, şi este incrementat cu unu de către fiecare router care primeşte şi retransmite datagrama respectivă ;

- tipul pachetului (8 biţi) – identifică tipul pachetului inclus în datagrama IPX (RIP, NCP, SPX, error etc.) şi îi permite gazdei destinaţie să transmită conţinutul următorului nivel de protocol corespunzător ;

- numărul de socket destinaţie (16 biţi) / sursă (16 biţi) – deoarece IPX permite mai multe conectări simultane la un singur sistem, este esenţială identificarea numărului de socket al procesului sau programului care primeşte sau transmite pachetele (este similar cu numărul de port al protocolului TCP/IP).

4.4.2. Operarea IPX / SPX tipică. Schema de adresare IPX : SPX creează şi menţine

între două dispozitive interconectate un flux de biţi orientat spre conexiune. Protocolul acceptă blocuri mari de date de la protocoalele de nivel superior şi le împarte în fragmente mai uşor de administrat, cu lungimi de până la 534 octeţi. Antetul SPX este adăugat înaintea datelor, pentru a se crea segmente de date SPX. Aceste segmente sunt pasate protocolului IPX, care le introduce în câmpul de date al pachetelor sale şi populează toate câmpurile preambulului IPX. Înainte ca pachetul să fie pasat nivelului ODI (Open Data-Link Interface), aceste câmpuri ale antetului includ deja adresa reţelei, lungimea, suma de control şi alte informaţii de antet. Poziţionarea antetelor IPX şi SPX într-un cadru 802.3 Ethernet este ilustrată în figura 4.14.

7 Octeţi

Preambul 1 Octet

SFD 6 Octeţi Adresa

destinaţiei

6 Octeţi Adresa sursei

2 Octeţi Câmpul Lungime

30 OcteţiPreambul

IPX

lung. var. Antet SPX

46 < … < 1482 Octeţi Câmpul de date

de lungime variabilă

4 Octeţi

FCS

Fig. 4.14. Structura unui cadru 802.3 Ethernet conţinând informaţii IPX / SPX

- calculatorul destinaţie realizează inversul operaţiei descrise anterior. El primeşte

pachetele şi le pasează protocolului IPX / SPX pentru reasamblare. Dacă este necesar, pachetele sunt reordonate în segmente de date, care sunt transmise aplicaţiei corespunzătoare.

Adresarea IPX : - adresele IPX au o lungime de 10 octeţi (80 biţi). Fiecare adresă are două componente : un număr de reţea, cu o lungime de până la 32 de biţi (4 octeţi), şi un număr de nod de 48 de biţi (6 octeţi). Aceste numere sunt exprimate în notaţie hexazecimală cu punct. Un exemplu de adresă IPX ar fi : 1a2b.3c4d.0000.5e6f.7a8b, unde 1a2b.3c4d reprezintă numărul de reţea, iar 0000.5e6f.7a8b este numărul de nod. De obicei, pentru numărul de gazdă (nod) al adresei IPX este utilizată adresa MAC care, fiind teoretic unică, conferă o mai mare autenticitate adresării IPX.

34

Observaţie : - ca şi IP, IPX are capacitatea de a accepta mai multe sesiuni simultane. Acest lucru creează nevoia de identificare a procesului sau programului care comunică într-o sesiune dată. Această identificare este realizată prin utilizarea unui număr de ”socket” pe 16 biţi în preambulul IPX care este analog numărului de port TCP/IP.

- pentru asigurarea compatibilităţii cu protocoalele Ethernet, firma Novell a făcut din IPv6 protocolul prestabilit pentru versiunile NetWare viitoare, începând cu NetWare 5.

4.5. Protocoalele AppleTalk ale firmei Apple Reţeaua AppleTalk este o reţea peer-to-peer care asigură funcţionalităţi de bază precum

partajarea resurselor (a fişierelor şi imprimantelor de reţea etc.). Spre deosebire de reţelele client / server, nu exită definiţii stricte care să constrângă funcţionalitatea unei reţele peer-to-peer, fiecare calculator putând acţiona simultan atât pe post de server, cât şi pe post de client.

Analiza protocoalelor AppleTalk : stiva de protocoale AppleTalk conţine cinci niveluri

funcţionale : Aplicaţie, Sesiune, Transport, Livrare datagrame şi Acces la reţea. Această stivă urmăreşte îndeaproape funcţionalitatea modelului de referinţă OSI în ceea ce priveşte nivelurile Reţea, Transport şi Sesiune ale acestuia (echivalente cu nivelurile Livrare datagrame, Transport şi Sesiune ale modelului AppleTalk), dar grupează celelalte patru niveluri în doar două : nivelurile Fizic şi Legătură de date în nivelul Acces la reţea, şi respectiv nivelurile Prezentare şi Aplicaţie într-un singur nivel numit Aplicaţie. Acest lucru este ilustrat şi în figura 4.15, unde este făcută o comparaţie între modelul de referinţă OSI şi modelul AppleTalk.

Număr

nivel OSI Denumire nivel OSI

Denumire nivel AppleTalk

7. Aplicaţie 6. Prezentare

Aplicaţie

5. Sesiune Sesiune 4. Transport Transport 3. Reţea Livrare datagrame 2. Legătură de date 1. Fizic

Acces la reţea

Fig. 4.15. Comparaţie dintre modelul de referinţă OSI şi modelul AppleTalk

I) Nivelul Aplicaţie : - AppleTalk combină funcţionalitatea nivelurilor Aplicaţie şi

Prezentare ale nivelului de referinţă OSI într-un singur nivel Aplicaţie unde este implementat protocolul AFP (AppleTalk Filling Protocol). AFP furnizează servicii de fişiere diverselor aplicaţii ca : poşta electronică, partajarea resurselor, formarea cozilor de tipărire în reţea, etc.

II) Nivelul Sesiune : - conţine cinci protocoale principale care furnizează diverse servicii:

1) ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol) – furnizează servicii duplex orientate spre conexiune prin stabilirea unei conexiuni logice (sesiune) între două procese de comunicaţie de pe calculatoare client. De asemenea, sunt furnizate şi servicii de control al fluxului, gestionarea secvenţelor şi confirmarea pachetelor transmise. ADSP utilizează adrese de socket pentru a stabili conexiunea logică între două calculatoare ;

2) ASP (AppleTalk Session Protocol) – asigură livrarea în siguranţă a datelor, utilizând administrarea sesiunilor pe secvenţe şi bazându-se pe serviciile de transport furnizate de protocolul de nivel Transport ATP (AppleTalk Transport Protocol) ;

3) AURP (AppleTalk Update-Based Routing Protocol) – este utilizat în reţelele AppleTalk extinse pentru gestionarea rutelor şi pentru schimbul de informaţii între dispozitivele de routare ;

35

4) PAP (Printer Access Protocol) – asigură administrarea imprimantelor conectate la reţea, precum şi sesiuni bidirecţionale între două dispozitive cu controlul fluxului şi gestionarea secvenţelor ;

5) ZIP (Zone Information Protocol) – furnizează un mecanism pentru gruparea logică folosind nume pentru dispozitivele conectate la reţea. Aceste grupuri logice sunt numite zone. ZIP utilizează protocoalele de nivel Transport – NBP (Name Binding Protocol) pentru a converti aceste nume în numere de nod şi de reţea, şi ATP pentru distribuirea actualizărilor informaţiilor zonale.

III) Nivelul Transport : - conţine următoarele patru protocoale de transport :

1) ATP (AppleTalk Transport Protocol) – furnizează un mecanism fiabil, fără pierderi, pentru livrarea pachetelor între două calculatoare. ATP utilizează câmpuri de secvenţă şi de confirmare în antetul său pentru a asigura integritatea transmisiei ;

2) NBP (Name Binding Protocol) – realizează conversia propriu-zisă a numelor de zone în adrese de reţea şi de nod. NBP conţine patru funcţii de bază :

- înregistrarea numelui – înregistrează un nume logic unic într-o bază de date registru NBP ; - căutarea numelui – reprezintă o cerere a unui calculator referitoare la adresa unui alt

calculator. Dacă cererea poate fi rezolvată de către calculatorul interogat, acesta va transmite adresa numerică spre calculatorul apelant, dacă nu, el difuzează această cerere către alte reţele interconectate. Dacă tot nu este găsită o corespondenţă, expiră timpul alocat cererii şi solicitantul primeşte un mesaj de eroare ;

- confirmarea numelui – este utilizată pentru verificarea relaţiilor obiect-adresă ; - ştergerea numelui – dispozitivele din orice reţea sunt oprite sau eliminate periodic. Când

este transmisă o cerere de ştergere a numelui, tabelele de obiecte nume-adresă sunt actualizate automat ;

3) AEP (AppleTalk Echo Protocol) – este utilizat pentru determinarea accesibilităţii unui sistem şi pentru calcularea timpului RTT (Round Trip Transmit = transmisie dus-întors) ;

4) RTMP (Routing Table Maintenance Protocol) – deoarece AppleTalk utilizează protocoale rutate la nivelul Reţea, trebuie să asigure administrarea tabelelor de rutare. RTMP furnizează routerelor conţinutul necesar tabelelor de rutare.

IV) Nivelul Livrare datagrame : - direct analog cu nivelul 3 OSI (Reţea), asigură livrarea fără conexiune, în pachete, a datagramelor. Acest nivel răspunde şi de asigurarea adresării dinamice a nodurilor interconectate, ca şi a rezoluţiei adreselor MAC pentru reţele Ethernet 802.

Principalul protocol al acestui nivel este DDP (Datagram Delivery Protocol), care asigură transmisiuni de date între mai multe reţele într-o manieră fără conexiune. DDP îşi adaptează tipurile de antet în funcţie de destinaţia dorită, dacă este necesar, fiind adăugate câmpuri suplimentare. Astfel, datagramele care urmează să fie livrate local (sunt în aceeaşi subreţea) utilizează formatul ”antet scurt”, iar datagramele care necesită rutarea către alte subreţele utilizează formatul ”antet extins”. Formatul extins conţine adresele de reţea şi câmpul de contorizare a “hopurilor”. Structura antetului DDP este descrisă în figura 4.16.

Contor de ”hopuri”

Lungimea datagramei

Suma de control DDP

Numărul desocket sursă

Numărul de socket destinaţie

Adresa sursei

Adresa destinaţiei

Tip DDP

0...586 OcteţiDate

Fig. 4.16. Antetul protocolului DDP

- contorul de “hopuri” – este un câmp ce conţine un contor care este incrementat cu unu

pentru fiecare router care retransmite pachetul ; - lungimea datagramei – câmp ce conţine lungimea datagramei şi este utilizat pentru a se

determina dacă pachetul s-a deteriorat în timpul transportului ; - suma de control DDP – câmp opţional care asigură o detectare mai precisă a erorilor

decât Lungimea datagramei (dacă pachetul are aceeaşi lungime, dar conţinutul deteriorat) ;

36

- numărul de socket sursă şi destinaţie – identifică procesul comunicant al calculatorului care a iniţiat conexiunea, respectiv a răspuns cererii de conectare ;

- adresa sursei şi adresa destinaţiei – câmpuri ce conţin numerele de reţea şi de nod ale calculatorului sursă, respectiv destinaţie (utilizate doar în formatul extins) ;

- tip DDP – câmp ce identifică protocolul de nivel superior care este încapsulat în datagramă. El este utilizat de nivelul Transport al calculatorului destinaţie pentru identificarea protocolului căruia îi va fi pasată datagrama ;

- date – câmp ce conţine datele transmise cu dimensiunea maximă de 586 de octeţi.

Nivelul Livrare datagrame conţine şi un protocolul utilizat pentru conversia adreselor de nod în adrese MAC, pentru calculatoarele conectate la reţelele IEEE 802. Acest protocol este AARP (AppleTalk Address Resolution Protocol) şi poate fi, de asemenea, utilizat pentru determinarea adresei de nod a oricărei staţii date. AARP stochează informaţiile în tabela de mapare a adreselor (AMT – Address Mapping Table), iar, datorită alocării dinamice a numerelor de nod, tabela utilizată de AARP este actualizată constant şi automat.

V) Nivelul Acces la reţea : - oferă funcţionalitatea nivelurilor Fizic şi Legătură de date

ale modelului de referinţă OSI, această funcţionalitate fiind integrată în subniveluri cu cadre specifice. De exemplu, EtherTalk este un protocol de nivel Acces la reţea care asigură toate funcţiile Fizic şi Legătură de date ale modelului de referinţă OSI într-un singur subnivel şi care permite încapsularea AppleTalk într-o structură de formare a cadrelor compatibilă cu Ethernet 802.3.

Există, de asemenea, un subnivel AppleTalk similar cu Token Ring (cunoscut ca TokenTalk) şi unul similar cu FDDI (cunoscut ca FDDITalk). Aceste protocoale sunt numite şi protocoale de acces (Access Protocols).

Suplimentar protocoalelor de acces, AppleTalk oferă şi un protocol propriu, brevetat pentru reţelele locale, cunoscut ca LocalTalk. Acesta operează la o rată de transfer de 236 Kbps prin cabluri torsadate şi utilizează protocolul LLAP (LocalTalk Link Access Protocol) pentru asamblarea şi plasarea în reţea a cadrelor.

Schema de adresare AppleTalk : este compusă din două părţi : numărul de reţea şi

numărul de nod. Numerele de reţea au de obicei o lungime de 32 de biţi. Aceste numere trebuie să fie definite de către administratorul de reţea şi utilizate de către AppleTalk pentru mutarea pachetelor între diferite reţele. Numărul de reţea 0 este rezervat de către protocol pentru a fi utilizat la prima conectare a noilor noduri de reţea. Numărul de reţea trebuie să aibă o valoare cuprinsă între 0000.0001 şi FFFF.FFFF h.

Numerele de nod sunt adrese pe 8 biţi, domeniul valid al adreselor pentru gazde, imprimante, routere şi alte dispozitive fiind între 1 şi 253. Numerele de nod 0, 254 şi 255 sunt rezervate de AppleTalk pentru a fi utilizate în cadrul reţelelor extinse. Întreaga numerotare a nodurilor este realizată dinamic de către nivelul Acces la reţea al stivei de protocoale AppleTalk. Adresele AppleTalk sunt exprimate în notaţie zecimală cu punct (punctul separând adresele de reţea şi de nod). De exepmlu, adresa 100.99 se referă la dispozitivul (nodul) 99 din reţeaua 100 (zerourile de la început sunt suprimate).

4.6. Protocolul NetBEUI Denumirea acestui protocol vine de la prescurtarea NetBIOS (Network Basic

Input/Output System) Extended User Interface (interfaţă cu utilizatorul extinsă). NetBEUI a fost dezvoltat de către IBM şi este un protocol de comunicaţii dezvoltat pentru reţele LAN.

Acest protocol a fost dezvoltat în vederea segmentării reţelelor LAN pe baza funcţiilor acestora. Orice date la care era necesar accesul, dar se aflau în afara segmentului, puteau fi accesate utilizând un fel de “poartă de aplicaţie”. Din acest punct de vedere, NetBEUI funcţionează cel mai bine în reţelele LAN mici, el fiind un protocol care nu poate fi rutat.

37

Protocolul NetBEUI corespunde nivelurilor 3 şi 4 ale modelului de referinţă OSI, această corespondenţă fiind ilustrată în figura 4.17.

Număr

nivel OSI Denumire nivel OSI

7. Aplicaţie 6. Prezentare 5. Sesiune

4. Transport 3. Reţea

NetBEUI

2. Legătură de date 1. Fizic

Fig. 4.17. Comparaţie dintre modelul de referinţă OSI şi NetBEUI

După cum se observă din figura 4.17, NetBEUI stabileşte comunicaţii între două

calculatoare şi asigură mecanismele de garantare a livrării sigure şi a secvenţierii datelor. Versiunile recente de NetBEUI (3.0) ale firmei Microsoft au făcut ca acest protocol să fie

mult mai compatibil cu standardele şi dezvoltările actuale din domeniul protocoalelor de reţea. Oricum, sistemele de operare de tip Windows NT 3.x (sau ulterioare) şi Windows for Workgroups 3.11 (sau ulterioare) nu pot rula în reţea fără NetBEUI.

În concluzie, NetBEUI este doar un protocol de reţea şi transport specific reţelelor LAN Microsoft. El nu poate fi rutat, în consecinţă, implementările sale sunt limitate la domeniile de nivel 2 populate omogen cu calculatoare care utilizează sisteme de operare Microsoft.