CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade...

27
CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE Obiectivul cursului: -Definirea conceptului de reŃea de calculatoare. -Clasificarea reŃelelor de calculatoare. -Avantajele utilizării reŃelelor de calculatoare. -Topologii de reŃea - Arhitectură de reŃea

Transcript of CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade...

Page 1: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE

Obiectivul cursului: -Definirea conceptului de reŃea de

calculatoare.-Clasificarea reŃelelor de calculatoare.

-Avantajele utilizării reŃelelor de calculatoare.-Topologii de reŃea

- Arhitectură de reŃea

Page 2: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

În esenŃă, o reŃea de calculatore reprezintă o colecŃie de calculatoareautonome, interconectate intre ele. Un calculator nu este autonomatunci când el poate să fie pornit, să fie oprit sau să fie controlat înmod forŃat de către un altul. Se spune despre două calculatoare căsunt interconectate dacă sunt capabile să schimbe informaŃii întreele. Aşa cum vom vedea există mai multe posibilităŃi fizice de conectare (cabluri din cupru, fibre optice, microunde, sateliŃi de comunicaŃie, etc.). Dacă impunem calculatoarelor cerinŃa de a fiautonome, atunci excludem relaŃia de tip master-slave între ele.

Un calculator interconectat cu alte sisteme, poate avea acces la datelestocate pe acestea, precum şi la echipamentele lor. Conceptul de conectare al unor calculatoare care partajează resurse se numeştelucrul în reŃea. Calculatoarele care fac parte dintr-o reŃea pot partajadate, mesaje, imagini grafice, imprimante, aparate fax, modemuri etc.

CONCEPTUL DE REłEA DE CALCULATOARE

Page 3: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Utilizarea reŃelelor de calculatoare este necesară din mai multe motive, dintre care enumerăm:►Utilizarea eficientă a imprimantelor şi a altor periferice. Dacăcalculatorul lucrează autonom el are acces numai la perifericele lui, deci fiecare calculator ar avea nevoie de o imprimantă proprie pentruscrierea rapoartelor. Acest lucru nu este economic, Ńinând cont de costul acestui periferic, de timpul efectiv de utilizare şi de uzareamorală rapidă a tehnicii de calcul. Deci, mai economic este ca maimulte calculatoare să utilizeze în comun diverse periferice, lucru care este posibil numai dacă calculatoarele sunt interconectate în reŃea.►Partajarea datelor. Înaintea apariŃiei reŃelelor de calculatoare, maimulŃi utilizatori foloseau acelaşi set de date prin modalităŃi mai puŃinsigure şi performante (transmiterea de rapoarte scrise, copiereainformaŃiilor pe un suport magnetic şi transmiterea lor etc.).►Partajarea unor produse soft. Fiecare calculator din reŃea poateavea acces la produsele instalate pe anumite calculatoare din reŃea.

AVANTAJELE UTILIZARII REłELELOR DE DE CALCULATOARE

Page 4: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

►Standardizarea aplicaŃiilor. Orice calculator din reŃea va folosi aceeaşi versiune a unui fişier sau a unuiprodus.►Schimbul rapid de informaŃii între membriiorganizaŃiei respective, aflaŃi la distanŃe oricât de mari, mai ales utilizând facilitaŃi de poştă electronică (e-mail) sau de planificare (sheduling).

Page 5: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

MODELUL CLIENT/SERVER

►Servere – AplicaŃii care oferă resurse partajate pentru utilizatorii reŃelei.►ClienŃi – AplicaŃii care accesează resursele partajate în reŃea de un server.►Mediu de comunicaŃie – Modul în care sunt conectate calculatoarele.►Resurse – Componente software şi hardware folosite în comun de către

utilizatorii reŃelei.Modelul centralizat presupune un calculator mainframe la care sunt legate mai multe terminale

care nu au capacitate de procesare, ci servesc doar pentru introducerea sau primirea dateloraplicaŃie rulează pe un calculator central, puternic şi este accesată prin intermediul unorterminale. Modelul client/server se referă la împărŃirea operaŃiilor de prelucrare a datelor întrecalculatorul client şi un calculator server mai puternic. Modul de abordare client/server esteavantajoas pentru organizaŃiile în care un număr mare de utilizatori trebuie să aibă accespermanent la cantităŃi mari de date. Mai concret, o reŃea client/server reprezintă un mediu de lucru în reŃea în care calculatorul client lansează o solicitare, iar un calculator care funcŃionează ca server o îndeplineşte. De obicei, chiar şi într-o reŃea client-server, oricecalculator poate juca atât rol de server cât şi de client.

Administrarea bazelor de date este tipul de aplicatie cel mai frecvent folosit în mediile de tip client/server şi, din acest motiv ne vom referi la modul de functionare a sistemelor de administrare a bazelor de date. Pentru a exemplifica procesul client server, vom considera o astfel de aplicatie. Software-ul client foloseste limbajul SQL, pentru a traduce cererea formulatde utilizator. Procesul de solicitare şi de primire a informaŃiilor constă din :

►Clientul formulează solicitarea.►Solicitarea este tradusă în SQL.►Solicitarea SQL este transmisă servereului de reŃea.►Serverul de baze de date începe căutarea datelor pe calculatorul pe care acestea sunt stocate►Înregistrările sunt returnate clientului►Datele sunt prezentate utilizatorului.

Page 6: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

COMPONENTE IMPORTANTE ALE UNUI MEDIU CLIENT/SERVER DE TIP BAZE DE DATE

►AplicaŃia, care se mai numeşte şi client sau componenta front-end (interfaŃă).

►Serverul de baze de date, care se mai numeşte şi server saucomponenta back-end.

Clientul este cel care generează(emite) o solicitare. AplicaŃiaexecutată de client are rolul de:

►A prezenta o interfaŃă pentru utilizator.►A formula solicitarea de date.►A afişa anumite rapoarte, pe baza datelor pe care le primeşte de la

server.Serverul este dedicat păstrării şi administrării datelor. Aici se

desfăşoară majoritatea operaŃiilor bazei de date. Software-ulpentru baze de date de pe server reacŃioneaza la interogărileclientului, lansând o operaŃie de căutare. În cadrul modeluluiclient/server se returnează doar rezultatele căutării.

Page 7: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

AVANTAJELE modelului client /server ►Oferă facilităŃi de prelucrare mai ieftine decât cele cu calculatoare

centrale (mainframe), deoarece se obŃine o reducere a traficuluiprin reŃea.

►Se realizează economie de memorie internă a calculatorului client, deoarece serverele sunt capabile sa stocheze o cantitate mare de informaŃie.

►Datele care sunt obiectul prelucrării sunt stocate pe server deci pot fi mult mai bine protejate.

Servere dedicateUn server dedicat este un calculator care funcŃionează doar ca

server, rulând programe specializate pentru îndeplinirea unoranumite funcŃionalităŃi. Serverele se numesc "dedicate" deoarecesunt optimizate să deservească rapid cerinŃele clienŃilor din reŃeaşi să asigure securitatea resurselor deŃinute, a fişierelor şi a directoarelor.

Page 8: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

CLASIFICAREA REłELELOR• De la egal la egal (peer to peer)• Bazate pe servere.ReŃele peer-to-peer. Într-o reŃea peer-to-peer nu există servere dedicate

şi nici o organizare ierarhică a calculatoarelor. Toate calculatoarelesunt considerate egale (peer), de unde şi numele tipului de reŃea. Îngeneral, fiecare calculator are şi rolul de client si cel de server, neexistând un administrator responsabil pentru întreaga reŃea.

Utilizatorul fiecărui calculator stabileşte resursele locale care vor fipartajate în reŃea.

Dimensiunea acestui tip de reŃea este redusă, de obicei, o reŃea peer-to-peer este formată din maximum 10 calculatoare. De asemenea, se foloseşte un sistem de cablare simplu, vizibil care conectează toatecalculatoarele din reŃea.

Page 9: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

ReŃelelor peer-to-peer sunt numite şi grupuri de lucru (workgroups). ReŃelele peer-to-peer sunt relativ simple. Deoarece fiecarecalculator joacă atât rolul de client cât şi de sever, nu este nevoie de un server central puternic si nici de alte componente necesare, ca încazul unei reŃele de mare capacitate. ReŃelele peer-to-peer implică, deci, costuri mai mici decât cele bazate pe server.

Într-o reŃea peer-to-peer, software-ul de reŃea nu presupune acelaşinivel de performanŃe şi de securitate cu cel al reŃelelor bazate peserver dedicat. Unele sisteme de operare, cum ar fi cele din familiaMicrosoft Windows 9x/Me/XP înglobează funcŃionalitatea de reŃeapeer-to-peer şi, deci nu mai este necesar software suplimentar.ReŃele peer-to-peer reprezintă o alegere bună pentrumediile în care utilizatorii se află într-o zonă restrânsă, securitateadatelor nu este o problemă esenŃială, organizaŃia şi reŃeaua nu au o creştere previzibilă în viitorul apropiat

Page 10: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Retelele bazate pe server, Se bazează pe conceptul de server dedicat.Acest tip de reŃea a devenit modelul standard şi va fi folosit în consideraŃiile ce

urmează. Numărul de servere creşte odată cu complexitatea reŃelei.Într-o astfel de reŃea există următoarele tipuri de servere:►Serverele de administrare a drepturilor(PDC-Primary Domain controller)►Serverele de fişiere şi de tipărire administrează accesul şi folosirea de către

utilizatori a resurselor de tip fişier şi imprimantă. De exemplu, dacă folosiŃi o aplicaŃie de prelucrare a textelor, aceasta va rula pe calculatoruldumneavoastră. Documentul prelucrat de aplicaŃie este păstrat pe server şiîncărcat în memoria calculatorului propriu, astfel încât poate fi folosit local. Cu alte cuvinte, serverele de fişiere şi de tipărire sunt folosite, în general pentrustocarea datelor şi a fişierelor.

►Serverele de aplicaŃii pun la dispoziŃia clienŃilor componenta server a aplicaŃiilor de tip client-server, precum şi datele respective. De exemplu, serverele păstrează volume mari de date structurate, care sunt uşor de accesat(baze de date). Acest tip de servere diferă de serverele de fişiere şi de tipărire, în cazul cărora datele sau fişierele sunt descărcate în totalitate pecalculatorul care le-a solicitat. La serverele de aplicaŃii, baza de date se aflăpe server şi numai rezultatul interogării este descărcat pe calculatorul care a lansat solicitarea. O aplicaŃie client, care rulează local va accesa datele de peserverul de aplicaŃii. În loc de întreaga bază de date, pe calculatorul local va fidescărcat de pe server numai rezultatul interogării.

►Serverele de poştă gestionează transferul de mesaje electronice întreutilizatorii reŃelei

►Serverele de mail gestionează fluxul de date şi mesaje e-mail transmise întrereŃeaua serverului şi alte reŃele, calculatoare mainframe sau utilizatori aflaŃi la distanŃă, care folosesc modem şi linii telefonice pentru a se conecta la retea.

Page 11: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

ReŃele locale, reŃelemetropolitane

• La început, reŃelele erau de dimensiuni mici, cu cel mult 10 calculatoare şi o imprimantă, legate împreună. Tehnologia existentă limita dimensiunilereŃelei atât în privinŃa numărului de calculatoare cât şi a distanŃei fizice pecare o putea acoperi. De exemplu, la începutul anilor ´80, cea mai uzualămetodă de cablare permitea conectarea a maximum 30 de utilizatori, printr-un cablu având lungime maxima de 180-200 de metri. O astfel de reŃeaputea acoperi un singur etaj al unei clădiri sau sediul unei firme mici. O astfel de reŃea se numeşte reŃea locală sau LAN (Local Area Network)

• O reŃea metropolitană (Metropolitan Area Network – MAN) este o versiuneextinsă de LAN ce se poate întinde pe zona ocupată de un grup de birouriînvecinate sau chiar suprafaŃa unui oraş. Acest tip de reŃea funcŃioneză pebaza unor tehnologii similare cu cele ale LAN-urilor.

• Pentru unităŃile care sunt conectate direct la o reŃea vom folosi termenul de gazdă. Acestea pot fi calculatoare (client sau server), imprimante, scannere etc. Pentru ca acestea să lucreze în reŃea, ele trebuie să fie dotate cun un dispozitiv de interfaŃă, numit placă de reŃea. O reŃea LAN poate fi extinsă utilizând mai multe componente (repetoare, hub-uri, punŃi, comutatoare).

• Despre acestea vom discuta în detaliu în cursurile următoare.

Page 12: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Topologii de reŃea locală

• Topologia defineşte structura reŃelei. Topologia fizicăse referă la dispunerea fizică în teren a calculatoarelor, a cablurilor şi celorlalte componente ale reŃelei. Topologialogică se referă la modul cum gazdele acceseazămediul de comunicaŃie. Topologia unei reŃele afecteazădirect performanŃele reŃelei. O anumită topologie aleasăinfluenŃează tipul de echipament utilizat, precum şiposibilităŃile de extindere a reŃelei.

• Clasificare:- Topologie Magistrală;- Topologie inel;- Topologie stea.

Page 13: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Topologia magistrală (bus)

• În cazul în care calculatoarele sunt conectate de-a lungul unui singurcablu (segment), topologia poartă numele de magistrală (bus)(figura). Topologia de tip magistrală (bus) este numită şi magistrala liniară. Constădintr-un singur cablu, numit trunchi (sau coloană vertebrală sau segment), care conectează toate calculatoarele din reŃea pe o singură linie.

Gazdă

cablu

Page 14: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Magistrala(Continuare)

• Magistrala este o topologie pasivă. Calculatoarele legate la o magistrală recepŃionează datele care sunt transmise în reŃea. Ele nuacŃionează pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul. Dacă un calculator se defectează el nu afectează restul reŃelei.

• Într-o topologie activă calculatoarele regenerează semnalul şitransferă datele în reŃea. Deoarece datele sau semnalele electronicesunt transmise în întreaga reŃea, acestea vor parcurge cablul de la un capăt la altul. Dacă semnalului i s-ar permite să se deplasezefără întrerupere, el ar continua să se reflecte înainte şi înapoi de-a lungul cablului, împiedicând celelalte calculatoare să transmităsemnale. Din acest motiv, semnalul trebuie oprit după ce a ajuns la adresa destinaŃie. Pentru a opri reflectarea semnalului, la fiecarecapăt al cablului este plasată o componentă numită terminator, care are rolul de a absorbi semnalele libere. Absorbirea semnaleloreliberează cablul, astfel încât şi alte calculatoare să poată transmitedate. Fiecare capăt al cablului trebuie conectat la ceva. De exemplu, un capăt poate fi conectat la un calculator sau la un conector pentrua putea mări lungimea cablului. Orice capăt liber trebuie cuplat la un terminator pentru a putea preveni reflectarea semnalului.

Page 15: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Topologia inel

• conectează o gazdă la următoarea şi ultima gazdă la prima. Nuexistă capete libere. Semnalul parcurge bucla într-o singură direcŃie, trecând pe la fiecare calculator. Spre deosebire de topologiamagistrală, care este pasivă, aici fiecare calculator amplificăsemnalul şi îl trimite la calculatorul următor. Deoarece semnalultraversează fiecare calculator, defectarea unuia afectează întreagareŃea. gazdă

Cablu

Page 16: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Topologia stea• calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o

componentă centrală, numită concentrator (hub) Semnalele sunttransmise de la un calculator emiŃător, prin intermediulconcentratoarelor, la toate calculatoarele din reŃea. Aceastătopologie îsi are originile în perioada de început a informaticii, cândtoate calculatoarele dintr-o instituŃie erau conectate la un calculator mainframe central. ReŃelele cu topologie stea oferă resurse de administrare centralizată. Totuşi, din cauză că, fiecare calculator este conectat la un punct central, acest tip necesită o cantitate maimare de cablu. În plus, în cazul în care concentratorul se defecteazăcade întreaga reŃea. Dacă un calculator sau cablul de legătură al acestuia la concentrator cade, numai calculatorul respectiv este înimposibilitatea de a primi mesaje; restul reŃelei va continua săfuncŃioneze normal.

concentrator

gazdă

Page 17: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Topologia Magistrală-stea

• este combinaŃie între topologiile magistrală şi stea. Încadrul topologiei magistrală-stea există mai multe reŃelecu topologie stea, conectate prin intermediul unortrunchiuri liniare de tip magistrală. Dacă un calculator se defectează acest lucru nu va afecta restul reŃelei; celelalte calculatoare vor putea să comunice încontinuare. Dacă se defectează un concentrator toatecalculatoarele conectate la acesta vor fi incapabile sămai comunice. În cazul în care calculatorul defectat esteconectat la alte concentratoare, conexiunile respective vor fi, de asemenea, întrerupte. Concentratoarele din mai multe topologii stea sunt conectate la un concentrator principal stea, rezultând topologia steageneralizată.

Page 18: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

ReŃele larg răspândite geografic

• Gazdele finale sunt utilizate pentru a executa programele utilizatorilor şi pot fi, eventual legate între ele printr-un mediu de comunicaŃie formând o reŃeaLAN. Gazdele sau reŃelele LAN sunt conectate prin sisteme intermediaresau elemente de comutare (routere), care formează o subreŃeaua de comunicaŃie

routersubreŃea

gazdă

Page 19: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

ReŃele larg răspândite geografic

• Elementele de comutare sunt sisteme specializate folosite pentru a conecta două sau mai multe linii de transmisie. Conform acestui model, fiecare gazdă este conectată la un LAN în care există un router sau direct la un router. ColecŃia de linii de comunicaŃie şi de routere (dar nu şi de gazde) formează subreŃeaua.

• În cazul celor mai multe WAN – uri, două routere pot comunica direct, dacă sunt legat prin acelaşi cablu sau indirect prin intermediul altor routere. Când un router intermediar primeşte un pachet dedate, îl reŃine acolo până când linia pe care trebuie să-l transmită mai departe devine liberă şi apoi îl retransmite. O subreŃea care funcŃionează pe acest principiu se numeşte subreŃea punct-la-punct sau subreŃea cu comutare de pachete.

Page 20: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Arhitectură de reŃea

• ReŃeaua este formată din gazde care execută programele utilizatorilor. La nivelul fiecărei gazde, reŃeaua este structurată pe niveluri. Numărul de niveluri, numele fiecărui nivel, conŃinutul şi funcŃia sa, poate să fie diferit de la o categorie de reŃele la alta. Indiferent de tipul de reŃea, scopul fiecărui nivel este să ofere anumite servicii nivelurilor superioare.

• Modelul OSI.• Arhitectura TCP/IP.

Page 21: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Modelul OSI

• Lucrul în reŃea presupune transmiterea datelor de la o gazdă la alta. Acestproces complex poate fi împărŃit în etape: Recunoasterea datelor; ÎmpărŃirea datelor în blocuri mai uşor de manevrat; Adăugarea de informaŃiifiecărui bloc de date, pentru a localiza datele respective şi a identificadestinatarul; Adăugarea unor informaŃii de sincronizare şi de verificare a erorilor; Transmiterea datelor in retea.

• Modelul OSI împarte comunicaŃia in reŃea pe şapte niveluri. Fiecare nivelpresupune anumite activităŃi, componente sau protocoale în reŃea. Celeşapte niveluri sunt

• Numărul nivelului Denumirea nivelului• 7 AplicaŃie• 6 Prezentare• 5 Sesiune• 4 Transport• 3 ReŃea• 2 Nivelul Legătură de date• 1 Nivelul Fizic

Page 22: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Modelul OSI• Un nivel OSI are un set bine definit de funcŃii de reŃea, iar funcŃiile fiecărui

nivel comunică şi colaborează cu funcŃiile nivelurilor aflate imediatdeasupra şi dedesubtul nivelului respectiv. Fiecare nivel asigură anumiteservicii sau acŃiuni care pregătesc datele pentru a fi transmise în reŃea cătreun alt calculator. Toate cererile sunt transmise de la un nivel la altul prinintermediul interfeŃelor. Fiecare nivel se bazeaza pe activitătile si serviciilenivelului ierarhic inferior. Nivelurile sunt configurate în aşa fel încât fiecaredintre ele se comportă ca si când ar comunica direct cu nivelul echivalentde pe celălalt calculator. Aceasta reprezintă o comunicaŃie logică, sauvirtuală, între nivelurile echivalente.

• Nivelul Aplicatie, cel mai înalt in ierarhia OSI, serveşte drept fereastră princare aplicaŃiile au acces la serviciile de retea. Acest nivel nu oferă serviciialtui nivel şi reprezintă interfaŃa prin care aplicaŃiile în reŃea au acces la componentele retelei.

• Nivelul Prezentare, determină formatul folosit pentru schimbul de date între calculatoarele din reŃea. El poate fi numit şi ‘Traducătorul reŃelei’. Încazul calculatorului emiŃător, acest nivel converteşte datele din formatultransmis de nivelul superior (AplicaŃie), într-un format intermediar, universal recunoscut. În calculatorul receptor, acest nivel converteşte formatulintermediar într-unul care poate fi folosit de nivelul AplicaŃie al calculatoruluirespectiv. De asemenea, acest nivel realizeaza criptarea datelor, modificarea sau conversia setului de caractere, precum şi interpretareacomenzilor grafice.

Page 23: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

• Nivelul Sesiune permite ca două aplicaŃii aflate pe calculatoare diferite săstabilească, să folosească şi să încheie o conexiune numită sesiune.

• Nivelul Transport asigură transportul pachetelor de date la destinaŃie, însuccesiune, fără pierderi şi fără duplicate. Acest nivel reîmpacheteazămesajele, fragmentându-le pe cele de dimensiuni mai mari în mai multesegmente sau concatenînd mai multe pachete mici într-un singursegment. La capătul receptor, nivelul Transport despachetează mesajele, reansamblându-le în forma originală şi transmite de obicei un semnal de confirmare a primirii. În concluzie, nivelul Transport permite controlulfluxului şi participă la rezolvarea problemelor legate de transmisia şirecepŃionarea pachetelor.

• Nivelul ReŃea gestioneaza adresele logice (IP). De asemenea, acest niveldetermină ruta (calea de acces) de la sursă la destinaŃie intr-o inter-reteaSegmentele primite de la nivelul superior se transformă în pachete, prinadăugarea informaŃiilor de adresare, în cazul calculatorului emiŃător şirespectiv, suprimarea acestor informaŃii şi transmiterea datelor niveluluisuperior, în cazul calculatorului receptor.

• Nivelul Legătură de date transmite cadrele de date către nivelul Fizic, celcare realizează transportul şirurilor de biŃi. Un cadru de date este o structura logică, organizată, în care pot fi plasate datele pe mediul de comunicatie La capătul receptor, el împachetează biŃii “bruŃi” sosiŃi de la nivelul Fizic în cadre de date. Acest nivel recunoaste adreselefizice(MAC) si realizeaza comunicatia intr-o retea locala.

Page 24: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Încapsulare şi decapsulare

• La gazda sursa are loc fenomenul de incapsulare. Datelecircula de sus in jos; fiecare nivel primeste o structura de date de la nivelul superior si adauga o zona de informatiespecifica lui, care contine informatii adresate niveluluicorrespondent de la gazda destinatie. Nivelul fizicrealizeaza transportul sirurilor de biti pe mediul de comunicatie. La gazda destinatie are loc fenomenul de decapsulare. Fiecare nivel(cu exceptia nivelui fizic) primeste de la nivelul inferior structura de date adresatalui, extrage informatia adresata lui si transmite restul de date catre nivelul superior. Atunci când pachetul ajunge in sfârsit la nivelul AplicaŃie, informaŃiile de adresare suntcomplet înlaturate, volumul de date recăpatându-şi forma iniŃială, care poate fi interpretată de receptor. Reguliledupa care nivelurile comunica intre ele formeazaprotocolul nivelului respectiv.

Page 25: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

Arhitectura TCP/IP• Dacă modelul OSI este un standard orientativ, modelul TCP/IP este o

arhitectură utilizată de reŃeaua Internet şi de predecesorul ei, ARPANET. Modelul TCP/IP are patru niveluri: AplicaŃie, Transport, Internet, Acces la reŃea. Observăm că el nu conŃine nivelurile sesiune şi prezentare, funcŃiile acestora fiind preluate de către nivelul cel mai înalt.

• Nivelul AplicaŃie conŃine protocoalele (aplicaŃiile ) de nivel înalt, dintre care amintim: TELNET- protocolul de terminal virtual, care permite unui utilizator de pe o maşină să lucreze pe o maşină aflată la distanŃă; FTP – protocolul de transfer de fişiere; SMTP – protocolul de poştă electronică; DNS – protocolul care transformă adresele de reŃea în identificatori; HTTP –protocolul folosit pentru aducerea paginilor de Web.

• Nivelul Transport este proiectat astfel încât să permită conversaŃii între entităŃile pereche ale gazdelor sursă şi destinaŃie. Protocolul TCP (Transmission Control Protocol- protocolul de control al transmisiei), este un protocol sigur, orientat pe conexiune, care permite ca un flux de octeŃi trimişi de la o gazdă să ajungă la gazda destinatar din inter - reŃea fără pierderi de date. Acest protocol fragmentează datele primite de la nivelul superior în segmente pe care le transmite nvelului inferior. La destinaŃie segmentele sunt reasamblate, întrun flux de ieşire care este apoi transmis nivelului superior. Protocolul UDP( User Datagram Protocol – protocolul datagramelor utilizator) este utilizat pentru a trimite mesaje de tipul întrebare-răspuns, fără confirmare, pentru care este mai importantă rapiditatea comunicării decât siguranŃa.

Page 26: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

TCP/IP

• Nivelul ReŃea (Internet) face posibilă transmiterea de pachete între oricare gazde aflate pe oricare reŃea a inter-reŃelei; pachetele circulă independent unele de altele, existând posibilitatea ca pachetele să ajungă la destinaŃie într-o ordine diferită de cea în care au fost transmise, rearanjarea lor în ordinea firească fiind o operaŃie executată de gazda destinaŃie. Analogia cu sistemul poştal este evidentă; când se trimite o scrisoare se indică adresele destinatarului şi expeditorului, fără ca expeditorul să fie interesat prin ce oficii poştale intermediare trece scrisoarea respectivă, până când ajunge la destinatar. La acest nivel funcŃionează protocolul IP (Internet Protocol). La emiŃător, segmentele primite de la nivelul superior sunt transformate în pachete, care conŃin informaŃii superioare de adresare, iar la receptor se efectuează operaŃia inversă.

Page 27: CONCEPTE INTRODUCTIVE DESPRE REłELE DE CALCULATOARE fileÎnesenŃă, o reŃeade calculatorereprezintăo colecŃiede calculatoare autonome, interconectateintreele. Un calculator nuesteautonom

• Nivelul Acces la reŃea cuprinde toate aspectele legate accesul la mediu, transportul pachetelor prin mediul fizic pe care le-am prezentat în cadrul modelului OSI.

• Dacă comparăm modelul OSI cu modelul TCP/IP, observăm atât asemănări cât şi deosebiri. Asemănările sunt:ambele sunt împărŃitepe niveluri; ambele au nivelul aplicaŃie; ambele conŃin niveleletransport şi reŃea care sunt asemănătoare; ambele folosesccomutarea de pachete (şi nu comutarea de circuite) ca tehnologiede transmitere a datelor; la gazda sursă apare fenomenul de încapsulare, iar la gazada de.

• DiferenŃele sunt: TCP/IP include serviciile oferite de nivelurileprezentare şi sesiune ale modelului OSI, în nivelul său aplicaŃie; TCP/IP combină nivelurile OSI legătură de date şi fizic într-un singurnivel; TCP/IP apare mai simplu deoarece are numai patreu niveluri; TCP/IP este o stivă de protocoale utilizată de toate calculatoareleconectate la Internet, pe când modelul OSI este un ghid de lucruorientativ.