M10_12B_Retele de calculatoare .doc

Învăţământul profesional şi tehnic în domeniul TIC

Proiect cofinanţat din Fondul Social European în cadrul POS DRU 2007-2013

Beneficiar – Centrul Naţional de Dezvoltare a Învăţământului Profesional şi Tehnic

str. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureşti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498, vet @ tvet.ro

Reţele de calculatoare

Material de învăţare – partea I

Domeniul: Electronică şi automatizări

Calificarea: Tehnician operator tehnică de calcul

Nivel 3

2009

mailto:[email protected]

AUTOR:

MUNTEA CRISTINA – Profesor de Informatică, definitivat

COORDONATOR:

LADISLAU SEICA - Informatician

CONSULTANŢĂ:

IOANA CÎRSTEA – expert CNDIPT

GABRIELA CIOBANU – expert CNDIPT

ANGELA POPESCU – expert CNDIPT

DANA STROIE – expert CNDIPT

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

2

Cuprins:

I. Introducere....................................................................................................................................6

II. Resurse......................................................................................................................................15Tema 1. Descrierea topologiilor reţelelor de date.....................................................................16

Fişa de documentare 1.1 Transmisia datelor în reţelele de calculatoare...............................16Activitatea de învăţare 1.1.1 Moduri de transmisie a datelor................................................19Activitatea de învăţare 1.1.2 Tehnologii de transmisie a datelor..........................................20Activitatea de învăţare 1.1.3 Structura generală a unui cadru...............................................20Fişa de documentare 1.2 Tipuri de reţele..............................................................................21Activitatea de învăţare 1.2.1 Reţele LAN, MAN, WLAN....................................................25Activitatea de învăţare 1.2.2 Reţele de tip peer-to-peer vs reţele client-server.....................25Fişa de documentare 1.3 Topologii.......................................................................................27Activitatea de învăţare 1.3.1 Topologiile fizice.....................................................................30Activitatea de învăţare 1.3.2 Topologii logice.......................................................................31

Tema 2. Arhitectura reţelelor de calculatoare............................................................................32Fişa de documentare 2.1 Arhitectura Ethernet, Token-Ring, F.D.D.I...................................32Activitatea de învăţare 2.1.1 Arhitectura Ethernet................................................................35Activitatea de învăţare 2.1.2 Arhitectura Token Ring...........................................................36Activitatea de învăţare 2.1.3 Arhitectura F.D.D.I..................................................................37

Tema 3. Standarde Ethernet.......................................................................................................38Fişa de documentare 3.1 Standarde pentru reţele Ethernet....................................................38Activitatea de învăţare 3.1.1 Tehnologiile 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T.........41Activitatea de învăţare 3.1.2 Standarde Ethernet pentru retele fără fir.................................41

Tema 4. Modele de date.............................................................................................................43Fişa de documentare 4.1 Modelul OSI..................................................................................43Activitatea de învăţare 4.1.1 Modelul OSI............................................................................47Activitatea de învăţare 4.1.2 Descrierea modelului OSI.......................................................49Fişa de documentare 4.2 Modelul TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol)..50Activitatea de învăţare 4.2.1 Modelul TCP/IP.......................................................................53Activitatea de învăţare 4.2.2 Descrierea modelului TCP/IP..................................................53

Tema 5. Adresarea IP................................................................................................................55Fişa de documentare 5.1 Structura unei adrese IP.................................................................55Activitatea de învăţare 5.1.1 Adresa fizică şi logică.............................................................57Activitatea de învăţare 5.1.2 Adresarea Ipv4........................................................................57Fişa de documentare 5.2 Clase de adrese IP..........................................................................59Activitatea de învăţare 5.2 Clase de adrese IP.......................................................................61Fişa de documentare 5.3 Adresarea IP în subreţele...............................................................62Activitatea de învăţare 5.3.1 Adresarea IP în subreţele.........................................................66Activitatea de învăţare 5.3.2 Din ce subreţea fac parte?........................................................66Activitatea de învăţare 5.3.3 Subnetarea într-un număr dat de subreţele..............................68

Tema 6 Serviciul de rezolvare a numelui..................................................................................69Fişa de documentare 6.1 Descrierea serviciului DNS...........................................................69Activitatea de învăţare 6.1 Descrierea serviciului DNS........................................................72

Tema 7 Suita de protocoale TCP/IP..........................................................................................73Fişa de documentare 7.1 Protocoale TCP/IP.........................................................................73Activitatea de învăţare 7.1.1 Protocoale TCP/IP...................................................................77Activitatea de învăţare 7.1.2 Recunoaşteţi protocoalele TCP/IP?.........................................77

III. Glosar.......................................................................................................................................79II. Resurse......................................................................................................................................85

3

Tema 7. Componentele fizice ale unei reţele de date....................................................................86Fişa de documentare 7.1.1 Cabluri şi conectori coaxiale..........................................................86

Activitatea de învăţare 7.1.1.1 Cabluri şi conectori coaxiale...............................................88Activitatea de învăţare 7.1.1.2 Cabluri şi conectori coaxiale...............................................89

Fişa de documentare 7.1.2 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair).................................90Activitatea de învăţare 7.1.2.1 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)......................94Activitatea de învăţare 7.1.2.2 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)......................95Activitatea de învăţare 7.1.2.3 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)......................96

Fişa de documentare 7.1.3 Cabluri şi conectori de fibră optică (Fiber Optic)...........................97Activitatea de învăţare 7.1.3 Cabluri şi conectori de fibră (Fiber Optic).............................99

Fişa de documentare 7.2.1: Plăci de reţea................................................................................100Activitatea de învăţare 7.2.1.1 Plăci de reţea......................................................................102Activitatea de învăţare 7.2.1.2 Plăci de reţea......................................................................103

Fişa de documentare 7.2.2: Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei.............104Activitatea de învăţare 7.2.2 Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei......106

Fişa de documentare 7.2.3: Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei...........107Activitatea de învăţare 7.2.3.1 Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei.109Activitatea de învăţare 7.2.3.2 Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei.110Activitatea de învăţare 7.2.3.3 Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei.111

Fişa de documentare 7.2.4: Router (Ruter), legături între reţele.............................................112Activitatea de învăţare 7.2.4 Router (Ruter), legături între reţele......................................114

Fişa de documentare 7.2.5: Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri.................................................................................................................................................115

Activitatea de învăţare 7.2.5 Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri..................................................................................................................................116

Fişa de documentare 7.2.6: Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet................117Activitatea de învăţare 7.2.6.1 Modemul DSL / ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) şi Modemul de cablu (Cable modem)........................................................................120Activitatea de învăţare 7.2.6.2 Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet......121

Fişa de documentare 7.2.7 Echipamente multifuncţionale......................................................122Activitatea de învăţare 7.2.7.1 Echipamente multifuncţionale...........................................123.............................................................................................................................................123.............................................................................................................................................123Activitatea de învăţare 7.2.7.2 Echipamente multifuncţionale...........................................124

Fişa de documentare 7.3: Interconectarea echipamentelor de reţea........................................125Activitatea de învăţare 7.3.1 Interconectarea echipamentelor de reţea..............................129

.................................................................................................................................................129

.................................................................................................................................................129Activitatea de învăţare 7.3.2 Interconectarea echipamentelor de reţea..............................130

Tema 8: Instalarea şi configurarea plăcilor de reţea....................................................................131Fişa de documentare 8.1 Configurarea unei plăci de reţea......................................................131

Activitatea de învăţare 8.1.1 Configurarea unei plăci de reţea............................................132Activitatea de învăţare 8.1.2 Configurarea unei plăci de reţea...........................................134

Fişa de documentare 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE...............................................135Activitatea de învăţare 8.2.1 Configurarea unei conexiuni PPPoE.....................................138Activitatea de învăţare 8.2.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE....................................139

Fişa de documentare 8.3 Configurarea unei conexiuni wireless.............................................140Activitatea de învăţare 8.3.1 Configurarea unei conexiuni wireless...................................144Activitatea de învăţare 8.3.2 Configurarea unei conexiuni wireless..................................145

Tema 9: Instalarea şi configurarea unui router / modem ADSL.................................................146Fişa de documentare 9.1 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL........................146

Activitatea de învăţare 9.1.1 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL..............149

4

Activitatea de învăţare 9.1.2 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL.............150Activitatea de învăţare 9.1.3 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL.............152

Fişa de documentare 9.2 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL...................153Activitatea de învăţare 9.2.1 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL.........157Activitatea de învăţare 9.2.2 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL.........158

Tema 10: Depanarea unei reţele de calculatoare.........................................................................159Fişa de documentare 10 Verificarea şi depanarea reţelelor de date.........................................159

Activitatea de învăţare 10.1 Verificarea şi depanarea reţelelor de date..............................162Activitatea de învăţare 10.2 Verificarea şi depanarea reţelelor de date..............................163

III. Glosar................................................................................................................................166IV. Bibliografie............................................................................................................................173

5

I. Introducere

Materialele de învăţare reprezintă o resursă – suport pentru activitatea de învăţare. Materialul de învăţare are rolul de a conduce elevul la dobândirea competenţelor:

analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date analizează protocolul TCP/IP

Domeniul Electronică şi automatizări

Calificarea Tehnician operator tehnică de calcul

Nivelul de calificare: 3

Materialul cuprinde:

- fişe de documentare

- activităţi de învăţare

- glosar

Prezentul material de învatare se adresează elevilor din cadrul şcolilor liceale, domeniul Electronică şi automatizări, calificarea Tehnician operator tehnică de calcul

Competenţa / Rezultatul învăţării

Teme Elemente componente

1. Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date

Tema1 Descrierea topologiilor reţelelor de date

Fişa de documentare 1.1. – Transmisia datelor în reţelele de calculatoare

Activitatea de învăţare 1.1.1- Moduri de transmisie a datelor

Activitatea de învăţare 1.1.2- Tehnologii de transmisie a datelor

Activitatea de învăţare 1.1.3- Structura generală a unui cadru

6



Fişa de documentare 1.2 -Tipuri de reţele

Activitatea de învăţare 1.2.1- Reţele LAN, MAN, WLAN

Activitatea de învăţare 1.2.2- Reţele de tip peer-to-peer vs reţele client-server

Fişa de documentare 1.3- Topologii

Activitatea de învăţare 1.3.1- Topologii fizice

Activitatea de învăţare 1.3.2 -Topologii logice

Tema 2. Arhitectura reţelelor de calculatoare

Fişa de documentare 2.1- Arhitectura Ethernet, Token-Ring, F.D.D.I

Activitatea de învăţare 2.1.1 -Arhitectura Ethernet

Activitatea de învăţare 2.1.2- Arhitectura Token Ring

Activitatea de învăţare 2.1.3.- Arhitectura F.D.D.I

Tema 3. Standarde Ethernet Fişa de documentare 3.1- Standarde pentru reţele Ethernet

Activitatea de învăţare 3.1.1- Tehnologiile 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T

Activitatea de nvăţare 3.1.2- Standardele Ethernet pentru reţele fără fir

7



Tema 4 Modele de date Fişa de documentare 4.1. – Modelul OSI

Activitatea de învăţare 4.1.1 – Modelul OSI

Activitatea de învăţare 4.1.2 – Descrierea modelului OSI

Fişa de documentare 4.2. – Modelul TCP/IP

Activitatea de învăţare 4.2.1 – Modelul TCP/IP

Activitatea de învăţare 4.2.2 – Descrierea modelului TCP/IP

2. Analizează protocolul TCP/IP

Tema 5 Adresarea IP Fişa de documentare 5.1. –

Structura unei adrese IP Activitatea de învăţare 5.1.1 –

Adresa fizică şi adresa logică Activitatea de învăţare 5.1.2 –

Adresarea Ipv4

Fişa de documentare 5.2. – Clase de adrese IP

Activitatea de învăţare 5.2 – Clase de adrese IP

Fişa de documentare 5.3. – Adresarea IP în subreţele

Activitatea de învăţare 5.3.1 – Adresarea IP în subreţele

Activitatea de învăţare 5.3.2 – Din ce subreţea fac parte?

Activitatea de învăţare 5.3.4 – Subnetarea într-un număr dat de subreţele

Tema 6 Serviciul de rezolvare a numelui Fişa de documentare 6.1. –

Descrierea serviciului DNS

8



Activitatea de învăţare 6.1. - Descrierea serviciului DNS

Tema 7. Suita de protocoale TCP/IP

Fişa de documentare 7.1. – Protocoale TCP/IP

Activitatea de învăţare 7.1.1.- Protocoale TCP/IP

Activitatea de învăţare 7.1.2.-Recunoaşte-ţi protocoalele TCP/IP ?

TemeElemente component

Tema 7Componentele fizice ale unei reţele de date

Fişa de documentare 7.1.1 Cabluri şi conectori coaxiale

Activitatea de învăţare 7.1.1.1 Cabluri şi conectori coaxiale


Fişa de documentare 7.1.2 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)

Activitatea de învăţare 7.1.2.1 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)



Fişa de documentare 7.1.3 Cabluri şi conectori de fibră optică (Fiber Optic)

9



Activitatea de învăţare 7.1.3 Cabluri şi conectori de fibră (Fiber Optic)

Fişa de documentare 7.2.1: Plăci de reţea

Activitatea de învăţare 7.2.1.1 Plăci de reţea


Fişa de documentare 7.2.2: Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei

Activitatea de învăţare 7.2.2 Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei

Fişa de documentare 7.2.3: Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei

Activitatea de învăţare 7.2.3.1 Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei



Fişa de documentare 7.2.4:

10



Router (Ruter), legături între reţele

Activitatea de învăţare 7.2.4 Router (Ruter), legături între reţele

Fişa de documentare 7.2.5: Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri

Activitatea de învăţare 7.2.5 Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri

Fişa de documentare 7.2.6: Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet

Activitatea de învăţare 7.2.6.1 Modemul DSL / ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) şi Modemul de cablu (Cable modem)

Activitatea de învăţare 7.2.6.2 Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet

Fişa de documentare 7.2.7 Echipamente multifuncţionale

Activitatea de învăţare 7.2.7.1 Echipamente multifuncţionale


Fişa de documentare 7.3:

11



Interconectarea echipamentelor de reţea

Activitatea de învăţare 7.3.1 Interconectarea echipamentelor de reţea


Tema 8Instalarea şi configurarea plăcilor de reţea

Fişa de documentare 8.1 Configurarea unei plăci de reţea

Activitatea de învăţare 8.1.1 Configurarea unei plăci de reţea


Fişa de documentare 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE

Activitatea de învăţare 8.2.1 Configurarea unei conexiuni PPPoE


Fişa de documentare 8.3 Configurarea unei conexiuni wireless

Activitatea de învăţare 8.3.1 Configurarea unei conexiuni wireless

Activitatea de învăţare 8.3.2 Configurarea unei conexiuni

12



wireless

Tema 9Instalarea şi configurarea unui router / modem ADSL

Fişa de documentare 9.1 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL

Activitatea de învăţare 9.1.1 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL



Fişa de documentare 9.2 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL

Activitatea de învăţare 9.2.1 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL


Tema 10Depanarea unei reţele de calculatoare

Fişa de documentare 10 Verificarea şi depanarea reţelelor de date

Activitatea de învăţare 10.1 Verificarea şi depanarea reţelelor de date


13

Absolvenţii nivelului 3, liceu, calificarea Tehnician operator tehnica de calcul, vor fi capabili să îndeplinească sarcini cu caracter tehnic de interconectare, punere în funcţiune, configurare şi depanare a echipamentelor de reţea.

Temele din prezentul material de învăţare nu acoperă toate conţinuturile prevăzute în curriculumul pentru modulul Reţele de calculatoare Pentru parcurgerea integrală a modulului în vederea atingerii competenţelor vizate / rezultate ale învăţării profesorul va avea în vedere şi materialul de învăţare Reţele de calculatoare partea II.

14

II. Resurse

Prezentul material de învăţare cuprinde diferite tipuri de resurse care pot fi folosite de elevi:

- fişe de documentare

- activităţi de învăţare

Elevii pot folosi atât materialul prezent (în forma printată) cât şi varianta echivalentă online.

15

Tema 1. Descrierea topologiilor reţelelor de date

Fişa de documentare 1.1 Transmisia datelor în reţelele de calculatoare

Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date

O reţea de calculatoare este alcătuită dintr-un ansamblu de echipamente interconectate între ele prin intermediul unor echipamente de reţea, cu scopul transmisiei de date şi partajării resurselor.

Fig.1.1 Resurse în reţele de calculatoare

O reţea poate partaja diverse tipuri de resurse:

Servicii – cum ar fi imprimarea sau scanarea

Spaţii de stocare pe suporturi externe – cum ar fi hard-diskurile

Aplicaţii – cum ar fi bazele de date

Echipamentele interconectate pot fi sisteme de calcul (desktop sau laptop) sau echipamente periferice (imprimante, scannere etc)

Conectivitatea este asigurată de echipamente de reţea (hub-uri, switch-uri, rutere, puncte de acces wireless)

Transmisia datelor se realizează prin medii de transmisie care pot fi:

Conductoare de cupru – pentru transmisia datelor sub formă de semnale electrice

16

Fibră optică – din fibre de sticlă sau materiale plastice – pentru a transporta datele sub formă de impulsuri luminoase

Medii de transmisie a datelor fără fir – transmit datele sub formă de unde radio sau raze laser - în cadrul conexiunilor fără fir (wireless)

În timpul transmisiei de la un calculator sursă la un calculator destinaţie, datele suferă o serie de modificări:

Înainte de a fi transmise în reţea, datele sunt transformate în flux de caractere alfanumerice, apoi sunt împărţite în segmente, care sunt mai uşor de manevrat şi permit mai multor utilizatori să transmită simultan date în reţea.

Fiecărui segment i se ataşează apoi un antet (header), care conţine o serie de informaţii suplimentare cum ar fi: un semnal de atenţionare, care indică faptul că se transmite un pachet de date; adresa IP a calculatorului-sursă; adresa IP a calculatorului-destinaţie; informaţii de ceas pentru sincronizarea transmisiei) şi un postambul care este de obicei o componentă de verificare a erorilor (CRC). Segmentul, astfel modificat se numeşte pachet, pachet IP sau datagramă

Fiecărui pachet i se ataşează apoi un al doilea antet care conţine adresele MAC ale calculatorului-sursă, respectiv ale calculatorului-destinaţie. Pachetul se transformă astfel în cadru (frame)

START ADRESĂ TIP/LUNGIME DATE CRC STOP

Fig. 1.2. Structura generală a unui cadru

Cadrele circulă prin mediul de transmisie sub formă de şiruri de biţi. Există mai multe tipuri de cadre, în funcţie de standardele folosite la descrierea lor (cadru Ethernet, cadru FDDI, etc.)

Odată ajunse la calculatorul-destinaţie, şirurile de biţi suferă procesul invers de transformare. Li se detaşează antetele, segmentele sunt apoi reasamblate, li se verifică integritatea şi numărul, apoi sunt aduse la o formă care poate fi citită de utilizator.

Procesul de împachetare a datelor se numeşte încapsulare, iar procesul invers, de detaşare a informaţiilor suplimentare se numeşte decapsulare. Trebuie menţionat că în timpul încapsulării, datele propriu-zise rămân intacte.

Sunt definite două tehnologii de transmisie a datelor:

transmisia prin difuzare (broadcast);

transmisia punct-la-punct;

17

Transmisia prin difuzare utilizează de cele mai multe ori un singur canal de comunicaţie care este partajat de toate staţiile din reţea. Orice staţie poate trimite pachete, care sunt primite de toate celelalte staţii, operaţiunea numindu-se difuzare. Staţiile prelucrează numai pachetele care le sunt adresate şi le ignoră pe toate celelalte.În unele reţele cu difuzare este posibilă transmisia simultană de pachete către mai multe staţii conectate la reţea, operaţiune ce poartă numele de trimitere multiplă. Această tehnică se utilizează cu precădere în reţelele de mici dimensiuni, localizate în aceeaşi arie geografică

Transmisia punct-la-punct se bazează pe conexiuni pereche între staţii, cu scopul transmiterii de pachete. Pentru a parcurge traseul de la o sursă la destinaţie într-o reţea de acest tip, un pachet va „călători” prin una sau mai multe maşini intermediare. Pot exista mai multe trasee între o sursă şi o destinaţie motiv pentru care în aceste situaţii este necesară implementarea unor algoritmi specializaţi de dirijare. Tehnica punct-la-punct este caracteristică reţelelor mari.

Cantitatea de informaţie care poate fi transmisă în unitatea de timp este exprimată de o mărime numită lăţime de bandă (bandwidth), şi se măsoară în biţi pe secundă (bps). Adeseori în aprecierea lăţimii de bandă se folosesc

multiplii cum ar fi:

Kbps – kilobiţi pe secundă

Mbps – megabiţi pe secundă

O reţea suportă trei moduri de transmisie a datelor: simplex, half-duplex şi full-duplex

Simplex- întâlnit şi sub numele de transmisie unidirecţională, constă în transmisia datelor într-un singur sens. Cel mai popular exemplu de transmisie simplex este transmisia semnalului de la un emiţător (staţia TV) către un receptor (televizor)

Half-duplex – constă în transmiterea datelor în ambele direcţii alternativ. Datele circulă în acest caz pe rând într-o anumită direcţie. Un exemplu de transmisie half-duplex este transmisia datelor între staţiile radio de emisie-recepţie. Sistemele sunt formate din două sau mai multe staţii de emisie-recepţie dintre care una singură joacă rol de emiţător, în timp ce celelalte joacă rol de receptor

Full-duplex – constă în transmisia datelor simultan în ambele sensuri. Lăţimea de bandă este măsurată numai într-o singură direcţie (un cablu de reţea care funcţionează în full-duplex la o viteză de 100 Mbps are o lăţime de bandă de 100 Mbps). Un exemplu de transmisie full-duplex este conversaţia telefonică.

18

Activitatea de învăţare 1.1.1 Moduri de transmisie a datelor

Competenţa1. Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date

Obiectivul/obiective vizate:

- vei fi capabil să identifici modurile de transmisie a datelor- vei fi capabil să defineşti modurile de transmisie a datelor

Durata: 10 min

Tipul activităţii: Imperechere (Potrivire)

Sugestii : activitatea se desfăşoară individual

Sarcina de lucru: completaţi tabelul cu răspunsul corect dintre cuvintele scrise înclinat pentru enunţurile de mai jos:

modul simplex,modul half-duplex,modul duplex

a. Schimbul de date în ambele direcţii în acelaşi timp.

b. Transferul de date alternativ între cele două echipamente, ambele fiind atât emiţător cât şi receptor dar nu simultan. Astfel când unul din echipamente se găseşte în starea de emisie celălalt se află în starea de recepţie

c. Propagarea informaţiei într-o singură direcţie, un echipament fiind numai emiţător, iar celălalt numai receptor

19

Activitatea de învăţare 1.1.2 Tehnologii de transmisie a datelor



- vei fi capabil să caracterizezi tehnologiile de transmisie a datelor

Durata: 20 min

Tipul activităţii: observare

Sugestii: - activitatea se poate desfăţura desfăşura frontal

Sarcina de lucru: se va urmări o prezentare a cadrului didactic, o prezentare multimedia sau un film despre tehnologiile de transmisie a datelor

Activitatea de învăţare 1.1.3 Structura generală a unui cadru



- vei fi capabil să identifici forma corectă a unui cadru de transmisie a datelor

Durata: 5 min

Tipul activităţii: Împerechere (Potrivire)

Sugestii: activitatea se desfăşoară individual

Sarcina de lucru: Pornind de la macheta structurii generale a unui cadru scrieţi numărul informaţiei corecte corespunzătoare fiecărui loc liber din machetă

1.START, 2. DATE, 3.CRC, 4.TIP/LUNGIME, 5.STOP, 6. ADRESĂ

20

Fişa de documentare 1.2 Tipuri de reţele


O clasificare a retelelor după criteriul răspândirii pe arii geografice, al modului de administrare şi al mediului de transmisie a datelor ar evidenţia, printre altele, următoarele trei tipuri de retele, frecvent întâlnite în documentaţie:

Reţele locale de calculatoare (LAN – Local Area Network)

Reţele de întindere mare (WAN – Wide Area Network))

Reţele fără fir (WLAN – Wireless Local Area Network)

Reţele locale de calculatoare

Fig. 1.3 Reţea locală de calculatoare

Reţeaua locală de calculatoare este o reţea de echipamente interconectate răspândite pe o suprafaţă de mici dimensiuni (încăpere, clădire, grup de clădiri

apropiate).

Conform unor surse, conceptul de LAN face referire la o reţea de calculatoare interconectate şi supuse aceloraşi politici de securitate şi control a accesului la date, chiar dacă acestea sunt amplasate în locaţii diferite (clădiri sau chiar zone geografice). În acest context, conceptul de local se referă mai degrabă la controlul local decât la apropierea fizică între echipamente. Transmisia datelor în reţelele LAN tradiţionale se face prin conductoare de cupru.

Reţelele de întindere mare

O reţea de întindere mare este alcătuită din mai multe reţele locale (LAN-uri) aflate în zone geografice diferite. Reţelele de întindere mare acoperă arii

geografice extinse, o reţea WAN se poate întinde la nivel naţional sau internaţional

21

În mod specific în aceste reţele calculatoarele se numesc gazde (host), termen care se extinde şi la reţelele LAN care fac parte din acestea. Gazdele sunt conectare printr-o subreţea de comunicaţie care are sarcina de a transporta mesajele de la o gazdă la alta. Subreţeaua este formată din două componente distincte: liniile de transmisie şi elementele de comutare. Elementele de comutare, numite generic noduri de comutare, sunt echipamente specializate, folosite pentru a interconecta două sau mai multe linii de transmisie.

Unele reţele WAN aparţin unor organizaţii a căror activitate se desfăşoară pe o arie largă şi sunt private. Cel mai popular exemplu de reţea WAN este Internetul, care este format din milioane de LAN-uri interconectate cu sprijinul furnizorilor de servicii de comunicaţii (TSP-Telecommunications Service Providers).

Fig.1.4. Reţea de întindere mare

Reţele fără fir

Sunt reţele locale în care transmisia datelor se face prin medii fără fir. Într-un WLAN, staţiile, care pot fi echipamente mobile – laptop – sau fixe – desktop -

se conectează la echipamente specifice numite puncte de acces. Staţiile sunt dotate cu plăci de reţea wireless. Punctele de acces, de regulă routere, transmit şi recepţionează semnale radio către şi dinspre dispozitivele wireless ale staţiilor conectate la reţea

Punctele de acces se conectează de obicei la reteaua WAN folosind conductoare de cupru. Calculatoarele care fac parte din WLAN trebuie să se găsească în raza de acţiune a acestor puncte de acces, care variază de la valori de maxim 30 m în interior la valori mult mai mari în exterior, în functie de

tehnologia utilizată.

22

Fig 1.5.Reţea LAN fără fir

Dacă ar fi să clasificăm reţelele după ierarhia pe care o au într-o reţea echipamentele conectate, ar trebui să facem referire la două tipuri de reţele:

Reţele de tip peer-to-peer

Reţele de tip client-server

Într-o reţea peer-to-peer, toate calculatoarele sunt considerate egale (peers), fiecare calculator îndeplineşte simultan şi rolul de client şi rolul de server, neexistînd un administrator responsabil pentru întreaga reţea. Acest tip de reţele sunt o alegere bună pentru mediile în care: există cel mult 10 utilizatori, utilizatorii se află într-o zonă restrânsă, securitatea nu este o problemă esenţială, organizaţia şi reţeaua nu au o creştere previzibilă în viitorul apropiat

Reţelele peer-to-peer au multe neajunsuri:

Nu pot fi administrate centralizat

Nu poate fi asigurată o securitate centralizată, ceea ce înseamnă că fiecare calculator trebuie să folosească măsuri proprii de securitate a datelor

Datele nu pot fi stocate centralizat, trebuie mentinute backup-uri separate ale datelor, iar responsabilitatea cade în sarcina utilizatorilor individuali.

Administrarea reţelelor peer-to-peer este cu atât mai complicată cu cât numărul calculatoarelor interconectate este mai mare

Fig.1.6.Reţea peer-to-peer

23

Într-o retea client-server, informaţiile care trebuie partajate sunt gestionate de un calculator de regulă mai puternic, conectat la reţea , care joacă rol de server. De regulă, serverele sunt specializate (servere dedicate) în efectuarea diferitelor procesări pentru sistemele-client, cum ar fi:

Servere de fişiere şi imprimare – oferă suport sigur pentru toate datele şi gestionează tipărirea la toate imprimantele partajate în reţea

Servere pentru aplicaţii – cum ar fi serverele pentru baze de date

Servere de mail – gestionează mesaje electronice

Servere pentru gestiunea securităţii – asigură securitatea unei reţele locale când aceasta este conectată la o reţea de tipul Internetului – exemple: firewall, proxy-server

Servere pentru comunicaţii – asigură schimbul de informaţii între reţea şi clienţii din afara acesteia

Reţelele client-server se folosesc cu precădere pentru comunicarea de date în reţea, marea majoritate a aplicaţiilor software dezvoltate au la bază acest model. Printre avantajele reţelelor de tip client-server se numără: administrarea centralizată, administratorul de reţea fiind cel asigură back-up-urile de date, implementează măsurile de securitate şi controlează accesul utilizatorilor la resurse, funcţionarea cu sisteme-client de capabilităţi diverse, securitate ridicată a datelor, controlul accesului exclusiv la resurse a clientilor autorizaţi, intretinere usoară

Fig.1.7 Reţea client-server

Reţelele hibride – sunt o combinaţie a modelului client-server cu modelul peer-to-peer Staţiile (peers) depozitează resursele partajate iar serverul păstrează informaţii în legătură cu staţiile ( adresa lor, lista resurselor deţinute de acestea) şi răspunde la cererea de astfel de informaţii. Un exemplu de serviciu oferit de o astfel de reţea este descărcarea de fişiere de pe site-urile torrent.

24

Activitatea de învăţare 1.2.1 Reţele LAN, MAN, WLAN

Competenţa1: Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date


- vei fi capabil să defineşti tipurile de reţele - vei fi capabil să identifici tipurile de reţele

Durata: 40 de min

Tipul activităţii: metoda grupurilor de experţi

Sugestii: elevii se vor împărţi in 3 grupe

Pentru realizarea activităţii consultaţi Fişa de documentare 1.2 precum şi sursele de pe Internet.

Sarcina de lucru: Fiecare grupă trebuie să trateze una din următoarele teme LAN, WAN, WLAN (20 min). După ce aţi devenit experţi în tema dată se reoganizează grupele astfel încât in grupele nou formate să existe cel puţin o persoană din fiecare grupă iniţială. Timp de 20 minute veţi impărţi colegilor din grupa nouă cunosţinţele acumulate la pasul anterior.

Activitatea de învăţare 1.2.2 Reţele de tip peer-to-peer vs reţele client-server

Competenţa1 Analizează arhitectura şi standardele reţelelor de date


- să explici conceptul de reţea peer-to-peer şi client server- să identifici diferenţele între cele două- să utilizezi terminologia ştiinţifică corect

Durata: 20 min

Tipul activităţii: joc de rol

Sugestii: activitatea se va desfăşura pe grupe formate din 3 elevi

Sarcina de lucru: În această activitate trebuie să jucaţi un rol în cadrul unei situaţii imaginare în care prima persoana este un calculator care nu face parte dintr-o reţea şi

25

care doreşte să facă parte dintr-o reţea de calculatoare, fie peer-to-peer, fie client server, a 2-a un calculator dintr-o reţea peer-to-peer, iar a 3-a persoană un calculator din reţea client- server

Rolul calculatorului fără reţea: să pună întrebări celorlalţi despre informaţii legate de reţeaua din care fac parte (definire, avantaje, comunicarea între calculatoare, componenţă). Iar la final să ia decizia din care reţea doreşte să facă parte pe baza răspunsurilor colegilor

Rolul celorlalte două calculatoare: este de a răspunde corect la cerinţele primului calculator, dar in acelaşi timp având grijă să prezinte dezavantajele comparativ cu avantajele oferite de reţeaua din care fac parte.

26

Fişa de documentare 1.3 Topologii


Topologia este un termen care desemnează maniera de proiectare a unei reţele. Există două tipuri de topologii: topologia fizică şi topologia logică

Topologia logică descrie metoda folosită pentru transferul informaţiilor de la un calculator la altul.

Cele mai comune două tipuri de topologii logice sunt broadcast şi pasarea jetonului (token passing)

Într-o topologie broadcast, o staţie poate trimite pachete de date în reţea atunci când reţeaua este liberă (prin ea nu circulă alte pachete de date). În caz contrar, staţia care doreşte să transmită aşteaptă până reţeaua devine liberă. Dacă mai multe staţii încep să emită simultan pachete de date în reţea, apare fenomenul de coliziune. După apariţia coliziunii, fiecare staţie aşteaptă un timp (de durată aleatoare), după care începe din nou să trimită pachete de date. Numărul coliziunilor într-o reţea creşte substanţial odată cu numărul de staţii de lucru din reţeaua respectivă, şi conduce la încetinirea proceselor de transmisie a datelor în reţea, iar dacă traficul depăşeşte 60% din lăţimea de bandă, reţeaua este supraîncărcată şi poate intra în colaps.

Pasarea jetonului controlează accesul la reţea prin pasarea unui jeton digital secvenţial de la o staţie la alta. Când o staţie primeşte jetonul, poate trimite date în reţea. Dacă staţia nu are date de trimis, pasează mai departe jetonul următoarei staţii şi procesul se repetă.

Topologia fizică defineşte modul în care calculatoarele, imprimantele şi celelalte echipamente se conectează la reţea .

Topologii fizice fundamentale sunt : magistrală, inel, stea, plasă (mesh), arbore

Topologia magistrală

Foloseşte un cablu de conexiune principal, la care sunt conectate toate calculatoarele. Cablul principal are la capete instalate capace (terminatoare)

care previn fenomenul de reflexie a semnalelor, fenomen care poate genera erori în transmisia datelor.

Topologia magistrală

27

Topologia inel

Într-o topologie inel (ring), fiecare dispozitiv este conectat la următorul, de la primul până la ultimul, ca într-un lanţ

Topologia inel

Topologia stea

Are un punct de conectare central, care este de obicei un echipament de retea, precum un hub, switch sau router. Fiecare staţie din reţea se conectează la

punctul central prin câte un segment de cablu, fapt care conferă acestei topologii avantajul că se depanează uşor. Dacă un segment de cablu se defectează, acest defect afectează numai calculatorul la care este conectat, celelalte staţii rămânând operaţionale

Topologia stea

Topologia plasă (mesh)

Într-o topologie mesh, fiecare echipament are conexiune directă cu toate celelalte. Dacă unul din cabluri este defect, acest defect nu afectează toată

reţeaua ci doar conexiunea dintre cele două staţii pe care le conectează. Altfel spus, dacă o parte a infrastructurii de comunicaţie sau a nodurilor devine nefuncţională, se găseşte oricând o nouă cale de comunicare.

Topologia plasă (mesh)

28

Topologia arbore (tree)

Combină caracteristicile topologiilor magistrală şi stea. Nodurile sunt grupate în mai multe topologii stea, care, la rândul lor, sunt legate la un cablu central.

Topologia arbore (tree)

29

Activitatea de învăţare 1.3.1 Topologiile fizice



- vei fi capabil să identifici topologiile fizice- vei fi capabil să defineşti topologiile fizice (stea, inel, magistrală, arbore, plasă)

Durata: 10 min


Sugestii: activitatea se desfăşoară individual

Sarcina de lucru : completaţi tabelul cu litera corespunzătoare figurii corecte pentru enunţurile de mai jos:

A B C D E

1. Combină caracteristicile topologiilor magistrală şi stea. Nodurile sunt grupate în mai multe topologii stea, care, la rândul lor, sunt legate la un cablu central.

2. În această topologie fiecare dispozitiv este conectat de următorul, de la primul până la ultimul, ca într-un lanţ de interconectare

3. Această topologie foloseşte un singur cablu de conexiune principal iar dispozitivele din reţea sunt conectate toate la această conexiune

4. În această topologie toate cablurile de conexiune ale dispozitivelor sunt legate la un dispozitiv central (denumit concentrator). De regulă, acest concentrator este un hub sau un switch.

5. În acestă topologie, fiecare echipament are conexiune directă cu toate celelalte

30

Activitatea de învăţare 1.3.2 Topologii logice



- vei fi capabil să prezinţi topologiile logice

Durata: 50 min

Tipul activităţii: Rezumare

Sugestii: - activitatea se desfăşoară individual sau pe grupe de 2-3 elevi

- se poate utiliza fişa de documentare 1.3

Sarcina de lucru: Pornind de la titlul activităţii „topologii logice” consultaţi fişa de documentare 1.3, sursele de pe Internet şi realizati un rezumat pe baza următoarele idei:

- definiţia topologiei logice

- tipurile de topologii logice

- decrierea topologiilor logice.

31

Tema 2. Arhitectura reţelelor de calculatoare

Fişa de documentare 2.1 Arhitectura Ethernet, Token-Ring, F.D.D.I


Arhitecturile pentru LAN descriu atât topologiile fizice cât şi pe cele logice folosite într-o reţea

Arhitectura Ethernet

Ethernet este denumirea unei familii de tehnologii de reţele de calculatoare, bazate pe transmisia cadrelor (frames) şi utilizate la implementarea reţelelor locale de tip LAN. Ethernetul se defineşte printr-un şir de standarde pentru cablare şi semnalizare aparţinând primelor două nivele din Modelul de Referinţă OSI - nivelul fizic şi legătură de date.

Arhitectura Ethernet foloseste:

o topologie logică de tip broadcast si o topologie fizică de tip magistrală sau stea. Vitezele de transfer standard sunt de 10 Mbps si 100 Mbps, iar noile standarde specifice pentru arhitectura Gigabit Ethernet permit viteze de până la

1000 Mbps.

metoda de control a accesului CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detection = Acces multiplu cu detecţia purtătoarei şi coliziunii) .

Conform acestei metode, dacă o staţie din reţea doreste să transmită date trebuie ca înainte să “asculte” mediul de transmisie, proces similar cu a aştepta tonul înainte de a forma un număr pe linia telefonică. Dacă nu detectează nici un alt semnal, atunci poate să trimită datele. Dacă nici una din celelalte staţii conectate la reţea nu transmite date în acel moment, datele transmise vor ajunge în sigurantă la calculatorul destinatie, fără nici o problemă. Dacă, însă, în acelaşi moment cu primul calculator, şi alt calculator din reţea decide că mediul de transmisie este liber şi transmite datele în acelasi moment cu primul, va avea loc o coliziune. Prima staţie din reţea care a depistat coliziunea, adică dublarea tensiunii pe mediul de transmisie, va transmite către toate statiile un semnal de jam, care le avertizează să oprească transmisia şi să execute un algoritm de încetare a comunicaţiei pentru un timp (backoff algorithm). Acest algoritm generează un timp aleator de una, două milisecunde sau chiar mai scurt, de circa o miime de secundă, interval de timp după care staţiile să reînceapă transmisia. Algoritmul este repetat ori de câte ori apare o coliziune în reţea.

cablu torsadat sau fibre optice ca mediu de transmisie a datelor

cadrul Ethernet al cărui structură este ilustrată mai jos:

32

http://ro.wikipedia.org/wiki/OSI

http://ro.wikipedia.org/wiki/LAN

http://ro.wikipedia.org/wiki/Re%C5%A3ea_de_calculatoare

PRE START A D A S TIP/LUNGIME DATE CRC

7 byte 1 byte 6 byte 6 byte 4 byte 46-1500 byte 4 byte

Fig.2.1. Structura unui cadru Ethernet

PRE - Preambulul constă într-o secvenţă alternantă de 1 şi 0 ce indică staţiilor receptoare sosirea unui cadru START - Delimitatorul de start al cadrului - conţine o secvenţă alternantă de 1 şi 0 şi care se termină cu doi de 1 consecutivi, indicând faptul că următorul bit constituie începutul primului octet din adresa destinaţie ; AD - Adresa destinaţie - identifică staţia ce trebuie să recepţioneze cadrul. AS -Adresa sursă - adresa staţiei ce a emis cadrul ; TIP/LUNGIME- indică numărul de biţi de date conţinuţi în câmpul de date al cadrului. DATE - o secvenţă de date de maxim 1500 de octeţi. Dacă lungimea cadrului de date este inferioară valorii de 46 de octeţi, este nevoie să se completeze restul biţilor până se ajunge la valoarea minimă impusă de standard (tehnică cunoscută sub numele de padding) ; CRC - semnalizează apariţia unor eventuale erori în cadrul de transmisie.

Arhitectura Ethernet ste o arhitectură populară deoarece oferă echilibru între viteză, preţ şi instalare facilă.

Arhitectura Token Ring

Este integrată în sistemele mainframe, dar şi la conectarea calculatoarelor personale în retea. Foloseşte o tehnologie fizică stea-cablată inel numită Token Ring. Astfel, văzută din exterior reţeaua pare a fi proiectată ca o stea, calculatoarele fiind conectate la un hub central, numit unitate de acces multiplu (MSAU- Multi Station Access Unit), iar în interiorul echipamentului cablajul formează o cale de date circulară, creând un inel logic.

Fig.2.2. Arhitectura Token-Ring

33

MSA

Arhitectura foloseşte topologia logică de pasare a jetonului. Inelul logic este creat astfel de jetonul care se deplasează printr-un port al MSAU către un calculator. Dacă respectivul calculator nu are date de transmis, jetonul este trimis înapoi către MSAU şi apoi pe următorul port către următorul calculator. Acest proces continuă pentru toate calculatoarele, dând astfel impresia unui inel fizic.

Foloseşte ca mediu de transmisie a datelor cablul torsadat, cablul coaxial sau fibra optică

Arhitectura FDDI (Fiber Distributed Data Interface), bazată pe topologia logică Token Ring, foloseşte fibra optică şi funcţionează pe o topologie fizică de tip inel dublu. Inelul dublu este alcătuit dintr-un inel principal, folosit pentru transmiterea datelor, şi un inel secundar, folosit în general pentru back-up (linie de siguranţă). Prin aceste inele, traficul se desfăşoară în sensuri opuse. În mod normal, traficul foloseşte doar inelul primar. În cazul în care acesta se defectează, datele o să circule în mod automat pe inelul secundar în directie opusă. Un inel dublu suportă maxim 500 de calculatoare pe inel. Lungimea totală a fiecărui inel este de 100 km şi se impune amplasarea unui repetor care să regenereze semnalele la fiecare 2 km. Inelul principal oferă rate de transfer de până la 100 Mbps, iar dacă cel de-al doilea inel nu este folosit pentru backup, capacitatea de transmisie poate fi extinsă până la 200 Mbps.

În FDDI se întâlnesc două categorii de staţii, fiecare având două porturi prin care se conectează la cele două inele:

staţii de clasă A, ataşate ambelor inele

staţii de clasă B ataşate unui singur inel

Fig.2.3. Reţea FDDI

34

Activitatea de învăţare 2.1.1 Arhitectura Ethernet



- vei fi capabil să analizezi arhitectura Ethernet

Durata: 40 min

Tipul activităţii: Harta tip pânză de păianjen

Sugestii : activitatea se poate desfăşura individiual sau pe grupe (2-3 elevi)

Sarcina de lucru: Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Arhitectura Ethernet şi organizaţi informaţiile obţinute după modelul următor:

35

ARHITECTURA ETHERNET

DEZVOLTATĂ DE:DEZVOLTATĂ DE:

TOPOLOGII UTILIZATETOPOLOGII UTILIZATE

MEDIU DE TRANSMISIEMEDIU DE TRANSMISIE

STRUCTURA CADRULUI ETHERNET

STRUCTURA CADRULUI ETHERNET

METODA DE CONTROL A ACCESULUI


Activitatea de învăţare 2.1.2 Arhitectura Token Ring



- vei fi capabil să analizezi arhitectura Token Ring

Durata: 40 min


Sugestii: activitatea se poate desfăşura individiual sau pe grupe (2-3 elevi)

Sarcina de lucru Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Arhitectura Token Ring şi organizaţi informaţiile obţinute după modelul următor:

36

ARHITECTURA TOKEN RING

FOLOSITĂ ÎN :FOLOSITĂ ÎN : TOPOLOGII UTILIZATETOPOLOGII UTILIZATE

MEDIU DE TRANSMISIEMEDIU DE TRANSMISIE

MODUL DE REPREZENTAREMODUL DE REPREZENTARE



Activitatea de învăţare 2.1.3 Arhitectura F.D.D.I



- vei fi capabil să descrii arhitectura F.D.D.I

Durata: 20 min

Tipul activităţii: observare

Sugestii: activitatea se poate desfăşura frontal

Sarcina de lucru: se va urmări prezentarea realizată de cadrul didactic sau o prezentare multimedia, eventual un film despre arhitectura FDDI.

37

Tema 3. Standarde Ethernet

Fişa de documentare 3.1 Standarde pentru reţele Ethernet


Standardizarea asigură compatibilitatea echipamentelor care folosesc aceeaşi tehnologie. Există numeroase organizaţii de standardizare, care se ocupă cu crearea de standarde pentru reţelele de calculatoare.

IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers) este o asociaţie profesională tehnică nonprofit fondată în 1884, formată din peste 3777000 de membrii din 150 de tări, cu ocupaţii diferite – ingineri, oameni de ştiinţă, studenţi. IEEE este foarte cunoscut pentru dezvoltarea standardelor pentru industria calculatoarelor şi electronicelor în particular.

Pentru a asigura compatibilitatea echipamentelor într-o retea Ethernet, IEEE a dezvoltat o serie de standarde recomandate producătorilor de echipamente Ethernet. Au fost elaborate astfel:

Standarde pentru reţele cu cabluri

Standarde pentru reţele fără fir

Standarde pentru reţele cu cabluri

În cazul retelelor cu arhitectură Ethernet şi mediu de transmisie a datelor prin cablu, a fost elaborat standardul IEEE 802.3

Au fost implementate o serie de tehnologii care respectă standardul Ethernet 802.3. dintre acestea cele mai comune sunt: 10BASE-T, 100 BASE-TX (cunoscută şi sub numele de Fast Ethernet deoarece dezvoltă o lăţime de bandă mai mare decât precedenta), 1000BASE-T (cunoscută şi sub numele de Gigabit Ethernet), 10BASE-FL, 100BASE-FX, 1000BASE-SX, 1000BASE-LX

Numărul din partea stângă a simbolului ilustrează valoarea în Mbps a lăţimii de bandă a aplicaţiei

Termenul BASE ilustrează faptul că transmisia este baseband – întreaga lăţime de bandă a cablului este folosită pentru un singur tip de semnal

Ultimele caractere se referă la tipul cablului utilizat ( T-indică un cablu torsadat, F ,L si S indică fibra optică)

38

Avantajele şi dezavantajele tehnologiilor Ethernet dezvoltate în medii de transmisie prin cablu sunt ilustrate în tabela de mai jos:

Tehnologia Avantaje Dezavantaje

10BASE-T Costuri de instalare mici în comparaţie cu fibra optică

Sunt mai uşor de instalat decât cablurile coaxiale

Echipamentul şi cablurile sunt usor de îmbunătăţit

Lungimea maximă a unui segment de cablu este de doar 100 m

Cablurile sunt susceptibile la interferenţe electromag-netice

100BASE-TX Costuri de instalare mici în comparaţie cu fibra optică

Sunt mai uşor de instalat decât cablurile coaxiale

Echipamentul şi cablurile sunt usor de îmbunătăţit

Lătimea de bandă este de 10 ori mai mare decât în cazul tehnologiilor 10BASE-T


Cablurile sunt susceptibile la interferenţe electromag.-netice

1000BASE-T Lătimea de bandă de până la 1 GB

Suportă interoperabilitatea cu 10BASE-T si cu 100BASE-TX


Cablurile sunt susceptibile la interferenţe electromag-netice

Cost ridicat pentru plăci de reţea si switch-uri Gigabit Ethernet

Necesită echipament su-plimentar

39

Standarde Ethernet pentru reţele fără fir

În cazul reţelelor cu arhitectură Ethernet şi mediu de transmisie a datelor fără fir, IEEE a elaborat standardul IEEE 802.11 sau Wi-Fi. Acesta este compus dintr-un grup de standarde , pentru care sunt specificate frecvenţa semnalelor de transmisie radio, lăţimea de bandă , raza de acoperire şi alte capabilităţi :

Lătime bandă FrecventăRaza de actiune

Interoperabilitate

IEEE 802.11a Până la 54 Mbps

5 GHz 45,7 m

Incompatibil cu IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n

IEEE 802.11b Până la 11 Mbps

2,4 GHz 91 mCompatibil cu IEEE 802.11g

IEEE 802.11g Până la 54 Mbps

2,4 GHz 91 mCompatibil cu IEEE 802.11b

IEEE 802.11n Până la 540 Mbps

2,4 GHZ 250 mCompatibil cu

IEEE 802.11b și cu IEEE 802.11g

40

Activitatea de învăţare 3.1.1 Tehnologiile 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T



- vei fi capabil să prezinţi tehnologiile Ethernet

Durata: 30 min

Tipul activităţii: Problematizare

Sugestii: activitatea se va desfăşura individual

Sarcina de lucru: În cadrul şcolii în care învăţaţi se primeşte un laborator nou de calculatoare cu plăci de reţea de 1GB/s. Ce tehnologie Ethernet se poate utiliza pentru a realiza reţeaua de calculatoare. Motivaţi alegerea!

Activitatea de învăţare 3.1.2 Standarde Ethernet pentru retele fără fir



- vei fi capabil să identifici grupul de standarde Ethernet pentru reţele fără fir (standard IEEE 802.11),

Durata: 20 min


Sugestii: activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-3 elevi)

Sarcina de lucru: completaţi tabelul cu litera corespunzătoare valorii răspunsului corect:

41

până la 54 Mbps, până la 11 Mbps, până la 540 Mbps, 5 GHz, 2,4 GHz, 45,7 m, 91 m, 250 m

A B C D E F G H

IEEE 802.11a IEEE 802.11b IEEE 802.11g IEEE 802.11n

Lăţime bandă

Frecvenţă

Raza de acţiune

42

Tema 4. Modele de date

Fişa de documentare 4.1 Modelul OSI


Modul de comunicare în reţea a două calculatoare respectă următorul principiu: nivelul n al unui calculator nu poate comunica direct cu nivelul n al altui calculator ci doar prin nivelul inferior. Prin urmare, se presupune că regulile folosite în comunicare se numesc protocoale de nivel n.

Conceptul de model de date a fost implementat cu scopul de a separa funcţiile protocoalelor de comunicaţie pe niveluri uşor de administrat şi de înţeles, astfel

încât fiecare nivel să realizeze o funcţie specifică în procesul de comunicare în reţea. Conceptul de nivel este folosit pentru a descrie acţiunile şi procesele ce apar în timpul transmiterii informaţiilor de la un calculator la altul.

Într-o reţea, comunicarea are loc prin transferul de informaţii de la un calculator-sursă spre un calculator-destinaţie. Informaţiile care traversează reţeaua sunt referite ca date, pachete sau pachete de date.

Modelul OSI (Open Systems Interconnect)

A fost creat de Organizaţia Internaţională de Standardizare (International Standards Organization - ISO ) cu scopul de a standardiza modul în care echipamentele comunică în reţea, şi a fost definit în standardul ISO 7498-1 . Modelul OSI are 7 niveluri şi este cel mai frecvent utilizat de producătorii de echipamente de reţea.

În modelul OSI, la transferul datelor, se consideră că acestea traversează virtual de sus în jos nivelurile modelului OSI al calculatorului sursă şi de jos în sus nivelurile modelului OSI al calculatorului destinaţie.

43

Nivelul Aplicaţie asigură interfaţa cu aplicaţiile utilizator şi transferul informaţional între programe. La acest nivel se defineşte accesul aplicaţiilor la serviciile de

reţea şi implicit comunicaţia între două sau mai multe aplicaţii.

Nivelul Prezentare se ocupă de sintaxa şi semantica informaţiilor transmise între aplicaţii sau utilizatori. La acest nivel se realizează conversia datelor din formatul abstract al aplicaţiilor în format acceptat de reţea, compresia şi criptarea datelor

pentru a reduce numărului de biţi ce urmează a fi transmişi, redirecţionarea datelor pe baza de cereri.

Nivelul Sesiune asigură stabilirea, gestionarea şi închiderea sesiunilor de comunicaţie între utilizatorii de pe două staţii diferite. Prin sesiune se înţelege dialogul între două sau mai multe entităţi. Nivelul sesiune sincronizează dialogul

între nivelurile sesiune ale entităţilor şi gestionează schimbul de date între acestea. În plus, acest nivel oferă garanţii în ceea ce priveşte expedierea datelor, clase de servicii şi raportarea erorilor. În câteva cuvinte, acest nivel poate fi asemuit cu dialogul uman.

Nivelul Transport este nivelul la care are loc segmentarea şi reasamblarea datelor. El furnizează un serviciu pentru transportul datelor către nivelurile

superioare, şi în special caută să vadă cât de sigur este transportul prin reţea. Nivelul transport oferă mecanisme prin care stabileşte, întreţine şi ordonă închiderea circuitelor virtuale; detectează “căderea” unui transport şi dispune refacerea acestuia; controlează fluxul de date pentru a preveni rescrierea acestora. Sarcina principală a nivelului transport este aceea de refacere a fluxului de date la destinaţie, deoarece datele sunt fragmentate în segmente mai mici, cu rute diferite prin reţeaua de comunicaţii.

În cazul utilizării protocolului IP pe nivelul reţea, sunt disponibile două protocoale la nivelul transport:

TCP, Transmision Control Protocol este un protocol bazat pe conexiune, în care pentru fiecare pachet transmis se aşteaptă o confirmare din partea echipamentului de destinaţie. Transmisia următorului pachet nu se realizează dacă nu se primeşte confirmarea pentru pachetul transmis anterior. UDP, User Datagram Protocol este folosit în situaţiile în care eficienţa şi viteza transmisiei sunt mai importante decât corectitudinea datelor, de exemplu în reţelele multimedia, unde pentru transmiterea către clienţi a informaţiilor de voce sau imagine este mai importantă viteza (pentru a reduce întreruperile în transmisie) decât calitatea. Este un protocol fără conexiuni, semnalarea erorilor sau reluărilor fiind asigurată de nivelul superior, iar datele transmise nu sunt segmentate.

Nivelul Reţea Este unul dintre cele mai complexe niveluri; asigură conectivitatea şi selecţia căilor de comunicaţie între două sisteme ce pot fi localizate în zone

geografice diferite. La acest nivel, se evaluează adresele sursă si destinaţie si se fac translatările necesare între adrese logice (IP) şi fizice (MAC). Funcţia principală a acestui nivel constă în dirijarea pachetelor între oricare două noduri de reţea. Cu alte cuvinte, nivelul reţea realizează „rutarea” (direcţionarea) pachetelor de date prin infrastructura de comunicaţii, această operaţie fiind efectuată la nivelul fiecărui nod de

44

comunicaţie intermediar. Nivelul reţea asigură interfaţa între furnizorul de servicii şi utilizator, serviciile oferite fiind independente de tehnologia subreţelei de comunicaţie.

Nivelul Legăturii de date gestionează transmisia biţilor de date, organizaţi în cadre, fără erori nedetectate, relativ la o anumită linie de transmisie. Schimbul de

cadre între sursă şi destinatar presupune trimiterea secvenţială a acestora urmată de cadre de confirmare a recepţiei. Principalele atribuţii ale acestui nivel au în vedere controlul erorilor, controlul fluxului informaţional şi gestiunea legăturii.

Acest nivel este format din două subnivele:

- MAC (Medium Access Control) – control al accesului la mediu

- LLC (Logical Link Control) – legatura logică de date

Nivelul Fizic, este nivelul la care biţii sunt transformaţi în semnale (electrice, optice) Standardele asociate nivelului fizic conţin specificaţii electrice (parametrii

de semnal, proprietăţi ale mediului de comunicaţie) şi mecanice (conectică, cabluri). Ca atribuţii nivelul fizic se ocupă de codarea şi sincronizarea la nivel de bit, delimitând lungimea unui bit şi asociind acestuia impulsul electric sau optic corespunzător canalului de comunicaţie utilizat. La acest nivel se definesc:

tipul de transmitere şi recepţionare a şirurilor de biţi pe un canal de comunicaţii

topologiile de reţea

tipurile de medii de transmisiune : cablu coaxial, cablu UTP, fibră optică, linii închiriate de cupru etc.

modul de transmisie: simplex, half-duplex, full-duplex

standardele mecanice şi electrice ale interfeţelor

este realizată codificarea şi decodificarea şirurilor de biţi

este realizata modularea şi demodularea semnalelor purtătoare (modem-uri).

Modelul OSI Nivelul Descriere

Aplicaţie 7 Asigură interfaţa cu utilizatorul

Prezentare 6 Codifică şi converteşte datele

Sesiune 5 Construieşte, gestionează şi închide o conexiune între o aplicaţie locală şi una la distanţă

Transport 4 Asigură transportul sigur şi menţine fluxul de

45

date dintr-o reţea

Reţea 3 Asigură adresarea logică şi domeniul de rutare

Legătură de date 2 Pachetele de date sunt transformate în octeţi şi octeţii în cadre.

Asigură adresarea fizică şi procedurile de acces la mediu

Fizic 1 Mută şiruri de biţi între echipamente

Defineşte specificaţiile electrice şi fizice ale echipamentelor

46

Activitatea de învăţare 4.1.1 Modelul OSI

Competenţa 2. Analizează protocolul TCP/IP


- vei fi capabil să enumeri nivelele modelui OSI- vei fi capabil să defineşti nivelele modelui OSI

Durata: 10 min

Tipul activităţii: Imperechere

Sugestii: activitatea se va va desfăşura individual

Sarcina de lucru completaţi tabelul cu numărul şi denumirea nivelului dintre cuvintele scrise înclinat corespunzătoare fiecărui enunţ:

Fizic, Legătură de date, Reţea, Transport, Sesiune, Prezentare, Aplicaţie, 1,2,3, 4, 5, 6,7

Modelul OSI(Denumirea) Nivelul (Nr.)

Descriere

Codifică şi converteşte datele

Construieşte, gestionează şi închide o conexiune între o aplicaţie locală şi una la distanţă

Mută şiruri de biţi între echipamente

Defineşte specificaţiile electrice şi fizice ale echipamentelor

Asigură adresarea logică şi domeniul de rutare

Asigură interfaţa cu utilizatorul

Asigură transportul sigur şi menţine fluxul de date dintr-o reţea

Pachetele de date sunt transformate în octeţi şi octeţii în cadre.

47

Asigură adresarea fizică şi procedurile de acces la mediu

48

Activitatea de învăţare 4.1.2 Descrierea modelului OSI



- vei fi capabil să analizezi fiecare nivel al modelui OSI

Durata: 40 min



Sarcina de lucru Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Modelul OSI şi organizaţi informaţiile obţinute după modelul următor:

49

MODELUL OSI

FIZICFIZIC REŢEAREŢEA

SESIUNESESIUNE

PREZENTAREPREZENTARE

APLICAŢIEAPLICAŢIE

TRASPORTTRASPORT

LEGĂTURĂ DE DATE

LEGĂTURĂ DE DATE

Fişa de documentare 4.2 Modelul TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol)


Modelul de referinţă TCP/IP a fost creat de cercetătorii din U.S.Department of Defense (DoD), este folosit pentru a explica suita de protocoale TCP/IP, şi are 4 niveluri:

Protocoalele de nivel Aplicaţie oferă servicii de reţea aplicaţiilor utilizator cum ar fi browserele web şi programele de e-mail. Câteva exemple de protocoale definite la acest nivel sunt TELNET, FTP, SMTP, DNS, HTTP

Protocoalele la nivel Transport oferă administrarea de la un capăt la altul a transmisiei de date. Una din funcţiile acestor protocoale este de a împărţi datele în segmente mai mici pentru a fi transportate uşor peste reţea. La nivelul

Transport funcţionează protocoalele TCP(Transmission Control Protocol) şi UDP(User Datagram Protocol) Acest nivel oferă servicii de transport între sursă şi destinaţie, stabilind o conexiune logică între sistemul emiţător şi sistemul receptor din reţea

Protocoalele la nivel Internet operează la nivelul trei (începând de sus) al modelului TCP/IP. Aceste protocoale sunt folosite pentru a oferi conectivitate între staţiile din reţea. La nivelul Internet funcţionează protocolul IP (Internet

Protocol) Nivelul Internet are rolul de a permite sistemelor gazdă să trimită pachete în orice reţea şi să asigure circulaţia independentă a pachetelor până la destinaţie. Pachetele de date pot sosi într-o ordine diferită de aceea în care au fost transmise, rearanjarea lor în ordine fiind sarcina nivelurilor superioare

Protocoalele de nivel Acces reţea descriu standardele pe care staţiile le folosesc pentru a accesa mediul fizic. Standardele şi tehnologiile Ethernet IEEE 802.3, precum şi CSMA/CD şi 10BASE-T sunt definite pe acest nivel. Nivelul Acces

reţea – se ocupă de toate conexiunile fizice pe care trebuie să le străbată pachetele IP pentru a ajunge în bune condiţii la destinaţie.

Cele patru niveluri realizează funcţiile necesare pentru a pregăti datele înainte de a fi transmise pe reţea. Un mesaj porneşte de la nivelul superior (nivelul Aplicaţie) şi traversează de sus în jos cele patru niveluri până la nivelul inferior (nivelul Acces reţea). Informaţiile din header sunt adăugate la mesaj în timp de acesta parcurge fiecare nivel, apoi mesajul este transmis. După ce ajunge la destinaţie, mesajul traversează din nou,

50

de data aceasta de jos în sus fiecare nivel al modelului TCP/IP. Informaţiile din header care au fost adăugate mesajului sunt înlăturate în timp ce acesta traversează nivelurile destinaţie.

Modelul TCP/IP Stratul Descriere

Aplicaţie 4 La acest nivel funcţionează protocoalele la nivel înalt ( SMTP şi FTP)

Transport 3 La acest nivel are loc controlul de debit/flux şi funcţionează protocoalele de conexiune

Internet 2 La acest nivel are loc adresarea IP

Acces reţea 1 La acest nivel are loc adresarea după MAC şi componentele fizice ale reţelei

Dacă am compara modelul OSI cu modelul TCP/IP, am observa că între ele există o serie de asemănări dar şi deosebiri.

Ambele modele de date descriu procesul de comunicaţie a datelor în reţea pe nivele şi ambele conţin nivelele Aplicaţie şi Transport, cu funcţii asemănătoare. Spre deosebire de modelul OSI care foloseşte şapte niveluri, modelul TCP/IP foloseşte patru Astfel, nivelurile OSI sesiune şi prezentare sunt tratate de pe nivelul TCP/IP aplicaţie, respectiv, nivelurile OSI legătură de date şi fizic de nivelul acces reţea. Modelul OSI este folosit pentru dezvoltarea standardelor de comunicaţie pentru echipamente şi aplicaţii ale diferiţilor producători, pe când modelul TCP/IP este folosit pentru suita de protocoale TCP/IP.

51

Modelul de referinţă OSI Modelul TCP/IP

Fig 4.1.Modelele de date OSI şi TCP/IP

52

Activitatea de învăţare 4.2.1 Modelul TCP/IP



- vei fi capabil să enumeri nivelele modelui TCP/IP- vei fi capabil să defineşti nivelele modelui TCP/IP

Durata: 10 min

Tipul activităţii: Împerechere

Sugestii: acitivitatea se desfăşoară individual

Sarcina de lucru completaţi tabelul cu numărul şi denumirea nivelului dintre cuvintele scrise înclinat corespunzătoare fiecărui enunţ:

Acces reţea, Internet, Transport, Aplicaţie, 1, 2,3, 4

Modelul TCP/IP(denumirea)

Nivelul

(Nr.)

Descriere

La acest nivel are loc adresarea IP

La acest nivel funcţionează protocoalele la nivel înalt ( SMTP şi FTP)

La acest nivel are loc adresarea după MAC şi componentele fizice ale reţelei

La acest nivel are loc controlul de debit/flux şi funcţionează protocoalele de conexiune

Activitatea de învăţare 4.2.2 Descrierea modelului TCP/IP



- vei fi capabil să analizezi modelul TCP/IP

Durata: 20 min

53



Sarcina de lucru Folosind fişele de documentare, diverse surse (Internet, cărţi de specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Modelul TCP/IP şi organizaţi informaţiile obţinute după modelul următor:

54

MODELUL TCP/IP

ACCES REŢEAACCES REŢEA INTERNETINTERNET

TRANSPORTTRANSPORTAPLICAŢIEAPLICAŢIE

Tema 5. Adresarea IP

Fişa de documentare 5.1 Structura unei adrese IP

Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : analizează protocolul TCP/IP

O adresă este un număr sau o înşiruire de caractere care identifică în mod unic un echipament conectat într-o reţea, servind la comunicarea cu celelalte

echipamente ale reţelei.

Cu ajutorul adresei, un calculator poate fi localizat într-o reţea de către altul. Un calculator poate fi conectat simultan la mai multe reţele. În acest caz, acesta va avea asociate mai multe adrese, fiecare adresă îl va localiza în una din reţelele la care este conectat.

Adresa fizică - cum este adresa MAC (Media Access Control) atribuită plăcii de reţea - este o adresă care este fixă, nu poate fi schimbată – cum este pentru o

persoană , de exemplu, codul numeric personal

Adresa logică - Adresa IP (Internet Protocol), sau adresa de reţea – este atribuită fiecărei staţii de către administratorul de reţea şi poate fi regenerată -

cum ar fi pentru o persoană, de exemplu, adresa la care locuieşte.

Adresarea IPv4

Adresa IPv4 este o versiune pe 32 de biţi a adresei IP. Este formată din 32 de cifre binare (1 si 0), grupate în patru bucăţi de câte 8 biţi, numiţi octeţi. Pentru a putea fi citită de către oameni, fiecare octet este reprezentat prin valoarea sa

zecimală, separat de ceilalţi octeţi prin câte un punct. Altfel spus, este formată din patru numere zecimale cuprinse între 0 şi 255 şi separate prin puncte.

De exemplu, reprezentarea în binar: “01111101 00001101 01001001 00001111” corespunde reprezentării zecimale: ”125.13.73.15.”

O adresă IP este un tip de adresare ierarhică şi din acest motiv este compusă din două părţi. Prima parte - Reţea - identifică reţeaua căreia îi aparţine un echipament şi a doua parte - Gazdă - identifică în mod unic dispozitivul conectat la reţea.

Zona Reţea

Gazdă

Biţi

octeţi 1 2 3 4

55

Fig 6.1. Structura unei adrese IP pe 32 de biţi

Astfel, orice adresă IP identifică un echipament din reţea şi reţeaua căruia îi aparţine.

Într-o reţea, gazdele pot comunica între ele doar dacă au acelaşi identificator de reţea. Dacă au identificatori de reţea diferiţi comunicarea se face prin intermediul unor dispozitive specializate în conexiuni.

Adresele IP care au toţi biţii identificatorului gazdă egali cu 0 sunt rezervate pentru adrese de reţea.

Adresele IP care au toţi biţii identificatorului gazdă egali cu 1 sunt rezervate pentru adrese de broadcast. Adresa de broadcast permite unei staţii din reţea să transmită date simultan către toate echipamentele din reţea (să difuzeze)

Teoretic, adresarea IPv4 acoperă adrese (in baza 10) intre 0.0.0.0 si 255.255.255.255, în total în număr de 232

Adresarea IPv6

La sfârşitul anilor 90’ s-a răspândit vestea că adresele IP în clasă B vor fi epuizate, fapt ce ar fi condus la compromiterea sistemului de adresare pe Internet, singura soluţie viabilă pe termen lung fiind reprezentată de crearea unui nou IP cu adresare pe 128 de biţi (IPv6-Internet Protocol versiunea 6 sau IPng – Internet Protocol New Generation). Versiunea 6 de IP măreşte numărul de adrese viabile la 2128 .

56

Activitatea de învăţare 5.1.1 Adresa fizică şi logică



- vei fi capabil să defineşti adresa fizică şi logică

Durata: 5 min


Sugestii: acitivitatea se desfăşoară individual

Sarcina de lucru completaţi tabelul cu denumirile corecte dintre cuvintele scrise înclinat corespunzătoare fiecărui enunţ (fiecare enunţ are mai multe denumiri):

Adresa fizica, Adresa logică, Adresa MAC, Adresa IP, Adresa de reţea

Adresa Descriere

Este atribuită fiecărei staţii de către administratorul de reţea şi poate fi regenerată

Atribuită plăcii de reţea - este o adresă care este fixă, nu poate fi schimbată

Activitatea de învăţare 5.1.2 Adresarea Ipv4



- vei fi capabil să prezinţi adresarea Ipv4 şi Ip6

Durata: 40 min

Tipul activităţii: Expansiune

57

Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-4 elevi)

Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să trateze adresarea Ipv4 pe baza următoarelor idei:

- descrierea adresării Ipv4

- structura

- exemplu de adresare

- descrierea adresării Ipv6

Dimensiunea eseului trebuie să fie de minim o pagină, iar durata de lucru să nu depăşească 40 de min.

Pentru realizarea eseului consultaţi Fişa de documentare 5.1 precum şi sursele de pe Internet.

58

Fişa de documentare 5.2 Clase de adrese IP


Pentru a gestiona eficient adresele IP acestea au fost împărţite în clase care diferă prin numărul de biţi alocaţi pentru identificarea reţelei respectiv numărul de biţi alocaţi pentru identificarea unui dispozitiv (gazda, staţia, host) în cadrul unei reţele. Există cinci clase de adrese IP: A, B, C, D si E.

Clasa A – primul bit are valoarea 0, primul octet este alocat pentru identificarea reţelei, următorii trei octeţi sunt alocaţi pentru identificarea gazdei - pentru reţele mari, folosite de companii mari şi de unele ţări.

REŢEA GAZDĂ GAZDĂ GAZDĂ

Clasa B - primii doi biţi au valoarea 10, primii doi octeţi sunt alocaţi pentru identificarea reţelei, următorii doi octeţi sunt alocaţi pentru identificarea gazdei - pentru reţele de dimensiuni medii, cum ar fi cele folosite în universităţi

REŢEA REŢEA GAZDĂ GAZDĂ

Clasa C - primii trei biţi au valoarea 110, primii trei octeţi sunt alocaţi pentru identificarea reţelei, ultimul octet este alocat pentru identificarea gazdei - pentru reţele de dimensiuni mici, atribuite de furnizorii de servicii de Internet clienţilor lor

REŢEA REŢEA REŢEA GAZDĂ

Clasa D – primii patru biţi au valoarea 1110, toţi cei patru octeţi sunt alocaţi pentru identificarea reţelei - folosită pentru multicast

REŢEA REŢEA REŢEA REŢEA

Clasa E – folosită pentru testare

59

Adrese private

IANA (Internet Asigned Numbers Authority) a definit ca spaţiu de adresare privată intervalele:10.0.0.0 - 10.255.255.255 (clasa A), 172.16.0.0 - 172.31.255.255(clasaB), 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (clasa C)

Totodată intervalul 169.254.0.0 -169.254.255.255 este rezervat pentru adresarea IP automată privată (APIPA - Automatic Private IP Addressing) utilizată pentru alocarea automată a unei adrese IP la instalarea iniţiala a protocolului TCP/IP peste anumite sisteme de operare . Adresele private sunt ignorate de către echipamentele de rutare ele putând fi utilizate pentru conexiuni nerutate, in reţelele locale. Pentru clasele A, adresa de retea 127.0.0.1 este de asemenea rezervată pentru teste in bucla închisă.

Restul adreselor au statutul de adrese IP publice beneficiind de vizibilitate potenţială la nivelul reţelei mondiale Internet.

60

Activitatea de învăţare 5.2 Clase de adrese IP



- vei fi capabil să identifici clasele de adrese IP- vei fi capabil să analizezi clasele de adrese IP

Durata: 20 min



Sarcina de lucru Folosind fişa de documentare 5.2, diverse surse (Internet, cărţi de specialitate, caietul de notiţe, etc ), studiaţi tema Clase de adrese IP şi organizaţi informaţiile obţinute după modelul următor:

61

CLASE DE ADRESE IP

CLASA ACLASA A CLASA CCLASA C

CLASA DCLASA DCLASA ECLASA E

CLASA BCLASA B

ADRESE PUBLICE, ADRESE PRIVATEADRESE PUBLICE, ADRESE PRIVATE

Fişa de documentare 5.3 Adresarea IP în subreţele


De multe ori, în practică, administratorii de reţea sunt nevoiţi să împartă o reţea în mai multe reţele LAN de dimensiuni mai mici (subreţele). Împărţirea logică a unei reţele în subreţele se întâlneşte sub numele de subnetare.

Deoarece gazdele dintr-o subreţea „se văd” numai între ele înseamnă că trebuie să se definească punctul de ieşire/intrare în reţea, adică o adresa IP din interiorul subreţelei respective asociată dispozitivului de rutare (interconectarea

cu alte subreţele). Acest punct comun sistemelor din subreţea se numeşte poartă de acces (gateway).

Adresele pentru subreţele sunt unice, au 32 de biţi, şi conţin trei identificatori

Reţea Subreţea Gazdă

Reţea: numărul de indentificare a reţelei

Subreţea: numărul de indentificare a subreţelei

Gazdă: numărul de identificare a gazdei.

Pentru a crea o subreţea, administratorul va împrumuta un număr de minim 2 biţi din secţiunea gazdă a unei clase şi să îi folosească în cadrul câmpului subreţea. Dacă s-ar împrumuta un singur bit, am ajunge în situaţia de a avea doar o adresă de reţea (pt val 0 a bitului împrumutat) şi o adresă de broadcast(pentru val 1). Din acelaşi motiv, în zona gazdă trebuie să rămână minim 2 biţi.

Pentru a asigură inter-vizibiliatea dispozitivelor dintr-o subreţea s-a introdus noţiunea de mască de (sub)reţea.

Termenul de mască de subreţea (subnet mask), sau prefix, se referă la un identificator care este tot un număr pe 32 de biţi, ca şi adresa IP, şi care are rolul de a indica partea dintr-o adresă IP care este identificatorul reţelei,

partea care este identificatorul subreţelei şi partea care este identificatorul staţiei. La măştile de subreţea, biţii din porţiunea reţea şi subreţea au valoarea 1, iar cei din porţiunea staţie, au valoarea 0. Biţi folosiţi pentru a defini reţeaua şi subreţeaua formează împreună prefixul extins de reţea.

Măştile de reţea implicite pentru clasele A, B şi C sunt ilustrate în tabelul de mai jos:

Clasa Masca de reţea implicită Număr de gazde

A 255.0.0.0 224-2

62

B 255.255.0.0 216-2

C 255.255.255.0 28-2

Să luăm ca exemplu o adresă 193.234.57.34, care este o adresă IP de clasă C cu masca de subreţea 255.255.255.224. Valoarea 224 a ultimului octet a măştii, care este diferită de 0 ne sugerează faptul că staţia face parte dintr-o subreţea.

Mască de subreţea Baza 10 255 255 255 224

Baza 2 11111111 11111111 111111111 11100000

Cum ultimul octet din masca de subreţea are valoarea 224(10)= 11100000(2), primii trei biţi au valoarea 1, ceea ce înseamnă că porţiunea reţea a fost extinsă cu 3 biţi, ajungând la un total de 27, în timp ce numărul biţilor atribuiţi gazdelor, şi care au valoarea 0, a fost redus la 5.

Numărul de subreţele posibile matematic depinde de tipul clasei din care face parte segmentul de adrese IP care este subnetat. De fiecare dată când se împrumută câte 1 bit din porţiunea gazdă a unei adrese, numărul subreţelelor

create creşte cu 2 la puterea numărului de biţi împrumutaţi. Prima şi ultima subreţea fac parte din categoria celor rezervate, fiind deci inutilizabile. De fiecare dată când se împrumută 1 bit din porţiunea gazdă a unei adrese, numărul adreselor disponibile pentru o subreţea se reduce cu o putere a lui 2. În cazul subreţelelor, prima adresă (numele subreţelei, toti biţii măştii cu valoarea „1”) şi ultima (adresa de trimitere multiplă, broadcast, toţi biţii măstii pe „0”) nu sunt folosibile pentru adresarea gazdelor, deci la fiecare subreţea „se pierd” două adrese. La o subreţea de 4 adrese 2 nu sunt exploatabile, iar o subreţea de 2 adrese nu are sens.

De exemplu, pentru adresele din clasa C, cu masca de reţea 255.255.255.224, se pot obţine 8 subreţele (23) din care doar 6 sunt utilizabile, numărul maxim al gazdelor pentru fiecare subreţea este de 32(25) din care doar 30 sunt utilizabile.

În tabelul de mai jos este exemplificată împărţirea în subreţele a reţelelor de clasă C

Număr de biţi împrumutaţi

identificatorului de reţea

Masca de subreţea

Număr de adrese de subreţea utilizabile

Număr de adrese-gazdă pe subreţea

2 255.255.255.192 2 62

3 255.255.255.224 6 30

63

4 255.255.255.240 14 14

5 255.255.255.248 30 6

6 255.255.255.252 62 2

Adresa subreţelei din care face parte o staţie se calculează înmulţind logic în binar (aplicând operatorul logic AND) adresa IP a staţiei cu masca de subreţea. Porţiunea gazdă a adresei se pierde pentru ca devine 0.

De exemplu, pentru staţia cu adresa IP 192.168.100.40, cu masca de reţea 255.255.255.224 se poate calcula adresa subreţelei din care face parte astfel:

Prin

urmare, staţia exemplificată face parte din subreţeaua 192.168.100.32

Subnetarea într-un număr dat de subreţele

De exemplu, se cere să subnetăm reţeaua 192.168.100.0 (care este o reţea de clasă C) în 8 subreţele .

Masca de reţea implicită este

255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.000000000)

Va trebui să sacrificăm 3 biţi din secţiunea gazdă, pentru a forma profilul extins de reţea. Ultimul octet al măştii de subreţea va avea valoarea în binar 11100000 adică valoarea 224 în zecimal. Prin urmare, masca de subreţea va fi

255.255.255.224 (11111111.111111111.11111111.111000000)

Din 256 (echivalentul lui 28) scădem valoarea zecimală a ultimului octet din masca de subreţea:

64

Adresa IP gazdă

192.168.100.40

11000000 10101000 01100100 00101000

AND

Masca de subreţea

255.255.255.224

11111111 11111111 11111111 11100000

=

Subreţea

192.168.100.32

11000011 10101000 01100100 00100000

256-224=32

Adresele de subreţea vor fi multiplu de 32

Subreţea Adresa IP a subreţelei

Adresele gazdelor Adresa de broadcast

Baza 192.168.100.0

Subreţea 0 192.168.100.0 Rezervat Nici una

Subreţea 1 192.168.100.32 .33 la.62 192.168.100.63

Subreţea 2 192.168.100.64 .65 la .94 192.168.100.95

Subreţea 3 192.168.100.96 .97 la .126 192.168.100.127

Subreţea 4 192.168.100.128 .129 la .158 192.168.100.159

Subreţea 5 192.168.100.160 .161 la .190 192.168.100.191

Subreţea 6 192.168.100.192 .193 la .222 192.168.100.223

Subreţea 7 192.168.100.224 Rezervat Nici una

Subreşele 0 si 7, nu sunt în mod normal utilizabile, ele făcând parte din categoria celor rezervate. Adresele IP ale subreţelelor sunt definite incrementând valoarea zecimală a ultimului octet cu 32. Adresele gazdelor din fiecare subreţea se obţin incrementând valoarea zecimală a ultimului octet cu 1.Sunt posibile 32 de adrese, prima şi ultima fiind însă rezervate aşa cum s-arătat anterior. Rezultă un număr utilizabil de 30 de gazde pentru fiecare subreţea.

Un dispozitiv cu adresa IP 192.168.100.33 ar fi prima gazdă din subreţeaua 1. Următoarele gazde ar fi numerotate până la 192.168.100.62, moment în care subreţeaua ar fi complet populată şi nu ar mai putea fi adăugate noi gazde.

65

Activitatea de învăţare 5.3.1 Adresarea IP în subreţele



- vei fi capabil să descrii adresarea IP în subreţele

Durata: 10 min

Tipul activităţii: Observare

Sugestii: activitatea se desfăşoară frontal

Sarcina de lucru se va urmări prezentarea cadrului didactic, o prezentare multimedia despre subiect.

Activitatea de învăţare 5.3.2 Din ce subreţea fac parte?



- vei fi capabil să calculezi care este adresa de subreţea din care face parte o adresă gazdă

Durata: 30 de min

Tipul activităţii: exerciţiu practic

Sugestii: activitatea se va desfăşura individual

utilizaţi în calcul fişa de documentare 6.3

Sarcina de lucru: cunoscându-se adresa gazdă şi masca de reţea impicită să se calculeze adresa de subreţeaua din care fac parte staţiile, folosind în calcul schema de mai jos:

66

67

Adresa IP gazdă

192.168.100.41

11000000 10101000 01100100 00101001

AND

Masca de subreţea

255.255.255.224

11111111 11111111 11111111 11100000

=

Subreţea

Adresa IP gazdă

172.16.10.100

10101100 00010000 00001010 01100100

AND

Masca de subreţea

255.255.255.224

11111111 11111111 11111111 11100000

=

Subreţea

Activitatea de învăţare 5.3.3 Subnetarea într-un număr dat de subreţele



- vei fi capabil să calculezi intervalul de adrese de subreţea

Durata: 30 de min


Sugestii: - activitatea se va desfăşura individual

- utilizaţi în calcul fişa de documentare 6.3

Sarcina de lucru: se cere să subnetăm reţeaua 192.168.100.0 (care este o reţea de clasă C) în 4 subreţele, cunoaştem masca de reţea implicită 255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.000000000). Datele obţinute se vor trece în următorul tabel:

Subreţea Adresa IP a subreţelei Adresele gazdelor Adresa de broadcast

Baza

Subreţea 0

Subreţea 1

Subreţea 2

Subreţea 3

.

68

Tema 6 Serviciul de rezolvare a numelui

Fişa de documentare 6.1 Descrierea serviciului DNS


DNS (Domain Name System) – este un serviciu care permite referirea calculatoarelor gazdă cu ajutorul adresei literale.

Adresa literală conţine succesiuni de nume asociate cu domenii, subdomenii sau tipuri de servicii. Acest mod de adresare este utilizat exclusiv de nivelul aplicaţie şi este util deoarece permite operatorului uman să utilizeze o manieră prietenoasă şi comodă de localizare a informaţiilor. Forma generala a unei astfel de adrese este:

[tip_serviciu].[nume_gazda].[subdomeniu2].[subdomeniu1].[domeniu].[tip_domeniu]

Exemple: www.edu.ro, http://cisco.netacad.net etc

Practic, serviciul DNS transformă adresa IP într-o adresă literală, şi invers. Privit în amănunt, DNS este un soft care gestionează şi controlează o bază de date distribuită, constituită dintr-o sumă de fişiere memorate pe calculatoare diferite-localizate în spaţii geografice diferite, ca pe o singură bază de date.

CERERE CLIENT

www.concursuri.ro

concursuri.com

RĂSPUNS SERVER DNS

Concursuri.com=172.123.84.17

Returnează rezultatul către client

Fig 6.1. Formularea unei cereri către un server DNS

Conform figurii de mai sus, clientul doreşte să acceseze de pe calculatorul său personal pagina web www.concursuri.ro , această cerere este trimisă unui server DNS care o analizează şi returnează ca rezultat adresa IP a staţiei care găzduieşte site-ul solicitat.

În principiu, DNS este alcătuit din trei componente:

Spaţiul numelor de domenii – reprezintă informaţia conţinută în baza de date, structurată ierarhic.

Servere de nume – programe server care stochează informaţia DNS şi răspund cererilor adresate de alte programe

Resolverele – programe care extrag informaţiile din serverele de nume ca răspuns la cererile unor clienţi

69

http://www.concursuri.ro/

http://www.concursuri.ro/

http://cisco.netacad.net/

http://www.edu.ro/

Pentru a stabili corespondenţa dintre un nume şi o adresă IP, programul de aplicaţie apelează un resolver, transferându-I numele ca parametru, resolverul trimite un pachet UDP (printr-un protocol de transport fără conexiune) la serverul DNS local, care caută numele şi returnează adresa IP către resolver, care o trimite mai departe apelantului. Înarmat cu adresa IP, programul poate stabili o conexiune TCP cu destinaţia sau îi poate trimite pachete UDP.

În continuare ne vom referi mai în amănunt la spaţiul numelor de domenii.

Internetul este divizat în peste 200 de domenii de nivel superior, fiecare domeniu superior este divizat la rândul său în subdomenii, acestea la rândul lor în alte subdomenii, etc. Domeniile de pe primul nivel se împart în două categorii: generice (com, edu, gov, int, mil, net, org) şi de ţări (cuprind câte o intrare pentru fiecare ţară, de exemplu pentru România : ro).

Fiecărui domeniu, fie că este un calculator-gazdă, fie un domeniu superior, îi poate fi asociată o mulţime de înregistrări de resurse (resource records). Deşi înregistrările de resurse sunt codificate binar, în majoritatea cazurilor ele sunt prezentate ca text, câte o înregistrare de resursă pe linie. Un exemplu de format este:

Nume_domeniu Timp_de_viaţă Clasă Tip Valoare

Nume_domeniu precizează domeniul căruia i se aplică înregistrarea. În mod normal există mai multe înregistrări pentru fiecare domeniu

Timp_de_viaţă exprimă, în secunde, cât de stabilă este înregistrarea. De exemplu, un timp de 60 de secunde este considerat a fi scurt, iar informaţia instabilă, pe când o valoare de ordinul a 80000 de secunde este o valoare mare, informaţia este considerată stabilă.

Tip precizează tipurile înregistrării. Cele mai importante tipuri sunt prezentate mai jos:

Tip Semnificaţie

A Adresa IP a unui sistem gazdă

MX Schimb de poştă

NS Server de nume

CNAME Nume canonic

PTR Pointer

Înregistrarea A păstrează adresa IP a calculatorului gazdă

MX precizează numele calculatorului gazdă pregătit să accepte poşta electronică pentru domeniul specificat. Dacă cineva doreşte de exemplu să trimită un mail lui

70

[email protected], calculatorul care trimite trebuie să găsească un server la edu.ro dispus să accepte mail. Această informaţie poate fi furnizată de înregistrarea MX

NS specifică serverele de nume. De exemplu fiecare bază de date DNS are în mod normal o înregistrare NS pentru fiecare domeniu de pe primul nivel.

Înregistrările CNAME permit crearea pseudonimelor. De exemplu, o persoană familiarizată cu atribuirea numelor în Internet, care doreşte să trimită un mesaj unei persoane al cărui nume de conectare la un sistem de calcul din departamentul de calculatoare din cadrul Ministerului Educaţiei este paul, poate presupune că adresa [email protected] este corectă. De fapt, această adresă nu este corectă, domeniul departamenului de calculatoare de la Ministerul Educaţiei fiind depc.edu. Ca un serviciu pentru cei care nu ştiu acest lucru, totuşi, se poate genera o intrare CNAME pentru a dirija persoanele şi programele în direcţia corectă.

Tipul PTR se referă, la fel ca şi CNAME la alt nume. Spre deosebire de CNAME care este în realitate o macro-definiţie, PTR este un tip de date , utilizată în practică pentru asocierea unui nume cu o adresă IP, pentru a permite căutarea adresei IP şi obţinerea numelui sistemului de calcul corespunzător. Acest tip de căutări se numesc căutări inverse (reverse lookups).

Valoare poate fi un număr, un nume de domeniu sau un cod ASCII

71

mailto:[email protected]

Activitatea de învăţare 6.1 Descrierea serviciului DNS



- vei fi capabil să prezinţi serviciul DNS

Durata: 40 min


Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-4 elevi)

Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să trateze descrierea serviciului DNS pe baza următoarelor idei:

- definiţia serviciului DNS

- descrierea modului de funcţionare

- alcătuirea serviciului DNS

- descrierea spaţiului de domenii

Dimensiunea eseului trebuie să fie de minim o pagină iar timpul efectiv de lucru este de 40 de minute.

Pentru realizarea eseului consultaţi Fişa de documentare 6.1 precum şi sursele de pe Internet

72

Tema 7 Suita de protocoale TCP/IP

Fişa de documentare 7.1 Protocoale TCP/IP


Un protocol de reţea reprezintă un set de reguli care guvernează comunicaţiile între echipamentele conectate într-o reţea. Specificaţiile protocoalelor definesc

formatul mesajelor care sunt transmise şi care sunt primite asigurând totodată şi sincronizarea. Sincronizarea asigură un anumit interval de timp maxim pentru livrarea mesajelor, astfel încât calculatoarele să nu aştepte nedefinit sosirea unor mesaje care este posibil să se fi pierdut.

Protocoalele TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) sunt organizate pe nivelurile modelului de date TCP/IP şi sunt caracterizate prin următoarele:

Nu sunt specifice furnizorilor de echipamente;

Au fost implementate pe orice tip de calculatoare începând cu calculatoare personale, minicalculatoare, calculatoare şi supercalculatoare.

Aceste protocoale sunt utilizate de către diverse agenţii guvernamentale şi comerciale din diverse oraş

HTTP (Hyper Text transfer Protocol) - Protocol de transfer al hypertextului –guvernează cum, de exemplu, fişierele de tip text, grafică, sunet şi video sunt interschimbate pe Internet sau World Wide Web (www). Prin hypertext se înţelege o colecţie de documente unite între ele prin legături (link) ce permit parcurgerea acestora bidirecţional.

Aplicaţiile care folosesc acest protocol trebuie să poată formula cereri şi/sau recepţiona răspunsuri (modelul client-server). Clientul cere accesul la o resursă, iar serverul răspunde printr-o linie de stare (care conţine, printre altele, un cod de succes sau eroare şi, în primul caz, datele cerute).

Resursa trebuie să poată fi referită corect şi fără echivoc. Pentru referirea unei resurse în Internet, se foloseşte termenul generic URI -Uniform Resource Identifier. Dacă se face referire la o locaţie spunem că avem de a face cu un URL -Universal Resource Locator. Dacă se face referire la un nume avem de-a face cu un URN- Universal Resource Name

Adresarea unei resurse în Internet se face prin construcţii de forma protocol://[servciu].nume_dns[.nume_local/cale/subcale/nume_document

Cererile sunt transmise de software-ul client HTTP, care este şi o altă denumire pentru un browser web.

73

Altfel spus, protocolul HTTP este specializat în transferul unei pagini web între browserul clientului şi serverul web care găzduieşte pagina respectivă. HTTP defineşte exact formatul cererii pe care browserul o trimite, precum şi formatul răspunsului pe care serverul i-l returnează. Conţinutul paginii este organizat cu ajutorul codului HTML (Hyper Text Markup Language), dar regulile de transport al acesteia sunt stabilite de protocolul http.

TELNET –este o aplicaţie destinată accesului, controlului şi depanării de la distanţă a calculatoarelor şi a dispozitivelor de reţea. Acest protocol permite utilizatorului să se conecteze la un sistem de la distanţă şi să comunice cu acesta printr-o interfaţă. Folosind telnetul, comenzile pot fi date de pe un terminal amplasat la distanţe foarte mari faţă de computerul controlat, ca şi când utilizatorul ar fi conectat direct la acesta. TelNet asigură o conexiune logică între cele două echipamente: cel controlat şi cel folosit ca terminal numită sesiune telnet.

FTP(File Transfer protocol) – este protocolul care oferă facilităţi pentru transferul fişierelor pe sau de pe un calculator din reţea. De multe ori pentru această acţiune utilizatorul este nevoit să se autentifice pe calculatorul de pe care doreşte să încarce/descarce fişiere. Facilitatea cunoscută sub numele de anonymous ftp lucrează cu un cont public implementat pe calculatorul gazdă, numit guest.

În general, când se iniţiază un transfer prin ftp trebuie precizate următoarele aspecte:

Tipul fişierului.- Se specifică maniera în care datele conţinute de un fişier vor fi aduse într-un format transportabil prin reţea:

• fişiere ASCII – calculatorul care transmite fişierul îl converteşte din formatul local text în format ASCII.

• fişiere EBCDIC – similar cu ASCII

• fişiere binare (binary) – fişierul este transmis exact cum este memorat pe

calculatorul sursă şi memorat la fel pe calculatorul destinaţie

• fişiere locale – folosite în mediile în care cel care transmite precizează numărul de biţi/byte

Controlul formatului – se referă la fişierele text care sunt transferate direct către o imprimantă:

Structura

Modul de transmitere care poate fi:

• Stream – fişierul este transferat într-o serie de bytes

• Bloc – fişierul este transferat bloc cu bloc, fiecare cu un header

74

• Comprimat – se foloseşte o schemă de comprimare a secvenţelor de bytes identici.

În timpul unui transfer prin ftp nu există nici un mecanism de negociere a

transmisiei.

MAIL(POŞTA ELECRONICĂ)

Toate programele specializate în poşta electronică funcţionează pe baza unor protocoale de comunicaţie.

SMTP(Simple Mail transport Protocol) – Protocolul de transport simplu de e-mail – oferă servicii de transmitere de mesaje peste TCP/IP şi suportă majoritatea programelor de e-mail de pe Internet.

SMTP este un protocol folosit pentru a transmite un mesaj electronic de la un client la un server de poştă electronică. După stabilirea conexiunii TCP la portul 25 (utilizat de SMTP), calculatorul-sursă(client) aşteaptă un semnal de la calculatorul-receptor (server). Serverul începe să emită semnale declarându-şi identitatea şi anunţând dacă este pregătit sau nu să primească mesajul. Dacă nu este pregătit, clientul părăseşte conexiunea şi încearcă din nou, mai târziu. Dacă serverul este pregătit să accepte mesajul, clientul anunţă care este expeditorul mesajului şi care este destinatarul. Dacă adresa destinatarului este validă, serverul dă permisiunea de transmitere a mesajului. Imediat clientul îl trimite, iar serverul îl primeşte. După ce mesajul a fost transmis, conexiunea se închide.

Pentru ca un client al serviciului de poştă electronică să primească un mesaj de la serverul specializat în aceste tipuri de servicii, apelează fie la Post Office Protocol (POP), fie la Internet Message Access Protocol (IMAP) Spre deosebire de POP (mai vechi) care presupune că utilizatorul îşi va goli cutia poştală pe calculatorul personal la fiecare conectare şi va lucra deconcectat de la reţea (off-line) după aceea, IMAP păstrează pe serverul de e-mail un depozit central de mesaje care poate fi accesat on-line de utilizator de pe orice calculator.

Protocolul DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) are scopul de a permite calculatoarelor dintr-o reţea să obţină automat o adresă IP, printr-o cerere către serverul DHCP. Serverul poate să furnizeze staţiei respective toate informaţiile de configurare necesare, inclusiv adresa IP, masca de subreţea, default gateway, adresa serverului DNS, etc.

Astfel, când serverul primeşte o cerere de la o staţie, selectează adresa IP şi un set de informaţii asociate dintr-o mulţime de adrese predefinite care sunt păstrate într-o bază de date. Odată ce adresa IP este selectată, serverul DHCP oferă aceste valori staţiei care a efectuat cererea. Dacă staţia acceptă oferta, serverul DHCP îi împrumută adresa IP pentru o perioadă, după care o regenerează.

Generarea adreselor IP prin serverul DHCP este o metodă utilizată pe scară largă în administrarea reţelelor de mari dimensiuni.

75

Folosirea unui server DHCP simplifică administrarea unei reţele pentru că software-ul ţine evidenţa adreselor IP. În plus, este exclusă posibilitatea de a atribui adrese IP invalide sau duplicate.

Protocolul SNMP(Simple Network Manage Protocol) –permite administratorilor de reţea gestionarea performanţelor unei reţele, identificarea şi rezolvarea problemelor care apar, precum şi planificarea dezvoltărilor ulterioare ale reţelei.

SNMP are trei componente de bază:

Staţiile de administrare (Network Management Station) - pot fi oricare din calculatoarele reţelei pe care se execută programele de administrare

Agenţii - dispozitivele administrate

Informaţiile de administrare ( Management Information Base) – colecţie de date organizate ierarhic care asigură dialogul dintre staţia de administrare şi agenţi

Protocolul SNMP permite unei staţii de administrare să interogheze un agent cu privire la starea obiectelor locale şi să le modifice, dacă este necesar. În plus, dacă un agent sesizează că s-a produs un eveniment, trimite un raport către toate staţiile de administrare care îl interoghează ulterior pentru a afla detalii despre evenimentul care a avut loc.

76

Activitatea de învăţare 7.1.1 Protocoale TCP/IP



- vei fi capabil să prezinţi protocoale TCP/IP

Durata: 40 min

Tipul activităţii: Rezumare

Sugestii: activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-4 elevi)

Sarcina de lucru: Pornind de la titlul activităţii „protocoale TCP/IP” consultaţi fişa de documentare 7.1, sursele de Internet şi realizaţi un rezumat pe baza următoarelor idei:

- definiţia protocolului

- tipurile de protocoale

- decrierea protocoalelor

Activitatea de învăţare 7.1.2 Recunoaşteţi protocoalele TCP/IP?



- vei fi capabil să identifici tipurile de protocoale

Durata:20 min

Tipul activităţii: Împerechere

Sugestii: activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe (2-3 elevii)

Sarcina de lucru completaţi tabelul cu răspunsul corect dintre cuvintele scrise înclinat pentru enunţurile de mai jos

:

77

HTTP, TELNET, FTP, SMTP, DHCP, SNMP

a. Un protocol care permite administratorului de reţea gestionarea performanţelor unei reţele, identificarea şi rezolvarea problemelor apărute in reţea

b. Un protocol care defineşte modul in care fişierele sunt schimbate pe Web

c. Un protocol care oferă servicii pentru transferul si manipularea de fişiere pe sau de pe un calculator din reţea

d. Un protocol destinat accesului, controlului şi depanării de la distanţă a calculatoarelor şi a dispozitivelor de reţea

e. Un protocol care permite calculatoarelor din reţea să obţină automat o adresă IP, printr-o cerere către serverul DHCP.

f. Un protocol folosit pentru pentru a trimit mail-uri intr-o reţea TCP/IP şi suportă majoritatea programelor de e-mail de pe Internet

78

III. Glosar

TERMEN DEFINIŢIE/EXPLICAŢIE

ADRESĂ IP Reprezintă un şir unic de numere ce identifică un computer din mediul Internet. De regulă, astfel de numere sunt grupate în serii separate prin puncte, în genul: 134.137.23.69.

ASCII American Standard Code of Information Interchange-Codul ASCII standard este un set de 128 caractere, din care 95 printabile şi 35 caractere speciale, care pot fi codificare pe un octet (valori de la 0 la 127). Codul ASCII extins include pe lângă setul standard caractere specifice diferitelor limbaje ajungând la un total de 256 caractere, folosind acelaşi octet drept unitate de măsură a spaţiului de memorie folosit.

BACKUP Operaţie de copiere a unor informaţii mai importante de pe hard discul local pe un drive extern, pentru a asigura existenţa unei copii de siguranţă în cazul în care datele de pe hard disc ar putea fi avariate. Backup-urile se realizează în principal pe benzi magnetice sau pe dischete.

BAZĂ DE NUMERAŢIE

Baza unui sistem de numeraţie poziţional se defineşte ca fiind numărul unităţilor de acelaşi ordin de mărime care formează o unitate de ordin imediat superior. Altfel spus, baza unui sistem de numeraţie reprezintă numărul de semne distincte necesare scrierii unui număr. Teoretic, există o mulţime de baze de numeraţie, dar numai câteva s-au impus şi sunt folosite curent în viaţa de zi cu zi (baza de numeraţie zecimală şi hexazecimală) sau în unele domenii specifice (baza de numeraţie binară, octală, hexazecimală).

BAZE DE DATE Colecţie de date şi informaţii organizate într-un fişier. Bazele de date se compun din mai multe înregistrări, iar aceste înregistrări sunt alcătuite din mai multe câmpuri. Datele sau informaţiile efective sunt stocate în aceste câmpuri. Există software comercial specializat pentru lucrul cu bazele de date, procesarea informaţiilor şi întreţinerea acestora.

BIT Cea mai mică unitate a informaţiei binare, egală cu 0 sau 1.

BPS (biţi pe secundă)

Viteza de procesare a informaţiilor este măsurată în numărul de biţi ce pot fi transferaţi intr-o secundă. Noile generaţii de modemuri au viteza de procesare a informaţiilor mai mare de 9.600 bps, măsurată în kilobiti per secunda: 14,4 kbps constituie un minimum acceptabil.

79

http://ro.wikipedia.org/wiki/Num%C4%83r

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_de_numera%C5%A3ie

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_de_numera%C5%A3ie

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_de_numera%C5%A3ie_pozi%C5%A3ional

http://www.e-scoala.ro/dictionar/extern


BROWSER Program utilizat pentru a accesa informaţia disponibilă pe Internet, organizată sub formă de pagini web. Exemple: Internet Explorer, Mozzila Firefox, Opera

CLIENT Program care cere (într-o pereche client/server). De exemplu, funcţionarea unui browser (navigator) de web, este legată de fapt de nişte cereri pe care acesta le face către un server.

DATE Sunt acele informaţii, stocate, centralizate şi prelucrate cu ajutorul sistemelor de calcul.

FIBRA OPTICĂ Fibră de sticlă, fabricată din materiale şi după procedee speciale, care poate să transmită lumina, aproape fără pierderi pe parcurs, prin fenomenul reflexiei totale. Transmisia datelor prin fibra optică se bazează pe conversia impulsurilor electrice în lumină. Aceasta este apoi transmisă prin mănunchiuri de fibre optice până la destinaţie, unde este reconvertită în impulsuri electrice.

GATEWAY Deschidere - un program sau echipament hardware ce transferă date între reţele informatice, termen cu utilizare frecventă în accesarea site-urilor Internet sau în transferul de mesaje tip e-mail intre diferite servere.

GUI Graphic User Interface- Defineşte o interfaţă bazată pe elemente grafice între o aplicaţie şi utilizator.

HARD DISC Una dintre cele mai importante resurse hardware ale unui calculator. Informatia în format electronic este stocată pe unul sau mai multe hard-disc-uri. Hard disc-ul aparţine categoriei de dispozitive de stocare interne, şi este (teoretic) amovibil (în sensul ca nu este proiectat pentru a fi transportat de la un calculator la altul în mod frecvent.

HTML (Hyper Text Markup Language - Limbaj de marcare hipertext) Standard de codificare al informaţiilor existente pe Internet. Este utilizat în scrierea paginilor web

HUB Componentă hardware este utilizată la conectarea computerelor din cadrul unei reţele informatice (de regulă, în conexiune tip Ethernet), servind ca punct comun astfel încât informaţiile să poată circula din cadrul unei locaţii centrale către oricare computer din reţeaua informatică.

80

http://www.e-scoala.ro/dictionar/dex_informatica.html#pagina

http://www.e-scoala.ro/dictionar/dex_informatica.html#internet

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fibr%C4%83_de_sticl%C4%83

http://www.e-scoala.ro/dictionar/dex_informatica.html#pagina

http://www.e-scoala.ro/dictionar/dex_informatica.html#internet


INTERNET Reţea mondială de comunicare cu ajutorul calculatorului. Internetul este organizat ca o reţea de noduri, fiecare nod fiind, de exemplu, un calculator. Calculatoarele care sunt conectate la Internet pot să se "vadă" între ele. Există mai multe servicii de Internet utilizate pentru comunicare

MAINFRAME Sunt computere mari şi scumpe folosite de instituţii guvernamentale şi companii mari pentru procesarea de date importante pe domeniile: statistică, recensăminte, cercetare şi dezvoltare, proiectare, prognoză, planificarea producţiei, tranzacţii financiare ş.a.

NOD În cadrul unei reţele de calculatoare, un nod este un termen generic pentru orice echipament conectat la reţeaua respectivă, capabil să comunice cu alte dispozitive şi care este identificat printr-un IP unic.

PACHET Un pachet IP reprezintă un bloc de date transferat în mediul Internet prin utilizarea unui protocol Internet standard (IP). Fiecare pachet începe cu antet ce contine informaţii despre adresa şi sistemul de control.

PROTOCOL O metodă standardizată de comunicare. Fiecare transfer de date, intern sau extern, este executat cu ajutorul unuia sau a mai multor protocoale.

ROUTER Este un dispozitiv hardware sau software care conectează două sau mai multe reţele de calculatoare. Ruterele operează la nivelul 3 al modelului OSI. El foloseşte deci adresele IP (de reţea) ale pachetelor aflate în tranzit pentru a decide către ce interfaţă de ieşire trebuie să trimită pachetul respectiv. Decizia este luată comparând adresa calculatorului destinaţie cu intrările din tabela de rutare. Aceasta poate conţine atât intrări statice (introduse de administrator) cât şi intrări dinamice, aflate de la ruterele vecine prin intermediul unor protocoale de rutare.

SERVER Program de aplicaţie care furnizează servicii altor aplicaţii (numite aplicaţii client), aflate pe acelaşi calculator sau pe calculatoare diferite. De obicei, aplicaţia server aşteaptă conexiuni din partea aplicaţiilor client. Se mai numeşte server şi calculatorul pe care rulează una sau mai multe asemenea aplicaţii.

SISTEM DE OPERARE

Este unul dintre cele mai importante resurse software fără de care utilizarea calculatorului nu este posibilă. Sistemul de operare controlează toate resursele calculatorului şi mijloceşte

81

http://ro.wikipedia.org/wiki/Computer

http://ro.wikipedia.org/wiki/Protocol_de_rutare

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabel%C4%83_de_rutare&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabel%C4%83_de_rutare&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Interfa%C5%A3%C4%83&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Pachet&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP

http://ro.wikipedia.org/wiki/OSI

http://ro.wikipedia.org/wiki/Calculator_electronic

http://ro.wikipedia.org/wiki/Re%C5%A3ea_local%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Software

http://ro.wikipedia.org/wiki/Hardware

http://ro.wikipedia.org/wiki/Prognoz%C4%83

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Proiectare&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/wiki/Dezvoltare

http://ro.wikipedia.org/wiki/Cercetare

http://ro.wikipedia.org/wiki/Statistic%C4%83

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Procesare_de_date&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Procesare_de_date&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/wiki/Firm%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Guvern

http://ro.wikipedia.org/wiki/Computer

http://www.e-scoala.ro/dictionar/dex_informatica.html#servicii


interacţiunea utilizatorului cu aceste resurse. Exemple Linux, UNIX (şi clonele acestuia), MS-DOS, Microsoft Windows 95/98, Windows NT şi OS/2, WINDOWS XP, WINDOWS VISTA.

SWITCH Dispozitiv care realizează conexiunea diferitelor segmente de reţea pe baza adreselor MAC. Dispozitivele hardware uzuale includ switch-uri, care realizează conexiuni de 10, 100 sau chiar 1000 MO pe secundă, la duplex jumătate sau integral.

URL Adresa paginii Web, ce defineşte un document în reţea. Un URL conţine: numele domenului, denumirea fişierului şi subdirectoriului, adresa de reţea a calculatorului şi metoda de acces la fişier.

WWW World Wide Web- reprezintă totalitatea calculatoarelor legate la internet şi a resurselor web disponibile.

82

http://ro.wikipedia.org/wiki/Hardware

http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_MAC

http://ro.wikipedia.org/wiki/Re%C5%A3ea_de_calculatoare

Competenţe care trebuie dobândite Această fişă de înregistrare este făcută pentru a evalua, în mod separat, evoluţia

legată de diferite competenţe. Acest lucru înseamnă specificarea competenţelor tehnice generale şi competenţelor pentru abilităţi cheie, care trebuie dezvoltate şi evaluate. Profesorul poate utiliza fişele de lucru prezentate în auxiliar şi/sau poate elabora alte lucrări în conformitate cu criteriile de performanţă ale competenţei vizate şi de specializarea clasei.

Activităţi efectuate şi comentarii Aici ar trebui să se poată înregistra tipurile de activităţi efectuate de elev,

materialele utilizate şi orice alte comentarii suplimentare care ar putea fi relevante pentru planificare sau feed-back.

Priorităţi pentru dezvoltare Partea inferioară a fişei este concepută pentru a menţiona activităţile pe care

elevul trebuie să le efectueze în perioada următoare ca parte a viitoarelor module. Aceste informaţii ar trebui să permită profesorilor implicaţi să pregătească elevul pentru ceea ce va urma.

Competenţele care urmează să fie dobândite În această căsuţă, profesorii trebuie să înscrie competenţele care urmează a fi

dobândite. Acest lucru poate implica continuarea lucrului pentru aceleaşi competenţe sau identificarea altora care trebuie avute in vedere.

Resurse necesare Aici se pot înscrie orice fel de resurse speciale solicitate:manuale tehnice, reţete,

seturi de instrucţiuni şi orice fel de fişe de lucru care ar putea reprezenta o sursă de informare suplimentară pentru un elev care nu a dobândit competenţele cerute.

Notă: acest format de fişă este un instrument detaliat de înregistrare a progresului elevilor. Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fişe pe durata derulării modulului, aceasta permiţând evaluarea precisă a evoluţiei elevului, în acelaşi timp furnizând informaţii relevante pentru analiză.

83

Absolvenţii nivelului 3, liceu, calificarea Tehnician operator tehnica de calcul, vor fi capabili să îndeplinească sarcini cu caracter tehnic de interconectare, punere în funcţiune, configurare şi depanare a echipamentelor de reţea.

Temele din prezentul material de învăţare nu acoperă toate conţinuturile prevăzute în curriculumul pentru modulul Reţele de calculatoare Pentru parcurgerea integrală a modulului în vederea atingerii competenţelor vizate / rezultate ale învăţării profesorul va avea în vedere şi materialul de învăţare Reţele de calculatoare partea I.

84

II. ResursePrezentul material de invatare cuprinde diferite tipuri de resurse care pot fi folosite

de elevi:

- fise de documentare

- activitati de invatare

Elevii pot folosi atat materialul prezent (in forma printata) cat si varianta echivalenta online.

85

Tema 7. Componentele fizice ale unei reţele de date

Fişa de documentare 7.1.1 Cabluri şi conectori coaxiale

Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date.

Cablul coaxial constă dintr-un miez de cupru, înconjurat de un înveliş izolator, apoi de un strat de ecranare format dintr-o plasă metalică şi de o cămaşă exterioară de protecţie (Fig 7.1.1.1). Ecranele protejează datele transmise prin cablu, eliminând zgomotul, astfel datele nu vor fi distorsionate. Miezul unui cablu coaxial transportă semnale electrice. Aceste semnale electrice reprezintă datele. Dacă miezul şi plasa de sârmă se ating, se produce un scurtcircuit. Acesta conduce la distrugerea datelor care circulă prin cablu. Cablul coaxial este destul de rezistent la interferenţe. Acesta a fost motivul pentru care cablul coaxial a fost utilizat în cazul distanţelor mari.

Tipuri de cablu coaxial:

Thicknet 10BASE5 – Cablu coaxial gros care a fost folosit in reţelistică şi funcţiona la viteze de 10 megabiţi pe secundă până la o distanţă maximă de 500 de metri.

Thinnet 10Base2 – Cablu coaxial subţire, care a fost folosit în reţelistică şi funcţiona la viteze de 10 megabiţi pe secundă până la o distanţă maximă de 185 de metri, după ce semnalul începea să se atenueze. Face parte din familia numită RG-58 şi are o impedanţă de 50 ohmi.

Conectori pentru cabluri coaxiale

Pentru conectarea la calculator se folosesc componente de conectare BNC (British Naval Connector) – pentru cablul coaxial Thinnet 10Base2.

a) Conectorul de cablu (Fig. 7.1.1.2) este sertizat la cele două capete ale cablului.b) Conectorul BNC-T (Fig. 7.1.1.3) cuplează placa de reţea din calculator la cablul

de reţea.c) Conector BNC bară (Fig. 7.1.1.4) conectează doua segmente de cablu coaxial

subţire.

86

Thicknet 10BASE5 Thinnet 10BASE2

Fig. 7.1.1.1 Cabluri coaxiale

d) Terminatorul BNC (Fig. 7.1.1.5) se foloseşte la fiecare capăt al magistralei pentru a absorbi semnalele parazite. Fără terminatoare o reţea de tip magistrală nu poate funcţiona.

87

Fig. 7.1.1.2 Conector de cablu BNC

Fig. 7.1.1.3 ConectorBNC-T

Fig. 7.1.1..4 ConectorBNC bară

Fig. 7.1.1.5 TerminatorBNC



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi cablurile coaxiale, caracteristicile lor şi cazurile în care se folosesc.

Durata: 30 minute


Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe de 2-3 elevi

Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să conţine informaţii despre cablurile coaxiale pe baza următoarelor idei: tipuri de cabluri coaxiale folosite în reţelistică, vitezele de transfer a cablurilor coaxiale şi distanţa maximă a unui segment de cablu coaxial. Timpul de lucru este de 30 minute iar dimensiunea eseului să fie aproximativ 1/2 de pagini.

Pentru realizarea eseului consultaţi Fişa de documentare 7.1.1 precum şi sursele de pe Internet.

88



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici conectorii folosiţi pentru cablul coaxial Thinnet 10Base2.

Durata: 10 minute

Tipul activităţii: Potrivire

Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual sau pe grupe

Sarcina de lucru: Completaţi tabelul de mai jos, potrivind imaginilor următoarele cuvinte: conector de cablu BNC, conector BNC-T, conector BNC bară, terminator BNC.

Pentru completarea tabelului consultaţi Fişa de documentare 7.1.1 precum şi sursele de pe Internet.

89

Fişa de documentare 7.1.2 Cabluri şi conectori torsadate (Twisted Pair)


Cablul torsadat este un tip de cablu, care în compoziţia sa conţine cupru. Se foloseşte în reţelele telefonice şi în majoritatea reţelelor Ethernet. Constă din două fire de cupru izolate, răsucite unul împrejurul celuilalt. O pereche de fire formează un circuit. Torsadarea oferă protecţie împotriva interferenţelor cauzate de celelalte perechi de fire din cablu. Perechile de fire de cupru sunt acoperite intr-o izolaţie de plastic codificată pe culori şi sunt torsadate împreuna. O izolaţie exterioară protejează fasciculul de perechi torsadate.

Funcţionare, anularea surselor de zgomot

La trecerea curentului printr-un fir de cupru, este creat un câmp magnetic în jurul firului. Fiecare circuit are doua fire, iar intr-un circuit cele doua fire au câmpuri magnetice de sens opus. Astfel se produce efectul de anulare a câmpurilor magnetice.

Tipuri de cablu torsadat:

Cablu torsadat neecranat (Unshielded twisted-pair - UTP) – Cablu care are patru perechi de fire (Fig. 7.1.2.1). Acest tip de cablu se bazează numai pe efectul de anulare obţinut prin torsadarea perechilor de fire care limitează degradarea semnalului cauzată de interferenţe electromagnetice (EMI) şi interferenţe în frecvenţa radio (RFI). UTP este cel mai folosit tip de cablu în reţele. Lungimea unui segment poate fi de maxim 100 m.

Cablu torsadat ecranat (Shielded twisted-pair - STP) – Fiecare pereche de fire este acoperită de o folie metalică pentru a ecrana şi mai bine zgomotul (Fig. 7.1.2.2). Patru perechi de fire sunt ulterior învelite într-o altă folie metalică. STP reduce zgomotele electrice din interiorul cablului. De asemenea reduce EMI şi RFI din exterior. Lungimea unui segment poate fi de maxim 100 m.

Standarde şi specificaţii

90

Fig. 7.1.2.3 Cablu torsadat în folieFTP

Fig. 7.1.2.2 Cablu torsadat ecranatSTP

Fig. 7.1.2.1 Cablu torsadat neecranat UTP

Standardul EIA/TIA 568 cuprinde specificaţiile cablului UTP referitor la cablarea clădirilor comerciale.EIA/TIA – Electronic Industries Association / Telecommunications Industries Association

1. Categoria 2 (CAT2) este certificat pentru transmisii de date de până la 4 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate.




5. Categoria 5e (CAT5e) este certificat pentru transmisii de date de până la 100 Mbps (Megabiţi per secundă). Conţine patru perechi torsadate. Are mai multe torsadări pe metru decât cel de categoria 5. Este descris de standardul EIA/TIA 568-B. Este cel mai folosit tip de cablu în zilele noastre.

6. Categoria 6 (CAT6) este certificat pentru transmisii de date de până la 1Gbps (Gigabiţi per secundă). Conţine patru perechi răsucite. Impune specificaţii mai stricte pentru interferenţe (crosstalk) şi zgomotul de fundal (system noise).

7. Categoria 6A (CAT6A) este certificat pentru transmisii de date de până la 10 Gbps (Gigabiţi per secundă). Conţine patru perechi răsucite care pot avea un despărţitor central pentru a separa perechile din interiorul cablului.

Conectori şi prize folosite pentru UTP şi STP / FTP

Tipul de conector şi priză folosit pentru cablul UTP şi STP / FTP se numeşte 8 Position 8 Contact (8P8C). Chiar dacă denumirea de conector şi priză RJ-45 este greşită, noi o vom folosi pentru că denumirea este larg răspândită. Pentru cablul torsadat UTP folosim conectorul RJ-45 neecranat, pentru STP şi FTP folosim conectorul RJ-45 ecranat (Fig. 7.1.2.4).

Conectorul şi priza RJ-45 are 8 pini care fac legătura între firele cablului torsadat şi priza UTP care se află îngropată în echipamente, de exemplu: în plăci de reţea (Fig 7.1.2.5).

91

Fig. 7.1.2.5 Priză RJ-45Fig. 7.1.2.4 Conectori RJ-45 ecranat şi neecranat

Conectorul RJ-45 nu este identic cu conectorul RJ-11! Chiar dacă la prima vedere arată la fel, între cele două tipuri de conectori există diferenţe mari.

Cleşte sertizor UTP - se foloseşte pentru montarea conectorului RJ-45 ecranat sau neecranat (Fig 7.1.2.6).

Punchdown tool (Crone tool)- se foloseşte pentru fixarea (fixarea) firelor torsadate în priza RJ-45 şi patch panel (Fig 7.1.2.6).

Pentru cablul torsadat STP şi FTP nu folosiţi conector RJ-45 neecranat! În acest caz ecranarea cablului se va comporta ca o antenă, care poate duce la distrugerea datelor care circulă prin cablu.

Montarea conectorului RJ-45 se face conform standardelor TIA/EIA-568A şi TIA/EIA-568B (Fig. 7.1.2.7).

Conectorii RJ-45 folosţi pentru terminarea cablurilor UTP conţin 8 găuri în care trebuie introduse cele 8 fire, apoi cu ajutorul unui cleşte de sertizat UTP se sertizează conectorul RJ-45. În dreptul fiecărei găuri din conectorul RJ-45 se află o lamelă metalică care iniţial este deasupra găurii, astfel încât firul intră uşor. În timpul acestui proces de sertizare lamela metalică din dreptul fiecărei găuri este apăsată şi străpunge firul, astfel se realizează contactul electric.

92

Fig. 7.1.2.7 Ordinea firelor în conectorul şi priza RJ-45 conform standardelor TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B

Fig. 7.1.2.6 Cleşte sertizor Punchdown tool

Trebuie acordată mare atenţie la detorsadarea firelor! Atunci când este îndepărtat manşonul de plastic cu ajutorul unui tăietor de cabluri şi sunt detorsadate perechile pentru a putea introduce firele în conector, trebuie avută mare grijă ca bucata de cablu detorsadat să fie cât mai mică. În caz contrar, va apărea o interferenţă între fire, generând crosstalk (diafonie). Trebuie tăiaţi cam 3-4 cm din manşon, apoi sunt detorsadate firele, sunt aranjate în ordinea dorită conform standardului, iar apoi cu ajutorul unor lame pe care le are cleştele de sertizat, sunt tăiate firele, lăsând cam 3/4 din lungimea conectorului RJ-45. În acest fel firele vor ajunge până în capătul conectorului RJ-45, asigurând un contact electric perfect, iar bucata detorsadată va fi aproape inexistentă, minimizând riscul apariţiei crosstalk-ului (Fig 7.1.2.8).

93

Fig. 7.1.2.8

Conectare defectuasă – firele nu mai sunt răsucite pentru o

lungime prea mare.

Conectare bună – firele sunt de-răsucite doar pentru

porţiunea necesară sertizării.



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii procesul de sertizare a cablurilor torsadate, cu conector RJ-45 conform standardelor TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B.

Durata: 20 minute


Sugestii : activitatea se poate desfăşura frontal

Sarcina de lucru: Urmăriţi prezentarea realizată de cadrul didactic sau o prezentare multimedia, eventual un film la subiect.

94



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici diferitele tipuri de cabluri torsadate.

Durata: 10 minute



Sarcina de lucru: Completaţi tabelul de mai jos, potrivind imaginilor următoarele cuvinte: cablu torsadat neecranat UTP, cablu torsadat ecranat STP, cablu torsadat în folie FTP


95



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să sertizezi cablurile torsadate, cu conector RJ-45 conform standardelor TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B.

Durata: 20 minute

Tipul activităţii: Exerciţiu practic

Sugestii : activitatea se poate desfăşura individual

Sarcina de lucru: După documentarea asupra sertizării unui cablu torsadat cu conector RJ-45 şi pregătirea cablului, conectorilor RJ-45 şi sculelor necesare pentru sertzare precum şi pregătirea locului de muncă, sertizaţi cablul conform standardului TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B.

Atenţie: Aveţi grijă la folosirea sculelor! Instrumentele de tăiere şi presare folosite pentru sertizarea cablurilor pot fi periculoase dacă nu sunt folosite în mod corespunzător. Respectaţi normele de protecţie a muncii!

Pentru desfăşurarea activităţii consultaţi Fişa de documentare 7.1.1 precum şi sursele de pe Internet.

96

Fişa de documentare 7.1.3 Cabluri şi conectori de fibră optică (Fiber Optic)

În acest tip de cablu, fibrele optice transportă semnale de date digitale sub forma unui impulsuri luminoase modulate. Prin fibră optică nu se circulă semnale electrice, ca urmare, este un mod sigur pentru transport de date, deoarece datele nu pot fi interceptate.

Un cablu cu fibră optică, este format dintr-una sau mai multe fibre optice învelite intr-o teacă sau cămaşă. Fibra optică este un conductor din sticlă sau plastic. Fibrele optice sunt alcătuite dintr-un cilindru de sticlă, numit armatură.

Fiecare fibră de sticlă transmite semnalele într-o singură direcţie!

Funcţionare, anularea surselor de zgomot

Datorită faptului că este confecţionat din sticlă, cablul cu fibră optică nu este afectat de interferenţe electromagnetice sau interferenţe cu frecvenţe radio. Toate semnalele sunt convertite în impulsuri de lumină pentru a intra în cablu, si convertite înapoi în semnale electrice când părăsesc cablul. Un cablu cu fibră optică poate transmite semnale care sunt mai clare, ajung mai departe şi au o lăţime de banda mai mare decât cablurile de cupru sau alte cabluri metalice. Cablurile cu fibră optică pot străbate distanţe de câţiva kilometri înainte de a fi nevoie ca semnalul să fie regenerat.

Exista două tipuri de cabluri cu fibră optică (Fig 7.1.3.1):

Multimode – Cablul are un miez mai gros decât cablul single-mode. Este mai uşor de fabricat, poate folosi surse de lumină mai simple (LED-uri) şi funcţionează bine pe distanţe de câţiva kilometri sau mai puţin.

Single-mode – Cablul are un miez foarte subţire. Este mai greu de fabricat, foloseşte laser pentru semnalizare şi poate transmite semnale la distanţe de zeci de kilometri.

97

Fig. 7.1.3.1 Fire de fibră optică

Conectori folosite pentru fibră optică

Exista mai multe tipuri de conectori: SC, ST, LC, MT, MIC (FDDI) si FC (Fig 7.1.3.2). Aceste tipuri de conectori pentru fibra optică sunt half-duplex, ceea ce permite datelor să circule intr-o singură direcţie. Astfel, pentru comunicaţie este nevoie de două fire.

98

Fig. 7.1.3.2 Conectori pentru fibră optică - SC, ST, LC, MT, MIC (FDDI), FC

SC ST LC

MT MIC FC

Activitatea de învăţare 7.1.3 Cabluri şi conectori de fibră (Fiber Optic)


- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi cablurile cu fibră optică, caracteristicile lor şi cazurile în care se folosesc.

Durata: 30 minute



Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să conţină informaţii despre fibra optică pe baza următoarelor idei: tipuri de cabluri cu fibră optică folosite în reţelistică, vitezele de funcţionare a acestora şi distanţa maximă a unui segment de cablu cu fibră optică. Timpul de lucru este de 30 minute iar dimensiunea eseului să fie aproximativ 30 de rânduri.


99

Tema 7: Componentele fizice ale unei reţele de date

Fişa de documentare 7.2.1: Plăci de reţea


Placa de reţea funcţionează ca interfaţă fizică între calculator şi cablul de reţea. Placa de reţea este instalată într-unul dintre sloturile de expansiune a fiecărui calculator, care este conectat la reţea.După ce placa de reţea a fost instalată la unul dintre sloturile de expansiune, se conectează cablul de reţea (placa de reţea Wireless nu necesită folosirea cablului de reţea).

Rolul plăcii de reţea

1. Pregăteşte datele din calculator pentru a fi transmise prin cablul de reţea2. Transmite datele către alte calculatoare3. Controlează fluxul de date dintre calculator şi cablul de reţea

Nivelul OSI în care funcţionează

O placă de reţea conţine circuite electronice (hardware) şi programe păstrate în memorii protejate la scriere (firmware). Aceste circuite şi programe împreună implementează funcţiile nivelului de legătură de date (Data Link) al modelului OSI.Fiecare placă de reţea are propria sa adresă MAC (Media Access Control address) pentru scopuri de identificare în reţea. Placa de reţea, este unic identificabil între toate dispozitivele de acest tip produse vreodată în lume prin ceea ce poartă numele de adresă MAC. Adresa MAC este inscripţionată la momentul fabricaţiei în chipul de memorie ROM al plăcii de reţea (Read-Only memory) al cărei conţinut nu poate fi modificat şi care se păstrează chiar dacă adaptorul nu este alimentat cu energie electrică). Adresa MAC constă într-o secvenţă numerică formată din 6 grupuri de câte 2 cifre hexadecimale (în baza 16) de tipul 00-0A-E4-A6-78-FB.

100

Fig. 7.2.1 Plăci de reţea wired (cu fir) şi wireless (fără fir)

Tipuri de placi de reţea (Fig. 7.2.1)

a) Placă de reţea wired – ca purtător de date foloseşte semnale electronice prin cablu de reţea, corespunzător arhitecturii de reţea.

b) Placă de reţea wireless – ca purtător de date foloseşte unde radio. Pentru transmiterea şi recepţia datelor în reţea se foloseşte antenă.

101



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici interfeţele plăcilor de reţea.

Durata: 10 minute



Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile de mai jos şi potriviţi numerelor din tabel următoarele cuvinte: port RJ-45, conector pentru antenă, leduri indicatoare de funcţionare link/act, antenă wireless


102

1

2

3

4

3

2

1

4



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici placa de reţea potrivită unei situaţii date.

Durata: 30 min



Sarcina de lucru: Rezolvaţi urătoarea problemă:

Într-o firmă s-a cumpărat un calculator nou. Firma are o reţea locală, la care trebuie conectat şi calculatorul nou cumpărat. Pentru alegerea plăcii de reţea potrivită, informaticianul trebuie să ia în calcul mai multe criterii de selecţie. Dacă voi aţi fi în locul informaticianului, ce tip de placă de reţea aţi alege?

Pentru realizarea activităţii consultaţi Fişa de documentare 7.2.1 precum şi sursele de pe Internet.

103

Fişa de documentare 7.2.2: Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei


Pe măsură ce semnalul traversează cablul, el se degradează şi se distorsionează (atenuează). În cazul în care cablul este destul de lung, atenuarea devine destul de mare, datele vor deveni necunoscute împiedicând comunicarea în reţea. Un repetor (Fig. 7.2.2.1) permite transportul semnalului pe o distanţă mai mare. De obicei un hub (Fig 7.2.2.2) conţine mai multe porturi, deci de fapt este un repetor multiport . Pe aceste porturi putem conecta calculatoare sau alte echipamente de reţea cu ajutorul cablurilor de reţea. Hub-urile mai sunt denumite si concentratoare, deoarece au rolul unui punct central de conectare pentru un LAN.

Domeniu de coliziune (colision domain) - apare atunci când mai multe dispozitive împart acelaşi mediu de transmisie. Calculatoarele conectate la un hub alcătuiesc împreună un domeniu de coliziune, unde se ciocnesc (fenomenul de coliziune) pachetele trimise în acelaşi timp de către calculatoare.

Rolul unei hub

1. Primirea datelor (semnalelor electronice) pe unul dintre porturi2. Regenerarea datelor (semnalelor electronice) distorsionate3. Trimiterea datelor (semnalelor electronice) regenerate pe toate celelalte porturi

Acest proces înseamnă că tot traficul generat de un echipament conectat la hub, este trimis către toate celelalte echipamente conectate la hub de fiecare data când hub-ul transmite date. Dacă două calculatoare se decid să transmită în acelaşi timp, va apărea o coliziune în interiorul lui şi datele respective vor fi corupte. Astfel se generează o cantitate mare de trafic in reţea. Acest fapt va fi resimţit de către toate dispozitivele conectate la hub.


Un hub funcţionează la nivelul fizic (Physical Layer) din modelul OSI, regenerând semnalele din reţea şi retransmiţându-le pe alte segmente prin intermediul porturilor.

104

Fig. 7.2.2.1 Repetor – semn convenţional

Fig. 7.2.2.2Hub - semn convenţional

Pentru transmiterea datelor printr-un repetor, de pe un segment pe altul, pachetele şi protocoalele LLC (Logical Link Control) trebuie să fie identice pe ambele segmente. Aceasta înseamnă că un Hub nu permite comunicarea între reţele diferite, de exemplu între o reţea de tip Ethernet şi una Token Ring.

105

Activitatea de învăţare 7.2.2 Hub (Repetor multiport), componenta centrală a reţelei


- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici un echipament de reţea (hub) şi s-o utilizezi pentru diferite scopuri.

Durata: 30 min




O firmă deţine trei calculatoare care sunt aranjate într-un birou. Toate cele trei calculatoare sunt echipate cu placi de reţea Ethernet cu porturi RJ-45. La una dintre calculatoare este instalat o imprimantă la care ar trebui să aibă acces şi celelalte două calculatoare aflate în birou. Firma decide construirea unei reţele LAN, dar are un buget foarte mic. Cum puteţi rezolva problema construirii unui reţele locale, ce fel de echipament cumpăraţi pentru interconectarea calculatoarelor. Motivează alegerea făcută!


106

Fişa de documentare 7.2.3: Switch (Bridge multiport), componenta centrală a reţelei


Un switch (Fig. 7.2.3.2 şi 7.2.3.3) permite transportul semnalului pe o distanţă mai mare. De obicei un switch conţine mai multe porturi. Pe aceste porturi putem conecta calculatoare sau alte echipamente de reţea cu ajutorul cablurilor de reţea.

Graniţele dintre segmente pot fi definite folosind un bridge (Fig. 7.2.3.1). Bridge-ul are două porturi prin care se conectează la două cabluri de reţea. Un bridge este un echipament folosit pentru a filtra traficul de reţea între segmentele unui LAN. Bridge-urile păstrează în memorie informaţii despre toate echipamentele aflate pe fiecare segment cu care sunt conectate. Un bridge poate avea doar două porturi, conectând două segmente ale aceleiaşi reţele. Un switch se poate considera ca un bridge multiport. Un switch menţine o tabelă cu adresele MAC al calculatoarelor care sunt conectate la fiecare port. Când un cadru este primit pe un port, switch-ul compară informaţiile de adresă din cadru cu tabela sa de adrese MAC. Switch-ul determină ce port să folosească pentru a trimite cadrul mai departe.

Rolul unui switch

1. Verificarea adresei de sursă şi de destinaţie a fiecărui pachet care soseşte pe unul dintre porturi.

2. Transferul pachetelor mai departe în modul următor: dacă destinaţia apare în tabela de rutare, switch-ul transferă pachetele spre segmentul (portul) respectiv, dacă destinaţia nu se regăseşte în tabela de rutare, switch-ul transmite pachetele către toate segmentele (porturile).

107

Fig. 7.2.3.2 Switch – semn convenţional

Fig. 7.2.3.1 Bridge – semn convenţional

Fig. 7.2.3.3 Switch

Segmentare - Mărirea numărului de domenii de coliziune care se poate realiza prin intermediul unui bridge sau switch. Acesta realizează filtrarea traficului, astfel încât calculatoarele aflate într-un domeniu de coliziune să poată comunica între ele nestânjenite de activitatea de pe alte domenii de coliziune. Acest proces înseamnă că traficul generat de un echipament conectat la switch este trimis spre toate celelalte echipamente, numai dacă destinaţia nu se regăseşte in tabela de rutare a switch-ului . Astfel se reduce cantitatea de trafic generată in reţea.


Switch-ul funcţionează la nivelul Legătură de date (Data Link) al modelului OSI, la subnivelul de Control al accesului la mediu (MAC – Media Access Control) . Din această cauză, toate informaţiile de pe nivelurile superioare ale modelului OSI le sunt inaccesibile şi ca urmare nu distrug protocoalele între ele. Switch-ul transferă toate protocoalele în reţea, astfel încât rămâne la latitudinea calculatoarelor să determine protocoalele pe care le recunosc.

108



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici porturile şi ledurile indicatoare a unui switch.

Durata: 10 minute



Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile de mai jos şi potriviţi numerelor din tabel următoarele cuvinte: leduri indicatoare de funcţionare link/act, porturi RJ-45

1

2


109

21



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii diferitele tipuri de switchuri , modul de funcţionare (comparativ cu modul de funcţionare a hub-ului) şi caracteristicile lor.

Durata: 60 minute



Sarcina de lucru: Realizaţi un eseu care să trateze switchurile pe baza următoarelor idei: tipuri de switchuri ( funcţionare, moduri şi cazuri de utilizare), şi diferenţele între switchuri şi huburi. Timpul de lucru este de 60 minute iar dimensiunea eseului trebuie să fie aproximativ o pagină.


110



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici un echipament de reţea (switch) şi s-o utilizezi pentru diferite scopuri.

Durata: 30 min




Vă angajaţi la o firmă în post de informatician. În prima zi de lucru observaţi că reţeaua locală nu funcţionează în ritm normal (traficul este foarte intens, timpii de răspuns sunt foarte mari, documentele printate prin reţea întârzie foarte mult, deschiderea directoarelor partajate în reţea necesită mult timp). Firma are 35 de calculatoare interconectate între ele, trei servere de fişiere iar reţeaua este legată la internet. În centrul reţelei stă un HUB care interconectează toate calculatoarele şi serverele precum şi imprimantele de reţea. Ce fel de măsuri puteţi lua pentru a obţine o reţea mai rapidă fără a efectua însă modificări în topologia fizică? Motivează alegerea făcută!


111

Fişa de documentare 7.2.4: Router (Ruter), legături între reţele


În timp ce un switch conectează segmente ale unei reţele, routerele interconectează mai multe reţele. O reţea complexă necesită un dispozitiv care nu doar recunoaşte adresa fiecărui segment, ci determină şi cea mai bună cale (rută) pentru transmiterea datelor şi filtrarea traficului de difuzare pe segmentul local. Switch-urile folosesc adresele MAC pentru a transmite un cadru în interiorul unei reţele. Routerele folosesc adrese IP pentru a transmite cadrele către alte reţele. Pentru a putea trimite eficient un pachet de date către destinaţie, este nevoie să se cunoască “topologia” reţelei de comunicaţie. Acest lucru este realizat prin intermediul protocoalelor de rutare. Routerele schimbă permanent între ele informaţii despre topologia reţelei.

Un ruter poate fi un calculator care are instalat un software special sau poate fi un echipament special conceput de producătorii de echipamente de reţea (Fig 7.2.4.1, Fig. 7.2.4.2). Routerele conţin tabele de rutare cu adrese IP împreună cu căile optime către alte reţele destinaţie.

Rolul unui router

1. Determină adresa de destinaţie a pachetelor pe care le primeşte cu ajutorul unor tabele de rutare, care conţin următoarele informaţii:

a) Toate adresele cunoscute din reţeab) Modul de conectare la o altă reţeac) Căile (rutele) posibile între routered) Costul transmiterii datelor pe aceste căi

2. Pe baza costului şi a căilor disponibile, routerul alege cea mai bună cale de transmitere a datelor şi transmite datele spre destinaţie.

112

Fig. 7.2.4.1Router - semn convenţional

Fig. 7.2.4.2 Router


Routerele funcţionează la nivelul Reţea al modelului OSI. La acest nivel routerul poate comuta şi ruta (dirija) pachete între diferite reţele. Routerul citeşte informaţiile complexe de adresă din pachet. Routerul funcţionează la un nivel superior punţilor (bridge) în modelul OSI, deci are acces la informaţii suplimentare. Routerul poate comuta pachetele între diferite tipuri de reţele. Comunicaţia prin Internet se desfăşoară prin intermediul routerelor.

113

Activitatea de învăţare 7.2.4 Router (Ruter), legături între reţele


- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi routerele hardware şi software, precum şi rolul, modul de funcţionare şi cazurile de folosire al acestora.

Durata: 50 min

Tipul activităţii: Metoda grupurilor de experţi

Sugestii : activitatea se poate desfăşura pe grupe

Sarcina de lucru: Fiecare grupă va trebui să trateze una din următoarele teme de studiu: rolul routerelor, moduri de funcţionare a routerelor, tipri de routere (hardware, software), diferenţele şi similitudinile între routere şi switchuri. Aveţi la dispoziţie 30 de minute, după care se vor reorganiza grupele astfel încât în grupele nou formate să existe cel puţin o persoană din fiecare grupă iniţială. În următoarele 20 de minute în noile grupe formate se vor împărtăşii cunoştinţele acumulate la pasul I.


114

Fişa de documentare 7.2.5: Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri


Punctele de acces fără fir (Fig. 7.2.5) fac posibilă echipamentelor care folosesc tehnologia wireless, să se conecteze la o reţea cablată. Aceste echipamente sunt: calculatoare desktop echipate cu placă de reţea wireless, calculatoare portabile (laptop), echipamente PDA, telefoane mobile cu tehnologie wireless încorporată. Punctele de acces wireless folosesc unde radio pentru a se comunica cu alte echipamente wireless sau alte puncte de acces wireless. Punctele de acces wireless sunt transparente, ceea ce înseamnă că un calculator poate să se comunice cu reţeaua cablată ca şi cum ar fi legat direct la reţeaua cablată prin cablu. Un punct de acces wireless are o rază de acoperire limitată. Obstacolele reduc aria de acoperire a punctelor de acces wireless. Pentru asigurarea unei acoperiri mai bune putem folosi mai multe puncte de acces wireless în aceeaşi reţea, sau putem folosi o antenă cu o putere mai mare de difuzare.

115

Fig. 7.2.5 Wireless access point

Activitatea de învăţare 7.2.5 Wireless access point (Punct de acces fără fir), reţele fără cabluri


- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici un punct de acces fără fir şi să utilizezi pentru diferite scopuri.

Durata: 30 min




O agenţie deţine o reţea locală cu trei calculatoare în trei birouri pe acelaşi etaj al unei clădiri. Pentru agenţi, firma cumpără cinci calculatoare portabile (laptop) cu WiFi (wireless) încorporat. Ce soluţie propuneţi pentru ca agenţii prin intermediul calculatoarelor portabile să aibă acces la reţea locală a firmei, indiferent de locul în care se află în cele trei birouri? Motivaţi alegerea făcută!


116

Fişa de documentare 7.2.6: Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet


Un modem DSL (Fig. 7.2.6.1, 7.2.6.2) este un echipament care face posibil conectarea unui calculator sau router la o linie telefonică digitală DSL pentru scopul folosirii unui serviciu ADSL. Ca şi un modem obişnuit şi modemul DSL este un transceiver (transmitter – receiver = transmiţător - receptor). Cu ajutorul acestui echipament putem să conectăm un calculator, sau o reţea LAN la internet. Pentru conectarea unui modem DSL cu calculatorul, putem folosi o conexiune prin USB sau Ethernet. Într-o linie DSL rata de transfer pentru download este mult mai mare decât rata de transfer pentru upload, de exemplu, 8 Mbit/sec. download şi 1 Mbit/sec. upload.

DSL modem / router sau Residental gateway – modem inteligent, care poate partaja serviciul ADSL cu mai multe calculatoare sau cu o reţea întreagă. Un astfel de modem ADSL poate fi folosit în scopul conectării pe internet, acasă sau la birou şi de obicei conţine şi un firewall pentru protejarea reţelei LAN şi a calculatoarelor.

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) - pentru a pune datele de download si de upload pe o linie DSL este nevoie de două tipuri de echipamente: un modem ADSL la client si un system terminator pentru modemul ADSL (DSLAM) la provider (Fig. 7.2.6.3).

117

Fig. 7.2.6.1 Modem semn convenţional

Fig. 7.2.6.2 Modem DSL

Un modem de cablu (Fig. 7.2.6.1, Fig. 7.2.6.4) este folosit pentru conectarea unui calculator sau a unei reţele la internet. Modemul de cablu foloseşte reţeaua companiei de televiziune prin cablu. Toate modemurile de cablu conţin : un tuner, un demodulator, un modulator, un dispozitiv de control al accesului la mediu (MAC) si un microprocesor. Pentru conectarea unui modem de cablu la calculator, putem folosi conexiunea prin USB sau Ethernet.

CMTS (cable modem termination system) - pentru a pune datele de download si de upload pe un cablu de televiziune este nevoie de două tipuri de echipamente: un modem de cablu la client si un system terminator pentru modemul de cablu (CMTS) la provider (Fig. 7.2.6.5).

118

Fig. 7.2.6.3 Conectarea utilizatorilor DSL la ISP, prin intermediul unui DSLAM

Fig. 7.2.6.4 Modem CABLU

119

Fig. 7.2.6.5 Conectarea utilizatorilor de cablu Tv la ISP, prin intermediul unui CMTS

Activitatea de învăţare 7.2.6.1 Modemul DSL / ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) şi Modemul de cablu (Cable modem)


- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici porturile modemelor ADSL / cable.

Durata: 10 minute



Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile de mai jos şi potriviţi numerelor din tabel următoarele cuvinte: port RJ-45, port ADSL (RJ11 pentru linia telefonică), port cablu TV, port USB, port RJ-45.

1

2

3

4

5


120

1 2 5 3 4

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

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

Activitatea de învăţare 7.2.6.2 Modem ADSL şi modem de cablu, porţi spre internet


- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici cele doua tipuri de modemuri (modemul ADSL si modemul de cablu), să analizezi diferenţele şi similitudinile între ele, precum şi utilizarea lor.

Durata: 30 min

Tipul activităţii: Hartă tip pânză de păianjen


Sarcina de lucru: Folosind surse diferite (fişa de documentare 7.2.6, internet, manual, reviste de specialitate, caietul de notiţe etc.) obţineţi informaţii despre modemul DSL/ADSL şi modemul de cablu. Informaţiile obţinute organizaţi-le după modelul urmator:

Pentru rezolvarea sarcinii de lucru consultaţi Fişa de documentare 7.2.6 precum şi sursele de pe Internet.

121

Tip modemTip modem

La ce tip de linie publică se poate

conecta

La ce tip de linie publică se poate

conecta

Conexiuni folosite pentru conectareConexiuni folosite pentru conectare

Viteza de upload faţă de download

Viteza de upload faţă de download

Cazuri în care folosim modemul

Cazuri în care folosim modemul

Tipuri de echipamente conectate la modem

Tipuri de echipamente conectate la modem

Echipamentul aflat la provider cu care se

comunică

Echipamentul aflat la provider cu care se

comunică

Fişa de documentare 7.2.7 Echipamente multifuncţionale


Există echipamente de reţea, care au mai multe funcţii. Aceste echipamente înglobează funcţiile mai multor echipamente de reţea cum ar fi: modem ADSL, router, bridge, switch, wireless access point (Fig. 7.2.7.1). Este mult mai convenabil să cumpăraţi şi să configuraţi un singur echipament care deserveşte mai multe scopuri decât să utilizaţi un echipament separat pentru fiecare funcţie. Aceste echipamente sunt recomandate pentru reţeaua de acasă şi pentru birouri mai mici cu câteva calculatoare.

122

Fig. 7.2.7.1 Echipament multifuncţional



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici porturile unui echipament multifuncţional.

Durata: 10 minute



Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile de mai jos şi potriviţi numerelor din tabel următoarele cuvinte: port RJ-45, port ADSL (RJ11 pentru linia telefonică), leduri indicatoare de funcţionare

1

2

3


123

2 3 1



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici un echipament multifuncţional şi să utilizezi pentru diferite scopuri.

Durata: 30 min




O familie achiziţionează un calculator portabil (laptop) cu WiFi (wireless ) încorporat. Având deja un calculator desktop, doresc să conecteze ambele echipamente la internet. Pentru a putea beneficia de portabilitatea oferită de laptop, au nevoie de acces la internet în toată casa. Care ar fi cea mai bună şi mai ieftină soluţie pentru rezolvarea problemei? Motivaţi alegerea făcută!


124

Fişa de documentare 7.3: Interconectarea echipamentelor de reţea


Reţelele de calculatoare au ca scop primar interconectarea echipamentelor de reţea pentru asigurarea comunicării între ele. Pentru interconectare se folosesc în majoritate cabluri torsadate ecranate sau neecranate (STP, FTP sau UTP) şi conectori RJ-45.S-au creat şi sunt aplicate anumite standarde atât în ceea ce priveşte culoarea celor 8 fire, dar şi ordinea de dispunere a acestora. Aceste standarde sunt consacrate în literatura de specialitate drept TIA/EIA 568A şi TIA/EIA 568B. Pentru interconectarea echipamentelor de reţea folosim unul dintre cele două standarde. Cele mai multe reţele sunt cablate în conformitate cu standardul TIA/EIA 568B (în Europa). Cablurile UTP / STP / FTP folosesc doar patru fire din cele opt disponibile pentru transmiterea şi recepţia datelor în reţea. Cele patru fire folosite pentru recepţia şi transmisia datelor sunt: portocaliu, portocaliu-alb, verde, verde-alb. Pinii folosiţi la transmiterea datelor sunt pinii 1 şi 2, în timp ce pinii 3 şi 6 sunt utilizaţi pentru recepţia informaţiei. Deci se folosesc două fire pentru transmisie (Tx+ şi Tx-) şi două pentru recepţie (Rx+ şi Rx-).

Firele de Tx şi firele de Rx trebuie să facă parte din aceeaşi pereche de fire!!! Prima pereche ajunge pe pinii 1 şi 2, iar a doua pereche pe pinii 3 şi 6. Dacă nu este respectat standardul există marele risc ca cele două fire folosite pentru Rx sau Tx să nu facă parte din aceeaşi pereche, moment în care torsadarea nu mai este practic folosită şi nu se vor mai anula câmpurile electrice generând interferenţe serioase.

Patchcord – denumirea universală a cablurilor pentru interconectarea echipamentelor de reţea. Un patchcord este de fapt un cablu torsadat ecranat sau neecranat cu conectori RJ-45. Un patchcord poate să fie de 3 feluri, în funcţie de dispunerea firelor la cele două capete, cu fiecare dintre tipuri destinate conexiunilor între anumite echipamente.

a) Straight-through cable (cablul direct) - este cel mai des utilizat tip de cablu în reţele locale pentru interconectarea echipamentelor de reţea. Distribuţia firelor, pe culori, la cele două capete ale unui asemenea cablu, este prezentată în figura de mai jos (Fig. 7.3.1).

b) Cross-over cable (cablul inversor)- dacă inversăm la cele două capete ale unui patch-cord firele corespunzătoare pinilor folosiţi pentru transmisie, respectiv recepţie, obţinem un cablu cross-over. Acest cablu inversează pinii 1 şi 2 cu pinii

125

Fig. 7.3.1 Ordinea firelor într-un cablu Straight-Through (cablu direct)

3 şi 6. Pinul 1 ajunge în cealaltă parte la pinul 3 şi pinul 2 la pinul 6. Acest cablu se realizează făcând un conector pe standardul A şi una pe standardul B, practic se inversează perechile portocaliu cu verde (7.3.2).

c) Rollover cable – (Cablu consolă) dacă dispunem firele la celălalt capăt în ordine inversă, obţinem un cablu rollover. Este un tip de cablu null-modem care este des folosit pentru conectarea unui calculator cu portul consolă a unui router (Fig. 7.3.3).

Cablurile straight-through sunt folosite la interconectarea echipamentelor de categorii diferite, de exemplu calculatorul şi hub-ul / switch-ul.

Cablurile crossover conecteză echipamente similare, de exemplu calculator cu calculator. Un calculator foloseşte pinii 1 şi 2 ai conectorului pentru a transmite date, respectiv pinii 3 şi 6 pentru recepţia informaţiilor. Pentru a putea comunica între ele, două calculatoare interconectate doar printr-un cablu UTP necesită inversarea la cele două capete ale patchcord-ului a pinilor de transmisie cu cei destinaţi recepţiei. De aceea, în cazul unui asemenea aranjament, se folosesc cabluri crossover, care inversează pinul 1 cu pinul 3, respectiv pinul 2 cu pinul 6.

Exemple pentru interconectarea echipamentelor de reţea (Fig 7.3.4):

126

Fig. 7.3.2 Ordinea firelor într-un cablu Cross-Over (cablu inversor)

Fig. 7.3.3 Ordinea firelor într-un cablu Rollover (cablu consolă)

PC CROSSOWER PCPC CROSSOWER PCPC STRAIGHT-THROUGH SWITCH PC

PC STRAIGHT-THROUGH SWITCH PC

MDI / MDI-X (Medium dependent interface / Medium dependent interface crossover) - Unele dintre hub-urile / switch - urile de ultimă generaţie acceptă ambele tipuri de cabluri (straight-through şi crossover), indiferent de echipamentul la care se conectează, autoconfigurându-se corespunzător. Tehnologia folosită care face posibilă autoconfigurarea se numeşte MDI / MDI-X.

Port consolă - echipamentele inteligente de reţea (categorie în care intră switch-urile şi ruter-ele) sunt echipate cu un port "consolă", prin intermediul căruia se face posibilă configurarea echipamentului folosindu-se un laptop sau un desktop şi un program gen Hyperterminal. O asemenea conexiune presupune folosirea unui cablu de tip rollover.

Convertoare media - Convertoarele media reprezintă o soluţie ideală atunci când într-un sistem de comunicaţii avem nevoie de conversie de la un mediu de transmisie la altul. Convertoarele de la UTP la fibră optică realizează conversia de la semnale electronice la semnale optice sau invers. Aceasta reprezintă o metodă foarte avantajoasă atunci când se doreşte mărirea distanţei de transmisie. Prin conversia la fibră optică, datele ethernet pot fi transmise pe distanţe de până la zeci de kilometri, fără a necesita regenerarea semnalului.

127

Fig. 7.3.4 Moduri corecte pentru interconectarea echipamentelor de reţea folosind diferite tipuri de cabluri patch

PC STRAIGHT-THROUGH HUBPC STRAIGHT-THROUGH HUB

SWITCH CROSSOWER SWITCHSWITCH CROSSOWER SWITCH

SWITCH STRAIGHT-THROUGH ROUTERSWITCH STRAIGHT-THROUGH ROUTER

SWITCH CROSSOWER HUBSWITCH CROSSOWER HUB



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici cele două tipuri de patchcord-uri folosite pentru interconectarea echipamentelor de reţea.

Durata: 10 minute



Sarcina de lucru: Analizaţi imaginile din tabel şi potriviţi fiecărei următoarele denumiri: Straight-through cable, Cross-over cable

Pentru completarea tabelului consultaţi Fişa de documentare 7.3 precum şi sursele de pe Internet.

128



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să conectezi echipamentele de reţea între ele folosind patchcorduri.

Durata: 30 min


Sugestii : activitatea se poate desfăşura pe grupe (dacă echipamentele din dotare permit, se poate desfăşura şi individual)

Sarcina de lucru: După documentarea asupra interconectării echipamentelor de reţea folosind patchcorduri, realizaţi conectarea următoarelor echipamente: calculator (desktop sau laptop) cu switch, calculator cu calculator. După interconectarea echipamentelor verificaţi funcţionarea corectă a acestora cu ajutorul ledurilor indicatoare de funcţionare, aflate atât pe echipamentul de reţea cât şi pe placa de reţea a calculatorului. Folosiţi şi porturile MDI-X dacă echipamentele sunt echipate cu astfel de porturi şi observaţi diferenţele între folosirea acestor porturi şi porturilor obişnuite.

Atenţie: Aveţi grijă la folosirea echipamentelor! Există pericolul electrocutării! Respectaţi normele de protecţie a muncii!

Pentru informaţii, consultaţi Fişa de documentare 7.3 precum şi sursele de pe Internet.

129

Tema 8: Instalarea şi configurarea plăcilor de reţea

Fişa de documentare 8.1 Configurarea unei plăci de reţea

Acest material vizează competenţa / rezultat al învăţării : Utilizează componentele fizice utilizate în reţelele de date şi Realizează conectarea unei reţele de date la internet.

Pentru conectarea unui calculator la o reţea LAN, folosim placa de reţea. Placa de reţea poate să fie placă wired (cablat) sau placă wireless (fără fir).

O placă de reţea poate să fie parte integrantă a plăcii de bază sau poate să fie de sine stătătoare şi montată într-una dintre sloturile de extensie a plăcii de bază. Deci placa de reţea poate să fie internă sau externă.

Placa de reţea necesită instalarea unui driver, care face posibilă comunicarea plăcii de reţea cu sistemul de calcul. Acest driver se poate instala de pe discul de instalare care soseşte împreună cu placa de reţea, sau se poate descărca de pe pagina web a producătorului plăcii de reţea.

Câteodată un producător va publica noi drivere software pentru placa de reţea. Un driver nou poate să sporească funcţionalitatea unei plăci de reţea, sau poate fi necesar pentru compatibilitatea cu un sistem de operare. Pentru instalarea driverelor noi parcurgeţi paşii următori:

1. Verificaţi tipul pachetului de instalare. Daca este un fişier executabil rulaţi-l şi instalarea sau actualizarea se va desfăşura automat. După instalare reporniţi calculatorul.

2. Dacă nu deţineţi un astfel de fişier executabil, deschideţi Device manager-ul, selectaţi placa de reţea şi Update driver şi urmăriţi paşii care apar pas cu pas. După ce instalarea se va termina, reporniţi calculatorul.

3. Verificaţi instalarea corectă a driver-ului in Device manager.

Pentru conectarea calculatorului la o reţea LAN, sunt necesare următoarele informaţii:

a) adresa de IP (IP address)b) mască de reţea (Network Mask)c) adresa de Gateway (Gateway Address)d) adresa de DNS (DNS Address)

Conectaţi cablul de reţea înainte de a seta adresele necesare. Verificaţi LED-urile sau indicatoarele de legătură a plăcii de reţea. In cazul în care în reţea exista un server DHCP, configurarea adreselor va fi automată. Dacă nu exista server DHCP, configuraţia trebuie făcută individual.

130

Adresa de IP trebuie să fie unică în reţea, altfel vor apărea conflicte de adrese IP care conduc la împiedicarea comunicării în reţea.

Pentru setarea adreselor necesare, navigaţi la setările de adresare a plăcii de reţea şi setaţi adresele necesare - Control Panel - Network Connections - Local Area Connection – selectaţi conexiunea dorită, interfaţa selectată să fie cea a plăcii de reţea care a fost instalată mai înainte – Properties – General – Internet protocol (TCP/IP) – Proprieties – General şi completaţi câmpurile cerute (Fig. 8.1.1).

Pentru a verifica conectivitatea, urmăriţi paşii:1. Deschideţi un Command Prompt2. Introduceţi comanda ipconfig. Verificaţi dacă setările efectuate de

dumneavoastră sau primite de la un server DHCP apar corect.3. Folosiţi comanda PING pentru a testa conectivitatea (ping adresa_de_ ip_a_

unui_calculator_conectată_în_aceeaşi_reţea_LAN) (Fig. 8.1.2)

131

Fig. 8.1.1 Panou de setare a adreselor IP

Fig. 8.1.2 Rezultatul dat de comanda ping în cazul unui conexiuni funcţionale

Activitatea de învăţare 8.1.1 Configurarea unei plăci de reţeaObiectivul/obiective vizate:

- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii modul de configurare şi verificare a funcţionării unui plăci de reţea cu sau fără fir.

Durata: 20 min




132



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să configurezi şi să verifici funcţionarea corectă a unui plăci de reţea.

Durata: 30 min



Sarcina de lucru: După documentare asupra configurării plăcilor de reţea, verificaţi versiunea instalată pe sistemul de calcul a driverelor plăcii de reţea. Dacă trebuie, faceţi update pentru drivere. Conectaţi calculatorul la reţea şi configuraţi parametrii necesari funcţionării plăcii de reţea (adresă IP, mască de subreţea, server DNS, Default gateway). Adresele mai sus menţionate le veţi obţine de la profesor. După setarea parametrilor testaţi conexiunea cu ajutorul comenzi ipconfig şi ping.

Atenţie: Aveţi grijă când interconectaţi echipamentele! Există pericolul electrocutării! Respectaţi normele de protecţie a muncii!


133

Fişa de documentare 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE


Pentru a se conecta o reţea LAN cu alte reţele, sau pentru conectarea unui reţele locale sau a unui calculator la internet, trebuie sa luăm în considerare diferite tipuri de conexiuni:

a) Conexiune prin operator de cablu tvb) Conexiune prin linii telefonice analogice sau digitalec) Conexiune prin conexiuni wireless sau satelit

Diverse servicii oferă diverse viteze şi niveluri de servicii. Pentru a realiza orice fel de conexiune, trebuie folosită un echipament care ţine legătura cu ISP (Internet Service Provider).Cea mai populară conexiune pentru conectarea unui calculator la internet a fost conexiunea Dial-Up. Această conexiune necesită o linie telefonică analogică şi un echipament care converteşte semnalele digitale în semnale analogice şi invers (Modem – Modulator/Demodulator). Viteza de transfer al unui astfel de conexiuni este foarte mică.

În loc de conexiuni Dial-Up (prin linie telefonică analogică) lente avem posibilitatea să optăm pentru o conexiune cu transfer de rată ridicată folosind linie telefonică digitală ADSL şi modem ADSL.

Broadband - este o tehnică utilizată în transmisia şi recepţia semnalelor multiple care utilizează mai multe frecvenţe pe un singur cablu, de exemplu internet şi telefonie pe acelaşi cablu.

PPPoE (point-to-point protocol over Ethernet) - este un protocol de reţea pentru încapsularea cadrelor PPP (Point to Point Protocol) în cadre Ethernet. Este folosit mai ales pentru servicii broadband, cum ar fi DSL. PPPoE înseamnă o conexiune punct la punct, client-server, peste o conexiune Ethernet existentă. Protocolul PPPoE este un protocol ce permite simularea unei conexiuni tip Dial-Up peste o conexiune Ethernet prin linie telefonică digitală.

Avantajele PPPoE

a) Accesul utilizatorilor la internet folosind nume de utilizator şi parolă individuală.b) Alocarea dinamică a adreselor IP de către serverele PPPoE al ISP-ului.

c) Înlăturarea utilizării nelegitime a adreselor IP.

d) Contorizarea traficului făcut de către utilizatori individuali.

e) Sistemele de operare au suport pentru conectarea la reţeaua PPPoE.

134

http://ro.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_Line

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ethernet

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Point-to-Point_Protocol&action=edit&redlink=1

Realizarea conexiunii PPPoE

Înainte de a parcurge paşii următori, aveţi nevoie mai întâi de un cont cu un furnizor de servicii Internet (ISP). Pentru DSL furnizorul de servicii Internet este de obicei o firmă de telefonie.

1. Conectarea modemului ADSL şi a calculatorului cu ajutorul unui cablu de reţea (Patch cord) sau USB.

2. Conectarea liniei telefonice la portul etichetat “DSL” (WAN, Internet) a modemului ADSL folosind conector RJ-11.

3. Conectarea cablului de alimentare a modemului ADSL.

4. Rularea aplicaţiei de instalare şi configurare a modemului ADSL (se livrează împreună cu modemul ADSL) sau intrarea pe pagina de administrare a modemului ADSL (in cazul în care avem modem cu posibilitate de configurare prin interfaţă web) şi setarea parametrilor necesari. Configurarea conexiunii poate fi realizată şi cu Expertul de conectare la Internet a sistemului de operare (Fig. 8.2.1).

5. Introducerea datelor de autentificare: nume de utilizator şi parolă, sau a altor date (dacă este cazul) necesare pentru realizarea conexiunii (Fig. 8.2.2).

135

Fig. 8.2.1 Panou de selectare a tipului conexiunii cuprinzând şi conexiunea prin PPPoE

Finalizarea configurării şi testarea conexiunii cu comanda ping, sau deschizând o pagină de web în browser-ul calculatorului.

136

Fig. 8.2.2 Panou pentru setare a parametrilor de autentificare pentru conexiunea PPPoE



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii modul de configurare şi verificare a funcţionării unei conexiuni Broadband (PPPoE).

Durata: 20 min




137



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici paşii de configurare şi verificare a unei conexiuni Broadband (PPPoE).

Durata: 10 min



Sarcina de lucru: Numerotaţi fiecare pas de configurare a unui conexiuni Broadband PPPoE în ordinea logică a acestora începând cu numărul 1.

Ataşarea sursei de alimentare pentru modem

Interconectarea calculatorului şi a modemului cu ajutorul unui cablu patch cu ajutorul porturilor RJ45 sau USB

Rularea utilitarului de instalare şi configurare primită de la ISP

Pregătirea modemului şi a calculatorului, a documentaţiilor necesare pentru instalare, cdurilor de instalare, datelor primite de la ISP (numele de utilizator şi parola)

Verificarea conexiunii cu ajutorul comenzii PING, sau deschiderea a unei pagini WEB în browserul de internet

Ataşarea liniei telefonice sau a cablului Tv la portul ethicetat WAN sau INTERNET al modemului

Finalizarea instalării

Introducerea numelui de utilizator şi parolei la cererea utilitarului de instalare şi configurare


138

Fişa de documentare 8.3 Configurarea unei conexiuni wireless


Sintagma „wireless” (fără fir) poate crea confuzii, inducând ideea existenţei unei reţele fără cabluri, prin intermediul căreia sunt interconectate calculatoarele şi echipamentele de reţea. În realitate, acest lucru nu este adevărat. Majoritatea reţelelor fără fir, comunică fără fir cu o reţea hibridă, care foloseşte şi cabluri.

Avantajele folosirii reţelelor fără fir:

a) Conexiuni temporare la o reţea cablată existentă cu ajutorul unui echipament fără fir.

b) Realizarea conexiunilor de rezervă pentru o reţea deja existentă.c) Existenţa unui anumit grad de portabilitate.d) Posibilitatea extinderii reţelelor dincolo de limitele impuse de cabluri.

Există situaţii în care este recomandată folosirea reţelelor fără fir:

a) În birouri, sau acasă unde cablarea este nedorită.b) În spaţii sau clădiri izolate, unde cablarea este dificilă.c) În clădiri unde configuraţia fizică a calculatoarelor se modifică frecvent.

În reţelele locale cea mai utilizată tehnologie fără fir se consideră tehnologia WiFi. Definirea tehnologiei WiFi este descrisă în standardele 802.11x.

a) 802.11a: Anunţat in anul 1999, frecventa de lucru: 5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875GHz, rata (medie): 25Mbps, rata maxima: 54Mbps, suprafata interioară şi exterioară de acoperire: ~25 metri - ~75 metri.

b) 802.11b: Funcţional din anul 1999, frecvenţa de lucru: 2.4-2.5GHz, rata (medie): 6.5 Mbps, rata maximă: 11Mbps, suprafaţa interioară si exterioară de acoperire: ~35 metri - ~100 metri.

c) 802.11g: Utilizat din anul 2003, frecvenţa de lucru: 2.4-2.5GHz, rata (medie): 25Mbps, rata maximă: 54Mbps, suprafaţa interioară si exterioară de acoperire: ~25 metri - ~75 metri.

d) 802.11n: Cea mai recentă tehnologie, frecvenţa de lucru: 2.4GHz sau 5GHz, rata (medie): 200Mbps, rata maximă: 540Mbps, suprafaţa de acoperire: ~50 metri - ~125 metri.

O reţea fără fir se comportă la fel ca o reţea cablată, cu excepţia că mediul fizic de transmisie constă din unde radio. Reţelele fără fir pot opera în modul Ad Hoc sau Infrastructură.

139

Ad Hoc – reţea fără fir în care sunt interconectate calculatoare sau alte echipamente (de exemplu telefoane mobile, dispozitive PDA) cu capabilităţi fără fir. O reţea configurată in modul Ad Hoc, nu necesită echipamente specializate pentru interconectarea calculatoarelor. Reţelele fără fir configurate în modul Ad Hoc, funcţionează similar reţelelor peer-to-peer. Poate suporta un număr limitat de calculatoare, performanţele reţelei scad cu fiecare calculator adăugat în reţea.

Infrastructure - reţea fără fir în care sunt interconectate calculatoare sau alte echipamente (de exemplu telefoane mobile, dispozitive PDA) cu capabilităţi fără fir. O reţea configurată in modul infrastructură, necesită echipamente specializate pentru interconectarea calculatoarelor. Reţelele fără fir configurate în modul infrastructură funcţionează similar reţelelor client-server.

Dacă aveţi posibilitatea este recomandat folosirea reţelei fără fir în modul infrastructură. Avantajele modului infrastructură sunt:

a) Poate suporta un număr semnificativ mai mare de dispozitive (calculatoare, PDA-uri, telefoane mobile etc.) faţă de modul Ad Hoc.

b) Putem sa extindem reţeaua (raza de acoperire) cu adăugarea unor noi puncte de acces (Access Point).

c) Securitatea reţelei creşte semnificativ.

Pentru realizarea unei reţele fără fir avem nevoie de un Access Point şi de echipamente cu capabilităţi de conectare wireless. La selectarea plăcii de reţea fără fir pentru fiecare calculator, se ţine cont de tipul de reţea instalată. Există incompatibilitate între diferitele tipuri de reţele.

a) standardele 802.11n sunt compatibile cu 802.11n, 802.11g, 802.11bb) standardele 802.11g sunt compatibile cu 802.11g, 802.11bc) standardele 802.11b sunt compatibile cu 802.11bd) standardele 802.11a sunt compatibile cu 802.11a

Placa de reţea poate să fie ori internă ori externă (de tip PCI, Pci Express, Usb, PcCard, Express Bus).Ca şi în cazul reţelelor cablate, trebuie să stabilim adresele IP necesare. Setările IP necesare plăcii de reţea fără fir sunt acelaşi ca şi în cazul plăcii de reţea cablată: adresă de IP unică în reţea, mască de reţea, default gateway IP, Dns server IP.

Lângă datele de adresare TCP/IP, în reţelele fără fir trebuiesc efectuate şi alte setări.

SSID (Security Set Identifier) sau Wireless Network Name este numele asociat reţelei wireless (Fig. 8.3.1). SSID este un cod care defineşte apartenenţa la un anumit punct de acces fără fir. Toate dispozitivele fără fir care vor să comunice într-o reţea trebuie să aibă SSID-ul setat la aceeaşi valoare cu valoarea SSID-ului punctului de acces fără fir pentru a se realiza conectivitatea. Un punct de acces îşi transmite SSID-ul la fiecare câteva secunde spre dispozitivele aflate în aria de acoperire.

140

Wireless Channel - Putem seta unul din cele 13 canale disponibile pentru Europa, sau optăm pentru selectare automată. Cu selectarea canalului corespunzător putem să îmbunătăţim calitatea conexiunii.

Setări de securitate – când ne conectăm la o reţea fără fir securizat, trebuie să ne autentificăm. Pentru securizarea reţelei putem folosi WEP sau WPA (Fig. 8.3.2).

Pentru realizarea unui conexiuni fără fir funcţională, echipamentele din reţea trebuie să folosească metode identice de autentificare şi criptare.

Instalarea driverelor pentru placa de reţea fără fir, configurarea parametrilor de adresare IP şi configurarea parametrilor de conexiune fără fir (modul de conectare, SSID, Wireless Channel number, criptare) sunt paşii care trebuie aplicaţi în cazul interconectării unui calculator cu reţeaua fără fir. De obicei pachetul plăcii de reţea conţine şi un utilitar de instalare şi configurare. Executând utilitarul putem să instalăm, configurăm şi conectăm calculatorul la o reţea fără fir.

Paşii de mai sus menţionaţi pot fi efectuaţi şi cu ajutorul utilitarelor care sunt părţi ale sistemului de operare.

Testarea conexiunii fără fir

Pentru verificare şi testare folosim comanda ipconfig / all pentru a vizualiza configuraţia TCP/IP pe staţie şi comanda ping urmat de o adresă IP pentru a testa conectivitatea.

141

Fig. 8.3.1 Panou de informaţii cu privire la starea unui conexiuni wireless

Fig. 8.3.2 Panou de informaţii care afişează modul de securitate şi tipul criptării a unui conexiuni wireless

Un semnal wireless slab poate cauza întreruperi în conexiune. Pentru verificarea semnalului wireless putem folosi utilitarele plăcii de reţea sau a sistemului de operare. Dacă constatăm recepţionarea unui semnal slab, putem repoziţiona calculatorul în aşa fel în cât vizibilitatea să fie cât mai bună între antene (AP şi calculator) sau putem schimba antena plăcii cu o antenă care are un câştig mai mare.

Câştigul unei antene este exprimată în dBi (directivity by efficiency). Cu mărirea câştigului măreşte şi performanţa de transmitere şi recepţionare a antenei wireless. O antenă wireless poate să fie omnidirecţională sau bidirecţională.

142



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii configurarea unei conexiuni fără fir.

Durata: 20 min




143



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să configurezi şi să verifici funcţionarea corectă a unui conexiuni fără fir.

Durata: 30 min



Sarcina de lucru: Dacă deţineţi un kit de instalare primit împreună cu placa de reţea wireless, puteţi să configuraţi conexiunea rulând utilitarul de instalare şi configurare. În caz contrar urmăriţi paşii descrişi mai jos.

După documentare asupra configurării unei conexiuni fără fir, verificaţi versiunea instalată pe sistemul de calcul a driverelor plăcii de reţea fără fir. Dacă trebuie, faceţi update pentru drivere. Verificaţi ca intensitatea semnalului fără fir să nu fie sub 30%! Configuraţi parametrii necesari funcţionării plăcii de reţea (adresă IP, mască de subreţea, server DNS, Default gateway). Adresele mai sus menţionate le veţi obţine de la profesor. Dacă reţeaua fără fir cu care vreţi să stabiliţi conexiunea cere şi date de criptare şi autentificare, setaţi-le şi pe acesta (datele necesare le obţineţi de la profesor). După setarea parametrilor testaţi conexiunea cu ajutorul comenzi ipconfig şi ping.

Pentru realizarea activităţii consultaţi Fişa de documentare 8.3, precum şi sursele de pe Internet.

144

Tema 9: Instalarea şi configurarea unui router / modem ADSL

Fişa de documentare 9.1 Punerea în funcţiune a unui router / modem ADSL


Orice reţea LAN necesită echipamente specializate pentru conectarea la internet. Aceste echipamente în general sunt modemuri şi routere. În majoritatea cazurilor conectarea la internet înseamnă conectarea la ISP. Din momentul conectării cu ISP, reţeaua noastră locală devine parte a unei reţele mari. Conectarea la ISP presupune folosirea a diferitelor medii: linii ISDN, linii DSL, linii CATV (televiziune prin cablu), linii wireless (conexiunea se realizează cu antene direcţionate). Aceste medii determină tipul echipamentelor folosite pentru interconectarea celor doua reţele.

În ultimii anii s-a răspândit folosirea liniilor DSL pentru conectarea la ISP. Acest mod de conectare necesită un modem de bandă largă şi un router. Modemul de bandă largă menţine legătura cu ISP. Routerul are sarcina de a separa reţeaua locală şi reţeaua ISP-ului.

În momentul conectării reţelei locale la ISP putem să optăm pentru folosirea unui modem de bandă largă împreună cu un router, sau putem alege un echipament multifuncţional (Router ADSL sau Residental Gateway).

Daca optăm pentru configuraţia modem şi router, trebuie mai întâi să configurăm modemul de bandă largă. Configurarea modemului de bandă largă este tratată în Fişa 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE.

În unele cazuri (acasă, în reţele mai mici) echipamentul cel mai potrivit pentru conectarea la ISP este un echipament multifuncţional. Avantajele unui astfel de echipament sunt: nu trebuie să cumpărăm separat fiecare echipament pentru conectare la ISP, cablarea devine mai simplă, configurarea echipamentului este destul de uşoară şi nu necesită prea mult timp, este mai uşor de întreţinut.

Dacă echipamentul multifuncţional încorporează şi un modem de bandă largă, se aplică paşii descrişi în Fişa 8.2 Configurarea unei conexiuni PPPoE referitor la configurarea modemului de bandă largă (modem ADSL).

Paşii de conectare şi configurare a unui echipament multifuncţional care foloseşte tehnologia ADSL pentru a se conecta la ISP sunt:

1. Selectarea locului cel mai potrivit pentru echipament.

2. Pregătirea unui calculator echipat cu placă de reţea şi a cablurilor necesare conectării calculatorului cu echipamentul multifuncţional.

3. Conectarea liniei DSL sau a cablului pentru modem la portul etichetat "Internet".

145

4. Conectarea calculatorului la unul dintre porturile RJ45 al aparatului multifuncţional.

5. Conectarea cablului de alimentare a aparatului multifuncţional şi pornirea calculatorului.

6. Aşteptaţi să se booteze echipamentul multifuncţional şi să se realizeze conexiunea cu ISP. Aceasta poate să dureze câteva minute. În faza asta echipamentul negociază parametrii referitori la conexiunea cu ISP. Echipamentul primeşte de la ISP adresă IP publică fixă sau dinamică, mască de subreţea, adresa IP de poartă implicită (Default Gateway) şi adresă de server DNS.

7. Trebuie să configuraţi router-ul (echipament multifuncţional) să comunice cu echipamentele din reţea. Pe calculatorul conectat deschideţi un browser pentru pagini web. În câmpul de adrese, introduceţi adresa de IP implicită a routerului (echipament multifuncţional). De obicei acesta este 192.168.1.1 (consultaţi manualul utilizatorului).

8. O fereastră de securitate va solicita autentificarea pentru a accesa paginile de configurare ale router-ului. Introduceţi datele cerute (consultaţi manualul utilizatorului). După autentificare apar paginile de setare a routerului. După fiecare modificare a setărilor implicite salvaţi setările noi.

9. Routerul oferă şi serviciu DHCP, care este activat implicit. Dacă trebuie, puteţi modifica domeniul de adrese IP oferit pentru clienţi (calculatoare), masca de subreţea, adresele serverelor DNS. Dacă planificaţi folosirea adreselor IP fixe în reţea locală, trebuie sa dezactivaţi serviciul DHCP. Puteţi modifica şi adresa de IP implicită a routerului (Fig. 9.1.1).

Pe lângă setările descrise mai sus avem posibilitatea de a seta şi alte servicii ale routerului, dar totuşi setările de adresare IP pentru interfaţa internet (WAN) şi interfaţa LAN sunt cele mai importante. La porturile LAN (RJ-45) putem conecta şi alte calculatoare sau alte echipamente de reţea, de exemplu switch sau Wireless Acess Point, astfel putem să extindem reţeaua locală.

146

Fig. 9.1.1 Panou pentru configurarea adresei IP şi a serverului DHCP a unui router (echipament multifuncţional)

147



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii punerea în funcţiune şi setarea parametrilor de bază a unui modem / router ADSL

Durata: 20 min




148



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici paşii de punere în funcţiune şi de setare a parametrilor de bază a unui modem / router ADSL

Durata: 30 min



Sarcina de lucru: Numerotaţi fiecare pas de punere în funcţiune, configurare de bază a unui modem / router ADSL în ordinea logică a acestora începând cu numărul 1.

Dacă este cazul, modificăm domeniul de adrese IP oferit pentru clienţi (calculatoare), masca de subreţea, adresele serverelor DNS. Dacă planificăm folosirea adreselor IP fixe în reţea locală, dezactivăm serviciul DHCP. Dacă trebuie modificăm adresa de IP implicită a routerului

Conectarea liniei DSL sau a cablului pentru modem la portul etichetat "Internet".

Configurăm router-ul (echipament multifuncţional) să comunice cu echipamentele din reţea. Pe calculatorul conectat deschidem un browser pentru pagini web. În câmpul de adrese, introducem adresa de IP implicită a routerului (echipament multifuncţional).

Selectăm locul cel mai potrivit pentru echipament.

Pregătim un calculator echipat cu placă de reţea şi cabluri necesare conectării calculatorului cu echipamentul multifuncţional.

Verificăm funcţionarea corectă a echipamentului şi a conexiunii noi realizate cu rularea comenzii ping.

149

O fereastră de securitate va solicita autentificarea pentru a accesa paginile de configurare ale router-ului. Introducem datele cerute (consultăm manualul utilizatorului). După autentificare apar paginile de setare a routerului. După fiecare modificare a setărilor implicite salvăm setările noi.

Aşteptăm să se booteze echipamentul multifuncţional şi să se realizeze conexiunea cu ISP.


150



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi setarea diferitelor tipuri de echipamente multifuncţionale (modem / router)

Durata: 60 min



Sarcina de lucru: Folosind calculatorul conectat la Internet, fiecare grupă va trebui să se documenteze asupra modului de punere în funcţiune şi setare a unui tip (model) de echipament multifuncţional (modem / router) fabricat de diferiţi producători. Pentru acest scop, puteţi folosi manualul utilizatorului pe care îl puteţi descărca de pe pagina de web a producătorului. Aveţi la dispoziţie 40 de minute, după care se vor reorganiza grupele astfel încât în grupele nou formate să existe cel puţin o persoană din fiecare grupă iniţială. În următoarele 20 de minute în noile grupe formate se vor împărtăşii cunoştinţele acumulate la pasul I. Faceţi comparaţie între modurile de setare în cazul diferitelor echipamente.


151

Fişa de documentare 9.2 Configurarea serviciilor a unui router / modem ADSL


Echipamentele multifuncţionale oferă servicii integrate. Aceste servicii pot fi activate sau dezactivate în funcţie de cerinţele reţelei.

Serviciul DDNS (Dynamic Host Configuration Protocol)

Serviciul DDNS oferă posibilitatea de a asocia pentru o adresă IP dinamică un nume de gazdă şi un nume domeniu. Dacă adresa de IP primită de la ISP se schimbă, un server DNS este anunţat despre schimbare şi adresa IP actuală este actualizată pe server. Aşa putem identifica un host / domeniu şi în cazul în care adresa de IP s-a schimbat. Înainte de a folosi serviciul DDNS trebuie să vă înregistraţi la un Service Provider DDNS. Exemple de Service Provider DDNS: tzo.com, dyndns.org (Fig. 9.2.1).

Serviciul NAT (Network Address Translation)

Cele mai multe ISP-uri îţi dau doar o singură adresa IP când te conectezi la ei. Poţi trimite pachete cu orice adresă sursă pe care o doreşti, dar doar pachetele cu această adresa IP se vor întoarce la tine. Dacă doreşti să foloseşti mai multe sisteme (cum ar fi reţeaua de acasă) pentru a te conecta la internet prin această singură legătură, vei avea nevoie de NAT. Acesta este de departe cel mai răspândit mod de folosire al NAT-ului din zilele noastre, cunoscut şi sub numele de "masquerading" in lumea Linuxului.

152

Fig. 9.2.1 Panou pentru configurarea serviciului DDNS a unui router (echipament multifuncţional)

Serviciul SPI Firewall (Stateful Packet Inspection Firewall)

SPI Firewall are rol de protecţie împotriva atacurilor provenite dinspre interfaţa WAN a routerului (Internet). SPI funcţionează la nivelul reţea a modelului OSI. Analizează toate pachetele care vin dinspre Internet, şi blochează pachetele suspecte. Asigură protecţie împotriva atacurilor DoS (Denial of Service).

Serviciul VPN (Virtual Private Network)

O reţea privată virtuală (Virtual Private Network - VPN) asigură o modalitate de stabilire a unor comunicaţii securizate prin intermediul unui reţele nesigure ca internetul. Cu ajutorul unui conexiuni VPN, cele două părţi ale conexiunii VPN pot comunica în aceleaşi condiţii de siguranţă ca şi cele furnizate de reţeaua locală. Pentru aceasta, o conexiune VPN oferă, de obicei, următoarele funcţionalităţi:

Autentificare - utilizând parole sau alte procedee, cele două părţi îşi pot demonstra identitatea înainte de a accepta o conexiune. O dată conexiunea instalată, comunicaţia se poate desfăşura în ambele direcţii prin intermediul conexiunii respective.

Codificare - prin codificarea tuturor datelor trimise între cele doua puncte ale reţelei publice, pachetele transmise se pot vedea dar nu pot fi citite de un hacker. Acest procedeu este cunoscut sub numele de tunneling.

Serviciul Port Forwarding

Translatarea permanentă a unui port pe routerul reţelei către o adresă IP şi un port din reţeaua privată se numeşte Port Fowarding sau Port Mapping. Deschidem un port în router pentru a permite accesul către un server (de exemplu http sau ftp) aflat in spatele unui firewall (Fig. 9.2.2). În cazul în care nu este activat Port Forwarding-ul solicitarea primită de gateway dinspre internet pentru un anumit port (de exemplu portul 80 pentru server web) nu va fi procesată deoarece acesta nu va ştie care-i adresa IP şi portul, din reţeaua privată către care s-o trimită.

153

Fig. 9.2.2 Panou pentru configurarea serviciului Port Forwarding a unui router (echipament multifuncţional)

Există echipamente multifuncţionale care implementează şi rolul unui punct de acces fără fir. Realizarea comunicaţiei fără fir necesită setarea serviciilor corespunzătoare.

Setări de bază:

SSID (Security Set Identifier) sau Wireless Network Name este numele asociat reţelei wireless. SSID este un cod care defineşte apartenenţa la un anumit punct de acces fără fir. Toate dispozitivele fără fir care vor să se comunice într-o reţea, trebuie să aibă SSID-ul setat la aceeaşi valoare cu valoarea SSID-ului punctului de acces fără fir pentru a se realiza conectivitatea. Un punct de acces îşi transmite SSID-ul la fiecare câteva secunde spre dispozitivele aflate în aria de acoperire.

Wireless Channel – Putem seta unul din cele 13 canale disponibile pentru Europa, sau optăm pentru selectare automată. Cu selectarea canalului corespunzător putem să îmbunătăţim calitatea conexiunii (Fig. 9.2.3).

Setări de securitate:

Wireless SSID Brodcast – permite ascunderea reţelei wireless, astfel SSID-ul nu va fi difuzat de către punctul de acces şi reţeaua fără fir nu va fi descoperită de către echipamentele wireless. Dacă utilizatorul vrea să se conecteze la reţeaua wireless ascunsă, trebuie să cunoască setările cerute de punctul de acces.

MAC Address Filter – folosind filtrul MAC putem filtra echipamentele care au acces la reţeaua fără fir în baza adresei MAC. În acest fel putem să stabilim o listă cu adrese MAC a echipamentelor şi să acceptăm sau să refuzăm cererile de conectare.

154

Fig. 9.2.3 Panou pentru configurarea setărilor de bază Wireless a unui router (echipament multifuncţional)

Criptare WEP / WPA / WPA2 - pentru realizarea unei reţele fără fir mai sigure, se recomandă folosirea metodelor de criptare a datelor. Este recomandată folosirea tehnologiei de criptare WPA2 dacă aceasta este suportată de fiecare echipament care trebuie să fie conectat la punctul de acces.

155



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să descrii configurarea şi verificarea serviciilor unui modem / router ADSL.

Durata: 20 min




156



- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să prezinţi configurarea serviciilor pe diferite tipuri de echipamente multifuncţionale (modem / router).

Durata: 60 min



Sarcina de lucru: Folosind calculatorul conectat la Internet, fiecare grupă trebuie să aleagă şi să de documenteze asupra unui tip (model) de echipament multifuncţional (modem / router). Echipamentele să fie fabricate de către diferiţi producători. Căutaţi informaţii despre serviciile pe care le poate oferi un anumit echipament, precum şi modul în care aceste servicii pot fi setate. În acest scop, puteţi folosi manualul utilizatorului pe care îl obţineţi de pe pagina de web a producătorului. Aveţi la dispoziţie 40 de minute, după care se vor reorganiza grupele astfel încât în grupele nou formate să existe cel puţin o persoană din fiecare grupă iniţială. În următoarele 20 de minute în noile grupe formate se vor împărtăşii cunoştinţele acumulate la pasul I. Faceţi comparaţie între modurile de setare a aceloraşi servicii în cazul diferitelor echipamente.


157

Tema 10: Depanarea unei reţele de calculatoare

Fişa de documentare 10 Verificarea şi depanarea reţelelor de date


Defectele mediului fizic sunt cauzate de cabluri care interconectează echipamentele din reţea. Aceste defecte pot fi detectate cu ajutorul testerelor şi analizatoarelor de cabluri (Fig. 10.2). Primul test care trebuie aplicat este testul de continuitate în urma căruia verificăm continuitatea între cele două capete ale cablului. Pe lângă asta, putem analiza dacă în cablu există scurtcircuite sau firele sunt inversate între ele (Fig. 10.1).

Detectarea cauzei şi rezolvarea problemei

a) Interogarea utilizatorilor care au semnalizat nereguli sau erori. Este necesar descris clar simptomele apărute în funcţionarea sistemului. În cele mai multe cazuri utilizatorul nu are conexiune la internet, nu vede mapele partajate în reţea, nu vede serverele de reţea, nu poate să folosească imprimantele partajate etc. Dacă simptomele sunt legate de reţeaua locală, vorbim despre detectarea şi depanarea defecţiunilor în reţea.

158

Fig. 10.1

Pereche inversată Perechi împărţite

Pereche cu un fir rupt Scurtcircuit

Fig. 10.2 Tester de cabluri UTP

b) Verificarea conexiunilor fizice. Trebuie verificată legătura între calculator şi reţea. Cauza problemei apărute poate să fie un cablu de reţea deconectat, deteriorat, rupt sau o placă de reţea nefuncţională. Pasul cel mai important este verificarea LED – urilor indicatoare ale plăcii de reţea şi ale echipamentelor de reţea de exemplu: hub, switch, echipament multifuncţional. Dacă nu găsim nereguli trecem la pasul următor. Dacă se observă, că unul dintre ledurile indicatoare nu prezintă activitate, se verifică cele doua capete ale segmentului respectiv. Este necesar să verificăm şi starea echipamentului de reţea la care este conectat segmentul respectiv, deci verificăm dacă funcţionează sau nu hubul, switchul sau echipamentul multifuncţional. Dacă se observă că problema apărută este cauzată de un cablu defect, verificăm starea cablului, conectorii RJ-45 şi conectarea corespunzătoare. Pentru verificarea cablurilor UTP sau STP putem să folosim tester de cablu. Cu un tester de cablu mai simplu putem detecta întreruperea firelor sau scurtcircuite în cablul torsadat. Dacă cablul sau conectori RJ-45 sunt defecte, schimbăm cablul sau schimbăm conectorii RJ-45.

c) Dacă suntem siguri că problema nu este cauzată de cabluri, conectori sau de nefuncţionarea unui concentrator (hub, switch), pasul următor este verificarea plăcii de reţea. Dacă ledul indicator al plăcii nu arată semne de funcţionare, trebuie verificat dacă placa este conectată corespunzător în slotul de expansiune a plăcii de bază. Dacă conexiunile fizice sunt în regulă, probabil că trebuie schimbată placa de reţea. Dacă placa funcţionează corect, în panoul Conexiuni de reţea a sistemului de operare verificăm dacă conexiunea este activată sau dezactivată (Fig. 10.3). Urmează verificarea configuraţiei TCP/IP a calculatorului.

d) Folosind comanda ipconfig putem afişa configuraţia TCP/IP curentă (Fig. 10.4). Acest utilitar trebuie executat din linia de comandă a sistemului de operare. Pentru afişarea tuturor informaţiilor disponibile, se foloseşte parametrul /all. Dacă este setată o configuraţie validă, este afişată adresa IP şi masca de subreţea, precum şi gateway-ul implicit a reţelei. Dacă este detectat în reţea un duplicat al adresei IP folosite, va fi afişată adresa IP folosită, dar în dreptul măştii de subreţea se va apare 0.0.0.0. Dacă sistemul de operare nu a putut obţine o

159

Fig. 10.3 Panou cu conexiunile de reţea existente a unui calculator şi starea lor (active sau dezactivate)

adresă IP de la un server DHCP, va fi afişată adresa alocată prin tehnologia APIPA. În sistemele de operare Linux / Unix folosim comanda ifconfig în loc de ipconfig. Dacă constatăm că configuraţia TCP/IP a calculatorului nu este corectă, putem să setăm o configuraţie validă a adreselor IP sau putem reînnoi configuraţia TCP/IP. Folosind ipconfig /release şi după asta ipconfig /renew putem reînnoi configuraţia TCP/IP a calculatorului cu ajutorul unui server DHCP. Utilitarul Ping este folosit pentru testarea conexiunii TCP/IP între un calculator şi unul aflat la distanţă. Ping transmite pachetele utilizând ICMP ECHO_REQUEST şi se aşteaptă primirea unui răspuns de confirmare pentru fiecare pachet transmis prin ICMP ECHO_REPLY. Sintaxa comenzii este: ping adresa_IP_a_computerului_de_la_distanţă (Fig. 10.5). Dacă nici după folosirea acestor operaţiuni nu putem stabili cauza problemei apărute, trecem la pasul următor.

e) Verificăm dacă placa de reţea are drivere corect instalate. Putem încerca reinstalarea driverelor, sau restaurarea lor. Verificăm dacă găsim vreun mesaj de eroare sau un cod de eroare în urma căruia putem detecta problema. Dacă considerăm că nu driverele plăcii de bază sunt de vină, trecem la pasul următor.

f) Verificăm existenţa unei firewall şi dacă există verificăm configuraţia acestuia. În unele cazuri firewall-ul poate bloca traficul între calculator şi reţea.

Paşii descrişi mai sus sunt paşi pe care se pot parcurge în cazul în care sesizaţi probleme de comunicare între calculator şi reţea. Cauzele erorilor în reţea pot fi cauzate şi de traficul aglomerat în reţea, servicii nefuncţionale temporar şi multe altele. Pentru detectarea erorilor

160

Fig. 10.5 Rezultate date de utilitarul ping în cazul configurării corecte a conexiunii de reţea şi a setărilor IP

putem să folosim şi comanda netstat şi traceroute. Comanda netstat este folosită pentru a extrage o serie de informaţii cum ar fi tabelele de rutare, conexiunile active, fluxuri (Fig. 10.6). Utilitarul tracert (în sistemele Unix şi Linux se numeşte traceroute) este utilizat pentru a identifica traseul ce trebuie urmat de un pachet pentru a ajunge la destinaţie. Traceroute este un utilitar ce urmăreşte pachetele trimise de un calculator de către o gazda pe Internet sau către un alt calculator în reţea, arătând prin câte hopuri trec pachetele pentru a ajunge la gazda respectivă şi în cât timp (Fig 10.7). Dacă vizităm un sit web şi paginile se încarcă încet, putem utiliza traceroute-ul pentru a afla unde apar întârzierile. Utilitarul traceroute funcţionează prin trimiterea de pachete cu TTL (time-to-live) scăzut. Valoarea TTL specifică prin câte hopuri poate trece pachetul înainte de a fi returnat. Când un pachet nu poate ajunge la destinaţie din cauza unei valori prea scăzute a TTL, ultima gazda returnează pachetul şi se identifică. Prin trimitea unei serii de pachete si creşterea valorii TTL cu fiecare pachet succesiv, traceroute află care sunt toate gazdele intermediare.



161

Fig. 10.6 Rezultate date de utilitarul netstat în cazul configurării corecte a conexiunii de reţea şi a setărilor IP

- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici comenzile folosite în procesul de depanare a reţelelor de date.

Durata: 30 min



Sarcina de lucru: Completaţi tabelul de mai jos cu comenzile corespunzătoare din prima linie a tabelului.

Ipconfig, ifconfig, ping, netstat, tracert, traceroute

este folosit pentru testarea conexiunii TCP/IP între un calculator şi unul aflat la distanţă

În sistemele Windows este utilizat pentru a identifica traseul ce trebuie urmat de un pachet pentru a ajunge la destinaţie

este folosită pentru a extrage o serie de informaţii cum ar fi tabelele de rutare, conexiunile active, fluri

În sistemele Unix / Linux este utilizat pentru a identifica traseul ce trebuie urmat de un pachet pentru a ajunge la destinaţie

În sistemele de operare Windows putem afişa configuraţia TCP/IP curentă

În sistemele de operare Linux / Unix putem afişa configuraţia TCP/IP curentă

Pentru completarea tabelului consultaţi Fişa de documentare 10 precum şi sursele de pe Internet.



162

- La sfârşitul activităţii vei fi capabil să identifici şi să remediezi defectele cel mai des apărute în reţea locală de date

Durata: 60 min

Tipul activităţii: Simulare


Sarcina de lucru: Pentru a simula câteva defecte mai des apărute în reţele locale, urmaţi şi aplicaţi paşii de mai jos. Pentru desfăşurarea corectă a procesului de simulare, veţi avea nevoie de echipamente de reţea (de exemplu: hub, switch, router, echipament multifuncţional …), tester de cabluri UTP, conectori UTP, cleşte de sertizare UTP şi un calculator echipat cu placă de reţea.

a. Pregătiţi un cablu patch şi verificaţi corectitudinea cu un tester de cablur UTP. Cu acest cablu conectaţi calculatorul la portul unui switch. Puneţi în funcţiune echipamentele şi verificaţi funcţionarea corectă, verificând ledurile indicatoare de funcţionare şi conexiune a plăcii de reţea şi a switchului.

b. Modificând cablul patch în modurile arătate în figura 10.1, verificaţi din nou cablul cu testerul de cablur UTP şi observaţi diferenţele faţă de cablul corect sertizat la pasul “a”. Conectaţi calculatorul şi switchul şi din nou verificaţi ledurile de funcţionare şi conexiune, observând diferenţele faţă de starea observată în punctul “a”.

c. Dezactivaţi placa de reţea (disabled) şi observaţi comportamentul sistemului, verificaţi informaţiile primite în urma folosirii comenzilor descrise în Fişa de documentare 10 Verificarea şi depanarea reţelelor de date.

d. Dezinstalaţi driverele plăcii de reţea şi observaţi comportamentul sistemului, verificaţi informaţiile primite în urma folosirii comenzilor descrise în Fişa de documentare 10 Verificarea şi depanarea reţelelor de date.

e. Instalaţi un program firewall pe calculator şi documentaţi-vă asupra modurilor de blocare a traficului de reţea de către acesta. Puteţi folosi şi firewallul sistemului de operare.

După ce aţi simulat defectele, încercaţi să găsiţi soluţiile pentru fiecare problemă simulată şi să aplicaţi soluţiile găsite pentru a remedia defecţiunile.

163

Atenţie: Aveţi grijă la folosirea sculelor şi echipamentelor! Instrumentele de tăiere şi presare folosite pentru sertizarea cablurilor pot fi periculoase dacă nu sunt folosite în mod corespunzător. Când verificaţi cu testerul de cabluri, cablul să nu fie conectat cu nici un echipament. Există pericolul defectării echipamentului sau a electrocutării! Respectaţi normele de protecţie a muncii!


164

III. Glosar

Termen Explicaţie

8P8C8 Position 8 Contact - priză şi conector UTP, este de fapt conector şi priză RJ45

Ad Hoc

Un mod de interconectare a echipamentelor de reţea fără fir, care nu necesită echipamente specializate pentru interconectare

ADSL

Asymmetric digital subscriber line, este o tehnologie de comunicaţie de date, care face posibil transmisii de date mai rapide prin linii telefonice publice, ca modemul obişnuit

Armatură cilindru de sticlă

Atenuareareprezintă pierderea în putere a semnalului electric, pe măsură ce aceasta parcurge cablul.

BNC (British Naval Connector)Tip de conector folosit pentru cabluri thinnet coaxiale folosite în reţelistică

Bridgeeste un echipament folosit pentru a filtra traficul de reţea intre segmentele unui LAN

Broadband

o tehnică utilizată în transmisia şi recepţia semnalelor multiple care utilizează mai multe frecvenţe pe un singur cablu, de exemplu internet şi telefonie pe acelaşi cablu

Cable modem (Modem de cablu)Modulator – demodulator, face conversia între două forme de semnale, este folosit în reţele de televiziune prin cablu

CAT x CAT (2,3,4…) categorie de certificare a cablurilor torsadate

CMTS (cable modem termination system)

Echipament digital care ţine legătura cu modemul de cablu şi se găseşte în centrul de comunicaţii cablu TV

ColiziuneFenomenul de ciocnire a pachetelor în reţele ethernet

Conector BNC barăconectează doua segmente de cablu coaxial subţire

Conector BNC-Tcuplează placa de reţea din calculator la cablul de reţea

Conector de cablu BNCConector care este sertizat la cele două capete ale cablului coaxial

Convertoare mediaConvertesc semnalele între două medii de transmisie ex. fibră optică şi UTP

Cross-over cable cablul inversor – firele sunt inversate faţă

165

de cablul direct, este utilizat în reţele locale pentru interconectarea echipamentelor de reţea

dBidirectivity by efficiency – unitatea de măsură a câştigului unei antene fără fir

DDNS

Dynamic Host Configuration Protocol - Serviciul care oferă posibilitatea de a asocia pentru o adresă IP dinamică un nume de gazdă şi un nume domeniu

Diafonia (Crosstalk) este un cuplaj magnetic neintenţionat dintre conductoare aflate la o distanţă relativă foarte mică.

DriverSoftware, care face posibilă comunicarea plăcii de reţea cu sistemul de calcul

DSLDigital subscriber line – tehnologie care face posibil comunicaţii digitale prin liniile obişnuite de telefonie publică

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)

Echipament digital care ţine legătura cu modemul ADSL şi se găseşte în centrul de comunicaţii telefonice

Echipament multifuncţionalEchipament de reţea, care incorporează funcţiile mai multor echipamente de reţea

Efectul de anulare (cancellation effect)

se produce când cele doua fire se află unul lângă celelalt, torsadate, şi câmpurile magnetice se anulează reciproc. Fără această proprietate, reţeaua ar fi foarte lentă din cauza interferenţelor cauzate de câmpurile magnetice.

EIA/TIAElectronic Industries Association / Telecommunications Industries Association – asociaţie de standardizare

EMI

Electro - Magnetic Interference (Interferenţă Electro - Magnetică). Prin interferenţă se înţelege fenomenul de suprapunere a unor unde coerente

Frecvenţă

este măsura numărului de repetări ale unui fenomen periodic în unitatea de timp. În Sistemul Internaţional unitatea pentru frecvenţă este numită hertz şi este simbolizată prin Hz

FTPFolied Twisted Pair – cablu torsadat în folie, cablu folosit în reţelistică

Full-duplexpermite datelor să circule în direcţii inverse în acelaşi timp

Half-duplexpermite datelor să circule intr-o singură direcţie

HubEchipament de reţea, folosit pentru interconectarea altor echipamente de reţea

impedanţă Mărime electrică egală cu câtul dintre valoarea efectivă a tensiunii electrice

166

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Conductor&action=edit&redlink=1

aplicate unui anumit circuit si valoarea efectivă a intensităţii curentului electric absorbit de circuit.

Infrastructure

Un mod de interconectare a echipamentelor de reţea fără fir, care necesită echipamente specializate pentru interconectare

Interferenţa

este întâlnirea undelor (sonore, luminoase, electromagnetice etc.) coerente, în urma căreia unele slăbesc sau se distrug, iar altele se intensifică.

LEDlight-emitting diode, o diodă semiconductoare care comportă ca o sursă de lumină

MAC

Media Access Control address – secvenţă numerică formată din 6 grupuri de câte 2 cifre hexadecimale (în baza 16) de tipul 00-0A-E4-A6-78-FB, pentru scopuri de identificare a echipamentelor în reţea

MDI / MDI-X

Medium dependent interface / Medium dependent interface crossover - tehnologia care face posibilă autoconfigurarea porturilor pe un echipament de reţea privind folosirea diferitelor tipuri de cabluri patch

Modelul OSI

OSI, este o structură de comunicare ierarhică foarte des folosită pentru a reprezenta o reţea. OSI este un standard al Organizaţiei internaţionale de standardizare, emis în 1984.

ModemModulator – demodulator, face conversia între două forme de semnale, analog şi digital

NATNetwork Address Translation – serviciu care traduce adresele ip folosite în reţele locale în adrese ip publice

Ohm Unitatea de măsură a rezistenţei electrice

OSIOpen Systems Interconnection – organizaţie internaţională de standardizare

Patchcorddenumirea universală a cablurilor pentru interconectarea echipamentelor de reţea

PDApersonal digital assistant – un calculator mic, portabil care încape într-un buzunar

Placa de reţeaDispozitiv care face posibil comunicaţia între calculator şi reţea

Port consolă

O interfată care se găseşte în unele echipamente de reţea prin intermediul căruia se face posibilă configurarea echipamentului folosindu-se un laptop sau un desktop şi un program gen Hyperterminal.

167

Port ForwardingTranslatarea permanentă a unui port pe routerul reţelei către o adresă IP şi un port din reţeaua privată

PPPoE

point-to-point protocol over Ethernet - este un protocol de reţea pentru încapsularea cadrelor PPP (Point to Point Protocol) în cadre Ethernet.

Punchdown tool (Crone tool)se foloseşte pentru fixarea (fixarea) firelor torsadate în priza RJ-45 şi patch panel

RepetorUn repetor permite transportul semnalului pe o distanţă mai mare

Residental Gatewaymodem inteligent, care poate partaja serviciul ADSL cu mai multe calculatoare sau cu o reţea întreagă

Reţea de calculatoare (Network)Calculatoare legagte între ele prin cabluri şi dispositive speciale

RFI

Radio – Frequency Interference (Interferenţe de radiofrecvenţă). Prin interferenţă se înţelege fenomenul de suprapunere a unor unde coerente

RJ-11Conector şi priză folosit în telefonie analogică şi digitală

RJ-45Conector şi priză folosită pentru cabluri torsadate

Rollover cableCablu consolă - este folosit pentru conectarea unui calculator cu portul consolă a unui router

ROM

Read-Only memory – memorie al cărei conţinut nu poate fi modificat şi care se păstrează chiar dacă memoria nu este alimentat cu energie electrică

Router (Ruter)Echipament de reţea, folosit pentru interconectarea a două reţele locale

Segmentare Mărirea numărului de domenii de coliziune

Sloturile de expansiunePunct de conectare pentru cartel de expansiune în placa de bază a calculatorului

SPI Firewall

Stateful Packet Inspection Firewall – serviciu care oferă protecţie reţelelor locale, împotriva atacurilor provenite dinspre internet

SSIDSecurity Set Identifier – identificatorul unui reţele fără fir

STPShielded Twisted Pair – cablu torsadat ecranat, cablu folosit în reţelistică

Straight-through cablecablul direct - este cel mai des utilizat tip de cablu în reţele locale pentru interconectarea echipamentelor de reţea

Switch Echipament de reţea, folosit pentru regenerarea semnalului slab sau

168

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ethernet

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Point-to-Point_Protocol&action=edit&redlink=1

distorsionat în cablul de reţea

Terminator BNCse foloseşte la fiecare capăt al magistralei pentru a absorbi semnalele parazite

Thicknet sau 10BASE5Cablu coaxial gros care a fost folosit in reţelistică

Thinnet 10Base2Cablu coaxial subţire, care a fost folosit în reţelistică

UTPUnshielded Twisted Pair – cablu torsadat neecranat, cablu folosit în reţelistică

VPN

Virtual Private Network - o modalitate de stabilire a unor comunicaţii securizate prin intermediul unui reţele nesigure ca internetul

WEPWired Equivalent Privacy – algoritm de securizare a comunicaţiei în reţele fără fir

WirelessFără fir, comunicaţie prin intermediul undelor magnetice, undelor radio

Wireless access pointPunct de acces fără fir – echipament de reţea prin intermediul căruia este posibil conectarea echipamentelor fără fir la reţea

Wireless Channel Frecvenţă de operare a unui reţele fără fir

WPAWi-Fi Protected Access – protocol pentru securizarea comunicaţiei în reţele fără fir

169

Competenţe care trebuie dobândite Această fişă de înregistrare este făcută pentru a evalua, în mod separat, evoluţia

legată de diferite competenţe. Acest lucru înseamnă specificarea competenţelor tehnice generale şi competenţelor pentru abilităţi cheie, care trebuie dezvoltate şi evaluate. Profesorul poate utiliza fişele de lucru prezentate în auxiliar şi/sau poate elabora alte lucrări în conformitate cu criteriile de performanţă ale competenţei vizate şi de specializarea clasei.

Activităţi efectuate şi comentarii Aici ar trebui să se poată înregistra tipurile de activităţi efectuate de elev,

materialele utilizate şi orice alte comentarii suplimentare care ar putea fi relevante pentru planificare sau feed-back.

Priorităţi pentru dezvoltare Partea inferioară a fişei este concepută pentru a menţiona activităţile pe care

elevul trebuie să le efectueze în perioada următoare ca parte a viitoarelor module. Aceste informaţii ar trebui să permită profesorilor implicaţi să pregătească elevul pentru ceea ce va urma.

Competenţele care urmează să fie dobândite În această căsuţă, profesorii trebuie să înscrie competenţele care urmează a fi

dobândite. Acest lucru poate implica continuarea lucrului pentru aceleaşi competenţe sau identificarea altora care trebuie avute in vedere.

Resurse necesare Aici se pot înscrie orice fel de resurse speciale solicitate:manuale tehnice, reţete,

seturi de instrucţiuni şi orice fel de fişe de lucru care ar putea reprezenta o sursă de informare suplimentară pentru un elev care nu a dobândit competenţele cerute.

Notă: acest format de fişă este un instrument detaliat de înregistrare a progresului elevilor. Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fişe pe durata derulării modulului, aceasta permiţând evaluarea precisă a evoluţiei elevului, în acelaşi timp furnizând informaţii relevante pentru analiză.

170

IV. Bibliografie

1. Petrescu, Silviu şi Petrescu, Anca. (1999). Bazele reţelelor de calculatoare, Bucureşti: Editura Teora (Microsoft Press).

2. Cisco Systems Inc. (2007 - 2008). IT Essentials 1 - Pc Hardware and Software 4.0, Cisco Networking Academy.

3. Cisco Systems Inc. (2007 - 2009). CCNA Discovery 4.0 – Networking for Home and Small Businesses, Cisco Networking Academy.

4. Dispozitive aflate în reţea. (2009). La http://downloadme.programareweb.ro/an2sem2/retele/lab2.pdf. 12.05.2009

5. MAC address. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/MAC_address. 14.05.2009

6. ***. La http://www.scientia.ro/tehnologie/34-cum-functioneaza-calculatorul/258-ce-reprezinta-adresa-mac.html. 14.05.2009

7. Auto MDI-X. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Auto-MDIX. 18.05.2009

8. Conectarea în reţea prin cablu UTP. (2009). La http://www.scientia.ro/tehnologie/34-cum-functioneaza-calculatorul/147-conectarea-in-retea-prin-cablu-utp.html. 4.05.2009

9. Dr. inginer Neculai Fudulu. (2009). Reţele wireless. La http://www.dpa.ro/rp/publicatii/rtm/RTM12006/cercetare/RTM2006_1_9.pdf. 06.05.2009

10.Configurare reţea wireless. La http://www.drogoreanu.ro/tutorials/retea-wireless.php. 10.05.2009

11.Wireless security. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_security#WEP_encryption. 11.05.2009

12.Dynamic DNS. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_DNS. 13.05.2009

13.Stateful firewall. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Stateful_firewall. 12.05.2009

14.Virtual private network. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_private_network 12.05.2009

15.Punch down tool. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Punch_down_tool. 19.05.2009

16.Collision domain. (2009). La http://en.wikipedia.org/wiki/Collision_domain 19.05.2009

171

IV. Bibliografie

17.Munteanu, Adrian. Greavu, Valerică (2006). Reţele locale de calculatoare, Iaşi: Editura Polirom

18.Tanenbaum, Andrew. (2003). Retele de calculatoare, Bucureşti: Editura Byblos19.Timofte, Carmen. Constantinescu, Radu. Ilie-Nemedi, Iulian. Reţele de calculatoare.

Caiet de seminar . La http ://biblioteca-digitala.ase.ro/biblioteca/ 20.05.200920.***. La http ://cisco.netacad.net/cnams/dispatch 01.05.200921.***. La http://ralphb.net/IPSubnet 30.05.200922.***. La www.ethermanage.com/ethernet/ethername.html 30.05.2009 23.http://www.wikipedia.org 24.http://www.stilxxi.ro/pagini/dictionar-internet-prescurtari.php 25.http://www.thefreedictionary.ro 26.http://en.wikipedia.org/wiki/Full_duplex#Half-duplex 01.09.200927.http://ro.wikipedia.org/wiki/Local_Area_Network 01.09.200928.http://ro.wikipedia.org/wiki/Wide_Area_Network 01.09.200929.http://en.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer 01.09.200930.http://en.wikipedia.org/wiki/Client-server 01.09.2009 31.http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_LAN 01.09.200932.http://ro.wikipedia.org/wiki/Topologii_de_re%C5%A3ea 01.09.200933.http://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet 01.09.200934.http://en.wikipedia.org/wiki/Token_ring 01.09.200935.http://en.wikipedia.org/wiki/FDDI 01.09.200936.http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3 01.09.200937.http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11 01.09.200938.http://ro.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11 01.09.200939.http://ro.wikipedia.org/wiki/Modelul_OSI 01.09.200940.http://ro.wikipedia.org/wiki/TCP/IP 01.09.2009 01.09.200941.http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP 01.09.200942.http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP#Clase_de_adrese 01.09.200943.http://en.wikipedia.org/wiki/Subnetwork 01.09.200944.http://ro.wikipedia.org/wiki/DNS 01.09.200945.http://ro.wikipedia.org/wiki/HTTP 01.09.200946.http://en.wikipedia.org/wiki/Telnet 01.09.200947.http://en.wikipedia.org/wiki/Ftp 01.09.200948.http://ro.wikipedia.org/wiki/SMTP 01.09.200949.http://en.wikipedia.org/wiki/Dhcp 01.09.200950.http://en.wikipedia.org/wiki/Snmp 01.09.2009

172

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

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

http://ro.wikipedia.org/wiki/SMTP

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

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

http://ro.wikipedia.org/wiki/HTTP

http://ro.wikipedia.org/wiki/DNS

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

http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP#Clase_de_adrese

http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP

http://ro.wikipedia.org/wiki/TCP/IP%2001.09.2009

http://ro.wikipedia.org/wiki/Modelul_OSI

http://ro.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11

http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11

http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3

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

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

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

http://ro.wikipedia.org/wiki/Topologii_de_re%C5%A3ea

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

http://en.wikipedia.org/wiki/Client-server

http://en.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer

http://ro.wikipedia.org/wiki/Wide_Area_Network

http://ro.wikipedia.org/wiki/Local_Area_Network

http://en.wikipedia.org/wiki/Full_duplex#Half-duplex

http://www.thefreedictionary.ro/

http://www.stilxxi.ro/pagini/dictionar-internet-prescurtari.php

http://www.wikipedia.org/

http://www.ethermanage.com/ethernet/ethername.html

http://ralphb.net/IPSubnet

http://cisco.netacad.net/cnams/dispatch

http://biblioteca-digitala.ase.ro/biblioteca/

M10_12B_Retele de calculatoare .doc

Documents

Transcript of M10_12B_Retele de calculatoare .doc