Mult succes în anul universitar 2009-2010!andrei.clubcisco.ro/cursuri/3rl/razvan/RL_curs01.pdf ·...

Reţele Locale de Calculatoare

Înainte de toate ...

Mult succes în anul universitar2009-2010!


RL - general

• curs introductiv în proiectarea şi administrarea reţelelor de calculatoare

• materia are un pronunţat caracter practic• site-ul cursului este http://cs.curs.pub.ro• suport de curs: Reţele Locale, Printech 2008• Cartea este publicata pe Google books si poate fi cumpărată de la

EF007 (orarul este pe siteul cursului)• Secţiunea de administrare a laboratorului se bazează pe soluţii Linux• Regulile de desfasurare a activitatii la cursul de Retele locale sunt

afisate pe portalul cs.curs.pub.ro:http://cs09.curs.pub.ro/mod/resource/view.php?id=1069


De ce Linux la laborator?

• stabil, transparent• multe dintre serviciile de reţea sunt implementate folosind servere Linux• free/open-source• comunitate activă şi dinamică de dezvoltare• număr mare de distribuţii → diversitate• majoritatea studenţilor sunt familiarizaţi cu Windows ca desktop, dar nu

se simt confortabili în mediul Linux


Plan de curs – 3CB– 05.10.2009: Introducere. Mediul fizic (3 ore)– 12.10.2009: Ethernet (3 ore)– 19.10.2009: Adresare IP– 26.10.2009: Rutare– 02.11.2009: Wireless– 09.11.2009: Transmission Control Protocol– 16.11.2009: DNS– 23.11.2009: Test grilă 1– 07.12.2009: Email, WWW– 14.12.2009: Atacuri si securizarea reţelei (3 ore)– 21.12.2009: Alte servicii– 04.01.2010: Servicii Windows– 11.01.2010: Prezentări

• aşteptăm feedback şi sugestii pe site


Plan de curs – 3CC– 07.10.2009: Introducere. Mediul fizic (3 ore)– 14.10.2009: Ethernet– 21.10.2009: Switching. Adresare IP (3 ore)– 28.10.2009: Rutare– 04.11.2009: Wireless– 11.11.2009: Transmission Control Protocol– 18.11.2009: DNS– 25.11.2009: Test grilă 1– 09.12.2009: Email, WWW– 16.12.2009: Atacuri si securizarea reţelei (3 ore)– 23.12.2009: Alte servicii– 06.01.2010: Servicii Windows– 13.01.2010: Prezentări

• aşteptăm feedback şi sugestii pe site


Laborator

• orientat pe sarcini de laborator (task-uri)• citirea suportului de curs şi laborator este foarte importantă• laboratorul se face pe semigrupe (14 studenţi)• laboratorul se face pe Linux• scopul laboratorului este aprofundarea noţiunilor prezentate

la curs şi dobândirea de deprinderi în configurarea serviciilor şi aplicaţiilor de reţea


Site• http://cs.curs.pub.ro• autentificare

– au fost importate conturile din anul trecut, dar nu a fost făcută înscrierea la curs pentru toţi studenţii

• Forum de ştiri; aici vor fi puse anunţurile• Forum de întrebări generale (care nu au o legătură neapărată cu

materia)• Forum de feedback• o săptămână cuprinde:

– prezentarea cursului– capitolul din suportul de curs asociat– sarcinile de laborator– forum pentru întrebări şi feedback pentru curs/laborator


RL - Notare• 4p - examen scris (10 subiecte, 60 de minute, in sesiune)• 1p - 5 teste grila din materia cursului predat

– CB: 12.10 (Etherenet), 19.10 (IP), 26.10 (Rutare), 14.12 (Atacuri de retea), 11.01 (Prezentari)

– CC: 21.10 (Switching. IP), 28.10 (Rutare), 04.11 (Wireless), 16.12 (Atacuri de retea), 13.01 (Prezentari)

• 2p - tema• 2p - grila (+1/-0.5) din materia de laborator (laborator 1-6)

– CB - 23.11, ora 10:00 – CC - 25.11, ora 17:00

• 2p - test practic din toata materia de laborator• Total = 11p (nota se trunchiază la 10)

• Punctajul minim pentru absolvirea cursului este 5.00• Bonus de maxim 0.5p în cazul unei prezentări (ultimul curs) despre un

subiect relevant pentru materia cursului de Retele de Calculatoare, ce nu a fost prezentat in curs.


Examen scris4. Cum se realizează securitatea memoriei

la nivelul sistemului de operare?5. Descrieţi comparativ stiva de protocoale

OSI şi stiva de protocoale TCP/IP6. Tipuri de codificare în transmisia digitală7. Care este rolul câmpului durată din

antetul 802.11?8. Pentru configurarea unei zone de nume

pe un server bind este necesară editareaa 3 fişiere. Care este rolul fiecăruia dintrecele 3 fişiere?

9. La ce se referă sintagma „socialengineering”?

10. În urma unui handshake între un client(C) şi un server (S) se stabilescnumerele de secvenţă 1000, respectiv2000 în cele două sensuri decomunicaţie. Clientul interogheazăserverul folosind 3 pachete succesive de100 de octeţi (payload TCP), iar serverulîi răspunde (pentru fiecare pachet)folosind pachete de 1000 de octeţi. Dupătransmiterea celor 3 pachete şi arăspunsurilor la acestea, clientul iniţiazăîncheierea conexiunii. Descrieţi antetulTCP (flag-uri şi numerele de secvenţă) alsegmentelor schimbate (inclusivîncheierea conexiunii).

A

Sw1 R124 0

X

7 1

Sw2 R2

1 20 0

D E Y Z

7 8 7 1

s0

s0

R3

1

1

În reţeaua dată pentru cele două reţele cu switchuri s-au folosit adrese private, astfel R1 şi R3 vor asigura translatare de adresă cu supraîncărcare (PAT). Vom considera că tabelele ARP din reţea au fost configurate static pentru toate destinaţiile.

1. Descrieţi antetele pachetelor apărute în reţea în cazul în care A trimite un singur pachet către E.

2. Ambele switchuri sunt repornite. Staţia E trimite un pachet către Z, iar X un pachet către D. Ce intrări vor exista în tabela de comutare a switchului sw2 în final?

3. Câte domenii de difuzare (broadcast) sunt în topologia dată?


Reguli

• Folosire persoana a doua singular• Suportul de curs trebuie parcus ÎNAINTE de laborator• Se poate veni la alt laborator doar în primele două

săptămâni. Acceptarea la laborator se face doar pe bază de transfer pe întreg semestrul

• Fără laptop-uri la curs• Orice formă de copiere → restanţă


Aşteptări

• Este indicata şi benefică participarea activă a studenţilor la curs, laborator, forumuri

• Interactiunea de la curs nu va fi limitata la aria materiei de curs• Prezenta la curs nu este obligatorie• Punctualitate• Pauza 10 minute. Revenire în sală fără invitaţie• Nu este recomandat sa scrieti la curs, informatiile se regăsesc în

prezentare

Universitatea POLITEHNICA Bucureşti


Cursul 1 Introducere în problematica Retelelor LocaleMediul fizic

07.10.2009


Internet

“Getting information off the Internet is like taking a drink from a fire hydrant.”

Mitchell Kapor

“The Internet is the first thing that humanity has built that humanity doesn't understand, the largest experiment in anarchy that we have ever had.”

Eric Schmidt


Ce este o reţea de calculatoare?

• Sistem de interconectare a mai multor sisteme de calcul• Conexiunea între componentele unui calculator se realizează

prin magistrale (circuite electrice pe placa de bază) şi chipset-uri

• Conexiunea între sisteme de calcul diferite se realizează prin intermediul unor dispozitive (plăci de reţea, switch-uri, rutere) şi a unor medii de comunicaţie (cabluri electrice, fibră optică) dedicate


Dimensiunea fizică a unei reţele

Distanţa între procesoare Localizare procesoare Reţea1 mm Centimetru pătrat Micro nw (pe siliciu)

1 cm Decimetru pătrat Platformă multiprocesor

1m Metru pătrat Personal Area Network

10 m CamerăLocal Area Network100 m Clădire

1 km Campus10 km Oraş Metropolitan Area Net

100 km ŢarăWide Area Network1000 km Continent

10 000 km Planetă Internet


LAN, MAN, WAN• Clasificare în funcţie de distanţa între nodurile reţelei, concretizată

printr-un număr de protocoale specifice fiecărui tip de reţea• LAN – Local Area Network

– Standardele dominante sunt Ethernet şi WLAN (IEEE 802.11)– Separaţia (conectarea) între LAN şi MAN/WAN se realizează cu un

ruter (gateway)• MAN – Metropolitan Area Network

– rar întâlnite în reţelele actuale• WAN – Wide Area Network

– Numeroase protocoale: MPLS, ATM, Frame Relay, PPP


De ce este nevoie de o reţea de calculatoare?

• Mărirea capacităţii de stocare: file sharing• Mărirea puterii de calcul: sisteme distribuite• Partajarea unei resurse (imprimantă) de către toate

sistemele din retea• Posibilitatea accesării unei resurse şi a lucrului de la distantă

(remote)• Comunicaţia facilă între persoane aflate la distanţă (chat,

messaging, video conference)• Gaming


Topologia unei reţele de calculatoare• Modalitatea de conectare între nodurile unei reţele• Un nod dat poate avea una sau mai multe legături către alte noduri;

legăturile (conexiunile) pot avea diverse aspecte• Între două noduri o simplă legătură este suficientă; o a două legatură

poate fi adăugată pentru asigurarea unei comunicaţii în ambele sensuri

• În ziua de azi, majoritatea cablurilor de reţea includ mai multe perechi de fire pentru a facilita comunicaţia în ambele sensuri


Topologii de reţele de calculatoare

Inel(Ring)

Stea(Star)

Interconectare completă(full mesh)

Liniar(Line)

Arbore(Tree)

Magistrală(Bus)


Medii de transmisie

• Transmisie ghidată– Cupru: cablu coaxial, cablu torsadat (twisted pair)– Fibră optică

• Transmisie neghidată– Aer – transmisia fără fir (wireless)

• Mediul de transmisie este responsabil cu transformarea informaţiei binare în semnal (electric, optic, electromagnetic)


Medii de transmisie - imagini

Cablu coaxialCablu UTP

(Unshielded Twisted Pair)

Fibră optică


Dispozitive de reţea

• Placă de reţea – network card, network adapter, NIC (Network Interface Controller)

– Permite sistemului să comunice cu un altul aflat în aceeaşi reţea• Repetor, hub – folosit pentru regenerarea şi amplificarea semnalului• Switch – folosit pentru interconectarea sistemelor de calcul dintr-o reţea

(topologie stea)• Ruter – folosit pentru interconectarea mai multor reţele de calculatoare

(LAN); folosit în WAN


Dispozitive de reţea - imagine


Interfaţa de reţea• Network interface• Se referă la un punct de comunicaţie cu o reţea de calculatoare (o placă de

reţea, un port al unui dispozitiv avansat de reţea)• Un calculator cu o placă de reţea are o singură interfaţă de reţea; un

calculator cu două plăci are două interfeţe• Un switch/ruter are mai multe interfeţe de reţea – mai multe porturi de

comunicaţie• Denumirea de interfaţă de reţea se referă şi la abstracţia dată de sistemul

de operare– configurarea unei plăci de reţea sau a unui port al unui ruter se numeşte

“configurarea unei interfeţe”– pe un sistem Unix/Linux, interfeţele de plăci de reţea Ethernet sunt denumite

eth0, eth1, etc.– o interfaţă virtuală denumită interfaţă de loopback este folosită pentru a referi

staţia curentă ca şi cum aceasta s-ar afla într-o reţea (deşi aceasta nu exista fizic)


Protocol

• Comunicaţia între două entităţi necesită existenţa unui protocol• Ce este un protocol?

– Un set de reguli care guvernează modul în care două dispozitive schimbăinformaţie într-o retea

• Exemple:– Întâlnirea între un CEO al unei companii americane şi unul al unei companii

japoneze – protocolul impune forma în care se va realiza salutul, limbajul folosit, etapele întâlnirii

– Transmiterea unui mesaj de poştă electronică (e-mail) între două entităţi: impune ca acestea să inţeleagă structura informaţiei transmise/recepţionate

• Mesajele transmise în reţea se mai numesc pachete


Stiva de protocoale OSI

Sesiune Controlul sesiunilor

Prezentare Reprezentarea datelor

Aplicaţie Servicii de reţele, aplicaţii

Transport Controlul fluxului de date

Reţea Selectarea căii către destinaţie

Legătură de date

Acces la mediu

Fizic Transmisie binară


Stiva de protocoale TCP/IP

• Pentru a abstractiza cât mai mult complexitatea lucrului cu reţeaua, se stabileşte o stivă de protocoale; protocolul de nivel inferior oferă servicii celui de de nivel superior

• Stiva de protocoale utilizată în Internet este stiva TCP/IP

• IP este protocolul esenţial de la nivelul Reţea, iar TCP de la nivelul Transport

• Nivelul Aplicaţie este cel care oferă servicii utilizatorului (transfer de fişiere, control de la distanţă, transmitere e-mail, etc.)

• Nivelul Transport este responsabil cu asigurarea controlului fluxului(pachetele să ajungă în ordine şi nealterate)

Aplicaţie

Transport

Reţea

Acces la mediu

Mediu fizic

Utilizator


Nivelul fizic

• Servicii oferite– Transformare bit -> semnal– Controlulul vitezei biţilor (bit-rate)– Sincronizare biţi– Multiplexare

• Pentru transmitere, datele binare se tranformă în semnale electromagnetice

• Semnalele pot fi analogice sau digitale


Analogic / Digital

Mediul fizic

codare/modulare

decodare/demodulare

…101010001…

…10

1010

001…

… …

Date digitale

Semnal analogic sau digital


Semnale analogice

• Caracteristici– Amplitudine – nivelul maxim al semnalului– perioada/frecvenţa – viteza de schimbare raportată la

timp– Faza – poziţia formei de undă raportată la momentul

de timp zero


Semnale digitale


Semnale digitale • Caracteristici:

– Bit interval (echivalent perioadă)– Bit rate (echivalent frecvenţă)

• Nu există semnal digital pur; un semnal digital se obţine din semnale analogice cu diferite frecvenţe

• Un semnal digital este un semnal compus cu bandă infinită


Probleme la transmisie

• Atenuare-> Soluţie : Repetor

• Crosstalk-> Soluţie: Torsadare

• Zgomot-> Soluţie: Ecranare


Performanţa unei reţele

• Throughput– Cantitatea de date transmise în unitatea de timp– Unităţi de măsură:

• KB = 210 bytes

• Mbps = 106 bits per second

• Latenţa– Timpul necesar pentru ca un semnal (sau bit) să ajungă din

punctul A în punctul B– one-way vs round-trip time (RTT)– Componente:

• Timpul de propagare• Latenţa introdusă de echipamente


Transmisia analogică

• Modularea datelor digitale – conversia digital-analogic– ASK – Amplitude Shift Keying– PSK – Phase Shift Keying– FSK – Frequency Shift Keying

• Bit rate – numărul de biţi pe secundă• Baud rate – numărul de semnale pe secundă• Baud rate <= bit rate


Transmisia analogică - Modulare


Transmisia digitală

• Line coding – este denumită şi digital baseband modulation

– Unipolară – un singur nivel de tensiune care reprezintă 1; absenţa înseamnă 0

– Polară – două niveluri de tensiune– Bipolară – trei niveluri: pozitiv, negativ şi zero


Codificare polară


Codificare – ExempluBits

NRZ

Clock

Manchester

NRZI

0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0


Multiplexare

• Analogică– FDM – frequency division multiplexing– WDM – wave division multiplexing (mediu optic)

• Digitală– TDM – time division multiplexing


Multiplexare - FDM


Multiplexare - WDM


Multiplexare - TDM


Medii de transmisie

• Cu fir (ghidat)– Cablu coaxial– Cablu torsadat (twisted-pair cable)

• UTP• STP / FTP• ScTP

– Fibră optică• Multimode• Singlemode

• Fara fir (neghidat)– Unde radio– Microunde– Infraroşii


Cablu coaxial

50 Ω

50 Ω

75 Ω

Impedance

Thick EthernetRG-11

Thin EthernetRG-58

Cable TVRG-59

UseCategory


Cablu torsadat (UTP, STP)


Categorii de cablu torsadatCategorie Frecvenţă Viteză Standard

Cat 1 1Mbps Telefonia clasică

Cat 2 4Mbps Transmisiuni seriale

Cat 3 16MHz10 Mbps

100 Mbps

TokenRing10BaseT

100BaseT4

Cat 4 20MHz16 Mbps

100 Mbps

TokenRing10BaseT

100BaseT4

Cat 5 100MHz10 Mbps

100 Mbps

ATM, TokenRing, 10BaseT

100BaseTX

Cat 5e 155MHz

10 Mbps 100 Mbps

1 Gbps

10BaseT,100BaseTX,1000BaseT

Cat 6 250MHz100Mbps 1 Gbps

100BaseTX1000BaseT

Cat 6a 500MHz 10 Gbps 10GBaseT

Cat 7 625MHz 10 Gbps 10GbaseT

Cat 8 1200Mhz 10 Gbps 10GbaseT


Tipuri de cablu UTP


Fibra optică


Fibra optică (2)

7/125

100/125

62.5/125

50/125

Type

7

100

62.5

50

Core

Single-mode125

Multimode, graded-index125



ModeCladding


Fibra optică (3)


Atenuarea pe fibră optică

Tip fibră Multimode Single mode

Lungime de undă 850nm sau 1300nm 1310nm sau 1550nm


Splicers

Tip splice LossMecanic 0,2 dBSudură 0,05 dB


Wireless


Wireless

• Unde radio – comunicatii multicast: radio si televiziune• Microunde – comunicatii unicast: telefoane mobile, retele

de sateliti, Wireless LAN• Infrarosii – transmisii pe distanta scurta


Spectrul electomagnetic

Radio Infrared UVMicrowave

f(Hz)

FM

Coax

Satellite

TV

AM Terrestrial microwave

Fiber optics

X ray

100

104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016

102 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024104

Gamma ray


Media converter

• electric – electric

• Electric – optic

• Electric – wireless (Access Point)


Repetorul

• Repetor electric

• Repetor optic

• Repetor wireless


Linii telefonice


Modem

• MOdulator/DEModulator


High Speed Digital Access: DSL

• Digital Subsriber Line• ADSL – Asymmetric DSL: destinata utilizatorilor;

nepotrivită pentru mediu business• Lăţimea de bandă poate ajunge la 1.1 MHz


DSL (2)

Mult succes în anul universitar 2009-2010!andrei.clubcisco.ro/cursuri/3rl/razvan/RL_curs01.pdf ·...

Documents

Transcript of Mult succes în anul universitar 2009-2010!andrei.clubcisco.ro/cursuri/3rl/razvan/RL_curs01.pdf ·...