Cuprins1.Reele de calculatoare. Noiuni generale.32.Evoluia sistemelor de calcul de la calculatoare autonome la reele de calculatoare53.Informaii, mesaje discrete i continue. Discretizare.64.Cantitatea informaiei. Entropia sursei de informaie care permit procesarea acestora la PC.75.Semnale. Transformarea mesajelor n semnale.76.Codificarea semnalelor.87.Modularea semnalelor.88.STD punct la punct, noiuni i componente.99.Funciile echipamentelor terminal de date canalelor de comunicaie, echipamentelor a conversiei semnalelor1010.Noiuni de Modem, clasificarea1011.Linii i canale de comunicaii1212.Modeme inteligente1313.Modeme pentru transmisiuni de date in banda de baza1314.Clasificarea liniilor si canalelor de comunicaie.1515.Caracteristici de baza ale liniilor si canalelor de comunicaie1616.Caracteristicile de baza ale canalelor de transfer date1617.Perturbaii si erori. Veridicitatea transmisiei datelor.1818.Metode de mbuntire1919.Principii de codificare pentru protecie la erori1920.Clasificarea codurilor pentru protecie la erori.2021.Codurile ciclice2122.Codurile Manchester si NRZ.2323.Reele cu difuzarea de pachete.2524.Protecia i autentificarea datelor n reele. Noiuni generale.2525.Metode de cifrare. Modelul criptografic cu chei publice. Algoritmi.2526.Caracteristici de baz a RC.2727.Cooperarea resurselor n reele.2828.Efectul concentrrii resurselor n reele.2929.Modele arhitecturale de reea. Modelul OSI-ISO i TCP/IP.3030.Tehnologiile de reea TCP/IP, X.25, ISDN, Frame Relay, ATM i MPLS.3331.Acces la reea prin legturi DSL, ADSL, VDSL. Modelul pentru cabluri WiMAX.3432.Caracteristica comparativ a tehnologiilor de reea.3633.Tehnici Jeton pe Inel3634.Sisteme de Operare folosite n RC.37Caracteristici3735.Tehnologia Ethernet.3836.Adresarea IP.4137.Tipuri de adresri IP.4238.Clase IP.4339.Adrese speciale IP.4440.Destinaia DHCP.4541.Folosirea Mtilor. Clasa mtilor (A, B, C).46Problem48

1. Reele de calculatoare. Noiuni generale.

Retea de calculatoare - un sistem de calcul format dintr-un anumit numr de calculatoare autonome, interconectate, care realizeaz prelucrri specifice.Oretea de calculatoareeste un ansamblu de calculatoare interconectate prin intermediul unor medii de comunicatie care asigur folosirea n comun, de ctre un numr mare de utilizatori, a tuturor resurselor fizice si logice (soft de baz si aplicativ) si informationale (baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare interconectate. Mediile de comunicatiecare conecteaz calculatoarele din punct de vedere fizic pot fi constituite din diverse tipuri de cabluri: cablu coaxial, fibr optic, linie telefonic etc., din unde (ghid de unde) cu benzi specifice de frecvent sau chiar sateliti de comunicatii.O retea de calculatoare este sustinut, de unsoft de retea, absolut indispensabil, capabil s rezolve probleme de comunicare complexe. Cele mai cunoscute soft-uri de retea sunt Novell Netware si Windows NT pentru retelele locale si sisteme de tip UNIX (Linux) mai ales pentru conectarea subretelelor n retele de arie mai larg.Se spune despre dou calculatoare c suntinterconectatedac sunt capabile s fac shimb de informatii prin mediul fizic de conectare.Autonomiacalculatoarelor se refer la faptul c ele pot functiona independent, astfel nct pornirea sau oprirea unui calculator nu le influenteaz pe celelalte; un calculator din retea nu le controleaz n mod fortat pe celelalte. Nu se vorbeste despre o retea n cazul unui calculator cu mai multe terminale (minicalculatoarele) sau n cazul mai multor unitti aservite la o unitate de control.Componentele retelei de calculatoare retea de calculatoare poate fi structurata in urmatoarele componente: componenta fizica (hardware) - cuprinde calculatoare, porti, punti, mediile de transmisie; componenta logica (software) - cuprinde sisteme de operare, aplicatii; componenta informationala cuprinde datele care circula prin retea; Niveluri ale unei retele de calculatoare Nivelul fizic - este constituit din cablurile sau alte echipamente ce leaga calculatoarele; Nivelul logic - interpreteaza semnalele obtinute; Nivelul de retea - identifica calculatoarele in retea; Nivelul de transport - raspunde de corectitudinea receptionarii datelor transmise intre calculatoare; Nivelul de aplicatie - este software-ul folosit de fiecare calculator pentru accesul la alte resurse ale retelei; Avantajele utilizarii calculatoarelor in retea: permite partajarea utilizarii resurselor indifferent de localizarea lor fizica; permite accesul programelor de la distant; permite accesarea bazelor de date de la distanta; posibilitatea persoanelor de a lucre acasa; reducerea costului; realizeaza o comunicare mai rapida intre oameni. Tipuri de retele In functie de aria de intindere retele se pot clasifica in: Local Area Network(LAN) - retea locala, in care calculatoarele sunt localizate foarte aproape unele de altele (in aceeasi cladire); Metropolitan Area Network(MAN) - retea metropolitana, se intinde pe teritoriul unui oras; Wide Area Network(WAN) - retea de larga acoperire, comunicarea se face intre calculatoare aflate la o distant foarte mare unele de altele; Global Area Network(GAN) - retea globala, este reteaua care leaga intre ele calculatoarele de pe intreg globul (Internetul).

Pentru a clasifica tipurile de retele se pot folosi mai multe criterii, printre care: 1) Topologia-aranjarea geometrica a sistemului de calculatoare. Conform acestui criteriu sunt cunoscute retelele: a) magistrala (bus) - calculatoarele sunt asezate asemanator cu locurile dintr-un autobuz. Calculatoarele sunt interconectate la cablul principal al retelei si au acces in mod egal la toate resursele retelei. Aceasta retea are insa un defect si anume: daca reteaua este intrerupta intr-un loc fie accidental, fie prin adaugarea unui alt nod de retea atunci intreaga retea este scoasa din functiune. Este totusi una din cele mai ieftine moduri de a pune la cale o retea. b) stea (star) - calculatoarele sunt asezate sub forma de stea. Legatura intre calculatoare se face prin intermediul unui concentrator. Avantajul esential al acesui tip de retea este ca celelalte cabluri sunt protejate in situatia in care un calculator este avariat sau un cablu este distrus. c) inel (ring) - calculatoarele sunt asezate in cerc. Legatura intre calculatoare se face prin intermediul unui port de intreare si a unui port de iesire. Fiecare calculator transmite date catre urmatorul calculator din retea prin portul de iesire al calculatorului nostrum catre portul de intrare al calculatorului adresat; d) arbore (tree)-calculatoarele sunt aszate sub forma de arbore; e) ring star (inel stea); f) plasa.

2) Protocolul - set de reguli si semnale pe care calculatoarele din retea le folosesc pentru a comunica. Unul dintre cele mai importante protocoale pentru retelele LAN este numit ETHERNET. 3) Arhitectura - determina clasificarea retelelor in urmatoarele retele: a) Retele peer to peer(retele punct la punct) - fiecare calculator este responsabil: cu punerea resurselor proprii la dispozitia altor calculatoare din retea aceste resurse pot fi fisiere, directoare, programe de aplicatii, imprimante modeme, etc, de configurarea si pastrarea propriei sale securitati pentru aceste resurse si este responsabil de accesarea resurselor din retea necesare da la alte calculatoare omologe. Avantajele retelei peer to peer sunt: - usor de administrat; - utilizarea unor component hardware mai putin costisitoare; - nu este necesar un system de operare in retea. Dezavantajele retelei peer to peer: - nu sunt foarte sigure; - pot afecta performantele utilizatorului; - dificil de realizat copii de siguranta. b) Retele client/server - toate resursele de retea disponibile (fisierele, directoarele, aplicatiile) sunt gestionate si gazduite centralizat, iar de acolo sunt accesate de catre calculatoarele client. Calculatoarele server dintr-o retea client/server sunt responsabile cu punerea la dispozitie si gestionarea resurselor partajate adecvate, precum si cu administrarea securitatii acestor resurse. Avantajele retelelor client/server: - foarte sigure; - foarte fiabile; - performante mai bune; - copii de siguranta centralizate. Dezavantajele retelelor client/server: - mari consumatoare de resurse hardware; - necesita administrare profesionista.

2. Evoluia sistemelor de calcul de la calculatoare autonome la reele de calculatoare

Exista numeroase clasificari ale sistemelor de calcul. Cea prezentata in continuare urmareste cu preponderenta aspectele functionale ale acestora.Calculatoarele electronice se pot clasifica dupa:Sisteme de tip centru de calcul (sisteme medii-mari)Sistemele medii-mariau aprut dup anii '50, avnd un cost ridicat si dimensiuni apreciabile. MinicalculatoareMinicalculatoareleau aparut dup 1970, avind costuri ridicate; numele lor provine din formularea "configuratie minima de calcul". MicrocalculatoareMicrocalculatoarelesunt calculatoare a caror unitate centrala este unmicroprocesor. Primele microprocesoare au aparut in anii '70 dar s-au dezvoltat mai ales in anii '80 si continua sa evolueze; ele lucreaza pe 8, 16 sau 32 de biti (cazul calculatoarelor folosite in prezent). Sunt sistemeinteractive,monoutilizator(la un moment dat sunt exploatate de un singur utilizator). SupercalculatoareSupercalculatoarele[PC-Web]au o memorie interna si o viteza de lucru foarte mari: pot executa pana la cateva sute de milioane de instructiuni pe secunda, fiind cele mai rapide tipuri de calculatoare. De obicei sunt utilizate pentru aplicatii specifice, care necesita calcule matematice complexe, mari consumatoare de timp si memorie, cum ar fi, de exemplu, grafica animat, prognozele geologice sau meteorologice, probleme complexe de fizica pentru care se doreste aplicarea unor algoritmi matematici Calculatoare de procesCalculatoarele de procescontroleaza procese tehnologice sau diverse analize experimentale asistate de calculator, prelucrind informatii numerice sau analogice despre procesul studiat si furnizind iesiri numerice sau analogice cu rol de reglare a procesului. Pentru comunicarea intre calculator si procesul despre care se culeg informatii si respectiv la care trebuie sa ajunga iesirile generate de calculator exista o interfata capabila sa converteasca informatii analogice in numerice si invers.

3. Informaii, mesaje discrete i continue. Discretizare.

Mesaj- schimbul de date ntr-o reea se efectueaz n form de mesaje. Mesaj se numete o totalitate de informaii cu neles finit n sensul c univoc.Mesajele pot fi: discrete i continue.Discrete pot fi reprezentate n numere.Continue- reprezint funcii continue de argumente, se caracterizeaz prin aceea c oricare 2 valori diferite ale unei asemenea funcii, cuprind ntre ele o a 3-a valoare, diferit de primele dou.

0,(6)u(t)

La baza discretizrii mesajelor continue st teoria Fourrier i Nyquist.Teorema Fourrier afirm: orice funcie continu de timp cu conduita rezonabil, poate fi reprezentat fr careva pierderi de informaii prin suma unor sinusoide.Teorema NYQUIST afirm: orice funcie continu de timp cu conduita rezonabil poate fi reprezentat fr careva pierderi de informaii printr-un ir de valori, luate peste intervale de timp ce nu depesc

, este limea spectrului de frecven a funciei.

- sinusoida de cea mai nalt frecven.

- sinusoida de cea mai joas frecven.

4. Cantitatea informaiei. Entropia sursei de informaie care permit procesarea acestora la PC.Definiie: Mesaj - o totalitate de informaii cu neles finit. Mesajele pot fi discrete (ex. Imaginea la monitorul calculatorului) i continue (ex. mesajele multimedia, sunetele diapazonului).Cantitatea de informaie: I=log2Pi (Pi-probabilitatea apariiei mesajelor)P=1/2; I=1-P=1/2I=N/N-1(incertitudinea)I=log2N=log2(1/N)-1=-log2PN=1/P; P=1/N-->PiEntropie se numete cantitatea medie de informaie ntr-un mesaj generat de o surs de informaie. Fie sursa: Pi,i=1,N

Entropia servete pentru aprecierea capacitii informaiei unei surse de informaii. La un numr dat N de mesaje entropia este maxim atunci cnd are loc: Pi= Pi=1,N N Pi=1 i=1

5. Semnale. Transformarea mesajelor n semnale.

Semnal procesul fizic msurabil folosit pentru transmisia de date la distan. Esena semnalului const nu n caracterul procesului fizic folosit, ci n redarea ntocmai a informaiei respective. Procesul fizic folosit se numete purttor de semnal.Exemple de purttori de semnal : curent electric, unde electromecanice, raze laser.Transformarea mesajelor n semnale constante :Etapa 1 : transformarea mesajului n semnal primar;Etapa 2 : codificarea semnalului;Etapa 3 : modularea semnalului

6. Codificarea semnalelor.

Codificare punerea n coresponden a fiecrui element al mesajului a unui cuvnt de cod. Cuvintele cod constau din elemente de cod a cror numr se numete lungimea cuvntului sau dimensiunea cuvntului.Nr. de elemente de cod diferite folosite la formarea cuvintelor de cod se numete baza codului. Codurile ce folosesc cuvinte de cod de aceeai lungime se numesc coduri uniforme. n caz contrar se numesc neuniforme (Morse).Def. Puterea codului se numete nr. total de cuvinte de cod diferite ale codului. N=bn (n lungimea cuvntului , b baza codului).

7. Modularea semnalelor.Modularea const n punerea n corespondena fiecrui element sau grup de elemente de cod a unui element de semnal, astfel ca elemente de cod sau grupuri de elemente de cod diferite s fie reprezentate prin elemente de semnal diferite. Elementele de semnal diferite se formeaz prin modificarea respectiv a unuia sau a ctorva parametri ai purttorului de semnal.La metodele clasice de modelare se refer:1. Dac purttor este curentul alternativ: Modelarea de amplitudine Modelarea n frecven Modelarea n faz 2. n cazul purttorului cu curent electric continuu clasic sunt 2 metode Modularea monopolar Modularea bipolar

MA modelare prin amplitudineMF modelare prin frecvenM modelare prin fazViteza de modulare date se numete nr. total de elemente de semnal generate ntr-o unitate de timp. Fie T durata unui element de semnal...B= [B]=bod= B viteza de modulareV viteza de transmisie date V=B*Ie=B*log2N

8. STD punct la punct, noiuni i componente.

STD - Sisteme de transfer date

ETCDETDETDUGUGUCSUPEUCSUPEUPEUCSUCSUPE

Un sistem de transfer se numete ansamblul de echipamente ce asigur transferul de date direct ntre 2 echipamente terminal de date.ETP Echipament terminal de dateUG Unitate de grupUPE Unitate de protecie la eroriUCS Unitate de conversie a semnalelorCC Canal de comunicaieCD Canal discretCTD Canal de transfer dateTTD Trunchi de transfer dateETCD Echipament terminal a circuitului de dateETD poate fi: calculator, nod de comunicare, concentrator de date etcCC mediul fizic nepartajat destinat transmisiei semnalelor la distanUCS este destinat acordrii de spectru i amplitudine a semnalelor transmise ntre ETD i CC. n cazurile cnd CC este analogic UCS se mai numete modem. Pentru canalele numerice se folosete CSU/DSUUPE Unitate de protecie la erori, servete pentru asigurarea veridicitii necesare la transmisia datelorCD are att la intrare ct i la ieire semnal n form numeric. El se caracterizeaz prin capacitatea transmisie, veridicitatea transmisiei i fiabilitatea de funcionareCTD poate asigura orice valoare a veridicitii transmisiei n baza folosirii unitilor de protecie la erorile respective.TTD poate asigura orice valoare pentru aceti 3 parametri dinaninte stabilit n baza folosirii numrului respectiv de canale de TD paralele.UG unitatea de grup asigur funcionarea n paralel a mai multor canale de transfer date.

Fiabilitate se numete proprietatea unui obiect de a-i ndeplini funciile.Trunchiul de transfer date este constituit din mai multe canale de transfer date ce funcioneaz paralel, el poate garanta orice capacitate, veridicitate de transmisie i fiabilitate de funcionare.Capacitatea necesar se asigur prin folosirea numrului respectiv de canale paralele. Se cere o capacitate mai mare, folosind un numr mai mare de canale.Veridicitatea necesar se asigur prin folosirea mijloacelor de protecie. n mod similar la necesitatea unei fiabiliti de funcionare mai nalte se folosesc mai multe canale paralele.

9. Funciile echipamentelor terminal de date canalelor de comunicaie, echipamentelor a conversiei semnalelorGALEAK10. Noiuni de Modem, clasificareaModem - unitate de conversie la transmiterea prin canale analogiceModemul (Modulare + Demodulare)1. Dup viteza de transmisie pentru canalele telefonice analogice modemele pot fi (V5, V6, CCITT ITU)a) de vitez joas (pn la 300 b/s)b) vitez medie (de la 600 9600 b/s)c) vitez nalt (peste 9600 b/s) Modeme pentru canale telefonice: 14400 b/s, 19200 b/s, 24000 b/s, 28800 b/s, 33600 b/s, 56000 b/s,, 115000 b/s. Canale numerice: E1 2 Mbps, T1 1.5 Mbps, E2 8 Mbps, T2 6 Mbps, E3 34 Mbps, T3 45 Mbps.2. Dup regimul de operare modemele pot fi: 1) simplex, 2) duplex, 3) demiduplex.3. Dup metoda de transmisie se folosete: 1) Transmisia n serie 2) Trans. n paralel Transmisia sincron

Transmisia asincron

Start Stop T1 T2

4. dup folosirea compresiei de date - modeme ce realizeaz compresia - modeme ce nu realizeaz compresia5. dup un set de criterii se deosebesc modeme ordinare i intelegente.6. mai deosebim modeme monoprotocol i multiprotocol.Particularitile modemelor intelegente (smart): folosesc o interfa fizic cu echipamentul terminal de date care prevede transmisia att a comenzilor ct i a datelor prin acelai set de canale.

Modeme intelegente multiprotocol ce efectuiaz i conversia i compresia de date. Adaptarea vitezei de lucru la calitatea canalului

Vn valoarea nominal optim ce asigur valoarea efectiv maxim.Un modem intelegent are capabilitatea de a gsi Vn* i a asigura Vef*, prin calcularea erorilor din pachete.Exist modeme ce controleaz canalele paralele(modeme pentru TD pentru canale paralele).Modeme cu transmisia cadrelor n banda de baz :Asemenea modeme folosesc ntreaga lime de band a liniei de comunicaie. Nu pot fi folosite asemenea modeme pentru transmisiuni de date prin canale de comunicaie. De obicei datele se transmit folosind ca purttor curentul continuu. Liniile de comunicaie folosite nudepesc de regul 20 km. Modemele sunt simple, ieftine, dar eficiente la distane mici. Distanele mici sunt cauzate de atenuarea semnalului.

11. Linii i canale de comunicaiiLinie de comunicaie mediul fizic, posibil partajat, destinat transmisiei semnalelor la distan1. firele metalice deschise, limea de band < 20-30khz2. firele metalice cablate (cupru, aluminiu), fire paralele de cupru n URSS, fire rsucite n SUA >= 4 perechi de fire cu limea de band F de la sute khz pn la sute Mhz3. cabluri coaxiale ecranate, izolator de miez de cupru, F de la zeci Mhz.4. fibra optic miez transparent din sticl sau plastic plus un strat reflector + un strat protector, raza laser trece; o singur lungime de und ; are loc reflecia, refracia, dispersia razei laser; F de la sute Ghz pn la TeraHz.5. mediul nconjurtor pentru unde electromagnetice F - zeci Ghz.n cadrul unei linii de comunicaii pot fi formate mai multe canale, separarea canalelor se efectuiaz prin multiplexare, canalele pot fi n funcie de destinaie: grafice telefonice pentru emisiuni TV pentru radio, .a.Canalele deasemenea pot fi comutate sau dedicate. Canalele comutate se formeaz temporar prin interconectarea a 2 sau mai multe segmente. Canalele dedicate asigur conexiunea direct pentru o durat relativ mare de timp.Caracteristici de baz ale liniilor i canalelor de comunicaii: amplitudine frecven

Ff limea de band. Dac U1>= 0.707U0, U1 poate fi folosit (F) F=fs - fj dependena amplitudine faz veridicitatea transmisiei fiabilitatea de funcionare capacitatea maxim

Ps puterea semnaluluiPz puterea zgomotului

12. Modeme inteligente

Dupa un set de indicatori deosebesc: a)modeme ordinare b)modeme inteligente.Particularitatile modemelor intelegente:1)folosirea unei interfete fizice a modemului cu ehipamentul terminal de date construit dintr-un singur set de canale prin care se transmit atit instructiunile cit si datele. In cazul unor modeme ordinare se folosesc aparte un set pentru date si unul pentru instructiuni.apoi a fost lansatSmart Modem care nu contine al doilea canal.2)modeme intelegente sunt multiprotocol.3)poseda capacitatea de compresie a datelor.4)adapteaza viteza de transmitere la calitatea canalului; Vn=viteza nominala Vef=viteza efectivaVef o structura si implementare simpla, dar cateva inconveniente: 1. o foarte mare largime de banda LB 2. o slaba imunitate la perturbatii principalele aspecte care trebuie avute in vedere la analizarea acestor transmisii: - distributia densitatii spectrale de putere a semnalului transmis - recuperarea si sincronizarea tactului de simbol (bit) la receptie - complexitatea implementarii

Exista anumite circuite denumite impropriu modemuri in banda de baza care realizeaza doar operatii complementare unui modem privind procesarea datelor (codare, decodare, filtrare, egalizare, corectie de semnal, sincronizare de bit).Desi nestandartizat de CCITT, acest tip de circuit poate fi folosit pentru transmisia datelor pe linii telefonice urbane, nepupinizate, la viteza de 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 bps.Datele sincronizate de tactul intern al modem-ului, sunt codate conform unui anumit cod de linie( Bifazic, Miller). Cuplarea terminalului de date de linia telefonica se face printr-un transformator de linie. La receptia din semnalul egalizat cu un filtru adaptive, se reface semnalul de date codat urmind a se face in final decodarea. Interconectarea DTE-DCE respective calculator- modem se pate face printr-o interfata ce corespunde standardului de transmise adoptat .

Schema bloc a unui modem banda de baza

- datele de emisie TxD sunt livrate codorului in ritmul tactul de bit de emisie TxCk furnizat de blocul oscilator-divizor. Codul BB dorit este selectat de comanda interna Tip Cod. - semnalul codat este trimis catre unitatea de linie care asigura adaptarea cu linia fizica de transmisie. - blocul de Comanda a Transmisiei este comandat de semnalul de interfata RTS (Request to Send) si raspunde calculatorului cu semnalul de confirmare CTS(Clear to Send), dupa un interval de timp RTS/CTS, pe durata caruia furnizeaza codorului secventa de date de sincronizare. - in functie de tipul de conexiune 2w/4w, se folosesc una sau doua perechi de fire. - in functionarea half-duplex pe 2 fire, transmisia are prioritate, iar circuitul de Comanda a Transmisiei blocheaza etajul de intrare in receptor pe durata cat semnalul RTS este activ. - etajul de intrare in receptor asigura trecerea de la circuitul simetric la circuit de tip asimetric, amplificarea si filtrarea semnalului receptionat, precum si egalizarea atenuarii introduse de cablul de transmisie. - semnalul este apoi limitat, devenind semnal numeric, si este utilizat de circuitul de sincronizare ca semnal ta de faza, pentru a furniza tactul fsincron local, necesar demodulatorului, si tactul de bit de receptie de referinsincroRxCk. - semnalul limitat intra, de asemenea, in decodor, impreuna cu tactul fsincro , pentru decodarea datelor receptionate RxD. - semnalul de la iesirea etajului de intrare este introdus si in blocul Detector de Purtatoare DP, care monitorizeaza nivelul semnalului de intrare si valideaza/inhiba receptorul daca nivelul acestuia este mai mare/mic decat niste nivele prestabilite; acest bloc furnizeaza calculatorului semnalul de interfata CD (Carrier Detect).

14. Clasificarea liniilor si canalelor de comunicaie.

Linie de comunicaie mediul fizic, posibil partajat, destinat transmisiei semnalelor la distan1) firele metalice deschise, limea de band < 20-30khz2) firele metalice cablate (cupru, aluminiu), fire paralele de cupru n URSS, fire rsucite n SUA >= 4 perechi de fire cu limea de band F de la sute khz pn la sute Mhz3) cabluri coaxiale ecranate, izolator de miez de cupru, F de la zeci Mhz.4) fibra optic miez transparent din sticl sau plastic plus un strat reflector + un strat protector, raza laser trece; o singur lungime de und ; are loc reflecia, refracia, dispersia razei laser; F de la sute Ghz pn la TeraHz.5) mediul nconjurtor pentru unde electromagnetice F - zeci Ghz.n cadrul unei linii de comunicaii pot fi formate mai multe canale, separarea canalelor se efectuiaz prin multiplexare, canalele pot fi n funcie de destinaie: grafice telefonice pentru emisiuni TV pentru radio, .a.Canalele deasemenea pot fi comutate sau dedicate. Canalele comutate se formeaz temporar prin interconectarea a 2 sau mai multe segmente. Canalele dedicate asigur conexiunea direct pentru o durat relativ mare de timp.

In alte cazuri canalele de comunicati se clasifica dupa :Dupa natura spatiilor de intrare si de iesire:- canale discrete, daca ambele spatii sunt discrete;- canale continue, daca spatiile de intrare si de iesire sunt continue.

Dupa gradul de dependenta al transformarilor din canal functie de transformarile anterioare:- canale fara memorie, daca transformarile intrare - iesire nu depind de transformarile anterioare;- canale cu memorie, daca transformarile intrare - iesire depind de transformarile anterioare.

15. Caracteristici de baza ale liniilor si canalelor de comunicaie

Caracteristici de baz ale liniilor i canalelor de comunicaii: amplitudine frecven

Ff

limea de band. Dac U1>= 0.707U0, U1 poate fi folosit (F) F=fs - fj dependena amplitudine faz veridicitatea transmisiei fiabilitatea de funcionare capacitatea maxim

Ps puterea semnaluluiPz puterea zgomotului

16. Caracteristicile de baza ale canalelor de transfer date

Prin canal de transmisiuni se ntelege n general, orice mediu fizic prin care se poate propaga informatia (cablu telefonic, cablu telegrafic, cablu coaxial, canal radio, canal TV, cablu optic). Toate canalele de transmisiuni sunt perturbate de anumite zgomote astfel nct semnalul de la iesirea canalului, este o sum ntre semnalul transmis de emittor si zgomotulce apare inevitabil pe orice cale de transmisiune. n transmisiunile binare, zgomotul are caracter aditiv (se sumeaz binar modulo 2 cu bitii transmisi). Acest model de abordare se bazeaz pe observatia c eronarea unui bit nseamn de fapt complementarea lui, operatiune modelat de operatorul XOR (sau exclusiv, sum modulo 2). Se poate deci considera c, la nivelul unui canal de comunicatie, se realizeaz o inversare comandat a bitului vehiculat. Bitul care comand inversarea se numeste bit eroare. Receptorul (R) realizeaz operatiile inverse celor asociate emittorului, n scopul recuperrii informatiei initiale: demodularea decodarea traducerea Receptorul (R) trebuie astfel sintetizat, ca din semnalul receptionat si pe baza cunoasterii statisticii zgomotului ce poate aprea pe canal, s estimeze, dup un anumit criteriu de fidelitate, ce mesaj a transmis sursa. La iesirea receptorului se obtine astfel un mesaj care este, cu o anumita probabilitate, similar cu mesajul transmis si care este numit estimatorul mesajului transmis (m). ntre m si m exist o anumit diferent, numit eroare de estimare. Scopul urmrit n implementarea receptorului este acela de a realiza o eroare de estimare ct mai mic. Unul din elementele fundamentale ntro retea de date este linia de comunicatie. O linie de comunicatie poate contine mai multe canale, circuite sau trunchiuri. Un canal de comunicatie poate fi definit ca o cale de vehiculare a informatiei n interiorul unei linii. La modul cel mai general, prin linie de comunicatiese va ntelege att infrastructura fizic de transport asociat ct si echipamentele si configuratiile aferente utilizate. Canalele prezint limitri n ceea ce priveste posibilittile de vehiculare a informatiilor, limitri dependente de caracteristicile lor electrice si fizice. n functie de posibilittile de vehiculare directionat a datelor, sunt cunoscute trei tipuri fundamentale de canale: simplex, semiduplex (halfduplex) si duplex (fullduplex).

Un caz particular l constituie transmisia de tip echoplex pe canale fullduplex, care const n retransmisia napoi a caracterului receptionat, efect similar cu ecoul. Echoplexarea este util pentru detectarea si corectarea erorilor. De exemplu, caracterele tastate de la o tastatur pot fi verificate prin vizualizare pe un monitor, prin redirectionarea lor de ctre echipamentul receptor (ecou).

Performantele unui canal de comunicatie sunt evaluate n principal prin cantitatea de informatie care poate fi vehiculat printr-o sectiune a canalului, n unitatea de timp, parametru numit ltime de band (bandwidth). n cazul transmisiilor analogice, ltimea de band se refer la intervalul de frecvente ocupat n spectrul frecvenTelor. La nivelul transmisiunilor digitale, evaluarea cantitTii de informaTie transferate se face prin volumul de informaTie logic vehiculat. LTimea de band de frecvenT este direct corelat cu volumul binar transferat. Din acest motiv, n cazul comunicaTiilor digitale se utilizeaz uneori termenul de lTime de band a unui canal pentru a exprima de fapt debitul binar. Se face astfel referire la cantitatea de informaTie binar transferat ntr#o unitate de timp si care se msoar n biTi/secund, bps (bits per second).

17. Perturbaii si erori. Veridicitatea transmisiei datelor.

Mesajele se transmit prin canale, canalele trec printr-un mediu, mediul poate influena semnalele ce se transmit prin canale. Aceast influen se numete perturbaie. Dac perturbaiile sunt semnificative la recepie identificarea semnalului poate fi cu erori. Perturbaiile pot aditive i multiplicative.Aditive se numesc perturbaiile ce se suprapun semnalului.Multiplicative sunt perturbaiile care modific caracteristicile fizice ale canalului nsui.Perturbaiile Aditive pot fi:1. Armonice (concentrate n frecven2. n impulsuri (concentrate n timp)3. de Fluctuaie (neconcentrate nici n timp nici n frecven)Cauzele perturbaiilor:1. Descrcri electrice2. Influena canalelor vecine3. Contacte necalitative n echipament4. Suprancrcarea liniei5. Proiectarea cu erori

Veridicitatea transmisiei caracterizeaz proprietatea de a transmite date fr erori. Cantitativ se apreciaz prin probabilitatea erorii.

n numrul de elemente de date transmise.ne numrul de elemente identificate la destinatar cu erori.Ca element poate servi bitul, octetul sau blocul de date.Exist standarde privind probabilitatea erorii. De exemplu pentru canalele telefonice analogice vocale comutate 210-3 (un bit eronat la 500 de bii), iar pentru canalele dedicate 510-4.

18. Metode de mbuntireSe poate ntmpla ca veridicitatea transmisiei s nu corespund cerinelor unui sistem. n asemenea cazuri se aplic metode speciale de mbuntire a veridicitii. Pentru a spori veridicitatea se cerceteaz volumul semnalului care se determin dup formula:V = PsFTPs puterea semnaluluiF limea benziiT durata transmisieiCu ct este mai mare volumul semnalului cu att e mai nalt veridicitatea transmisiei.Categorii de metode:1. Metode cu legtur inversa. Transmisia repetat a pachetului (blocului de date), pe unul i acelai canal.b. Transmisia concomitent a mai multor coduri pe mai multe canale paralele.c. Codificarea redundantuluid. mbinarea a 2 sau mai multe din primele 3 metode.2. Metode fr legtur inversa. Metoda cu legtur invers de decizii prevede luarea deciziei privind existena erorilor n pachet la destinatar (B). Decizia se ia n baza procesrii pachetului recepionat.b. Metoda cu legtur invers informaional prevede luarea deciziei privind existena erorilor n pachet la surs. Decizia se ia n baza informaiei primite prin legtura invers de la destinatar (B).c. Metoda hibrid mbin primele dou metode.

MMETDBAETD

Metodele cu legtur invers sunt mai eficiente dect cele fr. De aceea metodele fr legtur invers se folosesc doar atunci cnd folosirea metodelor cu legtur invers nu este posibil.19. Principii de codificare pentru protecie la erori

a 000b 0Aa 000b 0B a1n numrul minim de bii suficient pentru a reprezenta un caracter al mesajului transmisk numrul de bii redundani folosii la reprezentarea caracterului.2n numrul total de cuvinte de cod admise.2n+k numrul total de cuvinte de cod posibile fiecare din n+k bii.Liniile ntrerupte delimiteaz zonele de influen a cuvintelor de cod admise respectiv.Poligoane Voronoi este alctuit din toate punctele mai apropiate de centrul dat dect de alte centre.Fiindc transmitem cuvntul de cod admis a, la destinatar (B) pot fi 4 variante:1. Recepionm cuvntul de cod a nu este eroare.2. Recepionm cuvntul de cod neadmis a1 eroarea se corecteaz nlocuind cuvntul de cod interzis a1 prin cuvntul de cod admis a. (corectarea este reuit i rezultatul final nu va fi eroare).3. Recepionm cuvntul de cod interzis b1 este detectat eroarea. Deoarece b1 aparine zonei de influen a cuvntului b, eroarea se corecteaz nlocuind b1 cu b. Corectarea este nereuit i rezultatul final va fi eroare.4. Recepionm cuvntul de cod admis b eroare nu se detecteaz deoarece b este admis, eroarea nu se detecteaz i rezultatul final este eroare.

td d 1tc [(d-1)/2]aatctdd1. 0 eroare - 12. 1 erori - n3. 2 erori - Cn2

20. Clasificarea codurilor pentru protecie la erori.Def:codurile bloc presupun segmentarea sirului de bit ice se transmite in blocuri. Fiecare bloc se codifica aparte.Codurile continue presupun codificarea sirului fara segmentareapreambila.Codurile bloc divizibile prevad posibilitatea de diferentiere a bitilor suplimentari(redundanti) de cei de baza.Codurile bloc indivizibile nu prevad diferentierea in cauza.Codurile cu control de paritate=folosesc un singur bit suplimentar, care ia valoarea ca in cuvintul resultant de bitsa fie par.Se folosesc la detectarea erorilor de transmisie de date sau in cadrul unor echipamente.Codurile pare permit detectarea erorilor de multipletidine impara:1,3,5,7 biti eronati.puterea de detectare a erorilor este 50%.Def: un cod se numeste liniar daca adunarea modulo2 a2 cuvintede cod admise rezulta cu un cuvint de cod admis.Def:un cod liniar se numeste ciclic, daca petru orice cuvint de cod admis,schimbarea cu locul a oricaror 2 parti rezulta un cuint de cod tot admis.

Codurile cu protecie la erori presupun introducerea biior redundani n fiecare bloc de date aparte. Ele de asemenea presupun introducerea biilor redundani n irul de bii transmii direct fr a ine cont de blocuri aparte. n urmtoarea figur ne este reprezentat clasificarea codurilor pentru protecie la erori.

1) Codurile bloc presupun introducerea biilor redundani n fiecare bloc de date aparte.2) Codurile continue presupun introducerea biilor redundani n irul de bii trans,ii direct, fr a ine cont de blocuri aparte.3) Un cod se numete Divizabil dac pentru bii redundani sunt stabilite locuri anume.4) Un cod se numete Liniar dac pentru oricare dou cuvinte de cod admise suma modulo 2 a biilor de acelai ordin rezult cu un cuvnt de cod admis.5) Un cod liniar se numete Ciclic dac pentru orice cuvnt de cod admis schimbarea cu locul a oricror dou pri ale lui rezult cu un cuvnt de cod tot admis.

21. Codurile ciclice

Coduri: CRC16, IBM bySinc(16biti), CRC32(32 biti)Pt operarea in calculator se foloseste reprezentarea polinomiala a codurilor CRC.Ex: 1001101-------- x6+x3+x2+1.CRC16-ordinul bitului superior este 15Fie ca trebuie s atransmitem un mesaj(M) in forma dee un singur pachet:Sursa A: 1.M->P,R:=Pmod(CRC), P-polinom2.Q=CRC-R3.P:=P+Q4. transmiterea catre destinatar:P, QLa destinatar B: 5. R=Pmod(CRC)6. daca R=0=>ACK catre sursa A. 6a). P:=P-Q.Stop7.se transmite NACK catre A.StopPuterea codului CRC16 se detecteaza erorile in proportie, daca m.putin de 16 biti eronati-100%, daca 16 biti eronati, atunci se detecteaza 99,9964%, daca m.mult de 16 biti eronati se detecteaza in 99.9983%din total cazuri.Permutare ciclic: Denumirea de ciclic provine de la faptul c orice permutare ciclic a unui cuvnt de cod valid produce tot un cuvant de cod valid. Permutarea cilic, ntr-un pas a unui cuvnt se obine luand primul element si punandu-l la sfrsitul cuvntului. Formalizand, e cuvantul de cod vn1vn2vn3 . . . v3v2v1v0; un cuvant obinut printr-o permutare ciclic din acesta este vn2vn3 . . . v3v2v1v0vn1; dup mai muli pasi, prin pemutri consecutive se poate obine cuvantul : v0vn1vn2vn3 . . . v3v2v1. De exemplu daca 10111 este un cuvant de cod (conform unui cod cilcic), atunci si 01111 este un cuvant de cod, de altfel ca si 11110, 11101, 11011.Structura si reprezentarea codului: Lungimea cuvantului de cod se noteaza cu n. Dintre cele n simboluri k sunt de informatie, iar m = n k de control. Dac n cazul codurilor grup reprezentarea era sub formade vectori, n cazul codurilor ciclice reprezentarea este sub form de polinom.Polinomul de informaie i(x) are gradul k 1 :

unde [ik1ik2 . . . i1i0] sunt simbolurile de informaie.Cuvantul de cod este reprezentat printr-un polinom de grad n 1:

Similar cu matricea generatoare, G, de la coduri grup, aici se utilizeazapolinomul generator, notat g(x). Gradul acestuia este m:

Pentru a un polinom generator al unui cod functional, g(x) trebuie sa e polinom primitiv.

Un cod se numete ciclic dac lund orice cod de cuvnt admis i divizndu-l arbitrar n 2 pri schimbarea cu locul a acestor 2 pri rezult cu un cuvnt de cod tot admis.

100101101x7x6x5x4x3x2x1x0=x7 + x5 + x3 + x2 + x0

1. M M[x]2. R[x] = M[x] mod CRC[x]3. Q[x] = CRC[x] R[x]4. P[x] = M[x] + Q[x]5. se transmite P[x], Q[x]6. S[x] = P1[x] mod CRC[x]7. dac S[x] = 0, M[x] = P[x] Q[x], se transmite ACK8. n caz contrar se transmite NACK.Q[x] suma de control.

Folosirea unui singur bit de control (k=1). Valoarea bitului se ia astfel ca numrul de bii s fie par. Detecteaz toate erorile de multiplitudine impar (1,3,5,,2n+1,)

22. Codurile Manchester si NRZ.Codurile NRZSunt uzuale trei tipuri de coduri NRZ (Non Return to Zero): NRZ-L (NRZ- Level), NRZ-M (NRZ- Mark) i NRZ-S (NRZ- Space). Codul NRZ-L pstreaz nivelul de semnal constant n timpul intervalului de bit, fiind alocat cte un nivel fiecrei stri logice. n cazul NRZ-M sau NRZ-S are loc o schimbare (tranziie) a nivelului la nceputul intervalului de bit pentru una din strile logice i nici o tranziie pentru starea complementara.Toate codurile NRZ pot fi bipolare sau unipolare.n codarea NRZ_M( Non Return to Zero - Mark) bitul 1 este reprezentat alternativ prin nivelele logice H i L iar bitul 0 este reprezentat prin nivelul logic utilizat pentru reprezentarea ultimului bit 1, sau cu alte cuvinte bitul 1 este reprezentat printr-o tranziie la nceputul sau mijlocul intervalului de bitiat bitul 0 prin absena tranziiei.Aceast codare diferenialsau prin tranziii rezolv problema ambiguitii de faz care poate apareprin inversarea firelor unei linii de transmisie, ceea ce conduce la obinerea informaiei negate, n cazul utilizrii codului NRZ-L. Aceeai situaie apare la transmisiile de tip MA cu purttoare suprimat,inclusive PSK, unde sincronizarea se face pe un multiplu al frecvenei purttoare. n codareaNRZ_S(Non Return to Zero -Space), accepia este invers, biii 1i 0 schimbndu-i rolurile.

Figura 1 Codul NRZ

Avantajele codurilor NRZ.1. Codurile NRZ sunt mai simple se cer mai puine modificri.Dezavantajele codurilor NRZ1. Codul nu se auto sincronizeaz.2. Valoarea medie a semnalului n timp difer de 0. (nivelul mediu pe canal este mai jos de 0 deoarece sunt mai muli bii 0).

Codurile ManchesterExist dou tipuri de coduri Manchester: ordinar i diferenial. Codul Manchester afirm prezena obligatorie a unei tranziii de nivel la mijlocul fiecrei celule de bit. Alte tranziii de nivel dac este necesar pot fi doar la nceputul celulelor de bit.Codul Manchester are la baz dou reguli, dintre care prima este comun pentru Manchester ordinar i diferenial:Regula 1: Existena unei tranziii de nivel la mijloc al fiecrei celule de bit.Regula 2(Manchester ordinar): tranzitia de mijloc al celulei de bit este orientat de la nivel inalt la nivel jos pentrut bitii 0 i invers pentru bitii 1. Dac mai sunt necesare tranzitii acestea pot fi doar la inceputul celulelor de bit.Regula 2(Manchester diferenial): este invers regulei pentru NRZ I, adica la inceputul fiecarui bit 0 exista o tranzitie de nivel si lipsesc asemenea tranzitii la inceputul bitilor1.

Figura 2 Codul Manchester

Avantajele codurilor Manchester.1. Sunt eliminate ambele neajunsuri ale codurilor NRZ12. Codul se autosincronizeaza prin existenta obligatorie a unei tranzitii de nivel la mijlocul fiecarei cellule de bit.3. Nivelul mediu al semnalului in canal este 0, valabil pentru fiecare celula de bit.Dezavantajele codurilor Manchester1. Pentru a asigura aceeai vitez de transmisie de date ca la NRZ este necesar o vitez de modulare a impulsului de dou ori mai mare, de aici i o lime de band a mediului de transmisie de dou ori mai mare.

23. Reele cu difuzarea de pachete.

Asemenea reele NU folosesc comutarea de pachete, deoarece reeaua conine un singur canal de comunicaie, denumit mediu de transfer date. Toate staiile rii se conecteaz la acest canal. Principala problem n organizarea funcionrii unor asemenea reele const n determinarea staiei creia de alocat unicul canal din mulimea de staii ce solicit transfer de date pe acelai canal.

Problema se rezolv prim metoda de acces la mediu. Prima reea cu difuzare a fost construit de ctre universitatea din Honolulu. Reeaua a fost denumit ALOHA. Este o reea radio. Ei au propus metoda de acces la mediu denumita la fel ALOHA.Tehnologia cu difuzare de pachete se folosete preponderent n reelele locale.

24. Protecia i autentificarea datelor n reele. Noiuni generale.

Necesitatea a aprut din Antichitate, dat aceast tiin s-a format in anii 1970. A aprut cripto-grafia (criptarea) i cripto-analiza (decriptarea) ca tiine de baz din acest domeniu.Probleme majore n acest domeniu: Problema proteciei ca cifrograma s nu fie preluat de alt cineva. Problema autentificrii ca cineva strin sa nu poat nlocui cifrograma cu ceva alt ceva.Problema unor sisteme simetrici de criptare este transmiterea cheii la distane.

25. Metode de cifrare. Modelul criptografic cu chei publice. Algoritmi.

Clasificarea metodelor de cifrare:

Standarde de criptare: DES cu cheie de criptare pe 56 bii. DES3 cheia este aplicat de 3 ori. RSA, SSL, SET.

Modemul criptografic cu cheie publicAcest model a fost publicat de ctre Hellmen i Diffie n 1976. M = Da( Ea(M) ) = Ea( Da(M) )

Aceast schema permite rezolvarea a 2 probleme principale: Protecia Autentificarea Se presupune folosirea a unei funcii greu inversabile, funcie de tipul:y = f(x) de undex = f-1(y)Soluia a fost propusa de Rivest, Shamir, Adleman (RSA). Modelul propus de ei se bazeaz pe numere prime.Algoritmul RSA Informaie de la SIPC: Algoritmul de criptare RSA a fost propus n 1977 de ctre Ron Rivest, Adi Shamir i Leonard Adleman ca o alternativa algoritmilor simetrici de criptare. RSA este un algoritm asimetric de criptare, ce necesit o cheie pentru criptare, iar pentru decriptare o alt cheie, neavnd totui posibilitatea de a deduce din prima a doua cheie. Pentru criptarea unui mesaj se utilizeaz cheia public accesibil oricrei persoane, iar pentru decriptare se folosete cheia privat cunoscut doar de persoana creia i-a fost destinat mesajul. Pentru aceasta se utilizeaz algoritmul urmtor bazat pe dou etape: a) crearea perechii de chei public-privat;b) criptarea / decriptarea propriu-zis.

Generarea cheilor are loc conform etapelor:a) Se aleg dou numere p i q prime aleatoriu;b) Se calculeaz produsul n = p q;c) Se calculeaz valoarea lui (n) = (p - 1) (q - 1);d) se alege un numr e care satisface condiia 1 < e < (n), iar e i (n), s fie co-prime ntre ele, adic cmmdc(e, ) = 1. Numrul e ales va fi cheia public de criptare.e) Se calculeaz d din relaia d e = 1 mod((n)), care poate fi nlocuit cu d e = 1 + k (n), pentru careva k ntreg. Unde d va fi cheia privat de decriptare.Mesajul criptat c se determin dup formula ce = me mod(n), iar procedura de decriptare se va efectua dup formula m = cd mod(n).

26. Caracteristici de baz a RC.

Urmtoarele caracteristici ar trebui s fie luate n considerare n proiectarea de reea i de ntreinere n curs de desfurare: Disponibilitate.Disponibilitate a serviciului este de obicei msurat ntr-un procent n funcie de numrul de minute care exist ntr-un an.Prin urmare, uptime-ul ar fi numrul de minute de reea este disponibil mprit la numrul de minute ntr-un an. Costcuprinde costul componentelor de reea, instalarea lor, i ntreinerea acestora n curs de desfurare. ncrederedefinete fiabilitatea componentelor de reea i conectivitate ntre ele.Timpul mediu ntre defeciuni (MTBF) este frecvent utilizat pentru a msura fiabilitatea. Securityinclude protecia componentelor de reea i de datele pe care le conin i / sau datele transmise ntre ele. Vitezinclude modul rapid de date sunt transmise ntre punctele de capt de reea (rata de date). Scalabilitatedefinete modul de bine de reea se poate adapta la creterea noi, inclusiv de noi utilizatori, aplicaii, i componente de reea. Topologiedescrie aspectul cablarea fizic i logic de date modul se mic ntre componente.Multe tipuri diferite locaii i de reele exist.S-ar putea utiliza o reea acas sau la serviciu acas s comunice prin intermediul internetului, pentru a localiza informaii, s plaseze comenzi pentru mrfuri, i pentru a trimite mesaje prietenilor.S-ar putea avea de lucru ntr-un birou mic, care este configurat cu o reea care conecteaz alte computere i imprimante n birou.S-ar putea lucra ntr-o ntreprindere mare, n care multe calculatoare, imprimante, dispozitive de stocare, servere i comunica i de a stoca informaii de la mai multe departamente asupra unor zone geografice mari.

27. Cooperarea resurselor n reele.1) Avem un sistem de n calculatoare, unde este productivitatea fiecrui calculator, unde fiecare deservete un flux de cereri , i are durata medie de rspuns T1 i costul de deservire C1.

nT1Firul de ateptare2) Avem un singur calculator cu productivitatea n, care deservete un lux de cereri n. Compararea se va efectua dup durata medie de rspuns ca cerere T2 i costul de deservire C2. fluxurile de intrare se consider de tip Poisson, iar deservirea cererilor de ctre calculatoare are repartiie exponenial

Legea lui Grosh spune c costul unei uniti de productivitate este invers proporional cu radicalul productivitii calculatorului.Interconectarea statiilor in retea este impusa de necesitatea cooperarii lor la prelucrari de date. Aceasta cooperare poate fi realizata in mai multe moduri. Sunt larg cunoscute patru tehnologii majore de cooperare a statiilor in retele:1. Stapan-aservit (master slave);2. Server-de-fisiere (file server);3. Client-server;4. Egal-la-egal (peer-to-peer).Tehnologia stapan-aservit, aplicata la doua statii ce coopereazea in retea din care cel putin una este calculator, prevede gestionarea de catre o statie calculator atat a procesului de prelucrare, cat si a procesului de transmisie a datelor intre aceste statii. Aceasta tehnologie a fost implementata mai intai in sistemele de teleprelucrae a datelor. Sistemele respective includeau un calculator sau un complex de calcul la care erau conectate mai multe terminale prin intermediul unor canale de transfer date si a multiplexoarelor de transmisie date sau a procesoarelor frontale.In primii ani de utilizare, terminalele erau simple, realizau doar niste functii elementare de intrare-iesire a datelor. Deaceea era natural, ca atat procesul de prelucrare, cat si procesul de transmisie a datelor sa fie gestionate la calculatorul central. Aceasta a si determinat denumirea tehnologiei realizate stapan-aservit. Ulterior, chear fiind implementate mini-si-microcalculatoare, conectate in acelas mod la calculatorul central, mult timp s-a utilizat tehnologia stapan-aservit deja realizata, mini si microcalculatoarele emuland, pur si simplu, operarea terminalelor respective.Tehnologia server-de-fisiere prevede partajarea de date (fisiere) in retea, folosind calculatoare servere de fisiere. Fisierele sunt stocate la server de utilizatori si/sau administratorul retelei. Utilizatorul de la statia sa acceseaza serverul de fisiere respectiv de fiecare data cand are nevoie de informatiile dintr-un asemenea fisier.Tehnologia client-server este conceputa pentru repartizarea eficienta a functiilor prelucrarii de date intre statiile retelei. Un sistem client-server include trei componente de baza: serverul de baze de date (DataBase server numit si back end); aplicatia-client initiata de statia client, numita si front end, si reteaua de transfer date. Functiile, ce le revin statiilor cooperante, au caracter diferit. Serverul se preocupa de gestiunea rationala a resurselor pentru multiplii clienti. Statia cient serveste pentru relizarea interactiunii cu serverul de baze de date, realizand si functii de prelucrare locala a datelor. Transferul de date intre statia-client si server se relizeaza prin reteaua de transfer date. In acest scop atat la statia client, cat si la server ruleaza produse program anumite care interactioneaza intre ele.Modelul client-server prevede distribuirea rationala a lucrarilor de prelucrare a datelor intre statia-cliant si statia-server. La un calculator poate rula un program-client, un program-server sau ambele. Termenul client se refera la partea care a initiat o tranzactie: statia-calculator sau produsul program pespectiv. Serverul receptioneaza cererile din retea, le examineaza si executa anumite operatii, de obicei accesari de informatii in baze de date si extragerea lor. De mentionat, ca o parte uneori considerabila a lucrarilor necesare se executa la statia-client, astfel reducandu-se si traficul transferului de date in retea.Diverse aplicatii de tip client-server pot rula pe unul si acelas calculator. Un server suporta executia mai multor aplicatii simultan, adica deservirea mai multor statii-client concomitent. Deasemenea, se poate intampla ca deservirea cererii unei statii-client sa implice mai multe servere din retea.Tehnologia client-server contribuie esential la dezvoltarea sistemelor deschise, realizand accesul pentru diverse statii-client la unul si acelas server din mai multe posibile. Ea asigura performante mai inalte decat tehnologia server-de-fisiere.Tehnologia egal-la-egal prevede cooperarea intre statii in mod egal, fara evidentierea uneia sau catorva statii cu functii speciale de dirijare, cum este la tehnologia stapan-aservit, fara evidentierea unor servere cu fisiere partajate intre mai multi utilizatori, cum este la tehnologia server-de-fisiere, si fara evidentierea unor programe-cient si prgrame-servere, cum este la tehnilogia client-server. Fiecare din statiile cooperante, conform tehnologiei egal-la-egal, realizeaza functiile necasere de administrare, procesare, control si prezentare date.Tehnologia egal-la-egal se foloseste pe larg in retelele locale mici.

28. Efectul concentrrii resurselor n reele.GALEAK29. Modele arhitecturale de reea. Modelul OSI-ISO i TCP/IP.O mulime de niveluri i protocoale este numit arhitectur de reea. Specificaia unei arhitecturi trebuie s conin destule informaii pentru a permite unui proiectant s scrie programele sau s construiasc echipamentele necesare fiecrui nivel, astfel nct nivelurile s ndeplineasc corect protocoalele corespunztoare.Modelul de referin OSIModul de comunicare pe baza modelului OSI ntre elementele unei reele de calculatoare i alte aparate "inteligente" poate fi neles dac folosim pentru exemplificare numai 2 participani la conversaie. Pentru a profita de toate posibilitile de comunicaie, modelul OSI trebuie s fie implementat n ntregime (cu toate cele 7 niveluri sau straturi) n ambele elemente participante.Modelul OSI nu reprezint n sineoarhitectur de reea, pentru c nu specific serviciile iprotocoalele utilizate la fiecare nivel. Modelul spunenumai ceea ce ar trebui s fac fiecarenivel.

1) Nivelul fizic-transmiterea unui ir de bii pe un canal de comunicaie. Se precizeazmodulaii,codri,sincronizrila nivel debit. Un standard denivel fizic definete 4 tipuri de caracteristici: Mecanice (forma i dimensiunileconectorilor, numrul depini) Electrice (modulaia, debite binare, codri, lungimi maxime ale canalelor de comunicaie) Funcionale (funcia fiecrui pin) Procedurale (succesiunea procedurilor pentru activarea unui serviciu)Unitate de date:bitulModuri de conexiune:cablu coaxial,radio,fibroptic,cablu bifilar torsadat,fire cupru,Ethernet.2) Nivelul Legturi de Date -furnizeaz un transport sigur, fiabil, al datelor de-a lungul unei legturi fizice, realiznd: Controlul erorilor de comunicaie Controlul fluxului de date Controlul legturii Sincronizarea la nivel de cadruUnitatea de date:cadrulProtocoale:Token ring,HDLC,Frame relay,ISDN,ATM,802.11 Wi-Fi,FDDI,PPP3) Nivelul Reea-determinarea cii optime pentru realizarea transferului de informaie ntr-o reea constituit din mai multe segmente, prin fragmentarea i reasamblareainformaieiUnitatea de date:pachetulProtocoale:IP,ICMP,IGMP,IPX,BGP,OSPF,RIP,IGRP,EIGRP,ARP,RARP4) Nivelul Transport -transferulfiabilal informaiei ntre dou sisteme terminale (end points) ale unei comunicaii. Furnizeaz controlul erorilor i controlul fluxului de date ntre dou puncte terminale, asigurnd ordinea corect a pachetelor de date.Unitatea de date:segmentul, datagrama. Protocoale :TCP,UDP,RTP,SCTP,SPX,ATP,IL5) Nivelul Sesiune -furnizeaz controlul comunicaiei ntre aplicaii. Stabilete, menine, gestioneaz i nchide conexiuni (sesiuni) ntre aplicaii.Protocoale :ASAP,TLS,SSH, ISO 8327 / CCITT X.225,RPC,NetBIOS,ASP,Winsock,BSD sockets,NCP(Network Core Protocol),NFS(Network File System)6) Nivelul Prezentare -transform datele n formate nelese de fiecare aplicaie i de calculatoarele respective, asigurcompresiadatelor icriptarea.Protocoale :XDR,ASN.1,SMB,AFP,NCP7) Nivelul Aplicaie-realizeazinterfaacu utilizatorul i interfaa cu aplicaiile, specific interfaa de lucru cu utilizatorul i gestioneaz comunicaia ntre aplicaii. Acest strat nu reprezint o aplicaie de sine stttoare, ci doar interfaa ntre aplicaii i componentele sistemelui decalcul.Unitatea de date:mesajulProtocoale :HTTP,SMTP,SNMP,FTP,Telnet,SIP,SSH,NFS,RTSP,XMPP,Whois,ENRP

Modelul de referinTCP/IPModelul TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) a fost creat de US DoD din necesitatea unei reele care ar putea supravieui n orice condiii.

1)Nivelul Aplicaie -Nivelul aplicaie se refer la protocoalele de nivel nalt folosite de majoritatea aplicaiilor, precum terminalulvirtual(TELNET), transfer de fiiere (FTP) ipota electronic(SMTP). Alte protocoale de nivel aplicaie sunt DNS (Domain Name Service), NNTP sauHTTP.n majoritate implementrilor, nivelul aplicaie trateaz nivelurile inferioare ca o "cutie neagr" care ofer o infrastructur sigur de comunicaii, dei majoritatea aplicaiilor cunoscadresa IPsau portul folosit. Majoritatea protocoalelor de la nivelul aplicaie sunt asociate cumodelul client-server. 2)Nivelul Transport -Este identic cu cel din modelul OSI, ocupndu-se cu probleme legate desiguran, control al fluxului icoreciede erori. El este proiectat astfel nct s permit conversaii ntre entitile pereche din gazdelesurs, respectiv,destinaie. n acest sens au fost definite dou protocoale capt-la-capt.3)Nivelul Reea (Internet)-Scopul iniial al nivelului reea ("Internet Protocol") era s asigure rutarea pachetelor n interiorul unei singure reele. Odat cu apariia interconexiunii ntre reele, acestui nivel i-au fost adugate funcionaliti de comunicare ntre o reea surs i o reea destinaie.n stiva TCP/IP, protocolul IP asigur rutarea pachetelor de la o adres surs la o adres destinaie, folosind i unele protocoale adiionale, precumICMPsauIGMP. Determinarea drumului optim ntre cele dou reele se face la acest nivel.Comunicarea la nivelul IP este nesigur, sarcina de corecie a erorilor fiind plasat la nivelurile superioare (de exemplu prin protocolulTCP). n IPv4 (nu iIPv6), integritatea pachetelor este asigurat de sume de control.4)Nivelul Acces la reea-Se ocup cu toate problemele legate de transmiterea efectiv a unui pachet IP pe o legtur fizic, incluznd i aspectele legate de tehnologii i de medii de transmisie, adic nivelurile OSI Legtur de date i Fizic.Modelul de referin TCP/IP nu spune mare lucru despre ce se ntmpl acolo, ns menioneaz c gazda trebuie s se lege la reea, pentru a putea trimite pachete IP, folosind un anumit protocol. Acest protocol nu este definit i variaz de la gazd la gazd i de la reea la reea.

30. Tehnologiile de reea TCP/IP, X.25, ISDN, Frame Relay, ATM i MPLS.Modelul TCP/IPTelnet accesul si folosirea la distanta a accesului unui calculator.FTP- transfer de fisiereDNS- Domain Name SIstem, transfera adresele internet prin nume de domeniu (www.ase.md) prin cifre zecimale.TFTP-mai simplu, mai rapid.TCP-protocol orientat conexiune . Are grija de recuperarea pachetelor pierdute.VDP- protocol datagrama. Nu recupereaza pachetele eronate sau pierdute, rapi dar nu prea sigur.IP- responsabil de adresare si rutare. Este un protocol datagrama.ARP- rezolutia adresei ,adica corespondenta intre adresa IP si adresa fizica a placii de retea.RARP- ARP invers.ICMP- asigura conpatibilitatea cu diverse tehnologii de retea de acces. Tehnologii de reteax.25; TCP/IP; ISDN; Frame Relay; ATM; MPLS. Tehnologia TCP/IP este lansata in 1974 , constituie baza logica a Ethernet , rapida, flexibila datorita protocolului IP datagrama, dar nu prea sigura din cauza aceluiasi protocol IP. x.25 Propusa in 1976 de catre CCITT conform modelului OSI/ISO foloseste metoda de comutare cu circuite virtuale, ulterior in parallel a fost realizata si metoda datagrama , dar se foloseste putin. Tehnologia este orientata la functionarea sigura, chiar si pe canale de comunicatie de calitate joasa. Neajunsul major al tehnologiei este lenta, viteze joase. Tehnologia de la bun inceput permitea crearea de retele private virtual VPN. VPN este o retea separate logic in cadrul retelei fizice respective. Se foloseste pentru reglementarea accesului la resursele retelei.PAD - asamblator si dezasamblator bloc date. x.21 protocol la nivel fizic 1 x.21 bis canal analog.x.28, x.29 protocol la nivelul 2x.75 la conectarea de retele intre ele.Ruterele lucreaza la nivelul 3 x.25.Tehnologia ISDNLansata in 1965. Prima retea Numeris Franta 1988, este o tehnologie destinata in intregime transmisiei atit a vocii cit si a datelor . Foloseste comutarea de canale pentru transmiterea de voce si date utilizator si comutarea de pachete pentru transmisia informatiilor de transmisie. Canale B de 64 kbp; D de 16 sau 64 kbps.Pentru conectarea unei statii se folosesc tuburi de biti(bit pipe) 2B+D D-16Access de baza 2B+d(BRI) Basic Raid Interface30B+D D-64Accese primar (PRI) primary. 23B+D se foloseste in USA, Canada si Japonia.Tehnologia este foarte sigura, calitativa, permite transmisie de traffic izocron deoarece este comutare de canale, dar este relative scumpa.In RM a aparut in 1999-2000. Frame Relay(1989) Foloseste tehnologia de comutare de pachete de la ISDN. Principala particularitate nu recupereaza pachetele eronate desi le detecteaza. Pachetele eronate sunt eliminate din retea. Daca se cere recuperarea pachetelor acestea se realizeaza in cadrul statiilor la nivelele superioare. Este o tehnologie cu circuite virtual, relative ieftina, initial opera la aceeasi viteza ISDN 12 Mbps ulterior pina la 45 Mbps. ATM Mod de transfer asincron. Este o dezvoltare a ISDN pentru viteze foarte mari lansata primele fragmente in 1993, primul set de standarte 1993. Particularitati: Viteze de transmisie: 155 Mbps, 622 Mbps, 2,5 Gbps, 10 Gbps. Posibilitatea transmisie tutor tipurilor de informatii inclusive emisiuni TV.Lungimea fixa a pachetelor de 53 octeti, 48 octeti date utilizator si 5 octeti informatii de serviciu. Folosirea dimensiunii fixe reduce complexitatea procesarii pachetelor permitind vite mai mari. Nu recupereaza pachetele cu date utilizator eronate dar foloseste procedure de corectare a unui bit eronat in cadrul antetului. Foloseste caile virtual (VP). O cale virtual include toate circuitele virtual ce urmeaza in retea aecelasi traseu , comutarea se realizeaza asupra caii virtual si nu asupra fiecarui circuit virtual in parte reducind astfel procesarile necesare.Metoda de comutare folosita este comutarea de pachete denumite cellule (au dimensiune fixa ,Cell relay) cu circuite virtual.MPLS(1999)Primele concept in 1999. Primele fragmente in 2000-2001.Multiply Protocol Label Switch comutarea prin etichete. Ideea de baza inbina calitati ATM si sia flexibilitatii IP. Operarea pachetul de intrare.Acest cimp Label contine informatii suficiente pentru innaintarea pachetului prin intreaga retea MPLS pina la modul de iesire din reteaua MPLS. La nodul de iesire din reteaua MPLS eticheta se elimina si in baza analizei antetului pachetului se determina canalul de iesire.

31. Acces la reea prin legturi DSL, ADSL, VDSL. Modelul pentru cabluri WiMAX.Conexiunile telefonice digitale speciale (DSL) se folosesc pentru accesarea Internet-ului la viteze foarte mari. Pentru acest tip de conexiune este necesar de asemenea un modem dedicat.Realizarea structurii DSL (Digital Subscriber Line) Unul dintre avantajele DSL-ului este ca nu are nevoie de linii speciale, folosindu-le pe cele existente realizate din cupru. In realitate, DSL se refera la modemurile utilizate, si nu la liniile propriu-zise. Serviciul DSL necesita ca modemurile DSL sa existe la fiecare capat al conexiunii. Modemurile DSL sunt diferite de cele traditionale, transmit si receptioneaza toate datele sub forma de date digitale, fara vreo transformare in semnale analogice. Transmisia traditionala analogica (inclusiv convorbirile telefonice) transmiseprin firele de cupru utilizeaza o mica portiune a potentialului largimii de banda, care poate fi transmisa prin firele de cupru. Tehnologia DSL permite efectuarea convorbirilor telefonice si folosirea Internet-ului simultan prin aceeasi linie telefonica. Tehnologia DSL divide linia telefonica in trei canale - unul pentrureceptionarea datelor, altul pentrutransmiterea datelorsi inca unul pentruconversatia la telefon. Pentru a putea functiona corect, modemul DSL-client trebuie sa fie plasat la o anumita distanta de modem-ul DSL al centralei telefonice. Distanta exacta variaza in functie de precizia serviciului DSL, de viteza care a fost oferita si dimensiunile firelor de cupru ale liniei telefonice. Iata cateva exemple : pentru o rata de transmitere de 8,448 Mbps distanta dintre modemuri trebuie sa fie mai mica de 3000 m; pentru o rata de transfer de 2,048, distanta dintre modemuri trebuie sa fie mai mica de 5000 m. Transmisia ADSL (Asymetrical Digital Subscriber Line) folosete o tehnologie de conversie a fluxului de bii cu ajutorul unor combinaii de frecvene. Tehnica este cunoscut sub denumirea DMT(Discrete MultiTone). Este o evoluie impresionant a modemului de band vocal. Tehnologia ADSL este o form a DSL care asigur transmisii de date cu viteze mult mai mari pe liniile telefonice de cupru, n comparaie cu accesul prin modem vocal (maxim 56 kb/s), sau accesul BRA (128 kb/s). Aceast performan este obinut prin utilizarea frecvenelor din afara benzii vocale. Tehnica de transmisie ADSL permite unui abonat cu conexiune spre centrala telefonic pe fire de cupru, s utilizeze servicii de band larg, respectiv comunicaii video interactive, acces la televiziune digital HDTV, transfer de date cu viteze mari. Tehnologia VDSL (Very high bit rate DSL), este o variant DSL care asigur viteze foarte mari pe perechi de cupru torsadate, sau netorsadate. Aceast tehnologie permite interconectri pe distane scurte la viteze de transmisie foarte mari cu ajutorul clasicei conexiuni cu fire de cupru. O aplicaie principal a tehnicii VDSL este accesul rapid la Internet (cu viteze mari i costuri rezonabile) pentru diveri utilizatori i furnizori de servicii. Conexiunea VDSL este potrivit pentru servicii precum: HDTV, VoIP, acces la comunicaii Internet. Acest standard a fost aprobat n 2001. Un alt modem mai recent VDSL 2 (aprobat n 2006 ITU.T G.993.2) folosete o band de transmisie de 30 MHz, ceea ce i permite debite de 100 Mb/s n ambele sensuri de comunicaie. Viteza maxim de transmisie este asigurat pentru lungimi de conectare mai mici de 300 m. Pentru lungimi mai mari debitul scade. Modemul VDSL folosete o tehnic de transmisie care mparte banda de frecvene n canale de comunicaie (DMT) i o codificare digital de tip QAM (modulaie de amplitudine n cuadratur). n tabelul 2 sunt specificate cteva caracteristici ale unor modemuri VDSL.WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) tehnologie de transmitere rapid a datelor fr fir. Poate fi utilizat i ca tehnologie de last mile pentru conectarea abonailor la distan la centrele de telecomunicaii. Aceast tehnologie a fost proiectat s ofere access far fir de band larg n reele metropolitane cu performane comparabile cu cablul tradiional, DSL, i T1. Cu rate de transfer de pn la 40Mbps o singur staie de baz ofer suficient band pentru a suporta simultan 60 de site-uri cu conexiune de nivel T1 i sute de case cu conexiune de tip nivel DSL utiliznd 20MHz din banda canalului.

32. Caracteristica comparativ a tehnologiilor de reea.GALEAK

33. Tehnici Jeton pe Inel

Reelele de tip inel au fost ndelung utilizate att pentru reele locale, ct i pentru cele de mare ntindere. Un inel nu este de fapt un mediu real de difuzare, ci o colecie de legturi punct la punct individuale care ntmpltor formeaz un cerc. Legturile punct la punct implic o tehnologie bine pus la punct i testat n practic i pot funciona pe cabluri din perechi torsadate, cabluri coaxiale sau fibre optice. Firma IBM a ales inelul ca LAN al su iar IEEE a aprobat standardul token ring sub denumirea de 802.5. O parte important n proiectarea i analiz oricrei reele de tip inel este lungimea fizic a unui bit. Dac rata datelor n inel este de R Mbps, un bit este emis la fiecare 1/R sec. n cazul unei viteze tipice de propagare a semnalului de aproximativ 200 m/ sec, fiecare bit ocup 200 /R metri pe inel. Aceasta nseamn, de exemplu, c un inel de 1Mbps, a crui circumferin este de 1000 m, poate conine doar 5 bii simultan. Un inel const n realitate dintr-o colecie de interfee de nivel conectate prin linii punct la punct. Fiecare bit srit la o interfa este copiat ntr-un tampon de 1 bit i apoi copiat iari pe inel. n timp ce se afl n tampon, bitul poate fi inspectat i eventual modificat nainte de a fi expediat. Acest pas de copiere introduce o ntrziere de 1 bit la fiecare interfa.

ntr-un token ring un ablon special de bii, numit jeton, circul de-a lungul inelului ori de cte ori toate spaiile sunt inactive. Cnd o staie vrea s transmit un cadru, trebuie s preia jetonul i s l elimine din inel nainte de a transmite. Acest lucru este realizat inversnd un singur bit din cei trei octei ai jetonului, care se transform instantaneu n primi trei octei ai unui cadru normal de date. Deoarece exist un singur jeton, numai o singur staie poate transmite la un moment dat, rezolvnd astfel problema accesului la canal n acelai mod n care este rezolvat i de token bus.

Inelul nsui trebuie s aib o ntrziere suficient pentru a conine un jeton complet care s circule atunci cnd toate staiile sunt inactive. ntrzierea are dou componente: o ntrziere de 1bit introdus de fiecare staie i ntrzierea de propagare a semnalului.Interfeele inelului au dou moduri de operare: recepie i transmisie. n modul recepie , biii de intrare sunt pur i simplu copiai la ieire, cu o ntrziere de 1 bit. n modul transmisie, n care se ajunge numai dup ce s-a primit jetonul, interfaa ntrerupe legtura ntre intrare i ieire, introducnd propriile informaii pe inel.

34. Sisteme de Operare folosite n RC.

Unsistem de operare de reea (NOS),de asemenea, menionat ca Dialoguer estesoftware-ulcare ruleaza pe un server i permite server s gestioneze date, utilizatori, grupuri, de securitate, aplicaii, i alte funcii de reea.Sistemul de operare de reea este proiectat pentru a permitefiier partajat i accesul imprimantantre mai multe computere ntr-o reea, de obicei, oreea local(LAN), oreea privatsau la alte reele.Cele mai populare sisteme de operare de reea suntMicrosoftWindows Server 2003,MicrosoftWindows Server 2008,UNIX,Linux,Mac OS X, iNovell NetWare.CaracteristiciSisteme de operare de reea se bazeaz pe unclient / server dearhitectur n care unserver demai multe permite clienilor s partajeze resurse.[2]Sistem de operare de reea poate face, de asemenea, urmtoarele: Gestionarea centralizat areeleide resurse, cum ar fi programele, datele i dispozitivele. Securizat de acces la o reea. Permite utilizatorilor de la distan s se conecteze la o reea. Permite utilizatorilor s se conecteze la alte reele, cum ar fiInternet. Copierea de rezerv a datelor i s asigure disponibilitatea acesteia. Pentru a permite adugri simplu declienii a resurselor. Monitoriza starea i funcionalitatea elementelor de reea. Distribuire de programe i actualizri de software pentru clienti. Asigura utilizarea eficient a capacitilor serverului.Client / server,sisteme de operare de reea permite reelei de a centraliza funcii i aplicaii ntr-una sau mai multe servere de fiiere dedicate.Server este centrul sistemului, care permit accesul la resurse i de securitate de sesizare.Sistemul de operare de reea prevede mecanismul de a integra toate componentele ntr-o reea pentru a permite mai multor utilizatori pentru a partaja simultan aceleai resurse, indiferent de locaia fizic.[3][4] Exemple: Novell Netware Windows ServerAvantaje Servere centralizate sunt mai stabile. Securitatea este furnizat prin intermediul serverului. Noua tehnologie i hardware-ul poate fi uor integrat n sistem. Serverele sunt capabili de a fi accesate de la distan i din locaii diferite tipuri de sisteme.Dezavantaje Costul de achiziie i ruleaz pe un server sunt mari. Dependena de o locaie central pentru funcionarea. Necesit ntreinere periodic i actualizri.

35. Tehnologia Ethernet.Ethernet (pronunat n englez /i:rnt/) este denumirea unei familii de tehnologii de reele de calculatoare bazat pe transmisia cadrelor (englez frames) i utilizat la implementarea reelelor locale de tip LAN. Numele provine de la cuvntul englez ether (tradus: eter), despre care mult vreme s-a crezut c este mediul n care acionau i comunicau zeitile. Ethernet-ul se definete printr-un ir de standarde pentru cablare i semnalizare electric aparinnd primelor dou niveluri din Modelul de Referin OSI - nivelul fizic i legtur de date. Pronunia e ntructva asemntoare cu pronunia cuvntului Internet, a nu se confunda!Ethernet-ul este standardizat de IEEE n seria de standarde IEEE 802.3. Aceste standarde permit transmisia datelor prin mai multe medii fizice, cum ar fi:cabluri coaxiale, folosite n primele reele Ethernetcabluri torsadate - pentru conectarea sistemelor individuale la reea, icabluri de fibr optic - pentru structura intern (backbone = magistral) a reelei.

Ethernet-ul a nceput s se rspndeasc ncepnd din anii 1980, dezvoltndu-se n detrimentul altor tehnologii cum ar fi Token Ring, FDDI i ARCNET, pn cnd a ajuns practic singurul protocol de nivel 2 de pe pia[1].Istoria Ethernet-uluin 1973, la Centrul de Cercetri de la Palo Alto al corporaiei Xerox PARC, Robert Metcalfe a proiectat i testat prima reea Ethernet. El a dezvoltat metode fizice de cablare ce conectau dispozitive pe Ethernet, ca i standardele care guvernau comunicaia pe cablu.Iniial, comunicaia se desfura la viteza de cca. 3 Mbps, pe un singur cablu, partajat de toate dispozitivele din reea. Acest lucru a permis extinderea reelei fr a necesita modificri asupra dispozitivelor existente n reea.n 1979 Digital Equipment Corporation (DEC) i Intel s-au asociat cu Xerox pentru standardizarea sistemului. Prima specificaie a celor trei companii, denumit Ethernet Blue Book, a fost lansat n 1980, cunoscut i sub denumirea DIX standard. Era un sistem pe 10 Mbit/s ce utiliza cablu coaxial gros ca backbone n interiorul unei cldiri, cu cabluri coaxiale subiri legate la intervale de 2.5 m pentru a conecta staiile de lucru.IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) a lansat n 1983 standardul oficial Ethernet denumit IEEE 802.3 dup numele grupului de lucru care a rspuns de dezvoltarea sa. n 1985 a lansat versiunea 2 (IEEE 802.3a) cunoscut sub denumirea Thin Ethernet sau 10Base2, n acest caz lungimea maxim a cablului este 185 m, chiar daca "2" sugereaz c ar trebui s fie de 200 m.

Descriere generalEthernet-ul a fost inventat pe baza ideii c pentru a lega computerele ntre ele astfel ca s formeze o reea este nevoie de un mediu de transmisie central cum ar fi un cablu coaxial partajat.

Conceptul i implementarea Ethernet-ului s-au dezvoltat incontinuu, ajungndu-se azi la tehnologiile de reea complexe, care constituie fundamentul majoritii LAN-urilor actuale. n loc de un mediu (cablu) central, tehnologiile moderne utilizeaz legturi de tipul punct-la-punct, hub, switch (romn: comutator), bridge (punte) i repeater, bazate pe fire electrice de cupru torsadate care reduc costurile instalrii, mresc fiabilitatea i nlesnesc managementul i reparaiile reelei.La nivelele de deasupra nivelului fizic, aparatele dintr-o reea Ethernet comunic ntre ele prin mprirea mesajelor n multe pachete mici, care se transmit i se recepioneaz unul cte unul (dar foarte repede). Fiecare aparat legat la reea primete o adres de la protocolul Media Access Control (Adres MAC), unic, alctuit din 48 bii, i care se folosete la identificarea att a sursei ct i a destinaiei pachetelor.Toate adaptoarele de reea (NIC) primesc nc din fabric o adres unic, i n mod normal nici un adaptor nu accept pachete adresate altcuiva. La nevoie adresa poate totui fi schimbat, de exemplu atunci cnd un adaptor se defecteaz i trebuie nlocuit cu unul nou, dar pstrndu-se adresa MAC veche.Cu toate progresele fcute, i anume plecnd de la cabluri coaxiale groase care ajungeau la viteze de transmisie de maximum 10 Mbit/s, i pn n zilele noastre, cnd reelele Ethernet cu fibre optice ajung la viteze de pn la 100 Gbit/s (prin standardul IEEE 802.3ba[2])[3], formatul cadrelor nu s-a schimbat, astfel nct toate reelele Ethernet pot fi interconectate fr probleme. n plus, datorit marii rspndiri a reelelor Ethernet, scderii permanente a costurilor pentru hardware, precum i miniaturizrii tuturor componentelor Ethernet, n ziua de azi funcionalitatea Ethernet se poate implementa la PC-uri direct pe placa de baz, fr a mai fi nevoie de o plac de reea separat.Caracteristici fiziceCele mai vechi medii de transmisie pentru protocolul Ethernet au fost cablurile coaxiale groase (standardul 10BASE5) i subiri (10BASE2). A urmat apoi cablul torsadat, care este prezent n toate standardele ncepnd cu 10BASE-T (10 Mbps). Odat cu mrirea vitezei, distanele pentru care funcioneaz Ethernet-ul pe cupru s-au redus, ajungnd la numai 10 m pentru 100 Gbps[4]. Pentru a asigura conectivitatea la viteze i pe distane mari s-a trecut la fibra optic. Potrivit unor estimri, este posibil ca Ethernet-ul s ajung la o vitez de transfer de ordinul terabiilor pe secund, folosind fibr optic, pn n 2015[5].Toate protocoalele din familia Ethernet care transmit informaie n banda de baz folosesc codarea Manchester cu valorile de +0,85V i -0,85V[6].Formatul cadruluiExist mai multe tipuri de cadre:Cadrul Ethernet Versiunea 2 (Ethernet II), numit i cadrul DIX (de la numele companiilor DEC, Intel i Xerox); acesta este cel mai folosit cadru n prezent.Implementarea non-standard a companiei Novell, care nu conine antetul LLC (IEEE 802.2).Cadrul IEEE 802.2 LLCCadrul IEEE 802.2 LLC/SNAP

Toate aceste tipuri de cadre pot conine n plus i o etichet (englez: tag) de tipul IEEE 802.1Q, folosit la identificarea VLAN-ului. Aceast extensie mrete dimensiunea maxim a cadrului cu 4 octei, pn la 1522 octei.

Formatul cadrului Ethernet folosit n prezentCadre incompleteCadrele incomplete sunt cele care au o lungime mai mic dect cea specificat de standard (64 de octei). Astfel de cadre apar cel mai des din cauza coliziunilor din reea, dar i datorit unor probleme cu plcile de reea sau cu implementarea software a stivei de protocoale.Cadrul Ethernet (IEEE 802.3)Dimensiunea maxima a cadrului: 1.500 bytes. (Aceasta lungime dicteaza n cte cadre va fi mprit mesajul. Un mesaj lung va fi imprit n cadre, care vor fi transmise pe rnd. La staia receptoare, dup ce ajung toate cadrele, ele sunt recombinate pentru a reconstrui mesajul iniial.)Semnificatia cmpurilor cadrului:Antet (Preambul) asigur componentelor din reea timpul necesar detectrii prezenei semnalului i citirii semnalului nainte de sosirea datelor.SFD (Start Frame Delimiter) 8 bii ce indic nceputul cadrului.Date conine datele furnizate de ctre nivelul superior (pachetul IP) i numarul de bii din cmpul DATA.PAD - dac cadrul este mai mic dect dimensiunea minima = 46 bytes (de exemplu este ultimul cadru al unui mesaj lung) atunci acest cmp va fi umplut cu informaie pn cnd va atinge dimensiunea minim a cadrului de 46 de bytes.FCS (Frame Check Sequence) -pe baza unui algoritm matematic calculeaza CRC (Cyclical Redundancy Check) pentru intregul coninut al cadrului.

36. Adresarea IP.

IP (Internet Protocol) este un protocol care asigur un serviciu de transmitere a datelor, fr conexiune permanent. Acesta identific fiecare interfa logic a echipamentelor conectate printr-un numr numit adres IP". Versiunea de standard folosit n majoritatea cazurilor este IPv4. n IPv4, standardul curent pentru comunicarea n Internet, adresa IP este reprezentat pe 32 de bii (de ex. 192.168.0.1). Alocarea adreselor IP nu este arbitrar; ea se face de ctre organizaii nsrcinate cu distribuirea de spaii de adrese. De exemplu, RIPE este responsabil cu gestiunea spaiului de adrese atribuit Europei.Internetul este n proces de evoluie ctre versiunea urmtoare de IP, numit IPv6, care practic ateapt un utilizator major, care s oblige folosirea acestei versiuni superioare i de ctre alii. Ramurile Ministerului Aprrii al SUA (DoD) au anunat ca n decursul anilor 2009 - 2011 vor nceta relaiile cu furnizorii de servicii Internet care nu folosesc IPv6.IPv4 Adresele IPv4 au o lungime de 32 de bii (4 octei). Fiecare adres identific o reea (network) i o staie de lucru (work station) din cadrul reelei. Notaia obinuit este obinut prin scrierea fiecrui octet n form zecimal, separai ntre ei prin puncte. De exemplu, 192.168.0.1(10) este notaia folosit pentru adresa 11000000.10101000.00000000.00000001(2).

Formatul unei adrese IP n format zecimal i binaryIPv6

O adres IPv6 n binar i hexazecimalIPv6 este un protocol dezvoltat pentru a nlocui IPv4 n Internet. Adresele au o lungime de 128 bii (16 octei), ceea ce este considerat suficient pentru o perioad ndelungat. Teoretic exist 2128, sau aproximativ 3,403 1038 adrese unice. Lungimea mare a adresei permite mprirea n blocuri de dimensiuni mari i implicit devine posibil introducerea unor informaii suplimentare de rutare n adres.Windows Vista, Mac OS X, toate distribuiile moderne de Linux[1], precum i foarte multe alte sisteme de operare includ suport "nativ" pentru acest protocol. Cu toate acestea, IPv6 nu este nc folosit pe scar larg de ctre furnizorii de acces i servicii Internet, numii Internet Service Providers sau ISP.NotaieAdresele IPv6 sunt scrise de cele mai multe ori sub forma a 8 grupuri de cte 4 cifre hexazecimale, fiecare grup fiind separat de dou puncte (:). De exemplu, 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334 este o adres IPv6 corect.Dac unul sau mai multe din grupurile de 4 cifre este 0000, zerourile pot fi omise i nlocuite cu dou semne dou puncte(::). De exemplu, 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab se prescurteaz 2001:0db8::1428:57ab. Aceast prescurtare poate fi fcut o singur dat, altfel ar putea aprea confuzii cu privire la numrul de cmpuri omise. Plecnd de la adresa 2001:0000:0000:ffd3:0000:0000:0000:57ab, prescurtarea 2001::ffd3::57ab ar putea s nsemne 2001:0000:0000:0000:0000:ffd3:0000:57ab, 2001:0000:ffd3:0000:0000:0000:0000:57ab, sau alt combinaie similar. Zerourile de la nceputul unui grup pot fi de asemenea omise, ca de exemplu n adresa localhost ::1.

37. Tipuri de adresri IP.

Exista doua tipuri de adrese IP statice si dinamice.O adres IP static este atribuit manual unui dispozitiv, care poate fi un computer, o imprimant, un router sau alt dispozitiv de reea. Aceast adres este tastat de persoana care configureaz dispozitivele n reea i nu se modific niciodat. O adres IP static se modific atunci cnd persoana care administreaz reeaua o modific special.O adres IP dinamic este atribuit automat unei imprimante, unui computer sau altui dispozitiv de reea. Poate fi atribuit de ctre un router sau un server specializat. O adres dinamic mai are i numele de concesiune. O concesiune poate fi disponibil pentru o perioad de timp predefinit, care poate fi de o zi, dar i de o lun sau mai mult.Este important de tiut c o adres IP dinamic se poate modifica. Dac o imprimant cu o adres IP dinamic nu mai rspunde brusc la adresa sa IP, este posibil s fi obinut o nou concesiune i s se fi modificat adresa de reea.

38. Clase IP.

La nceputurile Internetului, adresele IPv4 se mpreau n 5 clase de adrese, notate de la A la E. mprirea se fcea n funcie de configuraia binar a primului octet al adresei, astfel:ClasaPrimul octet n binarPrima adresUltima adresObservaii

A0xxxxxxx0.0.0.1127.255.255.255folosete 8 bii pentru reea i 24 pentru staia de lucru

B10xxxxxx128.0.0.0191.255.255.255folosete 16 bii pentru reea i 16 pentru staie

C110xxxxx192.0.0.0223.255.255.255folosete 24 bii pentru reea i 8 pentru staie

D1110xxxx224.0.0.0239.255.255.255folosit pentru adresarea de tip multicast

E11110xxx240.0.0.0255.255.255.255utilizat n scopuri experimentale

Adresele reelelor au toi biii de staie 0 i nu pot fi folosite pentru o staie. n plus, mai exist i adrese de difuzare, care au toi biii de staie 1.Pentru identificarea staiilor se folosesc numai adresele de clas A pn la C. n plus, exist dou intervale de adrese de clas A nefolosite n Internet:1. Intervalul 0.0.0.0 - 0.255.255.255 nu se folosete, pentru a nu fi confundat cu ruta implicit;2. Intervalul 127.0.0.0 - 127.255.255.255 este folosit numai pentru diagnosticarea nodului local (ntotdeauna acesta va fi cel care va rspunde la apelul unei adrese din aceasta clas).

Din pcate, aceast metod risipea multe adrese IP, iar odat cu rspndirea Internetului a aprut pericolul epuizrii spaiului de adrese. Pentru a soluiona aceast problem, la nceputul anilor '90 au fost concepute mai multe soluii:1. adrese private2. CIDR3. VLSMMetodele de mai sus aveau rolul de a prelungi viaa lui IPv4. n plus, a fost conceput i un nou protocol, IPv6.

39. Adrese speciale IP.

adrese IP speciale:- Reea implicit adres IP 0.0.0.0 este folosit pentru reea implicit.- Clasa A Aceast clas este pentru reele foarte mari, cum ar fi o companie internaional major. Adresele IP cu primul octet de la 1 la 126 fac parte din aceast clas. Ceilali trei octei sunt utilizai pentru a identifica fiecare gazd. Acest lucru nseamn c exist 126 reele de clas A, fiecare cu 16777214 (224 -2) gzduiete posibil pentru un total de 2147483648 (231) adrese IP unice. n clasa A de reele n primul octet este ntotdeauna 0.- Loopback adresa IP 127.0.0.1 este folosit ca adresa de loopback. Acest lucru nseamn c acesta este utilizat de computerul gazd pentru a trimite un mesaj napoi ctre sine. Acesta este frecvent utilizat pentru testarea rezolvrii de probleme i de teste de reea.- Clasa B este utilizat pentru reele mijlocii. Un exemplu bun este un campus al unui colegiu mare. Adrese IP cu primul octet de la 128 la 191 fac parte din aceast clas. Clasa B include, de asemenea, adrese de octet al doilea ca parte a identificatorului de Net. Ceilali doi octeti sunt utilizai pentru a identifica fiecare host. Acest lucru nseamn c exist 16384 (214) clase B de reele, fiecare cu 65534 (216 -2) care gzduiete posibil pentru un total de 1073741824 (230) adrese IP unice. Clasa B de reele alctuiete un sfert din totalul adreselor IP disponibile.- Clasa C sunt utilizate n mod obinuit pentru ntreprinderile mici i mijlocii. Adrese IP cu primul octet de la 192 la 223 fac parte din aceast clas. Clasa C se adreseaz, de asemenea, s includ octei al doilea i al treilea, ca parte a identificatorului Net. Ultimul octet este folosit pentru a identifica fiecare host. Acest lucru nseamn c exist 2097152 (221) din clasa C, fiecare cu reele de 254 (28 -2) gzduiete posibil pentru un total de 536870912 (229) adrese IP unice. Clasa C de reele alctuiete o optime din totalul adreselor IP disponibile.- Clasa D folosit pentru multicasts, fiind uor diferit fa de primele trei clase. Ea are valoarea primului bit 1, al doilea bit valoarea 1, valoarea bitului al treilea 1 i valoarea celui de-al patrulea bit de 0. Clasa D pentru conturile 1/16 (268,435,456 sau 228) de adrese IP disponibile.- Clasa E este utilizat n scopuri experimentale. Aceasta este diferit de primele trei clase, avnd o valoare a primului bit 1, al doilea bit valoarea 1, valoarea bitului al treilea 1 i valoarea bitului al patrulea 1. Clasa E pentru conturile 1/16 (268,435,456 sau 228) de adrese IP disponibile.- Broadcast Mesajele care sunt destinate pentru toate computerele dintr-o reea sunt trimise ca emisiuni. Aceste mesaje utilizeaz ntotdeauna adresa IP 255.255.255.255.Adrese private (sursa numarul 2)Dispozitivele neconectate la Internet nu au nevoie de o adres IP unic. Pentru aceste dispozitive au fost standardizate adresele private. Aceste adrese nu sunt unice la nivelul Internetului i de aceea nu sunt rutate dedispozitivele de nivel 3. nRFC 1918au fost definite trei intervale rezervate pentru adresare privat: Adrese rezervate pentru clasa A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 Adrese rezervate pentru clasa B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 Adrese rezervate pentru clasa C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255Nu este obligatoriu ca fiecare bloc de adrese s fie alocat unei singure reele. De obicei, administratorul de reea va mpri un bloc n subreele; de exemplu, multe rutere pentru uz personal folosesc subreeaua 192.168.0.0 - 192.168.0.255 (192.168.0.0/24).

40. Destinaia DHCP.Protocoalele ARP, RARP, DHCPDHCP (Dinamic Host Configuration Protocol) este o mbuntire a BOOTP-ului,fiind mai rapid si mai dinamic. Serverul va conine un domeniu de adrese IP care pot fialocate staiilor. Aceste adrese vor fi alocate dinamic, pe msura solicitrii lor de ctre clieni.La bootare, clientul DHCP intr n starea de iniializare, n care trimite un mesajbroadcast (destinat tuturor staiilor din reea) -- DHCP-DISCOVER, sub forma unui pachetUDP cu portul destinaie BOOTP. Dup acest pas, clientul intr ntr-o stare de ateptare iasteaptrspunsurilacererealui,carevinsubformaunorDHCP-OFFERdinparteaserverului. Clientul va selecta primul rspuns primit, dup care va negocia cu serverul timpulct poate pstra adresa logic asignat (lease time). Procesul se ncheie cu o confirmare dinpartea serverului (DHCP-ACK).La server trebuie configurat doar un domeniu de valori pentru adresele IP care pot fiasignate staiilor care fac cereri DHCP.DHCPesteutilizatlaobinereainformaiilordereea(adresIP,server-eDNS,Gateway,etc)delaunserverDHCP.Aceastanseamnc,dac exist un server DHCP ceruleaznreeauadvs.,trebuiedoar s-i specificai fiecrui clientsutilizezeDHCP,iaracestaseteazreeauasingur.Bineneles,vatrebuisconfigurai alte opiuni, cum ar ficeledewireless,pppialtele,dacestenecesar,naintedeaputea utiliza DHCP.DHCP poate fi oferit dedhclient,dhcpcd,pumpsauudhcpc. Fiecare modul DHCP areargumentele sale pro i contra -iat un sumar.DynamicHostConfiguration Protocol (DHCP Protocol de configurare dinamicagazdei)esteunnouprotocolpentru obinerea unei adrese IP i a altor instruciuni TCP/IP ntr-o retea IP. DHCP este maiflexibil dect RARP i automatizeaz multe sarcini care trebuiau realizate manual n cazulRARP.

41. Folosirea Mtilor. Clasa mtilor (A, B, C).O masca de reea v ajut s tii care poriunea din adresa de reea identific i pe care parte a adresei identific nodul.Reelelor de clasa A, B, i C au masti implicit, de asemenea, cunoscut sub numele de mti naturale, aa cum se arat aici: Clasa A: 255.0.0.0 Clasa B: 255.255.0.0 Clasa C: 255.255.255.0 O adres IP pe un clasa A de reea care nu a fost subnetted ar avea o pereche de adres / masca similare cu: 8.20.15.1 255.0.0.0.Pentru a vedea modul n care masca v ajut s identificai elementelor de reea i nod de adresa, adresa converti i masca la numerele binare. 8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001 255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000 Dup ce ai adresa i masca reprezentate n binar, apoi identificarea de reea i ID-ul gazd este mai uor.Orice bitii care au biti care corespunde masca setat la 1 reprezint ID-ul de reea.Orice bitii care au bii corespunde masca setat la 0 reprezenta ID-ul nodul. 8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001 255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000 ----------------------------------- id net | gazd id

netid = 00001000 = 8 hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1

Subnetting v per