E. TELEINFORMATICA1) Re ţele de transport date Re ţele de transport date – Totalitatea echipamentelor, produselor program şi

resurselor informaţionele destinate asigurării transportului de date în reţelele de calculatoare. Componentele de bază ale unei reţele de transport date sunt canalele de transport şi nodurile de comutaţie.1) Structura stea – conţine un nod central la care sunt conectate la celelalte noduri ale reţelei.La căderea nodului central, reţeaua se desfiinţează complet.2) Structura arbore – are forma unui arbore, ramurele căruia reflectă canale de transfer date, Iar vîrfurile – nodurile reţelei. La căderea unui nod reţeaua se împarte în 2 sau mai multe fragmente.3) Structura inel – se caracterizează prin cea mai mică lungime a canalelor de comunicaţie, larespectareea condiţiilor existenţei a cel puţin a 2 căi independente de transfer date pentru fiecare pereche de noduri.

4) Structura completă – se caracterizează prin existenţa unei legături între toate perechile denoduri ale reţelei. Este cea mai fiabilă şi mai scumpă.

5) Structura plasă – se caracterizează prin existenţa a cel puţin două căi independente detransport date între o pereche de noduri. Este cea mai răspîndită structură.Deosebim următoarele tipuri de reţele de transport date :

1. Reţele cu comutarea canalului – folosesc ca noduri de comutaţie comutatoarele de canale (ex : reţeaua telefonică, reţele ISDN).

2. Reţele cu comutare de mesaje – folosesc ca noduri de comutaţie comutatoarele de mesaje, care funcţionează în modul următor : mesajul (M) se transmite în întregime nodului recent. Nodul îl recepţionează şi-l înregistrează în memorie, apoi determină canalul de ieşite pentru transmiterea de mai departe. Mesajul este plasat în coadă către canalul de ieşire şi apoi este transmis următorului nod. Următorul nod operează la fel şi tot aşa pînă cînd mesajul ajunge la destinaţie.

3. reţele cu comutarea pachetelor – folosesc ca noduri de comutaţie comutatoarele de pachete şi funcţionează astfel : mesajul de transmis este divizat în segmente. Fiecărui segment i se adaugă informaţia de serviciu, formînd un pachet. Fiecare pachet este transmis ca şi mesajele în reţelele cu comutare de mesaje.

4. reţele de difuzare a mesajelor – se numesc reţelele care folosesc un singur mediu de transfer date pentru toate staţiile. Cel mai mult acest tip de reţele se folosesc în reţelele locale. Problema majoră în reţelele cu difuzare constă în asigurarea accesului staţiilor la mediu.

5. reţele publice de transfer date – se numesc reţelele orientate la prestarea serviciilor de transfer date tuturor doritorilor, de obicei contra plată. Cele mai cunoscute reţele de transfer date sunt : SPRINT – reţeaua cu cea mai răspîndită arie de cuprindere, MOLDPAC, TRANSPAC – reţeaua cu cel mai mare număr de abonaţi, etc.

2. Reţele locale de calculatoare. Retelele locale – retelele orientate la aria unei cladiri sau a citorva cladiri megiese.In retelele locale de calculatoare se folosesc urmatoarele structuri tipologice : stea, inel si magistrala.Componentele de baza sunt :

1

1. statiile – calculatoarele, imprimantele, echipamentele de intrare a datelor autonome, echipamente de interconectare a retelelor sau a unor fragmente a acestora ;

2. pachetele de retea – se instaleaza la statii si servere pentru realizarea protocoalelor de acces la mediu si transfer de date ;

3. mediul de transmisie – se folosesc retelele locale cu cablu cuaxial, fire torsadate, sau fibra optica ;

4. termenatoarele – se folosesc in retelele de structura tipologica magistrala si se conecteaza la capatul fiecarui segment al magistralei pentru conectarea circuitului electric la mediu de transmisie ;

5. conectorii – servesc pentru conectarea statiilor la mediul de transmisie. Pentru cablul coaxial se folosesc conectorii BNC, BNC-T, BNC-I. pentru firele torsadate se folosesc conectori UTP, care seamana cu firele torsadate.

6. transeiverele si cablurile de atasare – se folosesc pentru conectarea cablului coaxial gros. Transeiverul consta din doua jumatati, care se imbraca deasupra lui, pentru ca acesta sa nu fie taiat. Ele se conecteaza la o distanta nu mai mica de 2,5m unul de altul. Cablul de atasare poate avea o lungime de pina la 15 metri si mai mult.

7. repetoarele – se folosesc pentru interconectarea unor fragmente de retea. Ele mai servesc la marirea dimensiunii magistralei, prin interconectarea unor segmente aparte ;

8. puntile – izolleaza traficul de date intre retelele interconectate ;9. portile – servesc pentru interconectarea retelelor, inclusiv de raporturi diferite ;10.ruterele – pot fi folosite pentru interconectarea unor fragmente din retelele de

calculatoare de aceiasi arhitectura ;11.comutatoarele Cele mai raspindite retele locale de calculatoare sunt :1. retelele locale Ethernet – au o tipologie magistrala, viteza de 10Mb/s. mediul de transfer

– cablu coaxial gros sau subtire, fire torsadate sau fibra optica. Numarul de statii in retea – circa 250 statii.

2. retelele Token-ring – au o tipologie inel fizic. Mediul de transfer – fire torsadate, cablu cuaxial (foarte rar). Viteza de acces poate fi 4 Mb/s sau 16 Mb/s.

3. retelele ArkNet – au o tipologie de stea. Mediul de transfer etse cablul cuaxial, viteza viteza de lucru – 2,5 Mb/s, numarul de statii – circa 250 statii.

4. retelele EDDI – au o tipologie de inel dublu. Mediul de transfer date este fibra optica, viteza de lucru 100 Mb/s. lungimea sumara a fibrei intr-un inel este de 200km. Numarul de statii m—circa 500 statii. Un inel se numeste principal, iar altul secundar. La inelul principal se unesc toate statiile inelului secundar

3. Asigurarea veridicităţii transportului de date în reţele. Calitatea transportului de date in retele se caracterizeaza prin veridicitate. Cantitativ, veridicitatea transmisiei se apriciaza prin probabilitatea erorii :

unde : n – numarul total de elemente transmise, ne – numarul de elemente exceptionate eronat.Metodele de imbunatatire a veridicitatii transmisiei se impart in :

1. metode cu legatura inversa, care pot fi :- cu legatura inversa de decizie;- cu legatura inversa informationala ;

2

- cu legatura inversa hibrida.2. metodele fara legatura inversa sunt mai putin eficiente si se folosesc doar in sisteme de

transfer date unidirectionale. La aceasta metoda se refera :- transmisia repetata a unuia si acelas pachet de date ;- transmisia concomitenta a pachetului pe mai multe canale in paralel ;- codificarea simpla ;- codificarea cu proiectie la erori (cu detectarea erorilor).

Toate metodele de imbunatatire a veridicitatii se bazeaza pe introducerea redundantei in volumul semnalului :

- volumul semnalului- latimea benzei de frecventa a semnalului;

- puterea semnalului;- durata transmisiei unei unitati a semnalului.

m – numarul minim de elemente al semnalului, care permite redarea tuturor informatiilor mesajului.r – numarul de elemente suplimentare folosite.Clasificare codurilor cu protectie la perturbari :

1. codurile bloc se numesc codurile care prevad divizarea sirului de date a mesajului in segmente si codificarea fiecarui segment aparte obtinind un bloc de date ;

2. codurile continue – bitii de control se introduc in sirul de biti in locurile determinate conform unui algoritm algoritm ;

3. codurile recurente presupun introducerea bitilor redundanti conform unui algoritm recurent

4. codurile uniforme au toate blocurile de aceiasi lungime ;5. codurile neuniforme au blocuri de lungimi diferite ;6. codurile cu pondere constanta au cuvinte cu acelasi numar de biti ;7. coduri ciclice – pentru orice cuvint permutarea ciclica a oricaror doua parti rezulta cu un

cuvint de cod admis ;8. coduri liniare se numesc codurile la care suma oricaror soua cuvinte de cod admisibil se

rezulta cu un nou cuvint de cod admis ;9. coduri cu control de paritate – au un singur bit redundant ce se determina conform

regulei : bitul are valoarea “0” daca numarul de unitati in cuvintul de cod este par si valoarea “1” daca numarul de unitati in cuvintul de cod este impar.

4.Modelele arhitecturale de reţea OSI ISO şi TCP/IP.Model architectural – multimea de nivele si legaturile dintre acestea pentru asigurarea functionarii unei retele. Un nivel intruneste o submultime de functii. Functiile dintr-un nivel sunt inrudite. Legaturile intre nivele sunt stabilite astfel ca le dezvoltarea unui nivel sa fie necesare schimbari in alte nivele. Functiile nivelelor sunt realizate de protocoale. Protocol – set de reguli pentru executarea anumitor functii.Model architectural OSI ISO – are 7 nivele:

1. fizic – transmiterea sirului de date primit de la nivelul 2 fara schimbari, prin canalul de comutatie;

2. legatura de date – asigura veridicitatea transmisiei pachetelor de date intre nodurile adiacente ale retelei;

3

3. retea – asigura dirijarea pachetelor de date in retea;4. transport – asigura fragmentarea mesajelor in pachete sau comasarea mai multor

mesaje mici intr-un pachet. Asigura transmisia pachetelor, statie la statie;5. sesiune – este responsabil de infiintarea sau formarea sesiunilor de lucru si

incheierea acestora;6. prezentare – raspunde de prezentarea informatiei, inclusive criptarea, decriptarea,

compresie;7. aplicatii – raprezinta programele de aplicatie ale utilizatorilor (telnet, FTP E-mail).

Modelul architectural TCP/IP are doar 4 nivele:1. Gazda-retea – printr-un anumit protocol, gazda trimite prin intermediul

retelei pachete ip (internet protocol). Acest protocol difera de la o retea la alta.

2. Internet – esteaxul pe care se centreaza intreaga arhitectura, rolul sau fiind acela de a permite gazdelor sa emita pachete in retea si de a asigura transferal lor intre sursa si destinatie;

3. Transport – este proiectat astfel incit sa permita dialogul intre entitatile pereche din gazdele sursa si destinatie, pentru aceasta fiind definite 2 protocoale tete-a-tete:

- TCP (protocol de control al transmisiei), permite ca un flux de octetiemis de o masina sa fie receptionat fara erori prin orice alta masina din retea;

- UDP (protocolul datagramelor utilizator) este un protocol nesigur fara conexiuni, destinat aplicatiilor care doresc sa utilizeze propria secventiere si control al fluxului. Este un protocol folosit in aplicatii pentru care comunicarea rapida este mai importanta decit acuratetea transmisiei.

2. Aplicatie – contine protocoale de nivel inalt, cum ar fi terminalul virtual (telnet), transferal de fisiere (FTP) si posta electronica. Apoi s-au mai adaugat serviciul numerelor de domeniu (DNS), pentru stabilitea corespondentei dintre numele gazdelor si adresele retelelor, NNTP – folosit pentru transferal articolelor, HTTP – folosit pentru transferal paginilor web.

5. Tehnologii de reţea de arie largă.Retelele de arie larga au o structura care corespunde cu structura retelelor de transfer date cu deosebirea folosirii in retele a statiilor cu diferite functii. Statiile pot fi orientate pentru oferirea serviciilor:

1. pentru utilizatori aparte;2. pentru grupuri deutilizatori;3. de uz public.

Din punc de vedere al functiilor de dirijare in retea statiile pot fi:1. fara functie de dirijare;2. cu functie de dirijare regionala;3. cu functii de derijare globala.

Caracteristicile de baza ale retelelor de arie larga sunt:1. productivitatea – numarul de interpelari pe care le poate deservi reteaua intro unitate de

timp;2. durata de raspuns – intervalul de timp de la momentul lansarii interpelarii in executie

pina la aparitia primului character al raspunsului;3. fiabilitatea – caracterizeaza capacitatea retelei de asi indeplini functiile in anumite

conditii;

4

4. costul – suma costurilor componentelor(echipamente, produse program, baze de date etc.).

Standartizarea in retele – serveste pentru asigurarea compatibilitatii componentelor retelelor. Exemple de standarde sunt:

1. X.25 – standardul de protocol pentru nivelul 3(retea) al modelului architectural OSI ISO;2. X.3 – specifica cerintele catre functionarea concentratoarelor de date;3. X.28, X.29 – specifica cerintele catre interactiunea statiilor cu concentratoare de date si a

concentratoarelor de date cu moduri de comutatie;4. X.21 – cerintele catre statii care lucreaza cu canale discrete(digitale, numerice).

Dirijarea in retele mai mult serefera la orientarea pachetelor de catre nodurile de comutatie. Exista algoritmi fara tabele de rutare si cu tabele de rutare. La algoritmii fara tabele se difera:

- dirijarea aleatoare(canalul de iesire se determina aleator);- dirijarea prin inundare(transmiterea unei copii a pachetului pe fiecare din canalele de

iesire).La algoritmii cu tabele de rutare se difera:

- dirijarea fixa(tabelele de rutare nu se schimba, sau se calculeaza pe o perioada mai mare de timp);

- dirijarea dinamica, care poate fi:a) dirijare centralizata – prevede calcularea tabelelor de rutare de catre un nod, nodul

central al retelei;b) dirijare distribuita – prevede calcularea tabelelor de rutare de catre fiecare nod in

parte in baza informatiilor disponibile local si a celor parvenite de la nodurile adiacente;

c) dirijarea izolata(descentralizata) – prevede calcularea tabelelor de rutare de catre fiecare nod in parte in baza informatiilor disponibile local;

d) dirijarea hibrida(mixta) – imbina dirijarea centralizata si cea distribuita.Asigurarea securitatii informatiei prevede rezolvarea a doua probleme majore:

1. protectia – inposibilitatea sau asigurarea ca un strain sa nu poata citi continutul mesajului;

2. autentificarea – prevede ca un strain sa nu poata modifica continutul mesajului, inclusiv sursa acestuia;

Pentru asigurarea securitatii informatiei se folosesc asemenea cai ca :- izolarea serverelor respective;- instalarea barajelor de protectie;- crearea unor retele virtuale;- folosirea unor metode criptografice;

Instalarea barajelor de protectie – produse program care limiteaza accesul la diferite programe.Crearea unor retele virtuale – schimbul de informatie intre retele este strict interzis.Criptologia – este o stiinta de asigurare a securitatii informationale in baza unor transformari speciale ale informatiilor. Ea include 2 domenii:

1. criptografia – se ocupa cu elaborarea cipurilor pentru ciparea informatiei;2. criptoanaliza – se ocupa cu spargerea cifrurilor pentru a fi in stare de a citi mesajele si de

ale modifica.

5