Bazele Teoretice Ale Networkingului

Embed Size (px)

Citation preview

  • BAZELE TEORETICE ALE NETWORKINGULUICompetente specifice:Modelul OSI de studiu al NetworkinguluiDenumireDefinitieIstorieDescriere pe scurtCele 7 Niveluri ale Modelului OSI,descriere si functiiFlat Addressing,Adrese MACAdresarea Ierarhica,Adrese IPNetwork Address;Broadcast AddressEncapsularea DatelorModelul TCP/IP.Comparatie Model OSI/Model TCP/IP

  • Modelul OSI de Studiu al NetworkinguluiDenumire:OSI(Open System Interconnection) Reference Model.Definitie: sistem stratificat(layer system) de studiu al networtking-ului, lansat de ISO(International Standardization Organization) in 1984.PDU= Protocol Data Unit,unitatea de schimb de informatie aferenta unui layer.Descriere pe scurt:sistemele stratificate(layer systems) sint modele didactice folosite pentru a studia fenomenele care apar intr-un flux material;exemplul cu studiul medicinei pe domenii:anatomie,fiziologie,biochimie,semiologie etc. reduce complexitatea abordarii fiintei umane;exemplul cu constructia unui automobil:cind il privesti ca pe ceva unitar,design-ul,constructia si asamblarea unui automobil reprezinta un task coplesitor,dar cind il imparti in taskuri mai mici,discrete,abordarea devine mult mai usoara;flux =miscarea unor obiecte,indiferent ca sint fizice sau logice,printr-un sistem;networking-ul prezinta un flux material ( informatii sub forma de sarcini electrice) care circula printr-o structura fizica(network) conform unor legi bine definite(network protocols);generalizat,layeringul reprezinta studiul comunicatiilor pe diverse niveluri de abordare;pentru reducerea complexitatii alcatuirii, majoritatea retelelor sunt organizate pe mai multe nivele (straturi,layers), in sensul impartirii stricte a sarcinilor: fiecare nivel este proiectat sa ofere anumite servicii, bazandu-se pe serviciile oferite de nivelele inferioare

  • atunci cand doua calculatoare comunica, in fapt, se realizeaza o comunicare intre nivelele de acelasi rang ale celor doua masini. Nivelul n al masinii A realizeaza schimb de date cu nivelul n al masinii B prin intermediul unui protocol numit protocolul nivelului n;Acest principiu este deosebit de important in networking si se numeste Peer-to-Peer Communication.in realitate datele nu sunt transmise de la nivelul n al unei masini catre nivelul n al alteia. In schimb, fiecare nivel realizeaza prelucrarile specifice asupra datelor si le transmit nivelului inferior, pana la nivelul fizic unde se realizeaza schimbul efectiv de date. Doar din punct de vedere logic se poate vorbi de o "conversatie" intre nivelele a doua masini.modelul OSI este un model orientativ, strict teoretic, realizarile practice fiind mai mult sau mai putin diferiteavantajele utilizarii OSI:reduce complexitatea;standardizeaza interfetele;faciliteaza ingineria modulara;asigura tehnologii interoperabile;accelereaza dezvoltarea;simplifica procesul de invatare

  • Straturile Modelului OSI(Layers of OSI Reference Model)Formula mnemonica:APSTNDP;All People Seem To Need Data Processing;Modelul ISO imparte arhitectura retelei in sapte nivele, construite unul deasupra altuia, adaugand functionalitate serviciilor oferite de nivelul inferior.Modelul ISO nu precizeaza cum se construiesc nivelele, dar insista asupra serviciilor oferite de fiecare si specifica modul de comunicare intre nivele prin intermediul interfetelor. Fiecare producator poate construi nivelele asa cum doreste, insa fiecare nivel trebuie sa furnizeze un anumit set de servicii. Modelul OSI are 7 straturi=niveluri(layers) si anume:7) Layer 7 Application6) Layer 6 Presentation5) Layer 5 Session4) Layer 4 Transport3) Layer 3 Network2) Layer 2 Data Link1) Layer 1 PhisicalNivelurile 7.6 si 5 se mai numesc si Application Layers. Ele se ocupa de problemele legate de transferul de fluxuri de date intre computere(controlul dialogului,controlul prezentarii,criptare,compresie,interfata cu utilizatorul etc)Nivelurile 4.3.2 si 1 se mai numesc si Data Flow Layers.Ele se ocupa de problemele legate de transportului fizic al mesajelor in retea(impulsuri electrice si fenomene legate de acestea,adresare fizica,adresare logica etc,recuperarea mesajelor pierdute etc)

  • LAYER 1 PHISICAL ( NIVELUL 1 FIZIC timp 8min/diapozitivI) Functii:- Nivelul fizic are rolul de a transmite datele de la un calculator la altul prin intermediul unui mediu de comunicatie. Datele sunt vazute la acest nivel ca un sir de biti.- Problemele tipice sunt de natura electrica: nivelele de tensiune corespunzatoare unui bit 1 sau 0, durata impulsurilor de tensiune, cum se initiaza si cum se opreste transmiterea semnalelor electrice, asigurarea pastrarii formei semnalului propagat.II) PDU:- este reprezentat de bits si bytes.III) Devices de Nivelul 1 Fizic:- media- hubs- repeaters- oarecum NICs(desi pot fi considerate si devices de Nivelul 2 Legatura de Date,deoarece au adrese MAC alocate).IV) Protocoloale de nivel:- nu sint definite protocoale specifice la acest nivel.

  • LAYER 2 DATA LINK ( NIVELUL 2 LEGATURA DE DATE) I) Functii:- furnizeaza transmitere fizica de-a lungul media;- se ocupa de identificarea topologica a destination host,utilizind adresarea fizica;- realizeaza o prima notificare a erorilor;II) PDU:- frame(cadru)III) Devices de Nivelul 2 Legatura de Date:- bridges.- switches- oarecum NICs(desi pot fi considerate si devices de Nivelul 2 Legatura de Date,deoarece au adrese MAC alocate);- alte devices din diverse retele industriale si de alta natura care au incorporat NIC(strunguri cu comanda numerica etc.);IV) Protocoloale de nivel:- LLC(Logical Link Control) si MAC(Media Access Control),dar nu sint sigur.Oricum,ele nu sint descrise ca protocoale in TCP/IP Stack.

  • Protocoale:Generalitati.Protocoale LANConceptul de ProtocolProtocolRegula sau set de reguli ce guverneaza o activitate specifica.Altfel spus,reprezinta un ansamblu de conventii si reguli pe baza carora se realizeaza transmiterea datelor.DefinitieIn cazul networking-ului,protocolul reprezinta un set de reguli(o intelegere,agreement) care guverneaza comunicatia intre computere si stabilesc formatul si modul de transmitere al datelor.Exemple de protocoale:legile de circulatie;regulile foarte standardizate de comunicare intre piloti si turnul de control;comunicarea intre militarii unei echipe de comando(inclusiv comunicarea prin semne);sistemul postal(reguli de adresare,ambalare etc.);sistemul telefonic(idem);

  • Conceptul de RoutingConceptul de routing este indispensabil pentru a intelege mecanismele functionarii retelelor de calculatoare si ale Internetului.ROUTINGRoutingul reprezinta procesul de determinare a drumului optim al unui pachet de date intre sursa si destinatie,evaluare care se face dupa anumite criterii numite metrics.METRICMetric este un criteriu luat in consideratie atunci cind se calculeaza cele mai bune informatii pentru a fi mentionate in tebelele de routare.Valoarea unui metric se exprima in cifre.Un metric este cu atit mai bun cu cit valoarea sa cifrica este mai scazuta.Valoarea unui metric se calculeaza pe baza unei singure sau a mai multor caracteristici ale caii de comunicatie dintre sursa si destinatie.BROADCAST DOMAIN,COLLISION DOMAIN,SEGMENTAREActul de routare este realizat de echipamente de retea numite routere(echipamente de Nivel 3 Retea in Modelul de Referinta OSI).Mai multe routere delimiteaza un Broadcast Domain(domeniu de broadcast).In interiorul unui domeniu de broadcast intilnim mai multe Collision Domains(domenii de coliziune),delimitate de switches sau bridges.In mod obisnuit,routerele nu forwardeaza flood broadcast.Impartirea unui broadcast domain in mai multe collision domains se numeste segmentare si este realizata in scopul controlului coliziunilor si a maririi latimii de banda pentru aplicatii(application bandwidth) intr-un LAN.

  • Generalitati despre protocoalele de retea(network protocols)A. Protocoale routabile si protocoale routateActul de routare cuprinde urmatoarele componente:echipamentele de routare=routere(cine o face?);cum este organizat ce se routeaza=protocoale routate,Routed Protocols(ce se transmite?).regulile dupa care se face routarea=protocoale de routare,Routing Protocols(cum se face?);Protocoale routate(Routed Protocols)Protocol Routat= protocol de retea( network protocol,convention,rule,standard,agreement) care furnizeaza informatii despre CUM SA FIE STRUCTURAT(ORGANIZAREA) un packet de date pentru a ajunge de la sursa la destinatie.Aceasta informatie este continuta in IP Address si se bazeaza pe o schema logica de adresare.Protocoalele routate isi organizeaza informatia in cimpuri numite PDU(Protocol Data Unit).Sint folosite pentru dirijarea pachetelor intre routere.Exemple de protocoale routate:IP(Internet Protocol) si IPX.Unele protocoale nu sint routate si nu sint suportate de Nivelul 3 Retea.Exemplu: NetBEUI este un protocol mic,rapid si eficient,limitat la folosirea pe un singur segment de retea(spre exemplu,la conectarea a doua calculatoare unul de celalalt prin cablu cross-over).

  • Protocoale de routare(Routing Protocols)Protocoalele de routare(Routing Protocols)= protocoale de retea care furnizeaza informatii despre PROTOCOALELE ROUTATE intre routere.Sint folosite pentru comunicarea intre routere si intretinerea tabelelor de routare.Protocoalele de routare descriu:cum sint trimise updates catre routerele invecinate;ce cunostiinte sint continute in aceste updates;cind sa fie trimise aceste updates;cum se localizeaza destinatarii mesajelor de actualizare(updates).In functie de tipul de algoritm de routare protocoalele de routare se impart in urmatoarele 2 clase:1) distance vector routing protocols- iau in calcul numarul vector/distanta(distance-vector number),adica numarul maxim de hopuri definit de protocolul respectiv pentru a evita counting to infinity;2) link state routing protocols- iau in calcul starea legaturii dintre hopuri.Exemple de protocoale de routare:RIPIGRPEIGRPOSPF.