16
Laborator Retele de Calculatoare 1 Conectica (cabluri, radio, infrarosu) 1. Cablul Coaxial: Cablul coaxial este un cablu electric care se compune dintr-un fir conductor (miez) inconjurat de un material izolator (dielectric), inconjurat de un alt invelis conductor (shield) la randul sau acoperit de un ultim strat izolator. Acesta este ultilizat pentru transmisiuni de inalta frecventa sau pentru semnale de banda larga. Deoarece campul electromagnetic purtator al semnalului exista doar in spatiul dintre cei 2 conductori el nu poate interfera sau permite interferente cu alte campuri electromagnetice externe. Datorită structurii sale și a izolării bune, cablul coaxial prezintă două avantaje majore față de alte tipuri de cablu de cupru: - comportare foarte bună în frecvență - poate acoperi o bandă foarte largă, de la frecvențe joase până la UHF (Ultra High Frequency), ceea ce îl face ideal pentru transmisii de video analogic (televiziune prin cablu), însă și pentru tehnologii digitale moderne de transmisie de date. Tipuri (principale) de cablu coaxial: Cablul coaxial gros este cunoscut și sub denumirea de 10Base5. Explicația acestei denumiri este: - "10" - viteza de transfer (10 Mbit/s) - "Base" - se referă la faptul că transmisia se face în banda de bază - "5" - prescurtarea de la lungimea maximă a cablului – 500 m. Cablul coaxial subțire este cunoscut și sub denumirea de 10Base2: - „10” - viteza de transfer (10 Mbit/s) - „Base” - se referă la faptul că transmisia se face în banda de bază - „2” - deși lungimea maximă este de 175 de metri, prescurtarea vine de la 200 metri. Cablurile coaxiale de mare lungime se folosesc pentru a conecta retele radio si de televiziune, desi au fost inlocuite la scara larga de alte metode mai eficiente (fibra optica, comunicatii prin satelit). Acesta ramane insa principala destinatie a cablului coaxial si inca mai este folosit de majoritatea utilizatorilor de televizoare. Cablurile coaxiale de mici dimensiuni se folosesc in echipamente militare si in alte echipamente de scanare cu ultrasunete. Principalele impedante utilizate sunt de 50 sau 52 ohmi si 75 ohmi desi exista si cabluri cu alte impedante utilizate in anumite aplicatii. Cablurile de 50/52 ohmi sunt des utilizate in scopuri industriale si comerciale in special pentru aplicatii radio cu dublu sens( radio, telecomunicatii), desi cablul de 75 ohmi este cel obisnuit pentru difuzarile de televiziune si radio.

Documentatie Retele an 3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

retele de calculatoare

Citation preview

  • Laborator Retele de Calculatoare

    1

    Conectica (cabluri, radio, infrarosu) 1. Cablul Coaxial:

    Cablul coaxial este un cablu electric care se compune dintr-un fir conductor (miez) inconjurat de un material izolator (dielectric), inconjurat de un alt invelis conductor (shield) la randul sau acoperit de un ultim strat izolator. Acesta este ultilizat pentru transmisiuni de inalta frecventa sau pentru semnale de banda larga. Deoarece campul electromagnetic purtator al semnalului exista doar in spatiul dintre cei 2 conductori el nu poate interfera sau permite interferente cu alte campuri electromagnetice externe.

    Datorit structurii sale i a izolrii bune, cablul coaxial prezint dou avantaje majore

    fa de alte tipuri de cablu de cupru:

    - comportare foarte bun n frecven - poate acoperi o band foarte larg, de la frecvene joase pn la UHF (Ultra High Frequency), ceea ce l face ideal pentru transmisii de video analogic (televiziune prin cablu), ns i pentru tehnologii digitale moderne de transmisie de date. Tipuri (principale) de cablu coaxial: Cablul coaxial gros este cunoscut i sub denumirea de 10Base5. Explicaia acestei denumiri este:

    - "10" - viteza de transfer (10 Mbit/s) - "Base" - se refer la faptul c transmisia se face n banda de baz - "5" - prescurtarea de la lungimea maxim a cablului 500 m.

    Cablul coaxial subire este cunoscut i sub denumirea de 10Base2:

    - 10 - viteza de transfer (10 Mbit/s) - Base - se refer la faptul c transmisia se face n banda de baz - 2 - dei lungimea maxim este de 175 de metri, prescurtarea vine de la 200 metri.

    Cablurile coaxiale de mare lungime se folosesc pentru a conecta retele radio si de

    televiziune, desi au fost inlocuite la scara larga de alte metode mai eficiente (fibra optica, comunicatii prin satelit). Acesta ramane insa principala destinatie a cablului coaxial si inca mai este folosit de majoritatea utilizatorilor de televizoare.

    Cablurile coaxiale de mici dimensiuni se folosesc in echipamente militare si in alte echipamente de scanare cu ultrasunete.

    Principalele impedante utilizate sunt de 50 sau 52 ohmi si 75 ohmi desi exista si cabluri cu alte impedante utilizate in anumite aplicatii. Cablurile de 50/52 ohmi sunt des utilizate in scopuri industriale si comerciale in special pentru aplicatii radio cu dublu sens( radio, telecomunicatii), desi cablul de 75 ohmi este cel obisnuit pentru difuzarile de televiziune si radio.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    2

    2. Cablul torsadat (twisted pair):

    Cablul torsadat este un tip de cablu des ntlnit n care doi conductori sunt rsucii unul n jurul celuilalt n scopul anulrii interferenei electromagnetice ce cauzeaz diafonie (un cuplaj magnetic neintenionat dintre conductoare). Numrul de rsuciri pe metru face parte din specificaiile tipurilor de cabluri. Cu ct acest numr este mai mare, cu att diafonia este redus mai mult.

    Tipurile de cablu torsadat folosite la retele sunt:

    - UTP (cablu torsadat neecranat), cel mai des intalnit fiind cel mai ieftin dar si cu performane foarte scazute; - FTP (cu folie), un cablu UTP n care conductorii sunt nvelii ntr-o folie exterioar de ecranare, impamantata si care contine in plus un fir care se leaga la mas; - S/FTP (cu folie si shield), cablul este ecranat cu folie plus shield; - STP (cablu torsadat ecranat), fiecare pereche este invelita intr-o folie de ecranare, ofera o buna protectie impotriva diafoniei; - S/STP (ecranat, cu shield) este un STP unde folia de ecranare este dublata de un shield metalic.

    Categorii de cabluri torsadate folosite in retelistica: - Cat 1: a fost iniial definit n standardul TIA/EIA 568 i a fost utilizat pentru comunicaii telefonice, ISDN i sonerii. - Cat 2: a fost iniial definit n standardul TIA/EIA 568 i a fost utilizat n reelele token ring, fiind capabil a transmite date la o vitez de 4Mbps. - Cat 3: a fost proiectat pentru a transmite n mod fiabil date la viteza de 10Mbps, avnd o frecven de 16MHz. - Cat 4 a fost utilizat n reelele token ring, fiind capabil a transmite date la o vitez de 16Mbps, avnd o frecven de 20MHz. - Cat 5: include patru perechi rsucite intr-o camasa si este utilizat n mod deosebit n retelele de 100Mbps, precum 100BASE-TX Ethernet, desi IEEE 802.3ab defineste standarde pentru 1000BASE-T - Gigabit Ethernet pe cablu cat.5. Cat 5e este o versiune mbunatatit care adauga specificatii pentru telediafonie, frecventa semnalelor creste la 125 MHz insa cablurile orizontale sunt limitate 90m lungime. Pentru conectarea cablului cat.5e se utilizeaza aproape intotdeauna conectori RJ-45.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    3

    - Cat 6: este un standard de cablu pentru Gigabit Ethernet, compatibil cu categoriile 3, 5 i 5e. Ofera performante inalte la o frecventa dubla fata de 5e 250 Mhz. Cat 6 conine tot patru perechi de conductori de cupru, dar dimensiunea conductorilor creste. Lungimea maxima poate fi admisa pana la 100 m. - Cat 7: este un standard de cablu pentru Ultra Fast Ethernet, compatibil cu categoriile traditionale cat.5e i cat.6. Pentru a atinge aceste caracteristici, s-a adaugat ecranare atat pentru fiecare pereche n parte cat i pentru intreg cablul. Standardul cat 7 a fost creat pentru a permite construirea unei retele 10-gigabit Ethernet pe o lungime de 100m de cablu orizontal. Cablul cat.7 poate avea ca terminatie conectori GG45 compatibili cu conectorii RJ-45; utilizat impreun cu conectorii GG45, frecventa normata a cablului cat.7 este de pana la 600 MHz.

    Mufarea cablurilor cu conectori RJ-45 se poate face in modul straight, cand fiecare dintre cei 8 pini de la un capat corespund cu ceilalti pini de la celalalt capat, sau in modul crossover cu pinii interschimbati 1 cu 3 si 2 cu 6.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    4

    3. Fibra Optica:

    Fibra optic este o fibr de sticl sau plastic care transport lumin de-a lungul su. Fibrele optice sunt folosite pe scar larg n domeniul telecomunicaiilor, unde permit transmisii pe distane mai mari i la lrgimi de band mai mari dect alte medii de comunicaie. Fibrele sunt utilizate n locul cablurilor de metal deoarece semnalul este transmis cu pierderi mai mici, i deoarece sunt imune la interferene electromagnetice. Principiul de funcionare:

    O fibr optic este un ghid de und dielectric cilindric ce transmite lumina de-a lungul axei sale, prin procesul de reflexie intern total. Fibra const dintr-un miez nconjurat de un strat de substan (teac). Pentru a pstra semnalul optic n miez, indicele de refracie al miezului trebuie s fie mai mare dect cel al tecii. Se deosebesc doua categorii de fibra optica: - Fibra Multi-Mode:

    Un miez de fibra multimodala transmite mai multe moduri simultan (pentru simplificare - fascicule cu aceeasi lungime de unda). Propagarea acestor fascicule creeaza o dispersie modala, care scade semnificativ distanta si viteza maxima de transmisie. Mai simplu, semnalul se extinde in timp deoarece viteza de propagare a sa nu este aceeasi pentru fiecare fascicul in parte, acestea parcurgand distante diferite intre transmitator si receptor, rezultand in unghiuri diferite de reflectie. - Fibra Single-Mode:

    Fenomenul de dispersie este practic eliminat in fibra optica monomodala care transmite doar un singur fascicul de lumina cu o lungime de unda specifica. In cazul fibrei monomodala fasciculul se transmite aproape paralel la axa fibrei. Viteza de transmisie pe fibrele monomodale sunt limitate de dispersia cromatica si de dispersia de polarizare. Dispersia cromatica este o combinatie intre dispersia cauzata de material si de ghidul de unda. Acest fenomen duce la degradarea semnalului, din cauza ca diferite componente ale semnalului ajung la receptor in timpi diferiti fata de ordinea initiala, totusi, semnalul nu este atat de afectat ca si in cazul fibrei multimodale.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    5

    4. Wireless (Wi-Fi):

    Wi-Fi este numele comercial pentru tehnologiile construite pe baza standardelor de comunicaie din familia IEEE 802.11 utilizate pentru realizarea de reele locale de comunicaie (LAN) fr fir (wireless, WLAN) la viteze echivalente cu cele ale reelelor cu fir electric de tip Ethernet.

    Suportul pentru Wi-Fi este furnizat de diferite dispozitive hardware, i de aproape toate sistemele de operare moderne pentru calculatoarele personale (PC),

    rutere, telefoane mobile i cele mai avansate console de jocuri. Standardul 802.11 a fost elaborat de IEEE n anii 1990, prima versiune a lui fiind

    definitivat n 1997. Acea versiune nu mai este folosit de implementatori, versiunile mai noi i mbuntite 802.11a/b/g fiind publicate ntre 1999 i 2001. In anul 2005 s-a inceput lucrul la standardul 802.11n definitivat in anul 2009. Principalele standarde wifi:

    Limitrile standardului provin din mediul fr fir folosit, care face ca reelele IEEE 802.11 s fie mai lente dect cele cablate, de exemplu Ethernet, dar i din folosirea benzii de frecven de 2,4 GHz, mprit n 12 canale care se suprapun parial dou cte dou. Limitrile date de consumul mare de energie, precum i de reglementrile privind puterea electromagnetic emis, nu permit arii de acoperire mai mari de cteva sute de metri, mobilitatea n cadrul acestor reele fiind restrns. Cu toate acestea au aprut i unele tehnologii care permit legturi fr fir bazate pe standardul 802.11 ntre dou puncte fixe aflate la distane de ordinul sutelor de kilometri.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    6

    5. Bluetooth:

    Este un set de specificaii (un standard) pentru o reea personal (englez: personal area network, PAN), bazat pe unde radio.

    Bluetooth este o traducere n englez a cuvntului scandinav Bltand/Bltann, cum era supranumit regele viking Harald I al Danemarcei din sec. al X-lea. Harald I a unit Norvegia i Danemarca; el era renumit ca fiind foarte comunicativ i se pricepea s i fac pe oameni s comunice ntre ei.

    Specificaia Bluetooth a fost formulat pentru prima dat de Sven Mattisson i Jaap Haartsen, muncitori n oraul Lund, Suedia, la divizia de telefonie mobil a companiei Ericsson.

    La 20 mai 1998 a fost fondat gruparea Bluetooth Special Interest Group (SIG), care azi are rolul de a vinde firmelor tehnologia Bluetooth i de a urmri evoluia acestei tehnologii.

    Printr-o reea Bluetooth se poate face schimb de informaii ntre diverse aparate precum telefoane mobile, laptop-uri, calculatoare personale, imprimante, camere foto i video digitale sau console video printr-o unde radio criptate i de raz mic. Specificatii Bluetooth: 6. Infrarosu:

  • Laborator Retele de Calculatoare

    7

    Echipamente de retea 1. Network Interface Card (NIC):

    O placa de retea, adapter de retea sau placa de interfata cu reteaua este o piesa (sau un circuit electronic) care permite calculatoarelor sa se lege la o retea de calculatoare. Ea asigura accesul fizic la resursele retelei, care la randul lui permite utilizatorilor sa creeze conexiuni, sesiuni sau legaturi cu alti utilizatori si calculatoare.

    Orice placa de retea Ethernet, pentru a putea comunica in retea si a putea fi adresata la un nivel jos de comunicare, in procesul de productie are asociat (scris in memoria placii) un numar unic, care poarta denumirea de adresa MAC. De multe ori administratorii folosesc aceasta adresa fizica, in locul adresei de IP, pentru a bloca accesul unei placi la un anumit serviciu pentru utilizatori.

    Forma standard de redare a unei adrese MAC (EUI-48) se face grupand cei 48 de biti, in 6 octeti (redati utilizand notatia hexazecimala) si despartiti prin cratima (-) sau prin doua puncte (:), aranjati dupa ordinea de transmisie a lor, ca in exemplul urmator:

    01-23-45-67-89-ab sau 01:23:45:67:89:ab O alta notatie utilizata de echipamentele de retea, grupeaza octetii cate doi, avand ca

    separator, punctul (.); astfel, adresa anterioara se scrie: 0123.4567.89ab. Conceptul de placa de retea nu se rezuma doar la componenta prezenta in majoritatea

    PC-urilor ci si la acele adaptoare de retea prezente in device-urile mobile actuale (smartphone, tablete, etc.).

    2. Repeater:

    Repetorul este dispozitivul de interconectare ce functioneaza la nivel fizic. Deoarece la nivelul fizic nu exista date ci doar biti, repetorul nu este preocupat de identificarea destinatiei sau de verificarea unui cod de corectie, ci doar de semnalul electric pe care-l primeste si de regenerarea acestuia.

    Principala sa functie este aceea de a extinde suprafata acoperita de o retea locala cu un cost si o latenta foarte scazute.

    Exista repetoare pentru toate mediile de transmisie pe cupru - de la cablul coaxial de diferite impedante pana la cel torsadat dar si pentru mediile de transmisie optice si radio. 3.Bridge:

    Un bridge nu este nimic altceva decat un

    device specializat care este conectat la doua (sau mai multe) retele locale simultan. Bridge-ul stie sa preia pachete de date dintr-o retea si sa le transmita in cealalta, daca este nevoie.

    Aparent functiunile unui bridge sunt

    aceleasi cu ale unui repetor. Exista insa importante diferente:

  • Laborator Retele de Calculatoare

    8

    - atunci cand un bridge leaga doua retele locale de tipuri diferite, el face si conversii intre cele doua retele; pachetele arata altfel, si regulile de transmisiune sunt diferite;

    - un bridge nu copiaza electric informatii de pe o parte pe alta; el citeste, stocheaza si inainteaza pachetele de date (store and forward).

    - bridgeul nu copiaza orbeste pachete dintr-o parte intr-alta; daca un bridge determina ca un pachet are atat sursa cat si destinatia de aceeasi parte, atunci nu copiaza pachetul. 4. Hub-ul:

    Cea mai buna metoda de a descrie modalitatea de functionare a unui hub este prin asocierea sa cu un sinonim utilizat uneori pentru acest dispozitiv: repetor multiport.

    Asadar, hubul primeste un semnal pe la unul dintre porturile sale, ii imbunatateste calitatea si il difuzeaza pe la toate celelalte porturi. Principala limitare a retelelor Ethernet o dau coliziunile, care consta in existenta simultana pe cablu a doua semnale electrice corepunzatoare unor transmisii

    diferite. Din acest punct de vedere, introducerea huburilor nu imbunatateste foarte mult lucrurile fata de arhitectura clasica de tip magistrala, deoarece oricare doua statii conectate prin intermediul unuia sau mai multor huburi pot intra in coliziune. Acest lucru limiteaza numarul de huburi care pot fi folosite intr-o retea la 4 huburi (care sa delimiteze 5 segmente) intr-o retea de 10Mbps, respectiv la doua huburi (3 segmente) intr-o retea Fast Ethernet. De remarcat este faptul ca Hub-urile au facut posibila tranzitia de la retelele de tip Bus (cu cablu coaxial) la retelele Ethernet (cablu torsadat) avand deseori pe langa porturile Ethernet si un port Coaxial. 5. Switch-ul:

    Marea diferenta dintre un switch si un hub este ca switchul este capabil sa filtreze pachetele. Fiind un dispozitiv de nivel legatura de date, switch-ul este capabil sa "analizeze" adresa destinatie a unui pachet (este vorba despre adresa MAC, si nu despre adresa IP!), sa consulte o tabela de comutare stocata in memoria sa, si sa comute pachetul doar pe la acel port al switch-ului unde acesta considera ca se gaseste conectat calculatorul destinatie. Tabela de comutare a switch-ului nu trebuie configurata manual de catre un operator, ea fiind dinamica si auto-configurabila. Practic, comutatorul "invata" cum sunt mapate adresele Ethernet pe porturile sale, pe masura ce primeste pachete. Atunci ca nd se foloseste un switch, coliziunile sunt practic eliminate. Tipuri de Switch-uri in functie de metodele de retransmitere a datelor suportate: - Stocheaza si trimite (store and forward) - Switch-ul actioneaza ca un buffer si, in mod uzual, realizeaza o suma de control pentru fiecare cadru retransmis; - Cut-through - Switch-ul citeste doar pana la adresa hardware a cadrului, inainte de a il trimite mai departe. Nu exista detectie de erori la aceasta metoda; - Fragment free - Metoda incearca sa retina beneficiile ambelor metode prezentate anterior. Se verifica primii 64 de octeti din cadru, stocandu-se informatia legata de adresare. In acest fel, cadrul isi va atinge intotdeauna destinatia. Detectia erorilor este lasata in seama dispozitivelor terminale de la nivelele 3 si 4, de obicei fiind vorba de routere; - Comutare adaptiva (adaptive switching) - Metoda comuta automat intre cele trei metode precedente.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    9

    6. Router-ul: Un router este un dispozitiv hardware

    sau software care conecteaza doua sau mai multe retele de calculatoare bazate pe comutarea de pachete (packet switching). Functia indeplinita de routere se numeste routing(rutare).

    Diferentierea intre routere hardware si rutere software se face in functie de locul unde se ia decizia de rutare a pachetelor de date. Routerele software utilizeaza pentru decizie un modul al sistemului de operare, in timp ce routerele hardware folosesc dispozitive specializate (procesoare de tip ASIC) ce permit o viteza mai mare de comutare a pachetelor.

    Ruterele opereaza la nivelul 3 al modelului OSI. Ele folosesc deci adresele IP (de retea) ale pachetelor aflate in tranzit pentru a decide catre care anume interfata de iesire trebuie sa trimita pachetul respectiv. Decizia este luata comparand adresa calculatorului destinatie cu inregistrarile din tabela de rutare.

    Aceasta poate contine atat inregistrari statice (configurate/definite de catre administratorul retelei), cat si dinamice, aflate de la ruterele vecine prin intermediul unor protocoale de rutare. Tipuri de Routere in functie de nivelul la care opereaza: - Tipul Core: un ruter de nucleu trebuie sa asigure rutarea cu cea mai mare viteza a pachetelor, fara sa le manipuleze in niciun fel, fiind deci optimizate pentru viteza. Un asemenea ruter interconecteaza ruterele de nivel distributie din diferitele locatii ale companiei. - Tipul Distribution: Nivelul distributie asigura separatia intre nivelul acces si nivelul nucleu.

    Ruterele de nivel distributie agrega traficul de la mai multe rutere de acces, fie din aceeasi locatie, fie din locatii diferite, catre nodul central al retelei companiei. Ele asigura si comutarea pachetelor intre diferitele VLANuri ale companiei.

    Ruterele de nivel distributie sunt deseori responsabile de asigurarea calitatii serviciilor intr-o retea cu arie geografica mare (WAN), astfel incat pot avea mai multe interfete WAN, multa memorie si putere de procesare. Acest tip de rutere poate oferi acces si la anumite grupuri de servere sau chiar la unele retele externe. Daca acest lucru se intampla, ruterele trebuie incluse in politica de securitate a companiei. De aceea, sunt folosite firewalluri sau alte dispozitive de securitate. Cand firma este concentrata intr-un singur campus, este posibil ca acest nivel sa lipseasca. In acest caz, ruterele de acces, conectate la diferitele retele locale, sunt interconectate prin rutere de nucleu. - Tipul Access: Nivelul acces este punctul in care utilizatorii acceseaza reteaua.

    El ofera latime de banda divizata intre utilizatori si filtrare la nivelul 2 al stivei OSI, precum si agregarea rutelor expuse de acest nivel catre nivelurile suplimentare. Ruterele de la acest nivel sunt asemanatoare ca performante cu ruterele pentru acasa si sunt plasate la locatii de la marginea retelei, care nu au nevoie de reguli complicate de rutare

  • Laborator Retele de Calculatoare

    10

    Topologii de retea: Tipuri de topologii:

    topologii fizice - trateaza aspectul spatial si organizarea fizica a statiilor din retea si a cablurilor;

    topologii logice - se refera la modul in care se realizeaza comunicarea in retea, la modul in care datele circula intre statii.

    Topologia unei retele afecteaza direct performantele acesteia, alegerea unei topologii

    in detrimentul alteia influenteaza: tipul si caracteristicile echipamentului folosit, posibilitatile de extindere a retelei dar si modul de administrare al retelei respective. 1. Topologia Point-to-Point:

    Cea mai simpla topologie din aceasta categorie este o legatura permanenta intre oricare doua endpoint-uri. 2. Topologia de tip Bus (Magistrala):

    Este o topologie de retea in care toate nodurile retelei sunt conectate la un mediu comun de transmisie care are exact doua terminatii (terminator). Dispozitivul respectiv (terminatorul) absoarbe energia care ramine in semnal astfel prevenind reflectarea sau propagarea semnalului in directia opusa. Terminatorul are ca si caracteristica principala impedanta.

    Topologia Bus este cel mai simplu mod de a conecta mai multi clienti, insa are adesea probleme cind doi sau mai multi clienti doresc sa transmita simultan informatie. Pentru a contracara acest neajuns au fost proiectate scheme de evitare a coliziunilor de date pe magistrala comuna. Cea mai folosita metoda este cea de tip Carrier Sense Multiple Access care controleaza resursele partajate a magistralei comune.

    Carrier Sense Multiple Access (CSMA) este un protocol Media Access Control (MAC) in care fiecare nod, inainte de a transmite informatia pe magistrala comuna, testeaza prezenta altui trafic de pe mediul comun de transmisie. 3. Topologia de tip Inel:

    Topologia inel (ring) presupune ca o statie este conectata numai cu vecinii, interconexiunile formand un inel inchis in care datele se transmit unidirectional, de-a lungul inelului. Fiecare statie actioneaza ca un repetor, transmitand datele receptionate catre vecinul sau, in sensul de parcurgere a inelului.

    Standardul IEEE 802.5 a actualizat acest tip de topologie prin introducerea unui dispozitiv de interconectare de tip repetor (hub Token Ring), eliminandu-se vulnerabilitatea topologiei initiale in cazul caderii unei statii.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    11

    4. Topologie de tip Stea:

    Este tipul de topologie de retea in care fiecare din nodurile de retea este conectat la un nod central, numit hub sau switch. Toate datele care sunt transmise intre nodurile din retea sunt intai transmise in acest nod central si abia apoi sunt retransmise la unele sau la toate celelalte noduri in retea.

    Aceasta conexiune centralizata permite o conexiune permanenta chiar daca un dispozitiv de retea iese din functie. Singurul pericol este iesirea din functie a nodului central, care ar duce la pierderea legaturii cu toata reteaua.

    5. Topologie de tip Extended-Star:

    O topologie de stea extinsa contine o topologie de stea in partea centrala , pentru ca fiecare nod exterior sa devina centrul unei topologii stea.

    Avantajul oferit de aceasta topologie este acela ca limiteaza numarul dispozitivelor ce vor sa comunice cu oricare din nodurile centrale si ofera o redundanta sporita retelei. 6. Topologia de tip Arbore:

    Topologia arbore conecteaza calculatoarele stabilind o ierarhie intre elementele componente, pornind de la un calculator principal. Comunicarea intre calculatoare se face in funct ie de nivelul pe care se afla fiecare si este realizata prin conexiuni de tip punct-la-punct.

    7. Topologia de tip Mesh:

    Topologia mesh reprezinta o retea care este destinata

    transportarii datelor, instructiuniilor si serviciilor de transport voce prin nodurile de retea. Retelele mesh difera de celelalte retele prin faptul ca toate partile componente pot sa faca legatura intre ele prin sarituri ele in general nu sunt mobile. Retelele mesh au proprietatea de auto-vindecare: reteaua poate fi in stare functionala chiar daca un nod se defecteaza sau daca sunt probleme cu conexiunea. Acest concept se aplica la retelele fara fir cat si la retelele prin cablu.

    Retelele mesh fara fir (wireless) sunt cele mai folosite in zilele de azi. 8. Topologie de tip Fully Connected:

    Este un caz particular al topologiei de tip mesh, in care toate nodurile sunt complet conectate.

    9. Topologie de tip Hibrid:

    Sunt topologii compuse din doua sau mai multe din topologiile de mai sus (evident compatibile ca si interconectare).

  • Laborator Retele de Calculatoare

    12

    Tipuri de retele dupa intinderea lor geografica 1. Personal Area Network (PAN)

    Este o retea de calculatoare folosita pentru comunicarea intre un calculator si aparate multifunctionale inteligente (smart), apropiate unele de altele. Raza de actiune a retelelor PAN este aproximativ de la 6-9 metri. Retelele PAN pot fi conectate cu magistrale USB si FireWire.

    Cu ajutorul unor tehnologii ca IrDA (unde infrarosii) si Bluetooth (unde radio) se pot crea si retele de tip Wireless PAN (retele PAN fara fir). 2. Home Area Network (HAN) Este o retea de calculatoare care acopera suprafata unei locuinte (fie ea casa, apartment, etc.) si include totalitatea device-urilor care au posibilitati de interconectare, de la calculatoare personale, device-uri wireless si pana la sistemul de incalzire centralizata, sistemul de supraveghere sau instalatia de irigare a gradinii. 3. Local Area Network (LAN)

    Un LAN este o retea care acopera o zona geografica restransa, cum ar fi un birou sau o cladire. Retelele LAN curente sunt bazate pe tehnologia Ethernet.

    Retelele locale au dimensiuni reduse, in consecint timpul de transmisie poate fi prevzut cu usurint si nu exist intarzieri mari in transmiterea datelor. Astfel, administrarea retelei se simplific. 4. Campus Area Network(CAN)

    Este o retea de LAN-uri interconectate, asemanatoare cu cea de tip MAN, dar ea se extinde pe o zona geografica limitata, de exemplu a unei universitati.

    In cazul unei universitati o retea CAN poate face legatura intre diferite cladiri ale campusului: departamentele academice, biblioteca universitara, caminul studentesc. CAN este ca extindere in general mai mare decat retelele locale LAN dar mai mic decat WAN. Retelele CAN au fost create cu scopul de a facilita studentilor accesul liber la reteaua Internet si la resursele universitatii. 5. Metropolitan Area Network (MAN)

    Retelele metropolitane (MAN) sunt retele de mare extindere care de obicei impinzesc orase intregi. Aceste retele folosesc pentru legaturi cel mai des tehnologii fara fir (wireless) sau fibra optica. Reteaua MAN in cele mai frecvente cazuri este proprietatea unui singur operator (companie), dar reteaua este folosita de catre mai multe persoane si organizatii. Retelele MAN mai pot fi detinute si conduse ca utilitati publice. 6. Wide Area Network (WAN)

    WAN desemneaza tipul de retele de transport de date care acopera zone geografice mari si foarte mari (de ex. de la un oras la altul, de la o tara la alta, de la un continent la altul), si folosesc de multe ori facilitatile de transmisiuni de date de la transportori publici (ca de ex. companiile de telefonie). Tehnologiile WAN functioneaza in general la nivelele inferioare ale modelului de referinta OSI: physical layer, data link layer si network layer.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    13

    7. Global Area Network (GAN)

    Specificatiile retelei globale (GAN) au fost in curs de dezvoltare de catre multe grupuri de specialisti. In general, reteaua globala GAN defineste un model de asigurare a comunicatiilor mobile intre un numar arbitrar de retele WLAN, zone de acoperire prin satelit, etc. In proiectul IEEE 802.20, IEEE a stabilit standardele pentru reteaua terestra GAN, valabile cu incepere din iunie 2008. 8. Storage Area Network (SAN)

    Intr-o retea de tip SAN este facilitata partajarea echipamentelor de stocare de inalta scalabilitate, performana i disponibilitate cu discuri magnetice, cu benzi magnetice sau bazate pe alte tehnologii de stocare. De asemenea, sistemul SAN faciliteaza implementarea soluiilor de recuperare in caz de dezastru i de continuitate operaionala, de care marile companii nu se pot dispensa. 9. Virtual Private Network (VPN)

    VPN este o tehnologie de comunicatii sigura, folosita de obicei in cadrul unei companii, organizatii sau al mai multor companii, dar bazata pe o retea publica si de aceea nu foarte sigura. Tehnologia VPN este conceputa tocmai pentru a crea intr-o retea publica o subretea de confidentialitate aproape la fel de inalta ca intr-o retea privata adevarata la care sunt legati numai utilizatori autorizati.

    Datele TCP/IP ale unui calculator Adresa IP: vezi definitia mai jos; Subnet Mask: se utilizeaza pentru identificarea partii din adresa care este network prefix si a partii rezervate pentru host number. Acest lucru este realizat printr-un AND (si logic) intre adresa IP si masca de retea;

    Adresa Gateway: asigura posibilitatea comunicarii in afara reelei proprii un loc unde sa fie trimise datele (de obicei router-ul), a carui sarcina in continuare este de a gasi calea catre destinaia finala; Server DNS: (Domain Name System) este un sistem distribuit de pastrare si interogare a unor date arbitrare intr-o structura ierarhica. Cea mai cunoscuta aplicatie a DNS este gestionarea domeniilor in Internet (atribuie un nume de domeniu unui IP).

  • Laborator Retele de Calculatoare

    14

    Adrese IP (Standard-ul IPv4)

    Adresa IP a fost standardizata ca fiind o valoare de 32 biti unica pentru fiecare sistem conectat la Internet, exprimata prin 4 grupuri a cate 8 biti, constituita din 2 parti, prima este adresa de retea (network number sau network prefix) iar a doua este adresa gazdei (host number). Aceasta modalitate de prezentare prezinta 2 niveluri de ierarhie.

    |network prefix|host number| +-----------adresa IP------------+

    Adresa IP poate fi reprezentata atat in binar cat si in zecimal. Notatia zecimala a fost

    introdusa pentru o citire si scriere mai usoara a adreselor IP. Cele patru grupuri sunt separate prin cate un punct. binar 01110111.01101100.01011111.00010111 zecimal 119 .108 .95 .23

    Pentru a putea adresa retele de diferite dimensiuni adresele au fost impartite in 3 clase principale: A, B si C. Clasele D si E au o utilizare speciala. Clasa A are primul bit 0 si adresa de retea de 8 biti. Subnet Mask 255.0.0.0

    Sunt 126 de astfel de retele (din cele 128 fiind excluse 0.0.0.0 si 127.0.0.0). Utilizare: retele foarte mari, mereu impartite in subclase.

    |0------------|host number| +---8biti---+

    127.0.0.1 este loopback-ul adresei Internet Protocol (IP) numit si localhost. Adresa este utilizata pentru a stabili o conexiune IP la aceeasi sistem sau calculatorul este utilizat de catre utilizatorul final. Clasa B are primii biti 10 si adresa de retea de 16 biti. Subnet Mask 255.255.0.0 Sunt maximum 16.384 de astfel de retele. Utilizare: retele mari, impartite in subclase.

    |10------------|host number| +---16biti---+

    Clasa C are primii biti 110 si adresa de retea de 24 biti. Subnet Mask 255.255.255.0 Sunt maximum 2.097.152 de astfel de retele. Utilizare: retele mici, cea mai comuna clasa.

    |110----------|host number| +---24biti---+

    Clasa D are primii biti 1110 si adresa de retea de 32 biti. Subnet Mask 255.255.255.255 Sunt maximum 268.435.456 de astfel de retele. Utilizare: adresa de grup multicasting, nu are host-uri. Clasa E este rezervata pentru scopuri experimentale.

  • Laborator Retele de Calculatoare

    15

    Clasa Prefix Primii biti Interval adrese Retele/Clasa Hosturi/Clasa

    A /8 0xxx 0.0.0.0-127.255.255.255 128 16.777.214 B /16 10xx 128.0.0.0-191.255.255.255 16.384 65.534 C /24 110x 192.0.0.0-223.255.255.255 2.097.152 254 D /32 1110 224.0.0.0-239.255.255.255 268.435.456 0 E nedefinit 1111 240.0.0.0-255.255.255.255 nedefinit nedefinit

    CIDR (Classless InterDomain Routing): se refera la modul de reprezentare a adreselor IP in tabela de rutare si la modul de trimitere a mesajelor de actualizare. In notatia CIDR, adresa IP este retinuta intotdeauna impreuna cu masca de retea. De exemplu, o adresa IP de tipul 192.168.2.1, cu masca 255.255.255.0, ar fi scrisa in notatia CIDR ca 192.168.2.1/24, deoarece primii 24 de biti din adresa IP indica subreteaua. Adrese private

    Dispozitivele neconectate la Internet nu au nevoie de o adresa IP unica. Pentru aceste dispozitive au fost standardizate adresele private. Aceste adrese nu sunt unice la nivelul Internetului si de aceea nu sunt rutate de dispozitivele de nivel 3. Au fost definite trei intervale rezervate pentru adresare privata:

    - pentru clasa A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 - pentru clasa B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 - pentru clasa C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255

    Nu este obligatoriu ca fiecare bloc de adrese sa fie alocat unei singure retele. De obicei,

    administratorul de retea va imparti un bloc in subretele; de exemplu, multe rutere pentru uz personal folosesc subreteaua 192.168.0.0 - 192.168.0.255 (192.168.0.0/24). Adrese IP rezervate: primul host number contine numai caracterul 0 si impreuna cu network prefix compune adresa retelei (base network), iar ultimul contine numai caracterul 1 si compune adresa broadcast (broadcast address).

    |network prefix|000...000| - adresa de baza a retelei |network prefix|111...111| - adresa broadcast a retelei

  • Laborator Retele de Calculatoare

    16

    Subnetting (impartirea in subretele) Bitul setat pe unu dintr-o masca de retea spune ca bitul corespondentdin adresa IP este o componenta a adresei de retea. Urmatoarea masca de retea in format binar:

    11111111.11111111.11111111.11000000 ne spune ca doi biti au fost "imprumutati" dintr-o adresa de clasa C si numarul total de biti din partea de retea a adresei este 26. Cu alte cuvinte am separat adresa de clasa C in 4 subretele, fiecare dintre ele putand avea 64 de gazde. Numarul de subretele este egal cu 2^(numarul de biti luati din adresa IP), iar numarul de gazde cu 2^(numarul de biti zero ai gazdelor).

    Prima subretea din reteaua 192.168.0.0 se situeaza intre .0-.63, a doua intre .64-.127, a treia in intervalul .128-.191 si a patra intre .192 si .255.

    Reprezentarea /xx pentru subretele este mai obisnuita pentru dispozitivele de retea gen routere, sistemele de operare lucrand cu adrese zecimale.

    /26 spune ca 26 de biti sunt folositi pentru adresa de retea, in reprezentare zecimala echivalentul este 255.255.255.192.

    Impartirea retelelor in subretele nu afecteaza performanta si nici nu creeaza un subnivel in retea! Prima adresa dintr-o (sub)retea este adresa (sub)retelei, iar ultima este adresa de broadcast.