RETELE DE CALCULATOARE si INTERNET

CURS 1 - INTRODUCERE

Ce este o retea ?

Colectie de calculatoare si alte dispozitive hardware interconectate fizic sau logic, utilizand hardware si software specializat, in scopul de a permite schinb de informatii si cooperare.

Evolutie:

Sneaker"-net

Retele formate din calculatoare mari - mainframe si terminale la distanta (interconectare utilizatori, partajare calculator mainframe)

PC-uri individuale (independente)

Retele de PC-uri si alte calculatoare (independenta si flexibilitatea PC-urilor, combinata cu conectivitate si posibilitatea de partajare a resurselor)

AVANTAJELE RETELELOR (bazat pe principalele caracteristici: conectivitate si partajare):

Conectivitate si comunicatie: workgroup-uri LAN-uri WAN (ex. E-mail)

Partajarea datelor - usor si rapid; aplicatii care se bazeaza pe posibilitatea de acces a mai multor utilizatori la aceleasi date (baze de date); intranet; extranet

Partajarea dispozitivelor harware (scumpe)

Acces la Internet - utilizarea retelei Internet

Partajarea accesului la Internet - o singura conexiune de mare viteza

Securitatea si managementul datelor - gestiune mai eficienta a datelor concentrate pe server; back-up pe baza de program prestabilit; posibilitatea de implementare la nivel central a unor masuri de securitate (informatii critice)

Cresterea performantei unor aplicatii, prin distribuirea sarcinilor de calcul pe calculatoarele retelei

DISTRACTIE - jocuri on-line, muzica, distractie

DEZAVANTAJELE (COSTURILE) RETELELOR

Costul hardware-ului de retea, a software-ului si costul proiectarii si instalarii zeci mii $

Costul managementului hardware-ului de retea, a software-ului si a administrarii retelei

Partajare nedorita - virusii, alaturi de datele utile se raspandesc usor in retele. Gestiunea acestei probleme costuri importante date de timp consumat si efort administrativ

Comportament nedorit sau ilegal - consum abuziv de resurse ale organizatiei, distractii ce reduc productivitatea, descarcarea de materiale ilegale sau ilicite, pirateria software necesitatea unor politici fermesi monitorizare cresc costurile managementului retelei

Securitatea datelor - problema importanta: datele critice sunt expuse riscului, probleme asociate cu hackerii, accesul neautorizat si chiar sabotajul costurile asigurarii securitatii (hardware, software si administrativ)

CARACTERISTICILE FUNDAMENTALE ALE RETELELOR

Tipuri diferite de retele, tehnologii utilizate, protocoale de retea

Nivele de retea, modele si arhitecturi

1.1. Nivele de retea

Procesul de comunicare in retea este foarte complex - implica cooperarea intre elementele hardware si software, posibilitatea transferului controlului informatiei si datelor.

Abordarea logica consta in divizarea setului de functiuni ale procesului complex in componente modulare (fiecare raspunzand de indeplinirea unei anumite functiuni) si definirea interfetelor dintre aceste componente.

Tehnologiile de retea se impart in nivele (layer).

Nivelele sunt asezate conceptual intr-o stiva verticala.

Nivelele inferioare - functini concrete (exemplu: semnalele hardware si comunicatia la nivel coborat) furnizeaza servicii nivelelor superioare - implementeaza functini mai abstracte (exemplu: aplicatii utilizator)

Avantajele impartirii pe nivele:

Fiecare dispozitiv hardware sau program poate fi specializat pentru functiunea nivelului respectiv

Posibilitatea de combinare in diferite feluri a modulelor corespunzatoare nivelelor

1.2. MODELE DE RETEA

Unul din avantajele impartirii pe nivele: posibilitatea interoperarii intre tehnologii definite de diverse grupuri (cu conditia ca toti sa accepte modul de definire si utilizare al nivelelor) instrumentul uzual: modelul de retea.

Modelul de retea acceptat la ora actuala: Modelul OSI (Open System Interconnection Reference Model), bazat pe sapte nivele.

1.3. Arhitecturi de retea

Arhitectura de retea - concept care reprezinta un set de reguli ce descriu functiunile unui anumit nivel, hardware-ul de retea si software-ul ce constituie respectivul nivel.

Are forma unei specificatii sau standard.

Scopul: implementarea functinilor asociate unui anumit set de nivele ale modelului de referinta OSI (formal sau informal).

Exemplu: TCP/IP - "protocolul Internetului" , de fapt suita de protocoale TCP/IP - set complex de tehnologii ce cuprind mai multe nivele ale modelului de referinta OSI.

TCP - nivel 4

IP - nivel 3

TCP utilizeaza serviciile oferite de IP si furnizeaza servicii nivelelor superioare

Pentru TCP/IP a fost dezvoltata o arhitectura speciala si un al doilea model - modelul TCP/IP

PROTOCOALE DE RETEA

2.1. Definitii

Definirea unui limbaj si a unui set de reguli si proceduri, care permit dispozitivelor si sistemelor sa comunice

Protocolul asigura ca toate dispozitivele retelei sau inter-retelei au convenit asupra modului cum trebuie executate anumite actiuni, in cadrul procesului global de comunicare ofera o modalitate de comunicare eficienta intre doua dispozitive de retea.

In contextul modelului OSI: protocolul reprezinta un set de reguli ce guverneaza comunicatia intre entitatile de pe acelasi nivel al modelului.

Exemplu: protocolul TCP raspunde de comunicatia pe nivelul 4 (Transport) al modelului OSI.

Alta definitie pentru protocol de retea: set de reguli, algoritmi, mesaje si alte mecanisme , care permit software-ului si hardware-ului din dispozitivele de retea sa comunice eficient

Alti termeni folositi:

Suita  (stiva) de protocoale = set de protocoale

Exemple: TCP/IP , care adesea este denumit protocol, desi cuprinde o multitudine de protocoale, ce functioneaza pe nivele diferite ale modelului OSI

PPP (Point-To-Point Protocol) - suita de protocoale sau protocol cu mai multe subprotocoale

Microsoft Windows Protocols - reprezinta software-ul de retea Microsoft Windows (suita de protocoale)

2.2. Protocoale orientate pe conexiune si protocoale fara conexiune

Diferentierea tehnologiilor de retea se poate face in functie de metoda utilizata pentru pentru determinarea caii intre dispozitivele care comunica (pe care circula informatia).

Exista doua abordari:

calea poate fi setata in prealabil

datele pot fi trimise ca elemente individuale de date pe cai variabile

a.) Comutarea circuitelor (Circuit switching)

Calea, denumita circuit, se seteaza intre dispozitivele care comunica inainte de a transmite datele si se mentine pe durata intregii comunicatii. Chiar daca potential exista mai multe cai posibile, numai o singura cale este utilizata pentru un dialog dat.

Circuit: - fix

creat pe baza de necesitate

Exemplu: sistemul de telefonie

- stabileste o cale intre doua noduri (gazde de retea)

-mentine calea pe toata durata conexiunii intre aceste doua gazde.

Cand se stabileste calea de conexiune, aceasta se va mentine pe intreaga durata a sesiunii de comunicatii.

Comutarea circuitelor nu este neaparat eficienta pentru transmiterea datelor, dar este eficienta si necesara in aplicatii de tipul streaming audio sau video, prezentari live.

b.) Comutarea pachetelor (Packet switching)

Datele sunt fragmentate in pachete de dimensiune mai mica denumite pachete si trimise in retea.

-Fiecare pachet poate utiliza propria cale catre destinatie

-fiecare pachet poate sa circule independent prin retea.

Pentru a ajunge la destinatie fiecare pachet a luat alta cale indiferent de calea pe care au urmat-o celelalte pachete , iar la destinatie este refacut mesajul initial, care va fi procesat de aplicatii. Calea este formata dintr-o serie de routere (noduri), care faciliteaza comunicarea intre punctele A si B.

Daca un pachet se pierde sau este aruncat pe drum, exista posibilitatea retransmiterii pachetului.

c.) Comutarea mesajelor (Message switching)

-store & forward

-stabileste conexiunea numai atat cat trebuie transmise datele.

-utilizata in principal pentru sistemele e-mail.

E-mail-ul este pastrat pe 2-3 servere de mail pana cand ajunge la destinatie.

Se transmit in momentul cand calea este disponibila si apoi conexiunea se intrerupe, pana cand conexiunea urmatoare devine disponibila.

Care metoda este mai buna ?

In functie de situatie !!!

Unul dintre considerentele in alegerea metodei de comutare: faptul daca mediul de retea este partajat (cum e cazul retelelor) sau nu.

Protocoalele orientate pe conexiune cer existenta unei conexiuni logice stabilite inainte de a transfera datele

Exemplu: TCP

Protocoalele fara conexiune nu stabilesc o conexiune inainte de a transfera datele. Dispozitivul care are de transmis, pur si simplu transmite.

Exemplu: UDP

Relatia intre orientarea pe conexiune si circuite

pentru stabilirea unui circuit , dispozitivele care comunica trebuie sa fie conectate

Protocoalele orientate pe conexiune nu sunt insa bazate exclusiv pe comutarea circuitelor !!!