Introducere retele de calculatoare

Situatie

Sistem de interconectare a mai multor sisteme de calculRetea de calculatoare

analogie placă de bază – rețea de calculatoare
comunicație
magistrale (PCI, AGP, USB)
medii de transmisie (cabluri electrice, fibră optică)
conexiune
chipset-uri (northbridge, southbridge)
dispozitive de interconectare (plăci de rețea, switch-uri, rutere)

De ce retele de calculatoare?

Echipamente de retea

două tipuri
medii de transmisie
dispozitive de rețea Ø mediu de transmisie
materiale de suport pentru transmiterea semnalului
asigură conectivitatea între dispozitivele de rețea
cablu de cupru, aer, fibră optică Ø dispozitive de rețea
echipamente care prelucreză în mod activ informațiile
recepție, analiză, prelucrare, retransmitere
hub, switch, ruter, acces point, placă de rețea

Dispozitive de retea

placă de rețea
network card, network adapter, NIC (Network Interface Controller)
permite comunicația între sisteme de calcul
switch
interconectarea sistemelor de calcul (topologie stea)
comutarea pachetelor pe baza adresei MAC
ruter
interconectarea mai multor rețele de calculatoare (LAN)
folosit în Internet
dirijarea pachetelor pe baza adresei IP

Interfata de retea

network interface
punct de comunicație cu o rețea de calculatoare
o placă de rețea – o interfață pentru fiecare placă de rețea
un port al unui dispozitiv de rețea – o interfață pentru fiecare port
abstractizare în sistemul de operare
configurarea unei plăci de rețea – “configurarea unei interfețe”
eth0, eth1
denumirile uzuale ale interfețelor plăcilor de rețea Ethernet pe un sistem Unix/Linux

Interfete de retea virtuale

lo, interfață de loopback
referă stația curentă
pentru testare
interfețe folosite în virtualizare
vmnet8
0
venet0
interfețe pentru tunelare
tun Ø tap

Protocol

necesar pentru comunicația între două entități
un set de reguli care guvernează modul în care două dispozitive schimbă informații într-o rețea
exemple:
întâlnirea între un CEO al unei companii americane și unul al unei companii japoneze
forma în care se va realiza salutul
limbajul folosit
etapele întâlnirii
transmiterea unui mesaj de poștă electronică (e-mail)
structura informației transmise/recepționate
modul de adresare
mesajele transmise în rețea se numesc pachete

Stivade protocoale

abstractizarea lucrului cu rețeaua
protocolul de nivel inferior oferă servicii celui de de nivel superior
stiva TCP/IP – stiva de protocoale utilizată în Internet
IP este protocolul esențial de la nivelul Rețea
TCP este protocolul esențial de la nivelul Transport

Adresa MAC

Media Acces Control
tipul de adresă folosit de nivelul Acces la Mediu
scrisă pe placa de rețea (ROM)
se mai numește și adresă hardware sau adresă fizică Ø Are 48 de biți.
Câți octeți?
exemplu: 00-02-44-56-6C-41 (reprezentare hexazecimală)
asociată în mod unic unei plăci de rețea
o placă de rețea nou creată are asociată o nouă adresă MAC
poate fi, însă, în general, modificată (configurație BIOS)
tip de adresare plată; asemenea seriilor de bancnote

Adresa MAC–continuare

Windows

C:\Documents and Settings\Alin> ipconfig /all

[…]

Ethernet adapter Midgard:

Media State . . . . . . . : Media disconnected

Description . . . . . . . : SURECOM EP-320X-R 100/10/M PCI

Adapter

Physical Address. . . . . : 00-02-44-56-6C-41

alin@anaconda:~$ /sbin/ifconfig eth0 eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:07:E9:92:BC:D9 […]

Tipuri de adresare

adresare plată
se iau la rând numerele, seriile pentru un dispozitiv, cupon etc.
seriile de bancnote, de bilete de autobuz, adresele MAC
nu se pierd adrese, se iau la rând Ø adresare ierarhică
ierarhizare care permite localizarea unui dispozitiv/cupon într-o regiune
numerele de telefon, codurile poștale, adresele IP
căutare rapidă

Adresa IP

tipul de adresare folosit de protocolul IP
IP (Internet Protocol) – protocolul fundamental de nivel Rețea
o adresă IP este un șir de 32 de biți (4 octeți)
se preferă scrierea ei în formatul cu puncte (dot-decimal notation)
11000000 10101000 00000000 00000001
192 . 168 . 0 . 1
adresare ierarhică
permite împărțirea Internetului în rețele
se identifică mult mai ușor o stație (după adresa IP)

DNS

în Internet se folosec nume
site-uri (www.debian.org, inf.ucv.ro, mail.google.com)
adrese de e-mail (student@gmail.com)
nu se folosesc (decât rar) adrese IP (141.85.224.18)
se realizează o asociere/mapare între nume și adresă IP
procesul este transparent utilizatorului
transparența este asigurată de DNS – Domain Name System
translatarea numelor în adrese IP
se introduce numele
se “transformă” numele în adresă IP
se identifică și se interoghează stația asociată

DNS –continuare

http://xmodulo.com/2014/03/how-dns-works.html

DNS –continuare

/etc/resolv.conf

alin@asgard:~$ cat /etc/resolv.conf search inf.ucv.ro nameserver 193.231.40.146

Verificare funcționare DNS

alin@asgard:~$ host inf.ucv.ro inf.ucv.ro has address 193.231.40.1 inf.ucv.ro mail is handled by 5 mail.inf.ucv.ro.

alin@asgard:~$ host www.debian.org www.debian.org has address 194.109.137.218 www.debian.org mail is handled by 10 dummy.debian.org.

Retele in adresarea IP

adresarea IP este un tip de adresare ierarhică
două părți pentru adresa IP
o parte identifică (sub)rețeaua
altă parte ce identifică stația din (sub)rețea Ø Cum se identifică fiecare parte?
masca de subrețea
subrețea = rețea (diferențe de rațiuni istorice) Ø Exemplu de mască de subrețea:

11111111 11111111 00000000 00000000

255 . 255 . 0 . 0

Masca de (sub)retea

condiția de continuitate (continuitatea biților activi – biți 1) Ø două formate de reprezentare
zecimal: 255.255.0.0
prefixat: /16
adresa de subrețea identifică rețeaua în care se află o stație
fie stația cu adresa IP 192.168.0.1 și masca de subrețea 255.255.0.0 (/16)
se spune că stația are adresa 192.168.0.1/16 sau că are adresa

192.168.0.1 cu masca de subrețea 255.255.0.0

adresa de subrețea – ȘI logic (ȘI pe biți) între adresa IP și masca de subrețea

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

11111111 11111111 00000000 00000000 – 255.255.0.0

11000000 10101000 00000000 00000000 – 192.168.0.0

adresa de subrețea este 192.168.0.0/16

AdresaIP; mascade retea

Windows

C:\Documents and Settings\Administrator> ipconfig

Ethernet adapter Local Area Connection 2:

Connection-specific DNS Suffix . : inf.ucv.ro

IP Address. . . . . . . . . . . . : 193.231.40.146

Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Default Gateway . . . . . . . . . : 193.231.40.1

Linux

alin@anaconda:~$ /sbin/ifconfig eth0 eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:07:E9:92:BC:D9

inet addr:193.231.40.146 Bcast:193.231.40.255 Mask:255.255.255.0 inet6 addr: fe80::207:e9ff:fe92:bcd9/64 Scope:Link

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:11587781 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:14491124 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:4656058 (4.4 MiB) TX bytes:2630550975 (2.4 GiB)

Adresa IP; masca de retea –continuare

Configurare pe Windows

Configurare pe Linux

anaconda: # ifconfig eth0 192.168.0.1 netmask 255.255.0.0

Verificarea conectivitatii

Windows

alin@asgard:~$ ping -c 4 193.231.40.1

PING 193.231.40.1 (193.231.40.1) 56(84) bytes of data.

64 bytes from 193.231.40.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.205 ms

64 bytes from 193.231.40.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.189 ms

64 bytes from 193.231.40.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.181 ms

64 bytes from 193.231.40.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.189 ms

— 193.231.40.1 ping statistics —

4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 2997ms rtt min/avg/max/mdev = 0.181/0.191/0.205/0.008 ms alin@asgard:~$ ping -c 1 193.231.40.101

PING 193.231.40.101 (193.231.40.101) 56(84) bytes of data.

From 193.231.40.139 icmp_seq=1 Destination Host Unreachable

— 193.231.40.101 ping statistics —

1 packets transmitted, 0 received, +1 errors, 100% packet loss, time 0ms

Exercitii

Care este adresa de subrețea a rețelei în care se află stația 192.168.0.1 cu masca de rețea 255.255.255.0 (/24)?
Care din următoarele stații nu se află în rețeaua 192.168.0.0/24?
168.0.32 192.168.0.64 192.168.0.1 192.168.1.0
Care este adresa de subrețea a rețelei în care se află stația 132.80.44.5/20?
Care este adresa de subrețea a rețelei în care se află stația

47.242.12.14/29?

Internetul

totalitatea rețelelor interconectate de pe planetă
conectarea unei stații la Internet
prezența acelei stații într-o rețea care face parte din Internet
o stație dintr-o rețea conectată la celelalte rețele
gateway
ruterul care realizează conexiunea unui rețele cu stații (LAN) la restul rețelelor
are, în general, două interfețe de rețea
una pentru conexiunea cu rețeaua locală
alta pentru conexiunea cu Internetul

Configurarea retelei

se precizează trei componente
adresa IP (+ masca de rețea)
adresa gateway-ului
serverul de DNS
două criterii de clasificare a configurării
după persistența configurației
configurare persistentă
configurare temporară
după modul de precizare a parametrilor
statică (manuală)
dinamică (automată) (DHCP – Dynamic Host Configuration

Protocol)

Configurare temporara

statică

# ifconfig eth0 192.168.0.10 netmask 255.255.255.0

# route add default gw 192.168.0.1

dinamică (DHCP)

dhclient eth0

Configurare permanenta

Cum se realizează o configurare permanentă?
în cadrul unui fișier
/etc/network/interfaces pe sistemele Debian-based

Configurare dinamică

iface eth0 inet dhcp

Configurare statică

iface eth0 inet static address 192.168.0.10 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255 gateway 192.168.0.1

Activare și dezactivare configurare persistentă

# ifup eth0

# ifdown eth0

Computer Networks

Andrew S. Tanenbaum
ediția a 5-a, 2010
privire de ansamblu a rețelelor de calculatoare

(întreaga stivă)

stil degajat de prezentare, ușor de înțeles
folosită ca suport pentru multe cursuri de rețelistică

Jon Postel

unul din principalii contribuitori la dezvoltarea Internetului
editorul RFC (Request for

Comments) – protocolul IP, circa

200 RFC-uri

director al IANA (Internet

Assigned Numbers Authority)

administrator al domeniului .us din DNS

Cisco

Cisco Systems, Inc.
fondată în 1984
San Francisco (de unde și numele și sigla)
echipamente de rețea
produse pentru uz în Internet și pentru “home users”
program de certificări (CCNA, CCNP, CCIE)
Cisco Networking Academy

Cuvinte cheie

rețea de calculatoare
conectare
topologie de rețea
mediu de transmisie
adresă MAC
ipconfig, ifconfig
switch, ruter
interfață de rețea
protocol
stivă de protocoale
DNS
adresă IP
mască de subrețea
adresă de subrețea
Internet
ifconfig
gateway
route
static/dinamic Ø temporar/persistent
/etc/network/interfaces

Solutie

Tip solutie

Permanent

Follow Us