Servicii internet.Reţele internet

 INTRODUCERE ÎN REȚELE

Introducere în rețele

In prezent vechiul model al unui singur calculator (mainframe) care serveste problemele de calcul ale unui sistem a fost inlocuit cu un model in care munca este facuta de un numar mare de calculatoare, care sunt utilizate separat, dar interconectate. Prin cooperarea intre calculatoare se pot realiza o multitudine de activitati:

- transferul unui fisier de la un calculator la altul;

- se poate accesa o baza de date existenta pe un alt calculator;

- se pot transmite mesaje;

- se pot utiliza resursele hardware (imprimante, scannere, plottere, etc.) si software ale unui alt calculator.

- Toate aceste calculatoare legate intre ele alcatuiesc o retea.

Ce se asteapta de la retelele de calculatoare?

O retea de calculatoare ofera o serie de avantaje. Realizarea ei este in stransa legatura si cu costurile. Din acest 959b18j motiv trebuiesc analizate si mai atent asteptarile legate de retele.

Urmatoarele motive sunt pro-retele:

- Comunicarea

- Cresterea eficientei in transferurile de date

- Scaderea costurilor in functionare

- Protejarea simpla si eficienta a datelor

- Asigurarea disponibilitatii

- Optimizarea supraincarcarii calculatorului

- Optimizarea intretinerii

Comunicare

Retelele folosesc la schimbul de informatii, la comunicare. Intr-o retea inchisa a unei firme se publica noutati la care are acces tot personalul indreptatit. Introducerea E-mail-ului ofera posibilitatea unei comunicari rapide si ieftine.

Cresterea eficientei in transferurile de date

Nu demult daca mai multe persoane lucrau la aceiasi tema se folosea transferul datelor prin intermediul dischetelor. Azi datele pot fi copiate de la un calculator la altul prin intermediul retelei. Ca alternativa datele pot fi de asemenea stocate central iar participantii pot obtine accesul la date.

In general se vorbeste despre o legatura de date. Asta inseamna de exemplu acessul la baze de date centrale al fiecarei statii legate si este scopul principal al oricarei retele.

Pot exista si baze de date distribuite, stocate pe diferite calculatoare, dar care pot fi legate astfel incat fiecarui utilizator sa-i apara ca o baza mare de date.

Eficienta retelei depinde de conceptia introducerii datelor. Cautarea si stocarea datelor trebuie sa urmeze o logica, care sa poate fi inteleasa de utilizator.

Definitie: Reteaua de calculatoare reprezinta un ansamblu de echipamente de calcul (calculatoare, regulatoare, senzori/traductoare, elemente de executie, etc.) raspandite geografic, interconectate prin intermediul unor medii de comunicatie, asigurandu-se in acest fel utilizarea in comun de catre un numar mare de utilizatori a tuturor resurselor fizice (hardware), logice (software si aplicatii de baza) si informationale (baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare conectate.

O alta definitie: prin retea de calculatoare intelegem o colectie de calculatoare autonome interconectate intre ele. Se spune despre doua calculatoare ca sunt interconectate daca sunt capabile sa schimbe informatii intre ele.

O alta notiune utilizata este lucrul in retea care reprezinta conceptul de conectare a unor calculatoare care partajeaza resurse. Resursele pot fi:

- date (baze de date);

- aplicatii (orice program: Word, un program de gestiune a stocurilor, etc.);

- periferice (elemente de automatizare, imprimante, scannere, etc.).

Tipuri de retele

In functie de criteriul de clasificare care se are in vedere exista mai multe tipuri de retele de calculatoare. Criteriile cele mai des utilizate in clasificarea retelelor (rezulta din definitia retelelor) sunt:

Dupa tehnologia de transmisie:

- retele cu difuzare (broadcast);

- retele punct - la - punct;

Dupa scara la care opereaza reteaua (distanta);

- retele locale LAN;

- retele metropolitane MAN;

- retele de arie intinsa WAN;

- Internet-ul; (GAN= Global Area Network)

Dupa topologie:

- retele tip magistrala (bus);

- retele tip stea (star);

- retele tip inel (ring);

- retele combinate.;

Dupa tipul sistemului de operare utilizat:

- retele peer-to-peer;

- retele bazate pe server.

Dupa tipul mediului de transmisie a semnalelor:

- retele prin medii ghidate (cablu ciaxial, perechi de fire rasucite, fibra optica)

- retele prin medii neghidate (transmitere in infrarosu, unde radio, microunde)

Dupa tipul utilizatorilor

- private (de uz industrial, militar, civil)

- publice

Dupa tipul accesului la mediu

- Ethernet

- token ring

- token bus

- arcnet

- etc.

TiPOLOGIA ȘI ARHITECTURA REȚELELOR

In functie de criteriul de clasificare care se are in vedere exista mai multe tipuri de retele de calculatoare. Criteriile cele mai des utilizate in clasificarea retelelor (rezulta din definitia retelelor) sunt:

Dupa tehnologia de transmisie:

- retele cu difuzare (broadcast);

- retele punct - la - punct;

Dupa scara la care opereaza reteaua (distanta);

- retele locale LAN;

- retele metropolitane MAN;

- retele de arie intinsa WAN;

- Internet-ul; (GAN= Global Area Network)

Dupa topologie:

- retele tip magistrala (bus);

- retele tip stea (star);

- retele tip inel (ring);

- retele combinate.;

Dupa tipul sistemului de operare utilizat:

- retele peer-to-peer;

- retele bazate pe server.

Dupa tipul mediului de transmisie a semnalelor:

- retele prin medii ghidate (cablu ciaxial, perechi de fire rasucite, fibra optica)

- retele prin medii neghidate (transmitere in infrarosu, unde radio, microunde)

Dupa tipul utilizatorilor

- private (de uz industrial, militar, civil)

- publice

Dupa tipul accesului la mediu

- Ethernet

- token ring

- token bus

- arcnet

- etc.

In continuare vor fi enumerate principalele caracteristici ale unora din tipurile de retele.

Retele cu difuzare (broadcast) sunt acele retele care au un singur canal de comunicatie care este partajat (este accesibil) de toate calculatoarele din retea.

Mesajul (numit pachet) poate fi adresat unui singur calculator, tuturor calculatoarelor din retea (acest mod de operare se numeste difuzare) sau la un subset de calculatoare (acest mod de operare se numeste trimitere multipla). Acest mod transmitere este caracteristic retelelor LAN.

Retele punct la punct sunt acele retele care dispun de numeroase conexiuni intre perechi de calculatoare individuale. Pentru a ajunge de la calculatorul sursa la calculatorul destinatie, un pachet s-ar putea sa fie nevoit sa treaca prin unul sau mai multe calculatoare intermediare. Deseori sunt posibile trasee multiple, de diferite lungimi, etc.

In general retelele mai mici (locale) tind sa utilizeze difuzarea, in timp ce retelele mai mari sunt de obicei punct - la - punct.

Retele LAN - Local Area Network - sunt in general retele private localizate intr-o singura camera, cladire sau intr-un campus de cel mult cativa kilometri. Aceste retele sunt caracterizate prin:

- marime: LAN - urile au in general dimensiuni mici iar timpul de transmisie este limitat si cunoscut dinainte;

- tehnologia de transmisie consta dintr-un singur cablu la care sunt conectate toate calculatoarele (de aici vine numele de difuzare). Aceste retele functioneaza la viteze cuprinse intre 10 si 1000 Mb/s. LAN - urile mai pot functiona si la viteze mai mari, de pana la zeci de Gb/s. In general aceste viteze de transmisie se masoara in megabiti/secunda Mb/s si nu in megabytes/secunda (MB/s);

- topologie: LAN - urile pot utiliza diferite topologii: magistrala, inel, etc. In figura 1 sunt reprezentate doua astfel de retele: cu topologie magistrala si inel.

Retele MAN - Metropolitan Area Network - reprezinta o extensie a retelelor LAN si utilizeaza in mod normal tehnologii similare cu acestea. Aceste retele pot fi atat private cat si publice. O retea MAN contine numai un cablu sau doua, fara sa contina elemente de comutare care dirijeaza pachetele pe una dintre cele cateva posibile linii de iesire. Un aspect important al acestui tip de retea este prezenta unui mediu de difuzare la care sunt atasate toate calculatoarele. Aceste retele functioneaza, in general, la nivel de oras.

Retele WAN - Wide Area Network - sunt acele retele care acopera o arie geografica intinsa - deseori o tara sau un continent intreg. In aceasta retea calculatoarele se numesc gazde (in literatura de specialitate se mai utilizeaza si urmatorii termeni: host si sistem final). Gazdele sunt conectate intre ele printr-o subretea de comunicatie, numita pe scurt subretea. Sarcina subretelei este sa transmita mesajele de la gazda la gazda.

Subreteaua este formata din:

- linii de transmisie, numite circuite, canale sau trunchiuri, care au rolul de a transporta bitii intre calculatoare;

- elemente de comutare, calculatoare specializate, folosite pentru a conecta doua sau mai multe linii de transmisie. Nu exista o terminologie standard pentru denumirea acestor elemente de comutare; astfel putem intalni diferiti termeni pentru desemnarea acestora ca: noduri de comutare a pachetelor, sisteme intermediare, comutatoare de date. Termenul generic pentru aceste calculatoare de comutare este router. Fiecare calculator este in general conectat (face parte) la un LAN in care exista un router, prin intermediul caruia se face legatura intre doua retele diferite.

Al treilea criteriu de clasificare a retelelor este dupa topologie.

La instalarea unei retele, problema principala este alegerea topologiei optime si a componentelor adecvate pentru realizare.

Prin topologie se intelege dispunerea fizica in teren a calculatoarelor, cablurilor si a celorlalte componente care alcatuiesc reteaua, deci se refera la configuratia spatiala a retelei, la modul de interconectare si ordinea existenta intre componentele retelei.

Atunci cand se alege topologia unei retele un criteriu foarte important care se are in vedere este cel al performantei retelei. De asemenea, topologia unei retele implica o serie de conditii: tipul cablului utilizat, traseul cablului, etc. Topologia unei retele poate determina si modul de comunicare a calculatoarelor in retea. Topologii diferite implica metode de comunicatie diferite, iar toate aceste aspecte au o mare influenta in retea. In domeniul retelelor locale sunt posibile mai multe topologii, din care doar trei sunt larg raspandite: linie, inel si stea.

Topologia magistrala - bus sau liniara - este cea mai simpla si mai uzuala metoda de conectare a calculatoarelor in retea. Printre cele mai importante caracteristici amintim:

- consta dintr-un singur cablu, numit trunchi care conecteaza toate calculatoarele din retea pe o singura linie;

- comunicatia pe magistrala presupune intelegerea urmatoarelor concepte:

- transmisia semnalului: la un moment dat numai un singur calculator poate transmite mesaje;

- reflectarea semnalului;

- terminatorul, utilizat pentru a opri reflectarea semnalului;

- este o topologie pasiva, adica calculatoarele nu actioneaza pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul;

- daca un calculator se defecteaza, el nu afecteaza restul retelei, cu conditia ca placa de retea a calculatorului respectiv sa nu fie defecta;

- cablul din aceasta topologie poate fi prelungit prin una din urmatoarele metode:

- o componenta numita conector tubular (BNC);

- un dispozitiv numit repetor utilizat pentru a conecta doua cabluri; el mai are si rolul de a amplifica semnalul inainte de a-l transmite mai departe;

- informatiile emise de un calculator sunt receptionate de toate celelalte calculatoare;

- facilitati de reconfigurare (toate calculatoarele conectate au drepturi egale);

- costul redus al suportului si al dispozitivelor de cuplare

Cea mai cunoscuta topologie bus este Ethernet.

Topologia stea - star - atunci cand se utilizeaza aceasta topologie toate calculatoarele sunt conectate la un nod central care joaca un rol particular in functionarea retelei. Orice comunicatie intre doua calculatoare va trece prin acest nod central, care se comporta ca un comutator fata de ansamblul retelei. Printre caracteristicile mai importante amintim:

- calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o componenta centrala numita concentrator (hub - Host Unit Broadcast);

- calculatoarele nu pot comunica direct intre ele ci numai prin intermediul concentratorului;

- aceste retele ofera resurse si administratie centralizate;

- retelele mari necesita o lungime de cablu mare;

- daca nodul central (hub- ul) se defecteaza, cade intreaga retea;

- daca un calculator sau cablul care il conecteaza la hub se defecteaza, numai calculatorul respectiv este in imposibilitatea de a transmite sau receptiona date in retea;

- poate utiliza in mare parte cablajul telefonic vechi existent intr-o societate;

- transferul informatiei se face punct la punct dar, cu ultimele tipuri de comutatoare, este posibil si un transfer multipunct.

Topologia inel - ring - intr-o astfel de configuratie toate calculatoarele sunt legate succesiv intre ele, doua cate doua, ultimul calculator fiind conectat cu primul.

Dintre caracteristicile mai importante enumeram:

- conecteaza calculatoarele printr-un cablul in forma de bucla (nu exista capete libere);

- este o topologie activa - este acea topologie in care calculatoarele regenereaza semnalul si transfera datele in retea -, fiecare calculator functioneaza ca un repetor, amplificand semnalul si transmitandu-l mai departe; iar daca ii este destinat il copiaza;

- mesajul transmis de catre calculatorul sursa este retras din bucla de catre acelasi calculator atunci cand ii va reveni dupa parcurgerea buclei;

- defectarea unui calculator afecteaza intreaga retea;

- transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing).

Cea mai cunoscuta topologie inel este Token - ring de la IBM.

In afara acestor topologii standard exista si alte variante, dintre care cele mai uzuale sunt:

- topologia magistrala-stea: exista mai multe retele cu topologie stea, conectate prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistrala. Daca un calculator se defecteaza, acest lucru nu va afecta buna functionare a retelei, dar daca se defecteaza un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile sa mai comunice cu restul retelei (figura 7);

- topologia inel-stea: este asemanatoare topologiei magistrala - stea. Deosebirea consta in modul de conectare a concentratoarelor: in topologia magistrala - stea ele sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistrala, iar in topologia inel - stea sunt conectate printr-un concentrator principal (figura 8).

Retelele peer-to-peer (de la egal la egal) sunt acele retele in care partajarea resurselor nu este facuta de catre un singur calculator, ci toate aceste resurse sunt puse la comun de catre calculatoarele din retea. Aceste retele au anumite caracteristici:

- numarul maxim de calculatoare care pot fi conectate este de 10 calculatoare la un workgroup;

- implica costuri mici, si de aceea sunt des utilizate de catre firmele mici;

- se utilizeaza atunci cand zona este restransa, securitatea datelor nu este o problema, organizatia nu are o crestere in viitorul apropiat;

- toate calculatoarele sunt egale; este si client si server, neexistand un administrator responsabil pentru intreaga retea;

Retele bazate pe server (client / server) sunt acele retele care au in componenta un server specializat: de fisiere si de tiparire; de aplicatii; de posta; de fax; de comunicatii. Printre avantajele retelelor bazate pe server amintim:

- partajarea resurselor;

- securitate;

- salvarea de siguranta a datelor;

- redundanta;

- numar de utilizatori.

 REȚEAUA INTERNET

Scurt istoric al retelei Internet

Istoria Internetului, desi sub acest nume va aparea mult mai tarziu, incepe in 1966 odata cu crearea Agentiei pentru Proiecte de Cercetare Avansata (ARPA). Obiectivul agentiei era crearea unei retele de comanda a trupelor SUA, care sa poata ramane operationala chiar si in cazul unui atac nuclear (de unde se vede ca multe lucruri bune apar din ratiuni militare). Reteaua a fost denumita ARPAnet si a fost operationala in 1969, cand lega 4 calculatoare din laboratoarele unor universitati. Agentia ARPA a finantat proiecte de cercetare in domeniul retelelor ale universitatilor americane, pe baza carora s-a dezvoltat reteaua. Realizarea "practica" a retelei a fost incredintata firmei BBN (constructia subretelei de comunicatie). S-a hotarat ca subreteaua sa aiba ca router-e minicalculatoare IMP Honeywell DDP-316 special modificate (memorie de 12 KB, cuvant de 16 biti, fara discuri mobile considerate nesigure), conectate prin linii telefonice de 56 Kbps inchiriate de la diverse firme de telefoane. Fiecare nod al retelei era format dintr-un calculator gazda si un IMP (Interface Message Processors) aflate in aceeasi incapere. Pentru a spori siguranta comunicarii, fiecare IMP era conectat cu alte doua. Initial, ARPAnet a functionat experimental prin conectarea a patru universitati, iar in cativa ani s-a extins pe intreg teritoriul SUA. In 1983, ARPAnet a fost divizata in doua sisteme distincte: MILNET (retea destinata operatiunilor militare) si ARPAnet.

Reteaua ARPAnet a aratat cercetatorilor cat este de utila comunicarea rapida intre echipele de cercetatori aflate in diverse orase ale SUA si s-a dorit conectarea cat mai multor universitati. Procedura de conectare era restrictiva deoarece reteaua ARPAnet era finantata de ARPA (adica, pe scurt, de Pentagon). La sfarsitul anilor '70, din initiativa Fundatiei Nationale de Stiinta (NSF), a demarat proiectul de conectare a universitatilor care nu aveau contract de colaborare cu ARPA. Initial au fost oferite servicii de posta electronica. In 1986 a fost creata o subretea care conecta sase centre de supercalculatoare din sase orase americane, fiecare supercalculator conectat fiind legat de un minicalculator LSI-11 (FUZZBALL), numit si "fratele mai mic". Fuzzball-urile au format subreteaua la care au fost conectate, in timp, 20 de retele regionale. Reteaua a fost denumita NSFNET.

La mijlocul anilor '80, retelele ARPAnet si NSFNET au "fuzionat" si, odata cu marirea exponentiala a numarului cererilor de conectare, lumea a inceput sa perceapa colectia de retele ca fiind o uriasa conexiune de retele. Putem spune ca este momentul nasterii retelei Internet. Aceasta cuprindea, in 1990, 3000 de retele si 200 000 gazde pentru a ajunge astazi la cateva zeci de mii de LAN-uri si milioane de gazde. Expansiunea spectaculoasa a retelei a inceput in 1992, dupa ridicarea interdictiei de a desfasura activitati comerciale pe Internet si odata cu aparitia WWW. Una dintre activitatile profitabile este aceea de furnizor Internet (Internet provider= firma care ofera servicii de conectare la Internet.

---

3.2 Structura retelei Internet

In aceasta sectiune vom incerca sa aruncam o privire asupra structurii retelei Internet si sa lamurim anumiti termeni care apar foarte des, toata lumea ii foloseste dar mult prea putini stiu cu exactitate ce inseamna (desi nimeni n-ar recunoaste...). Fiindca Internetul este un conglomerat de retele, va fi util sa ne familiarizam si cu tipurile principale de retele locale conectate la Internet.

Dupa cum aminteam mai demult, o retea WAN este compusa dintr-o multime de noduri conectate prin intermediul unui mediu de comunicatie (cabluri coaxiale, cabluri torsadate, fibra optica, radio, satelit). Intr-un nod nu se afla neaparat un calculator gazda (host-sistem final), ci se poate amplasa un echipament periferic (display, imprimanta...) sau un controler de comunicatie (numit si nod de comutaresau ROUTER ). Gazdele sunt conectate printr-o subretea de comunicatie , a carei sarcina este sa transporte datele intre host-uri. In majoritatea retelelor WAN, subreteaua de comunicatie este formata din doua componente distincte:

• liniile de transmisie ( circuite / canale )- transporta bitii de date intre masini;
• elemente de comutare - echipamente folosite pentru a conecta doua sau mai multe linii de transmisie;

Daca va mai amintiti, primele trei nivele ale modelului arhitectural OSI formau subreteaua de comunicatie, iar in modelul TCP/IP acest rol era indeplinit de nivelul gazda-retea si nivelul internet. Datele ce trebuiesc transmise sunt divizate in "bucati" mai mici numite pachete. Cand un pachet este transmis de la un router la altul, prin intermediul unuia sau mai multor routere intermediare, pachetul este primit de fiecare router intermediar, este retinut acolo pina la eliberarea liniei cerute si apoi este retransmis mai departe. O subretea care functioneaza pa acest principiu se numeste subretea cu comutare de pachete sau subretea punct-la-punct sau subretea memoreaza si transmite . In figura de mai jos puteti vedea un fragment dintr-o retea WAN, fiind pusa in evidenta o parte a subretelei de comunicatie.

Topologia de interconectare a routerelor este una dintre cele amintite in sectiunile precedente (stea, arborem inel, neregulata...). Topologia retelelor WAN este de obicei neregulata, in timp ce topologia unei retele LAN este una simetrica.

Retele locale si interconectarea mai multor retele LAN

Pentru conectarea fizica intre calculatoare s-a folosit la inceput topologia de magistrala, la care pe segmentul de mediu fizic (cablu coaxial gros, de culoare galbena- comparat de multe ori cu un furtun pentru udat gradina), se puteau conecta pana la 29 de echipamente pe o lungime de maxim 500 m. Conectarea echipamentelor se facea prin intermediul unui dispozitiv numit transceiver . Nu se mai realizeaza astazi asemenea retele, topologia de magistrala avand un cablu coaxial subtire, iar conexiunile fiind facute prin mufe T. Este vorba despre LAN-uri Ethernet.
Numele Ethernet este legat de ipoteza vehiculata mult timp de oamenii de stiinta, potrivit careia intre corpurile ceresti se afla zone "umplute" de un "gaz" misterios numit eter. Creatorul Ethernetului si-a imaginat o retea in care nu este important unde se afla calculatoarele ci faptul ca acestea pot comunica fara restrictii si a ales, metaforic vorbind, eterul ca mediu de comunicatie.

Reteaua Ethernet a fost dezvoltata de Robert Metcalfe in 1973, pe vremea cand era angajat al companiei Xerox si a evoluat continuu, devenind cel mai popular tip de retea locala. Primele retele Ethernet au fost cele cu cablu coaxial gros si legatura prin transceivere, numite Thick Ethernet . Astazi se foloseste cablul coaxial subtire cu conexiuni T (Thin Ethernet), cablu torsadat sau fibra optica (Twisted Pair Ethernet, Fast Ethernet). Conexiunea cu mufe T are avantajul eliminarii transceiverului, mufa conectandu-se direct la placa de retea,"coada" T-ului, cablul continuind prin extremitatile T-ului catre calculatorul urmator.
Cea mai populara versiune Ethernet avea o viteza de transmisie a datelor de 10 Mb /s (Mb=mega bit pe secunda), iar Fast Ethernet de 100Mb/s. Se lucreaza astazi pentru realizarea unor retele cu viteza de transfer mai mare de 1000 Mb/s, numele vehiculat pentru acestea fiind Gigabit Ethernet.

Celelalte topologii, inel (ring) si stea (star sau hub) sunt mai putin raspandite la noi. Topologia de inel a fost utilizata de IBM pentru tipul de retea Token Ring , folosita astazi doar pentru conectari rapide la mare distanta cu fibra optica. Topologia stea s-a folosit in retelele Arcnet unde conectarile erau facute la un hub, in stea, fiind posibile si conexiuni intre hub-uri. Hub-ul este un dispozitiv in care intra un singur cablu si care are mai multe iesiri. (De exemplu, intr-un hub intra cablul ce pleaca de la server iar cablurile care ies conecteaza calculatoare sau alte hub-uri).

Retelele locale, indiferent de tipul lor, stabilesc o limita maxima a numarului echipamentelor ce se pot conecta la retea. Atunci cand este nevoie de conectarea mai multor calculatoare decat permite tipul de retea utilizat sau atunci cand avem mai multe retele locale, eventual de tipuri diferite, pe care dorim sa le conectam exista doua solutii: repetoarele si podurile. Un repetor (REPEATER ) este un amplificator electric, care preia semnalul dintr-o parte si il trece in cealalta parte marind puterea acestuia (semnalul se pierde daca nu este amplificat). Repetorul nu poate fi folosit decat pentru legarea a doua retele de acelasi tip, iar folosirea unui numar mare de repetoare duce la scaderea vitezei de transmisie a datelor.
Atunci cand dorim sa conectam doua retele, mai ales daca sunt de tipuri diferite, vom utiliza un pod (BRIDGE ). Acesta este conectat la doua sau mai multe retele locale, simultan. Podul stie sa preia pachetele de date dintr-o retea si sa le transmita in cealalta, realizand si anumite conversii ale pachetelor (pachetul de date ce "trece pe pod" va trebui "inteles" de calculatoarele din reteaua destinatie, deci vor trebui facute conversiile de structura; fiecare tip de retea foloseste pachete diferite ca structura, deci, de exemplu, un pachet Ethernet nu va fi "inteles" de o retea Token Ring. Se spune ca un pod "vorbeste" un protocol diferit la fiecare capat (regulile de transmisie a datelor sunt diferite de la o retea la alta). Podul nu copiaza un pachet dintr-o parte in alta decat daca destinatia sa se afla in alta retea decat calculatorul care l-a expediat, prevenind aglomerarea inutila a retelei. Exista si poduri care au un algoritm care le permite sa invete cand sa preia un pachet si cand nu (algoritm de invatare). In finalul discutiei despre poduri, voi preciza ca podul nu este altceva decat un calculator specializat si nu cine stie ce echipament misterios.

Nivelul retea si nivelul transport in Internet

Un lucru deosebit de important care trebuie precizat este acela ca Internetul nu conecteaza calculatoare ci retele. Daca mai punem la socoteal si faptul ca retelele au tipuri diferite, ne dam seama cat de importanta este stabilirea unor protocoale de comunicatie care sa permita conectarea fara probleme a diverselor tipuri de retele si echipamente. La nivelul retea, Internetul poate fi vazut ca o colectie de subretele sau sisteme autonome interconectate. Nu exista o structura reala precisa dar se pot pune in evidenta cateva segmente principale ("coloane vertebrale")(vezi figura de mai jos). 

Coloanele vertebrale sunt construite din linii de mare capacitate si routere rapide, la care se conecteaza retelele regionale (de nivel mediu). Retelele regionale conecteaza LAN-uri din institutii, firme si ale furnizorilor de servicii Internet.

Liantul care tine Internetul la un loc este protocolul de nivel retea IP, special conceput pentru interconectarea retelelor. Sarcina sa este aceea de a oferi o cale de a transporta pachetele de date de la sursa la destinatie, fara a tine seama daca masinile expeditor si receptor ( SENDER si RECEIVER ) sunt de acelasi tip sau daca se afla in aceeasi retea ori mai sunt retele intre ele.
Comunicatia in Internet functioneaza astfel:

• nivelul transport preia fluxul de date si il sparge in pachete cu lungimea teoretica de maxim 64kb (practic 1500 bytes)
• fiecare pachet este transmis separat, putand fi fragmentat din nou pe drum
• pachetele ajunse la destinatie sunt reasamblate pentru a obtine datele originale
• datele reasamblate sunt pasate nivelului transport, care le insereaza in sirul de intrare al procesului receptor

Un pachet IP este compus dintr-un antet cu informatii de control si o parte de date, unde sunt stocate datele ce sunt transmise.
Antetul pachetului contine, printre altele, informatii despre:

• versiunea protocolului care a creat pachetul
• lungimea antetului
• lungimea zonei de date
• tipul derviciului dorit (fiabilitate si viteza)
• timpul de viata al pachetului: este un contor care numara cate salturi a facut pachetul (salt=trecerea dintr-un nod in altul), valoarea maxima fiind 255. Cand un pachet are valoarea contorului 0 (adica a petrecut cam mult timp pe drum), acesta este distrus iar hostul sursa este avertizat de pierderea datelor. Protocolul care se ocupa de acest lucru este ICMP (Internet Control Message Protocol), un alt protocol al familiei TCP/IP.
• ce protocol de transport trebuie sa preia pachetul
• adresa sursei
• adresa destinatiei
• cat de secreta este informatia

Sa consideram cazul in care un host din reteaua A doreste sa transmita date unui host din reteaua B, dupa cum se vede in figura 4. Datele sunt transmise routerului A, care le trimite mai departe (salt) prin reteaua regionala la care este conectata reteaua locala, trece printr-o multime de routere intermediare din coloana vertebrala a SUA si Europei, ajunge in reteaua nationala si apoi in reteaua B, de unde vor fi dirijate catre hostul destinatie. Lucrurile par simple la prima vedere dar problemele care apar in transmiterea datelor de la sursa la destinatie sunt deosebit de complexe. Drumul ales de pachet de la sursa la destinatie se numeste ruta (route), iar operatia de alegere a unui drum dintre drumurile posibile la un moment dat se numeste rutare (routing). Nivelul retea trebuie sa aleaga drumul cel mai potrivit pentru fiecare pachet, astfel incat ruta sa fie cat mai ieftina si sa nu se produca aglomerari ale unor sectoare din retea (congestii). Sunt folositi diversi algoritmi pentru alegerea rutei optime, cum ar fi algoritmul lui Dijkstra (vedeti la ce sunt bune cunostintele despre grafuri ?) sau algoritmi ce se bazeaza pe anumite tabele actualizate dinamic (tabele de rutare).

Nu am luat inca in discutie un lucru foarte important: pentru a putea realiza transmisia datelor este nevoie sa identificam in mod unic fiecare gazda conectata in retea. Aceasta adresa va fi utilizata pentru localizarea gazdelor in Internet. O adresa IP este formata din patru numere intregi intre 0..255, despartite prin punct. De exemplu, adresa noastra este 192.168.1.1 . O adresa IP este formata dintr-un identificator al retelei (net ID) si un identificator (numar) de masina (host ID). Toate calculatoarele dintr-o anumita retea vor avea acelasi net ID
Adresele IP se pot clasifica in mai multe clase:

• Clasa A: net ID de 8 biti, host ID de 24 biti
• Clasa B: net ID de 16 biti, host ID de 16 biti
• Clasa C: net ID de 24 biti, host ID de 8 biti

Formatul A permite adresarea a 126 retele cu 16 milioane de gazde fiecare (valoarea primului octet nu poate depasi 127). Formatul B permite adresarea a 16383 de retele cu pana la 65000 gazde fiecare si 16000 subretele (primul octet ia valori intre 128 si 191). Formatul C adreseaza aproximativ 2 milioane de retele LAN cu pana la 255 gazde fiecare. Primul octet ia valori intre 192 si 222. Valorile de la 223 pana la 255 sunt rezervate pentru utilizari ulterioare.

Spatiul de nume in Internet (DNS)

Programele utilizate in mod curent se refera rareori la sistemele gazda, cutii postale si alte resurse prin adresa lor binara (IP), in locul acesteia fiind folosite siruri de caractere de forma:

nume_masina_gazda.subdomeniu1.subdomeniu2...subdomeniu_n.domeniu

 

Folosirea unor siruri de caractere in locul adreselor binare duce la utilizarea usoara a adreselor, fiind mult mai usor de retinut decat niste numere care nu spun mare lucru utilizatorilor obisnuiti. Va fi necesar un mecanism care sa permita convertirea unei adrese din format ASCII in format IP, singurul format recunoscut in retea. De exemplu, reteaua ARPANET avea un site ce continea un fisier text numit host.txt, care cuprindea toate sistemele gazda si adresele lor. Conversia intre adrese era realizata pe baza acestui fisier, insa aceasta modalitate este rezonabila doar intr-o retea ce contine cateva sute de masini gazda. In cazul Internetului s-a adoptat o alta solutie, numita DNS (Domain Name System- Sistemul Numelor de Domenii).

Internetul este divizat in cateva sute de zone de nivel superior, numite domenii, fiecare domeniu cuprinzand subdomenii sau/si sisteme gazda, rezultand o reprezentare arborescenta a DNS. Domeniile de pe nivelul unu al arborelui sunt de doua categorii:

1. generice:
   • com -comercial
   • edu -institutii de educatie
   • gov -guvernul SUA
   • mil -armata SUA
   • int -organizatii internationale
   • org -organizatii nonprofit
2. de tari : fiecare tara are alocat un domeniu ( ro -Romania)

Fiecare adresa este data de drumul parcurs in arbore de la masina respectiva si pana in radacina arborelui, componentele fiind separate prin punct. Componentele numelor pot avea maxim 64 de caractere, iar intregul nume nu poate depasi 255 de caractere. Fiecare domeniu controleaza cum sunt alocate adresele in subdomeniile sale. Pentru a creea un subdomeniu (sa zicem ca am dori sa facem inca o retea, separata de cea pe care o avem) se cere permisiunea domeniului in care va fi inclus subdomeniul, astfel fiind evitate conflictele de nume. Fiecare domeniu primeste un anumit numar de adrese care pot fi alocate subdomeniilor sale.

DNS consta intr-o schema ierarhica (arborescenta) de nume de domenii si dintr-un sistem de baze de date distribuite pentru implementarea schemei de nume. Spatiul de nume DNS este impartit in mai multe zone disjuncte, fiecare zona continand o parte a arborelul de adrese precum si numele serverelor care pastreaza informatiile referitoare la acea zona. O zona poate avea un server de nume (server DNS) primar, care preia informatiile dintr-un fisier de pe discul propriu, si mai multe servere de nume secundare, care iau informatia de pe discul serverului primar. Pentru mai multa siguranta, unele servere DNS sunt plasate in afara zonei pe care o administreaza.
Structura arborescenta a DNS permite utilizarea de domenii cu acelasi nume. Pentru a se stabili corespondenta intre nume si adresa IP se procedeaza astfel:

• programul de aplicatie apeleaza o precedura de biblioteca (resolver), transferandu-i ca parametru numele de domeniu
• resolver-ul trimite un pachet UDP la serverul local DNS, care cauta numele si returneaza adresa IP asociata acestuia
• avand adresa IP, programul apelant poate stabili o conexiune TCP cu destinatia.

SERVICII INTERNET

Aplicaţii Internet

În geneal, ceea ce este pe larg numit „Internet”, reprezintă, de fapt, doar o parte a Internetului, ca de exemplu World-Wide Web, Usenet sau poşta electronică. Toate acestea sunt, în esenţă, aplicaţii sau servicii rulate pe Internet, aşa cum un procesor de text este o aplicaţie. Cele mai multe din aceste servicii sunt disponibile şi în alte sisteme de calculatoare, altele decât Internetul, aşa cum un procesor de text pentru PC poate apărea în versiunea pentru Apple Mac. Există multe sisteme de e-mail. Majoritatea pot fi conectate la Internet, dar unele pot fi deliberat ţinute închise, din motive de securitate sau de intimitate, aşa  cum unele companii folosesc propriile reţele private de telefoane.

1. Comunicare

a) Posta electronica (e-mail) prin care se pot transmite si primi mesaje

E-mail-ul sau posta electronica reprezinta cea mai utilizata si populara aplicatie a Internetului. Ea permite utilizatorilor sa comunice si sa transmita informatii altor utilizatori indiferent de localizarea geografica si de fusul orar la o viteza remarcabila, astfel incit un e-mail poate ajunge  pe cealalta parte a globului in citeva minute si chiar mai putin ! Prin e-mail se pot transmite orice tip de date (text, sunet, grafica, video) .

O adresa de e-mail va arata intotdeauna de forma nume_utilizator@adresa_calculator. De obicei numele de utilizator se poate alege, insa adresa calculatorului este data de serverul unde se gaseste casuta postala . Cele 2 parti ale adresei sunt despartite prin simbolul @ (se citeste at -la). Prima parte contine identificatorul utilizatorului dupa cum este el inregistrat pe calculatorul unde este creata casuta postala , iar a doua parte (cea de dupa @) reprezinta informatiile de identificare in Internet a calculatorului unde se afla casuta postala. De exemplu adresa ion_ion@univ.ro inseamna casuta postala  a utilizatorului Ion Ion aflata pe calculatorul univ.ro

b)Liste de discutii care permit participarea la discutii si schimburi de informatii in grupuri profesionale

Listele de discutii (mailing lists) reprezinta o forma de comunicare a informatiilor intre persoane din ce in ce mai populara . O astfel de lista contine adresele de e-mail ale unor utilizatori . Un mesaj primit pe adresa listei este difuzat automat tuturor membrilor listei.

Datorita faptului ca cea mai mare parte a utilizatorilor Internet folosesc cu preponderenta e-mail-ul, si datorita costurillor de conectare la Internet, a rezultat necesitatea de organizare a unor grupuri de discutii intre aceste milioane de utilizatori, grupuri care sa se bazeze pe o distributie selectiva a e-mailurilor. Astfel un utilizator se poate abona (de obicei gratuit) la una din listele de discutii din domeniul care îl intereseaza , urmând să primeasca zilnic (sau saptaminal - dupa cum decide) zeci de scrisori pe tema respectiva care reprezinta discutiile din grup . Aceste scrisori pot fi citite, se pot pastra sau sa li se raspunda pe adresa privata ori pe adresa grupului continandu-se astfel discutia .

Majoritatea listelor de discutii gratuite permit abonarea si dezabonarea la lista respectiva prin trimiterea unui simplu e-mail gol (adica fara sa aiba ceva scris la subiect sau in corpul mesajului) la o adresa specifica.

c) Grupuri de stiri care permit consultarea sau participarea in grupuri de stiri publice

Grupurile de stiri (grupuri de discutii sau forumuri de discutii) reprezinta largi sisteme de comunicare prin care persoane avand diverse preocupari si pasiuni schimba informatii , discuta pe baza unor teme de interes general sau particular sau pun diferite intrebari.Majoritatea grupurilor de discutii sunt distribuite in mari retele de calculatoare si sunt cunoscute sub numele generic de UseNet , ceea ce inseamna o prescurtare a cuvintelor Users Network (Reteaua utilizatorilor) . In prezent exista peste 40,000 de astfel de grupuri iar numarul lor este in continua crestere.Acest numar mare se explica prin faptul ca tematica abordata este foarte diversa cuprinzand atat teme de cultura generala cat si subiecte foarte specifice , accesibile numai unui numar restrans de utilizatori specializati. Forumul unui grup de discutii se poate asemana cu un avizier electronic in care unii participanti pun intrebari iar altii raspund sau fac diverse comentarii la articolul initial . Toate aceste intrebari si raspunsuri formeaza un fir de discutii (thread). Orice membru al unui grup de discutii poate citi mesajele trimise de alti membri sau poate adauga propriile sale opinii printr-un nou mesaj transmis celorlalti . Pe parcurs , odata cu cresterea numarului de abonati , va creste si numarul de mesaje legate intre ele printr-un subiect comun .

d)Chat-ul care permite comunicarea on-line a 2 sau mai multi utilizatori

Este vorba de o “camera” virtuala in care intra utilizatori din toate partile lumii si discuta despre un anumit subiect (care este de obicei fie numele “camerei” (camera se numeste “canal” in argou) fie enuntat intr-un mesaj text ce apare in camera in momentul in care intrati).

Pentru a face chat, aveti nevoie de:

-un client de chat (un program cu care sa va conectati la server);

-adresa serverului la care vreti sa va conectati.

Unul dintre cei mai folositi clienti de chat este programul mIRC creat de Khalad Mardam-Bey. Acesta se gaseste pe majoritatea CD-urilor de la revistele despre computere sau pe internet la adresa :www.mirc.com. Alti clienti de chat sunt: CheetahChat de la www.Yahoo.com, ICQ Chat(incorporat in pachetul ICQ) si altele. Oricum, nici unul nu cunoaste o raspandire foarte mare.

Atentie ! Securitatea !

Pentru a nu primi virusi, este bine ca atunci cand primiti un fisier (apare o caseta de dialog numita DCC Send care va intreaba daca acceptati fisierul) sa acceptati doar daca persoana respectiva este de incredere, si e foarte indicat sa folositi un antivirus performant. Un alt lucru important este sa nu furnizati adresa dumneavoastra reala tuturor persoanelor cu care comunicati pe net, exista posibilitatea intamplarii unor accidente, sau sa va treziti cu facturi de platit la produse pe care nici nu le-ati comandat.

De asemenea, nu acceptati nici o invitatie de a va intalni undeva. Cateva crime din SUA s-au petrecut exact din aceasta cauza.

Prescurtari uzuale

Majoritatea folosesc prescurtari pentru a tasta mai rapid. Iata o scurta lista (in ordinea aparitiei probabile) :

sal, sal re > salut

d c > de ce

draq > dracu’

a/s/l, asl > age/sex/location. Adica dvs. trebuie sa le precizati

gtg > got to go (tre’ sa plec)

LOL > laughing out loud

BTW > by the way

Semne ce exprima emotii

 > smiley. Semn ca rade sau semn de fericire

:x > pupici

;)  > face cu ochiul

:P > Scoate limba

 e suparat(a)

)) sau =)) rade in gura mare

2. Informare prin accesul la distanta si la surse de informatii

a) World Wide Web (WWW - sau mai pe scurt web-ul)

World Wide Web (cunoscut si sub numele de WWW,W3,sau simplu Web) a facut ca accesul pe Internet la o informatie pentru o persoana obisnuita sa fie mult mai usor.WWW-ul este serviciul Internet care s-a dezvoltat cel mai mult in ultimii ani(si care este si cel mai utilizat). Pe Web poti gasi informatii privitoare la o reteta culinara sau cum sa-ti faci o bomba termonucleara, practic toate cunostintele omenirii sint adunate acolo.

World Wide Web (sau mai pe scurt spus WWW sau Web-ul) reflecta prin numele sau trasaturile sale esentiale :

-destinat cautarii informatiei in intregul Internet (world wide = in lumea intreaga)

-foloseste hypertextul pentru organizarea informatiei ceea ce face ca aceasta sa apara ca o pânză de păianjen (web) si care permite navigarea cu usurinta de la o pagina la alta

Hypertextul reprezinta o metoda de organizarea a informatiei in care anumite cuvinte, marcate , sunt legate de alte documente care contin informatii aditionale despre ele. Hypermedia permite realizarea de legaturi similare la grafice, imagini, animatie, etc. Selectionarea unui astfel de cuvint (sau imagine) va avea ca efect afisarea documentului legat de cuvintul respectiv.

 

Dar de fapt ce este WWW-ul?

Strict vorbind WWW-ul este un sistem pentru accesul la hypertext pe Internet .Este facut din documente,imagine,sunete si link-uri catre alte documente sau servere .Un document Web poate contine si linkuri catre alte servicii cum ar fi FTP,Gopher,Archie,Telnet,etc.Un mod mai bun de a privi Internetul este sa-l vezi interactiv,sa aiba o interfata grafica,sa fie usor de folosit. Poti afla informatii despre ultimile cercetari in domeniul inteligentei artificiale sau sa citesti ziarul preferat.Mai mult chiar,pentru a accesa aceste informatii nu trebuie sa stii comenzi sau coduri speciale,doar un simplu click pentru a accesa informatia respectiva.

Cum a aparut WWW-ul?

A aparut in 1989 ca initiativa a CERN (European Laboratory for Particle Physics).Tim Berners-Lee a propus un protocol care sa fie folosit pentru distribuirea informatiilor in domeniul fizicii pe Internet,protocol ce va fi adoptat si de alte organizatii.

Principalele browsere existente pe piata sunt :

Internet Explorer (gratuit)

Firefox (gratuit)

Opera  (shareware)

Fiecare pagina web este identificata printr-o adresa unica, care se mai numeste si URL (Uniform Resource Locator). Aceasta va fi de forma protocol://(www).gazda.nume_de_domeniu. Ea poate fi urmata in anumite cazuri de nume de fisiere.

Protocolul este de obicei http (Hypertext Protocol) insa el poate fi si FTP (File Transfer Protocol) ori Telnet sau alte mai putin gasite.

Particula www poate fi gasita in cadrul unor pagini, dar ea poate si sa lipseasca.

Gazda reprezinta numele calculatorului si poate fi format din mai multe cuvinte cu punct intre ele.

Nume de domeniu reprezinta o prescurtare din 2, 3 sau 4 litere. Cu ceva timp in urma existau doar 6 nume de domenii generale (TLD - Top Level Domains) - com, org. net, gov, edu, mil; mai apoi introducandu-se si altele noi - de tipul .pro, .info, nume de domenii pentru fiecare tara (ccTLD's - country codes Top Level Domains) ca .ro pentru Romania, .fr pentru Franta, .ca pentru Canada, .uk pentru Marea, si nume de domenii continenale .eu pentru Europa, .us pentru America, .au pentru Australia

b)FTP (File Transfer Protocol)care permite transmiterea si primirea de informatii la si de la distanta

FTP este acronimul pentru File Transfer Protocol (Protocolul de Transfer al Fisierelor) si este cea mai folosita metoda pentru transferul fisierelor , indiferent de tipul si dimensiunea acestora, de la un computer la altul, prin intermediul Internetului.

La ce foloseste FTP ?

Odata ce v-ati conectat prin FTP , puteti sa primiti sau sa transmiteti fisiere. Daca va intereseaza anumite fisiere de pe serverul gazda puteti alege optiunea download pentru a le putea transfera intr-un anumit director de pe calculatorul propriu. Daca vreti sa transferati fisiere din calculatorul dvs. pe server trebuie sa faceti upload, selectand bineinteles directorul in care se gasesc fisierele. Fisierele sunt apoi copiate dintr-un director in altul. Procedura este asemanatoare cu copierea unor fisiere dintr-un director in altul, pe un calculator. In acest caz unul din directoare se gaseste pe un calculator in Romania iar altul in SUA sau Japonia, de exemplu.

In concluzie , FTP se foloseste atunci cand :

-se transfera (upload) pentru prima data fisierele unui sit la o gazda web

-se inlocuieste un fisier sau o imagine

-se incarca (download) fisiere de pe un alt computer

-se permite accesul unei alte persoane pentru a incarca un fisier dintr-un anumit sit

Ce software este necesar ?

Pentru a va putea conecta la un server FTP aveti nevoie de un program special, numit si client FTP care sa poata lucra cu acest protocol. Un exemplu este programul FTP incorporat in Windows 95. Exista insa si clienti FTP cu o interfata grafica mai prietenoasa si care inglobeaza noile tehnologii , fapt ceea ce duce la imbunatatirea performantelor si cresterea functionalitatii acestora. De obicei , acesti clienti FTP sunt oferiti ca aplicatii shareware, dar exista si programe gratuite.

Cum se face conectarea ?

Pentru a va putea conecta la un server FTP , trebuie sa-i cunoasteti adresa. Aceasta este adresa gazdei FTP pe care ati obtinut-o la inscriere. Exista doua tipuri posibile de conectare :

cu un nume de identificare (login) si parola (password) pentru un cont pe un server FTP

cu login anonim , folosind pentru login cuvantul "anonymous" si pentru parola, adresa de email

c) Telnet care ofera posibilitatea de accesare a unor calculatoare situate la distanta

 

Browser software

La început Web-ul era numai text. În loc să foloseşti un mouse, apăsai pe o săgeată. Acest sistem mai poate fi întâlnit la unele servicii online care folosesc interfeţe sau conexiuni cu Internetul bazate pe text („gateways”).

La începutul anilor ’90, o echipă a Universităţii din Illinois, de la Champagne - Urbana condusă de un student, pe nume Marc Andreesen, a inventat un nou tip de software, care face Web-ul mai uşor de utilizat. Acest software, numit Mosaic,era pentru World-Wide Web ceea ce este Windows-ul pentru un PC care foloseşte sistemul de operare DOS: transformă textul în imagini şi foloseşte grafica pentru a face sistemul mai uşor de utilizat. La începutul anilor ’90, Mosaic avea să devină produs comercial şi au fost create şi câteva produse concurente cum ar fi: „Cello”, „WinWeb” şi „Netscape”. Netscape a fost semnat de majoritate membrilor echipei originale Mosaic, printre care Andreesen însuşi.

Având la dispoziţie browsere grafice, Web-ul a schimbat considerabil în bine felul în care erau folosite reţele de computere. Nu este necesară o pregătire tehnică pentru utilizarea Web-ului. Acesta poate suporta orice fel de date, de la text şi grafică până la clipuri video şi audio, chiar şi emisiuni de radio şi televiziune. Calitatea acestora din urmă este mai slabă decât cea obţinută mai ieftin şi mai uşor prin mediile convenţionale de difuzare , dar marele câştig datorat Internet-ului este că ascultătorii din Europa sau Asia, de exemplu, pot asculta pe Internet programele unui post de radio studenţesc din Carolina de Nord, care nu ar avea niciodată posibilitatea să emită la asemenea distanţe, prin mijloace convenţionale. Totodată, Web-ul dă posibilitatea chiar şi unei firme mici să-şi facă reclamă în întreaga lume prin intermediul reţelei.

Codarea mesajelor

Codarea mesajelor este o tehnologie care face ca Internet-ul să fie cu adevărat folositor şi pentru transmiterea unor date confidenţiale sau secrete. Există tehnici de codare foarte performante, dar frica justificată că acestea ar putea fi folosite de către unii cu intenţii necurate, a împiedicat răspândirea lor pe scare întreagă.