Sisteme de adrese utilizate in Internet

Sisteme de adrese utilizate

Adoptarea suitei de protocoale TCP/IP presupune identificarea precisă a sistemelor conectate la Internet. Am arătat că orice calculator conectat în rețea beneficiază de un identificator unic, un număr ce poartă denumirea de adresă IP, structurat pe patru grupe de numere naturale cuprinse între 0 și 255, separate între ele prin puncte. Numărul total de variante rezultate din acest sistem de alocare a identificatorilor (respectiv 2³²) se consideră a fi acoperitor pentru a putea cuprinde în evidențe orice echipament conectat în orice colț al globului. Structurarea adreselor pe grupe de numere relativ mici permite unor calculatoare specializate numite servere de rețea să decodifice cu ușurință adresele și să gestioneze, pe baza unui protocol numit DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), localizarea în rețea a calculatoarelor-gazdă, identificând rapid calea de rutare (direcționare a cererilor de servicii). Acest tip de protocol realizează, practic, o organizare a rețelei într-un sistem de subrețele (subnet-uri) asemănătoare rețelelor locale.

O adresă IP de tipul 213.183.25.17 este deci structurată ierarhic, furnizând, de la general la particular, informații de tipul rețea.subrețele.utilizator.

Chiar dacă acest sistem de identificare a calculatoarelor conectate la rețea este perfect funcțional la nivelul serverelor, din punctul de vedere al utilizatorului, el este practic imposibil de utilizat, datorită dficultății de a reține un format numeric de exprimare a adreselor. Din acest motiv, sistemului de adrese IP i se asociază un sistem paralel de identificare a calculatoarelor, bazat pe un protocol subordonat suitei TCP/IP, numit Domain Naming System - DNS. Sistemul DNS imparte totalitatea adreselor IP posibile în nivele organizaționale denumite domenii, care po fi la rândul lor împărțite în subdomenii. Calculatorului conectat i se atribuie un nume de domeniu, format din mai multe zone care corespund subdomeniilor. Numele subdomeniilor sunt separate prin puncte.

Structura adresei DNS este foarte asemănătoare cu cea a adresei IP, având însă avantajul că, fiind mult mai ”prietenoasă”, este mai ușor de reținut. În loc de numere, o astfel de adresă conține nume, ierarhizate de la particular la general.

De exemplu, într-o adresă (fictivă!) de tipul anorg.facch.unibuc.edu.ro pot fi identificate cu ușurință mai multe niveluri de organizare. O astfel de adresă poate denumi un calculator aflat în Laboratorul de Chimie Anorganică din cadrul Facultății de Chimie a Universității București, instituție educațională din România.

Cel mai general nivel de organizare este, deci, cel de mai sus. În cazul analizat, el este analizat de un indicator de țară. Ca și în sistemul de înmatriculare auto, în Internet, fiecare țară are propriul indicativ:

Domeniul	Țara	Domeniul	Țara
au	Australia	jp	Japonia
be	Belgia	mx	Mexic
ca	Canada	nz	Noua Zeelandă
ch	Elveția	pl	Polonia
de	Germania	ro	România
dk	Danemarca	ru	Rusia
es	Spania	tr	Turcia
fr	Franța	uk	Anglia
il	Israel	us	SUA
it	Italia	va	Vatican

În afara criteriului geografic, un rol important în stabilirea adreselor îl constituie tipul de organizație din care face parte utilizatorul. În legătură cu aceasta, au fost stabilite câteva domenii primare (de nivel înalt), codurile lor fiind exemplificate în continuare:

Domeniul	Semnificația numelui de domeniu
com	organizație cu scop comercial
edu	organizație educațională
gov	organizație guvernamentală
int	organizație internațională
mil	organizație militară
net	organizație care se ocupă cu gestionarea resurselor din rețea
org	diferite tipuri de alte organizații

Principiul comunicării in Internet

Toate serviciile rețelei Internet au la bază schimbul de mesaje dintre o sursă și un destinatar. Principiul comunicării este asemănător cu sistemul poștal în care, dacă A dorește să-i trimită un obiect lui B, atunci împachetează obiectul și expediază pachetul de la un oficiu poștal, după ce a scris pe pachet adresa proprie(a expeditorului) și adresa destinatarului. În funcție de acestă adresă, oficiul poștal direcționează pachetul pe cea mai adecvată cale spre destinatar, informându-l eventual, pe expeditor atunci când pachetul a fost predat destinatarului. În mod similar, dacă A dorește să-i trimită lui B un mesaj prin intermediul Internetului el va trebui să "împacheteze" mesajul în vederea expedierii. Mesajul propriu-zis este convertit în formă binară și, însoțit de informații de control care permit identificarea și direcționarea sa, este înglobat într-o unitate de date numită chiar pachet. Informațiile de control conțin adresa expeditorului și a destinatarului, sub forma unei structuri formate din patru numere naturale mai mici decât 256, separate între ele prin puncte. Aceste structuri poartă numele de adrese IP , ceea ce se traduce prin adrese de protocol Internet (de exemplu, 173.201.57.4). În mod evident, pentru a asigura circulația corectă a pachetelor de date este necesar ca aceste adrese să fie unice (o bună analogie ar fi aceea cu numerele de telefon).

O dată ce a fost expediat, pachetul trece succesiv printr-o serie de noduri de ghidare numite routere , care au rolul de a determina calea corectă către destinatarul pachetului. Operațiile de dirijare a pachetelor sunt realizate în mod automat de către rețea și respectă un set de reguli numit protocol rețea.


Protocolul de rețea reprezintă ansamblul de standarde care guvernează schimbul de informații în sistemele de calcul interconectate.

Rețelele mari de calculatoare pot folosi în interiorul lor diferite asemenea protocoale, dar, pentru a putea asigura comunicarea între ele, trebuie ca toate să adopte un protocol oficial unic (gândiți-vă la dialecte regionale în rapot cu limba oficială a unei țări). Rețelele de Internet folosesc începând din 1983 protocolul IP (Internet Protocol), care realizează transmiterea datelor între calculatoare care găzduiesc programele de aplicații și terminalele utilizatorilor, numite,după cum am văzut, calculatoare-gazdă(hosts).

Regulile protocolului IP asigură transmiterea pachetelor numai dacă rețeaua funcționează fără erori. În cazul erorilor de parcurs, pachetul este redirecționat înapoi către ultimul router, de unde se încearcă retrimiterea lui automată până când destinatarul confirmă primirea pachetului. În plus, dacă un pachet este prea "voluminos" (în cazul transmiterii fișierelor de dimensiuni mari), IP determină fragmentarea sa în pachete de dimensiuni mai mici (datagrame), care pot fi transmise mai ușor în rețea, fără riscul blocării fluxului de date. Datorită complexității procesului de transmitere a datelor, protocolul IP este completat de un altul, numit protocol de transfer (TCP- Transmission Control Protocol). Pachetele trimise sunt fragmentate și numerotate, putându-se verifica primirea lor în forma în care au fost trimise și reconstituirea întregului la destinatar.

Funcționarea rețelei Internet pe baza protocoalelor IP si TCP presupune deci existenta unei comunicări directe intre noduri(router-e si calculatoare ocazia). La randul lor, protocoalele IP si TCP se bazează si ele pe alte protocoale si specificatii, destinate unor servicii anumite, dar care au ca punct central protocoalele IP si TCP. Pentru asigurerea întregii game de servicii Internet se vorbește deci de o familie de protocoale TCP/IP (sau suita TCP/IP), dintre care menționam:

• Tentel-unul din primele protocoale, care permitea conectarea la rețea de la distanță
• SMPT (Simple Mail Transmission Protocol)- destinat serviciului de posta electronică
• FTP(File Transfer Protocol)- utilizat pentru transferul de fisiere
• HTTP(HyperText Transfer Protocol)-utilizat de către servere web pentru transferul fișierelor de tip hiper-text
• DNS(Domain Naming Service)- serviciul numelor de domenii

Accesul si conectarea la Internet

Utilizarea serviciilor oferite de Internet este posibila numai după conectarea la rețea, care asigura accesul la resursele unui calculator-gazda, ce funcționează ca un nod al rețelei Internet. In principal, accesul la Internet poate fi realizat sub forma următoarelor tipuri de conexiuni:

• conexiune permanentă (dedicata)- reprezentata printr-un calculator legat permanent la un nod Internet; este deci accesibilă, de regulă, la nivelul institutiilor, organizațiilor comerciale sau educaționale mari;
• conexiunea temporară- ce oferă acces la rețea numai după apelarea telefonică a Nui furnizor de acces,prin linie telefonică (dial-up connection)

Conectarea la Internet

Pentru a realiza o conexiune Internet sunt necesare următoarele:

1. resurse utilizator
• resurse fizice(hardware):
  • un calculator, dotat cu un procesor cel putin de tip Pentium, funcționând la o frecvență de 166 MHz
  • un modem (dispozitiv periferic de intrari-iesiri, numit modulator-demondulator; acesta realizează conversia informatiei din forma digitala in semnal electric, transmiterea acestei informații către un alt calculator, precum si informația inversa, respectiv conversia semnalului electric in informație digitala). Principala caracteristica tehnica a unui modem este viteza de transfer, exprimata in bps (biți pe secunda) si multipli ai acestei unități.
  La ora actuala exista trei tipuri de modemuri:
  • intern (placa montata in interiorul calculatorului, conectata prin cablu telefon)
  • extern (dispozitiv de sine stătător conectat prin cablu la calculator si la telefon)
  • wireless (fara fir) care realizează transmiterea datelor prin intermediul undelor radio, cafa a fi necesare cabluri de conexiune).
• resurse software: -set de programe specializate care permit conectarea propriu-zisa (soft dial-up), precum si utilizarea serviciilor Internet, cum ar fi: un browser(program de navigare pe Internet si de vizualizare a paginilor web), un program de expediere si recepționare a postei electronice, un program de conversație pe Internet etc.
2. medii de comunicație:

Pentru realizarea conectării se poate folosi una dintre variantele de comunicații de ma jos:

• linie telefonica dedicata(pentru conexiune permanentă)
• linie telefonica închiriata (pentru conexiune temporară, accesibila ca preț, dar cu dezavantajul aglomerării liniei in cazuri de trafic intens si al imposibilității folosirii telefonului pe perioada conectării)
• linie telefonică digitală (ISDN-Integrated Services Digital Network, oferind conectare rapida pe un canal diferit de cel al legăturii telefonice, dar cu dezavantaje legate de costul ridicat al convexiunii)
• cablu TV(conectare realizata utilizând aceeași rețea de cabluri folosita si de furnizorii de televiziune prin cablu)
• canale radio(conectare wireless la subretele locale, pe arii geografice restrânse)
• canale satelit, utilizând telefonia prin satelit.
3. furnizor de servicii Internet (Internet Service Provider)-firma specializata care poseda capacitatea de conectare permanenta la Internet si care pune la dispoziția clienților, contra cost, servicii de conectare temporara. Accesul oferit de provideri poate fi reprezentat de o gama diferita de servicii Internet, in mod evident diferențiate prin taxele percepute:
• acces total(full Internet)
• acces limitat numai la unele servicii (posta electronica, grupuri de știri).

De asemenea, limitările impuse de provideri se pot referi si la:

• timpul de acces (de regula un anumit număr de ore pe luna sau până la epuizarea contului)
• volumul de informații transferate.

Configurarea sistemului de operare pentru realizarea unei conexiuni Internet


Pentru configurarea calculatorului se activează una din cele doua cai de mai jos:
• Computerul meu(My computer)->Panou de comandă(Control Panel)->Conexiuni in retea (Network Connections)
• Start->Conectare la(Connect to)->Conexiuni in rețea (Network Connections)

In urma selecției se deschide un program utilitar de tip wizard(vrăjitor) care ghidează pas cu pas utilizatorul in realizarea conexiunii.

Pentru început se aleg tipul de conexiune(Internet, rețea locala) si providerul(selectat din lista furnizată sau cu nume tastat de utilizator).

Următorii pasi sunt constituiți de alegerea modalității de conectare, apoi tastarea numelui si, respectiv, a numărului de telefon al providerului( care va fi apelat de softul dial-up la fiecare conectare).

Ultima etapă a configurării conectării este stabilirea datelor de identificare ale titularului de cont Internet.

Se stabilesc in acest mod doua elemente importante:numele sub care utilizatorul va realiza conectarea(user name) si parola( password). Conectarea este deseori denumita si lobare, iar numele utilizatorului login-name. Parola este o succesiune de caractere presupusă a fi cunoscuta numai de către utilizator.

Parola este deosebit de importanta, întrucât ea constituie singurul mijloc de protecție a contului de utilizator. Pentru a evita dezvăluirea parolei către persoane neautorizate, aceasta nu apare in mod explicit in fereastra de identificare, caracterele fiind înlocuite cu simboluri grafice speciale.

După completarea datelor cerute si apăsarea butonului de conectare, intr-o fereastră se va afișa faptul ca modemul încearcă sa realizeze conexiunea. Daca exista vreo problemă in stabilirea legăturii, datorată, de exemplu, unei defecțiuni de conectare a modemului la linia telefonica, acest lucru va fi semnalat sub forma unui mesaj de eroare.

Noțiuni despre Internet

Rețeaua de calculatoare reprezintă un ansamblu de calculatoare interconectate, care pot partaja (folosi împreună) anumite resurse.

Protocolul reprezintă ansamblu de standarde care guvernează schimbul de informații între sistemele de calcul interconectate.

Funcționarea unei rețele de tip client/server

Pentru o astfel de modalitate de interconectare, calculatoarele rețelei pot acvea statutul de client sau server .

Clienții

Oricare din computerele utilizatorilor de rețea poate lansa la un moment dat o solicitare de servicii sau de date din rețea. Cererea este adresată unuia dintre computerele dedicate numite servere.

Serverele

Serverele sunt computere care oferă servicii și date computerelor client, îndeplinind astfel o varietate complexă de sarcini. Ca urmare a acestei complexități, serverele au început să fie realizate pentru a fi capabile să îndeplinească sarcini specifice.

Într-o rețea pot exista următoarele tipuri de servere:

• servere de fișiere-care oferă resurse de tip fișiere sau acces la imprimantă de la un singur calculator. Atunci când un client trimite serverului o solicitare de date, fișierul este descărcat pe calculatorul care a lansat solicitarea. Serverele de fișiere sunt deci utilizate pentru a stoca și accesa centralizat diferite fișiere.
• servere de baza de date-care depozitează cantități enorme de date pe un singur calculator și le pun la dispoziția utilizatorilor rețelei. Astfel, pentru a obține o informație, utilizatorul nu mai este nevoit să copieze pe calculatorul săuîntreaga bază de date, ci numai acea informație acre îi este efectiv necesară.
• servere de poștă electronică-care controlează serviciile se e-mail ale rețelei și funcționează,în fapt, ca niște servere de bază de date, operând o triere a informațiilor care ajung la calculatorul client (sunt selectate numai acelea care îi sunt efectiv destinate).
• servere fax -care gestionează traficul de intrare și ieșire în rețea. Prin utilizarea lor, serviciul de fax este disponibil tuturor clienților rețelei, fără să fie necesară instalarea unui faz pentru fiecare client.
• servere Directory Services - care centralizează pe un singur calculator informațiile esențiale privind alcătuirea rețelei, inclusiv identitatea utilizatorilor și evidența resurselor din rețea, împiedicând utilizarea neautorizată a acestora. Prin intermediul acestui tip de servere este controlată practic securitatea rețelei.

Clasificarea retelelor de calculatoare

Un prim criteriu de clasificare il constituie întinderea ariei geografice acoperită de rețea. Din acest punct de vedere, retelele pot fi:

• rețele locale (LAN-Local Area Network)-localizate pe o arie restransa , toate calculatoarele fiind conectate la un singer cablu comun
• retele metropolitane (MAN- Metropolitan Area Network)- sunt extinse pe aria unui oras
• rețele extinse (WAN- Wide Area Network) - sunt acelea care acoperă o arie extinsă la nivelul unei tari sau al unui continent
• rețele radio fara localizare geografica precisa, interconectarea calculatoarelor realizandu-se fara fire, prin intermediu undelor radio

Un alt criteriu de clasificare a rețelelor tine cont demediile de transmisie a datelor, respectiv:

• medii ghidate (cabluri obișnuite, cabluri coaxiale, cabluri telefonice, cabluri TV, fibre optice)
• medii neghidate (unde radio, radiații infraroșii, radiații laser)

Ce este Internetul?

Internetul este un sistem mondial de calculatoare interconectate, care facilitează serviciile de comunicare a informației si care extinde astfel posibilități de lucru ale fiecărui sistem participant.

Istoria Internetului

Istoria Internetului este relativ recentă. În mod paradoxal, cu toată dezvoltarea sa explozivă, vârsta Internetului nu depășește jumătate de secol. Apariția sa este legată de perioada "războiului rece" în care cele două mari puteri ale planetei-SUA si (pe atunci) URSS înregistrase un real succes prin lansarea primului satelit artificial al Pământului (Sputnik, în 1957), guvernul SUA și-a concentrat resursele în înființarea Agenției pentru Proiecte de Cercetare Avansată (Advanced Research Project Agency, pe scurt ARPA), subordonată Pentagonului și destinată dezvoltării celor mai avansate tehnologii din toate domeniile. La scurt timp după înființarea agenției, cu colaborarea cercetătorilor de la MIT(Massachussets Institute of Technology) si a celor de la o agenție guvernată ce scopuri militare, este pusa la punct o metoda revoluționară care permitea transferul eficient de informație intre doua calculatoare: tehnologia comutării de pachete(packet switching). Ansamblul de date care trebuie transmise este divizat in "pachete" cu identitate proprie, transmise pe rand destinatarului, ca intr-un sistem clasic de expediție poștală. Daca unul dintre pachete este deteriorat pe parcurs, el poate fi retrimis, astfel încât, la recepție, destinatarul sa poata recompune ansamblul. O data tehnologia creată, schimbul efectiv de informație a devenit posibil, astfel ca, in 1969, ia ființă prima rețea de calculatoare numită ARPANET (ARPA Network), ca rezultat al unui proiect al Departamentului Apărării (US Departament of Defense). Scopul proiectului era acela de a construi o rețea de calculatoare capabila sa facă față unui atac nuclear: daca o parte a rețelei ar fi fost distrusa de o bombă, restul rețelei trebuia sa rămână funcțional. De altfel, acest principiu al fiabilității rețelei este un element de bază in construcția Internetului de astăzi. Din prima rețea creata in 1969 au făcut parte 4 calculatoare (noduri), nu întâmplător aparținând unor importante centre universitare( University of California at Santa Barbata, Stanford Research Institute si University of Utah). După numai 2 ani, in 1971, noua tehnologie și-a dovedit utilitatea, rețeaua extinzandu-se deja la 15 noduri. La sfârșitul anilor '70, din ARPANET se desprind practic doua rețele cu destinații diferite: MILNET (o rețea militară) si o alta, numita inițial DARPA Internet, destinata aplicațiilor științifice, educaționale si comerciale. După instituirea, in 1983, a obligativității ca toți utilizatorii rețelei sa folosească același protocol de transfel al datelor(TCP/IP), se încetățenește practic si denumirea actuală, Internet. Rețeaua se deschide in mod real pentru toate tipurile de organizații, serviciile oferite se extind, apar grupurile de știri USENET, iar numărul utilizatorilor crește exponențial

Numărul utilizatorilor	Anul
100	1980
56.000	1988
2.000.000	1993
35.000.000	1995

Cu toată expansiunea sa spectaculoasă, rețeaua Internet nu este supusa vreunei administrari centralizate. Nu există un organism administrativ, o campanie centrală, o instituție sau agenție care să-i fixeze regulile. Marile companii se limitează doar la gestionarea unor rețele mai mici, parti componente ale Internetului, modul de interconectare a acestor rețele nefiind insa supus niciunei constrângeri administrative. Exista insa o societate a utilizatorilor de Internet, înființată în 1992. Această organizație, numită ISOC(Internet Society), are un caracter complet voluntar si unicul sau scop este promovarea schimbului global de informații.