2. Tipuri de modele de RC (arhitecturi)
2.1 Principiile conceptiei pe niveluri Pentru a reduce din complexitatea proiectarii, majoritatea retelelor sunt organizate sub
forma unui ansamblu de activitati cooperante, organizate pe straturi sau niveluri, fiecare
dintre ele construit peste cel de dedesubt.(=structura ierarhica pe niveluri sau straturi)
Nr de niveluri, numele fiecarui nivel, continutul si functia sa variaza de la o implementare la
alta.
O activitate este un ansamblu coerent de actiuni elementare, in vederea indeplinirii unui
scop definit (transmiterea unui pachet pe un canal, supravegherea starii retelei, stabilirea unei
comunicatii etc).
Actiunile elementare care participa la executia unei activitati sunt realizate local prin
entitati.
Nivelul n al unui sistem poate purta un dialog cu nivelul n al altui sistem. Regulile si
conventiile utilizate in conversatie sunt cunoscute sub numele de protocolul nivelului n.
Protocolul = intelegere intre partile care comunica, asupra modului de realizare a
comunicarii.
Entitatile cuprinse la nivelurile corespondente ale diferitelor sisteme se numesc entitati egale
(procesele egale comunica utilizand protocolul specific)
EX: finite umane, dispozitive
La nivelul de baza are loc o comunicatie fizica intre masini, iar la nivelurile superioare au
loc comunicatii virtuale.
Intre 2 niveluri adiacente “pe verticala” exista o interfata care defineste operatiile primitive si
serviciile utilizate la nivelul superior.
O multime de niveluri si protocoale este numita arhitectura de retea.
O aplicatie care se executa la nivelul 5 produce un mesaj M si il furnizeaza nivelului 4 pt a-l
transmite. Nivelul 4 insereaza un antet in fata mesajului pt a identifica respectivul mesaj si
paseaza rezultatul nivelului 3. Exista o limita impusa de protocolul nivelului 3 cu privire la
marimea mesajelor transmise => nivelul 3 sparge mesajele primite in pachete (fiecare
pachet are atasat un antet specific nivelului 3) (M1 si M2). Nivelul 3 decide ce linie de
transmisie sa utilizeze si trimite pachetele nivelului 2. Nivelul 2 adauga un antet pt fiecare
bucata si o incheiere si furnizeaza unitatea rezultanta nivelului 1 pt a o transmite fizic.
Tipuri de servicii Nivelurile pot oferi nivelurilor superioare 2 tipuri de servicii:
1. Orientate pe conexiune – modelat pe baza sistemului telefonic;
Cand vrei sa vorbesti cu cineva, mai intai ridici receptorul, apoi formezi nr, vorbesti si
inchizi. Beneficiarul trebuie sa stabileasca o conexiune, sa foloseasca aceasta
conexiune si apoi sa o elibereze.
Conexiunea functioneaza ca o teava, emitatorul introduce obiectele (bitii) la un capat,
iar receptorul le scoate afara in aceeasi oridine la celalalt capat.
Caracteristici:
Sunt sigure (nu pierd date)
Sunt cu confirmare (ex: FTP)
Pot avea 2 variante: secvente de mesaje (mentine delimitarea intre mesaje si
fluxuri de bytes (nu exista delimitari intre mesaje)
2. Fara conexiuni – modelat pe baza sistemului postal.
Toate mesajele (scrisorile) contin adresele complete de destinatie si fiecare mesaj
circula in sistem independent de celelalte.
Caracteristici:
Nu sunt sigure (pierd pachete, care pot sosi si in alta ordine)
Sunt fara confirmare
Sunt de tip datagrama (asemanator cu serviciul de telegrame care nu necesita
confirmare catre expeditor)
Primitive de serviciu Un serviciu este format dintr-un set de primitive (operatii) puse la dispozitia utilizatorului
care foloseste serviciul.
Exemplu minimal de primitive de serviciu care pot fi oferite pt a implementa un flux de
octeti intr-un mediu client-server:
Procesul client executa CONNECT pt a stabili o conexiune cu serverul. Apelul CONNECT
trebuie sa specifice cu cine doreste conectarea, foloseste un parametru prin care specifica
adresa. S0 trimite un prim pachet entitatii pereche cerandu-I sa se conecteze.Pachetul ajuns
la server este procesat. SO observa ca pachetul cere o conexiune si verifica daca exista un
ascultator. Daca da, va debloca ascultatorul si va trimite inapoi o confirmare. Serverul
executa RECEIVE pt a se pregati sa accepte prima cerere. Apelul RECEIVE blocheaza
serverul. Clientul executa SEND pt a trimite cererea urmat de executia unui RECEIVE pt a
obtine raspunsul. Sosirea pachetului de cerere la server deblocheaza procesul server pt a
procesa cererea. Serverul trimite SEND pt a raspunde clientului. Daca a terminat trimiterea
cererilor, clientul foloseste DISCONNECT. Apelul initial DISCONNECT este blocant,
suspenda clientul si trimite un pachet catre server pt a-I comunica faptul ca nu mai e necesara
conexiunea. Serverul elibereaza conexiunea.
Tipuri de modele de RC (Modele de referinta) 2 arhitecturi de retea importante:
I. Modelul de referinta OSI
se bazeaza pe o propunere dezvoltata de catre ISO = International Standards
Organization, ca un prim pas catre standardizarea internationala a protocoalelor
folosite pe diferite niveluri (autori: Day si Zimmermann, 1983)
se numeste ISO OSI (Open Systems Interconnection) pt ca se ocupa de
conectarea sistemelor deschise – sisteme deschise comunicarii cu alte sisteme =
interconectare
structura stratificata pe 7 niveluri
Principiile aplicate pt a se ajunge la cele 7 niveluri sunt:
1) un nivel trebuie creat atunci cand este nevoie de un nivel de abastractizare
diferit
2) fiecare nivel trebuie sa indeplineasca un rol bine definit
3) functia fiecarui nivel trebuie aleasa acordandu-se atentie definirii de
protocoale standardizate pe plan international
4) delimitarea nivelurilor trebuie facuta astfel incat sa se minimizeze fluxul de
informatii prin interfete
5) nr de niveluri trebuie sa fie suficient de mare pt a nu fi nevoie sa se
introduca in acelasi nivel functii diferite si suficient de mic pt ca arhitectura
sa ramana functionala
Caracteristici:
o Protocoalele nu sunt folosite aproape deloc
o Modelul este foarte folosit, general si inca valabil
o Caracteristicile fiecarui nivel sunt foarte importante
Niveluri:
Nivelul legatura date (Data Link) – asigura transmiterea corecta a datelor
intre 2 sisteme intre care exista o legatura fizica; Secventa de date e impartita
in frame-uri (cadre). Statia receptoare face verificarea sumei de control
asociata cadrului.
Nivelul retea (Network) asigura dirijarea cadrelor prin retea, stabilind calea
de transmisie a datelor de la sursa la destinatie. Poate asigura multiplexarea
mai multor comunicatii pe aceeasi legatura de date.
1-3 inlantuite; 4-7 cap-la-cap
Nivelul transport (Transport) – asigura transmisia corecta a datelor intre
statia sursa si statia destinatie (de tip punct-la-punct), realizeaza
secventierea mesajelor, sincronizeaza ritmul de transmisie si asigura
retransmisia mesajelor pierdute sau eronate
Nivelul sesiune (Session) – realizeaza conexiuni logice intre procesele
constituente ale unei aplicatii, asigurand diagolul direct intre aceste procese
(initializarea, sincronizarea, terminarea dialogului)
Nivelul prezentare (Presentation) – defineste semantica si sintaxa datelor
care se vor schimba. Se lucreaza cu o reprezentare abstracta a datelor,
valabila in toata reteaua, asigurandu-se conversia in formate specifice de
reprezentare la nivelul calculatoarelor, terminalelor etc. In unele aplicatii se
asigura compresia datelor si criptarea lor.
Nivelul aplicatie (Application) – asigura utilizatorului mijloacele necesare de
acces la mediul OSI. Se ocupa de semnatica aplicatiei. Serviciile de baza ale
retelei: posta electronica (e-mail), transferal de fisiere, accesul la distanta
Implementare ISO/OSI pe cele 7 niveluri:
Nivelul transport
PDU= Protocol Data Units = unitati
de date ale protocoalelor
Relative la nivel, alcatuite din corp
si antet
Nivelul 1 – implementat doar prin hard
Nivelul 2 – implementat prin soft si partial prin hard
Nivelul 3 - implementat in calculatoare si in IMP, printr-un program de interfatare
ce asigura functionarea hard-ului (driver)
Nivelul 4 – implementat printr-o parte a NOS – ce se numeste statie de transport
Nivelurile 5, 6, 7 – implementate in calculatoarele din WAN in cadrul SO al retelei
NOS (Network Operating System)
II. Modelul de referinta TCP/IP
Elaborat de DoD (Departament of Defence – Ministerul Apararii din SUA)
Are o structura ierarhica pe niveluri (separarea intre niveluri nu este foarte
clara)
Are in vedere, in mod deosebit, interactivitatea, mai mult decat organizarea
rigida in straturi functionale
ISO/OSI prezinta mai bine si mai explicit mecanismele de comunicatie intre
calculatoare, dar TCP/IP a devenit, datorita flexibilitatii sale, principalul
protocol comercial de interconectare a retelelor.
Caracteristici:
Modelul nu este foarte util
Protocoalele sunt folosite pe scara larga
Niveluri:
Nivelul Aplicatie – protocoale pt acces la distanta si partajarea de resurse:
Telnet, FTP, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP si multe altele; se
bazeaza pe functionalitatea straturilor inferioare
Nivelul Transport – similar celui din modelul OSI
Transporta datele cap-la-cap (host-to-host) intre procesele utilizatoare.
Protocoalele folosite sunt:
o TCP (Transmission Control Protocol): transmisia de date orientate pe
conexiune, servicii de transmisie sigure si fara erori
o UDP (User Datagram Protocol): mecanism de transmisie de baza, simplu,
fara conexiune, in mod datagram; utilizat si pt schimb de date – cum ar fi
difuzarea de nume NetBIOS, mesaje de sistem etc- care nu necesita controlul
fluxului, confirmarea, reordonarea pachetelor sau alte functiuni oferite de
protocolul TCP
o T/TCP (Transaction Transmission Control Protocol), este in curs de definire.
El va include actiuni de tip tranzactie, din ce in ce mai utilizate in Internet
Nivelul Internet [working] – interconectare a retelelor in vederea asigurarii
schimbului de date intre 2 statii racordate la retele diferite
Protocolul IP (Internet Protocol), definit de RFC (Request for Comments) 791,
constituie nucleul pt TCP/IP
Functiile lui sunt:
Definirea unitatilor de baza pt transmisiile intre retele (datagrame)
Definirea planului de adresare Internet
Circulatia datelor intre nivelul acces retea si nivelul transport pt fiecare
statie
Directionarea unitatilor de date catre calculatoarele de la distanta
Fragmentarea si reasamblarea unitatilor de date
Nivelul acces la retea (host-to-network) –ofera sistemului mijloacele care-I permit
transmiterea datelor catre alte masini conectate in retea (in particular, are
sarcina sa directioneze datele intre 2 echipamente racordate la aceeasi retea).
Protocoalele trebuie sa cunoasca caracteristicile tehnice ale subretelei, pt a
structura corect datele de transmis si pt a respecta restrictiile impuse.
Protocolul depinde de tipul retelei: X.25 pt retelele cu comutare de pachete, X.21
pt retele cu comutare de circuite, IEEE 802.x pt retele locale etc
Alte modele: CISCO – model ierarhic pe 3 nivele: nucleu, distributie, acces
Client-server
SONET (Synchronus Optical NETwork) – retea optica sincrona
A urmarit 4 obiective:
Conlucrarea mai mult companii de telecomunicatii – a fost definit un
standard comun de codificare a semnalului care sa faca referire la lungimea
de unda, sincronizare si structura cadrelor
Elaborarea de metode care unifica semnalele digitale din SUA, Europa si
Japonia bazandu-se pe canale digitale (era doar T3 la 44.736 Mbps, iar T4
nu era definit si se dorea o viteza mai mare)
Sa asigure suportul de operare, administrare si intretinere
Un cadru SONET are 810B, lansat la fiecare 125 microsecunde (chiar daca nu exista
date utile de transmis – deoarece este sincron)
Un canal de baza SONET este STS-1 (Synchronus Transport Signal) are o viteza de
transfer de 51.84 Mbos. Toate trunchiurile SONET sunt multiple de STS-1.
SDH (Synchronus Digital Hierarchy) – ierarhie digitala sincrona – difera de
SONET in mica masura; sunt recomandari (CCITT) ITU-T
o Poate transporta diferite tipuri de fluxuri
o Are ca obiectiv sa devina un sistem unic pt transmisia digitala
normalizata
o Cadrul de baza are 2430B emisi la fiecare 125 microsecunde numit
STM-1 (Synchronus Module level 1), ceea ce implica un debit de
155,52Mbps
o Intr-un cadru STM-1 informatiile sunt plasate in container, care poate
fi vazut ca o structura de grupare
DNA (Digital Network Architecture)
SNA (System Network Architecture)
Nivelul fizic Nivelul fizic realizeaza transmisia electrica a unui sir de biti fara a se verifica corectitudinea
acesteia. Nivelul fizic e in stransa legatura cu mediul fizic de transmisie a datelor. La acest
nivel se specifica: tipul de cablu, conectorul de legatura, rata de transfer, metoda de
codificare a datelor, metoda de acces la mediul de transmisie.
Pentru LAN se folosesc 3 medii fizice de transmisie:
Cablu torsadat (TP = Twisted Pair)
Cablu coaxial
Cablul cu firba optica
Top Related