Rolul Routerelor în Infastructura Internetului

1.1 Protocoale folosite în Internet

Pentru a realiza transferul de pachete între calculatoarele conectate la Internet şi între routerele ce alcătuiesc Internetul în sine, anumite norme cu privire la formatul pachetelor şi prelucrarea lor trebuie să fie urmate. Aceste reguli sunt numite protocoale, iar mulţimea de protocoale utilizate de către Internet se numeşte TCP/IP.

Pentru simplificarea proiectării protocoalelor, acestea au fost divizate în straturi, care, în mod ideal, ar facilita înlocuirea unui protocol dintr-un strat fără a afecta funcţionalitatea celorlalte straturi. Deşi acestea oferă un punct de referinţă util, ele nu trebuie considerate limite stricte în crearea unui protocol, întrucât pot fi îmbunătăţite constant. [CS07]

Un exemplu al stratificării protocoalelor poate fi modelul de referinţă OSI, ce conţine 7 straturi, prezentate în figura de mai jos:

9

Fig. 1. 1

Nivelul Fizic definește specificații electrice, mecanice, procedurale și funcţionale pentru activarea, menținerea și dezactivarea legăturilor fizice între sisteme. Rol: transmiterea unui șir de biți pe un canal de comunicație. Se precizează modulaţii, codări, sincronizări la nivel de bit.

Nivelul Legătură de date se ocupă cu adresarea fizică, topologia reţelei, accesul la rețea, detecția și anunțarea erorilor și controlul fluxului fizic (flow control); furnizează un transport sigur, fiabil, al datelor de-a lungul unei legături fizice, realizând:

- Controlul erorilor de comunicație

- Controlul fluxului de date

- Controlul legăturii

- Sincronizarea la nivel de cadru

Nivelul Reţea are rolul de a determina calea optimă pentru realizarea transferului de informație într-o rețea constituită din mai multe segmente, prin fragmentarea și reasamblarea informaţiei. Unitatea de date: pachetul.

Nivelul Transport are rolul de a realiza transferul fiabil al informației între două sisteme terminale (end points) ale unei comunicații. Furnizează controlul erorilor şi controlul fluxului de date între două puncte terminale, asigurând ordinea corectă a pachetelor de date. Oferă un serviciu de transport de date care izolează nivelurile superioare de orice specificații legate de modul în care este executat transportul datelor. Unitatea de date: segmentul, datagrama.

Nivelul Sesiune furnizează controlul comunicației între aplicații. Stabilește, menţine, gestionează şi închide conexiuni (sesiuni) între aplicații.

Nivelul Prezentare transformă datele în formate înțelese de fiecare aplicație și de calculatoarele respective, asigură compresia datelor și criptarea.

Nivelul Aplicaţie realizează interfața cu utilizatorul și interfața cu aplicațiile, specifică interfața de lucru cu utilizatorul și gestionează comunicația între aplicații. Acest strat nu reprezintă o aplicaţie de sine stătătoare, ci doar interfața între aplicații și componentele sistemului de calcul.

Calculatoarele conectate la Internet sunt adesea numite hosturi sau gazde; acestea, împreună cu routerele sunt interconectate printr-o vastă varietate de tehnologii de legătură, precum linii telefonice, legături Ethernet, unde radio sau legături prin satelit. [CSv07]

10

1.2 Adresele IP

Un pachet IP este routat pe baza unei adrese-destinaţie de 32 de biţi, localizată în porţiunea de început a pachetului IP. Aceste adrese sunt, în general, reprezentate în zecimal, separate de virgule.

Verificând adresă IP, un router poate determina rapid dacă pachetul este unicast său broadcast. Spaţiul adreselor este fragmentat în 3 parţi: o parte utilizată pentru unicast (1. 0. 0. 0 – 223. 255. 255. 255), o parte pentru adrese multicast (223. 0. 0. 0-239. 255. 255. 255) şi o mică parte rezervată pentru aplicaţii viitoare (240. 0. 0. 0 – 255. 255. 255. 254). De asemenea, există adrese cu rol special, precum adresă 0. 0. 0. 0 care este folosită atunci când sursă doreşte să-şi afle propria adresă IP, iar dacă se doreşte ca mesajul să fie recepţionat de întreaga reţea, acesta va fi trimis la adresă IP 255. 255. 255. 255.

Un segment de reţea TCP/IP are desemnat un set global de adrese unicast unice, prin atribuirea unei adrese prefix segmentului. Gazdele şi interfeţele routerelor ataşate reţelei respective vor primi adrese IP din acel set.

1.3 IPv6

Determinată de teama epuizării spaţiului de adrese a Internetului, proiectanţii au creat în 1993 o nouă versiune de IP cu mai multe adrese decât cea precedentă. Deşi routarea şi adresarea IPv6 au rămas în mare neschimbate faţă de versiunea IPv4, aceasta are o serie de îmbunătățiri incrementale precum IP multicast şi securizare mai bună.

Diferenţa majoră între cele 2 versiuni rămâne însă mărimea adreselor: 128 de biţi pentru IPv6 versus 32 de biţi pentru IPv4. Noua versiune grupează adresă IP în 8 parţi a câte 16 biţi, exprimate apoi în hexazecimal, separate de către coloane:4722:Oc62:0:0:2:1298:OCC:A096. [TLC08]