Studiul experimental al dirijării pachetelor utilizând algoritmul multicast - protejarea informațiilor pe baza algoritmului RC5

CAP.I. REŢELE DE CALCULATOARE – GENERALITĂŢI

1.1. CONCEPŢIA DE REŢEA

O reţea de calculatoare reprezintă un mod de conectare a unor calculatoare individuale, astfel încât să poată folosi în comun anumite resurse. Aceste resurse includ componente de genul unităţilor de disc, fişiere (baze de date), imprimante şi echipamente de comunicaţie. În plus, reţeaua permite o interacţiune mai mare şi o comunicare mai bună între membrii reţelei, prin intermediul poştei electronice, bazelor de date şi a altor metode de utilizare în comun a informaţiilor de orice fel.

Calculatoarele conectate la reţea sunt denumite noduri.

Când nodurile aparţin aceleiaşi clădiri sau aceleiaşi organizaţii, reţeaua este locală (Local Area Network - LAN), de exemplu reţeaua unui liceu.

Dacă nodurile sunt dispersate pe o zonă mai extinsă, de exemplu pe suprafaţa unui judeţ sau a câtorva judeţe, la nivelul ţării sau pe întregul glob, reţeaua este pe plan extins (Wide Area Network - WAN). O astfel de reţea ar putea fi constituită, de exemplu, la nivel naţional, pentru toate instituţiile Ministerului Educaţiei şi Cercetării.

În termeni foarte simpli, reţeaua reprezintă un sistem de oameni si obiecte conectate între ele. Oriunde privim în jurul nostru putem observa un anumit tip de reţea (sistemul nervos, sistemul cardiovascular etc.

Reţelele de comunicaţii sunt proiectate astfel încât doua calculatoare, localizate oriunde în lume, sa fie capabile sa comunice între ele, indiferent de tipul acestora (PC, Mac, mainframe etc). Acest lucru este posibil prin intermediul unei limbi comune, numita protocol. Protocolul este definit ca un set formal de reguli si convenţii cu ajutorul cărora este guvernat schimbul de informaţii între echipamentele unei reţele. Majoritatea reţelelor sunt clasificate în LAN (localizate de obicei într-o clădire, campus) sau WAN (acoperă o arie geografica mai mare). Ele sunt rezultatul dezvoltării aplicaţiilor pentru mediul afacerilor. Dar fiecare din aceste aplicaţii aveau o maniera proprie de operare, independenta de calculator. Eficienta dispărea în acest caz.

Organizaţiile aveau nevoie de o soluţie care sa rezolve următoarele probleme:

- cum sa fie evitata duplicarea echipamentelor?

- cum se poate comunica eficient?

- cum se poate gestiona o reţea?

O prima soluţie la problemele organizaţiei a fost realizarea reţelelor locale (LAN). Deoarece puteau conecta toate staţiile de lucru si perifericele dintr-o clădire, LAN-urile au făcut posibila utilizarea eficienta a tehnologiilor informaţionale. Însa pe măsura ce calculatoarele au început sa fie folosite pe scara tot mai larga în domeniul economic, LAN-urile nu mai erau suficiente. A apărut necesitatea schimbului de informaţii între organizaţii, iar soluţia a reprezentat-o apariţia WAN La început, dezvoltarea LAN si WAN a fost haotica. Anii ’80 pot fi caracterizaţi printr-o expansiune extraordinara a reţelelor. Companiile au început sa fie conştiente de economiile rezultate în urma folosirii tehnologiei reţelelor.

Dar la mijlocul anilor ’80, aceasta creştere s-a oprit brusc. Multe din tehnologiile folosite în reţele foloseau soluţii hard si soft diferite, fapt care a dus la incompatibilitatea dintre acestea. Devenea din ce în ce mai dificila comunicarea între reţele care foloseau specificaţii diferite.

1.2. REŢELE LOCALE – LAN

Local Area Network (LAN) reprezintă o colecţie de calculatoare, cartele de reţea, medii de transmisie, echipamente de control al traficului si periferice. Într-o întreprindere, ele fac posibila partajarea eficienta a fişierelor, imprimantelor precum si comunicarea.

LAN sunt proiectate sa realizeze următoarele sarcini:

- operare într-o arie geografica limitata;

- permite accesul utilizatorilor la medii de transmisie cu lăţime de bandă mare;

- oferă conectivitate continua pentru serviciile locale;

- conectează fizic echipamente adiacente.

Retelele locale sau LAN-urile (Local Area Networks) sunt localizate într-o singură clădire sau într-un campus de cel mult câtiva kilometri. Ele sunt frecvent utilizate pentru conectarea calculatoarelor personale dintr-o firmă, fabrică, departament sau institutie de educatie etc. astfel încât să permită partajarea resurselor (imprimante, discuri de retea, date sau programe) si schimbul de informatii. Retelele locale se deosebesc de alte tipuri de retele prin caracteristici legate de: mărime, tehnologie de transmisie si topologie.

1. Retelele locale au dimensiuni reduse, în consecintă timpul de transmisie poate fi prevăzut cu usurintă si nu există întârzieri mari în transmiterea datelor. Astfel, administrarea retelei se simplifică.

2. Cea mai frecventă tehnologie de transmisie foloseste un singur cablu la care sunt atasate toate masinile. Vitezele de funtionare variază între 10 si 100Mbps (bps = biti pe secundă), chiar câteva sute în retelele mai noi; întârzierile de transmisie sunt mici iar erorile - putine. În măsurătorile de viteză preluate din bibliografie [Tan2004], se consideră că 1Mbit=106biti (si nu 220biti, cum se obisnuieste pentru măsurarea informatiei).

3. Retelele locale cu difuzare folosesc diverse tipuri de topologii, cele mai frecvente fiind tipul magistrală (bus) si tipul inel (ring).

Pentru ca activitatea utilizatorilor unei retele să fie eficient organizată si să se poată asigura securitatea retelei, fiecărui utilizator îi va fi asociat un cont, care va fi caracterizat printr-o sumă de drepturi de acces la resursele fizice si logice ale retelei (fisiere, directoare, programe, drive-uri de retea, imprimante de retea), corespunzător necesitătilor si cunostintelor utilizatorilor. Stabilirea riguroasă a drepturilor de acces este foarte importantă pentru asigurarea securitătii retelei; softul de retea va asigura respectarea drepturilor acordate. Uzual, aceste drepturi sunt stabilite pe grupuri de utilizatori cu obiective si necesităti similare. Un grup este o multime de utilizatori care au aceleasi drepturi de acces la o anumită resursă a retelei (de exemplu, se pot defini grupuri pentru studenti, cadre didactice etc.).

Crearea domeniilor de lucru, a grupurilor de utilizatori si a conturilor cu drepturile aferente, precum si actualizarea acetora este realizată de administratorul de retea, persoana cu pregătire de specialitate care se ocupă de (instalarea,) configurarea, si administrarea functionării eficiente si în conditii de securitate a retelei. Securitatea retelei poate fi identificată cu controlul pe care administratorul de retea îl detine asupra resurselor retelei, precum si asupra drepturilor de acces la aceste resurse. Fiecare cont de retea va avea un nume de identificare - numele contului - si o parolă atasată, cu rol în asigurarea protectia datelor utilizatorului. Parola, formată din orice caractere tipăribile, are o lungime dependentă de sistemul de operare de retea (cel putin 5-8 caractere). Utilizatorii îsi pot schimba oricând, în cursul unei sesiuni de lucru, parola proprie folosind facilitătile oferite de sistemului de operare (de exemplu, optiunile ferestrei de securitate deschise cu Ctrl-Alt-Del într-o sesiune Windows NT sau comanda setpass în Novell Netware).

Conectarea la o retea este procesul prin care serverul care gestionează reteaua este informat că un utilizator va începe folosirea resurselor retelei. Procedura de conectare este dependentă de sistemul de operare de retea (de exemplu, fereastra de logare deschisă cu combinatia de taste Ctrl-Alt Del în Windows NT, unde se completează numele contului, parola si domeniul pe care se face logarea sau comanda login în Novell Netware).

Deconectarea de la o retea este procesul prin care serverul este anuntat că utilizatorul respectiv încheie utilizarea resurselor retelei. După deconectarea de la retea se pot folosi doar resursele locale ale calculatorului (hard-disk-ul local si programele aflate pe acesta, pe dischete sau CD-uri).