2 of 50

Give a person a fish and you feed them for a day; teach that

person to use the Internet and they won’t bother you for weeks.

You know it’s love when you memorize her IP number to skip DNS overhead.

3 of 50

Suport de curs

Utilizarea sistemelor de operare

Capitolul 11 – Rețelistică și Internet

4 of 50

Transformarea Internetului

https://www.tes.com/lessons/U2BXrfcbvDDNmg/copy-of-the-history-of-the-internet

5 of 50

IoT

https://www.semiwiki.com/forum/content/5559-quick-history-internet-things.html

6 of 50

Ce este o rețea?

Stații/noduri (hosts) interconectate
Legături fizice (fir, wireless) și logice (conexiune) între stații
Stațiile comunică între ele, rulează aplicații de rețea
Rețele sunt conectate la alte rețele
Internet: totalitatea rețelelor interconectate de pe planetă

7 of 50

Comunicare între dispozitive

Dispozitivele participante trebuie să primească nume
Dispozitivele trebuie să fie suficient de precis localizate – să aibă o adresă
Participanții trebuie să identifice rutele prin care se pot contacta
Trebuie să stabilească câteva reguli simple de comunicare - protocoale

8 of 50

Protocol de rețea

Un protocol = reguli care stabilesc modul în care două dispozitive schimbă informații
Entitățile participante la comunicare cunosc protocolul

Formulează secvențe cerere – răspuns (request-reply)

9 of 50

Rețea locală

Formată din mai multe stații legate între ele

Stații: calculator, laptop, telefon mobil, server etc

Conectarea stațiilor în rețeaua locală se realizează printr-un echipament de rețea numit switch
Switch: transferă informația între calculatoare aflate în aceeași rețea locală folosind interfețele lor de rețea Ethernet, bazându-se pe adresa MAC

10 of 50

Adresa MAC

Un număr cu o lungime de 48 de biți, care identifică în mod unic fiecare interfață de rețea Ethernet;

Adresare plată, neierarhică

Este înscrisă din fabrică într-o memorie ROM de pe placă

Nu poate fi schimbată de pe placă, dar poate fi schimbată software

00:00:0c:ab:cd:c1

ID-ul producătorului

Numărul serial al plăcii

12 of 50

Comunicare între rețele

Pentru a putea accesa alte rețele sau Internetul, trebuie ca un echipament să aibă și o legătură la altă rețea/Internet
Acest echipament poate fi o stație, un server, sau un echipament de rețea dedicat numit ruter
Transferul informației din rețeaua locală spre Internet se bazează pe adresa IP

13 of 50

Protocolul IP

Protocolul dominant care asigură conectivitate în Internet
Adresarea IP este ierarhică
Cea mai recentă versiune: IPv6

Rezolvă criza de adrese IPv4

Adresa IPv6 este un număr de 128 biți

Progres lent față de ritmul tehnologiilor actuale
Infrastructură globală greu de transformat

14 of 50

Adresa IPv4

32 de biți scriși în 4 grupuri de câte 8 biți

Fiecare grup e scris în format zecimal

O adresă IP are două componente:

Prima parte = adresa rețelei care include stația
A doua parte = adresa stației în cadrul rețelei.

Delimitarea dintre adresa stației și adresa rețelei este dată de masca de rețea

15 of 50

Masca de rețea

Are o lungime de 32 de biți
Formată prin setarea biților de rețea și stație

Biți rețea = 1
Biți stații = 0

Exemplu: dacă avem 24 de biți de 1 consecutivi, masca de rețea este /24 sau 255.255.255.0

16 of 50

Adresa de rețea și de broadcast

Adresa de broadcast: adresă de difuzare, pachetele sunt primite de toate stațiile din rețeaua locală
Acestea nu pot fi folosite ca și adrese de stații

Pentru a identifica adresa de rețea se efectuează un ȘI logic (&) între adresa IP și masca de rețea
Pentru a identifica adresa de broadcast a rețelei se efectuează SAU logic (|) între adresa IP și negatul măștii de rețea

17 of 50

Exemplu:

Stația cu adresa IP 192.168.100.200 și masca de subrețea 255.255.255.0 (/24)

Pentru adresa de subrețea:

11000000 10101000 01100100 11001000 – 192.168.100.200

11111111 11111111 11111111 00000000 – 255.255.255.0

______________________________________________________

11000000 10101000 01100100 00000000 – 192.168.100.0

Pentru adresa de broadcast:

11000000 10101000 01100100 11001000 – 192.168.100.200

00000000 00000000 00000000 11111111 – 0.0.0.255

______________________________________________________

11000000 10101000 01100100 11111111 – 192.168.100.255

18 of 50

Configurarea interfețelor

Are un aspect fizic, legat de hardware și un aspect logic, legat de protocoale și software
Conexiunea fizică: codifică informația sub formă de:

Semnale electrice: cablu UTP
Semnale optice: fibră optică
Semnale electromagnetice: legături fără fir

19 of 50

Port vs interfață

Concepte folosite interschimbabil
Fizic vs logic:

Interfață fizică: comunicare printr-un anumit mediu și protocol (ex. Ethernet)

Port fizic: punctul de contact cu exteriorul al unei interfețe fizice

Interfață logică: configurația realizată peste o interfață fizică

Port logic: adresă care permite unei interfețe logice să gestioneze mai multe conexiuni simultan

20 of 50

Configurare adresă IP

Se realizează în două moduri:

Prin configurare temporară (static sau dinamic)
Prin configurare permanentă (static sau dinamic)

Static vs. dinamic

Static = parametri configurați manual de administrator
Dinamic = parametri configurați automat

21 of 50

Configurare temporară

Efectul este imediat,
După ce se repornește SO, aceste configurări dispar
Au efect imediat și se aplică ușor
Statică:

se folosește comanda ifconfig (folosită fără parametrii,

se identifică informații despre interfețele active)

Dinamică:

Se realizează prin intermediul unui client DHCP, precum dhclient sau dhcpd

ubuntu:/home/razvan# ip address add 10.1.1.3/24 dev eth0

ubuntu:/home/razvan# ip address show eth0

2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000

link/ether 00:d4:9e:81:ed:40 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 10.1.1.3/24 brd 10.1.1.255 scope global dynamic noprefixroute eth0

22 of 50

Configurare permanentă

Efectul nu este imediat

Configurația nu se aplică după salvarea fișierului, ci după repornirea SO

Static și Dinamic:

Se realizează interacționând cu fișierul /etc/network/interfaces

iface eth0 inet static

address 10.1.1.2

netmask 255.255.255.0

network 10.1.1.0

broadcast 10.1.1.255

gateway 10.1.1.1

dns-nameservers 10.1.1.1

23 of 50

Gateway

Conectează două rețele, astfel încât dispozitivele din cele două rețele să poată comunica
Se află la periferia rețelei și poate îndeplini adesea funcții de protecție și filtrare a traficului, și de asemenea convertește traficul dintr-un protocol în altul
De obicei îndeplinită de un ruter
Specificarea temporară pentru o adresă de gateway se realizează prin intermediul unei rute
Ruta default gateway este folosită întotdeauna ca un ultim efort în încercarea de a accesa o destinație pentru care dispozitivul curent nu are o rută definită

24 of 50

Tabela de rutare

O rută reprezintă calea de parcurs pentru pachete în drumul lor spre destinație
Acestea se rețin în tabela de rutare
Pentru fiecare rută se reține: adresa destinației (aceasta poate fi adresa unui echipament sau adresa întregii rețele), masca de rețea și adresa echipamentului de rețea spre care se transmit informațiile pentru a putea ajunge la destinație.

�

student@uso:~$ ip route show

default via 10.9.0.1 dev eth0 proto dhcp src 10.9.4.66 metric 100

25 of 50

DHCP

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) este cel mai utilizat protocol în scopul configurării dinamice
Pentru a beneficia de acest suport trebuie ca în rețeaua locală să existe un server de DHCP.
Serverului îi este fixată plaja de adrese IP pe care le poate atribui stațiilor și de asemenea configurările corespunzătoare de rețea.
Configurările dinamice permit atribuirea automată a parametrilor precum adresă IP, mască de rețea, server de DNS, gateway.�

26 of 50

Serviciul DNS

Reținerea unor nume este mai facilă decât cea a unui număr de adrese IP => a apărut serviciul DNS (Domain Name System)
Corespondența între o adresă IP și un șir de caractere
Pentru serviciile de DNS sunt necesare servere specializate; pentru a le accesa e necesară cunoașterea adresei lor IP

27 of 50

Configurare DNS

Adresele serverelor DNS se pot configura în fișierul /etc/resolv.conf
Exemplu:

nameserver definește adresa pentru un server DNS
Configurările se aplică imediat

search localdomain

nameserver 10.1.1.1

nameserver 217.115.138.24

nameserver 128.107.241.185

29 of 50

Aliasuri

Etichete asociate unor adrese de IP și funcționează similar cu cel de DNS
2 diferențe majore față de DNS:

Etichetele nu trebuie să respecte aceleași convenții ca cele ale numelor de domenii DNS
Dacă pentru DNS se folosesc servere dedicate, când discutăm despre aliasuri este vorba doar de interogarea fișierului /etc/hosts

ubuntu:/home/razvan# cat /etc/hosts

127.0.0.1 localhost ubuntu

127.0.1.1 ubuntu

#Servers

10.1.1.100 print.mydomain.ro my-print-server

10.1.1.101 ftp.mydomainro my-ftp-server

192.168.1.150 mail-server

# The following lines are desirable for IPv6 capable hosts

::1 ip6-localhost ip6-loopback

fe00::0 ip6-localnet

ff00::0 ip6-mcastprefix

ff02::1 ip6-allnodes

ff02::2 ip6-allrouters

ff02::3 ip6-allhosts�

30 of 50

Verificarea conectivității

PING

Utilizat pentru verificarea conexiunii între două stații într-o rețea ce folosește protocolul IP
Primește ca parametru adresa IP a destinației
Se trimite un ECHO REQUEST către destinație, iar dacă răspunsul destinație se întoarce la sursă, conexiunea dintre ele este validată și funcționează; în caz contrar, nu funcționează

Traceroute

Utilizat folosit pentru a valida calea urmată de pachete pe traseul între sursă și destinație
Acesta va afișa un mesaj pentru fiecare echipament de rețea prin care trec mesajele în drumul lor spre destinație.
Folosește câmpul TTL (Time To Live) definit în antetul fiecărui pachet de date transmis

31 of 50

Probleme uzuale

Două abordări pentru diagnoza problemelor:

De jos în sus (bottom-up)
De sus în jos (top-down)

Ce e sus și ce e jos?

Top / Up = Aplicații
Bottom / Down = Conexiunile fizice

32 of 50

Abordare bottom-up

Pagina web www.google.ro nu poate fi accesată:

Testarea legăturii fizice;
Testarea conexiunii spre un gateway, care oferă legătura stației către Internet;
Verificarea disponibilității și a configurării corecte a serverului DNS, pentru a se putea realiza adresarea către site-ul dorit;
Verificarea conectivității către alte servere, pentru a detecta dacă situația este specifică serverului respectiv sau generică.

33 of 50

Protocoale de comunicare

Scopul unei rețele este acela de a asigura comunicația și interoperabilitatea între două aplicații
Rețelele trebuie să împacheteze informația, să o transmită pe mediul fizic, să se asigure că a ajuns la destinație, să analizeze răspunsul și să realizeze toți pași astfel încât acest obiectiv să fie atins
Protocoalele sunt cele care trebuie să asigure suportul, iar la rândul lui protocolul trebuie respectat de toate echipamentele disponibile într-o rețea

34 of 50

Modelul client – server

Interacțiunea asimetrică
Două roluri diferite:

Serverul – oferă serviciul clientului
Clientul – solicită serverului facilitățile aferente

Clientul poate fi un proces sau o aplicație
Modelul implică existența unui număr mai mare al clienților decât al serverelor

35 of 50

Modelul peer-to-peer

Interacțiune simetrică

Partenerii în comunicație, numiți peers, solicită și oferă unul altuia servicii
Experiența unei colaborări simultane

Este un model client-server ascuns

Fiecare partener are, în cadrul implementării, atât rol de server cât și de client

Exemplu: BitTorrent, DirectConnect, eDonkey, Skype

36 of 50

Servicii Internet

O clasificare a serviciilor internet în funcție de nevoia rezolvată și de tipul de tehnologie folosită poate fi următoarea:

Servicii de comunicare:

Poșta electronică/e-mail (SMTP, POP3, IMAP)
Mesagerie instantanee

Servicii de transfer de fișiere:

Protocolul FTP

Serviciul web:

Protocoalele HTTP, HTTPS

Servicii de conexiune la distanță:

ssh, telnet

37 of 50

Serviciul de e-mail

Primul serviciu folosit în Internet
Transmiterea de mesaje text între utilizatorii diverselor sisteme de pe Internet
Nu este conversație instant, precum în cazul chat-ului
Mesajele sunt stocate în căsuțe poștale
Destinatarul și expeditorul sunt identificați prin adrese de e-mail

38 of 50

Client local de e-mail

Citire și transmitere de mesaje

Citire cu protocolul POP3 sau IMAP
Transmitere cu protocolul SMTP (către server)

Citire cu POP3

Mesajul este copiat/salvat pe stația locală
Utilizatorul poate să își citească mesajele salvate offline

Citire cu IMAP

Mesajele sunt „accesate”, nu copiate
Se copiază doar header-ele, nu mesaje întregi

Clienți de e-mail:

Microsoft Outlook, Kmail, Mozilla Thunderbird
Pine, Mutt, Gnus

39 of 50

Transferul fișierelor

Descărcăm fișiere publice de pe paginile web, folosind protocolul HTTP
Dacă dorim să descărcăm fișiere private sau să încărcăm fișiere pe un server, există protocoale precum FTP sau SSH File Transfer Protocol (ambele au model client-server)
Putem partaja fișiere și pe modelul peer-to-peer prin protocolul BitTorrent

Peers = participanții la sistem
Swarm = „roiul” colectiv de contribuitori

40 of 50

Serviciul World Wide Web

Spațiu de informație
Printre cele mai cunoscute servicii din Internet – oferă acces la resurse și alte servicii
NU trebuie confundat cu Internetul

Web-ul este un serviciu ce funcționează deasupra Internetului

Servicii bazate pe www:

Engine-uri de căutare (Google)
Rețele de socializare (Facebook)
Webmail (Gmail, Yahoo)

41 of 50

Concepte www

Trei tehnologii de bază

URL (Uniform Resource Locator)
HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
HTML (Hypertext Markup Language)

URL: identificator al resursei

Protocol://hostname/path/to/resource

HTTP: protocolul folosit în web pentru accesarea paginilor web (HTTPS – HTTP secure)
HTML:

Limbaj de descriere, folosit pentru a putea reda informații, imagini și alte resurse pe o pagină web
Informațiile sunt afișate de un navigator (browser)

42 of 50

Servere și clienți web

Servere web

Apache Web Server
Microsoft IIS
Lighttpd, nginx

Clienți web (browsere, navigatoare)

Microsoft Internet Explorer 6, 7, 8
Mozilla Firefox 3.5, 3.6
Opera
Netscape Navigator
Lynx, w3m

43 of 50

WGET și CURL

Ambele sunt folosite pentru descărcarea resurselor cu suport pentru protocoale web precum HTTP și HTTPS și FTP iar în cazul curl, IMAP, SFTP și altele
Primesc un URL și pe baza lui descarcă resursa web identificată

razvan@einherjar:~$ wget http://elf.cs.pub.ro/uso/curs-09-handout.pdf

[...]

2014-11-15 16:15:17 (8.59 MB/s) - ‘curs-09-handout.pdf’ saved [2064143/2064143]

44 of 50

SSH

Secure shell
Protocol pentru comunicare sigură, criptată
Folosit pentru conexiune la distanță (ssh)

ssh username@hostname

O dată realizată conexiunea la distanță se pot rula comenzi ca într-un shell obișnuit
Folosită pe sisteme cu acces SSH, putem transfera fișiere, într-un mod sigur, cu comanda scp

scp local_file username@hostname:path

45 of 50

Atacuri cibernetice

https://phys.org/news/2018-03-spain-captures-alleged-mastermind-12b.html

46 of 50

Computer Networks

Andrew S. Tanenbaum
Ediția a 5-a, 2010
Privire de ansamblu a rețelelor de calculatoare (întreaga stivă)
Stil degajat de prezentare, ușor de înțeles
Folosită ca suport pentru multe cursuri de rețelistică

47 of 50

Jon Postel

Unul din principalii contribuitori la dezvoltarea Internetului
Editorul RFC (Request For Comments) – protocolul IP, circa 200 RFC-uri
Director al IANA (Internet Assigned Numbers Authority)
Administrator al domeniului .us din DNS

48 of 50

Cisco

Cisco Systems, Inc
Fondată în 1984
San Francisco (de unde și numele și sigla)
Echipamente de rețea
Produse pentru uz în Internet și pentru „home users”
Program de certificări (CCNA, CCNP, CCIE)
Cisco Networking Academy

49 of 50

OpenFlow

Idee apărută în 2008, încă în dezvoltare
Permite delegarea deciziilor de rutare/comutare/forwarding de la switch/ruter altundeva (în software)
OpenFlow Switch + OpenFlow Controller
Oferă flexibilitate
Combinat cu soluții de virtualizare
Adoptat în ultima perioadă, de majoritatea producătorilor de echipamente de rețea
http://www.openflow.org/

1 of 50