Nivelul 2 - Technologii

Nivelul 2 - Technologii

7.4.4.1.   Descrieti actiunile pe care le executa un bridge asupra nivelului  2.
Activitatea  unui bridge (in cadrul nivelului legatura de date ) este extrem de variata: controlul fluxului , trateaza erorile de transmisie , atribuie adrese pentru identificare , controleaza accesul catre mediul de transmisie. Un bridge reuseste sa realizeze toate aceste operatii folosind diverse protocoale ale nivelului legatura de date ,protocoale speciale pentru controlul fluxului de date , corectarea erorilor , adresare si algoritmi pentru accesul la mediul de transmisie . Exemple pentru protocoale recunoscute ale nivelului legatura de date includ Ethernet, token-ring, si FDDI.

 Avantajul oferit de bridge e acela al transparentei nivelului superior . Deoarece actioneaza asupra nivelului legatura de date , nu necesita examinarea informatiei aflate la un nivel superior. Aceasta inseamna ca pot expedia cu mare rapiditate orice protocol de retea . Nu e neobisnuit pentru bridge sa faca schimbul intre AppleTalk, DECnet, TCP/IP, XNS, sau orice altceva intre doua sau mai multe retele .

 Bridge -urile sunt capabile sa filtreze frame-uri bazate pe orice camp al nivelului 2. De exemplu , un bridge poate fi programat sa respinga  toate frame-urile ce au ca sursa o anumita retea. Deoarece informatia nivelului legatura de date face trimitere la un protocol al nivelului superior , bridge-urile reusesc de multe ori sa filtreze datele dupa acest parametru . Filtrele sunt folositoare in eliminarea pachetelor inutile .

 Bridge-ul nu necesita examinarea informatiei nivelului superior pentru ca actioneaza numai la nivemul 2 din cadrul modelului OSI (nivelul legatura de date .) Bridge-urile filtreaza traficul in retea prin analizarea adresei MAC ,  si nu a protocoalelor . Nu e neobisnuit pentru bridge sa schimbe protocoale intre doua sau mai multe retele . Pentru ca expedierea pachetelor se face  analiza adresei MAC , expedierea realizandu-se  extrem de rapid .

Pentru a filtra sau expedia selectiv pachete , bridge-urile isi construiesc tabele cu toate adresele MAC apartinand unei anumite retele (sau chiar pentru mai multe retele ) , mapandu-le .

Daca datele sosesc de-a lungul mediului de transmisie , bridge-ul compara adresele MAC incluse in pachet cu adresele din tabelele sale . Daca bridge-ul stabileste ca adresa MAC de destinatie se afla in acelasi segment de retea cu sursa , nu expediaza datele catre un alt segment de retea

Daca bridge-ul stabileste ca sursa si destinatia se afla in segmente de retea diferite  , expediaza datele catre toate celelalte segmente ale retelei .

Realizand acest lucru , bridge-urile reduc semnificativ cantitatea de trafic intre segmentele retelei , eliminand traficul inutil . Urmariti graficele pentru a observa cum un bridge realizeaza expedierea pachetelor de date , reducand traficul inutil din retea.

 Bridge-urile sunt dispozitive de interconectare a retelelor ce pot fi folosite pentru a reduce domeniile de coliziune .Domeniile de coliziuni sunt suprafete unde pachetele pot interfera intre ele . Actiunea bridge-urilor se reduce la a imparti reteaua in segmente mai mici , reducand astfel canti 818f58i tatea de trafic dintre segmente .Bridge-urile actioneaza la nivelul 2 al modelului OSI , fiind preocupate doar de adresele MAC.  Cand datele parcurg reteaua in drum spre destinatie , ele sunt analizate de fiecare dispozitiv al retelei ,incluzand bridge-urile .

 Bridge-urile acioneaza prin construirea tabelelor cu adrese MAC , localizate in fiecare segment al retelei . Cand datele circula de-a lungul mediului de transmisie , bridge-ul compara adresa MAC de destinatie cu fiecare adresa MAC continuta in tabele .Daca bridge-ul constata ca adresa MAC de destinatie se afla in acelasi segment cu sursa , nu expediaza pachetul de date catre alte segmente ale retelei (expediere locala) .Daca destinatia si sursa nu sunt in acelasi segment , bridge-ul expediaza pachetul catre toate celelalte segmente ale retelei .

 Desi bridge-urile folosesc tabele pentru a deternina daca datele trebuie expediate catre alte segmente ale retelei , comparatiile si deciziile pe care le iau sunt relativ simple , de nivel scazut . Atunci cand determina daca adresa MAC destinatie se afla in acelasi segment de retea cu sursa , nu poate determina exact in care segment de retea ar trebui expediate datele . Datele sunt pasate catre toate segmentele de retea existente . In cazul retelelelor mari sau in cazul retelelor cu mai multe segmente , aceasta distribuire a traficului nu este nici rapida si nici eficienta . Datele vor ajunge la destinatie , dar , posibil , dupa o calatorie costisitoare .

 Bridge-urile lucreaza cel mai bine cand traficul intre segmentele retelei e mai scazut . Cand traficul intre segmente e mare , bridge-ul se poate bloca , incetinind comunicarea .

Ar mai putea exista  o  problema  atunci cand folosim bridge-ul ; bridge-urile de obice raspandesc si amplifica un anumit pachet de date . Aceste pachete de date apar atunci cand un dispozitiv din retea vrea sa ajunga la un alt dispozitiv , dar nu cunoaste adresa de destinatie . Cand se intampla acest lucru , sursa trimite un mesaj la toate dispozitivele din retea .Deoarece fiecare trebuie sa fie atentionat in privinta mesajului , bridge-ul il expediaza catre fiecare statie , aflata in fiecare segment al retelei .  Daca sunt trimise prea multe mesaje de avertisment , un blocaj se poate forma . Acesta poate duce la "picarea" retelei , blocarea traficului , iar reteaua ar putea opera la capacitate scazuta .

7.4.5.1.    Descrieti  switch-ul.
Switching (comutare) reprezinta o technologie de evitare a congestionarii retelei ,in  LAN-urile Ethernet, token-ring, si FDDI , prin reducerea traficului si marirea latimii de banda . Switche-ul mai este folosit si pentru a inlocui hub-urile partajate si lucreaza cu resursele deja existente in retea .

Astazi , in comunicarea de date , echipamentul de comutare si rutare (switching and routing) executa 3 operatii de baza :

1. switching data frames (comutarea frame-urilor)- Aceasta este o operatie de stocare si distribuire prin care frame-urile sosesc printr-un mediu de intrare si sunt transmise printr-un mediu de iesire .
2.  maintenance of switching operations (intretinerea operatiilor de comutare)- Switch-urile isi construiesc si intretin tabele de comutare si cauta bucle de retea.

Ca si bridge-urile , switch-urile conecteaza segmenete de retea  , folosind un tabel cu adrese MAC pentru a determina segmentul spre care trebuie directionat pachetul de date , reducand astfel traficul . Switch-urile lucreaza cu viteza mai mare ca bridge-urile si au si o noua intrebuintare ,  LAN-urile virtuale .

Un switch Ethernet ofera multe  avantaj , precum posibilitatea comunicarii in paralel a mai multor useri , prin intermediul circuitelor virtuale . Aceasta maximizeaza latimea de banda in cazul unui mediu partajat . Un alt avantaj e oferit de faptul ca , folosirea switch-urilor presupune folosirea resurselor deja existente in retea .Si foarte important e avantajul pe care il ofera administratorilor de retea in configurarea si administrarea retelei .

7.4.6.1.    Explicati cum switch-urile executa operatii ale nivelului 2.
Switch-urile unui LAN sunt considerate bridge-uri multiport fara domeniu de coliziune , datorita microsegmentarii . Schimbul de date se realizeaza la viteze mari prin comutarea si directionarea pachetului catre destinatie .Identificand adresa MAC , informatie a nivelului 2, switch-urile pot obtine viteze de transfer extrem de mari , ,cu mult mai mari decat bridge-urile .

Comutarea Ethernet mareste latimea de banda disponibila intr-o retea . Realizeaza acest lucru prin segmentarea retelei sau prin realizarea conexiunilor punct-la punct , si prin conectarea segmentelor intr-o retea virtuala .Circuitele retelei virtuale exista numai atunci cand doua noduri vor sa comunice .Se numeste circuit virtual pentru ca exista doar atunci cand e nevoie de el , fiind realizat cu ajutorul switch-ului .

 Chiar daca in cadrul unui LAN , switch-ul elimina domeniile de coliziune , toate gazdele conectate la switch se afla totusi in acelasi domeniu de receptionare a mesajelor , de aceea un semnal emis de un nod va fi accesibil tuturor celorlalte noduri conectate la switch-ul LAN-ului .

Switch-urile , ca si bridge-urile , sunt dispozitive ale nivelului 2 , ce permit interconectarea segmentelor multiple. Asemanator bridge-urilor , switch- urile redirectioneaza si controleaza traficul bazandu-se pe adresele MAC . Pentru ca switch-urile folosesc partea hardware si nu pe ce software , sunt cu mult mai rapide . Va puteti gandi la fiecare port al unui switch ca la un micro-bridge; acest proces e numit microsegmentare . De aceea , fiecare port se comporta separat ca un bridge  , asigurand fiecarei gazde intreaga latime de banda a mediului.

7.5.1.1.   Segmentarea .
Exista doua motive pentru care se urmareste segmentarea unui LAN . Primul ar fi izolarea traficului intre segmente , si sa  detii cat mai multa latime de banda pentru fiecare user , micsorand domeniile de coliziuni .  

Divizand o retea mai mare in unitati mai mici , bridge-urile si switch-urile ofera unele avantaje .

 Un bridge, sau un switch, micsoreaza traficul intre dispozitivele conectate la segmente , deoarece doar anumite pachete sunt distribuite mai departe . Amandoua dispozitivele actioneaza precum un firewall pentru eventualele erori ale retelei . De asemenea permit comunicarea intre mai multe dispozitive decat ar fi fost posibil in cazul unui LAN cu dispozitivele conectate la un singur bridge . Bridge-urile si     switch-urile extind reteaua , permitand atasarea statiilor .

Desi  bridge-urile si switch-urile au atribute comune , exista si deosebiri intre ele . Switch-urile sunt mult mai rapide datorita comutarii la nivel hardware , in timp ce bridge-urile realizeaza comutarea la nivel soft . Un LAN  Ethernet la 10 Mbps si un LAN  Ethernet la 100 Mbps pot fi interconectate folosind un switch in locul unui bridge . Switch-urile pot suporta densitati ale porturilor mai mari decat bridge-urile . Switch-urile reduc coliziunile la nivel de segment de retea , pentru ca aloca lungime de banda pentru fiecare segment in parte .

Segmentarea realizata de routere are toate aceste avantaje  , chiar cateva in plus . Fiecare interfata a router-ului este o retea separata , de aceea inserarea acestuia intr-ul LAN creeaza domenii de coliziuni mici , precum si domenii de emisie la fel de mici ;Router-ul nu poate realiza insa redirectionarea si comutarea . Router-ul poate alege cea mai buna cale . Este folosit pentru a conecta diferite medii de transmisie si diferite technologii LAN .  

Router-ul din exemplul dat conecteaza technologii LAN  Ethernet, token-ring, si  FDDI  - segmentand LAN-ul .Poate conecta LAN-uri avand diferite protocoale  (IP vs. IPX vs. AppleTalk) si poate avea conectare seriala la  WAN .

7.5.2.1.    Explicati cum realizeaza bridge-ul segmentarea domeniilor de coliziuni .
LAN-urile Ethernet care folosesc bridge-uri pentru segmentarea LAN-ului , aloca mai multa latime de banda pentru fiecare user pentru ca sunt mai putini utilizatori pe fiecare segment , comparativ cu intreaga retea . Bridge-ul permite doar frame-urilor ce au o destinatie exterioara segmentului sa treaca in exteriorul acestuia .         Bridge-urile invata segmetarea retelei prin construirea tabelelor cu adrese ale dispozitivelor din retea , si a segmentului folosit pentru a ajunge la acea adresa . Bridg-urile difera de routere pentru ca sunt dispozitive ale nivelului 2 ,independente de protocoalele nivelului 3 .

Bridge-urile maresc intarzierele in retea cu 10-30%. Aceasta incetinire a traficului se datoreaza deciziei pe care trebuie sa o ia bridge-ul , atunci cand trebuie sa stabileasca segmentul spre care trebuie expediata informatia .

7.5.3.1.    Explicati felul in care switch-ul realizeaza segmentarea domeniilor de coliziuni .

Un  LAN care foloseste o topologie  Ethernet comutata creeaza o retea care se comporta ca si cum ar avea doua noduri ; nodul de emisie si cel de receptie . In felul acesta intreaga latime de banda e disponibila pentru transmiterea datelor . Un LAN Ethernet comutat permite lucrul la viteze foarte mari .

 Scopul comutarii este acela de a elibera banda si de a evita blocajul . Un switch e un bridge multi - port de mare viteza care are cate un port pentru fiecare nod , sau segment . Un switch segmenteaza LAN-ul in micro-segmente , micsorand in felulu acesta domeniile de coliziuni .

 Ethernet-ul comutat are la baza Ethernet-ul standard . Fiecare nod e conectat direct la unul din porturile sale , sau la un segment conectat la unul din porturile switch-ului . Aceasta creeaza o conexiune de  10 Mbps intre noduri si segmentele switch-ului . Un calculator conectat direct la switch-ul  Ethernet reprezinta propriul sau domeniu de coliziuni .

Cand un frame ajunge la switch  , este citit pentru adresa sursa si/sau cea de destinatie . Switch-ul se va hotara , bazandu-se pe informatia frame-ului,  ce actiune va executa . Frame-ul va fi astfel directionat catre destinatie . 

7.5.4.1.    Explicati felul in care routerele segmenteaza domeniul de coliziuni .  
Routerele sunt ceva mai avansate decat bridge-urile clasice . Daca un bridge e pasiv in retea si opereaza la nivelul legatura de date , un router actioneaza la nivelul retea , si toate deciziile sale de redirectionare intre segmente se bazeaza pe adresele de protocol ale nivelului 3 . Realizeaza acest lucru examinand adresa destinatie din pachetul de date si analizand tabela de routare pentru instructiunile de redirectionare . Router-ele creaza cele mai multe segmente prin determinarea exacta a locului de destinatie .

Deoarece router-ele executa mult mai multe functii decat bridge-urile , si intarzierile sunt mult mai mari . Un router trebuie sa examineze pachetul pentru a determina calea cea mai buna pana la destinatie . Inevitabil  , procesul necesita ceva timp , introducand intarzierile .

7.5.5.1.    Explicati segmentarea  ealizata de bridge , switch si router in exemplele date (de invatare)
In topologiile exemplificate segmentarea era realizata de catre bridge-uri , switch-uri si routere . Multe parti ale retelei sunt conectate de router-ul principal ..

Bridge-ul divide reteaua Ethernet  E1 in doua segmente . Traficul e filtrat de catre bridge , reducand posibilele coliziuni si micsorand astfel domeniul de coliziuni . Astfel , bridge-ul imparte segmentul Ethernet E1 in alte doua segmente :

• primul segment detine repeater-ul si gazdele K, L, M, N 
• al doilea segment contine gazdele  O si P 

Oricum acesta ramane un domeniu de emisie . Repeater-ul extinde domeniul de coliziune , in loc sa-l reduca prin segmentare .

Switch-ul principal divide reteaua Ethernet  EO Ethernet in mai multe segmente de retea , fiecare avand asigurata intreaga latime de banda . Switch-ul            workgroup-ului imparte segmentul workgroup-ului . De asemenea notati ca switch-urile asigura o buna conectivitate benzilor nepartajate . Hub-ul nu segmenteaza partea sa de retea .

Router-ul  segmenteaza intregul LAN in doua segmente Ethernet , si segmente token-ring si  FDDI , care, prin natura lor nu sunt domenii de coliziuni .

7.6.1.1.   reprezentati grafic intregul proces de depanare a statiilor unei retele .
Primul lucru este sa va descurcati prin nivelele modelului OSI . Aceasta metoda isoleaza problemele . Puteti pierde mult timp incercan sa reparati un browser care nu functioneaza corect , doar pentru a descoperi ca de fapt calculatorul nu e conectat la retea . Cel mai bine ar fi sa incepeti depanararea de la nivelul 1 . Intrebati-va :"Sunt toate aceste pornite si conectate ? "; si toate aceste inainte sa ajungeti la un nivel superior , unde problemele sunt mai complicate .

Urmariti un exemplu de depanare in graficul urmator . 

7.6.2.1.    Network Inspector (NI) Software
In acest laborator , veti folosi menu-ul help , pentru a experimenta si a va initia in mediul de cercetare (inspectare ) a retelei (NI) .

INTRODUERE in  NETWORK INSPECTOR SOFTWARE

Obiective

In acest laborator se va face o introducere in network inspector software (soft-ul de inspectare a retelei).

Context

Acest soft e o unealta importanta , conceput pentru administratorii de retea , pentru o mai buna monitorizare a retelelor . Invatand sa folositi acest soft , puteti identifica mai usor problemele prin simpla lor vizualizare pe ecran ,in loc sa trebuiasca sa verificati toate firele conectoare .

Materiale folosite 

1. 1 - calculator ce ruleaza Win95/98
2. 1 - CD-ROM cu network inspector software 

Plan de lucru 

1. Instalati  Network Inspector Software pe calculatorul vostru (instalati doar partea de consola , pentru inceput )
2. Rulati  Network Inspector la consola.
3. Mergeti la  HELP ( Apasati  Alt+H sau apasati  HELP).
4. Dati Click pe  Help si cititi  "Introduction to the Console and Its Component".

Concluzie 

Intrebari :

1. Ce credeti despre acest software?
2. Credeti ca v-ar ajuata sa va monitorizati reteaua  ?

7.6.3.1.       Posibile probleme ale retelei cauzate de izolare .

In acest laborator veti invata despre problemele /simptomele pe care programul NI le poate detecta .

POSIBILE PROBLEME ALE RETELEI DATORATE PROASTEI IZOLARI . Obiective

Lista posibilelor probleme .

Context

Daca acesta lume ar fi fost perfecta  , administratorii de retea ar fi fost neaganjati dupa ce ar fi construit fiecare noua retea . Dar lucrurile nu stau chiar asa , ,si calulatoarele intampina noi probleme in fiecare zi . este important sa cunoasteti cele mai importante probleme care pot aparea ,  pentru a sti cum sa le rezolvati cand le veti intalni in viitor .

Materiale folosite

1. 1 - calculator ce ruleaza Win95/98
2. 1 - CD-ROM cu Network Inspector Software  

Plan de lucru  

1. Instalati  Network Inspector Software  (sariti peste acest pas daca il aveti deja instalat )
2. Rulati de la consola Network Inspector 
3. Mergeti la Help (Tineti Alt+H sau dati  click pe  Help)
4. Click pe cuvantul  Help 
5. Click pe  Index si tastati  Problem Log View.
6. In sectiunea  Problem Log View , click pe  Errors, Warnings, and Changes that can be Discovered. "
7. In sectiunea  Error ,cititi  "Duplicate IP Address", "Incorrect Configuration of Agent", "Incorrect Subnet Mask".
8. In sectiunea Warning , cititi  "Incorrect IP Address".
9. In sectiunea  Changes , cititi  "IP Address Change".

Concluzii:

Intrebari :

1. Ce se intampla cand in rtea exista un duplicat de adresa IP ? Cum rezolvati aceasta problema?

7.6.4.1.       Folositi  software-ul NI pentru depistarea problemelor nivelului 2

In this lab, studentii sunt initiati in rezolvarea exercitiilor vizand probleme , schimbari , si erori .

Invatati despre adresele MAC din retea

Obiective

In acest laborator veti ava posibilitatea colectarii tuturor adreselor MAC din retea , pentru ca in viitor sa le puteti recunoaste usor . Invatati toate adresele dispozitivelor din retea .

Context

Adresa  MAC este o parte a nivelului 2 din modelul OSI . Functia sa e extrem de importanta in retea , pentru ca specifica locatia  exacta spre care ar trebui distribuit pachetul .Cu alte cuvinte , adresa MAC e precum o adresa , sau numarul de la casa .

Materiale :

1.      1 - calculator ruland  Win95/98

2. 1 - CD-ROM cu Network Inspector Software  

Plan de lucru:

1.      Instalati soft-ul Network Inspector (daca nu ati facut deja lucrul acesta )

2. Rulati  Network Inspector la consola.
3. Mergeti la  File si deschideti baza de date  
4. Selectati si deschideti o baza de date pe care doriti  sa o administrati
5. Click pe Device, pe partea stanga a ecranului  Explorer .
6. Pe partea dreapta , vti observa o lista de dispozitive ale retelei care au urmatoarele campuri : Nume, IPX , NetBIOS , adresa IP  si adresa  MAC
7. In coloana adreselor  MAC  , inregistrati adresea MAC pentru fiecare dispozitiv ..

Concluzii:

Intrebari:

1.      Descrieti adresa  MAC .

2. Este adresa MAC unica?
3. Care este scopul adresei MAC?

7.6.5.1.          Probleme neidentificate ale retelelor Ethernet .

 In acest laborator veti folosi  NI pentru a diagnostica si rezolva probleme ale retelei .

INTRODUCERE  IN INSPECTORUL DE  PROTOCOL

Obiective

Acest laborator este o introducere in inspectorul de protocol .

Context

Inspectorul de protocol este o interfata grafica folosita pentru a analiza si diagnostica o rtea Ethernet .

 Materiale

1.      computer ( Windows 95/98) cu  NIC

2. CD-cu Protocol Inspector  

Plan de lucru :

1.      Asigurati-va ca aveti calculatorul conectat la LAN sau la ISP.

2. Instalati  softul Protocol pe calculatorul vostru .Rulati-l .
3. Programul ar trebui sa arate cam asa : (Dati click pe ecran )
4. Apasati , Alt+H, sau  click pe  Help in capatul ecranului . .
5. In cadrul  Help, selectati  Contents.,apoi dati  click pe  About Protocol Inspector si cititi informatia despre program .
6. Intorceti-va in pagina  Help si in cadrul  Contents, double-click .
7. Cititi  Detail View si Summary View.
8. Cand ati terminat veti fi capabili sa explorati software-ul

a.      Iesiti din ecranul  Help si veti observa felul in care sunteti conectati .

2. Ecranul va trebui sa va arate starea actuala a retelei (grafic)
3.  Double-click pe  Mon+Cap tab  

Concluzii:

Intrebari :  

1.      Care e diferenta intre  Detailed View si  Summary View?