Nom: Hiloua

Kannouh

Curs: 4B

Temes Pàgines

Introducció a les xarxes informàtiques....................................................... 1

Planificació i disseny de la xarxa.................................................................

Arquitectura de la xarxa..................................................................

Dispositius de gestió de xarxa..........................................................

Mitjans de difusió de dades.............................................................

2

2

3

7

Configuració de la xarxa. Protocols TCP/IP..............................................

Adreça MAC.....................................................................................

Protocols de comunicació.................................................................

Identificació de equips: adreces IP..................................................

11

11

13

13

XARXAS INFORMATUIQUES

Una xarxa informàtica és un grup interconnectat de computadors. La finalitat principal per la creació de una xarxa és compartir els recursos i la informació en la distancia, assegurar la confiabilitat i la disponibilitat de la informació, augmentar la velocitat de transmissió de les dades i reduir el cost general d’aquestes accions.

Les xarxes es classifiquen segons el nivell en què es du a terme la comunicació. Així, per exemple, hi ha xarxes a nivell físic (LAN, Ethernet..), xarxes informàtiques virtuals que corren sobre Internet, etc. Hi ha dues grans maneres de classificar els nivells, el model OSI i el model TCP/IP. El model OSI, estructura cada xarxa en 7 capes amb funcions concretes però relacionades entre elles, el model TCP/IP es redueix a 4 capes. Altres classificacions, vistes a continuació, són: per escala, per relació funcional o per topologia.

Xarxa d’àrea local

Una LAN (Local Area Network) és un tipus de xarxa informàtica caracteritzada pel

seu

caràcter 'local' o de curta distància, com ara una casa, una oficina, un hotel, etc., és a dir, la seva

extensió està limitada a uns 200 metres que podria arribar a 1 quilòmetre usant repetidors. Les

tecnologies més emprades en LAN són Ethernet i Wi-Fi. En definitiva, una LAN, permet la

connexió i/o comunicació de dues o més màquines.

D’oposat a una LAN és una WAN (Wide Area Network o Xarxa de gran amplitud). Aquestes dos

contrasten pel fet que una LAN és molt més ràpida i acostuma a moure un volum més alt

d’informació que una WAN i que les WAN normalment funcionen sobre línies dedicades.

Xarxa informàtica en una llar

1

PLANIFICACIO I DISSENY DE LA XARXA

Arquitectura de la xarxa

Arquitectura de bus: els ordinadors surten d’un punt central.

ANELL: els ordinadors que componen la xarxa formen un anell.

ESTRELLA: els ordinadors es connecten a través d’un dispositiu que forma el nucli de la xarxa. Soles ser les més utilitzades.

CEL·LULAR: és la xarxa que es connecta mediant wifi.

2

Dispositius de gestió de xarxa

Els adaptadors de xarxa connecten l’equip amb altres dispositius encarregats de “dirigir” el trànsit de la xarxa.

Acoblat a l'equipAvui dia, totes les plaques base inclouen, com a mínim, una connexió de xarxa.

Tipus PCIPermet connectar en xarxa equips que no inclouen la presa de xarxa a la placa de base.

3

USBS’utilitza, sobretot, en xarxes sense fil. és un port que serveix per connectar perifèrics a un ordinador.

PCMCIAÉs usat en ordinadors portàtils antics. Que permet afegir a l'ordinador noves funcions. Existeixen molts tipus de dispositius disponible en format de tarja PCMCIA: mòdems, tarja de so, tarja de xarxa, etc.

El concentrador (hub)Actua com un simple enllaç i transmet totes les dades per tots els seus ports.Permet agrupar un conjunt de dispositius Ethernet en un mateix segment de xarxa. Actua al 1r nivell o nivell físic, sense entrar per tant a analitzar les adreces MAC de destí. És per això que tot el que hi arriba és reenviat indiscriminadament a tots els ordinadors connectats.Hi ha tres tipus de concentradores: passius, intel·ligents i de commutació.

4

El commutador (switch)llegeix la informació que li arriba i la redirigeix només a l’equip que l’ha de rebre i no pas a tots que formen la xarxa. Permet agrupar a un conjunt d’ordinadors i fer que passin pel mateix cable. A diferència dels concentradors, per cada paquet que hi arriba, el commutador l’envia només al seu destí.

El routerComunica xarxes entre sí. Permet connectar la nostra xarxa a Internet. Determina quines dades surten de la xarxa d’àrea local i cap a on, i quines altres dades s’han de quedar dins, ja que van dirigides a equips de la mateixa xarxa. De vegades, el router també actua com a concentrador.

El pont Permet dividir una xarxa en diferents segments o unir dues xarxes que utilitzen un mateix sistema (protocol) de comunicació, per facilitar la gestió i disminuir el trànsit, sobretot en xarxes molt grans.

5

El punt d'accésÉs un tipus de pont. Permet connectar entre sí, per exemple, una xarxa sense fil i una xarxa cablejada. Podem dir que és "el concentrador" en xarxes sense fil.

El repetidorCom el seu nom indica, repeteix i amplifica el senyal per amplificar-ne l'abast. Per exemple, per aconseguir que una xarxa sense fil arribi més lluny.

La passarel·la

És un tipus de pont "intel·ligent" que uneix dues xarxes amb diferents tecnologies. Per exemple, una xarxa de cable coaxial i una Ethernet. Pot ser de tipus maquinari o programari.El servidor d’impressióPermet connectar una impressora a una xarxa, de manera que podemimprimir des de qualsevol equip connectat a la xarxa.

6

Mitjans de difusió de dades

Les xarxes LAN utilitzen diferents mitjans per transmetre les dades. Els aspectes que cal tenir en compte són la capacitat per transmetre una gran quantitat de dades, la fiabilitat i la seguretat, és a dir, la capacitat per limitar l’accés a intrusos.

Els més usuals són:

El cable de coure de parells trenats: Es basa en la tecnologia Ethernet, amb connectors RJ45. És fàcil d’usar, i per això es fa servir a xarxes domèstiques i en empreses. La informació es transmet mitjançant impulsos elèctrics pels cables. L’estàndard més utilitzat és el cable de parells trenats de categoria 6 (2003), que permet velocitats de transmissió de dades fins a 1 Gb/s. Estàndard 802.3 ab.

El cable coaxial: Té un nucli de coure envoltat per una capa aïllant i una malla metàl·lica que evita les interferències. Tal com passa amb el cable de parells trenats, es transmeten impulsos elèctrics pels cables. Aquest cable no s’utilitza gaire a les xarxes grans. Nomes s’utilitza per transportar senyals elèctrics d'alta freqüència

7

que té dos conductors concèntrics, un central, anomenat viu, encarregat de portar la informació, i un exterior, d'aspecte tubular, anomenat malla o blindatge, que serveix com a referència de terra i retorn dels corrents.

El cable de fibra òptica: La informació es transmet mitjançant petits impulsos de llum. És el mitjà més ràpid, però també el més car. S’utilitza, per exemple, en instal·lacions científiques d’avantguarda.

El mitjà sense fil: La tecnologia més utilitzada és la wifi. La informació es transmet per mitjà d’ones de ràdio. L’estàndard més usat és 802.11g, que permet transferir dades a una velocitat de fins a 54 Mb/s.

8

xarxas cablejades

xarxes sense fil

són aquelles que es comuniquen per un medi de transmissió no guiat (sense cables) mitjançant ones electromagnètiques. La transmissió i la recepció es realitza a través d'antenes. Tenen avantatges com ara la ràpida i fàcil instal·lació de la xarxa sense la necessitat de tirar cablejat, permeten la mobilitat i tenen menys costos de manteniment que una xarxa convencional.

9

Tipos:

es poden classificar en diferents tipus:

WPAN: hi ha tecnologies basades en HomeRF; Bluetooth; ZigBee ; RFID

WLAN: HiperLAN, un estàndard del grup ETSI,o tecnologies basades en Wi-Fi

WMAN: WiMax, LMDS

WWAN: UMTS, utilitzada amb els mòbils de tercera generació (3G) i succesora de la tecnologia GSM. I GPRS (tecnologia digital per telèfons mòbils)

CONFIGURACIO DE LA XARXA. PROTOCOLS TCP/IP

10

Adreça MAC

L’adreça MAC és un identificador de 48 bits (6 blocs hexadecimals) que correspon de forma única a una targeta o dispositiu de xarxa. Es coneix també com a adreça física, i és única per a cada dispositiu. Està determinada i configurada per l'IEEE (els últims 24 bits) i el fabricant (els primers 24 bits) utilitzant el organizationally Unique Identifier. La majoria dels protocols que treballen en la capa 2 del model OSI usen una de les tres numeracions manejades per l'IEEE: MAC-48, EUI-48, i EUI-64, les quals han estat dissenyades per ser identificadors globalment únics. No tots els protocols de comunicació usen adreces MAC, i no tots els protocols requereixen identificadors globalment únics.

Les adreces MAC són úniques a nivell mundial, ja que són escrites directament, en forma binària, en el maquinari en el seu moment de fabricació. Causa d'això, les adreces MAC són de vegades anomenades burn-in addresses, en anglès.

Si ens fixem en la definició com cada bloc hexadecimal són 8 dígits binaris (bits), tindríem:

6 * 8 = 48 bits únics

En la majoria dels casos no és necessari conèixer l’adreça MAC, ni per muntar una xarxa domèstica, ni per establir la connexió a Internet, usant aquesta només a nivells interns de la xarxa. Tanmateix, és possible afegir un control de maquinari en un commutador o un punt d’accés sense fils, per permetre només a unes MAC concretes l’accés a la xarxa. En aquest cas, haurà de saber-se la MAC dels dispositius per afegir-los a la llista. Aquest mitjà de seguretat es pot considerar un reforç d’altres sistemes de seguretat, ja que encara que teòricament es tracta d’una adreça única i permanent, encara que en tots els sistemes operatius hi ha mètodes que permeten a les targetes de xarxa identificar-se amb adreces MAC diferents de la real.

L’adreça MAC és utilitzada en diverses tecnologies entre les quals s’inclouen:

Ethernet 802.3 CSMA / CD 802.5 o xarxes en anell a 4 Mbps o 16 Mbps 802.11 xarxes sense fils (Wi-Fi). Asynchronous Transfer Mode

MAC opera a la capa 2 del model OSI, encarregada de fer fluir la informació lliure d’errors entre dues màquines connectades directament. Per a això es generen trames, petits blocs d’informació que contenen en la seva capçalera les adreces MAC corresponent a l’emissor i receptor de la informació.

11

_Què passa si no tenim targeta de xarxa i connectem per mòdem?

Doncs en aquest cas no s'usa la adreça MAC ni tampoc funciona el protocol ARP. La connexió per mòdem funciona mitjançant un altre protocol anomenat PPP (Point to Point Protocol, protocol de punt a punt), que actua com a enllaç directe entre els dos ordinadors connectats per mitjà de la línia telefònica. Amb caràcter general (vist des de la resta d'Internet), el nostre ordinador té la mateixa adreça MAC que el servidor amb el qual enllacem mitjançant mòdem. Però cal tenir en compte que si tenim instal una targeta de xarxa, l'adreça MAC d'aquesta targeta pot resultar visible des d'Internet, fins i tot encara connectem per mòdem i sense utilitzar la targeta de xarxa.

_Com puc saber quina és la meva adreça MAC?

     -A Windows, hem de dirigir-nos a Inici-> Executar, i escriure un comandament i després prémer D'acord. Llavors apareixerà la nostra adreça MAC a l'apartat Direcció d'adaptador. La comanda en qüestió és:o winipcfg, si el nostre sistema operatiu és Windows 95/98/Me.o ipconfig, si és Windows NT/2.000.     -Per a Macintosh, (Mac OS 8.5 i 9) seria Menú Apple-> Panells de control-> TCP / IP. Aquí ja ens apareix l'adreça IP, però per veure l'adreça MAC hem d'anar a Arxiu, triar Get Info, i apareixerà en l'apartat Direcció del Hardware.     -UNIX (Solaris) i Linux, la comanda a utilitzar és dmesg | grep Ethernet (en aquest cas l'adreça IP s'obté amb la comanda ifconfig "interface").

Protocols de comunicació

12

Els protocols estableixen una descripció formal dels formats que han de presentar els missatges per poder ser intercanviats entre diferents equips. Poden incloure senyalització, autenticació i detecció d'errors i la capacitat de correcció. Un protocol descriu la sintaxi, la semàntica i la sincronització de la comunicació i pot ser implementat en maquinari o programari, o ambdós.

Els sistemes de comunicació utilitzen aquests formats predefinits(protocols) per intercanviar missatges. Un protocol descriu tant la sintaxi i la semàntica com la sincronització de la comunicació. Un llenguatge de programació descriu el mateix per als càlculs. Podem dir que hi ha una certa relació entre els protocols i llenguatges de programació: els protocols són per a la comunicacions el mateix que els llenguatges de programació són pels càlculs.

Els protocols estan presents en totes les etapes necessàries per establir una comunicació client-servidor entre equips, des de les etapes de més baix nivell (p.ex. la transmissió de fluxos de bits a un medi físic) fins a aquelles etapes de més alt nivell (p. ex. el compartir o transferir informació des d'una computadora a una altra dins de la xarxa).

Per cada capa o nivell existeixen un o més protocols interactuant. Els protocols són entre parelles (peer to peer, o p2p), és a dir, un protocol d'algun nivell dialoga amb el protocol del mateix nivell en la computadora remota.

Identificació de equips: adreces IP

Qualsevol dispositiu de xarxa ha de tenir configurats, com a mínim, dos paràmetres:

adreça IP: és una etiqueta numèrica que identifica, de manera lògica i jeràrquica, a una interfície (element de comunicació / connexió) d’un dispositiu (habitualment un ordinador) dins d’una xarxa que utilitzi el protocol IP (Internet Protocol), que correspon al nivell de xarxa del protocol TCP / IP. Aquest nombre no s’ha de confondre amb l’adreça MAC que és un nombre hexadecimal fix que és assignat a la targeta o dispositiu de xarxa pel fabricant, mentre que l'adreça IP es pot canviar. Aquesta adreça pot canviar 2 o 3 vegades al dia; aquesta forma de assignació de direcció IP es denomina adreça IP dinàmica (normalment s’abrevia com IP dinàmica).

Els llocs d’Internet que per la seva naturalesa necessiten estar permanentment connectats, generalment tenen una adreça IP fixa (comunament, IP fixa o IP estàtica), aquesta, no canvia amb el temps. Els servidors de correu, DNS, FTP públics i servidors de pàgines web necessàriament han de tenir una adreça IP fixa o estàtica, ja que d’aquesta manera es permet la seva localització a la xarxa.

A través d’Internet, els ordinadors es connecten entre si mitjançant les seves respectives adreces IP. No obstant això, als éssers humans ens és més còmode utilitzar una altra notació més fàcil de recordar, com els noms de domini, la traducció

13

entre uns i altres es resol mitjançant els servidors de noms de domini DNS.

Existeix un protocol per assignar adreces IP dinàmiques anomenat DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Adreces IPv4

Les adreces IPv4 s'expressen per un nombre binari de 32 bits permetent un espai d'adreces de 4294967296 (232) direccions possibles. Les adreces IP es poden expressar com nombres de notació decimal: es divideixen els 32 bits de l'adreça en quatre octets. El valor decimal de cada octet està comprès en el rang de 0 a 255 [el nombre binari de 8 bits més alt és 11111111 i aquests bits, de dreta a esquerra, tenen valors decimals de 1, 2, 4, 8, 16, 32 , 64 i 128, el que suma 255].

Adreces privades

poden ser utilitzades pels hostatgers que usen traducció d'adreça de xarxa (NAT) per connectar-se a una xarxa pública o pels hosts que no es connecten a Internet. En una mateixa xarxa no pot existir dues direccions iguals, però sí que es poden repetir en dues xarxes privades que no tinguin connexió entre si o que es connectin a través del protocol NAT. Les adreces privades són:- Classe A: 10.0.0.0 a 10255255255 (8 bits xarxa, 24 bits hosts).- Classe B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits xarxa, 16 bits hosts). 16 xarxes classe B contigües, ús en universitats i grans companyies.- Classe C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits xarxa, 8 bits hosts). 256 xarxes classe C contigües, ús de companyies mitjanes i petites a més de petits proveïdors d'internet (ISP).

Mascara de subxarxa:

La màscara de xarxa és una combinació de bits que serveix per a delimitar l'àmbit d'una xarxa d'ordinadors. La seva funció és indicar als dispositius quina part de l'adreça IP és el número de la xarxa, incloent la subxarxa, i quina part és la corresponent al host. La màscara consisteix en una seqüència d'uns seguits d'una seqüència de zeros escrita de la mateixa manera que una adreça IP, per exemple, una màscara de 32 bits s'escriuria 255.255.240.0, és a dir una adreça IP amb 20 bits en un

14

seguits per 12 bits en 0, però separada en blocs de 8 bits escrits en decimal. La màscara determina tots els paràmetres d'una subxarxa: adreça de xarxa, adreça de difusió (broadcast) i adreces assignables a nodes de xarxa (hosts).

Els routers constitueixen els límits entre les subxarxes. La comunicació des de i fins a altres subxarxes és feta mitjançant un port específic d'un router específic, si més no momentàniament.Una subxarxa típica és una xarxa física feta amb un router, per exemple una xarxa Ethernet o una VLAN (Virtual Local Area Network), No obstant això, les subxarxes permeten a la xarxa ser dividida lògicament tot i el disseny físic de la mateixa, ja que és possible dividir una xarxa física en diverses subxarxes configurant diferents computadors host que utilitzin diferents routers. La direcció de tots els nodes en una subxarxa comencen amb la mateixa seqüència binària, que és el seu ID de xarxa i ID de subxarxa. En IPv4, les subxarxes han de ser identificades per la base de la direcció i una màscara de subxarxa.Les subxarxes simplifiquen l'enrutament, ja que cada subxarxa típicament és representada com una fila a les taules de ruteo en cada router connectat. Les subxarxes van ser utilitzades abans de la introducció de les adreces IPv4, per permetre a una xarxa gran, tenir un nombre important de xarxes més petites dins, controlades per diversos routers. Les subxarxes permeten el Encaminament Interdominio sense Classes (CIDR).

15