Test Page for the Apache Web Server on Red Hat Linux

a) Resurse care sunt partajate în cadrul unei reţele

În cadrul unei reţele pot fi partajate servicii de reţea care permit utilizarea în comun a resurselor hardware şi software. Serviciile de reţea sunt facilităţi de care calculatoarele din reţea pot beneficia.

Într-o reţea intervin următoarele tipuri de participanţi:

(a) Furnizor de servicii = combinaţie hardware/software care îndeplineşte un rol specific, asociat unui/unor servicii.

(b) Beneficiarul serviciilor = echipament care cere servicii de la un furnizor de servicii.

Există următoarele tipuri de furnizori/beneficiari de servicii:

(a) Server = furnizează serviciile în cadrul reţelei

(b) Client = cere servicii de la un server

(c) Peer = poate îndeplini ambele roluri funcţionale

b) Calea fizică de transmitere a informaţiei în cadrul unei reţele

Mediul de transmisie reprezintă legătura fizică prin intermediul căreia comunică sisteme de calcul din reţea. În general reţelele locale de calculatoare se bazează pe cablu pentru transmiterea datelor, iar reţelele de tip WAN utilizează sateliţi sau linii telefonice închiriate.

c) Modul în care comunică echipamentele din reţea:

Protocolul se referă la regulile de comunicaţie între echipamente. Ele definesc cum sunt transmise informaţiile între entităţile unei reţele, cum ne putem asigura că datele ajung la destinaţie, dimensiunea maximă a informaţiei care poate circula în cadrul reţelei, viteza de transmisie, modalitatea de tratare a erorilor.

Protocolul poate fi comparat cu limbajul comun pe care toate calculatoarele dintr-o reţea trebuie să-l cunoască pentru a putea comunica. Există metode care permit transmisia de date între echipamente cu protocoale diferite.

În cadrul unei reţele de calculatoare pot exista următorii participanţi:

Echipamentele de calcul conectate la o reţea se mai numesc şi noduri. Ele pot fi de două tipuri:

a) Server: echipament care oferă servicii în cadrul reţelei. În funcţie de natura serviciilor oferite, serverele pot fi :

- File Server = Un calculator care pune la dispoziţia celorlalţi participanţi în reţea informaţiile (fişiere, foldere) memorate pe mediile sale de stocare (hard-disc, CD-ROM, etc.)

- Print Server = un calculator sau un echipament special care pune la dispoziţia celorlalţi participanţi în reţea imprimanta sau imprimantele la care este conectat.

- Server de comunicaţii = un calculator care pune la dispoziţia celorlalţi participanţi ai reţelei dispozitivele de comunicaţii la care este conectat (un modem de exemplu).

Un server poate fi dedicat unui anumit tip de serviciu sau poate îndeplini mai multe funcţii.

b) Staţii de lucru: acestea sunt echipamente de calcul care beneficiază de serviciile oferite de unul sau mai multe servere, având acces la resursele hardware şi software partajate.

•Resurse partajate: acestea sunt echipamente hardware sau resurse software ce pot fi partajate în cadrul reţelei. Exemple: imprimante, unităţi CD-ROM, modem, hard-discuri, foldere şi fişiere. Resursele partajate sunt conectate la un server sau stocate pe un server.

Alte elemente de reţea: repetoare, hubs, etc. Acestea au rolul de a asigura conectivitatea reţelei.
Din punct de vedere software reţelele sunt definite de:

•Sistem de operare pentru reţea: este un software instalat pe serverele din cadrul reţelei şi asigură funcţionalitatea serviciilor de reţea. Exemple de sisteme de operare în reţea mai cunoscute: MS Windows NT Server, Novell Netware. Când vorbim de sisteme de operare în reţea de obicei ne referim la cele care se instalează pe servere dedicate.

•Software existent pe staţiile de lucru: o staţie de lucru este un echipament de calcul obişnuit conectat la reţea. De aceea, în primul rând pe el trebuie să existe un sistem de operare, cum ar fi MS-DOS, MS Windows XP, MS Windows Vista, MS Windows 2000, MS Windows NT Workstation, OS/2 sau altele. Pentru a asigura conectarea la reţea mai trebuie instalat software-ul client, care permite accesul la serviciile oferite în cadrul reţelei.

•Aplicaţii de reţea: acestea sunt programe care permit accesul simultan pentru mai mulţi utilizatori la acelaşi set de informaţii stocat pe o resursă partajată.

Din punctul de vedere al utilizatorilor:

•Administratori: sunt acei utilizatori responsabili pentru întreţinerea în stare bună de funcţionare a reţelei. În atribuţiile lor intră configurarea reţelei, depanarea, instalarea şi configurare a aplicaţiilor noi, asigurarea integrităţii şi confidenţialităţii datelor prin implementarea unor mecanisme de securitate, urmărirea licenţelor instalate, etc. Administratorii au de obicei drepturi de acces depline în cadrul reţelei.

•Utilizatori privilegiaţi: sunt acei utilizatori cu mai puţine drepturi decât administratorii, dar care îndeplinesc o anumită funcţie bine stabilită în cadrul reţelei. De exemplu, un utilizator ar putea fi desemnat să fie administrator numai pentru imprimantele partajate din cadrul compartimentului în care lucrează; în acest caz el are drepturi de acces depline numai pentru imprimantele partajate din compartimentul său.

•Utilizatori obişnuiţi: sunt acei utilizatori care beneficiază de serviciile şi resursele partajate ale reţelei. Ei nu au acces decât la propriile lor date şi la anumite resurse care se utilizează în comun, cum ar fi imprimante, modemuri, faxuri, etc.

Un utilizator, indiferent de tip, este identificat în cadrul unei reţele prin intermediul unui cont utilizator. Contul utilizatorului defineşte utilizatorul şi drepturile acestuia.

Un cont utilizator se caracterizează prin:

- nume utilizator

- parolă de acces

În cadrul unei reţele, toate datele referitoare la conturile utilizatorilor şi informaţiile referitoare la aceste conturi (drepturi, mod de configurare al mediului de lucru) sunt stocate într-o bază de date cu caracter administrativ.

Conectarea la reţea se realizează prin intermediul unei operaţii numite login sau logon, care presupune autentificarea utilizatorului respectiv. Numele şi parola vor fi verificate şi numai în cazul în care informaţiile introduse de utilizator corespund cu cele stocate în baza de date administrativă, utilizatorul respectiv are acces la resursele reţelei (numai la acele resurse pentru care i-au fost alocate drepturi).

2.2.1. Clasificarea reţelelor de calculatoare
În general când vorbim despre o reţea de calculatoare sunt patru caracteristici care interesează:

2.2.1.1. Mărimea sau aria geografică de extindere a reţelei

Daca pur şi simplu conectezi între ele cele patru calculatoare de acasă, ai realizat ceea ce se numeşte LAN (Local Area Network – reţea locală). Dacă totul este la distanţa de mers pe jos, este denumit LAN, oricâte maşini ar fi conectate, şi din orice infrastructura ar fi construită reţeaua. La celalalt pol se situează WAN-ul (Wide Area Network - reţea întinsă). Daca ai un computer la Bucuresti, Romania, altul in New York, SUA, si unul in Lhasa, Tibet, si reuşeşti să le conectezi, aceasta este atunci un WAN şi în final Intenretul care este GAN (Global Area Network).

După scara la care operează reţeaua (distanţa):

• 
  reţele locale LAN;
  
• 
  reţele metropolitane MAN;
  
• 
  reţele de arie întinsă WAN;
  
• 
  Internetul GAN;
  

Reţele LAN - Local Area Network - sunt în general reţele private localizate într-o singură cameră, clădire sau într-un campus de cel mult câţiva kilometri.

Reţele MAN - Metropolitan Area Network - reprezintă o extensie a reţelelor LAN si utilizează în mod normal tehnologii similare cu acestea. Aceste reţele pot fi atât private cât si publice. Aceste reţele funcţionează, în general, la nivel de oraş.

Reţele WAN - Wide Area Network - sunt acele reţele care acoperă o arie geografică întinsă - deseori o ţară sau un continent întreg. În această reţea calculatoarele se numesc gazde (în literatura de specialitate se mai utilizează şi următorii termeni: host sau sistem final). Gazdele sunt conectate între ele prin intermediul unei subreţele de comunicaţie, numită pe scurt subreţea. Sarcina principală a subreţelei este să transmită mesajele de la o gazdă la altă gazdă.

Figura 4. Două reţele LAN: magistrală si inel

2.2.1.2 Topologia: Forma reţelei

Din punct de vedere topologic, o reţea de calculatoare este descrisă ca un graf format dintr-o serie de noduri (calculatoarele) interconectate între ele prin arce (cablurile).

Desenează harta unei reţele: linile sunt "legăturile din reţea", şi fiecare nod este un punct.

Prin topologie se înţelege dispunerea fizică în teren a calculatoarelor, cablurilor şi a celorlalte componente care alcătuiesc reţeaua, deci se referă la configuraţia spaţială a reţelei, la modul de interconectare şi ordinea existentă între componentele reţelei.

Atunci când se alege topologia unei reţele un criteriu foarte important care se are în vedere este cel al performantei reţelei. De asemenea, topologia unei reţele implică o serie de condiţii: tipul cablului utilizat (coaxial, torsadat, fibră optică), traseul cablului, etc. Topologia unei reţele poate determina şi modul de comunicare a calculatoarelor în reţea. Topologii diferite implică metode de comunicaţie diferite, iar toate aceste aspecte au o mare influentă în reţea. În domeniul reţelelor locale sunt posibile mai multe topologii, dar topologiile de bază existente sunt: linie, inel si stea.

• Magistrală (bus sau linie)

• Stea (star)

• 
  Inel (ring)
  
• 
  Stea extinsă (extended star)
  
• 
  Ierarhică (ierarchical)
  
• 
  Completă (mesh)
  
• 
  Reţele combinate;
  

Topologia magistrală - bus sau liniară - este cea mai simplă si mai uzuală metodă de conectare a calculatoarelor în reţea. Fiecare calculator este legat la un cablu coaxial comun. Acesta este închis la cele două capete cu rezistente numite terminatori . Toate calculatoarele conectate au drepturi egale în ceea ce priveşte accesul la reţea şi pot comunica între ele fără ca un calculator principal să reglementeze fluxul de date între calculatoarele din reţea. În această topologie pachetele de date sunt transmise simultan tuturor calculatoarelor interconectate, dar pachetul este preluat şi interpretat doar de calculatorul căruia îi este adresat; circulaţia pachetelor se face în ambele sensuri, fiecare calculator putând să transmită şi să recepţioneze.

Cea mai cunoscută topologie magistrală este Ethernet.

Printre cele mai importante caracteristici ale acestui tip de topologie amintim:

• 
  constă dintr-un singur cablu, numit trunchi care conectează toate calculatoarele din reţea pe o singură linie;
  
• 
  transmisia semnalului: la un moment dat numai un singur calculator poate transmite mesaje;
  
• 
  reflectarea semnalului;
  
• 
  terminatorul, utilizat pentru a opri reflectarea semnalului;
  
• 
  este o topologie pasivă, adică calculatoarele nu acţionează pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul;
  
• 
  dacă un calculator se defectează, el nu afectează restul reţelei, cu condiţia ca placa de reţea a calculatorului respectiv să nu fie defectă;
  

Figura 5. Topologia magistrală

• 
  cablul din această topologie poate fi prelungit prin una din următoarele metode:
  
  • 
    o componentă numită conector tubular (BNC);
    
  • 
    prin intermediul unui dispozitiv numit repetor. Lungimea maximă a cablului utilizat pentru această topologie este de 185 m; dacă lungimea cablului depăşeşte această valoare, putem utiliza acest dispozitiv, care mai are şi rolul unui amplificator (amplifică semnalul înainte de a-l transmite mai departe în reţea);
    

• 
  reprezintă o conexiune multipunct - informaţiile emise de un calculator sunt recepţionate de toate celelalte calculatoare aflate în reţea;
  

• 
  prezintă facilităţi de reconfigurare (toate calculatoarele conectate au drepturi egale);
  
• 
  costul redus al suportului şi al dispozitivelor de cuplare.
  

Figura 6. Prelungirea unei reţele prin intermediul unui repetor

Topologia stea (star) atunci când se utilizează această topologie toate calculatoarele sunt conectate la un nod central care joacă un rol particular în funcţionarea reţelei. Orice comunicaţie între două calculatoare se va face prin intermediul nodului central, care se comportă ca un comutator faşă de reţea. Câteva caracteristici ale acestei topologii sunt:

• 
  calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o componentă centrală numită concentrator (hub - Host Unit Broadcast);
  

Figura 7. Topologia stea

• 
  calculatoarele nu pot comunica direct între ele ci numai prin intermediul concentratorului;
  
• 
  aceste reţele oferă resurse şi administraţie centralizate;
  
• 
  reţelele mari necesită o lungime de cablu mare;
  
• 
  dacă nodul central (hub-ul) se defectează, întreaga reţea devine inoperabilă (cade întreaga reţea);
  
• 
  dacă un calculator sau cablul care îl conectează la hub se defectează, numai calculatorul respectiv este în imposibilitatea de a transmite sau recepţiona date în reţea;
  
• 
  transferul informaţiei se face punct la punct dar, cu ultimele tipuri de comutatoare, este posibil si un transfer multipunct.
  

Topologia inel (ring) într-o astfel de configuraţie toate calculatoarele sunt legate succesiv între ele, două câte două, ultimul calculator fiind conectat cu primul. Cea mai cunoscută topologie inel este Token Ring de la IBM. În cadrul acestei topologii fiecare calculator recepţionează datele de la predecesorul său, le verifică si le transmite amplificat către calculatorul următor. Dintre caracteristicile mai importante ale acestei topologii sunt:

• 
  conectează calculatoarele printr-un cablul în formă de buclă (nu există capete libere);
  
• 
  este o topologie activă- este acea topologie în care calculatoarele regenerează semnalul şi transferă datele în reţea, fiecare calculator funcţionează ca un repetor, amplificând semnalul şi transmiţându-l mai departe, iar dacă îi este destinat îl copiază;
  
• 
  mesajul (numit jeton) transmis de către calculatorul sursă este retras din buclă de către acelasi calculator atunci când îi va reveni după parcurgerea buclei;
  
• 
  defectarea unui calculator afectează întreaga reţea;
  
• 
  transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing).
  

Figura 8. Topologia inel

Topologia stea extinsă (extended star) este o variaţiune a topologiei stea, în care există o stea centrală, cu un nod central, ale căror noduri sunt centre ale altor stele (dacă este cazul, unele extremităţi ale extremităţilor structurii centrale pot fi la rândul lor noduri în alte stele). Altfel spus, nodurile mai multor structuri stea independente sunt legate într-o stea, cu un nod mai central. Este o structură performantă, flexibilă şi stabilă .

Figura 9. Topologie stea extinsă.

Topologia ierarhică (hierarchical) leagă un calculator de mai multe altele, aflate pe un nivel inferior. Calculatoarele comunică între ele numai prin intermediul superiorilor. Implementarea seamănă mult cu topologia stea, numai că în centru există un calculator.

Figura 11. Topologie ierarhică

Topologia completă (mesh) presupune conectarea fiecărui calculator cu toate celelalte. Este cea mai performantă şi mai fiabilă structură, însă chiar şi pentru un număr mic de calculatoare nu este practică datorită numărului mare de interfeţe necesare pe calculatoare şi volumului impresionant de cabluri care trebuie desfăşurate.

Topologia mesh poate crea reţele ce utilizează conexiuni cu mai multe noduri intermediare pentru transmiterea pachetelor IP între nodul iniţiator şi cel de destinaţie. Abilitatea de a folosi căi diferite de propagare în funcţie de condiţiile specifice (interferenţă, limitări sau scăderi ale puterii semnalului, obstacole, etc). Topologia mesh este una flexibilă şi eficientă din punct de vedere al lăţimii de bandă folosite, furnizează un trafic echilibrat, mobilitate şi disponibilitate.

Figura 10. Topologie completă (mesh)

În afara acestor topologii standard există si alte variante, dintre care cele mai întâlnite sunt:

Topologia magistrală-stea: reţelele care utilizează acest tip de topologie au în structura lor mai multe reţele cu topologie stea, conectate între ele prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistrală. Dacă un calculator se defectează, acest lucru nu va afecta buna funcţionare a reţelei, dar dacă se defectează un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile să mai comunice cu restul reţelei (figura 12.);

Figura 12. Topologie magistrală – stea

Topologia inel-stea: este asemănătoare topologiei magistrală - stea. Deosebirea constă în modul de conectare a concentratoarelor: în topologia magistrală - stea ele sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistrală, iar în topologia inel - stea sunt conectate printr-un concentrator principal (figura 13.).

Figura 13. Topologia inel-stea

Într-o reţea combinată există două tipuri de sisteme de operare pentru a oferi ceea ce mulţi utilizatori consideră a fi o reţea completă.

Din cele descrise până acum reiese faptul că toate reţelele au anumite componente, funcţii şi caracteristici comune, precum:

• 
  server-ele sunt acele calculatoare care oferă resurse partajate pentru toti utilizatorii retelei;
  
• 
  clienţi sunt acele calculatoare care accesează resursele partajate în retea de un server;
  
• 
  mediu de comunicaţie, reprezintă modul în care sunt conectate calculatoarele în retea (tipul cablului utilizat, a modemului);
  
• 
  date partajate, reprezintă fişierele puse la dispoziţie de severele de reţea;
  
• 
  resurse: fişiere, imprimante şi alte componente care pot fi folosite de utilizatorii reţelei.
  

Alţi termeni frecvent utilizaţi sunt:

• 
  subreţea, termenul este potrivit în contextul unei reţele larg răspândite geografic, şi se referă la colecţia de ruter-e si linii de comunicaţie aflate în proprietatea operatorului de retea;
  
• 
  reţea, reprezintă combinaţia dintre o subreţea si gazdele sale (host - uri). În cazul unui LAN, reţeaua este formată din cablu şi gazde;
  
• 
  inter-reţea (internetwork), ea se formează atunci când se conectează între ele reţele de tipuri diferite. Legarea unui LAN şi a unui WAN, sau legarea a două LAN - uri formează o inter - reţea.
  

In domeniul topologiilor pentru reţele de calculatoare s-au realizat si unele standardizări, dintre care amintim:

 

      ETHERNET - topologie Bus (maxim 150 statii de lucru) produsa de firma Xerox in colaborare cu firmele Intel si Digital;

      RX-Net (maxim 255 statii de lucru)  ;

      IBM Token Ring  - topologie Ring (maxim 96 statii de lucru);

      IBM-PC - topologie Bus;

      ARCNET, MICOM, GATEWAY, G/NET.

 

3. 
   Arhitectura reţelelor
   

• Egal la egal (peer to peer)

• 
  Reţele client-server
  

Reţea de tip Peer-to-Peer (egal la egal) sunt acele reţele în care orice echipament din reţea poate îndeplini rolul de server sau client având acces la toate resursele reţelei.

Printre caracteristicile întrunite de aceste reţele amintim:

• 
  numărul maxim de calculatoare care pot fi conectate la un singur grup de lucru (workgroup) este de 10;
  
• 
  acest tip de reţea implică costuri mici, şi de aceea sunt des utilizate de către firmele mici;
  
• 
  se utilizează atunci când zona este restrânsă, securitatea datelor nu este o problemă, organizaţia nu are o creştere în viitorul apropiat;
  
• 
  toate calculatoarele sunt egale între ele; fiecare calculator din reţea este şi client şi server, neexistând un administrator responsabil pentru întreaga reţea.
  

Reţea de tip Client-Server (bazată pe server) sunt acelea în care echipamentele din reţea au roluri prestabilite. Astfel, serverele sunt entităţile din cadrul reţelei care furnizează servicii, celelalte îndeplinind doar rolul de client.

Printre avantajele reţelelor bazate pe server amintim:

• 
  partajarea resurselor;
  
• 
  securitate;
  
• 
  salvarea de siguranţă a datelor;
  
• 
  redundanţă;
  
• 
  număr mare de utilizatori.
  

2.2.1. 4. După tehnologia de transmisie:

• 
  reţele cu difuzare (broadcast);
  
• 
  reţele punct – la - punct;
  

Reţele cu difuzare (broadcast) sunt acele reţele care au un singur canal de comunicaţie care este partajat (este accesibil) de toate calculatoarele din reţea. Mesajul (numit pachet) poate fi adresat unui singur calculator, tuturor calculatoarelor din reţea (acest mod de operare se numeşte difuzare) sau la un subset de calculatoare (acest mod de operare se numeşte trimitere multiplă). Acest mod transmitere este caracteristic reţelelor de tip LAN.
Reţele punct la punct sunt acele reţele care dispun de numeroase conexiuni între perechi de calculatoare individuale. Pentru a ajunge de la calculatorul sursă la calculatorul destinaţie, un pachet s-ar putea să fie nevoit să treacă prin unul sau mai multe calculatoare intermediare. În funcţie de anumiţi parametri, caracteristici, etc. sunt posibile trasee multiple, de diferite lungimi, etc.

În general reţelele mai mici (reţele de tip LAN) utilizează difuzarea pentru transmiterea datelor, în timp ce reţelele mari (Internet-ul) sunt de obicei punct -la - punct.

2. 
   Standarde
   

Ce este un standard? Un standard este un document care impune anumite reguli despre cum trebuie să se desfăşoare o anumită activitate, sau un nivel de calitate a unui produs, sau impune anumite cerinţe obligatorii pe care un anumit produs trebuie să le îndeplinească.

Standardele de calitate spre exemplu se referă la un nivel minim calitativ pe care un produs trebuie să îl îndeplinească. Standardul ISO 9001 impune un anumit "traseu" al activităţilor într-o firmă, etc. Avem de-a face şi în lumea reţelelor de calculatoare cu foarte multe standarde, care impun anumite cerinţe şi restricţii funcţionale. Acestea impun anumite norme de funcţionare pentru fiecare echipament în parte, norme care trebuie respectate de toţi cei care produc astfel de echipamente. Aceste norme se referă la aspectele funcţionale, nu la cele tehnologice. Nimeni nu impune lăţimea şi grosimea unei plăci de reţea şi nici culoarea, ci doar modul în care ea funcţionează.

Astăzi beneficiem din plin de efectele benefice ale standardizării, deoarece putem cumpăra o placă de reţea Ethernet produsă de orice firmă, ea va funcţiona în reţeaua mea Ethernet. La fel, putem cumpăra echipamente de reţea sau cabluri produse de orice firmă şi ele vor funcţiona, pentru că respectă aceleaşi standarde internaţionale care reglementează modul de funcţionare al diferitelor echipamente.

Astfel, o reţea de calculatoare care interconectează diferite sisteme de calcul poate funcţiona în bune condiţii numai dacă există o convenţie care stabileşte modul în care se transmite si se interpretează informaţia; ea trebuie să respecte nişte standarde, numite protocoale, care sunt modele ce arată modul de rezolvare a problemelor ce pot apare la interconectarea sistemelor.

Majoritatea reţelelor de calculatoare sunt alcătuite din diferite componente hardware si software, care în marea lor majoritate provin de la diferiţi producători. Din acest motiv s-a impus necesitatea existentei unor standarde care să permită utilizarea acestor componente diferite. Aceste standarde sunt de fapt specificaţii pe care producătorii trebuie să le respecte pentru ca produsele lor să fie compatibile cu cele ale altor producători.

Dintre organizaţiile cele mai importante care se ocupă cu standardizarea în domeniul reţelelor de calculatoare amintim:

• 
  ISO – International Standards Organization - organism cu sediul la Paris care stabileşte standarde pentru servicii si produse. În domeniul reţelelor de calculatoare organizaţia stabileşte standardele pentru comunicaţii şi schimburi de informaţii;
  
• 
  CCITT – Comité Consultatif International de Télegraphie et Téléphonie – organism cu sediul la Geneva. Acest comitet studiază si face recomandări referitoare la standardele de telecomunicaţii utilizate în lume. Protocoalele CCITT se referă în special la: - modemuri (protocoale cunoscute sub denumirea de seria V: V.22, V.32, V.35, etc.); - reţele (protocoale cunoscute sub denumirea de seria X: X.200, X.400, etc.);
  
• 
  IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc – organizaţie care se ocupă cu standardizarea diferitelor dispozitive electronice. Există mai multe standarde IEEE pentru magistrale şi interfeţe: 802.1, 802.2, etc.
  

Standardele sunt de trei tipuri:

• 
  de jure (lege), sunt standarde realizate de o organizaţie internaţională: ISO, CCITT, IEEE, etc. Aceste standarde nu sunt de fapt legi, dar ele sunt adoptate se comisii guvernamentale şi devin standarde pe care echipamentele de comunicaţie şi calculatoarele sunt obligate să le suporte pentru a funcţiona împreună. Orice standard care începe cu ANSI, ISO, IEEE sau CCITT este un standard de jure. De exemplu, standardul ISO 646, cunoscut şi sub denumirea de Alfabetul Internaţional CCITT nr.5, este o specificaţie a modului de codare a caracterelor alfanumerice şi de punctuaţie;
  
• 
  de facto (în urma faptului), au devenit standarde deoarece toţi utilizatorii au considerat că este o idee bună. Un astfel de exemplu este arhitectura de reţea IBM SNA (System Network Architecture), care arată modul cum comunică unele cu altele calculatoarele şi dispozitivele, cum ar fi terminalele şi imprimantele. Alte exemple MS-DOS 3.1 si NetWare de la Novell;
  
• 
  proprietatea cuiva: brevetate sunt create de un furnizor atunci când un produs nu funcţionează după standardele existente. De exemplu standardele de comunicaţie IBM.
  

Standardele de jure şi de facto sunt publice, ele putând fi cumpărate.
Pe parcursul evoluţiei comunicaţiei între calculatoare au fost elaborate mai multe familii de protocoale. Cele mai importante sunt modelul de referinţă ISO / OSI şi modelul de referinţă TCP / IP.

Un protocol se referă la ceva concret: la cum funcţionează mail-ul, paginile de web, etc. Ce se întâmplă însă dacă vrem să standardizăm o transmisie de date între două calculatoare? Această transmisie este un lucru extrem de complex, nu poate fi tratată în cadrul unui singur protocol, deoarece acesta nu ar mai trata ceva concret şi o mare gamă de posibilităţi. Atunci a intervenit noţiunea de stivă de protocoale. Problema principală a fost împărţirea unei transmisii de date de la o staţie la alta în mai multe faze independente, mai uşor de analizat. O stivă de protocoale este de fapt o stivă de mai multe faze prin care trec datele noastre în cadrul unei transmisii de date. În fiecare din aceste faze avem posibilitatea de a alege unul dintre mai multe protocoale. Cu alte cuvinte, un protocol aparţine unei anumite faze a transmisiei. Pentru că este mult prea complicată şi nefiabilă impunerea de reguli ce se referă la transmisia în sine, atunci s-au impus anumite reguli pentru fiecare fază a transmisiei. Un set de astfel de reguli, precum şi împărţirea iniţială într-un număr de faze, se numeşte stivă de protocoale.

Un model stratificat pentru reţelele de calculatoare s-a impus, din considerente practice şi teoretice, de mult timp. Fără un astfel de model, dezvoltarea, înţelegerea şi, în ultimă instanţă, funcţionarea reţelelor ar fi imposibile. Acest gen de model aduce următoarele avantaje:

• 
  Sparge comunicaţia în reţea, precum şi complexitatea acesteia şi numeroasele aspecte implicate, în părţi mai mici, care pot fi studiate individual şi tratate separat;
  
• 
  Standardizează componentele de reţea pentru a putea face posibilă dezvoltarea în sistem de concurenţă a dispozitivelor; astfel este stimulată şi activitatea de cercetare;
  
• 
  Permite diferitelor tipuri de hardware şi software de reţea să comunice între ele;
  
• 
  Modularitate - împiedică schimbările dintr-un nivel să producă modificări în alte niveluri; astfel, fiecare nivel este separat şi se poate dezvolta independent;
  
• 
  Împarte problemele comunicării în reţea în părţi mai mici, pentru a putea fi înţelese şi explicate mai uşor;
  
• 
  Permite existenţa unor dispozitive de interconectare mai ieftine şi mai eficiente, care nu cunosc decât protocoalele de pe câteva niveluri.
  

Pentru a înţelege mai bine funcţionarea unei transmisii de date folosind un model stratificat, prezentăm în continuare o adaptare după o povestioară prezentată de Andrew S. Tanenbaum, în cartea sa "Reţele de Calculatoare"[8].

Erau odată doi filozofi, unul din Uganda şi unul din Chile, care doreau să îşi împărtăşească părerile filozofice despre naşterea omenirii. Doar că ei erau filozofi şi nu se pricepeau la calculatoare, Internet, etc. şi ştiau doar limba lor maternă. Atunci au apelat la ajutorul unor translatori. Translatorul din Uganda a tradus manuscrisul în limba engleză, după care a dat traducerea unei secretare. Aceasta a transmis manuscrisul prin fax secretarei din Chile, care a transmis faxul mai departe la translatorul din Chile. Acesta a tradus manuscrisul în limba sa maternă şi l-a înmânat filozofului chilian, care, bucuros, a putut savura alte păreri filozofice.

Avem în această povestioară o comunicaţie pe trei niveluri:

Primul nivel de sus îl reprezintă filozofii care comunică între ei păreri filozofice, fără a fi interesaţi de cum ajung manuscrisele de la unul la altul. Ei se înţeleg între ei numai prin latura filozofică a scrierilor. Însă pentru a putea înţelege aceste cărţi, ei apelează la al doilea nivel şi anume traducătorii, care traduc cărţile într-o limbă comună, de exemplu engleza. Dacă mai târziu se vor plictisi de engleză şi se vor înţelege să traducă în franceză, nu vor afecta cu nimic activitatea filozofilor.

Traducătorii pot alege orice limbă pentru a traduce, atât timp cât ambii cunosc acea limbă.

Al treilea nivel îl reprezintă secretarele, care se ocupă de trimiterea dintr-o ţară în alta a cărţilor. Ele se înţeleg asupra mijlocului de a transmite: fax, poştă clasică, e-mail, etc, iar acest lucru nu afectează nici filozofii şi nici traducătorii, care nu vor decât să primească manuscrisul, fără să îi intereseze cum. La rândul lor, pe secretare nu le interesează în ce limbă este manuscrisul pe care îl vor trimite prin fax; ele nu fac decât să trimită mai departe colegei de nivel ce au primit de mai sus, de la nivelul superior şi invers, să dea mai sus la nivelul superior ce au primit.

Trebuie subliniate aici două aspecte:

• 
  independenţa între niveluri - filozofii cu treaba lor, secretarele cu treaba lor. Filozofii au nevoie de serviciile secretarelor, însă activităţile lor nu se amestecă. Un filozof nu comunică aspecte filozofice decât cu un alt filozof, în nici un caz cu un traducător sau cu o secretară. Secretara va face ce îi cere traducătorul, însă în nici un caz nu va discuta cu el aspecte legate de tipul de fax sau compresia folosită la e-mail.
  
• 
  comunicarea între niveluri - pentru a ajunge de la filozof la filozof trebuie să se treacă prin nivelurile de mai jos. Un nivel oferă servicii nivelului superior şi foloseşte serviciile nivelului de sub el.
  

În concluzie prin protocol vom înţelege un set de reguli şi convenţii ce se stabilesc între participanţii (de exemplu, filozof 1- filozof 2) la o comunicaţie în vederea asigurării bunei desfăşurări a comunicaţiei respective; sau protocolul este o înţelegere între părţile care comunică asupra modului de realizare a comunicării.

2.2.2.1. Modelul de referinţă ISO / OSI

Modelul OSI - Open System Interconnection - este un model de interconectare a sistemelor deschise, elaborat între anii 1977 si 1994 de către Organizaţia Internaţională de Standarde ISO. Termenul de "open" (deschis) semnifică faptul că sistemul este apt să fie "deschis" pentru comunicaţii cu oricare alt sistem din retea care respectă aceleaşi reguli (protocoale). Acest model oferă un model complet de funcţii pentru sistemele de comunicaţii, astfel dacă diverşi furnizori vor construi sisteme conform acestui model, ele vor fi capabile să comunice între ele.

ISO (Organizaţia Internaţională de Standardizare), una din cele mai importante organizaţii de standardizare, a studiat diferite tipuri de reţele existente în acea vreme (DECnet, SNA, TCP/IP) şi a propus în 1984 un model de referinţă numit OSI - Open System Interconnection).

Acest model defineşte şapte niveluri, împreună cu standarde şi un set de protocoale pentru ele. Este un model teoretic, construit pentru a schematiza comunicaţia într-o reţea de calculatoare şi pentru a explica traseul informaţiei dintr-un capăt în altul al reţelei. Deşi nu este singurul model existent, este cel mai folosit în învăţământ, pentru că ilustrează cel mai bine separarea între niveluri şi împărţirea comunicaţiei în bucăţele mai mici, mai uşor de definit şi în consecinţă mai uşor de dezvoltat. Deşi există multe protocoale care sunt mai greu de încadrat pe niveluri OSI, totuşi toţi producătorii de echipamente de reţea şi de protocoale noi îşi definesc produsele cu ajutorul nivelurilor OSI.

Modelul OSI al Organizaţiei Internaţionale pentru Standardizare (ISO) este structurat pe şapte niveluri: Aplicaţie, Prezentare, Sesiune, Transport, Reţea, Legătură de date şi Fizic.

Rolul fiecărui nivel este prezentat succint în continuare. Memorarea nivelurilor acestui model este absolut necesară pentru înţelegerea reţelelor de calculatoare şi pentru a avea o reprezentare permanentă a modulelor funcţionale care fac o reţea să meargă. Pentru a reţine mai uşor cele şapte niveluri, un ajutor ar fi propoziţia în limba engleza "All People Seem To Need Data Processing", ale cărei cuvinte încep exact cu literele cu care încep şi numele în limba engleza ale celor şapte niveluri privite de sus în jos. Desigur, putem forma diverse propoziţii în limba română care servesc aceluiaşi scop: „Am Plecat Să Trimit Roze La Fete”.