Rețele de comunicații

O rețea conectează dispozitive ca să schimbe date și să folosească resurse comune. Un switch leagă dispozitive într-o rețea locală; un router dirijează traficul între rețele. Legătura poate fi prin cablu sau radio. Adresa IP identifică interfața în rețeaua folosită, DNS traduce numele de domenii în adrese IP, iar DHCP poate atribui automat setările de rețea. O topologie descrie modul de legare a dispozitivelor, de exemplu stea.

TCP/IP este familia de protocoale care permite transportul datelor în rețele. Un test de conectivitate separă problema locală de cea de nume: dacă ajungi la o adresă IP, dar nu la domeniu, verifici rezolvarea DNS. NAT poate permite mai multor dispozitive private să folosească o adresă publică; nu înlocuiește regulile de securitate. Viteza de transfer și latența sunt mărimi distincte: un canal rapid poate răspunde totuși lent la o cerere.

Tipuri de rețele. După întindere, rețelele sunt PAN (în jurul unei persoane, de exemplu telefonul și căștile), LAN (o clădire sau o școală) și WAN (orașe sau țări); Internetul este o rețea de rețele. Intranetul este rețeaua internă a unei organizații, iar extranetul deschide o parte din ea unor parteneri autorizați. O rețea virtuală privată (VPN) creează, peste Internet, o legătură securizată către o rețea la distanță.

Dispozitive și medii de transmisie. Switch-ul leagă dispozitivele aceleiași rețele, routerul leagă rețele diferite, modemul adaptează semnalul furnizorului de Internet, iar punctul de acces oferă acces radio. Cablul UTP (perechi răsucite neecranate) este cel mai folosit în rețelele locale, cu segmente de cel mult $100\mathrm{m}$; cablul STP este ecranat și rezistă mai bine la perturbații; fibra optică transmite lumină, acoperă distanțe mari și nu este influențată de câmpuri electromagnetice. În topologia stea, fiecare dispozitiv se leagă la un switch central: dacă un cablu cedează, iese din rețea un singur dispozitiv, dar defectarea switch-ului oprește rețeaua. În topologia plasă (mesh), dispozitivele au mai multe căi între ele, deci rețeaua rezistă la defectarea unei legături.

Adrese IP și subrețele. O adresă IPv4 are 32 de biți, scriși ca patru numere de la 0 la 255; IPv6 folosește 128 de biți. Masca de subrețea, sau prefixul, arată ce parte a adresei identifică rețeaua. Pentru 192.168.1.37 cu masca 255.255.255.192, adică prefixul /26, rețeaua este 192.168.1.0, adresa de difuzare este 192.168.1.63, iar dispozitivelor le revin adresele de la 192.168.1.1 la 192.168.1.62, adică $2^6-2=62$. Adresa 192.168.1.70 începe la fel, dar se află în subrețeaua următoare, 192.168.1.64–192.168.1.127; pachetele spre ea trec prin gateway, routerul care leagă subrețelele. DHCP oferă calculatorului adresa, masca, gateway-ul și serverul DNS.

Protocoale, diagnosticare și securitate. TCP confirmă primirea datelor și retrimite ce s-a pierdut, deci se potrivește paginilor și fișierelor; UDP nu confirmă, dar întârzie mai puțin, deci se folosește la apeluri video. HTTPS este HTTP criptat. Comenzile ipconfig (Windows) sau ifconfig (Linux) arată adresa, masca, gateway-ul și DNS; ping măsoară timpul de răspuns; tracert sau traceroute listează routerele de pe drum; netstat sau ss arată conexiunile active. La un router Wi-Fi se schimbă parola de administrare, se folosește criptarea WPA2 sau WPA3 cu o parolă lungă, iar firewall-ul filtrează conexiunile după reguli.

Exemplu lucrat. Laptopul vede Wi-Fi, dar pagina școlii nu se deschide. Verifici adresa IP primită, testezi accesul la gateway, apoi la o adresă externă și în cele din urmă la numele site-ului. Dacă adresa externă merge, iar numele nu, verifici DNS. Notezi pasul la care legătura se oprește.

Greșeli frecvente

• Greșit: Switchul și routerul îndeplinesc exact aceeași funcție.
  Corect: switchul leagă dispozitive local, routerul leagă rețele.
• Greșit: DNS atribuie întotdeauna adresa IP calculatorului.
  Corect: DNS rezolvă nume; DHCP poate atribui adresa.
• Greșit: Semnalul Wi-Fi afișat dovedește accesul la internet.
  Corect: dovedește doar legătura radio locală.

Înainte și după