Mai înainte de toate, ca să putem vorbi despre identificarea unei stații în Internet, trebuie să dăm o definiție scurtă Internetului. Pentru asta, trebuie să știm ce este o stație, ce este legătura dintre stații și ce este o rețea.

Când ne referim la o stație, ne gândim la un calculator, la un telefon mobil, sau la orice dispozitiv electronic care are o placă de rețea și care se poate conecta la Internet.

Dacă vorbim despre legătura dintre 2 stații, ne putem referi la 2 lucruri:

1. legătura fizică dintre acestea (prin fir, wireless)
2. legătura logică dintre ele (conexiune)

Știm ce este o stație, știm că se poate conecta la o altă stație, deci știm să definim o rețea. Rețeaua reprezintă o mulțime de stații (noduri) interconectate. Putem spune că dacă interconectăm 2 rețele formăm o rețea mai mare. Mergând pe aceeași logică mai departe, ajungem să definim Internetul (INTERconected NETworks) drept totalitatea rețelelor interconectate de pe planetă.

Pe planetă exista miliarde de dispozitive conectate la Internet zi de zi, și, așa cum identificăm un om prin nume, cod numeric personal, loc de muncă, putem identifica și stațiile în mod unic. Astfel, un mesaj trimis pe o rețea de socializare către un anumit prieten nu va ajunge niciodată unde nu trebuie (cel puțin în teorie :D ).

Cea mai simpla modalitate de identificare a unei stații în Internet ar fi să numerotăm fiecare stație începând de la 1. Cu siguranță această idee ar putea funcționa (în teorie) însă trebuie să avem în vedere că resursele de care dispunem sunt limitate (viteza), iar această alegere este nefavorabilă în cazul comunicării între stații (identificarea unei alte stații ar dura mult prea mult).

În anul 1969 a fost inventat IP (protocolul internet), folosit și în ziua de astăzi. Practic, IP-ul unei stații este un număr, pe 32 de biți în cazul protocolului IPv4 sau pe 128 de biți în cazul protocolului IPv6. Uzual, adresele IP sunt scrise sub forma restransă. În cazul IPv4, adresa IP este reprezentată de 4 numere în baza zecimală, cu valori între 0 și 255, separate prin ., (ex: 192.168.0.14), iar în cazul IPv6, adresa IP este reprezentată de 8 grupuri numere în baza hexazecimală, cu valori cuprinse între 0000 și ffff, separate prin : (ex: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).

Să luăm drept exemplu protocolul IPv4. Se pune întrebarea, cum putem identifica un număr atât de mare de stații având la dispoziție doar 32 de biți. Vom lămuri acest aspect la o secțiune de mai jos. Momentan, trebuie să reținem că IP-ul este o formă de a identifica o stație în Internet.

Știm că o stație se identifică prin IP-ul 216.58.201.78. Această formă de adresare nu este întocmai intuitivă, putând asemăna această formă de identificare a unei stații cu identificarea un om după codul numeric personal. Pe langă adresa IP a unei stații, putem avea un nume de domeniu pentru aceasta. Frecvent, în browser întroducem un URL pentru a deschide o pagină pe Internet, care este “înlocuitor” al IP-ului. Încercați să căutați în browser pagina http://216.58.201.78 și observați se întâmplă.

DNS-ul (Domain Name Server), așa cum sugerează și numele, este un sistem care se ocupă de translatarea adreselor IP în nume și viceversa. Așadar, faptul pentru care https://www.google.com și http://216.58.201.78 sunt echivalente este existența unui server de DNS. Acesta poate răspune la întrebările:

1. Cine este 216.58.201.78 ?
2. Ce adresă IP are www.google.com?

Ne-am pus problema mai devreme cum putem folosi numere pe 32 de biți pentru a identifica toate stațiile din Internet. Este evident că pot exista mai mult de 2^32 stații conectate simultan la Internet, așadar, ne trebuie o modalitate de a le identifica pe toate în mod unic. Pentru a rezolva această insuficiență, protocolul IP sare în ajutor prin separarea adreselor IP în 2 categorii: private și publice.

Adresele IP publice sunt alocate în general unui server (email, web, you name it) și permit accesarea directă a acestuia în Internet. Adresele IP publice sunt unice la nivel global și pot fi alocate unui sigur host care ulterior va fi identificat prin această adresă IP.

Adresele private sunt cele care salvează situația. Proprietatea de unicitate a unei adrese IP private dispare, cel puțin la nivel global. Adresele IP private sunt adrese alocate local/privat stațiilor dintr-o rețea (mai mică) și sunt folosite drept identificatori unici doar în cadrul acelei rețele. În general, dispozitivele pe care le folosim (laptop-uri, telefoane mobile) au alocate o adresă IP privată în cadrul rețelei din care face parte. Dacă spre exemplu, un telefon este conectat la o rețea acum, el va avea o adresă IP unică alocată în cadrul acelei rețele, iar dacă se deconectează de la această și ulterior se conectează la alta, acesta va avea cel mai probabil o adresă IP diferită față de cea anterioară (se poate ca pur întâmplător să fie aceeași). Expunerea în Internet nu se face prin această adresă IP privată, această problemă fiind rezolvată de router.

Am văzut mai devreme că identificăm o stație în Internet după adresa IP a acestia. Așadar, ca o stație să poată stabili o conexiune la Internet, trebuie să aibă asociată o adresă IP cu care poate fi identificat în cadrul rețelei din care face parte.

Dacă ne uităm la adresele IP private asociate unor stații din rețea, vom observa că acestea au primii N biți comuni, adică sunt biții identificatori ai rețelei, iar restul până la 32 sunt specifici stației. Acest număr N este variabil în funcție de dimensiunea rețelei, iar pentru a identifica rapid care este adresa de rețea avem nevoie de o mască de rețea. Așa cum sugerează și numele, masca de rețea nu este altceva decât o mască de biți cu proprietatea că primii N biți au valoarea 1, iar restul 0. Vom folosi această mască de rețea pentru a identifica adresa de rețea făcând operația de și logic între ea și o adresă IP din rețea. Putem întâlni masca de rețea sub 2 forme, fie reprezentată sub forma unei adrese IP (de exemplu, masca de rețea 255.255.255.0 este una validă, pe când 255.255.255.1 nu), fie sub forma /N, unde N reprezintă numărul de biți care sunt specifici rețelei (de exemplu, putem întâlni 192.168.0.14/16, iar în acest caz ne este sugerat faptul că primii 16 biți sunt biții de rețea).

De cele mai multe ori vrem ca o stație să comunice cu o altă stație aflată într-o altă rețea. Pentru a face posibil acest lucru, avem nevoie să setăm un default gateway pentru fiecare stație. Într-o explicație largă, default gateway-ul este adresa IP a interfeței routerului la care este conectată respectiva stație. Astfel, comunicarea către exteriorul rețelei de la această stație va merge pe acea cale. Default gateway-ul trebuie să fie o adresă IP din cadrul aceleiași rețele.

Adresă IP, mască de rețea, default gateway. Acestea sunt informațiile necesare pentru ca o stație să poată stabili conexiuni cu orice altă stație din Internet. Această configurație poate fi făcută manual, de către un utilizator, dar de cele mai multe ori se preferă o configurație automată cu ajutorul protocolului DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Configurările obișnuite care se obțin prin DHCP sunt: adresa IP și masca de rețea, default gateway, precum și server DNS.

Cea mai frecventă problemă care apare în cadrul Internetului este, evident, lipsa de conectivitate la Internet. Pentru a testa conectivitatea la Internet a unei stații folosim comanda ping. Comanda primește ca argument un IP sau un nume de domeniu. Dacă vrem să verificăm dacă avem conexiune la Internet putem da comanda ping 8.8.8.8 (adresa IP 8.8.8.8 este una dintre adresele IP folosite de Google). ping ne poate spune doar dacă avem sau nu conexiune la Internet, dar nu și care este motivul pentru care nu avem conexiune. În continuare, vom prezenta cele mai frecvente greșeli care duc la lipsa de conectivitate.

Așa cum am văzut mai devreme, default gateway-ul este punctul prin care o stație stabilește conexiuni cu exteriorul rețelei din care face parte. Se poate întâmpla ca interfața de rețea a routerului să nu fie ridicată, caz în care nu exista o cale de ieșire în Internet.

O altă problemă care poate apărea în această zona este configurarea greșită a default gateway-ului, fie adresa IP a interfeței este incorectă (nu face parte din rețea), fie o stație are o configurație greșită în ceea ce privește default gateway-ului.

Firewall-ul este o modalitate de a securiza o stație din rețea. Mai exact, firewall-ul are rolul de a ține evidența conexiunii calculatorului, analizează conexiunea și decide dacă va permite conexiunea sau nu în funcție de filtrele care sunt setate. Așadar, firewall-ul poate bloca traficul de date spre si dinspre rețea, acest lucru putând duce la lipsa de conexiune.

Atunci când o stație vrea să stabilească o conexiune, fie în cadrul rețelei, fie cu o altă stație din exterior, aceasta trebuie să aibă o configurație corectă în ceea ce privește adresa IP. Dacă din greșeală unei stații îi este setată o adresă IP care nu face parte din range-ul de adrese IP al rețele coordonate de router, atunci nu va putea crea o conexiune cu niciuna dintre stațiile din cadrul rețelei.

Am observat mai devreme că serverul de DNS are rolul de a asocia adrese IP cu nume pentru identificare mai intuitivă a stațiilor. O configurație greșită a acestuia este un indicator al unei probleme. Se poate întâmpla ca ping 216.58.201.78 să funcționeze, dar ping www.google.com să nu funcționeze, caz în care știm că există o problemă cu serverul de DNS.

În general, orice serviciu de rețea se bazează pe modelul client-server. În cea mai simplă definiție, un server este un program capabil să primească cereri de la alte stații din rețea și oferă acestora un serviciu.

Clientul este un program care este capabil să efectueze cereri către un server și care știe să interpreteze răspunsul primit de la acesta.

Există mai multe tipuri de servicii de rețea, cele mai importante fiind cele enumerate mai jos.

Telnet (TELetype NETwork) este un serviciu de tip client-server. In mod implicit nu există nicio diferență între resursele disponibile unui utilizator ce rulează un interpretor local și unul ce rulează prin telnet. Pentru a iniția o conexiune folosim comanda telnet trebuie să specificăm adresa stației unde dorim să ne conectăm și pe această stație trebuie să ruleze un server de telnet.

SSH (Secure Shell) este un serviciu de acces la distanță securizat. Funcționează similar cu telnet dar, spre deosebire de acesta, toată comunicația este criptată. Din această cauză este serviciul pe care îl veți folosi cel mai des atunci când va trebui să lucrați pe o stație la distanță. Comanda pentru a iniția o conexiune este ssh. Ea primeste un argument de forma user@host, unde user este numele utilizatorului drept care dorim să ne autentificăm și host este adresa stației pe care dorim să ne autentificăm.

Un serviciu de rețea util pentru orice utilizator este transferul de fișiere. În cadrul unei rețele, există posibilitatea transmiterii de fișiere între stații folosind utilitarul scp. SCP (Secure CoPy) este un utilitar ce permite transferul de fișiere între stațiile din rețea. El folosește ssh pentru a transfera datele deoarece acesta oferă deja suport pentru autentificare și criptare. Pentru a putea fi folosit pe stația remote trebuie să ruleze un server ssh.

Email-ul este o metodă de compunere, transmitere și recepție de mesaje online. Pentru livrarea mesajelor se folosește un mecanism de adresare care are nevoie de 2 informații: - numele din Internet (rezolvat de DNS) - numele utilizatorului Cel mai important protocol folosit în transmiterea mesajelor electronice este SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Acest protocol permite preluarea mesajelor de la clienți și transmiterea lor către server. Pentru a realiza operațiunea inversă, cele mai utilizate protocoale sunt IMAP (Internet Message Acces Protocol) și POP3 (Post Office Protocol version 3).

World Wide Web (WWW) este probabil cel mai utilizat și cel mai cunoscut serviciu din Internet și este format din totalitatea documentelor și informaților de tip hipertext legate între ele, care pot fi accesate prin Internet.

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) este cel mai utilizat protocol pentru accesarea informațiilor și date pe Internet. La fel ca toate celelalte servicii de rețea, el se bazează pe modelul client-server, în care clientul este navigatorul care face o cerere către un server și așteaptă în schimb pagina (resursa) cerută.

Secure Hyper Text Transfer Protocol (HTTPS) nu este decât o îmbunătățire a protocolului HTTP, prin care datele transmise sunt criptate, astfel conexiunea la server este sigură. Să ne gândim la plățile online pe care le efectuăm cu toții tot mai des. Întotdeauna vrem ca datele noastre să nu fie expuse altor persoane în afara companiei către care efectuăm plata, deci cu siguranță vrem ca acele website-uri să folosească protocolul HTTPS în defavoarea HTTP.

Un navigator web (sau browser) este un program care ne permite să accesăm pagini din WWW. Majoritatea browserelor existente în ziua de azi vin cu funcții utile pentru utilizator cum ar fi posibilitatea instalării unui ad-blocker, păstrarea istoricului de navigări sau gestionare de bookmark-uri. De asemenea, majoritatea browserelor au adus îmbunătățiri în ceea ce privește performanța, și când vorbim de performanță ne referim în special la cantitatea de trafic de date utilizat. Majoritatea browserelor folosind un sistem de cache care devine util atunci când încărcam foarte des o pagină web. La prima încărcare se va face o cerere către server, iar după pagina respectivă va fi cache-uită. La o doua încărcare vom observa că pagina se va incărca mult mai rapid datorită “scutirii” pasului de cerere la server.

Cele mai utilizate navigatoare din lume sunt Google Chrome, Mozilla Firefox, Safari, Microsoft Internet Explorer și Microsoft Edge.

Acest utilitar ofera suport pentru a descărca pagini și fișiere folosind două protocoale foarte comune, HTTP (HyperText Transfer Protocol) și FTP (File Transfer Protocol). Comanda pentru a-l folosi este wget, căreia îi vom transmite ca argument URL-ul (Universal Resource Locator) resursei pe care dorim să o descărcăm.

Asemănător cu wget, utilitarul curl permite descărcarea de fișiere și pagini. Un avantaj major al utilitarului curl este faptul că acesta suportă mult mai multe protocoale decât wget. Prezintă totuși și un dezavantaj față de wget, și anume faptul că nu permite descărcarea recursivă.