280 likes | 367 Views
TCP/IP Networks (2). Εισαγωγή. Τα πρωτόκολλα TCP/IP είναι de-facto standards μετάδοσης δεδομένων Επιτρέπουν τη συνεργασία μεταξύ υπολογιστών σε διασυνδεδεμένα δίκτυα και την από κοινού χρήση πόρων Αποτελούν τα πρωτόκολλα μετάδοσης δεδομένων στο Internet
E N D
Εισαγωγή • Τα πρωτόκολλα TCP/IP είναι de-facto standards μετάδοσης δεδομένων • Επιτρέπουν τη συνεργασία μεταξύ υπολογιστών σε διασυνδεδεμένα δίκτυα και την από κοινού χρήση πόρων • Αποτελούν τα πρωτόκολλα μετάδοσης δεδομένων στο Internet • Αναπτύχθηκαν από ομάδα ερευνητών γύρω από το ARPAnet
Διευθυνσιοδότηση στο Internet • To Internet αποτελεί ένα μεγάλο σύνολο από διασυνδεδεμένα ανεξάρτητα δίκτυα μέσω απλών μεταγωγέων πακέτου (routers) • Ο χρήστης μπορεί να έχει πρόσβαση σε πόρους σε οποιοδήποτε από αυτά τα δίκτυα • Τα IP datagrams διασχίζουν πλήθος δικτύων για να φτάσουν στο δίκτυο προορισμό με διαφανή τρόπο για το χρήστη
Διευθυνσιοδότηση στο Internet (2) • Το μόνο που πρέπει να γνωρίζει ο χρήστης είναι το “IP Address” του άλλου συστήματος (λογική διεύθυνση) • IP Address: 147.102.13.10 • 32 bit number, γράφεται ως 4 decimals (ένα για κάθε 8 bit) • Το IP Address περιέχει πληροφορίες όπως: 147.102 (δίκτυο), 147.102.13 (υποδίκτυο), το τελευταίο 10 ο σταθμός εργασίας
Διευθυνσιοδότηση στο Internet (3) • 147.102.13.10, dolly.netmode.ntua.gr • 3 κλάσεις IP Addresses, A, B & C Class • Διεύθυνση δικτύου: 147.102.0.0 • Broadcast address: 147.102.13.255 • Loopback address: 127.0.0.1, 127.0.0.0
Διευθυνσιοδότηση στο Internet (4) ΑΣΚΗΣΕΙΣ • Σε τι κλάση δικτύου IP είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής: anser.bbnplanet.net (4.1.1.2) • Σε τι κλάση δικτύου IP είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής: solon.elot.gr (193.218.124.12) • Τι κλάσεις δικτύων IP χρειάζεται ένας διαχειριστής για να φιλοξενήσει 534 υπολογιστές
Χωρισμός σε υποδίκτυα (subnets) • Λόγοι: μείωση φορτίου σε σημεία συμφόρησης, ασφάλεια, διαφορετικά μέσα μετάδοσης (Ethernet, Token ring, FDDI) • <IP Address> = <netid><subnetid><hostid> • Subnet mask: 32-bit number με 1 για το netid & subnetid, και 0 για hostid • Οι δρομολογητές εκτός δικτύου γνωρίζουν μια διαδρομή, ενώ μέσα στο δίκτυο υπάρχουν πολλές διαδρομές για κάθε υποδίκτυο hostid
Χωρισμός σε υποδίκτυα (2) ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ • 147.102, subnetid=4bit, 14 υποδίκτυα x 4094 κόμβους, subnet-mask=255.255.240.0 • 147.102, subnetid=8bit, 254 υποδίκτυα x 254 κόμβους , subnet-mask=255.255.255.0 • 193.218.124, subnetid=3bit, 6 υποδίκτυα x 30 κόμβους, subnet-mask=255.255.255.224 • Κόστος: 180 κόμβοι αντί 254 στην τελευταία περίπτωση
Χωρισμός σε υποδίκτυα (3) ΑΣΚΗΣΗ • 193.218.124, subnetid=3bit, 6 υποδίκτυα x 30 κόμβους, subnet-mask=255.255.255.224, ποιές είναι οι IP διευθύνσεις των IP υποδικτύων; • 193.218.124, subnetid=4bit, πόσα υποδίκτυα x πόσους κόμβους;
Καθορισμός IP διευθύνσεων • (Internet) Αίτηση για επίσημη IP διεύθυνση στο RIPE (Registree IP European) ή τον τοπικό πληρεξούσιο (για την απόκτηση διεύθυνσης δικτύου) • (Όχι-Internet) Οι χρηστές καθορίζουν μόνοι τους τη διεύθυνση (μοναδική διεύθυνση σε κάθε κόμβο)
Domain names • Το FORTHNET συμβουλεύει για registration κάτω από τα ακόλουθα domains: • COM.GR: if you are a company • EDU.GR: if you are an educational institute/organisation • NET.GR: if you are an Internet/Network Service Provider • ORG.GR: if you are an organisation (in general)
Προβλήματα IP διευθύνσεων • Κωδικοποιούν όχι υπολογιστή αλλά σύνδεση σε ένα δίκτυο • Ένας δρομολογητής που συνδέει ν δίκτυα έχει ν IP διευθύνσεις • Ένας φορητός υπολογιστής έχει διαφορετικό IP address σε κάθε δίκτυο που συνδέεται • Όχι δυνατότητες ανάπτυξης του δικτύου • Πεπερασμένο σύνολο
Πρωτόκολλο ICMP • Internet Control Message Protocol (ICMP) • Μηνύματα για δυσλειτουργίες και λειτουργίες ελέγχου του δικτύου • αναφορά σφαλμάτων • δοκιμή δυνατότητας πρόσβασης σε κόμβο • έλεγχος συμφόρησης • ειδοποίηση αλλαγής διαδρομής • μέτρηση επιδόσεων • διευθυνσιοδότηση υποδικτύων
Πρωτόκολλο IP • Connectionless technology: Η πληροφορία μεταφέρεται σε μια σειρά από IP datagrams που στέλνονται ανεξάρτητα και χωρίς αξιοπιστία • Ανεξάρτητα: κάθε ένα μεταφέρει διευθύνσεις πηγής, προορισμού, κλπ. • Χωρίς αξιοπιστία: ένα IP datagram μπορεί να χαθεί, να διπλασιαστεί (αν καθυστερήσει και επαναμεταδοθεί), κλπ.
Address Resolution Protocol (ARP) • Διατηρεί τοπικό πίνακα δρομολόγησης με αντιστοιχίες μεταξύ IP διευθύνσεων και φυσικών διευθύνσεων • Αν η IP διεύθυνση προορισμού υπάρχει στο πίνακα, το ζευγάρι των διευθύνσεων χρησιμοποιείται για την αποστολή των δεδομένων • Αν η IP διεύθυνση προορισμού δεν υπάρχει στο πίνακα, το ARP την ανακαλύπτει με κατάλληλα μηνύματα
ARP (2) ~> arp -a Net to Media Table Device IP Address Mask Flags Phys Addr ------ -------------------- --------------- ----- --------------- le0 irina.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 08:00:20:79:bc:8c le0 dolly.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 08:00:20:7c:79:16 le0 aris.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 00:00:c0:54:50:d3 le0 router.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 08:00:8f:10:c8:b8 le0 eleni.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 SP 08:00:20:22:1b:da
Δρομολόγηση • Άμεση δρομολόγηση (direct) • Κόμβος στέλνει IP datagrams σε κόμβο του ίδιου υπο-δικτύου • Έμμεση δρομολόγηση (indirect) • Κόμβος στέλνει IP datagrams σε κόμβο του ίδιου δικτύου, χρησιμοποιώντας δρομολογητές (routers) • Ο κόμβος πρέπει να γνωρίζει τη διεύθυνση του δρομολογητή • Ο δρομολογητής πρέπει να γνωρίζει τη διαδρομή (επόμενος δρομολογητής) προς το προορισμό
Δρομολόγηση (2) • Πίνακας δρομολόγησης (routing table) • Εγγραφές του τύπου (N, R) • N: Δίκτυο προορισμού • R: Επόμενος δρομολογητής • Default route: 0.0.0.0 • Πίνακας δρομολόγησης σε Host Routing Table: Destination Gateway Flags Ref Use Interface -------------------- -------------------- ----- ----- ------ --------- localhost localhost UH 0 4 lo0 net.netmode.ece.ntua.gr eleni.netmode.ece.ntua.gr U 3 347 le0 default router.netmode.ece.ntua.gr UG 0 887
Λειτουργίες κατακερματισμού και επανασύνδεσης • Fragmentation & re-assembly: προκειμένου IP datagrams να περάσουν από υποδίκτυα που υποστηρίζουν διαφορετικού μεγέθους πεδίο δεδομένων
Πρωτόκολλο TCP • Αξιόπιστη υπηρεσία μεταφοράς με σύνδεση • Χρήσιμη για εφαρμογές που μετακινούν μεγάλες ποσότητες φορτίου • TCP ports (16 bits) • Sequence number • TCP segments • TCP doesn’t number the datagrams but octets • Checksum
Πρωτόκολλο TCP (2) • Acknowledgement number (=1500, όλα τα δεδομένα μέχρι και το 1500 octet έχουν ληφθεί) • Sliding Window
Sockets & Application layer • Αν κάποιος θέλει να στείλει ένα αρχείο στον υπολογιστή 128.6.4.7 πρέπει να δείξει ότι θέλει να μιλήσει με τον ftp server • Αυτό επιτυγχάνεται με τα sockets • Ο client χρησιμοποιεί κάποιο τυχαίο TCP port Internet addresses TCP ports connection1 147.20.12.1, 123.1.43.1 1234, 21 connection1 147.20.12.1, 123.1.43.1 4321, 21
Πρωτόκολλο UDP • Μη αξιόπιστη υπηρεσία μεταφοράς χωρίς σύνδεση • Χρήσιμη για τη μεταφορά μηνυμάτων • UDP ports (16 bits) • UDP datagrams
Υπηρεσίες TCP/IP • Remote Login • Mail • Network File Systems • Remote Printing • Remote execution • Name Servers • FTP • World Wide Web