1 / 85

Het Internet: een diepere kijk in het netwerk

Het Internet: een diepere kijk in het netwerk. dr. ir. Peter De Neve E-mail: peter@deneve.net. Overzicht. Wat is het Internet? Ontstaan & geschiedenis Enkele statistieken. Hoe werkt het Internet? Verschillende lagen conform het OSI-model Applicatielaag (incl. naamgeving)

jaeger
Download Presentation

Het Internet: een diepere kijk in het netwerk

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Het Internet:een diepere kijk in het netwerk dr. ir. Peter De Neve E-mail: peter@deneve.net

  2. Overzicht • Wat is het Internet? • Ontstaan & geschiedenis • Enkele statistieken • Hoe werkt het Internet? • Verschillende lagen conform het OSI-model • Applicatielaag (incl. naamgeving) • Transportlaag (TCP protocol) • Netwerklaag (IP protocol, incl. adressering en routering) • Datalinklaag en fysieke laag • Verschillende types van aansluiting • Het Internet en veiligheid • Het Internet als basis voor nieuwe diensten • WWW, E-mail, IPVPN, VoIP, … Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  3. Wat is het Internet? Wat? Ontstaan en geschiedenis Enkele statistieken

  4. Wat is het Internet? • Wereldwijde verzameling van computers en computernetwerken • Het grootste publiek toegangelijke netwerk • Het Internet heeft geen eigenaar • Gestandaardiseerd protocol (TCP/IP) voor communicatie = TAAL ! • Gebruikt packet switching Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  5. Wat is het Internet? • Universeel toegankelijk • Actief op elke type communicatiemedium • Onafhankelijk van een bepaalde accesstechnologie • Internet is geen netwerk exclusief voor: • een bepaald type device (PC, mainframe, …) en • besturingssysteem (Windows, MSDOS, UNIX, MAC OS, Linux, ...) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  6. wagen Brussel Gent rijstrook Circuit switched (telefonie) • Een fysisch pad (circuit) wordt opgezet gedurende de tijd dat de connectie actief blijft • Het pad, en de bijhorende capaciteit, kan niet gebruikt worden door anderen Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  7. wagen Brussel Gent rijstrook Packet switched (Internet) • Trafiek = verzameling paketten die doorheen een netwerk verstuurd worden • Doordat de communicatie in pakketten wordt opgedeeld, kan het datapad gebruikt worden door verschillende gebruikers Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  8. Ontstaan en geschiedenis (I) • ARPANET (1969-1990) • US militair netwerk • Eerste netwerk gebaseerd op TCP/IP en packet switching • Redundant netwerk • Doel: “communicatie” verwezenlijken tussen verschillende fysisch verspreide netwerken • BITNET en CSNET (1981) • Gebouwd door verschillende universiteiten • Gesteund door IBM (BITNET) en NSF (National Science Foundation) (CSNET) • Vooral e-mailtoepassingen en file transfer • Voor gebruikers die geen toegang hadden tot het ARPANET Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  9. Ontstaan en geschiedenis (II) • EARN (1983) • European Academic Research Network • NSFNET (1986) • Wegens groeiende populariteit in jaren ’80, wordt besloten een grootschalige TCP/IP backbone te bouwen in de US • Academisch en onderzoeksnetwerk (Europa in 1990) • In 1995 herpositionering naar onderzoeksnetwerk (linken van 5 super-computing centers) • Nieuwe naam: vBNS (very high speed Backbone Network Service) • Oprichting UUNET (1987) • Jaren ’90: commerciële backbone providers Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  10. Internet = netwerk Internet = informatie Internet = diensten Het Internet is meer dan “een netwerk” • Internet = IP = concept • Evolueert met tijd, technologische en vooral economische principes als drijvende factoren • Focus wordt verlegd van infrastructuur -> diensten Verleden Vandaag Toekomst Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  11. Vinton Cerf VP Internet Architecture WorldCom Inc. Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  12. UNDER X Vinton Cerf VP Internet Architecture WorldCom Inc. Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  13. (aantallen in miljoen) Canada & US 182.67 Europe 190.91 Asia/Pacific 187.24 Latin America 33.35 Middle East 5.12 Africa 6.31 Totaal 605.60 Gebruikers op het Internet – Sept. 2002 Bron: http://www.nua.ie/surveys/how_many_online/index.html Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  14. Geografisch Internetgebruik Percentage Bron: www.nua.ie Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  15. Trend van het aantal Internetgebruikers Bron: www.nua.ie + vgc projections Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  16. Hoe werkt het Internet? Algemeen (OSI-model) Applicatielaag (incl. adressering/naamgeving) Transportlaag (TCP protocol) Netwerklaag (IP protocol, routering) Datalinklaag en fysieke laag

  17. Hoe werkt het Internet? (2) (3) (1) Internet (6) (4) (5) Host ISP ISP = Internet Service Provider • Levert een bepaalde dienst, toegang tot het Internet • Geeft gebruiker’s PC een IP-adres • Zorgt ervoor dat computer deel uitmaakt van het Internet (tijdelijk of permanent) Gebruiker Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  18. Applicatielaag Internet Explorer Transportlaag TCP Netwerklaag IP Datalinklaag PPP = “framing” Fysieke laag Ethernet = “bits” Voorbeeld OSI-model (Open Systems Interconnection) • Netwerkmodel • Toegepast op TCP/IP koper, fiber, wireless, ... = Netwerkkaart (NIC) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  19. Outlook Express mailserver Applicatielaag Applicatielaag Transportlaag Transportlaag Netwerklaag Netwerklaag Datalinklaag Datalinklaag Fysieke laag Fysieke laag OSI-model (voorbeeld) • Client – Server model • Voorbeeld: mailclient – mailserver interactie voor het versturen/ontvangen van e-mail Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  20. Hoe werkt het Internet? Applicatielaag Algemeen Voorbeeld : HTTP Adressering Domeinnamen (DNS)

  21. Applicatielaag • Interactie van gebruikers met applicaties gebeurt via een gebuikersinterface: • Graphical User Interface (GUI) -> E-mail, www, ... • Tekstgebaseerde gebruikersinterface -> Telnet, SSH, ... • Interactie tussen applicatie en onderliggende laag (= transportlaag) gebeurt via applicatielaagprotocol • Voorbeelden van applicatielaagprotocollen zijn: • FTP, SMTP, POP3, IMAP, SSH, HTTP, ... • Voorbeeld: HTTP • HTTP = HyperText Transfer Protocol • Toepassing: surfen op het WWW Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  22. = Socket TCP-connectie Transportlaag Transportlaag webserver HTTP TCP port 6 HTTP port 80 webbrowser HTTP “GET” TCP port 6 HTTP port 1459 Netwerklaag Netwerklaag Netwerklaag Netwerklaag Datalinklaag Datalinklaag Datalinklaag Datalinklaag Fysieke laag Fysieke laag Fysieke laag Fysieke laag Voorbeeld : surfen op het World Wide Web Client Server www.cnn.com Client Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004 Het Internet Server

  23. Adressering op het Internet • Elke machine verbonden met het Internet heeft een uniek IP-adres (gekregen van ISP) • Huidige versie: • IP v4 • Adressen met een lengte van 32 bits (binair 1 en 0) • Decimale voorstelling: A.A.A.A met A in [0, …, 255] • Voorbeeld: • 194.7.1.54 (decimaal) • 11000010000001110000000100110110 (binair) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  24. Domeinnamen • Waarom domeinnamen? • Relatie naam <-> IP-adres (bv. www.cnn.com = 64.236.16.20) • Naam = bekendheid, marketing, … • Hiërarchisch systeem • Wordt specifieker van rechts naar links • ICANN (www.icann.org) • The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers • Non-profit organisatie • Er gaan stemmen op om ICANN te reorganiseren Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  25. TLD’s (Top Level Domain names) • Hiërarchisch systeem • Twee classificaties: • gTLD • Generic TLD • Generische top level domeinnamen • ccTLD • Country code TLD • Geografisch gebaseerd Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  26. Root ... net com be org ... ac fgov vrt ... rug vub kuleuven Domeinnaam elis.rug.ac.be ... arc elis intec Hiërarchisch systeem (voorbeeld 1) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  27. Root ... net com be org ... yahoo cnn audi ... health sports news Domeinnaam sports.cnn.com Hiërarchisch systeem (voorbeeld 2) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  28. FQDN = Fully Qualified Domain Name • FQDN = hostnaam + domeinnaam Domein elis.rug.ac.be PC2 Hosts PC1 www mailserver Voorbeeld FQDN = mailserver.elis.rug.ac.be Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  29. gTLD • .COM volledig vrij • .NET volledig vrij • .ORG volledig vrij (vaak niet-commerciële organisaties) • .EDUscholen en universiteiten (vooral USA) • .GOV overheidsinstellingen USA • .MIL militaire instellingen USA • gTLD’s eveneens goedgekeurd door ICANN .INFO .BIZ .AERO .MUSEUM .NAME .PRO .COOP • Niet alle domeinnamen zijn volledig vrijgegeven ! Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  30. ccTLD • Enkele gekende voorbeelden: • .BE (België) • .UK (niet volledig vrij) • .co.uk • .ac.uk • ... • .US (USA) • .FR (Frankrijk) • .DE (Duitsland) • .TV (Tuvalu, is dus geen gTLD) • http://www.iana.org/cctld/cctld-whois.htm • Op vraag van de Europese Commissie heeft ICANN de TLD .EU aanvaard (registratie is nog niet mogelijk, wel voorinschrijving). Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  31. Hoe een domeinnaam registreren? • Registratie via een registrar • Voor de gTLD’s: • www.networksolutions.com (owned by Verisign) • www.register.com • www.bulkregister.com • … • Voor de ccTLD’s: • Procedures afhankelijk van land tot land • Voor .BE • DNS BE (www.dns.be) is de registratieautoriteit die .BE domeinnamen beheert • Registratie gebeurt via agenten • Overzicht van alle agenten te vinden op www.dns.be Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  32. .COM 21,336,063 .NET 3,631,270 .ORG 2,333,855 .INFO 828,223 .DE 5,459,604 .CO.UK 3,655,773 .BE 279,634 Bron: www.domainworldwide.com & www.dns.be Geregistreerde domeinnamen – 22/04/2003 Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  33. Nameservers • Op elke PC verbonden met het Internet is in het besturingssyteem een DNS-service geconfigureerd • Bevat 1 of meerdere nameservers (afh. van ISP) • Nameservers: Grote databanken met relaties hostname <-> IP-adres (A-record in vakjargon) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  34. DNS-lookup • Client PC vraagt IP-adres hostname • Elke provider heeft nameserver(s) met daarop alle domeinnamen van hun klanten (stel NS1) • Geval 1: NS1 krijgt aanvraag en kent domeinnaam • NS1 geeft antwoordt aan Client PC • Geval 2 : NS1 krijgt aanvraag en kent domeinnaam niet • NS1 verricht een WHOIS lookup (geeft als antwoord de nameserver waarop de domeinnaam geconfigureerd is) • Query wordt door de nameserver (NS1) gericht aan de andere nameserver (NS2) • NS2 antwoordt NS1 en NS1 antwoordt Client PC Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  35. Grafische voorstelling (Geval 1) DNS server ISP (NS1) (1) (2) Gebruiker • : NS1, wat is IP-adres van www.cnn.com ? • (2) : Gebruiker, het IP-adres is 64.236.16.20 Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  36. Root DNS server (2) (3) (4) (6) (5) DNS server (NS2) (2) : Root, wie kent IP-adres van www.cnn.com ? (3) : NS1, vraag het aan NS2 (4) : NS2, wat is IP-adres van www.cnn.com ? (5) : NS1, het IP-adres is 64.236.16.20 (6) : Gebruiker, het IP-adres is 64.236.16.20 Grafische voorstelling (Geval 2) DNS server ISP (NS1) (1) Gebruiker • : NS1, wat is IP-adres van www.cnn.com ? Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  37. Hoe werkt het Internet? Transportlaag (TCP en UDP)

  38. Netwerk van De Post Zender Ontvanger Connectionless protocol Voorbeeld: het postsysteem • Er wordt geen verbinding opgezet tussen zender en ontvanger (handshake) vooraleer er informatie wordt doorgestuurd • Geen mogelijkheid tot foutdetectie en geen controle/feedback Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  39. Connection Established ! LEX LEX Zender Ontvanger Telefoonnetwerk Connection-oriented protocol Voorbeeld : het telefoonnetwerk • Er wordt een verbinding opgezet tussen zender en ontvanger (handshake) vooraleer er informatie wordt doorgestuurd • Zender en ontvanger maken afspraken voor een optimale verbinding (ingebouwde controles, flow control, ...) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  40. Transportlaag: TCP en UDP • TCP (Transmission Control Protocol) • Connection oriented protocol • Meest gebruikt • Heel betrouwbaar • Wel trager om op te zetten • UDP (User Datagram Protocol) • Connectionless protocol • Gebruikt voor DNS-requests, streaming media • Geen zekerheid over goede aankomst van de pakketten • Snel protocol Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  41. Hoe werkt TCP? • Is de link tussen de software applicatie en het individuele IP-pakket • Zorgt voor: • Opdelen datastroom in individuele pakketten aan de kant van de zender • Reconstructie van de datastroom uit de individuele pakketten aan de kant van de ontvanger • Het opzetten van een connectie tussen zender en ontvanger • Controleert het versturen en ontvangen van alle pakketten (checkt op fouten geïntroduceerd tijdens het transport) • Indien pakketten verloren gaan, zorgt TCP ervoor dat deze opnieuw verzonden worden Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  42. Het opzetten van een TCP-connectie TCP connectie Client Server <SYN_C> 3-Way Handshake <ACK_C,SYN_S> <ACK_S> Connection established tijd Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004 SYN: for synchronize / ACK: acknowledgement / C: client / S: server

  43. Hoe werkt het Internet? Netwerklaag (IP-laag)

  44. Transport van de gegevens in het netwerk • De netwerklaag is de basis van alle communicatie op het Internet • De netwerklaag zorgt voor de bereikbaarheid van alle hosts op het Internet • Een Internet pakket (IP-pakket) bevat volgende informatie: 194.7.17.56 194.7.17.56 4 “hallo” ... From Adres To Adres Versie- nummer Data Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  45. Hoe werkt IP? • De IP-laag in het netwerkmodel zorgt voor de routering van de indiduele IP-pakketten • Gebeurt met behulp van routers ( ) • Router = richtingwijzer in de IP-adresruimte • Routers zorgen ervoor dat een IP-pakket via het meest “efficiënte” pad van zender naar ontvanger wordt verstuurd • Is geen geografische efficiëntie ! Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  46. Routers : wie maakt ze? • Cisco (www.cisco.com) • Gespecialiseerd in access routers en edge routers • Juniper Networks (www.juniper.net) • Gespecialiseerd in edge en core routers • Andere: • Alcatel • Siemens Unisphere (verkocht aan Juniper) • Redback • 3COM • .... Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  47. Access Router (voorbeeld) • Cisco 2600 reeks • WAN-zijde = kant Internet (Wide Area Network) • LAN-zijde = kant lokaal netwerk (Local Area Network) Sloten voor WAN-kaarten LAN Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  48. Backbone router (voorbeeld) • Juniper M-reeks • Verschillende interfaces voor hogesnelheidsverbindingen • Redundantie Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  49. Traceroute (Voorbeeld: www.yahoo.com) uunet:\> traceroute to www.yahoo.com (64.58.76.227) 1 fe3-0-1.sr2.bru5.be.uu.net (194.7.15.3) 2 pos7-2-0.hr2.BRU5.ALTER.NET (194.7.46.162) 3 so-7-1-0.CR1.BRU5.Alter.Net (194.7.46.61) 4 293.at-1-0-0.xr2.bru2.alter.net (194.7.46.201) 5 so-1-0-0.TR2.BRU2.Alter.Net (146.188.9.153) 6 so-2-0-0.IR2.DCA4.Alter.Net (146.188.11.222) 7 0.so-0-0-0.IL2.DCA6.ALTER.NET (146.188.13.41) 8 0.so-1-0-0.TL2.DCA6.ALTER.NET (152.63.9.222) 9 0.so-6-0-0.XL2.DCA6.ALTER.NET (152.63.38.74) 10 POS7-0.BR2.DCA6.ALTER.NET (152.63.38.137) 11 204.255.169.46 (204.255.169.46) 12 agr3-loopback.Washington.cw.net (206.24.226.103) 13 dcr1-so-6-2-0.Washington.cw.net (206.24.238.57) 14 cable-and-wireless-internal-isp.Washington.cw.net (206.24.238.26) 15 dcr03-g10-0.stng01.exodus.net (216.33.96.161) 16 csr22-ve241.stng01.exodus.net (216.33.98.19) 17 216.35.210.126 (216.35.210.126) 18 www.yahoo.com (64.58.76.227) 89.053 ms 89.267 ms 89.165 ms UUNET Peering C&W Exodus Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

  50. “Reële”-wereld Continenten en landen Binnenlandse autosnelwegen Internationale autosnelwegen Adressen “Internet”-wereld Internet Service Providers (ISP) IP backbones van een ISP IP backbones tussen verschillende ISP’s IP-adressen De “Internet”-wereld (I) Universiteit Gent – Recht en Informatica / 2003 - 2004

More Related