William Stallings Data and Computer Communications

1. William StallingsData and Computer Communications Curs 2 Capitolul 2 Protocoale si Arhitecturi de protocoale

2. Caracteristici ale protocoalelor • Direct sau indirect • Monolitic sau structurat • Simetric sau asimetric • Standard sau nonstandard

3. Direct sau Indirect • Direct • Sistemele se leagă la o legătura punct-la-punct • sistemele se conectează prin punct-la-multipunct • datele sunt transmise fără un agent intermediar • Indirect • Reţele comutate • Reţele intermediare • Transferul de date depinde de entităţi intermediare

4. Monolitic sau Structurat • Comunicaţia este o sarcină complexă • Prea complexă pentru o singură componentă • Un proiect structurat împarte problema în componente mai simple • Structură stratificată

5. Simetric sau Asimetric • Simetric • Comunicaţie între entităţi pereche • Asimetric • Client/server

6. Standard sau Nonstandard • protocoale nonstandard concepute pentru calculatoare sau sarcini specifice • K surse şi L receptori înseamnă K*L protocoale şi 2*K*L implementări • Utilizarea unui protocol comun, doar K + L implementări necesare

7. Utilizarea de Protocoale Standard

8. Functii • Încapsulare • Segmentare şi reasamblare • Controlul conexiunii • Livrare în secvenţă • Controlul fluxului • Control erorilor • Adresare • Multiplexare • Servicii de transmisie

9. Încapsularea • Adăugarea de informaţii de control la date • Informaţii de Adresă • Coduri detectoare de erori • Controlul protocolului

10. Segmentare (Fragmentare) • Blocurile de Data sunt de dimensiune limitată • Mesajele nivelului aplicaţie pot fi foarte lungi • Pachetele de reţea pot fi mai scurte • Spargerea blocurilor mari în părţi mai mici este segmentarea sau fragmentarea la TCP/IP • Celulele ATM au 53 octeţi • Cadrele Ethernet au până 1526 octeţi lungime • Puncte de control şi revenire

11. De ce fragmentare? • Avantaje • Control mai eficient al erorilor • Acces mai echitabil la facilităţile reţelei • Întârzieri mai mici • Tampoane mai mici la emiţător • Dezavataje • Overhead • Mai multe întreruperi la receptor • Procesare mai complicată • Tampoane suplimentare la receptor

12. Controlul Conexiunii • Stabilirea conexiunii • Transferul datelor • Terminarea conexiunii • Poate apărea întreruperea şi refacerea conexiunii • Numere de secvenţă utilizate pentru: • livrare în ordine • controlul fluxului • controlul erorilor

13. Transfer de date orientat pe conexiune

14. Livrare în ordine • PDU-ile pot urma căi diferite prin reţea • PDU-ile pot ajunge la destinaţie în afara secvenţei • Numerotare secvenţială a PDU pentru a permite reordonarea

15. Controlul fluxului • Se face de entitatea receptoare • Limitează cantitatea sau rata de date • Stop and wait • Sisteme de credite (Credit systems) • Fereastră glisantă (Sliding window) • Este necesară la mai multe nivele; Aplicaţie, transport, reţea sau legătură de date

16. Controlul erorilor • Asigurare pentru pierdere sau alterare de date • Detectarea erorilor • Emiţătorul inserează biţi de detectare • Receptorul verifică aceşti biţi • Dacă OK achită • Dacă eroare, ignoră pachetul • Retransmisie • Dacă nu primeşte achitareala timp, retransmite • Se poate face la diferite nivele

17. Adresare • Nivele de adresare • Scopul adresării • Identificatori de conexiune • Moduri de adresare

18. Nivele de adresare • Locul în arhitecturăla care o entitate este numită • Adresă unică pentru fiecare entitate finală sau intermediară( host şi router) • Adrese la nivel reţea • IP or internet address (TCP/IP) • Network service access point or NSAP (OSI) • Proces în cadrul sistemului • Port number (TCP/IP) • Service access point or SAP (OSI)

19. Concepte de adresa

20. Scopul Adresei • Nonambiguitate globală • O adresă globală identifică un sistem unic • Este un singur sistem cu adresa X • Aplicabilitateglobală • Este posibilă identificarea oricărui sistem prin adresa sa globală la oricare alt sistem • Adresa X identificăacel sistem de oriunde din reţea • ex.adresa MAC în reţele IEEE 802

21. Identificatori de Conexiune • Transfer de date orientat pe conexiune (circuite virtuale ) • Alocarea unui nume conexiuniipe timpul transferului • Overhead redus deoarece identificatorii deconexiunesunt mai mici decât adresele globale • Routarea poate fi fixă şi identificată prin numele conexiunii • Entităţile pot avea conexiuni multiple - multiplexare • Informaţii de stare a conexiunii

22. Tipuri de Adrese • În mod normal o adresă se referă la un singur sistem • Adrese Unicast • Trimis unui singur sistem • Pot adresa toate entităţile dintr-un domeniu • Broadcast • Trimis la toate sistemele • Subset de adrese • Multicast • Trimis la un grup de sisteme

23. Multiplexarea • Suport pt. conexiuni multiple pe un sistem • Maparea mai multor conexiuni ale unui nivel la o singură conexiune a altui nivel • Un număr oarecare de conexiuni printr-un singur cablu de fibre optice • Agregareasau lipirea mai multor canale ISDN pentru obţinerea unei rate de transfer mai mari

24. Servicii Transmisie • Priorităţi • ex. mesaje de control • Calitatea serviciului (Quality of service) • Lăţime de bandă minim acceptată • Întârziere maxim admisibilă • Securitate • Restricţii de acces

25. OSI - Modelul de Referinta • Un model pe nivele sau straturi • Fiecare strat execută un subset al funcţiilor de comunicaţie necesare • Fiecare nivel utilizează nivelul adiacent inferior pentru funcţii mai simple • Fiecare nivel furnizează servicii pentru nivelul adiacent superior • Schimbări într-un nivel nu induc schimbări în alte nivele

26. Modelul ISO-OSI

27. OSI cadru de standardizare

28. Standarde specifice fiecarui nivel

29. Elementede Standardizare • Specificarea Protocolului • Operează între aceleaşi două nivele ale celor două sisteme • Pot fi sisteme de operare diferite • Specificareaprotocoluluifoarte exactă • Formatul unităţilor de date • Semanticatuturor câmpurilor • Secvenţe valide de mesaje de control • Definirea serviciilor oferite • Descriere funcţională a ceea ce se oferă • Adresare • Referite prin SAP

30. OSI Nivele (1) • Fizic (Physical) • Interfaţa fizică între dispozitive • Mecanică • Electrică • Funcţională • Procedurală • Legătură de Date (Data Link) • Metode de activare, menţinere şi deactivare a unui canal viabil de comunicaţie • Detectareaşi controlulerorilor • Nivelele superioare presupun transmisie fără erori

31. OSI Nivele (2) • Reţea (Network) • Transportul informaţiei • Nu este necesar pentru legături directe • Transport • Schimbul de informaţii între sisteme end_to_end • Fără erori • În secvenţă • Fărăpierderi • Fără duplicate • Calitate serviciului

32. OSI Layers (3) • Sesiune (Session) • Controlul dialogului între aplicaţii • Disciplina Dialogului • Gruparea • Refacerea • Prezentare (Presentation) • Formate şi codificări de date • Compresia datelor • Criptare/decriptare • Aplicaţie (Application) • Metode prin care aplicaţiileau acces la mediul OSI

33. Utilizarea sistemelor intermediare

34. TCP/IP Suita de Protocoale • Arhitectura de protocol predominant comerciala • Specificat si folosit inainte de modelul OSI • Dezvoltat de Departamentul de Aparare SUA • Folosit de Internet

35. TCP/IP Arhitectura Protocolului (1) • Nivelul Aplicaţie (Application Layer) • Comunicaţie între procesesau aplicaţii • Nivel transport (End to end or transport layer TCP/UDP/…) • Transferul datelor capăt_la_capăt • Cu mecanism de confirmare (TCP) • Ascunde detaliile reţelei • Nivelul Internet (Internet Layer IP) • Routarea traficului

36. TCP/IP Arhitectura Protocolului (2) • Nivel acces la Reţea (Network access Layer) • Interfaţă Logicăîntre host şi reţea • Nivel Fizic (Physical Layer) • Mediul detransmisie • Codificarea şi rata/viteza semnalului

37. PDUs în TCP/IP

38. Protocoaleîn suita TCP/IP

39. Bibliografie selectiva • Stallings chapter 2 • Comer,D. Internetworking with TCP/IP volume I • Comer,D. and Stevens,D. Internetworking with TCP/IP volume II and volume III, Prentice Hall • Halsall, F. Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Addison Wesley • RFCs