1 / 83

Netværk og datakommunikation.

Netværk og datakommunikation. Internetworking Koncept arkitektur og protokoller. Internet IP adresser . ARP protokollen. Router. LAN netværk. Host. Host. Host. LAN net. LAN net. Host. Host. Forskellig: fysiske adresser. Topologi. Pakke format. MAC metode . LAN net. Host.

louise
Download Presentation

Netværk og datakommunikation.

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. Netværk og datakommunikation. • Internetworking Koncept arkitektur og protokoller. • Internet IP adresser. • ARP protokollen. Per P. Madsen

  2. Router LAN netværk. Host Host Host LAN net LAN net Host Host • Forskellig: • fysiske adresser. • Topologi. • Pakke format. • MAC metode • ....... LAN net Host Host Per P. Madsen

  3. WAN håndtering fx IP-protokollen • Adressering • Routing • Multicasting • Fragmentering OSI modellen Applikation Presentation Session Transport Network Data link Fysisk Per P. Madsen

  4. WAN netværk. Router Host Subnet Host • Netværkslagets opgave: • At danne et virtuelt datanet mellem to host på et WAN. • Dvs. en netværksservice, uafhængig af hvilken LAN-net, WAN nettet er opbygget af. Per P. Madsen

  5. Host Host Subnet WAN netværk. Per P. Madsen

  6. Netværkslaget Host Host Host Host App. App. En virtuel forbindelse. Present. Present. Session Session Router Router Trans. Trans. Netværk Netværk Netværk Netværk Netværk Netværk Datalink Datalink Datalink Datalink Datalink Datalink fysisk fysisk fysisk fysisk fysisk fysisk Per P. Madsen

  7. Service typer. Host Host • Service typer: • Connectionless. Også kaldt Datagram net eller Packet switching. Man afleverer sin pakke på posthuset (Routeren) med en adresse og går hjem uden at få at vide, hvad der sker med pakken. • Connection-Oriented. Man ringer modtageren op og får derved oprettet en fuld duplex forbindelse. Når man har forbindelse kan man sende sin strøm af data samt løbende få svar tilbage fra modtageren. Per P. Madsen

  8. Connectionless eller datagram service • Virkemåde: • Data sendes i pakker med en given max størrelse. • Pakkerne routes uafhængigt af hinanden. Per P. Madsen

  9. Connection-Oriented: ATM’s måde • Virkemåde: • Der oprettes en forbindelse. • Pakker/data sendes gennem denne forbindelse. Per P. Madsen

  10. Sammenligning Per P. Madsen

  11. Connectionless: Internettets måde • Historie: • Midt i 60’erne: DoD (Det Amerikanske forsvarsministerium) ønskede et robust net, der kunne overleve en atomkrig. • DoD gik til ARPA (Advanced Research Projekt Agency) • ARPA fandt frem til, at DoD skulle bruge et Packet switching net med host computere forbundet af sub-net. Host Host IMP (Interface message processer) Per P. Madsen

  12. Internettet • Samtidig med ARPA-nettet udvikles forskellige LAN-net. • Man indså, at ARPA-nettet ikke var velegnet til integrering af forskellige LAN-net. • Cerf og Kahn 1974 kom med løsningen TCP/IP • Berkeley University integrerede TCP/IP i UNIX 4.2BSD og udviklede API’en Socket. • TCP/IP blev den officelle standard d. 1/1 1983. Per P. Madsen

  13. Internettets lag model Aplikation WWW, FTP, MAIL, ...... Fx HTTP-protokollen Transport laget TCP/UDP-protokollen: TCP laget Internet laget IP-protokollen: IP laget Data link Forskelligt LAN-net Fysisk Per P. Madsen

  14. Internettets lag model • Internettet: Virtuelt net oven på LAN-net. • Virtuel net: • Uniform adrssering: IP-adresser. • Uniform pakkeformat: IP-datagram. Per P. Madsen

  15. Internet protokollen IPv4 • Adresser: IP-adresser 32 bit. • Pakkeformat: IP-datagram. IP-header TP-Data Unit 20-60 byte Max 64 Kbyte • Sevice type: • Connectionless. • Unreliable Best-Effort delivery. • Datagram loss • Fejl i data. • Forsinket/ude af orden. • Duplikering af datagrammer Per P. Madsen

  16. IPv4 header Version: 4, IHL (Internet Header Length) 5-15, Type of service: Delay, Throughput, Reliability Total length: Total længde, dvs header + data. Identification: Id-nummer for samlet datastrøm. DF: Don’t fragment, MF: More fragment, Fragment offset: Fragmentadr. * 8 Per P. Madsen

  17. IPv4 header Time to live: Antal hop eller routere, pakken må gennemløbe. Protokol: Hvilken protokol, der er indkapslet i IP-pakken. TCP: 6, UDP: 17 Header checksum: Checksum af headeren. Source add: Senderens IP adresse. Destination add: Modtagerens IP adresse. Per P. Madsen

  18. IP-adresser: IPv4-32 bit Uniform adressering uafhængigt af underliggende LAN-net Dotted decimal notation: 130.225.50.124 Hver Host/computer til net forbindelse får en unik IP-adresse. http://www.iana.org/ under ICANN Styrer tildelingen af netværksadresser. IANA Per P. Madsen

  19. IP-adresser: IPv4-32 bit 8 bit 8 bit 8 bit 8 bit Klasse A prefix suffix 0 Klasse B 0 1 prefix suffix prefix suffix Klasse C 1 1 0 1 1 1 0 Multicastadresser Klasse D Prefix: Netsværk id. Suffix: Host id. A: 128 net og 16 mil. host B: 16384 net og 64 K host C: 2 mil. net og 256 host Per P. Madsen

  20. IP-adresser: IPv4-32 bit • Problem: Klassesystemet passer til alm virksomheder. • Klasse C for få hosts. • Klasse B for mange hosts. • Løsning: Classless Inter Domain Routing CIDR • 194.211.0.16/21 prefix suffix 21 bit 11 bit Routertabel Prefix1. Maske1 Next hop. Prefix2. Maske2 Next hop. Prefix3. Maske3 Next hop. Prefix4. Maske4 Next hop. Per P. Madsen

  21. IP-adresser. • Specielle adresser: • 127.x.x.x fx: 127.0.0.1: Loopback • 0.0.0.0: Denne computer. • 255.255.255.255: Broadcast på lokalnet. • Net.255.255: Broadcast på netværk: ”Net”. • Net.0.0: Adressen på netværk: ”Net”. Per P. Madsen

  22. IP-adresser: IPv4-32 bit Problem: Det globale adresserum er stadig for lille. Løsning: Private netværk med en forbindelse til det globale net. IP-adresser til private net: 10.0.0.0.0 – 10.255.255.255 172.16.0.0 – 172.31.255.255 192.168.0.0 – 192.168.255.255 Per P. Madsen

  23. IP-adresser: IPv4-32 bit Nat eller proxy kommunikation. Per P. Madsen

  24. EthernetFrame Preamble Src. add. Dest. add. Length CRC 8 6 6 2 46-1500 4 Header Payload Fysiske adr. eller MAC adr. Fysiske net. Per P. Madsen

  25. Fysiske net. IP-laget IP-header: IP adr. Data Net interface MAC-adr Data fysisk-laget Next hop Per P. Madsen

  26. IP til MAC adresse 1: Tabel lookup. IP-adr. MAC-adr. xxx xxx xxx xxx xxx xxx • 2: Closed- Form computation: • MAC-adr. = f(IP-adr.) • Fx: ARC-net MAC-adr. = IP-adr & 0xFF; Per P. Madsen

  27. ARP- Address resolution Protokol Problem: Skal være nem at vedligeholde. Hardware uafhængig. Løsning: ARP- Address Resolution Protokol. ... ... Host Host Host Host Host Ethernet Router Per P. Madsen

  28. ARP- Address resolution Protokol Per P. Madsen

  29. MM2 Per P. Madsen

  30. Netværk og datakommunikation. • Internetworking Koncept arkitektur og protokoller. • Routing. • IP headeren • Fragmentering • IPv6. • Name server (DNS) Per P. Madsen

  31. Routing Router Routing tabel Pakke ind Ud-forbindelse Dst:Out Dst:Out Dst:Out Dst:Out • Forwarding af pakker: • Kik i routingtabellen for at finde Ud-forbindelsen og send videre. • Routing: • Bestem indholdet af routingtabellen. Per P. Madsen

  32. Routing • Statisk routing: • Routingtabellen bliver sat, en gang for alle. • Fx Shortest Path Routing. • Dynamisk routing: • Routingtabellen opdateres dynamisk. • Fx Distance Vector Routing. • Link State Routing. Per P. Madsen

  33. The Optimality Principle (a) A subnet. (b) A sink tree for router B. Per P. Madsen

  34. Shortest Path Routing • Hver forbindelse giver en vægt: • Denne vægt kan være en funktion af: • Båndbredde. • Typisk delay. • Typisk belastning. • Pris. • Afstand. • ... • ... Per P. Madsen

  35. Shortest Path Routing De første 5 step for af beregne ‘’The shortest path’’ fra A til D. Pilen angiver den aktive enhed. Per P. Madsen

  36. Distance Vector Routing • A subnet. (b) Input fra A, I, H, K, og den nye routing tabel for J. Per P. Madsen

  37. Link State Routing Hver router gør følgende: • Find naboer og deres adresse.. • Mål ‘’Cost-funktionen’’ for nadoerne. • Lav en datapakke med disse informationer. • Send datapakken til alle andre routere. • Beregn den korteste path til alle andre routere. Per P. Madsen

  38. Byg datapakke • Et subnet. (b) Datapakken for hvert subnet. Per P. Madsen

  39. IPv4 header Version: 4, IHL (Internet Header Length) 5-15, Type of service: Delay, Throughput, Reliability Total length: Total længde, dvs header + data. Identification: Id-nummer for samlet datastrøm. DF: Don’t fragment, MF: More fragment, Fragment offset: Fragmentadr. * 8 Per P. Madsen

  40. IPv4 header Time to live: Antal hop eller routere, pakken må gennemløbe. Protokol: Hvilken protokol, der er indkapslet i IP-pakken. TCP: 6, UDP: 17 Header checksum: Checksum af headeren. Source add: Senderens IP adresse. Destination add: Modtagerens IP adresse. Per P. Madsen

  41. Id=x, MF=0 Offset= 0 Total L.= 1500 Data: 1480 byte Id=x, MF=1 Offset= 0 Total L.= 508 Data: 488 byte Id=x, MF=1 Offset= 61 Total L.= 508 Data: 488 byte Id=x, MF=1 Offset= 122 Total L.= 508 Data: 488 byte Id=x, MF=0 Offset= 183 Total L.= 56 Data: 36 byte Fragmentering host Ethernet MTU= 1500 byte ARCnet MTU= 512 byte Ethernet MTU= 1500 byte host Per P. Madsen

  42. IP-adresser. Problem: Det globale adresserum er for lille. Endelig øsning: IPv6 128 bit adresser. Så er der plads nok!!! Per P. Madsen

  43. IPv6 • Begrundelse: • Større adresserum. • Simplere routing. • Bedre sikkerhed. • Bedre QoS, specielt RealTime • Mulighed for Multicast og Anycast. • Give mulighed for fremtidig udvikling. • Sikre Coeksistens af IPv4 og IPv6. Per P. Madsen

  44. IPv6 Per P. Madsen

  45. IPv6 adresser Hexadecimalnotation: 8000:0000:0000:0000:1234:5678:9ABC:DEF0 8000::1234:5678:9ABC:DEF0 Eller IPv4: ::124.225.51.17 Per P. Madsen

  46. IPv6 Extension header • Extension header typer: • Fragmentering • Cryptering. • Authentication. • Routing. • Modtager information. • m.fl. Per P. Madsen

  47. DNS – The Domain Name System .int: International org. .org: Non-profit org. .edu: Undervisning. .com: Kommercielle org. .mil: U.S. Militær. .net: Netværksudbydere .gov: U.S. regering. Per P. Madsen

  48. DNS – The Domain Name System .dk ansvarlig: www.dk-hostmaster.dk root dk aau dtu ku ... Navne zone med egen Name server. control kom rip rap rup www Per P. Madsen

  49. MM8 Per P. Madsen

  50. Netværk og datakommunikation. • Transportprotokollen og API. • UDP. • TCP. • RTP. • Client/server paradigme. • Sockets.   Per P. Madsen

More Related