SIECI KOMPUTEROWE

60
SIECI KOMPUTEROWE SIECI KOMPUTEROWE

description

SIECI KOMPUTEROWE. Cele stosowania rozproszonych aplikacji:. Współdzielenie informacji. Dyski Zbiory Bazy danych. Współdzielenie zasobów Zdalne wykonywanie programów E - mail. PODSTAWOWE WYMAGANIA:. POŁĄCZENIE ZE ZDALNĄ STACJĄ. LOKALIZOWANIE. MASZYNY PROCESU. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of SIECI KOMPUTEROWE

Page 1: SIECI KOMPUTEROWE

SIECI KOMPUTEROWESIECI KOMPUTEROWE

Page 2: SIECI KOMPUTEROWE

Cele stosowania rozproszonych aplikacji:

Współdzielenie informacji

Współdzielenie zasobów

Zdalne wykonywanie programów

E - mail

Dyski

Zbiory

Bazy danych

Page 3: SIECI KOMPUTEROWE

PODSTAWOWE WYMAGANIA:

POŁĄCZENIE ZE ZDALNĄ STACJĄ

LOKALIZOWANIE

MASZYNYPROCESU

LOKALIZOWANIE ŚCIEŻKI (jak się tam dostać?)

Connection - lessConnection - oriented

DETEKCJA i KOREKCJA BŁĘDÓW

TRANSLACJA REPREZENTACJI DANYCH

Page 4: SIECI KOMPUTEROWE

PROTOKÓŁ

OdpowiedźPotwierdzenieZapytanie Rozpoznanie

1 24 3

Page 5: SIECI KOMPUTEROWE

PHYSICAL LAYER

DATA LINK LAYER

NETWORK LAYER

TRANSPORT LAYER

SESSION LAYER

PRESENTATION LAYER

APPLICATION LAYER

WARSTWYOSI model

Page 6: SIECI KOMPUTEROWE

PHYSICAL LAYER

PRZEWODYŚWIATŁOWODY

PRZESYŁA BITY PRZEZ KANAŁ FIZYCZNY

DATA LINK LAYER

Scala pakiety informacji w ramkiDetekcja i (w niektórych protokołach) korekcja błędówKontroluje przepływ danychMultipleksuje pakiety z różnych protokołów 3 warstwyIdentyfikuje maszyny (physical addresses)

Page 7: SIECI KOMPUTEROWE

NETWORK LAYER

Kontroluje przesył pakietów w sieci i pomiędzy sieciami (przepływ przez maszyny pośrednie)

Identyfikuje maszyny (network addresses)

TRANSPORT LAYER

End-to-end communication (source-destination)W maszynach pośredniczących dane pozostają pod tąwarstwąAplikacje identyfikowane poprzez transport address(IPS - port number)

Page 8: SIECI KOMPUTEROWE

SESSION LAYER

Otwiera, kontroluje i zamyka komunikację z procesami(poniżej tej warstwy komunikacja była otwierana pomiędzy maszynami)

PRESENTATION LAYER

Kontroluje zgodność reprezentacji danych (konwersja)KompresjaKodowanie

Page 9: SIECI KOMPUTEROWE

APPLICATION LAYER

Bezpośrednia interakcja z aplikacjamiInterfejs do niższych warstwHigher level services (e.g. RPC)

Page 10: SIECI KOMPUTEROWE

PHYSICAL LAYERDATA LINK LAYERNETWORK LAYER

TRANSPORT LAYERSESSION LAYER

PRESENTATION LAYERAPPLICATION LAYER

PHYSICAL LAYERDATA LINK LAYERNETWORK LAYER

TRANSPORT LAYERSESSION LAYER

PRESENTATION LAYERAPPLICATION LAYER

PHYSICAL LAYERDATA LINK LAYERNETWORK LAYER

TRANSPORT LAYER

Page 11: SIECI KOMPUTEROWE

PHYSICAL LAYER

DATA LINK LAYER

NETWORK LAYER

TRANSPORT LAYER

SESSION LAYER

PRESENTATION LAYER

APPLICATION LAYER

PRZEWODY

Adresy fizyczne, pakiety > ramki

Adresy sieciowe

End-to-end communication,application processes > port numbers

Połączenie z procesami

Transformacje reprezentacji danych

Bezpośrednia współpraca z aplikacjami

Page 12: SIECI KOMPUTEROWE

PROTOKOŁY IPS

Zaprojektowane do połączeń pomiędzy sieciami należącymi dodepartamentu obrony USA

Niezależne od producentów, stworzone na uniwersytetach, instytutach ifirmach software’owych pracujących dla departamentu obrony

Zaimplementowane na prawie wszystkich platformach prawie wszystkichproducentów zajmujących się sieciami (IBM, DEC, APPLE, etc.)

Jedyne praktyczne rozwiązanie aby zbudować dużą sieć heterogeniczną

Dostarczają mniejszego zakresu opcji i serwisów niż protokoły OSI

Page 13: SIECI KOMPUTEROWE

Czym różni się IPS od ISO ?

Warstwy od 1 do 3 muszą być typu connectionless.

O wiele mniej starań w tych warstwach o zabezpieczenie danych od błędów.Jeżeli poprawność danych w pakiecie jest niepewna, pakiet ten jest po prostuodrzucany.

W strukturze ISO protokół każdej warstwy może komunikować się jedynie zsąsiednią warstwą (powyżej lub poniżej). IPS nie narzuca ograniczeń co dosposobu komunikacji pomiędzy warstwami.

IPS grupuje funkcje komunikacyjne jedynie w 4 warstwach (ISO - 7 warstw).Funkcje komunikacyjne są „poukładane” w tej samej kolejności co ISO.

Page 14: SIECI KOMPUTEROWE

PHYSICAL LAYER

DATA LINK LAYER

NETWORK LAYER

TRANSPORT LAYER

SESSION LAYER

PRESENTATION LAYER

APPLICATION LAYER

1

2

3

4

5

6

7

NETWORK ACCESS

IP

TRANSPORT LAYER

APPLICATION LAYER

ISO IPS

Page 15: SIECI KOMPUTEROWE

WARSTWA 1

Konwersja szeregowo - równoległa

Konwersja logiczno - fizyczna (dane na sygnał)

elektryczna

optyczna

Zakłócenia tłumienie

szum addytywny

zmienne tłumienie w zależności od częstotliwości

zmienna propagacja w zależności od częstotliwości

odbicia (impedancja falowa!!! musi być zgrana!)

Page 16: SIECI KOMPUTEROWE

Inne efekty spowodowaneuziemieniemprzesłuchem (crosstalk)

Medium optycznebrak przesłuchubrak szumubez problemów związanych z uziemieniem

ALEchromatic distortion (zmienność wsp.refrakcji w zależności od częstotliwości)eliminacja: Lasery

zmienność tłumienia od częstoltliwości

wiele ścieżekeliminacja: monomode fibres

Page 17: SIECI KOMPUTEROWE

Media elektryczne

Page 18: SIECI KOMPUTEROWE
Page 19: SIECI KOMPUTEROWE

Media optyczne

Page 20: SIECI KOMPUTEROWE

WARSTWA 2

SILNE

ZAŁOŻENIA

SŁABE

Wymagany odpowiedni protokółMożna polegać na tym protokoleTylko jeden typ sieci dozwolony

Prawie każdy protokół jest akceptowany z dowolnącharakterystyką

rozmiar danych w pakietachjakość usług dostarczanych przez data-link

nicdetekcja błędów (błędne ramki odrzucane)korekcja błędów (retransmisja)

Nie można polegać na warstwie data-linkRóżne typy sieci dozwolone

Np. LAPB w X25

IPSIPS: brak założeń odnośnie:jakości usług data-link layer

typu warstwy fizycznej

zaleta: może być używanaw powiązaniu z dowolnątechnologią (od 1200bit/s

modemu do 155Mbit/s ATM)

Page 21: SIECI KOMPUTEROWE

Przykład: Ethernet / IEEE 802.3Przykład: Ethernet / IEEE 802.3

FORMAT RAMKI:

Preambuła: 7 bajtów 10101010

Start-of-Frame-Delimitor: 10101011

Adres docelowy

Adres nadawcy16 (rzadko używany) lub 48 bitówtaka sama długość dla wszystkich węzłów w sieciadres indywidualny, grupowy (zaczyna się od 1) lub tzw. broadcast (same jedynki)

Rozmiar ramkidługość danych (<1500) (IEEE 802.3)kod (>1500) identyfikujący inny protokół (Ethernet)

Dane

Error Detection Code (FCS): 4 bajty

Page 22: SIECI KOMPUTEROWE

WARSTWA 3 - IP, ROUTINGWARSTWA 3 - IP, ROUTING

CEL WARSTWY 3:„routowanie” danych pomiędzy stacjami które niesą bezpośrednio podłączone do siebie(dane muszą „iść” poprzez maszyny pośrednie)

MOŻLIWE STRATEGIE:connection - orientedconnection - less

CHARAKTERYSTYKA WARSTWY 3 - IPS:connection - lessnie ma założeń dotyczących jakości usług warstwy data-linktylko jeden protokół dla pakietów: IPwiele protokołów serwisowych dla prawidłowego działania IP: ARP, RARP, ICMP, RIP

Page 23: SIECI KOMPUTEROWE

ADRESY INTERNETOWE

ADRES IP identyfikacja docelowej maszyny

ADRES IP identyfikuje interfejs sieciowy komputera

jeżeli komputer posiada wiele interfejsówsieciowych (np. do różnych sieci) - będzie teżposiadał wiele adresów IP

Tak jak w przypadku telefonów, wszystkie sieci pewnego dnia będąpołączone ze sobą.

IP musi być unikalny w sensie globalnymprzyznawanie IP musi być koordynowane globalnie

Obecnie ( IP v.4 ) używane są adresy 32 bitoweco pozwala nadać adresy 232 stacjom

!

Page 24: SIECI KOMPUTEROWE

ADRES IP

Identyfikator sieci Identyfikator stacji

Routowanie w sensie globalnym „nie przejmuje się” identyfikowaniemstacji - uwzględniany jest jedynie identyfikator sieci

Routowanie lokalne (tzn. takie w którym id_sieci = IP_sieci w adresie)używa jedynie identyfikatora stacji.

Jeżeli komputer zostanie przeniesiony do innej sieci jego adres musiulec zmianie.

KLASY SIECI

MAŁEdo 254 stacji

DUŻEdo 65 534 stacji

BARDZO DUŻEdo 16 777 214 stacji

Page 25: SIECI KOMPUTEROWE

5 KLAS ADRESÓW IP

0 network machine

1 network machine0

1 network machine1 0

1 multicast1 1 0

1 1 1 1 0

KLASA

A

B

C

D

E

NUMERSIECI

< 128

> 128< 192

> 192

Page 26: SIECI KOMPUTEROWE

NOTACJA ADRESÓW IP - „kropkowana” dziesiętna

przykład 130.104.29.10

128<130<192klasa B

Stacja nr 29.10

ADRESY SPECJALNE

0 oznacza „this” - określenie aktualnej sieci

wszystkie bity = 1 wszystkie maszyny w danej sieci(Broadcast address)

127.0.0.1 lokalna pętla umożliwiająca TCP/IPkomunikację pomiędzy procesami nalokalnej maszynie

Page 27: SIECI KOMPUTEROWE

„PODSIECI” - SUBNETS

Aby uprościć routing w dużych sieciach które posiadają wiele LANówdzielimy sieci na podsieci.

Dla każdej podsieci możemy zdefiniować maskę (subnet mask) abyidentyfikować stacje w tej podsieci.

PRZYKŁAD:130.104.29.10

maska = 11111111 11111111 11111111 10000000lub decymalnie 255.255.255.128

Ta maska dzieli sieć klasy B ( 130.104 ) na 512 podsieci o, co najwyżej126 stacjach każda.

Podsieć : 29.0Stacja: 10

Maska nie jest widziana na zewnątrz sieci! Nikt na zewnątrz rozpatrywanejnie widzi podsieci!

Page 28: SIECI KOMPUTEROWE

PRZYKŁAD cd....

ADRES: 130.104.29.10 = 10000010 01101000 00011101 00001010

KLASA SIECI: B

Nr stacjiNr sieci

MASKA PODSIECI:255.255.255.128 = 11111111 11111111 11111111 10000000

16 bitów

65536 stacji

7 bitów

128 stacji

9 bitów

512 stacji

Page 29: SIECI KOMPUTEROWE

PROBLEMY Z ADRESAMI IP

Adresy dla sieci klasy B są już prawie wyczerpane

Nie stworzono klas dla średnich wielkości sieci (pomiędzy 256 a 5000 stacji)

Rozmiary tablic routingu wymykają się spod kontroli

nie ma związku z numerem sieci i jej lokalizacją

w backbone routerach w tablicach routingu znajduje się po jednej linii dla każdego adresu IP na świecie !

ROZWIĄZANIE: CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

generalizacja idei maskowania

fuzja klas A,B i C

sieć identyfikowana przez parę <prefix maska>

Page 30: SIECI KOMPUTEROWE

Związek: adres IP - adres fizyczny

ADRES IP (stacji)1 do 3 bajtów

ADRES FIZYCZNY6 bajtów=

Adres fizyczny nie może zostać użyty jako część identyfikująca stację w adresie IP

Adres fizyczny odpowiadający adresowi IP musi zostać gdzieś zapisany

jedna z możliwośći: operator wprowadza do każdej stacjiw lokalnej sieci tabelę połączeń pomiędzyadresami IP i fizycznymi stacji sieci lokalnej

PROBLEM: administrowanie tymi tablicami !!!

zapytanie wysłane do serwera sieci lokalnej, którego adres jestogólnie znany

serwer odpowiada na zasadzie Broadcastu: protokół ARP

Page 31: SIECI KOMPUTEROWE

ARPAddress Resolution Protocol

ARPAddress Resolution Protocol

PROBLEMA B

Stacja A chce zidentyfikowaćadres fizyczny stacji B znając jej

adres IP.Obie stacje znajdują się w tej samej

sieci lokalnej.

Aby bezpośrednio transmitować do stacji B trzebaznać jej adres fizyczny.

FAKT:

Page 32: SIECI KOMPUTEROWE

ROZWIĄZANIE A B

A wysyła na zasadzie broadcastu ramkę ARP w sieci lokalnej z zapytaniem do stacji posiadającejokreślony adres IP, o przysłanie jej adresu fizycznego.

Wszystkie stacje otrzymują ten broadcast

Jedynie stacja B rozpoznaje swój IP i odpowiada

Oczywiście stacja A wysyłając ramkę dołącza swój adres fizyczny.

Każda stacja posiada tablicę (ARP table) postaci:<adres fizyczny> / <adres sieciowy>

która jest ograniczonych rozmiarów i jest zarządzana tak jak cache.

Po transakcji ARP stacje A i B robią uaktualnienie swoich tablic ARP

Page 33: SIECI KOMPUTEROWE

Dlaczego cache?Dlaczego nie trzymać tej informacji na zawsze?

Stacja może być wyłączonalub zepsuta

Z każdym zapisem w tablicyskojarzony jest timer

Timer jest restartowany za każdym razem kiedy stacja otrzymuje pakietod maszyny związanej z tym zapisem.

W momencie, gdy czas timera się wyczerpie - zapis jest automatyczniewymazywany.

Implementacja ARP wymaga dwóch serwisów warstwy 3 na każdej stacji:

Klient ARP - który wysyła zapytania ARP wtedy gdy potrzebanam określonego adresu fizycznego i czekana odpowieź.

Serwer ARP - który odpowiada na zapytania ARP innych stacji

Page 34: SIECI KOMPUTEROWE

RARPReverse ARP

RARPReverse ARP

W jaki sposób stacja może poznać swój własny adres fizyczny i sieciowypo uruchomieniu ?

Zachowywanie tych informacji w nieulotnej pamięci (PROM, dysk)PRZYKŁADY:

Adres Ethernet ‘owy w ROM’ie karty sieciowejAdres IP zapisany na dysku.(problemy z bezdyskowymi terminalami)

RARP: wysłanie zapytania do serwera (przez broadcast) abyuzyskać własny adres IP (lub innej stacji)

odpowiedź jest wysyłana do stacji która wysłała broadcast(jej adres jest zawarty w nagłówku „data-link”)

tylko jedna stacja odpowiada : RARP server

pakiet RARP jest identyfikowany przez kod Ethernet: 0x8035

Page 35: SIECI KOMPUTEROWE

SERWER(RARP serwer)

Stacje bez dysków Stacje bez dysków

Jaki jest mój IP ?(Adres mojej kartysieciowej: xxxxxx)

Do stacji o adresie: xxxxxxTwój IP: 150.1.23.1

BOOTOWANIE

Page 36: SIECI KOMPUTEROWE

FRAGMENTACJA

Każdy protokół warstwy 2 określa maksymalny rozmiar pola danych w ramce:MTU (np. 1500 bajtów dla Ethernet / 802.3)

IP nie wprowadza żadnych założeń odnośnie protokołu poniżej, tak więc niemożna wprowadzić minimalnej wartości MTU dla wszystkich sieci

gdyby wprowadzić takie minimum to mogłoby się okazać że jestono nieodpowiednie dla sieci pracujących z większymi MTU

Trzeba zaimplementować fragmentację w stacjach pośredniczących z sieciamio mniejszych MTU.

Każdy fragment staje się pakietem i może być przesłany dowolną drogą

fragmenty mogą się gubić w sieci, mogą się wyprzedzać, ...

ponowne połączenie jest możliwe dopiero w stacji docelowej

fragmenty muszą zawierać całą potrzebną informację doponownego połączenia

Page 37: SIECI KOMPUTEROWE

A BNET 2

MTU = 620NET 1

MTU = 1500NET 3

MTU = 1500

Pakiety (dane przetwarzane przez warstwy 3 i 2 w ramce) wyemitowaneprzez protokół typu connection-less bez potwierdzeń są nazywane

DATAGRAMAMI

Page 38: SIECI KOMPUTEROWE

IP DATAGRAMIP DATAGRAM

vers hwlen type service total lenidentification flags fragment offset

TTL protocol header checksumsource IP address

destination IP addressIP options (jeżeli są) padding

data......

32 bity

Vers - wersja: 4 bity

Hwlen - header length (w słowach 32 bit)

Page 39: SIECI KOMPUTEROWE

SERVICE TYPE: prefenrencje maszyny wysyłającej co do sposobuw jaki datagram powinien być transmitowany

priorytet: (3bity) 0 (regular) do 7 (network supervision)

bity D,T,R: preferowane kryterium dla routingu pomiędzyalternatywnymi ścieżkami (Delay, Throughput, Reliability)

TOTAL LENGTH (mierzona w bajtach) datagramu lub fragmentu (jeżelioryginalny datagram był fragmentowany)

Informacje dotyczące ponownego składania po fragmentacji

IDENTIFFICATION: każda stacja nadająca datagramy, numeruje je

FLAGS (3bit) D,MD: Don’t fragment: jeżeli datagram z ustawionymtym bitem musi ulec fragmentacji jest po prostuodrzucany

M: More to follow: datagram uległ frgmentacji i jestto jego nie ostatni segment

Page 40: SIECI KOMPUTEROWE

FRAGMENT OFFSET: lokalizacja (w mnożnikach liczby 8)początku pola danych w tym datagramie (fragmencie)

TTL: Time To Live: zapobiega zapętlaniu się datagramów w sieci

wartość jast zmniejszana o 1 w każdej stacji pośredniej

wartość jest zmniejszana w każdej sekundzie jeżeli datagrammusi czekać w stacji pośredniej z powodu

przeciążenia sieciniedostępności kanału wyjściowego , itp.

jeżeli TTL osiągnie zero - datagram jest odrzucany

PROTOCOL: identyfikuje protokół wyższej warstwy (TCP, UDP)

Header checksum: suma kontrolna aby upewnić się, że nagłówek zostałprzesłany bez błędów (nie można ufać data-link layer)

OPTIONS: (nieobowiązkowe) zależne od protokołu

Page 41: SIECI KOMPUTEROWE

ROUTINGDATAGRAMÓW IP

ROUTINGDATAGRAMÓW IP

ROUTING datagramu IP oznacza podjęcie decyzji do której sąsiedniejstacji należy go przesłać.

Jeżeli stacja docelowa jest bezpośrednio dostępna - datagram jest przesyłanybezpośrednio do niej

aby dowiedzieć się czy stacja jest bezpośrednio dostępna używanajest tablica interfejsów (interface table)

każda pozycja interface table zawiera

identyfikator jednego z fizycznych interfejsów stacji(do sieci lokalnej lub point-to-point)

maskę związaną z tym interfejsem

adres IP sieci, podsieci lub stacji która może być osiągniętapoprzez ten interfejs

Page 42: SIECI KOMPUTEROWE

aby dowiedzieć się, czy stacja docelowa jest bezpośrednio dostępnanależy dla każdego interfejsu wykonać:

logiczny and adresu docelowego IP oraz maski

porównać wynik z adresem skojarzonym z maską

ROUTER

NET2

130.124.12.00 130.124.12.01

Maska = 11111111.11111111.11111111.11111110IP = 10000010.01111100.00001100.00000000 (130) (124) (12) (0)

IP = 130.124.12.1

Maska and IP pakietu przychodzącego:11111111.11111111.11111111.1111111010000010.01111100.00001100.00000001--------------------------------------------------------10000010.01111100.00001100.00000000 (130) (124) (12) (0)

NET1

= adres IP skojarzony z siecią NET1

NET1

Page 43: SIECI KOMPUTEROWE

JEŻELI STACJA DOCELOWA NIEJEST BEZPOŚREDIO OSIĄGALNA

TRZEBA ZNALEŹĆ STACJĘPOŚREDNIĄ

(intermediary machine)

Decyzja, którą stację pośrednią wybrać, jest podejmowana za pomocątablic routingu (ROUTING TABLE)

tablica routingu ma wpisy dla:

każdej stacji nie osiągalnej bezpośrednio w tej samej sieci(serial line networks)

każdej sieci lub podsieci, w której dany router ma regularnychkorespondentów

defaultowej maszyny pośredniej (default router)

Page 44: SIECI KOMPUTEROWE

Każdy wpis w tablicy routingu zawiera:

adres IP bezpośrednio dostępnej stacji pośredniej (routera)

maskę związaną z docelowym adresem

docelowy adres IP (stacji, sieci lub podsieci) (związany z maską)

Aby znaleźć odpowiednią maszynę pośrednią należy dla każdego wpisu wtablicy routingu wykonać:

loginczną operację AND docelowego adresu IP i maski

porównać wynik z adresem IP związanym z maską - jeżeli są takie same należy wysłać datagram na adres stacjipośredniej związanej z maską

Ostatnim zapisem w tablicy routingu jest zero - dafaultowa stacja pośrednia. Jestto jedyny obowiązkowy wpis w tablicy routingu.

Page 45: SIECI KOMPUTEROWE

200.150.45.2

100.20.77.6

300.5.56.56

200.150.45.2 adres routera255.254.0.0 maska200.100.0.0 adres docel.

200.100.X.X200.101.X.X

100.13.X.X

20.145.5.78?????

............

100.20.77.6 adres routera255.255.0.0 maska100.13.0.0 adres docel.

300.5.56.56 adres routera0.0.0.0 maska0.0.0.0 adres docel.

DEFAULTROUTER

TABLICA ROUTINGU

ADRES: 200.101.20.5

Page 46: SIECI KOMPUTEROWE

Za pomocą adresu IP routera znajdowany jest (przy użyciu ARP) jegoadres fizyczny. Datagram jest wysyłany do tego routera przy czym:

adres fizyczny = adres fizyczny routeraadres IP = adres IP docelowy

Tablica interfejsów i tablica routingu mogą zostać połączone w jednątablicę

pośredni adres IP:

adres IP interfejsu lubadres IP routera

maska docelowej sieci / podsieci, itp..

adres IP docelowy

Page 47: SIECI KOMPUTEROWE

ZARZĄDZANIE TABLICAMI ROUTINGUZARZĄDZANIE TABLICAMI ROUTINGU

STATYCZNY ROUTING:tablice wypełniane ręcznie

DYNAMICZNY ROUTING:aby zautomatyzować zbieranie informacji dla routingu trzeba rozróżnićnastępujące przypadki:

STACJEstacje końcowe (ES - end systems):

routują tylko swoje pakiety

stacje pośrednie (IS - intermadiary systems)routują pakiety innych stacji

KOOPERACJA POMIĘDZY ROUTERAMI

zarządzane przez tą samą organizację (np. uniwersytet)

zarządzane przez inne organizacje

Page 48: SIECI KOMPUTEROWE

ISTNIEJĄ 3 TYPY PROTOKOŁÓW UŻYWANYCH DO ZARZĄDZANIAROUTINGIEM POMIĘDZY SYSTEMAMI IP

1 protokoły pomiędzy ES i IS (jeden dostępny protokół: ICMP)

protokoły pomiędzy IS i IS w tej samej domenie zarządzania(RIP, HELLO, OSPF)każda domena musi wybrać jako standard jeden protokół lubwypełniać tablice ręcznie

protokoły pomiędzy IS w różnych domenach zarządzania(EGP, BGP)

2

3

Protokoły te są implementowane na trzeciej warstwie: informacje dot.routingu są przesyłane jako dane w datagramach.

Page 49: SIECI KOMPUTEROWE

Routing pomiędzy IS a IS

ALGORYTMY ROUTINGU

Potrzeba: sieć powinna adaptować się automatycznie do zmian(przerwane łącza, wyłączane routery, nowe połączenia)

Problemy: nie można przechowywać ścieżek do wszystkichmożliwych stacji / sieci docelowych - potrzeba stworzeniaścieżek defaultowych

kiedy zajdzie zmiana, wszystkie węzły nie sąinformowane w tym samym czasie - ryzyko zapętleń

transmisja informacji routingowej nie powinna „zapchać”sieci

błąd w przesyłaniu informacji może zdezorganizowaćsieć

Page 50: SIECI KOMPUTEROWE

NET1 G1 G2 G3

NET1 G1 G2 G3

Utratapołączenia

Zapętlenie

Page 51: SIECI KOMPUTEROWE

ALGORYTMY BAZUJĄCE NA „REKLAMOWANIU” TABLICY ROUTINGU

Tablica routingu zawiera tzw. wektor dystansu:

< adres docelowy , dystans do celu >

Protokół RIP:każdy router „reklamuje” odległości pomiędzy nim a każdąsiecią docelową mierzone w ilościach połączeń pośrednich(hop count)

PROBLEM: hop na szybkiej sieci nie jest równy hopowi nawolnym połączeniu szeregowym(można wolne połączenie wkalkulowywać jako wiele hopów)

Protokół HELLO:zamiast hopów używa opóźnień transmisji(trzeba zapewnić synchronizację zegarów)

Page 52: SIECI KOMPUTEROWE

Podstawową zasadą algorytmów z „reklamowaniem” tablic routingu jestporównywanie par <cel, dystans> odebranych od sąsiadów do par własnych.

Każdy wpis zawiera typowo:

adres docelowy (sieci, stacji) (adres + maska)dystans (hopy lub opóźnienia)adres następnego routera

Wpis jest uaktualniany gdy:

sąsiedni router ma ścieżkę do nowego celu

dystans pomiędzy sąsiadem a celem plus dystans pomiędzynami a sąsiadem jest krótszy niż dystans od nas do celu wedługnaszej tablicy routingu

sąsiad do którego ślemy datagramy do określonego celu informujenas, że jego dystans do celu uległ zmianie

Page 53: SIECI KOMPUTEROWE

NET1125.1

125.1.5.0

240.11.0.0 190.15.0.5

45.5.88.0

255.255.0.0 maska125.1.0.0 sieć

1 hop125.1.5.0

255.255.0.0 maska125.1.0.0 sieć

2 hopy240.11.0.0

255.255.0.0 maska125.1.0.0 sieć

3 hopy190.15.0.5

255.255.0.0 maska125.1.0.0 sieć

4 hopy45.5.88.0

Page 54: SIECI KOMPUTEROWE

NET1 G1 G2 G3

NET1 G1 G2 G3

Jeżeli połączenie pomiędzy G1a siecią NET1 uszkodzi się,G1 wiedząc że G2 ma odległośćdo sieci NET1 = 2 skierujetransmisję do sieci NET1 wkierunku G2.

G2 widzi, że dystans do NET1 poprzez G1 zwiększył się z 1 na 3, zmieniaswój dystans do sieci NET1 na 4, ciągle przez G1 ...

W międzyczasie datagramy skierowane do NET1 będą krążyły tak długo, ażich cykl życia się wyzeruje

KONKLUZJA: Nikt nie wie co się stanie, wszyscy wierzą ślepo w odległościreklamowane przez sąsiadów. Po jakimś czasie sytuacja będzie znana, ale cojeżeli zmiany zachodzą ciągle ....

Page 55: SIECI KOMPUTEROWE

ALGORYTMY „REKLAMUJĄCE” STANY POŁĄCZEŃ (OSPF)ALGORYTMY „REKLAMUJĄCE” STANY POŁĄCZEŃ (OSPF)

PODSTAWOWA ZASADA: Każdy węzeł podejmuje decyzję gdzie kierowaćpakiety na podstawie informacji o stanie połączeń

węzeł zna topologię sieci

testuje regularnie stan połączeń do węzłów sąsiadujących

„reklamuje” te informacje węzłom sąsiadującym

kiedy węzeł otrzymuje komunikat o zmianie stanu połączeń o którymnikt wcześniej nie wiedział - przekazuje tę wiadomość do sąsiadów

w sieci LAN pierwsza stacja która dostała tę informację przesyła jądo deasignated node, który tworzy broadcast dla wszystkich stacji

ZALETY:szybsza zbieżność gdyż decyzje podejmowane są na podstawie faktów(stany połączeń) a nie na podstawie dywagacji o odległościachkomunikaty o zmianie stanów połączeń są krótkie

Page 56: SIECI KOMPUTEROWE

TRANSPORT LAYER: TCP & UDPTRANSPORT LAYER: TCP & UDP

WARSTWA 4:opiekuje się połączeniem pomiędzy dwoma końcowymistacjami, zakładając usługi poniższych warstw bez żadnychograniczeń co do topologii czy implementacji

zapewnia jakość usług wymaganą przez aplikację

kontroluje przepływ danych pomiędzy końcowymi stacjami

dystrybucja danych odebranych z sieci do docelowych procesówuruchomionych na stacji

zbieranie danych z procesów lokalnych które mają zostać wysłanedo sieci

STRATEGIE: connection - na sieci connection-oriented, lub symulacjatakiej sieci na sieci connection-less

connection-less

Page 57: SIECI KOMPUTEROWE

IPS transport layer

UDPUser Datagram

Protocol

TCPTransmission

Control Protocol

Connection - less

Ryzyko:straty komunikatuduplikacji komunikatubłędnego odbioru

komunikatu

Gwarantuje jedynie, że jeżelikomunikat jest odebrany to jestprawidłowy

Full duplex connection - oriented

Kontrola przepływu danychDetekcja błędów i korekcja poprzez

retransmisjęDetekcja błędnych lub odebranych

wielokrotnie datagramówIP

Kanał serwisowy niezależny odkontroli przepływu

Page 58: SIECI KOMPUTEROWE

TCP

Wysyłka segmentu1

utrata

Segment1 powiniennadejśćPotwierdzenie powinnozostać wysłane

Potwierdzenie powinnonadejść

Oczekiwanietimer1

Retransmisja segmentu1 Odbiór segmentu1

Potwierdzenie odbiorusegmentu1Odbiór potwierdzenia

reset timera1

ZAPEWNIANIE JAKOŚCI POŁĄCZENIA

Page 59: SIECI KOMPUTEROWE

TCP - SLIDING WINDOW - wysyłanie następnych segmentówbez oczekiwania na potwierdzenie poprzednich

Emisja segmentu1

Otrzymanie segmantu1Emisja ack1

Emisja segmentu2

Emisja segmentu3

Otrzymanie ack1

Otrzymanie ack2

Otrzymanie ack3

Otrzymanie segmantu2Emisja ack2

Otrzymanie segmantu3Emisja ack3

CZ

AS

Page 60: SIECI KOMPUTEROWE

Domain Name Sevice

Powód: Pozwala na nazywanie stacji za pomocą znaczącej coś nazwya nie „suchego” adresu IP

Każda domena posiada podstawowy serwer DNS i jeden lubwięcej dodatkowych.

USŁUGI: A: Address (najbardziej popularna)odpowiada adresem IP po podaniu adresu literowego

sparc10.ely.pg.gda.pl 159.10.18.7

MX: Mail exchangerodpowiada adresem serwera poczty po podaniu domeny którąserwuje

amg.gda.pl amedec.amg.gda.pl

CNAME: odpowiada kanoniczną nazwą domeny po podaniu aliasu

ely.pg.gda.pl sparc10.ely.pg.gda.pl