Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Datakommunikasjon Høsten 2001 Repitisjon Foilsettet inneholder det mest essensielle fra pensum.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Datakommunikasjon Høsten 2001 Repitisjon Foilsettet inneholder det mest essensielle fra pensum."— Utskrift av presentasjonen:

1 Datakommunikasjon Høsten 2001 Repitisjon Foilsettet inneholder det mest essensielle fra pensum.

2 Tele-/datakommunikasjonsnett PSTN IN - Node Telecom Management System Tactical and Strategic Military Networks Internet LAN GSM

3 LAN - Local Area Networks zEn eller fler bygninger zEies vanligvis av den som henger utstyr på lokalnettet zHøyere datahastigheter enn WAN yEthernet 10 eller 100 Mbit/s zTidligere kun kringasting, dvs alle kan lytte på nettet zNå mer og mer svitsjede systemer + noe bruk av ATM

4 WAN - Wide Area Networks zStore geografiske områder zBestår av en rekke noder zAlternative teknologier yLinesvitsjing (Circuit switching) yPakkesvitsjing (Packet switching) yFrame relay yAsynchronous Transfer Mode (ATM)

5 Circuit Switching zDedikert kommunikasjonsvei mellom partene så lenge kommunikasjonen pågår. zEksempel: Telefonnettet

6 Packet Switching zDatapakker sendes enkeltvis zDatapakkene behøver ikke ta samme vei gjennom nettet zDatapakkene sendes fra node til node mellom avsender og mottaker zBrukes mellom datamaskiner zEksempel: Datapak basert på X.25

7 Frame Relay zPakksvitsjing systemer har stor overhead for å kompensere for feil zModerne systemer er mer pålitlige zFeil kan håndteres i endesysteme zDet meste av overhead for feilkontroll er tatt vekk zHastigheter fra 64 kbit/s til 2 Mbit/s

8 Asynchronous Transfer Mode zATM zVidereutvikling av Frame relay zLittle overhead for error control zFixed packet (called cell) length zAnything from 10Mbps to Gbps zConstant data rate using packet switching technique

9 Integrated Services Digital Network zISDN zLaget for å erstatte PSTN, dvs analog telefoni zPrøveprosjekt i Norge høsten 1989 zBle først populært når det kunne benyttes for å koble seg mot Internett zUtvidet aksess y30 tale/datakanaler, hver på 64 kbit/s y1 signaleringskanal på 64 kbit/s zGrunnaksess y2 tale/datakanaler, hver på 64 kbit/s y1 signaleringskanal på 16 kbit/s

10 ADSL – Assymetric Digital Subscriber Line  Telenor tilbyr (h astighet inn/ut): y384 / 128 Kb/s laste ned lyd og bilde, samt gjøre flere ting på en gang (kostnad pr. måned 450,- kr) y 704 / 128 Kb/s laste ned filmklipp, programvare og andre store filer (kostnad pr. måned 550,- kr) y 1024 / 256 Kb/s laste ned og sende ut store filer raskt og effektivt (kostnad pr. måned 750,- kr)

11 Asymmetrical Digital Subscriber Line zADSL zLink between subscriber and network yLocal loop zUses currently installed twisted pair cable yCan carry broader spectrum y1 MHz or more

12 Protocols in Simplified Architecture

13 TCP/IP Protocol Architecture Model

14 OSI Layers zApplication zPresentation zSession zTransport zNetwork zData Link zPhysical

15 OSI Layers (1) zPhysical yPhysical interface between devices xMechanical xElectrical xFunctional xProcedural zData Link yMeans of activating, maintaining and deactivating a reliable link yError detection and control yHigher layers may assume error free transmission

16 OSI Layers (2) zNetwork yTransport of information yHigher layers do not need to know about underlying technology yNot needed on direct links zTransport yExchange of data between end systems yError free yIn sequence yNo losses yNo duplicates yQuality of service

17 OSI Layers (3) zSession yControl of dialogues between applications yDialogue discipline yGrouping yRecovery zPresentation yData formats and coding yData compression yEncryption zApplication yMeans for applications to access OSI environment

18 Datatransmisjon terminologi-1 zTransmitter zReceiver zMedium yGuided medium xTwisted pair, optisk fiber yUnguided medium xLuft, vann

19 Datatransmisjon terminologi-2 zDirekte link yNo intermediate devices zPoint-to-point yDirect link yOnly 2 devices share link zMulti-point yMore than two devices share the link

20 Datatransmisjon terminologi-3 zSimplex ySending i kun en retning xRadio, TV zHalf duplex ySending begge veier, men kun en av gangen xPoliti radio, Taxi zFull duplex ySending begge veier samtidig xTelephone

21 ISDN fysisk grensesnitt zForbindelse mellom TE (Terminal Equipment) og NT1 (Network Termination) zISO 8877 zPlugg RJ-45 – 8 pinner/kontakter zSender og mottar både data og kontrollsignaler

22 ISDN konfigurasjon

23 ISDN kanaler Grunnaksess: 2 B-kanaler 1 D-kanal Utvidet aksess: 30 B-kanaler 1 D-kanal

24 ISDN Utvidet aksess (30B+D) zPunkt til punkt zBenyttes ofte for å knytte en PABX til det offentlige telefonnettet z2.048Mbps i Europa y30 B plus one D channel yLine coding is AMI using HDB3 z1.544Mbps i USA yUsed on T1 services y23 B plus one D channel

25 Sliding Windows Flow Control zAllow multiple frames to be in transit zReceiver has buffer W long zTransmitter can send up to W frames without ACK zEach frame is numbered zACK includes number of next frame expected zSequence number bounded by size of field (k) yFrames are numbered modulo 2 k

26 Sliding Window Diagram

27 Example Sliding Window

28 Sliding Window Enhancements zReceiver can acknowledge frames without permitting further transmission RNR (Receive Not Ready) zMust send a normal acknowledge to resume zIf duplex, use piggybacking yIf no data to send, use acknowledgement frame yIf data but no acknowledgement to send, send last acknowledgement number again, or have ACK valid flag (TCP)

29 Error Detection zAdditional bits added by transmitter for error detection code zParity yValue of parity bit is such that character has even (even parity) or odd (odd parity) number of ones yEven number of bit errors goes undetected

30 Cyclic Redundancy Check zFor a block of k bits transmitter generates n bit sequence zTransmit k+n bits which is exactly divisible by some number zReceive divides frame by that number yIf no remainder, assume no error

31 Error detection

32 CRC Cyclic Redundancy Check M= , melding som skal overføres CRC generatorpolynom P= x 4 +x+1=10011 FCS (Frame Check Sequence) er rest av divisjonen 2 n * M : P n= : = Gir rest på 1110, dvs FCS = 1110 Sender M + FCS =

33 :10011= FCS = 1110 Utregning Overfører: (2 n M) (FCS) =

34 Error Control zDetection and correction of errors zLost frames zDamaged frames zSamlebegrep: Automatic repeat request yError detection yPositive acknowledgment yRetransmission after timeout yNegative acknowledgement and retransmission

35 Automatic Repeat Request (ARQ) zStop and wait zGo back N zSelective reject (selective retransmission)

36 Stop and Wait zSource transmits single frame zWait for ACK zIf received frame damaged, discard it yTransmitter has timeout yIf no ACK within timeout, retransmit zIf ACK damaged,transmitter will not recognize it yTransmitter will retransmit yReceive gets two copies of frame yUse ACK0 and ACK1

37 Go Back N zBased on sliding window zIf no error, ACK as usual with next frame expected zUse window to control number of outstanding frames zIf error, reply with rejection yDiscard that frame and all future frames until error frame received correctly yTransmitter must go back and retransmit that frame and all subsequent frames

38 Selective Reject zAlso called selective retransmission zOnly rejected frames are retransmitted zSubsequent frames are accepted by the receiver and buffered zMinimizes retransmission zReceiver must maintain large enough buffer zMore complex logic in transmitter

39 HDLC Transfer Modes (2) zAsynchronous Balanced Mode (ABM) yBalanced configuration yEither station may initiate transmission without receiving permission yMost widely used yNo polling overhead

40 Rammestruktur lag 2 Start Stopp

41 Flag Fields zDelimit frame at both ends zFlagg = zMay close one frame and open another zReceiver hunts for flag sequence to synchronize

42 Bitstuffing zBrukes i HDLC for å ungå problemer med like datafelt og flagg. zMellom sending av start og stop flagg, senderen vil alltid sette inn en 0er etter fem 1ere: Etter å detekter start flagget gransker den bit strømmen: znår det kommer et mønster på fem 1ere, ser den på det skjette: zer dette en 0er, slettes det zer dette en 1er og det syvende en 0er, er dette et godkjent flagg. zdersom både 6 og 7 er 1ere, et abort signal sendt.

43 Multiplexing zFDM – Frequency Division Multiplexing zTDM – Time Division Multiplexing zSTDM – Statistical Time Division Multiplexing zInverse Multiplexing

44 Multiplexing

45 Frequency Division Multiplexing zFDM zUseful bandwidth of medium exceeds required bandwidth of channel zEach signal is modulated to a different carrier frequency zCarrier frequencies separated so signals do not overlap (guard bands) zRadio og kabel TV er eksempler på bruk av FDM zChannel allocated even if no data

46 To hovedtyper av TDM zStatiske multipleksere yDet går en kontinuerlig bitstrøm fra sender til mottaker, uansett om den inneholder nyttig informasjon eller ikke. z Statistiske multipleksere (eller dynamiske) yDet overføres kun data mellom sender og mottaker når det sendes nytteinformasjon. Eksempel ASCII karakter fra en terminal.

47 TDM System

48 Statistical TDM zIn Synchronous TDM many slots are wasted zStatistical TDM allocates time slots dynamically based on demand zMultiplexer scans input lines and collects data until frame full zData rate on line lower than aggregate rates of input lines

49 Linjesvitsjing (Circuit switching) zEn dedikert forbindelse settes opp mellom brukerene. zLinjesvitsjing er designet for taleforbindelser zRessursene er er dedikert til en bestemt forbindelse zEksempel: yOppsett av en telefonsamtale mellom to brukere zUlemper: yIkke den mest optimale utnyttelsen av ressurser yNettet kan f. eks ikke tilby hastighetskonvertering

50 Pakkesvitsjing zIngen dedikert vei mellom abonnent A og abonnent B, eller forklart på en annen måte: Pakkene kan benytte samme vei gjennom nettet, men andre kan også benytte samme nettverksressurser zFordel: yEffektiv utnyttelse av nettverksressurser

51 Pakkesvitsjing - basisfunksjoner zData sendes i små pakker yTypisk 1000 oktetter/byte yLengre meldinger deles opp i en serie med pakker yHver pakke inneholder bruker data + kontrollinformasjon zKontroll informasjon yRuting (adresse) informasjon om hvem som er mottakeren av pakken zPakker sendes fra node til node i nettet yStore and forward

52 Pakkesvitsjet nett

53 Pakkesvitsjing – lag 3 FACIFCSF Ramme/Frame på lag 2 f. eks.X.25 FlaggAdresse ControlInformation Frame Check Sequence Flagg

54 Fordeler med pakkesvitsjing zLine efficiency ySingle node to node link can be shared by many packets over time yPackets queued and transmitted as fast as possible zData rate conversion yEach station connects to the local node at its own speed yNodes buffer data if required to equalize rates zPackets are accepted even when network is busy yDelivery may slow down zPriorities can be used

55 Pakkesvitsjings teknikker zStore meldinger sendes i flere pakker zEn og en pakke sendes til nettet zPakker kan håndters på to måter yDatagram yVirtuell kanal (Virtual circuit)

56 Datagram zEach packet treated independently zPackets can take any practical route zPackets may arrive out of order zPackets may go missing zUp to receiver to re-order packets and recover from missing packets zEksempel UDP-User Datagram Protocol

57 Virtuell kanal (Virtual Circuit) zOppsett av rute gjennom nettet før det sendes datapakker med brukerdata zCall request and call accept packets establish connection (handshake) zEach packet contains a virtual circuit identifier instead of destination address zNo routing decisions required for each packet zClear request to drop circuit zNot a dedicated path zBedre utnyttelse av ressursene i nettet enn ved linjesvitsjing

58 Virtual Circuits v Datagram zVirtual circuits yNetwork can provide sequencing and error control yPackets are forwarded more quickly xNo routing decisions to make yLess reliable xLoss of a node looses all circuits through that node zDatagram yNo call setup phase xBetter if few packets yMore flexible xRouting can be used to avoid congested parts of the network

59 Sammenligning av linjesvitsjing, virtuell kanal og datagram

60 Ruting Strategier zStatisk ruting (Fixed) zFlooding zVilkårlig (Random) zAdaptiv

61 Statisk ruting (Fixed Routing) zSingle permanent route for each source to destination pair zDetermine routes using a least cost algorithm zRoute fixed, at least until a change in network topology zEksempel: En ruter mellom en bedrift og Internett trenger kun å ha en statisk rute

62 Fixed Routing Tables

63 Flooding zNo network info required zPacket sent by node to every neighbor zIncoming packets retransmitted on every link except incoming link zEventually a number of copies will arrive at destination zEach packet is uniquely numbered so duplicates can be discarded zNodes can remember packets already forwarded to keep network load in bounds zCan include a hop count in packets

64 Flooding Eksempel Pakke skal sendes fra node 1 til node 6 ”Hop count” settes lik 3 Benyttes i militære nett

65 Egenskaper med Flooding zAll possible routes are tried yVery robust zAt least one packet will have taken minimum hop count route yCan be used to set up virtual circuit zAll nodes are visited yUseful to distribute information (e.g. routing)

66 Vilkårlig ruting (Random) zNode selects one outgoing path for retransmission of incoming packet zSelection can be random or round robin zCan select outgoing path based on probability calculation zNo network info needed zRoute is typically not least cost nor minimum hop

67 Adaptive Routing zUsed by almost all packet switching networks zRouting decisions change as conditions on the network change yFailure yCongestion zRequires info about network zDecisions more complex (mer prossesering i hver node) zTradeoff between quality of network info and overhead zReacting too quickly can cause oscillation zToo slowly to be relevant

68 Adaptive Routing - Fordeler zImproved performance zAid congestion control zComplex system yMay not realize theoretical benefits

69 Adaptiv ruting - strategi zBased on information sources yLocal (isolated) xRoute to outgoing link with shortest queue xCan include bias for each destination xRarely used - do not make use of easily available info yAdjacent nodes yAll nodes

70 Isolated Adaptive Routing B=Bias=foretrukken rute Q=kø lengde Innkommende pakker sendes til den node som gir minimum av Q+B Eksempel innkommende pakke fra node 1 som skal til node 6 Innkommende pakke Node 6

71 X.25 zX.25 definerer grensesnittet mellom brukerutstyr og nettet, dvs mellom DTE (Data Terminating Equipment) og DCE (Data Circuit –terminating Equipment) zX.25 definer tre lag yFysisk lag yLink lag yNett lag zFørste versjon av X.25 i 1976 zAndre versjon november 1980 zNye tjemester i 1984

72 X.25 forhold mellom DTE og DCE zLag 1 protokollen gjelder mellom DTE og DCE zOmformer signaler fra DTE til abonnentlinjen mellom DCE og pakkesvitsjen zProtokollene på lag 2 og lag 3 gjelder mellom DTE og pakkesvitsjen.

73 X.25 – Fysisk lag zGrensesnitt mellom brukerutstyr (DTE) og nettutstyr (DCE) zData terminal equipment DTE (burkerutstyr) zData circuit terminating equipment DCE (nettutstyr) zReferer til X.21 eller X.21 bis spesifikasjonen for lag 1

74 X.25 - datalinklag zBenytter HDLC (High Level Data Link Control) basert protokoll kalt LAPB zLAPB står for Link Access Protocol Balanced zSubset av HDLC zBalanced betyr at det kan settes opp linker i begge retninger zLAPB er svært lik LAPD i ISDN, men tilbyr ikke multipleksing av flere linkkanaler på samme fysiske linje.

75 zLag 3 benyttes for opp- og nedkobling av samtaler. Tilsvarende som for oppsett av ISDN B-kanaler X.25 – Nettlag IDLE- No connection Connection establishment Data transfer Connection release IDLE Overføring av data mellom brukerene Tilstander for en connection oriented forbindelse

76 Virtual Circuit Service zVirtual Call yDynamically established zPermanent virtual circuit yFixed network assigned virtual circuit yMå abonneres på, dvs en må bestille permanente virtuelle kanaler fra nettoperatøren

77

78 X.25 felter zGroup- og Channel feltene angir virtuell kanal zC-bit der ”0” angir datapakke og ”1” kontrollpakke zSekvensnummer Modulo 8 eller modulo 128, dvs 3 eller 7 bit benyttes ifm ”Sliding window”. zMore-bit (M-bit) som angir pakker som hører sammen dersom en melding fra høyere lag er blitt fragmentert (oppdelt) zD-bit lik ”1” angir at kvittering for pakkene skal komme fra den andre brukerens DTE. ”0” angir lokal DCE

79 Multiplexing – Virtual circuits zEn DTE kan etablere 4095 simultane virtuelle kanaler med andre DTE-er over en enkelt DTC- DCE link zHver pakke inneholder et 12 bit virtuelt kanal nummer

80 Packet Sequences zComplete packet sequences zAllows longer blocks of data across network with smaller packet size without loss of block integrity zA packets yM bit 1, D bit 0 zB packets yThe rest zZero or more A followed by B

81 X.75 og X.121 X.75 spesifiserer protokollen mellom PSDN X.121 spesifiserer adressering mellom DTE-er PSDN- Packet Switched Data Network

82 Asynchronous Transfer Mode zhåndterer alle typer av digital kommunikasjon ztransmisjon i pakker av fast størrelse, kalt celler zconnection oriented ztilbyr ulike Quality of Service (QoS) behov som:  cell loss  cell delay  cell delay variation ATM A ny global standard for multipleksing og svitsjing QoS = kvalitetsklasse

83 ATM-Asynchronous Transfer Mode zATM er en celle-basert teknologi som bruker pakker (celler) med en fast lengde på 53 byte zATM er designet for å kunne overføre både tale, data og video på en og samme forbindelse. zATM benytter permanente logiske forbindelser til å sette opp forbindelser gjennom nettet. zATM tillater i tillegg å spesifisere forskjellige kvalitetsklasser (QoS-Quality of Service) tilpasset ulike bruksområder.

84 ATM protokoll arkitektur zLikheter mellom ATM og pakkesvitsjing yOverfører data i pakker yFler logiske forbindelser over samme fysiske grensesnitt zData som overføres i ATM på hver logisk kanal sendes i pakker med fast lengde som kalles celler zMinimalt med feil og flytkontroll yRedusert overhead zDatahastigheter mellom (fysisk lag) 25.6Mbps og Mbps

85 Protokoll referansemodell Higher Layers ATM Layer Physical Layer Management Plane Plane Management Control Plane User Plane ATM Adaptation Layer Layer Management provides information transfer provides call control (signalling) provides network supervision

86 Reference Model Planes zUser plane yStår for overføring av brukerdata zControl plane yKontroll av oppsett og nedkobling av forbindelser zManagement plane yPlane management xSystemfunksjoner yLayer management xRessurser og parametre i protokollentitetene

87 ATM Logiske forbindelser zVirtual channel connections (VCC) zAnalogt til virtuelle kanaler i X.25 zVCC opprettes mellom brukere zFull duplex zFast størrelse på cellene zData, user-network exchange (control) and network- network exchange (network management and routing) zVirtual path connection (VPC) ySammensetning av flere VCC-er med samme endepunkt

88 Transmission link VPC-Virtual Path Connection VCC-Virtual Channel Connection ATM Connection Types

89 Fordeler med Virtual Paths zEnklere nettverksarkitektur zØkt ytelse og bedre stabilitet i nettet zRedusert prossesering i nettet zKort oppkoblingstid for nye VCC-er zUtvidede nettverkstjenester

90 (VCC) Virtual Channel Connection brukere zMellom brukere yEnd to end user data yControl signals yVPC provides overall capacity xVCC organization done by users zMellom bruker og nettverk yControl signaling zI nett mellom nettverksnoder yNetwork traffic management yRouting

91 Virtual Path/Virtual Channel characteristics zQuality of service (kvalitetsklasser) zSwitched channel connections (krever opp- og nedkobling) zSemi-permanent connection (avtales med nettoperatør som en del av abonnementet) zCall sequence integrity (dvs. cellene kommer frem i den rekkefølgen de ble sendt) zTraffic parameter negotiation and usage monitoring (Quality of Service) zVPC only yVirtual channel identifier restriction within VPC, dvs bestemte VCC-er som benyttes til f.eks nettverksovervåkning

92 ATM Celler zFast størrelse z5 octet header z48 octet informasjons felt zSmå celler reduserer forsinkelse i kø for celler med høy prioritet zSmå celler kan svitsjes mer effektivt enn lange celler zEnklere å implementere svitsjing av små celler i hardware

93 ATM Cell Format UNI=User Network Interface NNI=Network Network Interface

94 Header Format zGeneric flow control yOnly at user to network interface yControls flow only at this point zVirtual path identifier zVirtual channel identifier zPayload type ye.g. user info or network management zCell loss priority (0=høy prioritet, 1= lav prioritet) zHeader error control (HEC)

95 Transmission of ATM Cells z622.08Mbps z155.52Mbps z51.84Mbps z25.6Mbps zCell Based physical layer zSDH based physical layer (SDH=Synchronous Digital Hierarchy)

96 ATM Quality of Service (QoS) zA connection is accepted only when sufficient resources are available to satisfy the QoS requirements of both the new and the current connections. zQoS is evaluated in terms of cell loss ratio, cell transfer delay, cell delay variation. zBased on the QoS parameters, and traffic parameters, service classes have been defined...

97 Kvalitetsklasse Constant Bit Rate (CBR) zProvides a virtual fixed-bandwidth circuit (used for emulating circuit switching). zFixed data rate continuously available zExamples: real-time applications such as telephony or television.

98 Kvalitetsklasse Variable Bit Rate (VBR) zIntended for bursty traffic with precisely defined throughput requirements. zExploits statistical multiplexing to improve network performance. zTwo subclasses VBR real-time, and VBR non real-time depending on whether or not the application is sensitive to cell delay variation.

99 ATM Multiplexing buffer connection 1 connection n multiplexed stream Constant Bit Rate e.g. phone 64 kbits/s information field “payload” (48 bytes) header (5 bytes) Variable Bit Rate burst of cells followed by a silent period

100 Kvalitetsklasse Unspecified Bit Rate (UBR) zAlso called “best effort service”. zAny left-over capacity is used but without guarantee in terms of QoS. zSuch a connection is always accepted into the network, and traffic is delivered as and when bandwidth becomes available. zCells forwarded on FIFO basis (FIFO=First In First Out) zFor application that can tolerate some cell loss or variable delays yTCP based traffic, background job.

101 Kvalitetsklasse Available Bit Rate (ABR) zLike UBR, this makes use of any available bandwidth, but the user can specify a minimum cell rate (MCR). zA feedback from the network can instruct ABR sources to decrease their rates when congestion occurs. zApplication specifies peak cell rate (PCR) and minimum cell rate (MCR) zExamples: LAN interconnection, file transfer, e- mail.

102 ATM Service Categories zReal time yConstant bit rate (CBR) yReal time variable bit rate (rt-VBR) zNon-real time yNon-real time variable bit rate (nrt-VBR) yAvailable bit rate (ABR) yUnspecified bit rate (UBR)

103 Real Time Services zTidskritiske applikasjoner er avhengige av minimalisering av to parametre: yGrad av forsinkelse (delay) yVariasjoner i forsinkelsen (jitter) zJitter=uønskede variasjoner i en eller flere karakteristikker av et signal zEksempler: variasjoner i intervallet mellom to etterfølgende pulser, eller variasjoner i amplityden i etterfølgende pulser

104 rt-VBR (real time Variable Bit Rate) zTime sensitive application yTightly constrained delay and delay variation zrt-VBR applications transmit at a rate that varies with time ze.g. compressed video yProduces varying sized image frames yOriginal (uncompressed) frame rate constant ySo compressed data rate varies zCan statistically multiplex connections

105 nrt-VBR (non-real time-Variable Bit Rate) zMay be able to characterize expected traffic flow zImprove QoS in loss and delay zEnd system specifies: yPeak cell rate ySustainable or average rate yMeasure of how bursty traffic is ze.g. Airline reservations, banking transactions

106 ATM Adaptation Layer zSupport for information transfer protocol not based on ATM zPCM-Pulse Coded Modulation (voice) yAssemble bits into cells yRe-assemble into constant flow zIP yMap IP packets onto ATM cells yFragment IP packets yUse LAPF over ATM to retain all IP infrastructure

107 ATM Bit Rate Services

108 Adaptation Layer Services zHåndterer transmisjons feil zSegmentering og sammensetting zHåndterer tapte og feilinsatte celler zFlyt kontroll og timing

109 AAL Protokoller zConvergence sublayer (CS) ySupport for specific applications yAAL user attaches at SAP (Service Access Point) zSegmentation and re-assembly sublayer (SAR) yPackages and unpacks info received from Convergence Sublayer into cells zFour types yType 1 yType 2 yType 3/4 yType 5

110 AAL Protokoller

111 AAL Type 1 zKonstant bit rate ut fra kilden zAAL 1 er beregnet for overføring av tale zSAR packs and unpacks bits zTaletrafikk er feiltolerang, dvs trenger ikke error control (CRC). zDet som er viktig er at cellene mottas i samme rekkefølge som de ble sendt. Det benyttes derfor sekvensnummer

112 AAL Type 2 zVariabel Bit Rate zAnaloge applikasjoner som videooverføring zTrenger sekvensnummer og feilkontroll (CRC) zAAL2 tilbyr ”bandwidth-on-demand” med variabel hastighet. zEksempel: Videooverføring av et møte Når deltagerene ikke beveger seg noe særlig er behovet for båndbredde liten, dvs lav hastighet. Hvis derimot en deltager beveger seg blir behovet for båndbredde stort, dvs krever høy hastighet.

113 AAL Type 3/4 zMessage mode (overføring av rammer) or stream mode zConnection-oriented eller connectionless dvs oppsett av en forbindelse først eller bruk av datagram. zAAL 3 for connection-oriented zAAL 4 for connectionless

114 AAL Type 5 zStreamlined transport for connection oriented higher layer protocols zEnklere enn AAL 3 zAntar at høyere lag tar hånd om oppsett av forbindelsen og at ATM tilbyr enn nærmest feilfri forbindelse zBenyttes av TCP/IP over ATM

115 ATM Integrated Services

116 Frame Relay zDesignet for å være mer effektiv enn X.25 zUtviklet før ATM zForeløpig mer brukt enn ATM zATM øker mer pga interessen for høyhastighetsnett

117 Frame Relay Background - X.25 zCall control packets, in band signaling zMultiplexing of virtual circuits at layer 3 zLayer 2 and 3 include flow and error control zConsiderable overhead zNot appropriate for modern digital systems with high reliability

118 Protocol Architecture

119 Control Plane zMellom abonnent og nettverk zSeparat logisk kanal for signalering ySimilar to common channel signaling for circuit switching services zData link lag yLAPD (Q.921) yReliable data link control yError and flow control yBetween user (TE) and network (NT) yUsed for exchange of Q.933 control signal messages

120 User Plane zEnde til ende funksjonalitet zLAPF (Link Access Procedure for Frame Mode Bearer Services) Q.922 yFrame delimiting, alignment and transparency yFrame mux and demux using addressing field yEnsure frame is integral number of octets (zero bit insertion/extraction) yEnsure frame is neither too long nor short yDetection of transmission errors yCongestion control functions

121 User Data Transfer zEn rammetype yBrukerdata yBenytter ikke kontrollrammer zIngen kanalassosiert signalering zBenytter ikke sekvensnummer yIngen flyt eller feil kontroll

122 LAN (Local Area Network) zPC-er zApplikasjonsservere zFilservere zBackupservere zDatabaseservere

123 LAN - Ressursdeling zDeling av: ySkrivere yDisker yProgramvare yInternetttilknytning

124 LAN Arkitektur zProtokoll arkitektur zTopologier zMedia aksess kontroll (MAC), dvs hvordan får den enkelte ressurs tilgang til nettet for å sende data. zLogisk Link kontroll (LLC).

125 IEEE 802 sammenlignet med OSI

126 IEEE LLC – Logical Link Control zGrensesnitt mot høyere lag zFlyt og feilkontroll

127 IEEE 802.x MAC – Media Access Control zAvsender: Setter sammen data i rammer med adresse og feilkontroll felt zMottaker: yAdresse gjenkjenning yFeil deteksjon zStyrer aksess til transmisjonsmediumet yBenyttes kun når et medium deles av flere stasjoner zIEEE Ethernet zIEEE Token Ring

128 LAN topologier zTre zBuss ySpesial tilfelle av tre zRing zStjerne

129 Frame Transmisjon Ring LAN

130 Stjerne Topologi zHver stasjon er direkte tilkoplet en sentral node zSentral noden kan operere på to måter: zKan sende broadcast yFysisk stjerne, logisk buss yKun en stasjon kan sende av gangen zKan fungere som en svitsj

131 Ethernet (CSAM/CD) zCarriers Sense Multiple Access with Collision Detection zXerox – Ethernet 1976 zIEEE z1-persistent CSMA/CD

132 IEEE Ethernet – Medium Access Control zNår en stasjon ønsker å sende lytter den på kabelen. zHvis kabelen er opptatt, venter den til den blir ledig, hvis ikke sender den med en gang (1- persistent). zHvis to eller flere stasjoner prøver å sende samtidig vil det bli kollisjon. zStasjonene vil oppdage dette og stoppe all utsendelse, og sender så et jammesignal. zStasjonene venter så en VILKÅRLIG tid før de forsøker å sende på nytt

133 Logisk Link Kontroll tjenester zBasert på HDLC zSending av lag 2 rammer mellom to stasjoner zAddressering: avsender og mottaker LLC bruker yBenevnes service access points (SAP) zUnacknowledged connectionless service (datagramtype, dvs garanterer ikke at data kommer frem) zConnection mode service (Logisk forbindelse settes opp, og det tilbys flyt- og feilkontroll) zAcknowledged connectionless service (mix av de to, setter ikke oppe en forbindelse, men skal sende acknowledge på mottatte pakker)

134 Typisk ramme format (MAC + LLC)

135 10Base5 zTykt ethernet, 10Mbit/s zMax kabel lengde 500 m zAvstand mellom stasjoner multippel av 2,5 m zMaks 100 tilkoblede stasjoner z10Base2 zTynt ethernett – Cheapernet zMax kabel lengde 185 m zMaks 30 tilkoblede stasjoner

136 Token Ring (802.5) zMAC protocol yEt token (stafettpinne) sirkulerer i ringen når ingen stasjoner sender yEn stasjon som skal sende må vente til han får token yNår token mottas endres et bit slik at dette blir SOF (start of frame) for en dataramme yResten av rammen konstruereres yRammen går nå rundt ringen, og når den når avsender fjernes den yStasjonen setter inn et nytt token når den er ferdig med å sende yToken ring inneholder mulighet for prioritering yEn stasjon (monitor) har ansvar for overvåkning av ringen

137 Token Ring Operation

138 HUB (nav) zPassive huber zAktive huber zIntelligente huber

139 Passive huber zEnkleste form for en hub, som kun tar i mot signaler på én port for deretter å sende dem utover alle portene. zEgner seg til små nettverk, og er meget prisgunstige. zPassive huber passer best når meldinger og pakker skal distribueres til alle deltakerne i nettverket samtidig.  Arbeider på det fysiske laget (lag 1) i OSI- modellen.

140 Aktive huber zDe benytter seg av ”store and forward" metode zKan de reparere pakker med feil. zKan forsterke de signalene som er svekket underveis.  Arbeider på det fysiske laget (lag 2) i OSI- modellen.

141 Intelligente huber zArbeider på MAC-laget på lag 2 i OSI-modellen. zIntelligente huber kan ha porter for tilknytning av høyhastighetslinker til stamnettet. zIntelligente huber arbeider egentlig på samme måte som en svitsj, ved at den kan levere ulik båndbredde til de forskjellige enhetene som er tilknyttet huben. zVi kaller slike huber for svitsjede huber, og de bestemmer hvilke porter som skal ha hvilke pakker ved å sjekke adressefeltene på alle pakkene. zTrafikken reduseres på hver port, og nettverket blir mer effektivt.

142 Bro zForbinder LAN som benytter ”samme” protokoller zSender kun videre pakker som skal til et annet segment zKan benytte ulike MAC protokoller for de tilkoblede LAN, dvs. f.eks. Ethernet og Token Ring zOpererer på lag 2 i OSI modellen

143 Bro

144 URG (Urgent mode) flagg zUrgent mode yGir mulighet for den ene part å fortelle at ”urgent data” er sent innimellom den normale datastrømmen zUrgent mode aktiveres ved å yURG bit settes = 1 y16 bir urgent pointer settes til et positivt offset yUrgent data befinner er da i de oktettene som angis av sequence number + urgent pointer offset zBenyttes av telnet, rlogin og FTP.

145 ACK – Acknowledge number zBenyttes til å si at dette er kvittering for mottatte data

146 PSH (PUSH) flagg zAvsender side: yBrukeren av TCP setter PUSH flagget for at TCP skal sende data som er mottatt med en gang, dvs ikke vente til at bufferet f.eks. er fullt. zMottaker side: yTCP skal sende de mottatte data umiddelbart til brukeren av TCP zEksempel på bruk er telnet

147 RST (RESET) flagg zRESET flagg benyttes til å yresette en forbindelse yavbryte en forbindelse zOppsett til en ikke eksisterende port yTCP sender RESET yUDP sender ICMP port unreachable zEksempel telnet til en ikke eksisterende port

148 SYN (SYNCHRONIZE) flagg zSynkronisering av sekvens nummer ifm initiering av en forbindelse zAvsender sender et SYN segment som inneholder ”initial sequence number” zMottaker returnerer et syn segment som også inneholder ”initial sequence number”

149 FIN flagg zIndikerer at forbindelsen skal kobles ned, dvs det skal ikke overføres flere data zTCP avslutter forbindelsen zTCP foretar en såkalt ”half close” når en forbindelse kobles ned zDette betyr at selv om den ene siden har sendt FIN kan fortsatt den andre siden sende data

150 TCP - Sekvens opp- /nedkobling RFC793 SYN SYN, ACK ACK FIN ACK SYN, detaljer FIN ACK detaljer Sekvens detaljer - Data - FIN

151 TCP half close FIN ACK FIN DATA Applikasjon avslutter Applikasjon sender data Applikasjon leser data

152 UDP zUser datagram protocol zRFC 768 zForbindelsesløs tjeneste yDet settes ikke opp noen forbindelse mellom avsender og mottaker som med TCP yUpålitelig yGaranterer ikke at data kommer frem zLite overhead

153 UDP og fragmentering zEt UDP datagram resulterer hos avsender i et IP datagram zEt IP datagram kan imidlertid bli fragmentert dersom MTU (Maximum Transfer Unit) er mindre enn størrelsen på IP datagrammet zDette settes i sammen hos mottakeren, men hvis det er feil forkastes alle fragmenter zIP ber ikke om retransmisjon, og heller ikke UDP zTjenesten som benytter UDP må derfor ta ansvar for all retransmisjon

154 UDP - User Datagram Protocol UDP Header Source PortDestination Port RFC768 Eksempel UDP length UDP length = lengden av hele datagrammet UDP checksum UDP checksum = sjekksum av hele datagrammet

155 DNS - Domain Name System zMapper mellom hostnavn og IP-adresse (og omvendt) zBenyttes av TCP/IP applikasjoner zDistribuert, hierarkisk zBenytter både TCP og UDP som transport, port nummer 53 zEksempler yDNS QueryDNS Query yDNS ReplyDNS Reply RFC1034RFC1034, RFC1035RFC1035

156 DNS - Domain Name System RFC1034RFC1034, RFC1035RFC1035 zDistribuert yIngen navneserver har lagret all informasjon yEt nett (firma, organisasjon o.l) har en eller flere navneservere xInneholder hele eller deler av egne definisjoner xHåndterer også forespørsler utenfra zHierarkisk yHvis egen server ikke har nødvendig informasjon, sendes forespørselen til nivået over yEt overliggende nivå vil gjenkjenne nok til å kunne velge underliggende nivå for forespørsel.

157 DNS - Domain Name System RFC1034RFC1034, RFC1035RFC1035 Top Level Domains Second Level Domains Unnamed root IN- ADDR YAHOO PEOPLE NO SCANDPOWER WWW Generic DomainsCountry Domains ARPA - Special Domain for address-to-name mappings COMEDUGOVMILNETORGARPAAENOZW

158 DNS - Domain Name System RFC1034RFC1034, RFC1035RFC1035 zResultat fra en ekstern forespørsel kan lagres i lokal navneserver til senere bruk zEn DNS respons vil inneholde informasjon om kilden er autoritativ eller ikke.

159 DNS Resource Records zA: navn til IP-adress mapping zPTR: IP-adresse til navn mapping (reverse lookup) zCNAME (Canonical name) Alias for et annet navn f.eks. Intranett = lou.halden.scandpower.no zMX Mail Excange Record zNS Name Server record

160 SNMP zSimple Network Management Protocol

161 161 Network Management Model Request Response Unsolicited trap ManagerAgent Network Management Station Network Management ProtocolManaged Node (Management Information)

162 162 Managed Nodes  Hosts  WS, PC, Terminal Server, Printer  Routers  Media Devices  Bridge, HUB, Repeater, SDH equipment

163 Internet Mail zUser agent, dvs Outlook, Eudora, Pegasus osv zMail transfer Agent, dvs Microsoft Exchange, Sendmail zSMTP - Simple Mail Transfer Protocol yTCP/IP yKun sending av tekst zMIME - Multi-purpose Internet Mail Extension ySending av bilder, video osv zPOP 3 - Post Office Protocol ver 3 zIMAP - Internet Message Access Protocol zMX-records (Mail Exchange records) Del an DNS (Domain Name System)

164 SMTP Mail Flyt

165 User Agent (mail program) zLese og sende mail zOpsjoner: yVideresending til andre ySvarsfunksjon yFiltrering av innkommende mail til ulike mail bokser ySignatur fil yAdresslister, aliases

166 Mail Transfer Agent (MTA) zAnsvarlig for å sende mailen gjennom nettet zBaseres på SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) zSMTP er en enkel ASCII protokoll zBenytter TCP og port 25 for å opprette en forbindelse mellom to MTA-er

167 Sammensetning av en mail zEnvelopes yBrukes av Message Transfer Agent zHeaders yBrukes av User Agent zBody yInnholdet i mailen (tekst og vedlegg)

168 MX-records zBrukes for å fortelle omverdenen om hvem som er mail server zDel av DNS (Domain Name System) zMX-recorden for en domene forteller i prioritert rekkefølge hvor mailen skal sendes

169 MX-record eksempel zMX-record for scandpower.no 1. prioritet: bill.halden.scandpower.no 2. prioritet: mail.globalone.no  Mail leveres til mail.globalone.no hvis mailserver bill er nede eller forbindelsen til Internett er nede

170 POP 3 zPost Office Protocol number 3 zProtokoll for å hente mail fra mail server til en mail klient (f.eks Outlook eller Eudora) zBruker TCP og port 110 zBaserer seg på enkle ASCII kommandoer

171 Internet Message Access Protocol - IMAP zMail klient zTilsvarende som POP3, men all behandling av mail foregår på mailserveren zPOP3 henter mailen ned til User Agent

172 MIME – Multipurpose Internet Mail Extension zUtvidelse av SMTP for å kunne overføre filer som ikke er 7-bit ASCII zMIME informasjon i mail: yMIME-Version yContent-Type yContent-Transfer-Encoding y(Content-Description) y(Content-ID)

173 MIME – Content Type zText zImage zAudio zApplication (Word, Postscript, ) zMultipart (Mixed, alternative)

174 MIME – Content-transfer encoding zForteller hvordan innholdet av mailen er kodet z Fem forskjellige kode formater er definert y7 bits ASCII yQuoted Printable ybase64 y8 bits som inneholder linjer ybinær koding, 8 bit data uten linjer

175 Quoted Printable z7 bit ASCII med alle karakterer 127 kodes som likhetstegn + verdien av tegnet som to hexadecimale tegn zeks. bokstaven ”å” kodes som =E5 zKarakteresettet ISO-8859 gir å=229 desimalt 229= z1110=E z0101=5 z”å” kodes som =E5

176 Base 64 encoding zTre bytes med data kodes som fire 6 bits karakterer zOrginale data: Hi! H i ! (24 bit) S G k h zDatamengden øker med 25%

177 Hypertext Transfer Protocol HTTP zBenyttes av WWW zProtokoll for overføring av HTML zKan overføre tekst, lyd, bilder osv. zTransaksjonsorienter klient/tjener protokoll zVanligvis mellom en Web browser (klient) og Web server (tjener) zBenytter TCP zTilstandsløs yHver transaksjon behandles separat yEn ny TCP forbindelse for hver transaksjon yTerminerer forbindelsen når transaksjonen er komplett

178 HTTP Meldings struktur

179 Telnet og Rlogin zInnlogging fra en maskin til en annen over nettet zBenytter seg av klient-tjener begrepet zTelnet er en standard applikasjon som er implementert i alle TCP/IP applikasjoner zRlogin kommer fra Berkley Unix og ble utviklet for pålogging mellom to Unix systemer zTelnet er mer kompleks enn Rlogin

180 FTP (File Transfer Protocol) zInternett standard for filoverføring zFTP protokoll yKontroll forbindelse yServer gjør en ”passive open” på port 21 yKlient gjør en ”active open” til port 21 yData overføres fra port 20 på FTP serveren

181 Sikkerhet zAutentisering (identifikasjon) zAksesskontroll (aksess til ressurser) zKonfidensialitets (informasjon holdes hemmelig) zIntegritetstjeneste (data skal være korrekte) zTilgjengelighet (informasjonen skal være tilgjengelig for de som er autorisert) zCIA – Confidentiality Integrity Availability

182 Symmetrisk kryptering Cleartext Cleartext Encryption Algorithm Ciphertext Ciphertext EncipherDecipher Secret Key

183 Asymmetrisk kryptering One Key to Encipher Another Key to Encipher Cleartext Cleartext Encryption Algorithm Ciphertext Ciphertext EncipherDecipher

184 IPSec – IP Security zSikkerhetsmekanisme for beskyttelse av VPN zVPN – Virtual Private Network zVPN over Internett yMellom avdelingskontorer yMellom hjemmekontor og jobb yMellom leverandør og kunde

185 IPSec sikkerhetstjenester zKonfidensialitet yInformasjonen krypteres zIntegritet yEn veis hash funksjon zAutentisering yMAC (hash + hemmelighet) yDigital signatur

186 To sikkerhetsprotokoller zAH (Authentication Header) RFC2402 yData Integritet yAutentisering zESP (Encapsulating Security Payload)RFC 2406 yData Integritet yAutentisering yKonfidensialitet

187 To former for IPSec : Transport and Tunnel Mode New IP Header IPSec Header Data IP Header Data Tunnel Mode Original IP Header IPSec Header Transport Mode Original IP Header Data Optional Encryption Outer IP Header Inner IP Header


Laste ned ppt "Datakommunikasjon Høsten 2001 Repitisjon Foilsettet inneholder det mest essensielle fra pensum."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google