Detaljerte funksjoner i datanett

Presentasjon om: "Detaljerte funksjoner i datanett"— Utskrift av presentasjonen:

1 Detaljerte funksjoner i datanett
Foreleser: Kjell Åge Bringsrud

2 Litt mer detaljer om: Multipleksing Feildeteksjon, flytkontroll
Adressering LAN Repeatere, broer TCP/IP Øvre lag Applikasjonsprotokoller

3 Fysisk Lag Den primære oppgaven flytte bits fra avsender til mottaker
krever: standardisert måte å representere bit inn på transmisjonsmediet standardisering av kabler og tilkoplingsutstyr synkronisering av klokketakt mellom sender og mottaker

4 Multipleksing frekvens multipleksing pakke multipleksing 1 link
n kanaler n kanaler inn n kanaler ut tids multipleksing frekvens multipleksing pakke multipleksing

5 Tids multipleksing 1 n n hver kanal for tilgang til mediet en gitt tid (tidsluke) avtaster hver kanal i sekvens om og om igjen ledig kapasitet i en kanal kan ikke utnyttes av en annen kanal

6 Frekvens multipleksing
 mediet deles inn i frekvensbånd hver kanal sitt frekvensbånd ledig kapasitet i en kanal kan ikke utnyttes av en annen kanal fn kn

7 Pakke multipleksing FIFO-kø Svitsj demultipleksing basert på adresser
i pakkene (ruting)

8 Linklaget Innramming av nyttelasten Transport av rammer over mediet
Adressering Feilhåndtering: Feildeteksjon Feilkorreksjon Flytkontroll

9 Rammer (engelsk: frames)
Overføringsenhet mellom noder/adaptere En ramme = data (bit) som utgjør en naturlig helhet (variabelt eller fast antall bit/byte) Bit som skal overføres (f.eks. pakke): Bit som skal overføres, pakkes inn i en ramme: Ekstra biter settes inn bak og/eller foran, og noen ganger inne i dataene som overføres. Hensikt? avgrense rammen detektere feil kontrollere flyt

10 Generelt pakkeformat rammer pakker meldinger PDU (Protocol Data Unit)
Hode Data, for eks bit Hale M-adresse S-adresse Sjekksum

11 Pålitelig overføring Pakker med feil sjekksum (CRC) kastes
Fint om vi kan rette opp feilen Hvis feilen ikke kan rettes opp, og vi trenger pakken, da må den sendes en gang til !

12 Feildeteksjon/feilretting
Oppgaver: 1. Finne feil 2. Rette feil To alternativer til å rette feil: A. Ha nok informasjon til å rette opp feil i de mottatte dataene B. Be om at dataene (rammen) blir sendt en gang til (C. Gi blanke, det er ikke så farlig å miste litt data) Generelt prinsipp i informatikken: Oppdage feilen så fort som mulig etter at den har oppstått !

13 Flytkontroll Normalt en feed-back (tilbakemelding) protokoll der mottaker informerer senderen om sin buffer-kapasitet To vanlige tilnærminger: 1. sender stopper når spesiell NAK mottas 2. mottaker informerer senderen om hvor mange pakker/bytes den har plass til, og sender ikke mer data enn oppgitt inntil den får ny beskjed (kredittbasert flytkontroll)

14 Flytkontroll - NAK NAK: Kan ikke ta imot mer Full inn-buffer
Mottaker sender eksplisitt NAK (Not acknowledge) for å signalisere at den mottar rammer for fort i forhold til lagringskapasiteten. NAK: Kan ikke ta imot mer Full inn-buffer

15 Lokalnett strukturer Konkurranseutsatt Ethernet Konkurransefri
Token Ring Radio-LAN Konkurranseutsatt Nøkkelbegrep: Medium Aksess kontroll

16 CSMA/CD (IEEE 802.3) Logisk Link Kontroll Link A-MAC Fysisk A B-MAC
Fysisk B C-MAC Fysisk C Fysisk

17 Broer: framsending basert på MAC-adresser
knytter sammen lokalnett på link-nivå framsending basert på MAC-adresser effektivt sammenkoplingsalternativ kan benyttes til isolering av trafikk konsumerer ikke IP-nettverks adresser

18 Selvlærende bro BRO Rutetabell Fremsender LLC MAC_1 Phys_1 LLC MAC_2
Nett 1 Nett 2

19 Local “Internetworking”
A configuration with four LANs and two bridges.

20 Nettlaget Server Client Disk Disk link

21 Tasks of the Network Layer
Responsible for end-to-end transport Addressing of machines Forwarding Connectionless datagram; no fixed path through the network Connection-oriented (e.g. X.25 or ATM) Three phases: connection establishment, data transmission, teardown Fixed path through the network Relatively reliable and ordered transmission Flow control

22 Adressering/fremsending
adressering, en nødvendig forutsetning for fremsending to-nivå adressering: globale internett-adresser lokale nett- eller link-adresser uavhengig fremsending på hvert nivå hybride løsninger kombinerer IP- og link-nivå fremsending

23 Adressering og ruting hver “ting” vi vil finne frem til, må ha en adresse! adresse: en streng av bytes som enhetlig identifiserer “tingen” adressetyper: unicast; identifiserer et endepunkt (ting) kringkasting; identifiserer alle gruppe-kringasting; identifiserer alle i en gruppe

24 Gruppe-kringkasting (Multicast)
Multicast Definition Unicast: 1:1 communication Multicast: 1:n communication Tasks To send data to a group of end systems one-time sending instead of multiple sending To maintain the overall load at a low level Results Lower network load Lower load on the sender Condition: group addressing Group membership may change, managed for example by Sender Receiver Sender Receiver

25 Routing: Foundations Task Routing algorithm Route determination
To define the route of packets through the network From the source To the destination system Routing algorithm Defines on which outgoing line an incoming packet will be transmitted Route determination Datagram Routing algorithm makes individual decision for each packet Virtual circuit Routing algorithm runs only during connect (session routing)

26 Routing Routing tables can be computed based on state information about the network Data exchanged between nodes: Between neighbour nodes (distance vector routing; RIP) Between all nodes in the network (link state routing; OSPF, IS-IS)

27 Protokoll-arkitekturen
H1 H5 TCP TCP R1 R2 IP IP IP IP Ether Ether Eth PTP PTP Eth Ether 1 PtP Ether 2

28 Ruting Rutetabell 2 1 4 3 1 1 2 2 Pre- Pross. 3 3 4 4 Ruting prosess
Fremsender

29 Fremsending R A R B LAN-A LAN-B

30 Krav til et moderne datanett
nodene skal ha ”Plug and play” egenskaper ingen konfigurering ved innkopling av noder automatisk oppdage hvem som er nabo-noder hvilke naboer er operative, ikke operative utveksling av topologi informasjon på det grunnlag, beregne ruter (korteste vei) til alle andre noder i nettet