Detaljerte funksjoner i datanett Foreleser: Kjell Åge Bringsrud INF060 Litt mer detaljer om: Multipleksing Feildeteksjon, flytkontroll Adressering LAN Repeatere, broer TCP/ Øvre lag Applikasjonsprotokoller INF060 Fysis k Fysisk Lag Fysis k 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 INF060 Multipleksing Tids multipleksing Frekvens multipleksing k f inn link ut n....... k k f Σ f f f tids multipleksing frekvens multipleksing pakke multipleksing INF060 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 INF060 5 k n f f n mediet deles inn i frekvensbånd hver kanal sitt frekvensbånd ledig kapasitet i en kanal kan ikke utnyttes av en annen kanal INF060 6
Pakke multipleksing Linklaget Rammer (engelsk: frames) FIFO-kø Svitsj demultipleksing basert på adresser i pakkene (ruting) Svitsj INF060 7 Innramming av nyttelasten Transport av rammer over mediet Adressering Feilhåndtering: Feildeteksjon Feilkorreksjon Flytkontroll INF060 8 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 INF060 9 Generelt pakkeformat Hode M-adresse S-adresse rammer pakker meldinger PDU (Protocol Data Unit) Data, for eks. 0.000 bit Hale Sjekksum 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! Feildeteksjon/feilretting Oppgaver:. Finne feil. 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! INF060 0 INF060 INF060
Flytkontroll Flytkontroll - NAK Lokalnett strukturer Normalt en feed-back (tilbakemelding) protokoll der mottaker informerer senderen om sin buffer-kapasitet To vanlige tilnærminger:. sender stopper når spesiell NAK mottas. 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) 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 Ethernet Konkurranseutsatt Radio-LAN Konkurranseutsatt Token Ring Konkurransefri Nøkkelbegrep: Medium Aksess kontroll INF060 INF060 INF060 5 CSMA/CD (IEEE 80.) Broer: Selvlærende bro Link Fysisk A-MAC Fysisk A Logisk Link Kontroll B-MAC Fysisk B C-MAC Fysisk C knytter sammen lokalnett på link-nivå framsending basert på MAC-adresser effektivt sammenkoplingsalternativ kan benyttes til isolering av trafikk konsumerer ikke -nettverks adresser LLC MAC_ Phys_ MAC_ Phys_ BRO Rutetabell Fremsender MAC_ Phys_ LLC MAC_ Phys_ Nett Nett INF060 6 INF060 7 INF060 8
Local Internetworking Nettlaget Tasks of the Network Layer A configuration with four LANs and two bridges. Server Disk Disk Client Responsible for end-to-end transport Addressing of machines Forwarding Connectionless datagram; no fixed path through the network Connection-oriented (e.g. X.5 or ATM) Three phases: connection establishment, data transmission, teardown Fixedpaththroughthenetwork link Relatively reliable and ordered transmission Flow control INF060 9 INF060 0 INF060 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 - og link-nivå fremsending Adresseringogruting 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 Gruppe-kringkasting (Multicast) Multicast Definition Unicast: : communication Multicast: :n communication Sender 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 Sender Group membership may change, managed for example by sender INF060 INF060 INF060
Routing: Foundations Task 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) Routing Routing tables can be computed based on state information about the network Data exchanged between nodes: Between neighbour nodes (distance vector routing; R) Between all nodes in the network (link state routing; OSPF, IS-IS) H TCP Ether Protokoll-arkitekturen R R Eth PTP PTP Eth Ether Ether PtP H5 TCP Ether INF060 5 INF060 6 INF060 7 Ruting Fremsending Krav til et moderne datanett Pre- Pross. Ruting prosess Rutetabell A LAN-A R R LAN-B B 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 Fremsender INF060 8 INF060 9 INF060 0 5