Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett Foreleser: Kjell Åge Bringsrud Multipleksing Feildeteksjon, flytkontroll Adressering LAN Repeatere, broer TCP/IP Øvre lag Applikasjonsprotokoller INF060 INF060 2 Fysisk Lag Multipleksing Fysis k Fysis k n kanaler inn link n kanaler n kanaler ut 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 3 tids multipleksing frekvens multipleksing pakke multipleksing INF060 4
Tids multipleksing Frekvens multipleksing k f n....... 3 2 k 2 k 3 f 2 f f 2 f 3 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 3 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 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 2
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: Generelt pakkeformat rammer pakker meldinger PDU (Protocol Data Unit) Hode Data, for eks. 0.000 bit Hale 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 M-adresse S-adresse Sjekksum INF060 0 Pålitelig overføring Feildeteksjon/feilretting 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! Oppgaver:. 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! INF060 INF060 2 3
Flytkontroll Normalt en feed-back (tilbakemelding) protokoll der mottaker informerer senderen om sin buffer-kapasitet To vanlige tilnærminger:. 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) Flytkontroll - NAK 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 INF060 3 INF060 4 Lokalnett strukturer CSMA/CD (IEEE 802.3) Ethernet Token Ring Konkurranseutsatt Radio-LAN Konkurranseutsatt Konkurransefri Link Fysisk A-MAC Fysisk A Logisk Link Kontroll B-MAC Fysisk B C-MAC Fysisk C Nøkkelbegrep: Medium Aksess kontroll INF060 5 INF060 6 4
Broer: Selvlærende bro knytter sammen lokalnett på link-nivå framsending basert på MAC-adresser BRO effektivt sammenkoplingsalternativ kan benyttes til isolering av trafikk konsumerer ikke IP-nettverks adresser LLC MAC_ Phys_ MAC_ Phys_ Rutetabell Fremsender MAC_2 Phys_2 LLC MAC_2 Phys_2 Nett Nett 2 INF060 7 INF060 8 Lokal Internetworking Nettlaget En konfigurasjon med fire LAN og to broer. Server Disk Disk Klient link INF060 9 INF060 20 5
Oppgavene til Netverks-laget Ansvarlig for ende-til-ende transport Adressering av maskiner Framsending Forbindelsesløs datagram; ingen fast rute gjennom nettverket Forbindelses-orientert (for eksempel X.25 or ATM) Tre faser: oppkopling av forbindelsen, data-overføring, nedkopling Fast rute gjennom nettverket Forholdsvis sikker og ordnet overføring Flytkontroll Adressering/framsending adressering, en nødvendig forutsetning for framsending to-nivå adressering: globale internett-adresser lokale nett- eller link-adresser uavhengig framsending på hvert nivå hybride løsninger kombinerer IP- og link-nivå framsending INF060 2 INF060 22 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 Gruppe-kringkasting (Multicast) Multicast Definisjon Unicast: : kommunikasjon Multicast: :n Kommunikasjon Oppgaver Sende data til en gruppe av endesystemer sende en gang istedenfor mange multippel sending Holde den samlede lasten på nettet på et lavt nivå Resultater Mindre nettverks-belastning Mindre belastning på senderen Betingelse: gruppe-adressering Gruppe medlemskapet kan endre seg, kan for eksempel styres av sender Sender Sender INF060 23 INF060 24 6
Oppgave Ruting: Basis Å definere ruten til pakkene gjennom nettverket Fra kilden Til destinasjons-systemet Ruting algoritme Definerer på hvilken utgående linje en innkommende pakke vil bli overført Rute bestemmelse Datagram Ruting algoritmen gjør individuelle valg for hver pakke Virtuell krets Ruting algoritmen benyttes bare under oppkopling (sesjons-ruting) Ruting Rutingtabellene kan beregnes på ved hjelp av tilstandsinformasjon om nettverket Data-utveksling mellom noder: Mellom nabonoder (distansevektor ruting; RIP) Mellom alle noder i nettverket (link state ruting; OSPF, IS-IS) INF060 25 INF060 26 Protokoll-arkitekturen Ruting H H5 2 4 3 TCP IP Ether R R2 IP IP Eth PTP PTP Eth TCP IP Ether 2 3 Pre- Pross. Ruting prosess Rutetabell 2 3 Ether Ether 2 PtP 4 Framsender 4 INF060 27 INF060 28 7
Framsending Krav til et moderne datanett 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 INF060 29 INF060 30 8