Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett Foreleser: Kjell Åge Bringsrud Multipleksing Feildeteksjon, flytkontroll Adressering LAN Repeatere, broer TCP/IP Øvre lag Applikasjonsprotokoller 0..2004 0..2004 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 0..2004 3 tids multipleksing frekvens multipleksing pakke multipleksing 0..2004 4
Tids multipleksing Frekvens multipleksing k f n....... 3 2 k 2 k 3 f 2 Σ 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 0..2004 5 k n f 3 mediet deles inn i frekvensbånd hver kanal sitt frekvensbånd ledig kapasitet i en kanal kan ikke utnyttes av en annen kanal f n 0..2004 6 Pakke multipleksing FIFO-kø Svitsj demultipleksing basert på adresser i pakkene (ruting) Svitsj 0..2004 7 Linklaget Innramming av nyttelasten Transport av rammer over mediet Adressering Feilhåndtering: Feildeteksjon Feilkorreksjon Flytkontroll 0..2004 8 2
Rammer (engelsk: frames) Generelt pakkeformat 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: Hode rammer pakker meldinger PDU (Protocol Data Unit) 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 0..2004 9 M-adresse S-adresse Sjekksum 0..2004 0 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 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! 0..2004 0..2004 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 0..2004 3 0..2004 4 Lokalnett strukturer CSMA/CD (IEEE 802.3) Ethernet Token Ring Konkurranseutsatt Radio-LAN Konkurranseutsatt Konkurransefri Nøkkelbegrep: Medium Aksess kontroll Link Fysisk A-MAC Fysisk A Logisk Link Kontroll B-MAC Fysisk B C-MAC Fysisk C 0..2004 5 0..2004 6 4
Broer: Selvlærende bro knytter sammen lokalnett på link-nivå framsending basert på MAC-adresser BRO effektiv 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 0..2004 7 0..2004 8 Local Internetworking Nettlaget A configuration with four LANs and two bridges. Server Disk Disk Client link 0..2004 9 0..2004 20 5
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 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 0..2004 2 0..2004 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 Task Routing: Foundations 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) 0..2004 23 0..2004 24 6
Routing Protokoll-arkitekturen 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) H TCP IP R IP R2 IP H5 TCP IP Ether Eth PTP PTP Eth Ether Ether Ether 2 PtP 0..2004 25 0..2004 26 Ruting Fremsending 2 3 Pre- Pross. 2 4 3 Ruting prosess Rutetabell 2 3 A LAN-A R R B LAN-B 4 Fremsender 4 0..2004 27 0..2004 28 7
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 0..2004 29 8