Per P Madsen AAU1 Del 2 : Netværkslaget - Protokoller - Routing - Quality of service - IPv4 og IPv6.

Præsentationer af emnet: "Per P Madsen AAU1 Del 2 : Netværkslaget - Protokoller - Routing - Quality of service - IPv4 og IPv6."— Præsentationens transcript:

1 Per P Madsen AAU1 Del 2 : Netværkslaget - Protokoller - Routing - Quality of service - IPv4 og IPv6

2 Per P Madsen AAU2 OSI modellen Network Fysisk Data link Transport Session Presentation Applikation WAN håndtering fx IP-protokollen Adressering Routing Multicasting Fragmentering

3 Per P Madsen AAU3 WAN netværk. Subnet Host Netværkslagets opgave: At danne et virtuelt datanet mellem to host på et WAN. Dvs. en netværksservice, uafhængig af hvilken LAN-net, WAN nettet er opbygget af. Router

4 Per P Madsen AAU4 WAN netværk. Subnet Host

5 Per P Madsen AAU5 Netværkslaget fysisk Datalink Netværk Trans. Session Present. App. fysisk Datalink Netværk fysisk Datalink Netværk fysisk Datalink Netværk fysisk Datalink Netværk fysisk Datalink Netværk Trans. Session Present. App. Router Host En virtuel forbindelse.

6 Per P Madsen AAU6 Service typer. Host Service typer: Connectionless. Også kaldt Datagram net eller Packet switching. Man afleverer sin pakke på posthuset (Routeren) med en adresse og går hjem uden at få at vide, hvad der sker med pakken. Connection-Oriented. Man ringer modtageren op og får derved oprettet en fuld duplex forbindelse. Når man har forbindelse kan man sende sin strøm af data samt løbende få svar tilbage fra modtageren.

7 Per P Madsen AAU7 Connectionless eller datagram service Virkemåde: Data sendes i pakker med en given max størrelse. Pakkerne routes uafhængigt af hinanden.

8 Per P Madsen AAU8 Routing In:out RouterRouting tabel Forwarding af pakker: Kik i routingtabellen for at finde Ud-forbindelsen og send videre. Routing: Bestem indholdet af routingtabellen. Pakke indUd-forbindelse

9 Per P Madsen AAU9 Routing Statisk routing: Routingtabellen bliver sat, en gang for alle. Fx Shortest Path Routing. Dynamisk routing: Routingtabellen opdateres dynamisk. Fx Distance Vector Routing. Link State Routing.

10 Per P Madsen AAU10 Connectionless: Internettets måde Historie: Midt i 60’erne: DoD (Det Amerikanske forsvarsministerium) ønskede et robust net, der kunne overleve en atomkrig. DoD gik til ARPA (Advanced Research Projekt Agency) ARPA fandt frem til, at DoD skulle bruge et Packet switching net med host computere forbundet af sub-net. Host IMP (Interface message processer)

11 Per P Madsen AAU11 Internettet Samtidig med ARPA-nettet udvikles forskellige LAN-net. Man indså, at ARPA-nettet ikke var velegnet til integrering af forskellige LAN-net. Cerf og Kahn 1974 kom med løsningen TCP/IP Berkeley University integrerede TCP/IP i UNIX 4.2BSD og udviklede API’en Socket. TCP/IP blev den officelle standard d. 1/1 1983.

12 Per P Madsen AAU12 Connection-Oriented: ATM’s måde Virkemåde: Der oprettes en forbindelse. Pakker/data sendes gennem denne forbindelse.

13 Per P Madsen AAU13 Sammenligning EmneConnectionlessConnection-Oriented Pre SetupNejNødvendig AdresseringHver pakke indeholder en fuld modtager og afsender adr. Hver pakke indeholder et forbindelsesnummer. TilstandsinformationIngen om forbindelserHver forbindelse kræver tabel plads i routeren. RoutingHver pakke, sin routing.Alle paker følger samme routing. NetfejltoleranceFejltolerant, dog kan enkelt pakker forsvinde. Fejl følsom. Hele forbindelsen forsvinder ved fejl. Quality of Service QoS Dårlig.God, da allocering af båndbredde kan ske i opsætning.

14 Per P Madsen AAU14 QoS – Quality of Service Network layer: Reliability Delay Jitter Bandwidth

15 Per P Madsen AAU15 QoS – Quality of Service Løsning: Kapacitet nok. Båndbrede og CPU kraft. Fx. telefonsystemet. Receiver buffer. Øger delay og minimerer jitter. Begrænsning af senderes bithastighed. Mindre delay, mindre jitter og mindre båndbreddebehov.

16 Per P Madsen AAU16 Bucket algoritmen En sender buffer. En cyklisk task, der er aktiv, hvis der er data i bufferen og sender disse data med en passende lav bithastighed.

17 Per P Madsen AAU17 Token Bucket algoritmen En sender buffer, der fyldes med x [token/sek]. Senderen sender sine data vha tokens dvs. Nbit pr token fra bufferen.

18 Per P Madsen AAU18 Internet protokollen IPv4 Adresser: IP-adresser 32 bit. Pakkeformat: IP-datagram. IP-headerTP-Data Unit 20-60 byte Max 64 Kbyte Sevice type: Connectionless. Unreliable Best-Effort delivery. - Datagram loss - Fejl i data. - Forsinket/ude af orden. - Duplikering af datagrammer

19 Per P Madsen AAU19 IPv4 header Version: 4, IHL (Internet Header Length) 5-15, Type of service: Delay, Throughput, Reliability Total length: Total længde, dvs header + data. Identification: Id-nummer for samlet datastrøm. DF: Don’t fragment, MF: More fragment, Fragment offset: Fragmentadr. * 8

20 Per P Madsen AAU20 IPv4 header Time to live: Antal hop eller routere, pakken må gennemløbe. Protokol: Hvilken protokol, der er indkapslet i IP-pakken. TCP: 6, UDP: 17 Header checksum: Checksum af headeren. Source add: Senderens IP adresse. Destination add: Modtagerens IP adresse.

21 Per P Madsen AAU21 Fragmentering host Ethernet ARCnet Ethernet MTU= 1500 byte MTU= 512 byte MTU= 1500 byte Id=x, MF=0 Offset= 0 Total L.= 1500 Data: 1480 byte Id=x, MF=1 Offset= 0 Total L.= 508 Data: 488 byte Id=x, MF=1 Offset= 61 Total L.= 508 Data: 488 byte Id=x, MF=1 Offset= 122 Total L.= 508 Data: 488 byte Id=x, MF=0 Offset= 183 Total L.= 56 Data: 36 byte

22 Per P Madsen AAU22 IP-addresser: IPv4-32 bit Traditionel notation: 130.225.50.124 Uniform adressering uafhængigt af underliggende LAN-net Hver Host/computer til net forbindelse får en unik IP-adresse. IANA http://www.iana.org/ Styrer tildelingen af netværksadresser.

23 Per P Madsen AAU23 IP-addresser: IPv4-32 bit suffixprefix 0 suffixprefix1 suffixprefix 1 Multicast adresser 1 1 11 0 0 0 Klasse A Klasse B Klasse C Klasse D 8 bit Prefix: Netsværk id. Suffix: Host id. A: 128 net og 16 mil. host B: 16384 net og 64 K host C: 2 mil. net og 256 host

24 Per P Madsen AAU24 IP-addresser: IPv4-32 bit Løsning: Classless Inter Domain Routing CIDR 194.211.0.16/21 Problem: Klassesystemet passer til alm virksomheder. Klasse C for få hosts. Klasse B for mange hosts. suffixprefix 21 bit11 bit Prefix1. Prefix2. Prefix3. Prefix4. Maske1 Maske2 Maske3 Maske4 Next hop. Routertabel

25 Per P Madsen AAU25 IP-adresser: IPv4-32 bit Løsning: Private netværk med en forbindelse til det globale net. Problem: Det globale adresserum er stadig for lille. IP-adresser til private net: 10.0.0.0.0 – 10.255.255.255 172.16.0.0 – 172.31.255.255 192.168.0.0 – 192.168.255.255

26 Per P Madsen AAU26 IP-addresser: IPv4-32 bit Nat eller proxy kommunikation.

27 Per P Madsen AAU27 IP-adresser. Endelig øsning: IPv6 128 bit adresser. Så er der plads nok!!! Problem: Det globale adresserum er stadig for lille.

28 Per P Madsen AAU28 ARP- Address resolution Protokol Problem: IP-adressen er et virtuelt nummer. Dvs kan ikke bruges på et LAN. Løsning: ARP- Address Resolution Protokol. Dvs. omsætning fra IP-adr. Til MAC-adr. Host... Router Ethernet

29 Per P Madsen AAU29 ARP- Address resolution Protokol

30 Per P Madsen AAU30 IPv6 Begrundelse: Større adresserum. Simplere routing. Bedre sikkerhed. Bedre QoS, specielt RealTime Mulighed for Multicast og Anycast. Give mulighed for fremtidig udvikling. Sikre Coeksistens af IPv4 og IPv6.

31 Per P Madsen AAU31 IPv6

32 Per P Madsen AAU32 IPv6 adresser Hexadecimalnotation: 8000:0000:0000:0000:1234:5678:9ABC:DEF0 8000::1234:5678:9ABC:DEF0 Eller IPv4: ::124.225.51.17

33 Per P Madsen AAU33 IPv6 Extension header Extension header typer: Fragmentering Cryptering. Authentication. Routing. Modtager information. m.fl.