Osoitteistus päätelaitteessa 7LHGRQ NXOMHWXV. Luennon aiheet. User Datagram Protocol (UDP) 6 7LHWROLLNHQQHYHUNRW

Samankaltaiset tiedostot
S Tietoliikennetekniikan perusteet. Pakettikytkentäiset verkot. Helsinki University of Technology Networking Laboratory

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

S Tietoliikenneverkot Tiedon kuljetus

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu End- to- end

Miten Internet toimii?

OSI ja Protokollapino

ELEC-C7241 Tietokoneverkot Kuljetuskerros

Kuljetuskerros. Tietokoneverkot. Matti Siekkinen Pasi Sarolahti

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

WWW-sivu. Miten Internet toimii? World Wide Web. HTML-koodi. HTTP-istunto URL <#>

3. Kuljetuskerros 3.1.

Tietoliikenne II. Syksy 2005 Markku Kojo. Tietoliikenne II (2 ov,, 4 op) Page1. Markku Kojo Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos

Kuljetuskerroksen protokollat. Kuljetuskerroksen tarkoitus. Luotettava vai epäluotettava?

Kuljetuskerroksen protokollat

Kuljetuskerroksen protokollat

Kuljetuskerroksen protokollat. Luotettava vai epäluotettava? Kuljetuskerroksen tarkoitus. Tietosähkeen kapselointi. Portit ja (de)multipleksaus

kynnysarvo (threshold) varoitusarvo = tästä lähtien syytä varoa ruuhkaa aluksi 64 K RTT

Laitteessa tulee olla ohjelmisto tai uudempi, tarvittaessa päivitä laite

kynnysarvo (threshold)

kynnysarvo (threshold)

Miten Internet toimii?

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Siltojen haitat. Yleisesti edut selvästi suuremmat kuin haitat 2/19/ Kytkin (switch) Erittäin suorituskykyisiä, moniporttisia siltoja

11/20/ Siirron optimointi

Internet Protocol version 6. IPv6

Siirron optimointi. Optimointi on usein tarpeen: Silly window syndrome

Siirron optimointi. Optimointi on usein tarpeen: Silly window syndrome. Esimerkki jatkuu

Esimerkki jatkuu. <seq = 6, data = m6> <ack = 4, buf = 0> <ack = 4, buf = 1> <ack = 4, buf = 2> <ack = 6, buf = 0> <ack = 6, buf = 4> 1/31/

Sovellusprotokolla on vain osa hajautettua sovellusta Esim. WWW

2. Sovelluksia ja sovellusprotokollia

Kuva maailmasta Pakettiverkot (Luento 1)

Sovellusprotokolla on vain osa hajautettua sovellusta Esim. WWW

Siltojen haitat Yleisesti edut selvästi suuremmat kuin haitat

Reititys. Tämä ja OSI 7LHWROLLNHQQHWHNQLLNDQSHUXVWHHW $(/&7 0DUNXV3HXKNXUL. Yhteyden jakaminen Reititys Kytkentä Internet-protokolla TCP, UDP

Miksi? Miksi? Kaksisuuntainen liikenne TCP-protokolla. Ikkunankoko. Valikoiva toisto: ikkuna 5, numeroavaruus 8

2. Sovelluksia ja sovellusprotokollia

2. Sovelluksia ja sovellusprotokollia

Miten selain muodostaa TCP- tai UDP-yhteyden? TCP-osoite = IP-osoite + porttinumero ( tässä 80) SOCKET BIND (80) LISTEN ACCEPT. Connection Request

Kuljetuskerroksen protokollat

Ikkunankoko. Kun käytetty numeroavaruus on 0, 1,.. n ja eri numeroita siis käytettävissä n+1

S Teletekniikan perusteet

Esimerkki jatkuu. ajastin laukeaa, uudelleen sanoma 2. <seq = 6, data = m6>

Kuljetuskerros. Kirja sivut: ,

Tietoliikenne II (2 ov)

Miten Internet toimii. Tuomas Aura T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2013

SSH Secure Shell & SSH File Transfer

Tietoliikenteen perusteet

Ikkunankoko. Kun käytetty numeroavaruus on 0, 1,.. n ja eri numeroita siis käytettävissä n+1

Kuljetuskerros. Matti Siekkinen. T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2013

Chapter 3 Transport Layer. Kuljetuskerros

- Valitaan kohta Asetukset / NAT / Ohjelmallinen palvelin - Seuraavassa esimerkki asetuksista: valitaan käytössä oleva ohjelmistorajapinta

TCP/IP-protokollapino. Kuljetuskerros. Tämän luennon jälkeen. Sisältö. Matti Siekkinen. Ymmärrätte:

Kuljetuskerros. Matti Siekkinen. T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2011

Tiedon esitysmuodot. Luento 6 (verkkoluento 6) Lukujärjestelmät Kokonaisluvut, liukuluvut Merkit, merkkijonot Äänet, kuvat, muu tieto

Kuljetuskerros. CSE-C2400 Tietokoneverkot (osa 1) (osa 2) Matti Siekkinen. Tietokoneverkot 2014

Unix-perusteet. Tulostaminen

Käyttäjänedustaja (User Agent) Internetin kuljetusprotokollat. Sovellus ja kuljetuspalvelun laatu

Miten selain muodostaa TCP- tai UDP-yhteyden? TCP-osoite = IP-osoite + porttinumero ( tässä 80) SOCKET BIND (80) LISTEN ACCEPT. Connection Request

Tietoliikenne II (2 ov)

TCP. TCP:n peruspiirteiden toiminta tarkemmin. TCP:n uusia piirteitä. osin vain harjoitustehtävissä

TCP:n peruspiirteiden toiminta tarkemmin. osin vain harjoitustehtävissä. TCP:n uusia piirteitä

Miten Internet toimii. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2010

Security server v6 installation requirements

Internet ja tietoverkot 2015 Harjoitus 5: (ISO/OSI-malli: Verkkokerros, TCP/IP-malli: internet-kerros)

TCP. TCP-optiot. Erilaisia suorituskykyongelmia. Aikaleima (timestamp) TCP:n peruspiirteiden toiminta tarkemmin. TCP:n uusia piirteitä.

Tietoliikenne II Kurssikoe

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat. Protokollien kerrosrakenne. Mitä monimutkaisuutta?

Salausmenetelmät (ei käsitellä tällä kurssilla)

Tikon Ostolaskujenkäsittely versio SP1

Verkkoliikennettä Java[ssa lla] Jouni Smed

Kuittaukset. Miksi? Miksi? Negatiiviset kuittaukset NAK-kuittauksilla voidaan nopeuttaa uudelleenlähettämistä. Ikkunankoko ACK

Kuittaukset. tähän saakka kaikki ok! Go-Back N. sanoma virheellinen tai puuttuu

ICMP-sanomia. 3. IP-kerroksen muita protokollia ja mekanismeja ICMP (Internet Control Message Protocol)

Directory Information Tree

3. IP-kerroksen muita protokollia ja

Tietoliikenne II (2 ov)

Security server v6 installation requirements

Kuljetuskerroksen tehtävä. Kuljetuskerros UDP. UDP-kaappaus (DNS) DNS-haku, Ethernet-kehys <#>

Kuljetuskerros. CSE-C2400 Tietokoneverkot (osa 1) (osa 2) Matti Siekkinen. Tietokoneverkot 2014

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

Sähköpostisanoman muoto. Push- ja pull-protokollat. työntöprotokolla (PUSH) Yleisiä sanoman otsakekenttiä kentät erotettu rivinvaihdolla

Asiakkaan toimenpiteet

Osoitemanipulaation syitä. Osoitemanipulaation syitä. Miten? S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 4: Verkko osoitteiden manipulaatiopalvelut

Osoitemanipulaation syitä. Miten? Vaihtoehtoja. S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 4: Verkko osoitteiden manipulaatiopalvelut.

T Tietokoneverkot kertaus

Kuittaukset ACK. NAK-kuittaus. kumulatiivinen ACK. yksittäinen ACK. sanoma virheellinen tai puuttuu. tähän saakka kaikki ok!

Käyttäjäliitäntä (user agent) sanomien kirjoittaminen, lukeminen ja lähettäminen

Push- ja pull-protokollat

Miksi? Miksi? Miten? S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 2: Verkko osoitteiden manipulaatiopalvelut. Internet

Antti Vähälummukka 2010

Tietoliikenne II (2 ov) Sisällysluettelo jatkuu. Tietoliikenne II. Alustava sisällysluettelo. Suoritus

ELEC-C7241 Tietokoneverkot Ohjelmointiprojekti

6. Kuljetuskerros 6.1. Kuljetuspalvelu End- to- end

Chapter 3 Transport Layer. Kuljetuskerros

C:. S: 250 Message accepted for delivery C: QUIT S: 221 princeton.edu closing connection

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu End- to- end

Transkriptio:

Osoitteistus päätelaitteessa 7LHGRQ NXOMHWXV 6 7LHWROLLNHQQHYHUNRW Ongelma: miten ohjata oikealle sovellukselle Tulevan datan perusteella puhelin/modeemi/fax-kytkimet ei läpinäkyvä Aliosoitteen (porttinumero) perusteella kullakin palvelulla oma tunniste: tunnettu portti rajallinen määrä vaihtoehtoja => törmäyksiä Tunnisteen perustella suurempi avaruus: tietokanta suoríttaa muunnoksen oikeaan porttinumeroon vaatii ylimääräisen yhteydenoton 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 3 Luennon aiheet User Datagram Protocol (UDP) Päästä-päähän yhteys Internetin kuljetuskerroksen protokollat TCP UDP Internetin sovellusprotokollat Etäsuoritus (RPC) Datan esitysmuodot pakkaus Tarjoaa yhteydettömän tietosähkeliikenteen Ei juurikaan lisää toiminnallisuutta verrattuna IP:hen paketti osottetaan halutulle ohjelmalle» multiplexaus helppo toteuttaa pieniinkin laitteisiin ei vaadi paljoa prosessointia laitteelta Tietosähkeitä voi hukkua => varmistus ylemmillä tasoilla (jos tarpeen) Ongelmallinen suurissa verkoissa, koska ruuka vaihtelee verkon eri osissa ei vuonohjausta eikä ruuhkanhallintaa 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 2 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 4 1 2

UDP - paketti UDP:aa käyttävät protokollat... Tarkistussumma valinnainen (=0) pseudo-otsake ja data tarkistussumman laskennassa pseudootsake UDPpaketti 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Lähdeosoite 0 1 Kohdeosoite 2 3 0 1 2 03 4 5 6 7 8protokolla 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2Pituus 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Lähdeportti Kohdeportti Pituus Tarkistussumma Ylemmän kerroksen data Remote Procedure Call portmapper mahdollistaa porttien tehokkaan käytön voi toimia myös TCP:n päällä mukana Exchange Data Presentative Protocol - esitystapa Network File System Domain Name Server (myös TCP) nimipalvelu hierarkkinen rakenne, tietueilla elinaika Network Time Protocol koneiden pitäminen ajassa 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 5 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 7 UDP:aa käyttävät protokollat Simple Network Management Protocol verkonhallinta Bootstrap Protocol käynnistyksen yhteydessä kone selvittää tietoja» osoite, nimi, verkkomaski, levitysosoite, yhdyskäytävät, kirjottimet, käynnistystiedosto... käytettään yleensä mikroissa ja levyttömissä (työasemat, X- päätteet) koneissa Trivial File Transfer Protocol yksinkertainen tiedostojensiirtoprotokolla ei tarjoa tunnistusta käytetään levyttömien (työasemat, X-päätteet) koneiden käyttöjärjestelmän lataamiseen 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 6 Vuonohjaus ja ruuhkanhallinta Vuonohjaus: ei ylitetä vastaanottajan kapasiteettia tarvitaan jokaisella yhteydellä Ruuhkanhallinta: ei lähetetä verkkoon liikaa dataa tarvitaan aina kun muu kuin kaksipisteyhteys erilainen tilanne verkon eri osissa verkon käytettävissä siirtokapasiteetti voi vaihdella nopeasti 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 8 3 4

Transmission Control Protocol (TCP) TCP tilakone OSI:n siirto- ja yhteysjaksokerroksen tehtävät yhteyspohjainen <lähdeosoite,lähdeportti, kohdeosoite,kohdeportti> tarjoaa luotettavan datavirran päästä päähän erinomainen vuonohjaus ja ruuhkanhallinta => udp: 700 ccl vs tcp: 4500 ccl [tcp_input(): 1000 ccl] suurin osa sovelluksista tcp:n päällä <130.233.161.48, 1025, 128.241.54.32, 80> <130.233.161.48, 1026, 128.241.54.32, 80> <130.233.161.47, 1025, 128.241.54.32, 80> socket() bind() listen() LISTEN SYN SYN SENT accept() SYN+ACK CLOSED TIME WAIT connect() FIN WAIT2 LAST ACK SYN RECV CLOSE WAIT FIN WAIT ACK close() ESTABLISHED ACK FIN ACK+FIN ACK FIN 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 9 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 11 TCP - segmentti pseudootsake TCPsegmentti 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Lähdeosoite 0 1 Kohdeosoite 2 3 0 1 2 03 4 5 6 7 8protokolla 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2Pituus 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Lähdeportti Kohdeportti Sarjanumero Kuittausnumero pituus varattu U A P R S F R C S S Y I G K H T N N Ikkunakoko Tarkistussumma Kiireellisen datan osoitin Optiot Täyte Vuonohjaus Käyttää liukuvan ikkunan algoritmia vastaanottaja ilmoittaa, kuinka paljon se pystyy ottamaan vastaan lähettävä voi lähettää korkeintaan ikkunan koon verran odottamatta kuittausta Ylemmän kerroksen data 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 10 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 12 5 6

Ruuhkanhallinta Kiertoaikaviiveen arviointi arvio liian lyhyt => tarpeettomia uudelleenlähetyksiä arvio liian pitkä => tarpeetonta odotusta Alkuperäinen α väärä RTT Sample uudellenlähetyksissä ei huomioi varianssia Karn/Partridge RTT ei lasketa uudellenlähetyksistä RTT = RTT + β RTT Sample Uudelleenlähetysaika kaksinkertaistuu jokaisella uudelleenlähetyksellä» exponentiaalinen peräytyminen 1 = α + β 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 13 T out = 2 RTT TCP LFP-verkoissa Tekniikka Nopeus Ikkuna Sarjanumero ARPANET 56kbps 9,4 s 3.13:13:03 DS1 1,5Mbps 0,35 s 0.03:10:53 Ethernet 10Mbps 52 ms 0.00:28:38 DS3 45Mbps 12 ms 0.00:06:22 FDDI 100Mbps 5,2 ms 0.00:02:52 Suorituskyky gigabit 1Gbps 0,5 ms 0.00:00:17 ikkunankoko 64kB liian pieni suuri viive*kaistanleveys - verkoissa» skaalausoptio (<= 14 bittiä) yksittäisiä segmenttejä katoaa» osittainen kuittausoptio kiertoviiveen arviointi tärkeää» aikaleimaoptiot (1ms 1s tarkkuus) Luotettavuus sarjanumeron pyörähdys» aikaleiman hyödyntäminen vanhat yhteydet 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 15 Ruuhkanhallinta TCP:aa käyttävät protokollat Jacobson/Karels verkoissa ei bittivirheitä => kadonnut paketti osoitus ruuhkasta liian tiheät uudelleenlähetykset pahentavat ruuhkaa varianssi määrä kuinka tarkasti uudellenlähetysaika voidaan määrittää arvioidusta ajasta Diff = RTTSample RTT RTT = RTT + δ Diff Dev = Dev + δ ( Diff Dev) T = µ RTT + φ Dev Out 0 δ 1 useat selväkielisiä File Transfer Protocol Virtual Terminal (Telnet) Simple Mail Transfer Protocol X Window System (X11R6) RUNIX lpr - kirjoittinprotokolla rcp - remote copy: tiedostojen kopiointi, rlogin - remote login: etäkäyttö, rsh - remote shell: etäkomento, rexec - remote execution: etäsuoritus Hypertext Transfer Protocol (World Wide Web) 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 14 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 16 7 8

HTTP GET / HTTP/1.0 Accept: text/html HTTP/1.0 200 OK Date: Tue, 05 Nov 1996 07:09:47 GMT Server: Apache/1.1.1 Content-type: text/html <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 3.2//EN"> <HTML> <HEAD> <TITLE>Teletekniikan laboratorio</title>... </BODY> </HTML> Connection closed by foreign host. GET /engl.html HTTP/1.0 Accept: text/html HTTP/1.0 302 Found Date: Tue, 05 Nov 1996 07:10:13 GMT Server: Apache/1.1.1 Location: http://keskus.hut.fi/engl.shtml Content-type: text/html <HEAD><TITLE>Document moved</title></head> <BODY><H1>Document moved</h1> The document has moved <A HREF="http://keskus.hut.fi/engl.shtml">here</A>.<P> </BODY> Connection closed by foreign host. SunRPC / ONC RPC Kukin ohjelma eri (UDP) portissa Port Mapper (111) tietää Osoitetaan tetyn ohjelman tiettyä aliohjelmaa Ei takaa at-most-onetoimintaa käytännössä kuitenkin riittävästi» uusintapyyntö ja vastaus verkossa samaan aikaan (suunniteltu LANkäyttöön) 0 31 XID MsgType RPCVersion Program Version Procedure Credentials Verifier Data 0 31 XID MsgType Status Data 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 17 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 19 Etäsuoritus Esitystapa Useat sovellukset kysely/vastaus-kommunikointiin perustuvia Oikean toiminnan varmistaminen media ja laitteet epäluotettavia: katoaako»pyyntö matkalla palvelimelle»pyyntö sen ollessa suorituksessa suoritus voi kestää määräämättömän ajan» vastaus matkalla asiakkaalle zero-or-more times vs. at-most-once toteutetaan tunnisteilla Datan erilainen esitystapa erilainen eri laitteissa kokonaisluvut (big/little-endian, VAX) liukuluvut (ieee754, laitekohtainen) merkistöt (ASCII, EBDIC, ISO8859-X, Unicode) Koodatava joko: yhteisesti sovittuun muotoon» mahdollinen tehohukka» verkkoprotokollissa ainoa mahdollinen (IP, ) vastaanottaja dekoodaa» vastaanottajan tunnettava kaikki mahdolliset muodot 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 18 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 20 9 10

Esitystavat Yhteenveto External Data Representation (ONC RPC) big-endian (32-bit kokonaisluvut) <pituus (4 tavun moninkertoina) - arvo> Abstract Syntax Notation.1 <tyyppi - pituus - arvo> ei välttämättä tasatavuissa (sanoissa) Network Data Representation (DCE / OSF) vastaanottaja muuttaa (mikäli tarvetta) arkkitehtuuritunniste (kokonaisluku, merkistö, liukuluku, ) Eri tarkoituksiin eri kuljetusprotokollat TCP» luotettava, virheenkorjaava UDP» sähkepalvelu Etäsuoritus (RPC) kysely-vastaus Datan esitysmuodot yhtenäinen esitystapa vastaanottaja konvertoi pakkaus on eräs esitystapa 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 21 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 23 Tiedon pakkaus Häviötön perustuu toistojen koodaamiseen (Run Length Encoding) erotuksen koodaukseen (Differential Pulse Code Modulat.) toistuvien merkkijonojen tunnistaminen (Lempel-Ziv) ei aiheuta virhettä 1:1-4:1 Häviöllinen merkityksetön ja toistuva tieto poistetaan» loppu häviöttömällä koodauksella sovelutuu (valo)kuvalle (JPEG), videolle (MPEG) ja äänelle still-kuvat: 30:1, video 50-100:1, ääni 10-20:1 29.10.1997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka 22 11 12