S 38.1105 Tietoliikennetekniikan perusteet. Pakettikytkentäiset verkot. Helsinki University of Technology Networking Laboratory



Samankaltaiset tiedostot
S Tietoliikennetekniikan perusteet. Pakettikytkentäiset verkot. Tietoliikenne- ja tietoverkkontekniikan laitos

OSI ja Protokollapino

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

Pertti Pennanen OSI 1 (4) EDUPOLI ICTPro

Tietoliikenne II (2 ov)

Internet Protocol version 6. IPv6

Tietoliikenne II (2 ov)

T Tietokoneverkot kertaus

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

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat

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

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

Miten Internet toimii?

S Teletekniikan perusteet

Kohina (Noise) 1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat. Signaalin vahvistaminen

Kohina (Noise) Signaalia häiritsee kohina. aina taustalla esiintyvää sähkömagneettista aaltoliikettä terminen kohina. elektronien liikkeestä johtuva,

Miten Internet toimii?

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

3. IP-kerroksen muita protokollia ja

IHTE 1900 Seittiviestintä (syksy 2007) VERKKOTEKNIIKKAA. Mikä on protokolla, IP osoite, nimipalvelu jne ja mihin näitä tarvitaan?

Laitteessa tulee olla ohjelmisto tai uudempi, tarvittaessa päivitä laite

Turvallisuus verkkokerroksella

Turvallisuus verkkokerroksella

AH-otsake. Turvallisuus verkkokerroksella. AH-otsake. AH-otsake. ESP-otsake. IP-otsake

ELEC-C7241 Tietokoneverkot Kuljetuskerros

TCP/IP-protokollapino. Verkkokerros ja Internetprotokolla. Sisältö. Viime luennolla. Matti Siekkinen

Kuljetuskerros. Matti Siekkinen. T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2011

reitittimissä => tehokkaampi 2005 Markku Kojo IPv6

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

Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2012

Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2013

Kuljetus- ja verkkokerrokset. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2011

OSI malli. S Tietoliikenneverkot S Luento 2: L1, L2 ja L3 toiminteet

Mikä on internet, miten se toimii? Mauri Heinonen

Kun n = 32 ei ole tarpeeksi nopea nykyisiin runkoreitittimiin! - content addressable memory (CAM) - välimuistin käyttö

001.. Kun n = 32 ei ole tarpeeksi nopea nykyisiin runkoreitittimiin! - content addressable memory (CAM) - välimuistin käyttö

Service Level Agreement. Service Level Agreement. IP verkkopalvelu. S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 1: Service Level Agreement

1. Tietokoneverkot ja Internet

Kertaus. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2013

1. Tietokoneverkot ja Internet Tietokoneesta tietoverkkoon. Keskuskone ja päätteet (=>-80-luvun alku) Keskuskone ja oheislaitteet

Internet perusteet. Analyysin tasot

Kuva maailmasta Pakettiverkot (Luento 1)

1. Tietokoneverkot ja Internet Tietokoneesta tietoverkkoon. Keskuskone ja päätteet (=>-80-luvun alku) Keskuskone ja oheislaitteet

Miten Internet toimii. Tuomas Aura T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2013

Linkkikerros, tiedonsiirron perusteet. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2013

TeleWell TW-EA711 ADSL modeemi & reititin ja palomuuri. Pikaohje

Antti Vähälummukka 2010

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

Verkkokerros ja Internetprotokolla

ELEC-C7241 Tietokoneverkot Sovelluskerros

Tietoverkkojen turvallisuus. Tuomas Aura T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2012

Luento 7: Verkkokerros

Multicast. Johdanto Ryhmien hallinta Reititys Reaaliaikaiset siirto- ja hallintaprotokollat Resurssien varaus Sessioiden hallinta

Tietokone. Tietokone ja ylläpito. Tietokone. Tietokone. Tietokone. Tietokone

Kuljetuskerros. Tietokoneverkot. Matti Siekkinen Pasi Sarolahti

Kuljetuskerros. Kirja sivut: ,

Verkkokerros ja Internetprotokolla

T Tietokoneverkot

Siltojen haitat Yleisesti edut selvästi suuremmat kuin haitat

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

1. Tietokoneverkot ja Internet Tietokoneesta tietoverkkoon. Keskuskone ja oheislaitteet. Keskuskone ja päätteet (=>-80-luvun alku)

Sovelluskerros. Sovelluskerros. Kuljetuskerros Verkkokerros Linkkikerros Fyysinen kerros. Kuljetuskerros Verkkokerros Linkkikerros Fyysinen kerros

T Tietokoneverkot

Luento 7: Verkkokerros verkkokerroksen tehtävät, IP-protokolla, reititin. Syksy 2014, Tiina Niklander

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu End- to- end

Tämän kurssin sisältö. Tietoa tästä kurssista. Esitiedot. T Tietokoneverkot. TCP/IP-verkot ja niiden toiminta Turvallisuusominaisuudet

Verkkokerros ja Internetprotokolla

Siirto- ja verkkokerrokset. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2014

Kuljetuskerros. Matti Siekkinen. T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2013

Tietoliikenteen perusteet

Tietoliikenneohjelmistojen pääainesauna tänään!

5. Verkkokerros. Verkkokerroksen palvelut. Tulvitus jokainen saapunut paketti lähetetään kaikille muille ulosmenoille.

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

Kertaus. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2012

Verkkoinformaation välittämiseen isäntäkoneiden ja reitittimien välillä

Kytkentäosa. Ulosmenoportit. Jonotus reitittimessä 001..

Johdanto Internetin reititykseen

" Reititysprosessori. " suorittaa reititysprotokollaa " RIP, OSPF, BGP,.. " päivittää reititystauluja. " hallinta- ja ylläpitotoimintoja

Reitittimen rakenne. Kytkentäosa ... (switching fabric) Reititysprosessori linkkikerroksen toiminnot (LK)

Tietoliikenne I (muuntokoulutettaville) 2 ov Syksy 2002 Luennot Liisa Marttinen 11/6/2002 1

Vuonimiö on pelkkä tunniste

Vuonimiö on pelkkä tunniste

Tietoliikenneohjelmointi. v. 0.01

... Laajennusotsakkeet. Reititysotsake. Vuonimiö on pelkkä tunniste. Vuonimiöiden käsittely solmuissa

T Tietokoneverkot Miika Komu Alkup. kalvot: Sanna Suoranta Tietoliikenneohjelmistot Tietotekniikan laitos Aalto-yliopisto

TURVAVÄYLÄSEMINAARI. Erilaiset kenttäväylät ja niiden kehitys Jukka Hiltunen

Yhteenveto / kertaus. Tuomas Aura T Johdatus Tietoliikenteeseen kevät 2013

Multicast. Johdanto Ryhmien hallinta Reititys Reaaliaikaiset siirto- ja hallintaprotokollat Resurssien varaus Sessioiden hallinta

Chapter 3 Transport Layer. Kuljetuskerros

Tietokoneverkot. T Tietokoneverkot (4 op) viimeistä kertaa CSE-C2400 Tietokoneverkot (5 op) ensimmäistä kertaa

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

INTERNET-yhteydet E L E C T R O N I C C O N T R O L S & S E N S O R S

T Tietokoneverkot

T Tietokoneverkot

Tämän kurssin sisältö. Esitiedot. Tietoa tästä kurssista. Ilmoittautuminen. Kurssin osasuoritukset ja arvostelu. T Tietokoneverkot

Verkkokerros ja Internet Protocol. kirja sivut

Tietoverkkojen turvallisuus. Tuomas Aura T Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2011

Chapter 1 Introduction

Transkriptio:

S 38.1105 Tietoliikennetekniikan perusteet Pakettikytkentäiset verkot

Kertausta: Verkkojen OSI kerrosmalli Sovelluskerros Esitystapakerros Istuntokerros Kuljetuskerros Verkkokerros Linkkikerros Fyysinen kerros

Kertausta: OSI malli vs. Internet OSI mallin pino 7: Sovelluskerros (Application layer) 6: Esitystapakerros (Presentation layer) 5: Istuntokerros (Session layer) 4: Kuljetuskerros (Transport layer) 3: Verkkokerros (Network layer) 2: Linkkikerros (Link layer) 1: Fyysinen kerros (Physical layer) Internetin TCP/IP pino Ylemmät kerrokset (sovellukset) TCP / UDP IP (Internet Protocol) Alemmat kerrokset

Kertausta: OSI mallin esimerkki Kytkin Reititin Kytkin Työasema Palvelin Sovelluskerros Sovelluskerros Esitystapakerros Esitystapakerros Istuntokerros Istuntokerros Kuljetuskerros Kuljetuskerros Verkkokerros Verkkokerros Verkkokerros Linkkikerros Linkkikerros Linkkikerros Linkkikerros Linkkikerros Fyysinen kerros Fyysinen kerros Fyysinen kerros Fyysinen kerros Fyysinen kerros

Internet Avoin TCP/IP pohjainen verkko Internet kolumbus.fi 172.16.0.1 server.hut.fi 192.15.0.6 Jokainen Internetin tietokone (host) tunnistetaan IP osoitteella Jokainen IP osoite voidaan assosioida nimeen (domain name) Kaikki Internetin liikenne kulkee IP paketteina (IP packets) Jokainen IP paketti sisältää on lähde ja kohdeosoitteen Reititin ohjaa saapuvan IP paketin seuraavalle reitittimelle

Internet Intranet Extranet LAN (Firma ) (a) Intranet (Firma ) (b) LAN (Firma ) Internet Extranet LAN (Firma Y) (a) = erillinen vuokrattu LAN LAN yhteys (b) = Intranet läpi Internetin

TCP/IP sovellusten ohjelmointi ProcessA ProcessB port 80 port 64 Internet port 80 port 64 Process1 Process2 kolumbus.fi 172.16.0.1 server.hut.fi 192.15.0.6 IP paketti siirretään kahden IP osoite/portti parin välillä Sovellusohjelmoija näkee vain symboliset nimet ja porttinumerot Porttinumerot varataan per sovellus (esim. web/http portti 80) Sovellusprosessi luo kahvan (TCP socket) joka sitoo lokaalin prosessin ja portin etäprosessiin ja porttiin

Reitittimet ja reititystaulut Source address default 112.25.0.0 119.34.12.1 Destination address 192.25.12.1 164.12.0.0 142.13.7.2 Jokaisella reitittimellä on reititystaulu, joka koostuu joukosta IP osoitepareja (lähde ja kohdeosoitteet) Reititystaulun perusteella reititin löytää saapuville IPpaketeille seuraavan reitittimen (oikean lähtölinkin) Reitystaulujen hallinta on keskeinen osa Internetin hallintaa

IP paketin kehysrakenne IP paketti IP protokolla on yhteydetön IP pakettia kutsutaan tietosähkeeksi (engl. datagram or packet) koko max. 64 Kb eli 65535*8 bittiä monet 2. kerroksen verkot eivät kuitenkaan pysty käsittelemään näin isoja paketteja tietosähke pilkottava tai lähetettävä pienempiä paketteja 2. kerroksella (linkkikerroksella) IP paketin otsikko otsikko sisältää paketin perille toimittamisessa ja reitityksessä tarvittavat tiedot tärkeitä kenttiä: IP osoitteet, paketin elinaika, lohkomiseen liittyvät kentät, otsikon ja koko paketin pituus, tarkistussumma

IPv4 paketin otsikkorakenne (header) Version IHL Type of Service Total length Identification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address (32 bit) Protocol Destination Address (32 bit) Options Padding

Domain Name System (DNS) DNS root server DNS server DNS server DNS server DNS server Hierarkkinen DNS linkittää IP osoitteitteet ja domain nimet DNS on hajautettu tietokantajärjestelmä DNS piilottaa IP osoitteet sovellusohjelmoijalta DNS juuripalvelimet (root server) pitävät Internetin koossa

TCP (Transmission Control Protocol) Tehtävät yhteydellinen protokolla, avaa ja sulkee yhteyden hallitusti valvoo IP kerrosta silloin, kun tarvitaan luotettavaa, virheetöntä siirtoa (esim. tiedostot, sähköposti) valvoo, että data tulee perille oikeassa järjestyksessä eikä huku matkan varrelle käyttää yhteyden valvontaan kuittauksia ja uudelleenlähetyksiä vuonohjaus ja ruuhkanhallinta TCP:tä käyttäviä palveluita ja protokollia tiedostojen siirto (FTP, File Transfer Protocol) webbi (HTTP, Hypertext Transfer Protocol) sähköpostin välitys (SMTP, Simple Mail Transfer Protocol) sähköpostien lukeminen (POP, IMAP)

UDP (User Datagram Protocol) Tehtävät kevytrakenteinen protokolla, jota käytetään silloin, kun tärkeintä on nopeus, ei jokaisen paketin varma perillepääsy (esim. reaaliaikainen äänen ja kuvansiirto) ns. "kysymys vastaus" protokolla huolehtii viestien ohjaamisesta oikeaan porttiin (oikealle ylemmän tason prosessille) UDP:tä käyttäviä palveluita ja protokollia reaaliaikapalvelut yksinkertaisiin kyselyihin kuten nimipalvelu (DNS) aikapalvelu (NTP, Network Time Protocol) verkonhallinta (SNMP, Simple Network Management Protocol) komentojen etäsuoritus (RPC, Remote Procedure Call)

Muita IP kerroksen protokollia ICMP (Internet Control Message Protocol) mahdollisuus "paluupostiin", joka kertoo IP paketin lähettäjälle ongelmatilanteista esim. kun paketin elinaika loppuu tai pakettia ei voida toimittaa perille ruuhkan tai laitevian vuoksi voidaan käyttää hyväksi myös saavutettavuutta ja suorituskykyä testattaessa ping: onko kohdekone saavutettavissa? millä viiveellä? traceroute: mitä reittiä paketit kulkevat kohdekoneeseen? ARP (Address Resolution Protocol) selvittää, mikä 2. kerroksen (fyysinen) osoite vastaa kysyttyä IP osoitetta

IP ohjaa verkkojen kehitystä SMTP HTTP SIP SDH TCP IP UDP MPLS Ethernet ATM WLAN GPRS ADSL Sovelluskerros SMTP = Simple Mail Transfer Protocol HTTP = Hypertext Transfer Protocol SIP = Session Initiation Protocol TCP = Transmission Control Protocol UDP = User Datagram Protocol Alimmat kerrokset MPLS = Multiprotocol Label Switching WLAN = Wireless Local Area Network GPRS = General Packet Radio Protocol IP on mitä sanoo: Inter network Protocol IP erottaa yläkerran alakerrasta ja verkot toisistaan teknisesti liiketoiminnallisesti Alakerran protokollat kilpailevat keskenään Yläkerran protokollat kilpailevat keskenään

Internetin historiaa ARPANET hanke 1960 luvulla Yhdysvaltain puolustusministeriön hanke Tarve: ydinhyökkäyksen kestävä tiedonsiirtoverkko Hajautettu, tasavertaisiin solmuihin perustuva verkko Verkkoon lähetetyt paketit etsiytyvät perille osoitteiden avulla Internetin kehityksen virstanpylväitä 1961 pakettikytkentäisen tiedonsiirron teoria 1969 DARPA ARPANET yhdistää 4 yliopistoa 1974 TCP/IP protokollan kehitys alkaa 1983 ARPANET vaihtoi TCP/IP protokollaan yhdellä kertaa 1992 WWW aloittaa yleistymisen1995 Internetin runko kaupalliseksi