ITKP104 Tietoverkot - Teoria 3



Samankaltaiset tiedostot
Lisää reititystä. Tietokoneverkot 2009 (4 op) Syksy Futurice Oy. Lisää reititystä. Jaakko Kangasharju

Tietoliikenne II Kurssikoe

Lisää reititystä. Tietokoneverkot 2008 (4 op) Syksy Teknillinen korkeakoulu. Lisää reititystä. Jaakko Kangasharju

Tietoliikenteen perusteet. Langaton linkki

Tietoliikenteen perusteet. Langaton linkki

Tietoliikenteen perusteet: Kokeeseen tulevista asioista

Langaton linkki. Langaton verkko. Tietoliikenteen perusteet. Sisältö. Linkkikerros. Langattoman verkon komponentit. Langattoman linkin ominaisuuksia

Tietoliikenteen perusteet. Langaton linkki. Kurose, Ross: Ch 6.1, 6.2, 6.3. (ei: 6.2.1, ja 6.3.5)

Kuva maailmasta Pakettiverkot (Luento 1)

Liikkuvien isäntäkoneiden reititys

IP-reititys IP-osoitteen perusteella. koneelle uusi osoite tässä verkossa?

Kuljetuskerros. Tietokoneverkot. Matti Siekkinen Pasi Sarolahti

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

ELEC-C7241 Tietokoneverkot Kuljetuskerros

kynnysarvo (threshold)

kynnysarvo (threshold)

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

3. IP-kerroksen muita protokollia ja

Tehtävä 2: Tietoliikenneprotokolla

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

OSI ja Protokollapino

Netemul -ohjelma Tietojenkäsittelyn koulutusohjelma

Liikkuvien isäntäkoneiden reititys

5. Mobile IP (RFC 3220)

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

Tietoliikenteen perusteet. Langaton linkki. Kurose, Ross: Ch 6.1, 6.2, 6.3. (ei: 6.2.1, ja 6.3.5)

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

Siltojen haitat Yleisesti edut selvästi suuremmat kuin haitat

Jos A:lla ei ole tietoa ARP-taulussaan, niin A lähettää ARP-kysely yleislähetyksenä

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

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

itää saada selville P-osoitetta vastaava erkko-osoite. leislähetyksenä ysely: Kenen IPsoite. IP-paketissa on vain vastaanottajan

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

Liikkuvuudenhallinta Mobile IP versio 6 - protokollalla

» multiaccess channel» random access channel LAN (Ethernet) langaton. ongelma: käyttövuoron jakelu Yhteiskäyttöisen kanavan käyttö

4. MAC-alikerros. yleislähetys (broadcast) ongelma: käyttövuoron jakelu. » multiaccess channel» random access channel LAN (Ethernet) langaton

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

Digitaalitekniikan matematiikka Luku 13 Sivu 1 (10) Virheen havaitseminen ja korjaus

Tietoliikenteen perusteet

Chapter 4 Network Layer

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer) 5.1. Kaksipisteyhteydet. Kehysten kuljetus. Missä virhe hoidetaan? Virheet.

Internet perusteet. Analyysin tasot

Pertti Pennanen OSI 1 (4) EDUPOLI ICTPro

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

Verkkokerroksen palvelut. 4. Verkkokerros. Virtuaalipiiri (virtual circuit) connection-oriented ~ connectionless. tavoitteet.

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

Chapter 5 Link Layer and LANs

Tietoliikenteen perusteet. Linkkikerros

T Harjoitustyöluento

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

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

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

Eetteriverkon rakenne

CSMA/CD. Eetteriverkon rakenne. Signaalin koodaus. Törmäyksen jälkeinen uudelleenlähetys. Lyhyet etäisyydet, pieni määrä laitteita. Manchester-koodaus

Kattava katsaus reititykseen

Monilähetysreititys (multicast routing)

Monilähetysreititys (multicast routing)

Verkkoinformaation välittämiseen isäntäkoneiden ja reitittimien välillä

Tietoliikenteen perusteet. Langaton linkki. Kurose, Ross: Ch 6.1, 6.2, 6.3. (ei: 6.2.1, ja 6.3.5) Tietoliikenteen perusteet /2011 1

Eetteriverkon rakenne

Linkkikerros: Ethernet ja WLAN

Verkkotekniikan jatkokurssi Mobile IPv

Linkkikerros: Ethernet ja WLAN

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu End- to- end

ITKP104 Tietoverkot - Teoria 2

100 % Kaisu Keskinen Diat

T Harjoitustyöluento

Kanavan kuuntelu. Yleislähetysprotokollia ALOHA. CSMA (Carrier Sense Multiple Access) Viipaloitu ALOHA. Lähetyskanavan kuuntelu (carrier sense)

Pikaohje IPv6-ominaisuuksiin FreeBSD-järjestelmässä Päivitetty Niko Suominen

reititystietojen vaihto linkkitilaviestejä säännöllisin väliajoin ja topologian muuttuessa

reititystietojen vaihto linkkitilaviestejä säännöllisin väliajoin ja topologian muuttuessa

OSPF:n toiminta. Välittäjäreititin. Hello-paketti. Hello-paketin kentät. Hello-paketin kentät jatkuvat. OSPF-sanomat hello naapurien selvillesaaminen

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Reititys. 4. Reititys (Routing) Verkkokerroksen tehtävänä on toimittaa data (paketit) lähettäjän koneelta vastaanottajan koneelle. Reititysalgoritmit

Yhteenveto. CSE-C2400 Tietokoneverkot

Antti Vähälummukka 2010

Reititys. Tietokoneverkot 2009 (4 op) Syksy Futurice Oy. Reititys. Jaakko Kangasharju.

Chapter 5 Link Layer and LANs

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

3. Kuljetuskerros 3.1.

4. Reititys (Routing)

Reititys. 4. Reititys (Routing) Verkkokerroksen tehtävänä on toimittaa data (paketit) lähettäjän koneelta vastaanottajan koneelle. Reititysalgoritmit

T Tietokoneverkot kertaus

Tietoliikenteen perusteet. Langaton linkki. Kurose, Ross: Ch 6.1, 6.2, 6.3. (ei: 6.2.1, ja 6.3.5) Tietoliikenteen perusteet /2010 1

MAC-protokolla. » 7 tavua tahdistusta varten» kehyksen alku

Johdanto Internetin reititykseen

Sisältö. Linkkikerros ja sen laitteet Linkkikerroksen osoitteet (MAC-osoite) ARP (eli IP-MAC-mäppäys) ja kytkintaulu

4. Verkkokerros. sovelluskerros. kuljetuskerros. verkkokerros. siirtoyhteyskerros peruskerros. asiakas. end-to-end

Verkkokerroksen palvelut. 4. Verkkokerros. Virtuaalipiiri (virtual circuit) connection-oriented ~ connectionless. tavoitteet.

Yhteenveto. CSE-C2400 Tietokoneverkot Matti Siekkinen

Johdanto. Multicast. Unicast. Broadcast. Protokollat. Multicast

TCP:n vuonohjaus (flow control)

Linkkikerros: Ethernet ja WLAN

Uutuudet. Tosiaikapalvelut Liikkuvuus. Sanna Liimatainen T Tietokoneverkot

Tietoliikenteen perusteet

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Tietoliikenteen perusteet. Linkkikerros

TW- EAV510 ketjutustoiminto (WDS): Kaksi TW- EAV510 laitetta

Transkriptio:

ITKP104 Tietoverkot - Teoria 3 Ari Viinikainen Jyväskylän yliopisto 5.6.2014

Teoria 3 osuuden tärkeimmät asiat kuljetuskerroksella TCP yhteyden muodostus ja lopetus ymmärtää tilakaavion suhde protokollan toimintaan Luotettava tiedonsiirto Tehokas luotettava tiedonsiirto TCP Vuonvalvonta TCP ruuhkanhallinta

TCP yhteyden muodostus, lopetus sekä TCP tilakaavio TCP Tilakaavio TCP Tilat - kokeile itse

Luotettava tiedonsiirto Sovellus omaan testaamiseen Kurosen ja Ross:n Kuljetuskerroksen kalvot 3-21 - 3-41 Luotettavan tiedonsiirtoprotokollan pitää ratkaista seuraavat Kuinka toivutaan virheellisestä datapaketista? Kuinka toivutaan virheellisestä kuittauspaketista? Kuinka toivutaan kadonneesta datapaketista? Kuinka toivutaan viivästyneestä kuittauspaketista? rdt 3.0 on toimiva luotettava tiedonsiirtoprotokolla, mutta hidas!!!

Go Back N vs. Selective repeat Putkitettu protokolla: saa lähettää seuraavan paketin ennen kuin edelliseen on saatu kuittaus Kuinka monta pakettia saa lähettää (ennen kuin pitää pysähtyä odottamaan kuittausta)? Lähetysikkunan koko määrää Visualizing the Go Back N and the Selective Repeat protocol

TCP Vuonvalvonta - Flow control Vastaanottajan toimenpide Vastaanottaja estää lähettäjää lähettämästä liian nopeasti Mainostetaan (päivitetään) vastaanottoikkunan kokoa lähettäjälle Visualizing the tcp flow control

TCP Ruuhkanhallinta Slow Start Aloitetaan lähetys hitaasti Kasvatetaan nopeutta eksponentiaalisesti Jos paketti katoaa (timeout), aloitetaan Slow Start vaiheen alusta (asetetaan raja-arvo puoleen saavutetusta nopeudesta) Jos saavutetaan raja-arvo, siirrytään Congestion Avoidance vaiheeseen Congestion Avoidance - simulation (Slow Start ja Congestion Avoidance) Kasvatetaan nopeutta lineaarisesti Jos paketti katoaa (timeout), aloitetaan Slow Start vaiheen alusta (asetetaan raja-arvo puoleen saavutetusta nopeudesta) Youtube video TCP ruuhkanhallinnasta

TCP Ruuhkanhallinta - jatkuu Fast Retransmit - simulation Jos paketti katoaa (timeout), aloitetaan Slow Start vaiheen alusta (asetetaan raja-arvo puoleen saavutetusta nopeudesta) Jos paketti oletetaan kadonneeksi (vastaanotetaan 3 kpl duplikaatti kuittauksia), aloitetaan Slow Start vaiheen alusta (asetetaan raja-arvo puoleen saavutetusta nopeudesta) Fast Recovery - simulation Jos paketti katoaa (timeout), aloitetaan Slow Start vaiheen alusta (asetetaan raja-arvo puoleen saavutetusta nopeudesta) Eli: Tiedonsiirtonopeus pudotetaan minimiin Jos paketti oletetaan kadonneeksi (vastaanotetaan 3 kpl duplikaatti kuittauksia), aloitetaan Congestion Avoidance vaiheen alusta (asetetaan raja-arvo puoleen saavutetusta nopeudesta) Eli: tiedonsiirtonopeus puolitetaan saavutetusta nopeudesta

Teoria 3 osuuden tärkeimmät asiat verkkokerroksella DHCP NAT Mobile IP Reititysprotokollat

DHCP toiminta DHCP kommunikaatio (kaikki viestit lähetetään yleislähetysosoitteeseen 255.255.255.255) Asiakas - DHCP palvelimen etsintä (DHCP Discover) Palvelimet - IP osoitteen vuokra -tarjouksia (DHCP offer) Asiakas - IP osoitteen pyytäminen (DHCP request) Palvelin - IP osoitteen kuittaus (DHCP acknowledgement) DHCP ja DHCPv6 DHCP portit: 67 (palvelin), 68 (asiakas), 546 (IPv6 asiakas), 547 (IPv6 palvelin) IPv6 asiakkaat luo itse IP osoitteen käyttämällä Tilatonta autokonfiguraatiota DHCPv6 protokollaa voidaan (tarvittaessa) käyttää Tilattoman autokonfiguraation parametrien välittämiseen DHCP animaatio (vaatii rekisteröitymisen) DHCP viestien visualisointi

NAT (Network Address Translation) NAT (Network Address Translation) - Basic NAT Reititin muuttaa lähtevien pakettien lähettäjän IP osoitteen Vaatii paljon IP osoitteita (ostetaan ISP:ltä) Network Address and Port Translation (NAPT) - Dynamic NAT Reititin muuttaa myös lähettäjän porttinumeron Tällöin riittää vain yksi IP osoite Yleisin versio, ja nykyään NAT termillä yleisesti tarkoitetaan juuri NAPT:tä Port Forwarding - Static NAT Reititin tallentaa pysyvästi porttimuunnoksen (sallii ulkopuoliset yhteydet porttiin) Käytetään kun kommunikaatio vaatii NAT:n takana olevan porttinumeron tuntemusta Network Address Translation - complete learning Resource Networking Essentials - NAT/PAT animation

Mobile IP Termejä Kotiosoite - pysyvä osoite (permanent address) Kotiagentti (Home Agent, HA) Vierasosoite - (Care-of-Address, CoA) Vierasagentti (Foreign Agent, FA) Kotisolmu - (Home Node, HN) Kommunikaatiokumppani - (Correspondant Node, CN) Kolmioreititys - epäsuora reititys Suora reititys Kurosen ja Ross:n Luvun 6 kalvot 6-35 - 6-67

Reititysalgoritmit Powerpoint kalvoja pdf muodossa Dijkstra n algoritmin animaatio Kokeile itse Etäisyysvektoriprotokollan animaatio Bellman-Ford algoritmin animaatio BGPlay - Kokeile vaikka AS1741 (Funet)

Reititysalgoritmit - vertailu Protokolla Yhteystila Etäisyysvektori Polkuvektori Algoritmi Dijkstra Bellman Ford Ei etsitä lyhintä reittiä Esimerkki OSPF RIP BGP Kommunikoi kaikkien reitit- naapuri reitit- naapuri-as reitittimien kanssa timien kanssa timien kanssa Käyttökohde suuri, hierarkinen verkko pieni, ei hierarkinen verkko AS:ien välinen reititys Laskenta on kriittinen parametri Ei ole kriittinen parametri Ei ole kriittinen parametri Ylläpito Vaati laajempaa Ei vaadi paljoa Tarvitaan tietämystä verkkotietämystä verkkotietämystä myös ISP-sopimuksista Topologia Tunnetaan verkon Tiedetään minkä naapurin Tiedetään polku kohteeseen koko topologia kautta kohteet saavutetaan (ei välttämättä lyhin) Päivitykset Muutosten aiheuttamat Periodiset Muutokset polussa (muuttunut tieto) (koko reititystaulu) (uusi mainos)

Teoria 3 osuuden tärkeimmät asiat linkkikerroksella ARP ja MAC osoitteet Reititin vs. kytkin vs. keskitin Ethernet CSMA/CD ja WLAN CSMA/CA Virheen havaitseminen ja korjaus

ARP ja MAC osoitteet Address Resolution Protocol (ARP) Jotta IP paketti voidaan välittää linkkikerroksella oikealle laitteelle Selvittää IP osoitetta vastaavan MAC osoitteen tai Reitittimen MAC osoitteen, jos IP osoite on eri verkossa Reititys ja MAC osoitteet

Ethernet keskitin (tai eng. hub) Keskitin on Fyysisen kerroksen laite forwardoi Ethernet kehyksiä, kaikkiin liityntöihin Läpinäkyvä - tietokoneet tai reitittimet eivät näe keskitintä Käytetään yhdistämään useampia laitteita reitittimeen Laitteet sijaitsevat samassa törmäysalueessa Myös Toistin (eng. repeater) on fyysisen kerroksen laite Vahvistaa heikentynyttä signaalia pitkillä kaapeliväleillä (tai myös langattomasti) Läpinäkyvä - tietokoneet tai reitittimet eivät näe toistinta Käytetään pidentämään laitteiden etäisyyttä Keskittimen toiminta

Ethernet kytkin Linkkikerroksen laite tallentaa ja forwardoi Ethernet kehyksiä Tutkii saapuvan paketin MAC osoitteita Läpinäkyvä - tietokoneet tai reitittimet eivät näe kytkintä Kytkimet oppivat itse MAC osoitteiden sijainnin Laitteet sijaitsevat eri törmäysalueissa Kytkimen toiminta

Reititin vs. kytkin vs. keskitin vs. toistin Reititin - Router Verkkokerroksen laite Välittää paketteja verkkokerroksen osoitteen perusteella Tarvitsee reititysprotokollia osoitteiden sijaintien oppimiseen Kytkin - Switch Linkkikerroksen laite Välittää paketteja linkkikerroksen osoitteen perusteella Oppii itse osoitteiden sijainnin lähetettyjen pakettien perusteella Keskitin - Hub Fyysisen kerroksen laite Välittää paketteja jokaiseen linkkiin (fyysiselle siirtotielle) riippumatta osoitteesta Toistin - Repeater Fyysisen kerroksen laite Vahvistaa fyysisen kerroksen signaalia ja välittää sen eteenpäin

Ethernet CSMA/CD ja WLAN CSMA/CA Step Carrier Sense Multiple Access Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection / Collision Avoidance 1 Kuunnellaan onko hiljaista Kuunnellaan onko hiljaista 2 Jos ei, niin odotetaan, kunnes on hiljaista Jos ei, niin odotetaan, kunnes on hiljaista 3 Jos on, niin lähetetään Jos on, niin pyydetään lupaa lähettää 4 Kuunnellaan meneekö lähetys Jos pyynnöt törmäävät, odotetaan ilman häiriötä perille satunnainen aika ja mennään kohtaan 1 5 Jos ei, niin on tapahtunut törmäys Jos saadaan lupa lähettää, lähetetään 6 ja mennään kohtaan 1 Jos ei saada lupaa, odotetaan ja mennään kohtaan 1 satunnainen aika ja mennän kohtaan 1 Ethernet CSMA/CD WLAN CSMA/CA kokeile itse CSMA/CA:ta

Virheen havaitseminen ja korjaus Virheiden havaitseminen Lisätään ylimääräisiä bittejä (Data bitit + ylimääräiset bitit = koodisana) Databittejä ja ylimääräisiä bittejä tutkimalla voidaan havaita virheitä Yksinkertaisin: pariteettibitin lisääminen Virheiden korjaus Lisätään ylimääräisiä bittejä Voidaan tulkita (jollain todennäköisyydellä) virheellisen viestin virheetön muoto Yksinkertaisin: toistetaan lähetettävää dataa

Virheen havaitseminen ja korjaus - Hamming etäisyys Koodisanojen toisistaan eroavien bittien lukumäärä on koodisanojen välinen Hammingin etäisyys Jos hamming etäisyys n, niin n-1 bitin virheet voidaan havaita ja n 2 1 bitin virheet korjata Pariteettiesimerkki (parillinen määrä ykkösiä) 00 000, 01 011, 10 101, 11 110 Toistokoodiesimerkki (toistetaan jokainen bitti) 00 0000, 01 0011, 10 1100, 11 1111 Sanallinen esimerkki...

Virheen havaitseminen ja korjaus - Esimerkkejä Databitit Koodibitit Koodisana Toistokoodi (1 toistobitti) 0 0 00 1 1 11 Databitit Koodibitit Koodisana Toistokoodi (2 toistobittiä) 0 00 000 1 11 111 Pariteettibitti (parillinen määrä 1 bittejä) Databitit Koodibitit Koodisana 00 0 000 01 1 011 10 1 101 11 0 110

Lopuksi - Kaikki mitä tapahtuu www- sivun pyynnössä Kurosen ja Ross:n Luvun 5 kalvot 5-88 - 5-95