Παραδείγµατα δικτυακών τεχνολογιών. Ethernet Internet ATM

Transcript

1 Παραδείγµατα δικτυακών τεχνολογιών Ethernet Internet ATM

2 Τοπικά δίκτυα (LANs) Τα πιο απλά δίκτυα Κάθε υπολογιστής έχει όνοµα διεύθυνση δικτύου (Internet) διεύθυνση τοπικού δικτύου (Ethernet) alice LAN 37 costas 345 Βασικές έννοιες -2

3 Ethernet Ethernet Hub y z x x,y data Επαναλαµβάνει όλα τα πακέτα Εάν πάνω από µία ταυτόχρονες µεταδόσεις, τότε έχουµε σύγκρουση Switched Ethernet Hub Α C x,y data data B y z x Χρησιµοποιεί πίνακα µεταγωγής y -> A z -> B x -> C Βασικές έννοιες -3

4 Ανακάλυψη διευθύνσεων Γιά αποστολή πακέτων: δικτυακή διεύθυνση όνοµα----> δικτυακή διεύθυνση---> τοπική διεύθυνση πως βρίσκουµε την τοπική διεύθυνση; ARP (address resolution protocol) Ethernet Hub x,y data data y z x ARP table: 24: y 05: z Βασικές έννοιες -4

5 ιασύνδεση µε µεταγωγή S U s f Switch B u Switch C Ε Ε2 Ε3 a k d Ethernet E Ethernet E2 Ethernet E3 D s,d data = a: E, s: E, u: E2,... Βασικές έννοιες -5

6 ιασύνδεση µε µεταγωγή (συν.) S Switch D s Switch C Ε Ε2 Ε3 a k Switch B d Ethernet E Ethernet E2 Ethernet E3 D Πρόβληµα βρόχων!! s,d data = Βασικές έννοιες -6

7 ιασύνδεση µε δροµολόγηση s,r S,D data S s f Ε a k Ethernet E Ethernet E2 Ε2 r r2 Router R r3 r3,d S,D data H h Ε3 d D Ethernet E3 Routing table: D, H: E3,... S: E,... ARP table for Ε3: D: d, H: h,... Βασικές έννοιες -7

8 Internet s,r S,D data S s f Ε a k Ethernet E w Router W r E2 Router R Routing table: D, H: W:E2,. S: E,... w2 w4 r2 w3 r3 w3,d S,D data r2, w4 S,D data Ε3 h Ethernet E3 d H D Βασικές έννοιες -8

9 Internet: δροµολόγηση ροµολόγηση: βασικότερη διαδικασία ΝΑ προορισµού -> επόµενος δροµολογητής - τοπικό δίκτυο Μεθοδολογίες: µε τοχέρι(κεντρική απόφαση για όλους) χρησιµοποιώντας κοινό χάρτη ιεραρχική δροµολόγηση Βασικό πρόβληµα: πολυπλοκότητα Βασικές έννοιες -9

10 ροµολόγηση ΑΣ2 ΑΣ Αυτόνοµο σύστηµα (ΑΣ) Βασικές έννοιες -0

11 ροµολόγηση: επίπεδη ΑΣ ΑΣ Αυτόνοµο σύστηµα (ΑΣ) Βασικές έννοιες -

12 ροµολόγηση: ιεραρχική Προτιµούµενη διαδροµή προςτοα: [Υ,Χ,Ζ,Α], καθυστέρηση: 5 ΑΣ Y AΣ Χ ΑΣ Α Προτιµούµενη διαδροµή προςτοα: [Ζ,Α], καθυστέρηση: 7 ΑΣ Ζ ΑΣ: Αυτόνοµοσύστηµα Βασικές έννοιες -2

13 Μετάδοση πληροφορίας Βασικό πρωτόκολλο IP: µεταφορά πακέτων Πρόβληµα: συµφόρηση, βλάβες, Λύση: πρωτόκολλο TCP ανιχνεύει συµφόρηση ξαναστέλνει χαµένα πακέτα τα βάζει στην σωστή σειρά Βασικές έννοιες -3

14 Μετάδοση πληροφορίας: UDP data UDP modules Το IP δεν εγγυάται την σωστή αποστολή! Πακέτα µπορεί να χαθούν! IP = data Αλγόριθµος: στέλνε συνέχεια Βασικές έννοιες -4

15 Μετάδοση πληροφορίας: TCP Αλγόριθµος: στέλνε εφ όσον k < W µην στέλνεις εάν k > W data k TCP modules 2 3 IP χρόνος = data = επιβεβαιώσεις (acknowledgements) k= # µη επιβεβαιωµένων πακέτων λ = k / RTD Βασικές έννοιες -5

16 Σύνδεση µε εφαρµογές UDP,ΤCP πάνω από IP: ροή πακέτων µεταξύ δικτυακών διευθύνσεων Εφαρµογές: «µικρο-ροές» χρειάζεται να τις ξεχωρίζουµε Α Β Β2 Α2 Ν,Ν2 data Ν Ροή TCP/IP Ν2 A,A2 B,B2 Ν,Ν2 Ν,Ν2 data data Βασικές έννοιες -6

17 Σύνδεση εφαρµογών (συν.) A π π2 π3 S π π2 π3 S2 π i N, M : port number : network addr. Ν Μ Μ,Ν π2, π data Βασικές έννοιες -7

18 Σύνδεση εφαρµογών (συν.) A S2 π π2 π3 π π2 π3 Ν Μ IP: δεν είναι σχεδιασµένο για να παρέχει σταθερή ποιότητα υπηρεσίας Βασικές έννοιες -8

19 Μερικά συµπεράσµατα Το IP δεν είναι σχεδιασµένο για να υποστηρίζει «σταθερές» ροές Λογική εξειδικευµένη σε επίπεδο πακέτου Πως υποστηρίζουµε σταθερές ροές; προσθέτουµε νέους µηχανισµούς στο IP σχεδιάζουµε από την αρχή διαφορετικούς µηχανισµούς ελέγχου => τεχνολογία ΑΤΜ! Βασικές έννοιες -9

20 Ητεχνολoγία ATM Μεταγωγή πολύ µικρών πακέτων σταθερού µεγέθους (ATM cells) 53 bytes Οι ροές περνούν µέσα από συνδέσεις που πρέπει να κατασκευαστούν (τα ιδεατά κυκλώµατα, virtual circuits) µεταξύ αποστολέα και παραλήπτη Οι συνδέσεις παρέχουν ποιότητα υπηρεσίας στις ροές Βασικές έννοιες -20

21 Ητεχνολoγία ATM (συν.) A S2 π π2 π3 π π2 π3 Ν Μ Βασικές έννοιες -2

22 Ιδεατά κυκλώµατα ATM cell VC data b c a a,: d, c,: d,2 S d 2 2 b S2 a e c 2 d a,: b, a,2: c, S3 b a c d a,: e, and c, a,2: b, d,: e,2 Βασικές έννοιες -22

23 Ποιότητα υπηρεσίας Η δικτυακή υπηρεσία περιγράφεται από συµβόλαιο (Service Level Agreement, SLA) Το συµβόλαιο περιέχει τις υποχρεώσεις του δικτύου µέγιστη καθυστέρηση, ποσοστό απωλειών, jitter, τις υποχρεώσεις του χρήστη µέγιστη ροή, εκρηκτικότητα (burstiness),... SLA Βασικές έννοιες -23

24 Ποιότητα υπηρεσίας (συν.) SLA δίκτυο Γιαναυλοποιηθείένασυµβόλαιο: µηχανισµοί αστυνόµευσης του χρήστη µηχανισµοί πολυπλεξίας των ροών Χρέωση: ελαστική αστυνόµευση κίνητρα καλής χρήσης Βασικές έννοιες -24

25 Το τρύπιο δοχείο.+ t. αντιγραφέας /s 00 ίδιες συνδέσεις 00/s 0 Ιδιότητες: ο κεντρικός ενταµιευτής δεν ξεχειλίζει ποτέ µέγιστη καθυστέρηση =.s Σε χρόνο t η πηγή µπορεί το πολύ να µεταφέρει.+ t όγκο υγρού Βασικές έννοιες -25

26 Βασικές έννοιες Αρχιτεκτονικά πρότυπα

27 Μοντέλο OSI Communication services Application layer Secure, efficient connections, local syntax Presentation layer Connections Session layer Delivery of messages Transport layer Commonly used applications Encryption, compression, syntax conversion Supervision of connections Segmentation/reassembly, flow control, end-to-end error control Network layer: guides packet from source to destination Data link layer: packet delivery between two adjacent nodes Physical layer: digital comm., delivers bits End system Network End system Βασικές έννοιες -27

28 Internet F T P T E L N E T R L O G I N S M T P D N S TCP... H T T P R T P T F T P UDP IEEE 802 standards LAN link IP LLC LAN link MAC Physical Βασικές έννοιες -28