Inleiding Telematica Prof. Dr. R.J. Meijer

Organisatorisch l Sheetsop site – l l

College 2, 11 feb 2004 Inleiding Herhaling college 2, osi, laag , Geen details. Weten wat HDLC en PPP is, bekijk de frames , 4.3.9, ,4.7.5Weten wat Ethernet LLC, MAC, ethernet frames zijn, botsingen. Hub bridges switches, repeaters blz440

Het OSI model Applicatielaag toepassingsspecifieke functies Presentatielaag: functies voor het transport- en ontvangstrijp maken van informatie Sessielaag functies voor het opzetten, afbreken van verbindingen en synchroniseren van informatie Transportlaag transport van data over een rechtstreekse verbinding tussen zenders en ontvangers Netwerklaag informatietransport en -routering functies over een virtueel net (internet) gevormd door de interconnectie van vele datalink lagen Datalink laag Foutvrij transport tussen aangrenzende nodes Fysieke laag Protocol over fysieke medium Transportmedium Electrische en mechanische standaarden PDU Applicatie laag Presentatie laag Sessie laag Transport laag Netwerk laag "Data link" laag Fysieke laag Applicatie laag Presentatie laag Sessie laag Transport laag Netwerk laag "Data link" laag Fysieke laag Computer 1Computer 2

Base Station System Switching System Vorige Week: WAN telecommunicatie: GSM Systeem l Voorbeeld van –Laag 1 issues –Laag 2 netwerk –Vergaand uitgewerkte engineering –Complex frame format –Maar ook: een eerste functionele architectuur BSC GIWU GMSC MSC/VLR MSN MXE OSS PSTN PLMNs PSPDN EIR HLR AUC mobieltje GSM frame en meta frame formats

GSM bits, pakketjes en frames CTL bit data frame sent in 547 micro seconds Voice/data bit 000informationsyncinformation Bits 8.25 bit (30 micro seconds) guard time 1250 bit TDM frame sent in micro seconds 0 Reserved for future use 1250 bit TDM frame sent in micro seconds3250 bit multi frame sent in 120 ms. … there is also a 51 slot multi frame for control purposes

Een GSM laag 2 is te moeilijk voor Inleiding telematica l Maar nu weten jullie wat een uiterste is l We gaan een aantal toegankelijker lagen 2 bekijken l Ethernet vind ik heel belangrijk l Tanenbaum heeft een heel formele inleiding bij hoofdstuk twee (en elk ander hoofdstuk) –Benadrukt het (OSI) modelmatig denken

Laag 2: diverse implementaties HDLC, PPP Datalinklaag 1 bit 0 3 bits sequence 1 bit P/F 3 bits Next 1 bit 1 2 bits type 1 bit P/F 3 bits Next 1 bit 0 1 bit 1 2 bits type 1 bit P/F 3 bits Modifier 1 bit 1 8 bits bits bestemming 8 bits controle >= 0 bits data 16 bits CRC information 8 bits supervisory unnumbered HDLC is door IBM ontwikkeld en heel veel gebruikt in telecommunicatie netwerken PPP is daarvan afgeleid en wordt gebruikt om internetverkeer over point-to-point verbindingen te kunnen tranporteren ATM, MODEM, ISDN en dient ook als basis voor VIRTUELE point to point verbindIngen PPPTP, PPPoE

Laag 2, in de context van LAN’s (Ethernet) is erg geschikt voor verdere studie tbv Inleiding Telematica l Relatief simpel t.o.v. WAN technologie (ADSL, GPRS, UMTS) Basis voor nodig voor vele antwoorden: Wat gebeurt er in de computer? l Hoe praat de computer met het netwerk? l Wat gebeurt er in het Ethernet netwerk? l Er zijn wel twee soorten Ethernet –DIX Ethernet (voorloper) –IEEE 802.4

Verschil tussen DIX en Ethernet Datalinklaag LLC IEEE 802.2: logical link control Ethernet MAC IEEE medium access control Services Besturing DIX Services Besturing l IEEE vond een (1) abstractie van diverse netwerken handig: LLC l LLC abstraheert diensten/besturing van diverse transport media l Netwerklaag hoeft zich (bijna) niet aan te passen aan Ethernet Wifi, Bluetooth etc

Ethernet IEEE packet Ethernetprotocol lijkt veel als een protocol dat mensen veel gebruiken: Als iemand spreekt luistert de rest Als iemand uitgepraat is mag iemand anders praten Als twee of meer mensen tegelijk beginnen te praten dan stopt iedereen onmiddellijk voor een willekeurige tijd Voorbeeld van een medium access protocol Unacknowledged tijd ZenderOntvanger Acknowledged Connect_Request Connect_Indication Connect_Response Connect_Confirm Acknowledged Connection oriented (alleen sessiesetup) Connectionless data Datalinklaag LLC IEEE 802.2: logical link control Ethernet MAC IEEE medium access control Services Besturing

Verschillen in DIX en 802.2/802.3 zijn terug te zien in de frames 8 bytes preambule 6 byte bestemming 6 byte bron 2 Frame type bytes data 4 bytes CRC l Preambule * bytes met l Lokale, globale en groeps-adressen –multicast en broadcast l Elke ethernetkaart heeft een uniek adres l Informatie voor fout detectie l Byte stuffing 7 bytes preambule 6 byte bestemming 6 byte bron 2 lengte 4x-1500 bytes data 4 bytes CRC SOF DIX LLC

Bridge, routeert pakketjes op laag twee, maar de netwerken moeten wel homogeen zijn. Applicatie laag Presentatie laag Sessie laag Transport laag Netwerk laag "Data link" laag Fysieke laag "Data link" laag Fysieke laag Computer 1 Bridge Applicatie laag Presentatie laag Sessie laag Transport laag Netwerk laag "Data link" laag Fysieke laag Computer 2 Computer 3

FAQ over gebruik van een netwerk en het koppelen van netwerken l Ok, ik weet hoe een laag 2 netwerk functioneert, maar hoe komen de bitjes op het LAN? –We zullen straks de PC behandelen l Ik kan een datalink laag niet gebruiken als de netwerktechnologieën totaal anders zijn. Wat als een Ethernet LAN aan het telefonienet wordt gekoppeld voor een inbelverbinding? –Een inbel verbinding is ook een laag 2 netwerk, mbv een modem en het PPP protocol –Over diverse laag 2 technologieen wordt een abstract netwerk aangebracht: laag 3, de netwerklaag. Dat heeft ook wereldwijd bekende vaste adressen.

De netwerklaag l Effect: creatie van een virtueel netwerk dat (sommige) details van de diverse (laag 2) (telecommunicatie, LAN) netwerktechnologieën verbergt –Routeert pakketjes, Tanenbaum: »store and forward, »uniform numbering plan –Connection less/oriented »IP is connection less

Connectionless networking l Informatie van Computer 1 wordt per pakket getransporteerd / gerouteerd l Voorzien van een adres en verstuurd zonder verdere afspraken met het, i.e. het reserveren van het pad A B D C E Computer 1 Computer 2 computer NaarLink AA BA C- DD EE C2C NaarLink AC BD CC DD E- C2 De kunst van routeringsalgoritmes /netwerktopologie is om van endpoint adressen op en pakketbasis een volgende router te bepalem

Connectionoriented networking l Er wordt eerst een pad gereserveerd l Informatie van Computer 1 wordt vervolgens per pakket getransporteerd / gerouteerd l Klaar=>pad wordt vrijgegeven A B D C E Computer 1 Computer 2 computer NaarLink AA BA C- DD EE C2C NaarLink AC BD CC DD E- C2 De kunst van routeringsalgoritmes /netwerktopologie is om van endpoint adressen op en pakketbasis het pad te bepalem

Het Internet Protocol (IP) Ethernet cable TCPUDP IPARPICMP Ethernet l Connectionless l “Unreliable, best- effort, datagram-type”

Het IP datagram Data (variable) Destination address (32) Options and padding (variable) Source address (32) Header checksum (16) Protocol (8) Time to live (8) Identifier (16) Total length (16) Type of service (8) Version (4) Header length (4) Flags (3) Fragment offset (13)

Network Classes (afgeschaft, laten wel sporen na) Local address 24 bits Network 7 bits0A Local address 16 bits Network 14 bits10B Multicast address 28 bits 1110D Future use Local address 8 bits Network 21 bits110C

Old IP Address Structure: discriminat class ABCD addresses Local address 24 bits Network 7 bits0A Local address 16 bits Network 14 bits10B Multicast address 28 bits 1110D Future use Local address 8 bits Network 21 bits110C 1260*-127* *0 and 127 are reserved

Old IP Address yielded simple decimal notation D Future use 1260*-127* B network.network.host.host C network.network.network.host A network.host.host.host

Classless internet addresses enabled by allowing variabele number of 1’s in IP Subnet Mask B / IP address Subnet mask 23 1’s in plaats van n*8

IP Routing Logic Routing error Route to default gateway Route as in the table Send directly to destination Examine Destination address DA = direct connect host specific route DA in routing table Default route Route as in the table Yes No

Gateways and Subnetworks Subnetwork C Subnetwork B Subnetwork A Gateway USER

The Internet Address Resolution Protocol (ARP) l Protocol that enables the matching of an IP address onto a MAC address. l Uses local table l Uses broadcast Ethernet cable TCPUDP IPARPICMP Ethernet

The Internet Control Message Protocol (ICMP) l Error reporting –host unreachable –time exceeded on datagram lifetime –source quench for flow control Ethernet cable TCPUDP IPARPICMP Ethernet

PC “OSI-lagen” Applicatie Poort nummer Applicatie Poort nummer Applicatie Poortnummer TCP, UDP Protocol names TCP, UDP Protocol naam TCP/IP Netwerkkaart MAC addresses TCP/IP Ethernet MAC adres NDIS Protocol ID PPP TCP/IP Seriële poort HDLC adres IP IP adres IP IP adres IP IP adres TCP/IP Seriële poort (modem, ISDN, ATM) HDLC adres 2 / 1 Laag LLC LSAP