Datacommunicatie en Netwerken Les 4: the big picture

Presentatie over: "Datacommunicatie en Netwerken Les 4: the big picture"— Transcript van de presentatie:

1 Datacommunicatie en Netwerken Les 4: the big picture

2 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
Overzicht Les 1: Netwerken in vogelvlucht Les 2: De taal van het Internet: TCP/IP Les 3: Let’s get physical: de link- en fysieke laag Les 4: The big picture: hoe past het allemaal in elkaar? 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

3 Downloaden en uitpakken!
17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

4 De Internet Protocol Stack
Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek Protocols ter ondersteuning van toepassingen bv. het Web (HTTP), (POP3 en SMTP), ... Een betrouwbare verbinding aanbieden tussen toepassingen Het zo goed mogelijk vervoeren van pakketjes van de ene host naar de andere Het vervoeren van informatie tussen direct verbonden apparaten op een gedeeld medium De fysieke eigenschappen van het medium en hoe er bits mee worden verzonden 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

5 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
HTTP GET /~mivdnber/ HTTP/1.1 Host: studwww.ugent.be HTTP/ OK <pagina> studwww.ugent.be studwww.ugent.be? Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek DNS-server 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

6 Hoe verbindt de webbrowser met de webserver?
Applicatielaag GET /~mivdnber/ HTTP/1.1 Host: studwww.ugent.be ? HTTP/ OK <pagina> 9812 80 Transportlaag 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

7 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
De transportlaag: TCP A B A B 1 SYN 2 SYN ACK Verbindingsfase 3 ACK ACK 2 1 ACK 3 ACK 4 ACK 2 ... 2 Transportfase Seq: 1 Bronpoort: 3480 Best.-poort: 80 ACK 3 3 ACK 4 De variant hoef je niet te kennen GET / HTTP/1.1 Host: FIN FIN ACK Afsluitfase ACK 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

8 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
Oefening Teken het TCP-schema voor een HTTP-aanvraag en het antwoord, rekening houdend met de volgende parameters: Een pakketje is 5ms onderweg van host naar host De aanvraag past in één pakketje Het antwoord past in vier pakketjes De hosts kunnen elke milliseconde een pakketje versturen Voor elk toegekomen pakketje wordt een ACK verstuurd Voor elke host mogen er vier pakketjes tegelijk onderweg zijn De retransmissietimeout bedraagt 20ms Het tweede pakketje van het antwoord gaat verloren Duid de verschillende fases van een TCP-verbinding aan. Na hoeveel tijd heeft de webbrowser de hele webpagina ontvangen? 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

9 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
Oplossing SYN A B SYN ACK ACK 100 ACK 100 1 2 ACK 2 3 4 ACK 2 ACK 2 2 ACK 5 2 Deze oefening was duidelijk te moeilijk: het is voldoende als je de basis van TCP kent! (zie les 2) 55ms ACK 5 FIN FIN ACK ACK 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

10 Hoe geraken de pakketjes van A naar B?
Applicatielaag ? GET /~mivdnber/ HTTP/1.1 Host: studwww.ugent.be ? HTTP/ OK <pagina> Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek 9812 80 Transportlaag ? Netwerklaag 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

11 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
IP-adressen A B Hoeveel bits? Hoeveel mogelijke adressen? 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

12 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
IP-adressen /24 Adres: Subnet mask: FF.FF.FF.00 Netwerk IP? A IP: Mask: Netw IP: netwerk host /24 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

13 IP-adressen: oefeningen
Geef het netwerkadres van de volgende IP-hostadressen. Bepaal het aantal mogelijke hosts op het netwerk en reken uit hoeveel netwerken er van die grootte bestaan: IP , mask FF.FF.FF.00 IP , mask FF.FF.FF.80 IP , mask FF.FF.FE.00 Welk van deze netwerken bevatten het adres ? Wat is het meest precieze adres? /16 /0 /23 /24 /23 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

14 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
De subnetwerken Y /24 /24 /24 A X B Z /24 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

15 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
IP-routering Bron: Best: Ligt het bestemmingsadres binnen hetzelfde subnetwerk? Stuur dan pakket rechtstreeks naar bestemming vb ligt in /24  en in zelfde subnet vb ligt niet in /24  en niet in zelfde subnet Ligt het niet in zelfde subnet? Zoek dan best passende match in routeringstabel Bestemming Volgende hop /0 /24  bestemming ligt in netwerk  bestemming ligt in netwerk, netwerk is kleiner 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

16 IP-routering: oefening
internet Bepaal de route van naar Bepaal de route van naar A .20 .1 /24 .2 B C F /24 .1 .1 .2 .2 /24 .2 .1 /24 /24 .1 /24 .2 .2 D E .1 .10 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

17 Hoe springen we van apparaat naar apparaat?
Applicatielaag GET /~mivdnber/ HTTP/1.1 Host: studwww.ugent.be ? ? HTTP/ OK <pagina> 9812 80 Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek Transportlaag ? Netwerklaag ? ? ? ? Linklaag ? Fysieke laag 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

18 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
Mogelijke media Kabel Draadloos Twisted pair Coax Fiber 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

19 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
Bits over een kabel Voltage 1 1 1 5V Tijd Bittijd Bitrate = 1/ Bittijd Waarom moet de bitrate voor alle aangesloten apparaten dezelfde zijn? 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

20 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
EMI Elektromagnetische Interferentie = storing Analoog Digitaal Oorzaken? Slechte kabels, slordige draadloze apparatuur, atmosferische effecten, de Big Bang, ... 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

21 Mogelijke oplossingen
Foutdetectie klassieke ASCII: 7 bits + 1 pariteitsbit K: L: Welke woorden zijn correct ontvangen als de laatste bit een pariteitsbit is? MAC-adres 32 Bit foutdetectie IP-pakket Foutcorrectie 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

22 De kabel van de toekomst!
Wavelength Division Multiple Access Coax / Twisted Pair: max 1 Gbit/s Optical Fiber: max 70 Tbit/s 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?

23 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?
Snelheden! Hoe lang duurt het om een frame van 100Kbit van A naar B te verzenden? Snelheid van het licht: c = km/s km fiber, 10Gbit/s 100 m coax, 1 Mbit/s 500 m twisted pair, 10 Mbit/s 100 Kbit / 1 Mbit/s = 100ms 100m / c is verwaarloosbaar Samen: 100ms + 33ms + 10ms = 143ms 100 Kbit / 10 Gbit/s is verwaarloosbaar 10.000km / c = 33ms 100 Kbit / 10 Mbit/s = 10ms 500m / c is verwaarloosbaar 17/12/2012 Datacommunicatie en Netwerken hoe past alles in elkaar?