Inleiding Telematica 18-4-2006 Prof. Dr. R.J. Meijer.

Presentatie over: "Inleiding Telematica 18-4-2006 Prof. Dr. R.J. Meijer."— Transcript van de presentatie:

1 Inleiding Telematica 18-4-2006 Prof. Dr. R.J. Meijer

2 Organisatorisch l Sheetsop site –www.science.uva.nl/~rmeijerwww.science.uva.nl/~rmeijer l 0653720517 l rmeijer@science.uva.nl rmeijer@science.uva.nl

3 College 2, 11 feb 2004 Inleiding Herhaling college 2, osi, laag 2 3-3.14, 3.2-3.2.1 3.6Geen details. Weten wat HDLC en PPP is, bekijk de frames 4.3-4.3.3, 4.3.9, 4.3.10,4.7.5Weten wat Ethernet LLC, MAC, ethernet frames zijn, botsingen. Hub bridges switches, repeaters 5 -5.1.5 5.6-blz440

4 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

5 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

6 GSM bits, pakketjes en frames 01234567891011CTL131415161718192021222324 01234567 148 bit data frame sent in 547 micro seconds Voice/data bit 000informationsyncinformation000 3531265331 Bits 8.25 bit (30 micro seconds) guard time 1250 bit TDM frame sent in 4.614 micro seconds 0 Reserved for future use 1250 bit TDM frame sent in 4.614 micro seconds3250 bit multi frame sent in 120 ms. … there is also a 51 slot multi frame for control purposes

7 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

8 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 01111110 8 bits bestemming 8 bits controle >= 0 bits data 16 bits CRC information 8 bits 01111110 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

9 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

10 Verschil tussen DIX en 802.3 Ethernet Datalinklaag LLC IEEE 802.2: logical link control Ethernet MAC IEEE 802.3 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

11 Ethernet IEEE 802.3 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 802.3 medium access control Services Besturing

12 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 46-1500 bytes data 4 bytes CRC l Preambule * bytes met 10101010 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 802.3 LLC

13 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

14 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.

15 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

16 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

17 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

18 Het Internet Protocol (IP) 1 4 3 2 Ethernet cable TCPUDP IPARPICMP Ethernet l Connectionless l “Unreliable, best- effort, datagram-type”

19 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)

20 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 11110 Local address 8 bits Network 21 bits110C

21 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 11110 Local address 8 bits Network 21 bits110C 1260*-127* 16777124 16384128-191 65534 2097152192-223 254 224-254 *0 and 127 are reserved

22 Old IP Address yielded simple decimal notation D Future use 1260*-127* 16777124 16384128-191 65534 2097152192-223 254 224-254 B network.network.host.host C network.network.network.host A network.host.host.host

23 Classless internet addresses enabled by allowing variabele number of 1’s in IP Subnet Mask 16384128-191 65534 B 139.63.64.22/23 10001011 00111111 01000000 00010110 13963 6422 11111111 11111111 11111110 00000000 255 2540 IP address Subnet mask 23 1’s in plaats van n*8

24 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

25 Gateways and Subnetworks Subnetwork C Subnetwork B Subnetwork A Gateway USER

26 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 4 3 2 Ethernet cable TCPUDP IPARPICMP Ethernet

27 The Internet Control Message Protocol (ICMP) l Error reporting –host unreachable –time exceeded on datagram lifetime –source quench for flow control 4 3 2 Ethernet cable TCPUDP IPARPICMP Ethernet

28 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 4 3 2 TCP/IP Seriële poort (modem, ISDN, ATM) HDLC adres 2 / 1 Laag LLC LSAP