Inleveren • Zet de studentnamen en teamnaam bovenaan het document. • Zet de naam van je begeleider (sa) bovenaan het document. • Stuur werk op naar begeleider via email en in een ‘normaal’ formaat. • Maak de procesbeschrijving toegankelijk • Zorg dat minstens de notulen van de bijeenkomsten in de procesbeschrijving staan. • Indien niet voor begin volgende week (maandag 9 uur), dan geldt dat als overschrijding van de deadline.
Bespreking Je kunt je met je team hier inschrijven om je werk te bespreken op dinsdag of donderdag tinyurl.com/b1iuwtrust
Jullie hoeven geen afkortingen te kennen
LANs, WANs en Protocollen Cowley H4, H5 en H6
Robbert Jan Beun
Waar gaat het om? Adressering – Wie communiceert met wie?
Aandacht en routering – Hoe zet je de communicatie op?
Vermijden van fouten (door ruis) – Hoe detecteer en herstel ik fouten?
Synchronisatie van de overdracht – Hebben zender en ontvanger hetzelfde ‘ritme’?
De snelheid van de overdracht – De invloed van beperkte bandbreedte en verwerkingstijd
Beveiligen – Wie mag mee communiceren en wie niet?
Open Systems Interconnect (OSI) 7-Layer Reference Model • Doel: standaard netwerkarchitectuur • Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) • Ieder van de zeven functies heeft een bepaalde netwerkfunctie
Bron
Bestemming
7: Applicatie
7: Applicatie
6: Presentatie
Applicatio 6: Presentatie
5:Applicatio Sessie
n
4: Transport
n
5: Sessie 4: Transport Internet
3: Netwerk Internet
3: Netwerk
2: Data Link
2: Data Link
1: Fysiek
1: Fysiek
Fysieke laag (1) • Fysieke representatie van enen en nullen (bijv. voltages, energiedrager, lengte van bits, …) • Controlesignalen om connectie aan en uit te zetten • Connectoren en pinnen • Bijv. EIA/TIA-232 (or RS232-C) – Spanning signaal (tussen ±15 en ±3 Volt, max. 25 volt)
Datalinklaag (2) • Afhandeling van fouten van de fysieke laag • Organisatie in frames – ACKs en NAKs
• Flow control – aanpassen bitrate afhankelijk van beschikbare bufferruimte in de ontvanger
• Bijv. High-level Data Link Control (HDLC) protocol (zie sectie 6.3)
Netwerklaag (3) • Verantwoordelijk voor routing en packets • opsplitsen van boodschap in packets • toevoegen bron- en bestemmingsadres
• Bijv.: Internet Protocol (IP) (Zie sectie 6.1)
Transportlaag (4) • Komt alleen voor op de hosts, niet de tussen devices • Schermt bovenlagen af voor netwerk • Bijv. Transport Control Protocol (TCP) (zie sectie 6.2) • Vaststellen, handhaving en beëindiging van logische verbinding tussen twee hosts. • Data is hersteld in oorspronkelijke volgorde • Foutendetectie en correctie en flow control
Sessielaag (5) • Vaststellen, handhaving en beëindiging van sessies tussen gebruikers • Inloggen en time-sharen over een netwerk • Authenticatie, etc.
Presentatielaag (6) • Data formatteren, compressie en encryptie • Presentatie van audio, video, etc.
Applicatielaag (7) • Protocollen voor op applicatieniveau verschillende doeleinden – HTTP, FTP, e-mail, nieuws, voice over IP (VoIP), remote access, …
OSI & TCP/IP Models Compared OSI Model
TCP /IP Model
Applicatie
Presentatie
Application
Applicatio
Sessie n
Transport
Transport
Netwerk Internet
Internet Internet
Data Link
Fysiek
Netwerk Toegang
Encapsulatie • Data moet ‘ingepakt’ worden voor de verzending • Toevoegen van bits voor protocol informatie • adressering, volgorde, synchronisatie, foutencontrole, …
• Ook encryptie, compressie, etc. – cfuflfojt xpseu fyqsft wfstmvjfse (?)
8 Preamble
6
6
2
46 - 1500
Destination Address
Source Address
Type
Data + Pad
Ethernet frame
4 Frame Check Sequence
identifier
header
header
trailer
Encapsulatie
Encapsulatie Source
Destination
Application
Stream of data
Application
Stream
Presentation
Stream of data
Presentation
Stream
Session
Stream of data
Session
Stream
Transport
Data Data Data
Transport
Segment
Network
Network Data Header
Network
Datagram (Packet)
Data link
Physical
Frame Trailer
Data link
Frame
10111100101011001011011100101
Physical
Bits
Frame Network Header Header
Data
Physical Network Medium
Vandaag Source
Destination
Application
Stream of data
Application
Stream
Presentation
Stream of data
Presentation
Stream
Session
Stream of data
Session
Stream
Transport
Data Data Data
Transport
Segment
Network
Network Data Header
Network
Datagram (Packet)
Data link
Physical
Frame Network Header Header
Data
Frame Trailer
10111100101011001011011100101
Physical Network Medium
Data link
Frame
Physical
Bits
Requirements Quality of Service Toepassing
Betrouwbaarheid Vertraging
Jitter
Bandbreedte
E-mail
Hoog
Laag
Laag
Laag
Bestandsover- Hoog dracht
Laag
Laag
Gemiddeld
Webtoegang
Hoog
Gemiddeld
Laag
Gemiddeld
Inloggen op afstand
Hoog
Gemiddeld
Gemiddeld
Laag
Audio on demand
Laag
Laag
Hoog
Gemiddeld
Video on demand
Laag
Laag
Hoog
Hoog
Telefoon
Laag
Hoog
Hoog
Laag
Videoconferencing
Laag
Hoog
Hoog
Hoog
uit: Tanenbaum (2005)
Vandaag 4. Local Area Networks (LAN) 5. Wide Area Networks (WAN) 6. Netwerkprotocollen
Netwerktypes en afstanden Afstand
Locaties
1m
Kamer
10 m
Kamer
100 m
Gebouw
1 km
Campus
10 km
Stad
100 km
Land
1000 km
Continent
WAN
10.000 km
Aarde
Internet
PAN
LAN MAN
Local Area Networks (LANs) Topologieën – fysiek, virtueel/logisch, bus, ster, …
Communicatiemechanismes en rollen – adressering, opzetten, beurtwisseling, synchronisatie, …
Fysieke eigenschappen – draadloos, coax, aansluitingen, spanning, …
Standaarden – Ethernet, PowerPlug, …
Quality of service – snelheid, betrouwbaarheid, privacy, kosten, …
Topologieën in LANs Fysiek en Logisch
Bus
Ring Mesh
Tree
Star
Entiteiten Rollen • Eindsystemen – Hosts, Clients, Servers, Peers – Verschillen in bijv. privileges en functie
• Tussensystemen – Hubs, switches, routers, modems – Verbindingen, schakelaars en routering
Star
Tussensystemen • Hub – Geeft signaal door aan alle andere computers in netwerk (broadcasting) – Eigenlijk een fysieke bus – OSI Layer 1
• Switch – – – –
Geeft signaal door aan specifiek adres Heeft geheugen Maakt virtuele LAN mogelijk (VLAN) OSI Layer 2
Switches Nadelen • Vertraging (latency) wegens bufferen
Verschillende modes • ‘Cut-through’: zo snel mogelijk doorsturen als adres bekend is (geen check op fouten) • ‘Store and forward’: kort opslaan en check op fouten, kan snelheid aanpassen • ‘Fragment free’: alleen de eerste 64 bytes wordt gelezen en gecheckt
Bus
Bus
• Zowel fysieke als logische topologie – koper en/of virtuele verbindingen
• Communicatiemechanisme – broadcastnetwerk – wie mag wanneer zenden? – gecentraliseerd vs. gedecentraliseerd
• Standaarden – Ethernet
Star
Virtuele Bus (VLAN) Virtuele groep hosts Switch C
Second Floor
bijv. afdelingen
Werkt met switches Router
tabellen voor groepen met adressen
First Floor
Switch B
Ground Floor
Switch A
Adressering 4 byte tag
Flexibel, veiliger en efficiënter
HR VLAN
Preamble
Destination Address
Source Address
Tag
Length/ Type
Accounts VLAN
Data
Frame Check Sequence
Ethernet • • • •
Dé netwerkstandaard voor LANs Lange historie (Hawaï, Xerox, 1973, Metcalfe & Boggs) Simpel, betrouwbaar en goedkoop Standaarden IEEE 802.3 – Institute of Electrical and Electronics Engineers – IEEE 802 staat voor LAN en MAN standaarden – .3 staat voor Ethernet
• Bitrate tot 100 Gb/s • Ethernet standaarden – Bitrate in megabits, BASE, type medium – Vb. 100BASE-T = 100 Mb/s over niet gemultiplexed kanaal en Twisted pair
Ethernet Communicatiemechanisme Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD) • Meerdere stations tegelijkertijd toegang (Multiple Acces) Werking (broadcasting) • Host die wil gaan zenden beluistert bus (Carrier Sense) • Alleen zenden indien geen activiteit • Stel twee hosts willen zenden en zien tegelijkertijd geen activiteit data collisie • Na collisie detectie • host stuurt jamming signaal • wacht een periode • verstuur data opnieuw
• Na 16 keer, melden aan layer erboven
IEEE 802.3 Frame 7 Preamble
timing info
1 Start Frame Delimiter
einde timing
6
6
2
46 - 1500
4
Destination Address
Source Address
Length/ Type
LLC Header + Data + Pad
Frame Check Sequence
MAC adres ontvanger
MAC adres zender
Layer / lengte
Data > 46 bytes < 158 bytes
MAC-adres • iedere Ethernet card heeft een uniek MAC-adres • fabrikant; unieke identifier • bijv. 00-02-44-37-60-FA
CRC code
Ethernet Ontwikkelingen • Betere adressering – van hub naar switches
• Van coax naar twisted pair en glasvezel – nu ook voor logische verbindingen
• Verandering van topologie
Star
– van fysieke bus naar logische bus
• Ook toegepast op WANs • Steeds snellere bitrate Name
100 Mbps Ethernet
Gigabit Ethernet
10-Gb E
40-Gb E
100-Gb E
Data rate
100 Mbps
1000 Mbps
10.000 Mbps
40.000 Mbps
100.000 Mbps
Ethernet in de WAN • • • •
Ethernet voor WAN links 10GBASE-ER, tot 40 Km glasvezel Data en multimedia Goedkoop
Branch A
Eth
e rn
h Et Branch B
e rn Eth
et
Branch C
et
n er
et
Carrier Ethernet Network
Et he
rn
et
Headquarters
Andere standaarden Token Ring (IEEE 802.5) -
token (bitpatroon) dat circuleert alleen toegang indien token in bezit garandeert maximale wachttijd duurder dan Ethernet
Asynchrone Transfer Mode (ATM) -
point-to-point netwerk (virtual circuit) eigenlijk WAN technologie gebruik voor multimedia vaste grootte van cellen (soort frames)
HomePlug Lans -
data via het elektriciteitsnet
Storage Area Network (SAN) • Koppeling tussen servers en opslagapparaten • Hoge bitrate • Internet Small Computer System Interface (iSCSI) – encapseld binnen IP-datagrammen LAN
Servers
IP
TCP iSCSI SCSI
DATA SAN
Tape Libraries
RAID Arrays
Grid Computing • • • •
Gedistribueerd computing Computers in samenwerkingsverband Samen krachtige supercomputer Gekoppeld voor gemeenschappelijk doel, bijv. – SETI@HOME: thuisgebruikers stellen capaciteit beschikbaar voor zoeken naar buitenaards leven – Kankeronderzoek, seismische analyse, economische voorspellingen, …
Server Cluster
Rack-mounted Server Cluster
Server
Processor Cycles Stolen from Users’ PCs
Server
Supercomputer Resource Management Station
Wide Area Networks (WANs) OSI Model Applicatie
Afstand
Locaties
1m
Kamer
10 m
Kamer
100 m
Gebouw
1 km
Campus
10 km
Stad
100 km
Land
1000 km
Continent
WAN
10.000 km
Aarde
Internet
PAN Presentatie Applicatio
LAN
Sessie n
MAN
Transport
Netwerk Internet
Data Link
Fysiek
Wide Area Networks (WANs) • Bestaat uit subnetwerken – communicatiedeel van netwerk – transmissielijnen en schakelelementen
• Point-to-point verbinding – routeringsalgoritme – dus geen broadcasting! Long Distance Carrier
Long Distance Carrier
LAN Long Distance Carrier
LAN
LAN
Grote heterogeniteit – – – – – – – – – –
grote afstanden groot aantal devices veel verschillende types devices verschillende topologieën veel verschillende paden verschillende dataformaten verschillende fysieke verbindingen verschillende bandbreedtes verschillende betrouwbaarheid regelmatig veranderingen
Wide Area Networks (WANs) Topologieën – fysiek, virtueel/logisch, bus, ster, …
Communicatiemechanismes en rollen – adressering, opzetten, beurtwisseling, synchronisatie, …
Fysieke eigenschappen – bandbreedte, multiplexing, modulatie, …
Standaarden – TCP/IP, ISDN, Frame Relay, ADSL, HDLC, …
Quality of service – snelheid, betrouwbaarheid, privacy, kosten, …
Vragen • Hoe kom ik met mijn computer op het internet? • Welke technieken worden gebruikt om een snelle en betrouwbare verbinding op te zetten • Welke criteria gelden hierbij? Modem DTE
Modem
DCE
DCE X.25 network cloud
FRAD
PVC
Frame Relay Cloud
FRAD
DTE
Twee types verbinding Connection oriented – er wordt eerst een verbinding aangelegd – alle pakketten volgen hetzelfde pad – facturering en ‘quality of service’
Telefoonnetwerk
Connectionless – pakketten kunnen verschillende wegen volgen – robuuster met datagrammen – pakketten worden verzonden met adres
Arpanet
Public Switched Telephone Network (PSTN) Openbare telefoonnetwerk • • • • •
Connection oriented Oorspronkelijk ontworpen voor spraak Groot verschil in snelheid Omzetting via modem Dikwijls internationaal digitaal, lokaal analoog
modem
Modem
Telephone line
Modem
Entiteiten router
Data terminal equipment (DTE) – router, computer, …
Data circuit terminating equipment (DCE) modem
– verbindt router met LAN-netwerk (de serviceprovider) – bijv. modem Modem DTE
Modem
DCE
DCE X.25 network cloud
DTE
modem
Routers Config file
• • • •
Schakelelementen in het netwerk Bepaling optimaal pad Firewall, etc. Config-file voor dataflow
interface Ethernet0/0 ip address 192.7.6.1/24 no shutdown interface Serial0/0/0 ip address 201.26.12.1/24 no shutdown router rip network 192.7.6.0 network 201.26.12.0
Serial Interface Ethernet Interface
Routing tabel voor Router A Bestemming
Link
Alternatieve Link
Alternatieve Link
A
-
-
-
B
1
4
2
C
2
4
1
D
4
2
1
E
4
1
2
Link 1
A
B Link 4 Link 2
Link 6 D Link 3
Link 5
C E
X.25 technologie • Eerste openbare gegevensnetwerk (jaren 70 vorige eeuw) • Connection oriented (virtueel) • Toepassing voornamelijk wide area LANs (kantoren van bedrijven) • Analoge techniek onbetrouwbaarder • Veel foutencontrole (op basis van link-by-link traag) • Eerst werd andere computer opgebeld – toekenning verbindingsnummer dat werd gebruikt in gegevensoverdrachtpaketten
Modem DTE
Modem
DCE
DCE X.25 network cloud
DTE
Frame Relay • • • • •
Gebaseerd op X.25 technologie, maar digitale techniek Data wordt eerst opgebroken in frames voor verzending Fouten op hogere lagen afgehandeld (dus niet link-by-link) Contracten op basis van bitrate en niet verbindingstijd Onder meer data link connectie identifier (DLCI) dat het virtuele circuit (het adres) aangeeft van het frame
FRAD
PVC
Frame Relay Cloud
FRAD
Integrated Services Digital Network (ISDN) • • • •
Data en spraak over telefoonnetwerk (digitaal) Biedt daarom verschillende services (integrated services) Multiplexing Basic Rate Interface (BRI) – Tegelijk bellen en internetten – 2 kanalen: B:spraak of data (2x64Kb/s) en D: signalen (16Kb/s)
• Primary Rate interface (PRI) – Tot 30 kanalen (30B+64KbD) (max. 2Mb/s)
Trunk Exchange ISDN Exchange
ISDN Router
ISDN Telephone
Ethernet
ISDN Exchange
ISDN Router
ISDN Telephone
Ethernet
Overige standaarden LAN
CSU/DSU
Leased line
Router
Leased Line
Multiplexer
– permanente verbinding – weinig vertraging, altijd beschikbaar, duur, tot 140Mb/s Telephone System
Internet
Digital Subscriber Line (DSL)
Customer Premises
– breedband via telefoonlijn (50Mb/s) – multiplexing – upload en download verschillen (A)DSL
Kabel – data via kabeltv (Ziggo: 200Mb/s) – tamelijk onbetrouwbaar
Local Exchange ADSL Modem
Splitter
Computer
DSLAM Analogue Telephone
Analogue Telephone Network
Cable Modem
Co
Cable Modem
Coax
ial C
ax
ial
able
Ca
ble
Cable Modem
Coa
ble xial Ca
re Fib
ti Op
cC
ab
le Cable Company HeadEnd
Toegang op afstand Remote node • •
Computer op afstand maakt deel uit van de LAN Dus op afstand werken alsof het een locale computer is
Remote control •
•
Alleen de controle van de PC in de LAN (muisclicks, toetsenbord), scherm veranderingen worden teruggestuurd. De remote computer doet de processing.
Via WEB browser • •
Werken via Internet en gebruik maken van webtechnologie Meestal via VPN (veiliger door encryptie, zie H8)
Cloud computing • •
gebruik wat je nodig hebt verlies van controle en betrouwbaarheid
Netwerkprotocollen (H6)
Het Internet H
J
C
A
B
Hiërarchische structuur
D
De reis van een datagram • Internet is koppeling van verschillende Source netwerken Network A • Datagram worden voortdurend omgezet Router A in geschikt frame voor ander netwerk • Bijv. verschillen in max. datalengte (MTU) Network B – Ethernet 1500 bytes – 16 Mb/s Token Ring: 19.914 bytes – Internet: 576 bytes
Network C
Header B
IP datagram fragments reassembled here.
Token Ring Ethernet
IP Datagram
IP Datagram
Destination
WAN
IP Datagram
IP Datagram
Header C
Source
IP Datagram
IP Datagram
Destination
Fragmentation here
Ethernet
Header A
Router B
fragmentatie en reassemble Fragmentation here
IP Datagram
Grote heterogeniteit – – – – – – – – – –
grote afstanden groot aantal devices veel verschillende types devices verschillende topologieën veel verschillende paden verschillende dataformaten verschillende fysieke verbindingen verschillende bandbreedtes verschillende betrouwbaarheid regelmatig veranderingen
Ontwerprequirements • • • • • • • • • •
Zorg dat het werkt Houdt het simpel Maak heldere keuzes Maak zo veel mogelijk gebruik van modules (lagen) Denk na over schaalbaarheid Anticipeer op heterogeniteit Voorkom statische opties en parameters Het hoeft niet perfect te zijn Streng bij verzenden, tolerant bij ontvangen Balans kosten en performance
Het Internet en Transportprotocol (TCP/IP) IP • • • • •
afleveren van packets aan bestemming routing (kent topologie subnetwerk) OSI Layer 3 IPv4 en IPv6 logisch i.p.v. fysiek
TCP • verantwoordelijk voor betrouwbare en accurate dataverzending • OSI Layer 4 • volgordenummers en ACKs
IP-adressen • Een host heeft één link met het netwerk • Een router heeft tenminste twee links (in en uit) • De overgang tussen router/host met netwerk noemt men de interface • IP eist dat elke interface een uniek adres heeft • De router die het netwerk verbindt kent de interne adressen! 194.216.4.2
194.216.4.3
194.216.4.4
LAN A Network 194.216.4.0
194.216.4.5
194.216.4.6 194.216.4.1
194.216.5.1 194.216.5.2
194.216.5.3
Internet Router 194.216.5.4
LAN B Network 194.216.5.0
194.216.5.5
194.216.5.6
IP-adressen • Ethernet: MAC adres • bedrijf en identifier: bijv. 00-02-44-37-60-FA • 48 bits (in principe > 10 14 apparaten) • vlak (dus geen hiërarchie)
• IP-adres • netwerkdeel en hostdeel: bijv. 192.168.1.33 • 32 bit binair getal (in principe > 4 miljard adressen) • hiërarchisch: adresklasses Class A
Network
Host
8 Class B
24 bits
Network
Network
16 bits Class C
Host
Host
Network Network 24 bits
Host
Host 16 bits
Network
Host 8
Toekenning van IP Adressen • Naast MAC adres ook IP adres • Statische toekenning – administrator – kleine netwerken
• Dynamische toekenning – bijv. Dynamic host configuration protocol (DHCP) DHCP client PCs request IP addresses
DHCP server listens for requests & assigns IP addresses
DHCP Server
IP Address Database
DHCP Client PC
DHCP Client PC
DHCP Client PC
DHCP Client PC
arp -a
Vertaling van de adressen Address Resolution Protocol (ARP) • Iedere computer kent zijn eigen IP en MAC adres • Bijhouden van ARP-tabel • Opbouwen tabel Internet Address – Eerst eigen Ethernet segment bekijken – ARP request – Opslaan in RAM Mijn IP-adres is 192.168.0.1 Mijn hardware adres is 00-e0-7d-87-c5-c7 Wie heeft adres 192.168.0.3?
ARP Request Packet
Physical Address
192.168.0.1
00-e0-7d-87-c5-c7
192.168.0.6
00-06-5b-f1-c6-7e
192.168.0.7
00-02-44-37-60-fa
Mijn IP-adres is 192.168.0.3 Mijn hardware adres is 01-ff-6e-a4-c5-7c
Het tekort aan IP-adressen • Ieder device moet unieke identifier hebben • Veel verspilling van adressen • Voorlopige oplossingen – Privé IP adres (binnen subnetwerken) – Network Address Translation (NAT): van intern naar extern adres – Subnetting Class First Address Internet
82.37.66.145
This address can be seen on the Internet.
192.168.0.2
192.168.0.3
NAT Router 192.168.0.1
Last Address
A
10.0.0.0
10. 255. 255. 255
B
172.16.0.0
172.31. 255. 255
C
192.168.0.0
192.168.255. 255
Prive IP adres NAT 192.168.0.4
192.168.0.5
Subnetting Hiërarchische opsplitsing in subnetten met IP die verbonden zijn door routers Functie: – Koppeling van verschillende datalinkprotocollen (bijv. Ethernet en Token ring) – Beveiliging (hosts op ander subnet alleen via router bereikbaar) – Bandbreedte: In Ethernet broadcasting geeft veel dataverkeer (Routers minimaliseren nu dataverkeer en sturen niet meer naar ieder device de data, maar naar een subnet)
Subnetting • Als een router een datagram ontvangt bepaalt hij tot welk netwerk het behoort • M.b.v. subnetmasker wordt bepaald welk gedeelte host en welk gedeelte netwerk is van een IP-adres • Dit gebeurt m.b.v. subnetmasker • Een subnetmasker heeft gelijk aantal bits als IP-adres • Subnetmasker en IP adres worden met elkaar vermenigvuldigd (logische AND) Router kent nu IP netwerk Er zijn subnetmasks voor de drie klasses IP-adressen
Bewerking op enen en nullen (tweetallig/binair stelsel) • OR, XOR, AND, NAND, optellen, vermenigvuldigen, aftrekken, delen • zie ook Wikipedia ‘Binair’ • Hier AND (binair vermenigvuldigen): 0 AND 0 = 0 0 AND 1 = 0 1 AND 0 = 0 1 AND 1 = 1
0x0=0 0x1=0 1x0=0 1x1=1
Subnet masking Address: 11000000.10101000.00000000.00000001 Subnet Mask C: 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0) Result: 11000000.10101000.00000000.00000000
Class C Network: Subnet Mask 255.255.255.128
Class
Subnet Mask
A
255. 0. 0. 0
(/8)
B
255. 255. 0. 0
(/16)
C
255. 255. 255. 0
(/24)
Network
Host Number
Variable-Length Subnet Masking en CIDR hoeft niet
IPv6 Addressing • • • • • • • •
Volgende generatie IP-adressen 128-bit adressering i.p.v. 32-bit adressering 2128 = 3.4 x 1038 Iedereen heeft een miljoen adressen ter beschikking Geen trucs meer voor adressering zoals NATs, submasking, … Geen adresklasses meer Onderscheid prefix (netwerk) en suffix (host) variabel Hexadecimale notatie met dubbele punt (colon hex) – 0ADC:8564:FFFF:0000:0000:1380:8E01:FFFF
• Zie verder Cowley 6.1.7.2 en Appendix A
Van IPv4 naar IPv6 twee manieren • Dual stacking: beide protocollen werken tegelijkertijd IPv4/IPv6
IPv4/IPv6 IPv4/IPv6 Router
IPv4/IPv6 Router = IPv6 Packet = IPv4 Packet
• Tunneling: encapsulate IPv6 in IPv4 – gedoe, probeer te vermijden IPv4 Router
IPv4 Router IPv4
IPv4 IPv6 Packets Encapsulated in IPv4 Packets
= IPv6 Packet = IPv4 Packet
IPv6
IPv6 Tunnelling Router
Tunnelling Router
Transmission Control Protocol (TCP) • Verantwoordelijk voor betrouwbare en accurate dataverzending – Contact tussen machines maken, onderhouden en afbreken – Flow control (zender en ontvanger in sync) – Datasegmentatie
• OSI Layer 4 (transport) bovenop IP • Volgorde nummers en ACKs
Vaststellen van verbinding Three-Way Handshake
Host X Send SYN (seq = a)
Host Y Receive SYN (seq = a) Send SYN, ACK (seq = b, ack = a + 1)
Receive SYN (seq = b, ack = a + 1) Send ACK (ack = b + 1)
Receive ACK (ack = b + 1)
Opheffen van verbinding Four-way Teardown
Host X
Host Y
Send FIN = Yes
Close
“Close”
ACK FIN = Yes Close ACK
“Close” Timer
Release state information
Windowing Sender
Receiver
Send Byte1 Receive Byte 1 Send ACK 2 Receive ACK 2 Send Byte2 Receive Byte 2 Send ACK 3 Receive ACK 3
TCP Sliding Window Sender
• Window dynamisch • Afhankelijk van buffergrootte • Advertising window
Receiver Advertise window size 250 bytes
Send bytes 1-100 Send bytes 101-200 Send bytes 201-250
ACK up to 100 bytes; window size =150 bytes ACK up to 200 bytes; window size = 50 bytes ACK up to 250 bytes; window size = 0 bytes
Receive ACK for 100 bytes Receive ACK for 200 bytes Receive ACK for 250 bytes
Application deals with 200 bytes ACK up to 250 bytes; window size = 200 bytes
Send bytes 251-350 Send bytes 351-450 ACK up to 350 bytes; window size = 100 bytes ACK up to 450 bytes; window size = 0 bytes Receive ACK for 350 bytes Receive ACK for 450 bytes
Receive ACK for 450 bytes
Application deals with 100 bytes ACK up to 450 bytes; window size = 100 bytes
Routing Protocols • Automatisch vaststellen van routing tabellen • Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path first (OSPF) • Routers leren over routes – converging: routers hebben dezelfde kennis over routes
• Distance vector – hop count om afstand te meten tussen netwerk devices – voortdurend verzending van routing tables
• Link state – iedere router heeft een schema van de topologie – Link State Advertisements (LSAs) alleen bij veranderingen – toepassing van shortest path first (SPF) algoritme
Hops
A
B
Hop Hop
D
Hop
C E
Exchange of Routing Tables X
Z
Y
