Netwerken 6 januari 2014 David N. Jansen
Huiswerkopdracht 2 • donderdag 9 januari al inleveren!
Stal hoo lings www fdst .Wil lia 17 /OS mStalli /O n
Leerstof voor vandaag . M17_
STAL
6329
_06_
SE_C
17.Q
XD
2/28
/08
• • • •
3:13
AM
NETW
ORK ING
Page
17-1
S6 e
gs .htm .com l
CHA PTE R
begrippen: protocol en protocol-‐architectuur lagen van de Internet-‐protocol-‐architectuur 6e e TCP en UDP ditie 17 IP 17.1 T he Nee 17.2 d fo T he raP TCP roto /I col A TCP/ P Proto rchi co tectur TCP IP Layer l Archi e tectur IP an and UD s e Ope d IPv6 P ratio 17.3 TCP/ n IP A of TCP/ Sock pplic ets IP atio ns The So 17.4 Sock cket et In Linux terfac Netw e Cal Send orking ls 17.5 Rec ing Dat eiving a Sum mar Dat 17.6 y a Rec omm 17.7 ende Key d Rea Term APP ding s, Rev END and iew IX 17 Web Que A T Site stions Intr s od he Tr , and TFT uction ivial Fi Probl le P to ems Ove Packet TFTP Transf rv er P s roto Error iew of col a Synt s and D Transf er ax, Se elay s man tics, and Tim ing
17-1
• donderdag: extra hoorcollege • volgende week maandag: Frits Vaandrager geeP werkcollege
NET
WO
RK P
CHA
PTE
17.1 RO 17.2 THE N TOC 17.3 THE TCEED FO OLS 17.4 SOCK P/IP R A PR PR O 17.5 LINU ETS .... OTOC TOCO X .. L O 17.6 SUMM NETW ........ L ARC ARCH .. IT O HIT 17.7 RECO ARY .... RKING ........ ECTU ECTU .. RE .. M .. .. .. RE .... APP KEY TE MEND ........ ...... .. END ...... ...... ........ .......... ........ ED .. .. .. R IX 1 RMS, REV EADIN .......... ........ ........ .......... ........ 7A ...... .... .... IEW G .... .... THE TRIV QUES AND W ........ .......... ........ ........ .... 3! ...... .. .. EB .. IAL TIO SIT .... ........ ........ ... 6! NS FILE TRA , AND ES ...... .......... ........ ... 15! .... NSFE PRO .... .... R PR BLEM ........ ........ . 21! .. .. S OTO .. COL .......... ........ 22! 23! ...... ...... .. ...... ...... . 24! . 28 !
7e e 17-1
ditie
R
Slechte filosofie „[Er is] geen verschil in de waarheidsclaims van ... het christendom ... en de sprookjes van de gebroeders Grimm.” dr. Floris van den Berg filosoof, docent wetenschapsfilosofie en ethiek aan de UU
• Roodkapje • Er was eens • het grote bos
• Jezus • volkstelling, Quirinius • Bethlehem
Netwerken zijn belangrijk • trend naar complexe systemen (meerdere deelnemers in het netwerk voeren delen van een gemeenschappelijk algoritme uit)
• vaak: personal computer + file server • thin client-‐systemen: server voert ook een gedeelte van de berekeningen uit
Wat is een netwerk? • netwerk – verzameling zelfstandige computers verbonden door één techniek
• gedistribueerd systeem – een coherent lijkend systeem dat (seekem) uit meerdere computers bestaat
Soorten besturingssystemen • Communicaee-‐architectuur – soPware / logica die een netwerk ondersteunt – basis voor beide onderstaande besturingssystemen:
• Networked operaeng system – client/server-‐systeem – meestal centrale dataopslag en printerbeheer – toont verschillende diensten op verschillende computers
• Gedistribueerd besturingssysteem – gemeenschappelijk besturingssysteem van een netwerk – presenteert zich als één grote virtuele machine
Internet • belangrijkste „netwerk” van computers • verbindt vrijwel alle netwerken • combinaee van verschillende netwerken – verbinding: hubs, switches en routers
• weinig eisen aan netwerk, veel eisen aan communicerende parejen
Wat is een protocol? • conveneon consiseng of digital message formats and rules for exchanging those messages between compueng systems [Wikipedia] • afspraken tussen programma’s in systemen over gegevens-‐uitwisseling – syntax – semaneek – eming
Wat is een protocol-‐architectuur? eigenlijk: -‐ontwerp, -‐blauwdruk
• Stallings noemt het soms communicaee-‐architectuur
• algoritmen en soPware die communicaee in netwerk mogelijk maken
• communicaee tussen programma’s beslaat verschillende aspecten • systemen moeten meerdere taken coördineren • elk aspect in een aparte module afhandelen ! eenvoudiger te hergebruiken
Voorbeeld: bestanden versturen De afzender moet... 1. verbinding met ontvanger (laten) opbouwen 2. veiligstellen dat ontvanger gegevens kan ontvangen/bufferen 3. veiligstellen dat bestandbeheer op de ontvangende computer bestand kan opslaan 4. bestandformaten (laten) converteren
Gelaagde architectuur • voorbeeld: bestanden versturen • maakt gebruik van algemene communicaee-‐dienst Computer X
Computer Y
File transfer application
Files and file transfer commands
File transfer application
Communications service module
Communications-related messages
Communications service module
Network access module
Communications network
Network access module
Network interface logic
Network interface logic
Figure 17.1 A Simplified Architecture for File Transfer
Gelaagde architectuur • voorbeeld: filosoof A stuurt document naar filosoof B Location A I like rabbits
Location B
Message
Philosopher
3
2
1
J'aime bien les lapins 3
L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Fax #--L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Information for the remote translator
Information for the remote secretary
Translator
Secretary
L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Fax #--L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Fig. 1-14. The philosopher-translator-secretary architecture.
2
1
Refereneemodellen • OSI-‐model – mooie internaeonale standaard – pas klaar toen TCP/IP al verspreid was
• TCP/IP-‐model – gebaseerd op een snelle hack uit 1973 – geen echte standaard, maar historisch gegroeid – wordt wel gebruikt
Internet-‐lagen • Fysieke laag – verstuurt elektrische stromen / elektromagneesche golven
• Netwerk-‐access-‐laag (data-‐link-‐laag) – verstuurt segment van netwerkkaart naar een andere in hetzelfde subnet
• Internetlaag (Netwerklaag) – verstuurt pakket van IP-‐adres naar willekeurig ander IP-‐adres
• Transportlaag – verstuurt gegevensstroom van socket naar andere socket
• Applicaeelaag
Netwerk-‐access-‐laag • TCP/IP-‐model legt vrijwel niets vast • veel verschillende technieken in gebruik – Ethernet – WLAN – specialisesche netwerken voor hoge snelheden
Internet-‐laag • belangrijkste taak: routeren – elke router draait Internetlaag-‐protocol
• gebruikt protocol: IP = internet protocol – biedt aan: best-‐effort (onbetrouwbare) overdracht van pakkeoen tussen IP-‐nummers
Opbouw van internet: packet switching • telefoonnetwerk = circuit switched – vaste verbindingen
• internet = packet switched – pakkeoen worden apart verstuurd
Principes van routeren • doel: een korte/goedkope/... weg naar de bestemming vinden • router onderhoudt roueng-‐tabel – geeP aan via welk subnet welk IP-‐adres bereikt wordt – wordt met eigen protocol onderhouden
IPv4 header differeneated service headerlengte Bit:
0
4
Version
8
IHL
14 DS
ECN
20 octets
Identification Time to Live
pakkeoen moeten soms gesplitst worden TCP, UDP etc. 31 16 19 Total Length Flags
Protocol
Fragment Offset Header Checksum
Source Address Destination Address Options + Padding
(a) IPv4 Header Bit:
0
4
10
12
16
prakesch onbruikbaar 24
31
Destination Address Options + Padding
IPv6 header vervolg op (a) IPv4 Header
protocol Bit:
0 Version
10
4 DS
12
24
16
ECN
vervolg op eme to live 31
Flow Label
Payload Length
Next Header
Hop Limit
40 octets
Source Address
Destination Address
(b) IPv6 Header DS = Differentiated services field ECN = Explicit congestion notification field
Note: The 8-bit DS/ECN fields were formerly known as the Type of Service field in the IPv4
