tcp/ip networks (2)
DESCRIPTION
TCP/IP Networks (2). Εισαγωγή. Τα πρωτόκολλα TCP/IP είναι de-facto standards μετάδοσης δεδομένων Επιτρέπουν τη συνεργασία μεταξύ υπολογιστών σε διασυνδεδεμένα δίκτυα και την από κοινού χρήση πόρων Αποτελούν τα πρωτόκολλα μετάδοσης δεδομένων στο Internet - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/1.jpg)
TCP/IP Networks (2)
![Page 2: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/2.jpg)
Εισαγωγή
• Τα πρωτόκολλα TCP/IP είναι de-facto standards μετάδοσης δεδομένων
• Επιτρέπουν τη συνεργασία μεταξύ υπολογιστών σε διασυνδεδεμένα δίκτυα και την από κοινού χρήση πόρων
• Αποτελούν τα πρωτόκολλα μετάδοσης δεδομένων στο Internet
• Αναπτύχθηκαν από ομάδα ερευνητών γύρω από το ARPAnet
![Page 3: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/3.jpg)
Γενική περιγραφή
Εφαρμογής Εφαρμογές
Παρουσίασης FTP, SNMP
Συνόδου SMTP TFTP
Μεταφοράς TCP UDP
Δικτύου IP
Διασύνδεσηςδεδομένων
Ethernet, Token ring,FDDI
Φυσικό ...
ARPRARP
![Page 4: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/4.jpg)
Διευθυνσιοδότηση στο Internet
• To Internet αποτελεί ένα μεγάλο σύνολο από διασυνδεδεμένα ανεξάρτητα δίκτυα μέσω απλών μεταγωγέων πακέτου (routers)
• Ο χρήστης μπορεί να έχει πρόσβαση σε πόρους σε οποιοδήποτε από αυτά τα δίκτυα
• Τα IP datagrams διασχίζουν πλήθος δικτύων για να φτάσουν στο δίκτυο προορισμό με διαφανή τρόπο για το χρήστη
![Page 5: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/5.jpg)
Διευθυνσιοδότηση στο Internet (2)
• Το μόνο που πρέπει να γνωρίζει ο χρήστης είναι το “IP Address” του άλλου συστήματος (λογική διεύθυνση)
• IP Address: 147.102.13.10
• 32 bit number, γράφεται ως 4 decimals (ένα για κάθε 8 bit)
• Το IP Address περιέχει πληροφορίες όπως: 147.102 (δίκτυο), 147.102.13 (υποδίκτυο), το τελευταίο 10 ο σταθμός εργασίας
![Page 6: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/6.jpg)
Διευθυνσιοδότηση στο Internet (3)
• 147.102.13.10, dolly.netmode.ntua.gr
• 3 κλάσεις IP Addresses, A, B & C Class
• Διεύθυνση δικτύου: 147.102.0.0
• Broadcast address: 147.102.13.255
• Loopback address: 127.0.0.1, 127.0.0.0
![Page 7: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/7.jpg)
1 8 16 24 32
0| netid hostid = Class A (0~127)
1|0| netid Hostid = Class B (128~191)
1|1|0| netid Hostid = Class C (192~223)
1|1|1|0| multicast
1|1|1|1|1| reserved
![Page 8: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/8.jpg)
Διευθυνσιοδότηση στο Internet (4)
ΑΣΚΗΣΕΙΣ
• Σε τι κλάση δικτύου IP είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής: anser.bbnplanet.net (4.1.1.2)
• Σε τι κλάση δικτύου IP είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής: solon.elot.gr (193.218.124.12)
• Τι κλάσεις δικτύων IP χρειάζεται ένας διαχειριστής για να φιλοξενήσει 534 υπολογιστές
![Page 9: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/9.jpg)
Χωρισμός σε υποδίκτυα (subnets)• Λόγοι: μείωση φορτίου σε σημεία συμφόρησης,
ασφάλεια, διαφορετικά μέσα μετάδοσης (Ethernet, Token ring, FDDI)
• <IP Address> = <netid><subnetid><hostid>
• Subnet mask: 32-bit number με 1 για το netid & subnetid, και 0 για hostid
• Οι δρομολογητές εκτός δικτύου γνωρίζουν μια διαδρομή, ενώ μέσα στο δίκτυο υπάρχουν πολλές διαδρομές για κάθε υποδίκτυο
hostid
![Page 10: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/11.jpg)
Χωρισμός σε υποδίκτυα (2)
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ
• 147.102, subnetid=4bit, 14 υποδίκτυα x 4094 κόμβους, subnet-mask=255.255.240.0
• 147.102, subnetid=8bit, 254 υποδίκτυα x 254 κόμβους , subnet-mask=255.255.255.0
• 193.218.124, subnetid=3bit, 6 υποδίκτυα x 30 κόμβους, subnet-mask=255.255.255.224
• Κόστος: 180 κόμβοι αντί 254 στην τελευταία περίπτωση
![Page 12: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/12.jpg)
Χωρισμός σε υποδίκτυα (3)
ΑΣΚΗΣΗ
• 193.218.124, subnetid=3bit, 6 υποδίκτυα x 30 κόμβους, subnet-mask=255.255.255.224, ποιές είναι οι IP διευθύνσεις των IP υποδικτύων;
• 193.218.124, subnetid=4bit, πόσα υποδίκτυα x πόσους κόμβους;
![Page 13: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/13.jpg)
Καθορισμός IP διευθύνσεων
• (Internet) Αίτηση για επίσημη IP διεύθυνση στο RIPE (Registree IP European) ή τον τοπικό πληρεξούσιο (για την απόκτηση διεύθυνσης δικτύου)
• (Όχι-Internet) Οι χρηστές καθορίζουν μόνοι τους τη διεύθυνση (μοναδική διεύθυνση σε κάθε κόμβο)
![Page 14: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/14.jpg)
Domain names
• Το FORTHNET συμβουλεύει για registration κάτω από τα ακόλουθα domains: – COM.GR: if you are a company – EDU.GR: if you are an educational
institute/organisation – NET.GR: if you are an Internet/Network Service
Provider – ORG.GR: if you are an organisation (in general)
![Page 15: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/15.jpg)
Προβλήματα IP διευθύνσεων
• Κωδικοποιούν όχι υπολογιστή αλλά σύνδεση σε ένα δίκτυο– Ένας δρομολογητής που συνδέει ν δίκτυα έχει ν IP
διευθύνσεις– Ένας φορητός υπολογιστής έχει διαφορετικό IP
address σε κάθε δίκτυο που συνδέεται
• Όχι δυνατότητες ανάπτυξης του δικτύου
• Πεπερασμένο σύνολο
![Page 16: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/16.jpg)
Πρωτόκολλο ICMP
• Internet Control Message Protocol (ICMP)
• Μηνύματα για δυσλειτουργίες και λειτουργίες ελέγχου του δικτύου– αναφορά σφαλμάτων– δοκιμή δυνατότητας πρόσβασης σε κόμβο– έλεγχος συμφόρησης– ειδοποίηση αλλαγής διαδρομής– μέτρηση επιδόσεων– διευθυνσιοδότηση υποδικτύων
![Page 17: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/17.jpg)
~> pi ng - s ni c. f unet . fiPI NG ni c. f unet . fi : 56 dat a byt es64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=2. t i me=455. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=4. t i me=466. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=5. t i me=439. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=6. t i me=394. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=7. t i me=422. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=8. t i me=449. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=10. t i me=378. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=11. t i me=448. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=12. t i me=446. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=13. t i me=433. ms64 byt es f r om ni c. f unet . fi ( 128. 214. 248. 6) : i cmp_seq=14. t i me=454. msC
- - - - ni c. f unet . fi PI NG St at i st i cs- - - -15 packet s t r ansmi t t ed, 11 packet s r ecei ved, 26% packet l ossr ound- t r i p ( ms) mi n/ avg/ max = 378/ 434/ 466
![Page 18: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/18.jpg)
Πρωτόκολλο IP
• Connectionless technology: Η πληροφορία μεταφέρεται σε μια σειρά από IP datagrams που στέλνονται ανεξάρτητα και χωρίς αξιοπιστία
• Ανεξάρτητα: κάθε ένα μεταφέρει διευθύνσεις πηγής, προορισμού, κλπ.
• Χωρίς αξιοπιστία: ένα IP datagram μπορεί να χαθεί, να διπλασιαστεί (αν καθυστερήσει και επαναμεταδοθεί), κλπ.
![Page 19: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/19.jpg)
Address Resolution Protocol (ARP)
• Διατηρεί τοπικό πίνακα δρομολόγησης με αντιστοιχίες μεταξύ IP διευθύνσεων και φυσικών διευθύνσεων
• Αν η IP διεύθυνση προορισμού υπάρχει στο πίνακα, το ζευγάρι των διευθύνσεων χρησιμοποιείται για την αποστολή των δεδομένων
• Αν η IP διεύθυνση προορισμού δεν υπάρχει στο πίνακα, το ARP την ανακαλύπτει με κατάλληλα μηνύματα
![Page 20: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/20.jpg)
ARP (2)~> arp -a
Net to Media Table
Device IP Address Mask Flags Phys Addr
------ -------------------- --------------- ----- ---------------
le0 irina.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 08:00:20:79:bc:8c
le0 dolly.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 08:00:20:7c:79:16
le0 aris.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 00:00:c0:54:50:d3
le0 router.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 08:00:8f:10:c8:b8
le0 eleni.netmode.ece.ntua.gr 255.255.255.255 SP 08:00:20:22:1b:da
![Page 21: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/21.jpg)
Δρομολόγηση
• Άμεση δρομολόγηση (direct)– Κόμβος στέλνει IP datagrams σε κόμβο του ίδιου υπο-
δικτύου
• Έμμεση δρομολόγηση (indirect)– Κόμβος στέλνει IP datagrams σε κόμβο του ίδιου
δικτύου, χρησιμοποιώντας δρομολογητές (routers)– Ο κόμβος πρέπει να γνωρίζει τη διεύθυνση του
δρομολογητή– Ο δρομολογητής πρέπει να γνωρίζει τη διαδρομή
(επόμενος δρομολογητής) προς το προορισμό
![Page 22: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/22.jpg)
• Πίνακας δρομολόγησης (routing table)
• Εγγραφές του τύπου (N, R)– N: Δίκτυο προορισμού– R: Επόμενος δρομολογητής
• Default route: 0.0.0.0
• Πίνακας δρομολόγησης σε HostRouting Table: Destination Gateway Flags Ref Use Interface-------------------- -------------------- ----- ----- ------
---------localhost localhost UH 0 4 lo0net.netmode.ece.ntua.gr eleni.netmode.ece.ntua.gr U 3 347 le0default router.netmode.ece.ntua.gr UG 0 887
Δρομολόγηση (2)
![Page 23: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/23.jpg)
Λειτουργίες κατακερματισμού και επανασύνδεσης
• Fragmentation & re-assembly: προκειμένου IP datagrams να περάσουν από υποδίκτυα που υποστηρίζουν διαφορετικού μεγέθους πεδίο δεδομένων
![Page 24: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/24.jpg)
Πρωτόκολλο TCP
• Αξιόπιστη υπηρεσία μεταφοράς με σύνδεση
• Χρήσιμη για εφαρμογές που μετακινούν μεγάλες ποσότητες φορτίου
• TCP ports (16 bits)
• Sequence number
• TCP segments
• TCP doesn’t number the datagrams but octets
• Checksum
![Page 25: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/25.jpg)
Πρωτόκολλο TCP (2)
• Acknowledgement number (=1500, όλα τα δεδομένα μέχρι και το 1500 octet έχουν ληφθεί)
• Sliding Window
![Page 26: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/26.jpg)
Sockets & Application layer
• Αν κάποιος θέλει να στείλει ένα αρχείο στον υπολογιστή 128.6.4.7 πρέπει να δείξει ότι θέλει να μιλήσει με τον ftp server
• Αυτό επιτυγχάνεται με τα sockets
• Ο client χρησιμοποιεί κάποιο τυχαίο TCP portInternet addresses TCP ports
connection1 147.20.12.1, 123.1.43.1 1234, 21
connection1 147.20.12.1, 123.1.43.1 4321, 21
![Page 27: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/27.jpg)
Πρωτόκολλο UDP
• Μη αξιόπιστη υπηρεσία μεταφοράς χωρίς σύνδεση
• Χρήσιμη για τη μεταφορά μηνυμάτων
• UDP ports (16 bits)
• UDP datagrams
![Page 28: TCP/IP Networks (2)](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062314/568148ba550346895db5d689/html5/thumbnails/28.jpg)
Υπηρεσίες TCP/IP
• Remote Login
• Network File Systems
• Remote Printing
• Remote execution
• Name Servers
• FTP
• World Wide Web