Från användare till användare. (Maria Kihl)

Transkript

1 Kapitel 6, 7, o 8: Vägval Från användare till användare Jens A Andersson (Maria Kihl)

2 Att skicka k data över flera länkar All data som skickas mellan två slutnoder kommer att passera flera vägväljare och länkar på vägen. 2

3 Nätprotokoll sändare mottagare applikation applikation nät nätprotokoll vägväljare nät nätprotokoll nät länk länk länk fysisk länk fysisk länk fysisk länk 3

4 ARP (1) 4

5 ARP (2) 5

6 Transportprotokoll applikation transport nät länk fysisk länk applikationsprotokoll atio oto o transportprotokoll applikation transport nät länk fysisk länk 6

7 Hur väljs en väg för paketen? I stora datanät finns det oftast flera möjliga vägar för ett paket. 7

8 Vägvalsalgoritmer l Vägväljarna använder en vägvalsalgoritm för att hitta en väg genom nätet. Syftet med vägvalsalgoritmen g är att hitta den bästa möjliga vägen genom nätet för varje sändar- mottagarpar. Vägvalsalgoritmen måste också klara av förändringar i nätet. 8

9 Nätgraf I vägvalsalgoritmerna används en nätgraf som består av noder och länkar. A B C D E 9

10 Nätgraf forts. Varje länk i grafen har en kostnad som anger hur dyrt det är att skicka k ett paket över länken. A 2 B 3 C 1 D E 1 10

11 Länkkostnad Länkkostnaden kan bero på flera saker: Kapacitet Belastning Sträcka Utbredningsmedium Osv... 11

12 Least-hop path Least-hop path fungerar bäst om alla länkar har samma kostnad. Den väg som innehåller minst antal steg är bäst. A B C D E 12

13 Least-cost path I Least-cost path väljs de vägar ut som kostar minst. A 2 B 3 C 1 D E 1 13

14 Flooding I Flooding skickas ett inkommande paket ut på samtliga länkar. En hop-count används för att inte skapa loopar. B 14

15 Protokoll llifl flera skikt Genom att använda flera protokoll som har sina specifika uppgifter kan dataöverföringen bli enklare och mer flexibel. Det blir lättare att utveckla nya applikationer och protokoll eftersom de inte behöver kunna allt. 15

16 OSI-modellen (1) I mitten på 70-talet startade ISO ett projekt för att standardisera di datorprotokollen presenterades Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model. OSI-modellen dll är modell dll(framework) k)för hur datorprotokoll skall utvecklas. 16

17 OSI-modellen (2) OSI-modellen innehåller 7 skikt el. nivåer (layers). Applikation 7 Presentation ti 6 Session 5 Transport 4 Nät 3 Länk 2 Fysisk 1 17

18 Protokollstack k i OSI-modellen (1) Sändare Applikation Data Protokoll Mottagare Applikation Presentation Presentation Session Session Transport Transport Nät Länk Fysisk Brygga,Switch Länk Fysisk Fysisk Nät Länk Fysisk 18

19 Switchar används inom ett nät 19

20 Protokollstack k i OSI-modellen (2) Sändare Applikation Data Protokoll Mottagare Applikation Presentation Presentation Session Session Transport Router Transport Nät Nät Nät Länk Länk Länk Länk Fysisk Fysisk Fysisk Fysisk 20

21 Routers används mellan nät med samma nätprotokoll. IP-nät IP-nät 21

22 Protokollstack k i OSI-modellen (3) Sändare Data Gateway Mottagare Applikation Applikation Applikation Presentation P. P. Presentation Session S. S. Session Transport T. T. Transport Nät Nät Nät Nät Länk Länk Länk Länk Fysisk Fysisk Fysisk Fysisk 22

23 Gateways används mellan nät med olika applikationsprotokoll i k ll IP-nät Telenätet 23

24 Internets protokollstack k Internet har endast 3 skikt i sin protokollstack. Applikation HTTP, FTP, SMTP etc. DNS Transport Nät TCP IP UDP ICMP ARP Länk Ethernet, PPP, ATM etc. 24

25 Jämförelse med OSI-modellen OSI-modellen Applikation Presentation Session Transport Nät Länk Fysisk TCP/IP-modellen Applikation Transport Nät IP-bärande nät 25

26 Vad händer med informationen? i Antag att ett användarapplikation har ett meddelande den vill sända till en annan n användare. Vad händer med detta meddelandet i de olika protokollen på vägen från sändare till mottagaren? router Nät 1 Nät 2 26

27 Sändarsidan applikation AH S transport TH S AH S data nät NH S TH S AHdata S länk LH S NH S TH S data AH S fysisk länk

28 Switchar Ethernet-switchar ändrar normalt inte någon header. till utgående länk LH S Ny länkheader = LH S NH S TH S AH S LH S NH S TH S AH S gammal länkheader fysisk länk 28

29 Router Routern gör en ny länk-header som passar. Nät-header är i princip(?) oförändrad. till nästa nät LH U NH NH S TH S LH XNH S TH S AH S AH S ny(a) ()header(s) dr() gamla headers fysisk länk 29

30 Mottagarsidan applikation transport nät NH Z AH S TH S AH S AHS TH S länk LH U NH Z TH S AH S fysisk länk

31 Fragmentering Om det kommer data från ett övre skikt som inte får plats i ett enda datapaket sker så kallad fragmentering. Skikt 1 H1 data Skikt 2 H2 H1+data H2 data 31

32 Hopsättning På mottagarsidan sätts datan ihop igen. Skikt 1 H1 data Skikt 2 H2 H1+data H2 data 32

33 Virtuella lokala l nät (VLAN) Switch med VLAN-programvara VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 33

34 Ett nät på OSI-nivå 1 A B D A C D I II switch III router IV LAN B C A B C 34

35 Samma nät med VLAN-teknik på OSI-nivå 2... I II III I III IV A A A B B B II III IV I II C C C D D 35

36 Oh Och på åosi-nivå 3... router A B C D 36

37 Spanning Tree Protocol, Varför? En brygga använder flooding för utsändning av alla broadcast-ramar multicast-ramar alla ramar vars destinationsport är okänd Inga loopar får förekomma i ett bryggat nät Redundans/backup-länkar medför loopar 37

38 Spanning Tree Protocol, exempel(1) brygga brygga 38

39 Spanning Tree Protocol, exempel(2) brygga brygga 39

40 STP: Algoryhme I think that I shall never see A graph more lovely than a tree First the Root must be selected By its ID it is elected A tree whose crucial cial property Is loop-free connectivity A tree which must be sure to span So packets can reach every LAN Least cost paths from Root are traced. In the tree these paths are placed A mesh is made by folks like me Then bridges find a spanning tree. 40

41 Spanning Tree Protocol (1) 41

42 Spanning Tree Protocol (2) 42