Kapitel 6, 7, 8 o 9: Internet LUNET o SUNET Jens A Andersson ARP (1) 2 ARP (2) 3 1
Routing i en värddator Värddatorn måste veta Finns destinationen på eget nät/lan? Om inte, vilken är vägen ut från nätet/lanet? Jämför egen nätid med destinationens: Om samma: ARP request efter destinationens MAC-adress Om olika: ARP request efter default gateways MAC-adress 4 IPv6-adresser (4) FDEC : 0102 : 0000 : 0000 : 0000 : EB82 : 0013 : 14A5 kan förkortas till FDEC : 102 : : EB82 : 13 : 14A5 5 IPv4-adresser Det finns tre olika adressklasser: klass A, B och C. A: B: C: 7 24 0 nät-id värd-id 14 16 10 nät-id värd-id 21 8 110 nät-id värd-id 6 2
Klasslös adressering Det finns även klasslös adressering. Man använder en så kallad mask för att ange vilka bitar som hör till nät-id respektive värd-id. En etta i masken indikerar att adressbiten på motsvarande plats ingår i nät-id. 7 IPv6-paket huvud data 40 bytes 0-65.535 bytes 8 IPv4-paket huvud data 20-60 bytes 0-65.516 bytes 9 3
Vägvalsalgoritmer Vägväljarna använder en vägvalsalgoritm för att hitta en väg genom nätet. Syftet med vägvalsalgoritmen är att hitta den bästa möjliga vägen genom nätet för varje sändarmottagarpar. Vägvalsalgoritmen måste också klara av förändringar i nätet. 10 Domain Name System (DNS) Hierarkiskt namnsystem som består av ett antal nivåer. Internet delas in i ett antal domäner och varje domän får sin egen kod. Överst finns geografiska och organisatoriska domäner. Varje domän delas sedan in i underdomäner. 11 Jämförelse med OSI-modellen OSI-modellen Applikation Presentation Session Transport Nät Länk Fysisk TCP/IP-modellen Applikation Transport Nät IP-bärande nät 12 4
Sändarsidan applikation transport AH S TH S AH S data AHS nät NH S TH S data länk NH S LH S TH S data AH S fysisk länk 11010101100011100011... 13 Spanning Tree Att bygga träd av grafer som kan se ut hur som helst Hindra paket att gå runt i oändliga loopar Bygga effektiva transportvägar Spanning Tree används i många applikationer och protokoll 14 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 15 5
Spanning Tree Protocol, exempel(1) brygga brygga 16 Spanning Tree Protocol, exempel(2) brygga brygga 17 STP: Algoryhme I think that I shall never see A graph more lovely than a tree A tree whose crucial property Is loop-free connectivity A tree which must be sure to span So packets can reach every LAN First the Root must be selected By its ID it is elected 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. 18 6
Spanning Tree Protocol (1) 19 Spanning Tree Protocol (2) 20 Finns Internet? 21 7
Vad är Internet? Internet ägs ej av en enskild organisation. Styrs till viss del av Internet Society (ISOC). Består av ett antal sammankopplade nät som utbyter data enligt egna trafikavtal. Alla nät använder protokollsviten TCP/IP. Det finns allt från små lokala nät till stora så kallade Internet Service Providers (ISP). 22 Vad har näten gemensamt? Alla delnät som utgör Internet har en gemensam nämnare: Alla använder samma nätprotokoll, Internet Protocol (IP)! Däremot behöver näten inte använda samma länkprotokoll, vilket gör att en mängd olika slags nät kan kopplas samman. 23 Varför är detta viktigt? Datanäten har utvecklats sedan 1960-talet. Under tiden har en mängd datanät med olika protokoll och dataformat tagits i bruk. Eftersom IP har standardiserats så att det kan användas över alla typer av nät, har Internet kunnat bli vad det är. All dokumentation av Internetprotokoll och tjänster är öppen och gratis. 24 8
Internets struktur Kunder ISP IX, lokal knutpunkt 25 Trafikutbyte, två och två 26 Trafikutbyte, knutpunkt 27 9
Knutpunkter Finns på olika nivåer Lokal Regional Nationell Global 4 stycken nationella i Sverige 28 Världens största distribuerade system? Global internet routing DNS 29 Lokala nät (repetition) Ett lokalt nät (Local Area Network, LAN) är ett datanät med en begränsad storlek. Ett LAN kan i sin enklaste form bestå av endast en länk som flera datorer är kopplade till. På ett LAN använder alla samma länkprotokoll för att kunna kommunicera med varandra lokalt. Mellan LAN måste man ha ett nätprotokoll 30 10
Virtuella lokala nät (repetition) Switch med VLAN-programvara VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 31 Ett nät på OSI-nivå 1 A B D A C D I II switch router III B C A B IV C LAN 32 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 33 11
Och på OSI-nivå 3... router A B C D 34 Hemmanätet ISP FW + NAT (server,wlan) Switch Bredbandsdelare Brandvägg Router 35 Litet företagsnät ISP Router on a stick Hosting (DMZ) FW + NAT Switch med VLAN Servers Clients WLAN 36 12
GigaLUNET 37 GigaLUNET 10 Gbps i stamnätet and centrala distributionsnätet 1 10 Gbps in utlokaliserade distributions- and accessnäten Single Mode fiber EAPS i L2 (Distribution) Mycket snabb omkoppling vid fel; <50ms Equal Path Cost i L3 (Stamnät) Minst två parallella vägar över allt medför dubbel kapacitet Aktiv utrustning från Extreme Networks 38 Ny teknik Ethernet med mycket hög kapacitet (1-10 Gbps) Billigare nätadaptrar för långa distanser Våglängdsmultiplexering över optisk fiber våglängder, WDM L3-L4 switchar Centralt placerad routing Tillbaka till framtiden 39 13
OptoSUNET 41 OptoSUNET 2 * 1 eller 10 Gbps till campusnäten Hybrid-nätverk Vanligt IP/Internet Våglängder / Färger /DWDM < 40 Gbps/colour) Fiber TDC Song Aktiv utrustning Ägd av SUNET Optisk utrustning från Cienna Routrar från Juniper 42 14
OptoSUNET 43 NORDUnet 44 GLIF (Global Lambda Integrated Facility) 45 15
Virtuella nätverk Logiska overlay-nätverk Byggs med tekniker som VPN, MPLS tunnels Host-to-Host Network-to-Network Kombination 46 Historia: Internet 1961-69 Forskning packet switching 1969 ARPANET sätts i drift 1971 Email uppfinns 1974 Cerf & Kahn publicera spec för TCP/IP 1978 TCP/IP delas upp i TCP och IP. UDP tillkommer. 1983 Hela ARPANET byter till IP/TCP/UDP 1/1 09.00. 1984 ARPANET delas. MILNET tillkommer. Sammankopplas med router. DNS tas i drift. 1986 NFSNET blir ryggradsnät i USA. 1987 Första INTEROP. 1990 ARPANET upphör. 1991 Berners-Lee skapar WWW. 1993 Webläsaren Mosaic erövrar världen 1995 NFSNET återgår till rent forskningsnät. Tillräckligt med kommersiella ryggradsnät. 1996 Internet2 grundas. 47 Internet: Antal hostar 48 16
Nätverk i världen 49 Historia: Länkar http://www.zakon.org/robert/internet/timeline/ http://www.isoc.org/internet/history/brief.shtml http://basun.sunet.se/html_docs/info_sunet/historia.html http://www1.ldc.lu.se/div/ldc-historia.html 50 Historia: LUNET och SUNET 1956 SMIL tas i drift 1970 SMIL ersätts med Univac 1981-82 Sverigetäckande nät för terminaler byggs, kallas SUNET. 1982 Terminalväxelnät börjar byggas i Lund, LUNET. 1982-83 Lokala termvxnät ansluts till SUNET. Nu nät för termvxnät. 1984 LDC och Ehuset bygger varsitt Ethernet. 1985 Optofiber förbinder de två ethernet:en. lth.se och lu.se registreras. 1986 SUNET byggs om till DECnet. 1988 Ryggradsnät (ethernet + optofiber) börjar byggas i Lund. SUNET kör IP. Lund ansluts till Internet. 1991-92 SUNET uppgraderas. 1992-94 Lunds termvxnät läggs ner. 1994 SUNET uppgraderas. 1997 Uppgradering av LUNET påbörjas. 1998 SUNET-155 tas i drift. 2002 Giga-SUNET tas i drift 2006 GigaLUNET och OptoSUNET tas i drift 51 17