ETSF05: Användarmodeller/Paradigmer ARQ Routingalgoritmer

Relevanta dokument
ETSF05: Användarmodeller/Paradigmer ARQ Routingalgoritmer

ETSF05: Network models Användarmodeller/Paradigmer Länkprotokoll: Flödeskontroll vs felhantering Routingalgoritmer.

ETSF05: Network models Användarmodeller/Paradigmer Länkprotokoll: Flödeskontroll vs felhantering Routingalgoritmer.

ETS052 Internet Routing. Jens A Andersson

ETS052 Internet Routing. Jens A Andersson

ETS052 Internet Routing WILLIAM TÄRNEBERG

EITF45 Internet Routing JENS ANDERSSON (WILLIAM TÄRNEBERG)

EITF45 Internet Routing JENS ANDERSSON (WILLIAM TÄRNEBERG)

EITF45 Internet Routing JENS ANDERSSON (BILDBIDRAG WILLIAM TÄRNEBERG)

Övning 5 ETS052 Datorkommuniktion Routing och Networking

Datasäkerhet och integritet

ETSF05 Internetprotokoll. Jens Andersson

Datakommunikation. Nätskiktet. Routers & routing

Nätverkslagret - Intro

Övning 5 EITF25 & EITF Routing och Networking. December 5, 2017

DIG IN TO Administration av nätverk- och serverutrustning

Kapitel 6, 7, o 8: IP DNS Vägval Från användare till användare Jens A Andersson (Maria Kihl) Att skicka data över flera länkar.

Föreläsning 5. Vägval. Vägval: önskvärda egenskaper. Mål:

Transport layer: Summary. Network Layer. Goals: Network layer functions. principles behind transport layer services:

g S tin u g A o ett tin u r R m llan o o e to R ec in m g? ain g S tin m tin ce-v u o u r ro r-d r ro istan ö te ö är ett A d a D - F In - F V

DIG IN TO Administration av nätverk- och serverutrustning

Kihl & Andersson: Kapitel 6 (+ introduktioner från kap 7, men följ slides) Stallings: 9.5, 14.1, 14.2, Introduktion i 14.3, 16.1

Protokoll i flera skikt Fragmentering Vägval DNS. Jens A Andersson

Kihl & Andersson: , 4.5 Stallings: , , (7.3)

DIG IN TO Administration av nätverk- och serverutrustning

DIG IN TO Administration av nätverk- och serverutrustning

Routingprotokollet Open Shortest Path First Projektrapport i kursen EDA 390 Datakommunikation och Distribuerade System våren 2005

Nätverksteknik A - Introduktion till Routing

Tentamen i Datorkommunikation den 10 mars 2014

Länkhantering (feldetektering, felhantering, flödeskontroll) Maria Kihl

ETSF05 Repetition av KomSys

Grundläggande datavetenskap, 4p

Från användare till användare. (Maria Kihl)

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

IP routinghierarkier. Robert Löfman Institutionen för informationsbehandling Åbo Akademi, FIN Åbo, Finland e post: robert.lofman@abo.nospam.

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT)

Kapitel 6, 7, o 8: IP DNS. Från användare till användare. Jens A Andersson

ETSF05 Repetition av KomSys

Alias 1.0 Rollbaserad inloggning

Bryggor - routing i ett LAN Applikation Presentation Session Transport Nätverk Länk Fysiskt Länk Fysiskt Brygga Länk' Fysiskt' Applikation Presentatio

Kapitel 6, 7, 8 o 9: Data och protokoll. LUNET o SUNET

Grundläggande rou-ngteknik. F5: Kapitel 8-9

Michael Q. Jones & Matt B. Pedersen University of Nevada Las Vegas

Preschool Kindergarten

Grundläggande nätverksteknik. F3: Kapitel 4 och 5

Instuderingsfrågor ETS052 Datorkommuniktion

TENTAMEN. Kurskod/Kurs: 5DV013, Datakommunikation och datornät. Ansvariga lärare: Jerry Eriksson Anders Broberg

Övning 5 ETS052 Datorkommuniktion Routing och Networking

Transportnivån. Kommunikation mellan processer. Kommunikation mellan processer. Sockets och TCP. UDP (User Datagram Protocol) Checksumman

Isolda Purchase - EDI

Stora datanät. Maria Kihl

Övning 5 EITF25 & EITF Routing och Networking. October 29, 2016

DIG IN TO Administration av nätverk- och serverutrustning

Grundläggande rou-ngteknik. F2: Kapitel 2 och 3

Styrteknik: Binära tal, talsystem och koder D3:1

Karlstads universitet Institutionen för Informationsteknologi Datavetenskap

interface Question 1. a) Tillämpningar E-post Filöverföring Webb Traceroute Applikationslagret DNS SMTP HTTP FTP Transportlagret Nätverkslagret

Föreläsning 5: ARP (hur hitta MAC-adress) Från applikation till applikation

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT)

Ad-hoc-nätverk och spontana nätverk

Lokala nät Ethernet o 802.x. (Maria Kihl)

4 Paket- och kretskopplade nät

Lösenordsportalen Hosted by UNIT4 For instructions in English, see further down in this document

Tentamen CDT102 Datakommunikation i nätverk I 7,5hp

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT) ETS052 Datorkommunikation Sluttentamen: , 14-19

3) Routern kontrollerar nu om destinationen återfinns i Routingtabellen av för att se om det finns en väg (route) till denna remote ost.

Protokoll i flera skikt Fragmentering Vägval DNS. Jens A Andersson

Chapter 2: Random Variables

Övning 4 EITF25 & EITF Protokoll. October 29, 2016

Föreläsning 5: ARP (hur hitta MAC-adress) IPv4, IPv6 Transportprotokoll (TCP) Jens A Andersson

Question 2. a) reliable delivery. 5 June

Tillförlitlig dataöverföring. Jens A Andersson

Internetprotokollen. Maria Kihl

5 Internet, TCP/IP och Applikationer

TENTAMEN FÖR KURS DAV C03, DATAKOMMUNIKATION II 5p Sid 1 av 6 Torsdag kl

Föreläsning 5: Stora datanät Från användare till användare ARP

Internetprotokollen. Maria Kihl

Transportskiktets uppgifter. Transportskiktet UDP. UDP-kapning (DNS) DNS-sökning, Ethernet-ram <#>

TCP/IP och Internetadressering

Transportskiktet. Sidorna , i boken

Routing Information Protocol

Förändrade förväntningar

Graphs (chapter 14) 1

Nät med flera länkar. Vägval. Enklaste formen av kommunikation:

Namn: (Ifylles av student) Personnummer: Tentamensdatum: Tid: Hjälpmedel: Inga hjälpmedel

Alternativet är iwindows registret som ni hittar under regedit och Windows XP 32 bit.

DIG IN TO Administration av nätverk- och serverutrustning

Skriftlig tentamen i kursen TDTS04 Datornät och distribuerade system kl. 8 12

Interna routingprotokoll i operatörsnät - uppbyggnad och tillämpning

Lösningar till tentan i ETS052 Datorkommunikation

OFTP2: Secure transfer over the Internet

Ad hoc networks. Sven Claesson,

DA 2012: F13. Nätverk 2 Ann-Sofi Åhn

4 grundregler. Minneshantering. Problemet. Windows minkrav

Lösningar till tentan i ETS052 Datorkommunikation

IP Från användare till användare Vägval DNS Jens A Andersson (Maria Kihl) Att skicka data över flera länkar. Nätprotokoll

Tentamen MMG610 Diskret Matematik, GU

Vad är Internet? - Flera olika slags nät - Vill kunna kommunicera över dessa nät - Vad gör man?

Schenker Privpak AB Telefon VAT Nr. SE Schenker ABs ansvarsbestämmelser, identiska med Box 905 Faxnr Säte: Borås

DIG IN TO Nätverksteknologier

Transkript:

ETSF05: Användarmodeller/Paradigmer ARQ Routingalgoritmer

Network engineering High performance Reliability Throughput Speed Security 3

Network models Too complicated Divide and conquer Layered architecture Hierarchy Specialisation Simplification

Kommunikation på Internet 2.5

Logiska förbindelser enligt TCP/IP end to end

Identiska objekt enligt TCP/IP Meddelanden Segment (TCP) eller User Datagram (UDP) Datagram Router Datagram Ram (frame) Ram (frame) Bitar Bitar Switchar/Repeterare påverkar inte objekt!

Användarmodeller Klient-server Client-Server Paradigm Användare-användare Peer-to-peer (P2P) Paradigm 9

Client-Server paradigm Förfrågan om data Data levereras 10

Peer-to-peer utbyte av data tracker Trackern kan vara distribuerad 11

Kontrollprotokoll (på länk-nivån) Flödeskontroll (ARQ) Stop-and-wait Go-back-N Selective Repeat Felkontroll Upptäcka fel Omsändning Inte alltid att flödeskontroll och felhantering finns i länklagret! Finns även på högre upp i stacken (e.g. TCP). 12

Flödeskontroll Sändare Producent Ramar pushas Mottagare Konsument Ramar begärs 13

Stop-and-wait ARQ flödesdiagram Ineffektivt Mycket väntan i onödan Speciellt vid långa länkar 14

Go-Back-N Viktigt inför nästa del och TCP (lp2) Föreläst i repetitionsföreläsningen Kommer på övning 15

Sliding window (sender) 16

Go-Back-N ARQ (the Stalling Way) ACK (this or next) Most commonly used error control Based on sliding-window Use window size to control number of outstanding frames While no errors occur, the destination will acknowledge incoming frames as usual RR=receive ready, or piggybacked acknowledgment If the destination station detects an error in a frame, it may send a negative acknowledgment REJ=reject Destination will discard that frame and all future frames until the frame in error is received correctly Transmitter must go back and retransmit that frame and all subsequent frames ACK (previous or this)

Vårt sätt Go-Back-N ACK2 ACK4 ACK4 18

Selective-Reject (ARQ) (Stalling) Also called selective retransmission Only rejected/missing frames are retransmitted Subsequent frames are accepted by the receiver and buffered Minimizes retransmission Receiver must maintain large enough buffer More complex logic in transmitter Less widely used Useful for satellite links with long propagation delays

Routingalgoritmer Konsten att bygga least-cost trees Från sändare till mottagare Från varje nod till varje annan nod Tre principer Distance Vector Link State Path Vector Policy-based routing 20

Flooding I Flooding skickas ett inkommande paket ut på samtliga länkar. En hop-count används för att inte skapa loopar. Hur kan man istället hitta bästa vägen? B 21

Nätgraf I vägvalsalgoritmerna används en nätgraf som består av noder och länkar. A B C D E 22

Least-hop path Hitta väg mellan noder som innehåller minimalt antal steg. A B C D E 23

Länkkostnad Varje länk i grafen har en kostnad som anger hur dyrt det är att skicka ett paket över länken. Länkkostnaden kan bero på flera saker: Kapacitet Belastning Sträcka Utbredningsmedium Osv... 24

Graf En graf består av noder (N) och bågar (E) med vikter w(e). Exempel (undirected graph) N={A,B,C,D,E} E AB 3 AD 1 BC 1 BD 1 BE 1 CE 3 DE 3 w(e) 25

Least-cost path För nätverksgrafer är vikterna positiva och additiva. I Least-cost path väljs vägar med minimal total kostnad. A B 1 C 1 1 1 D E 26

Ett Internet och dess grafiska representation I routing finns två olika typer av noder: Nät dvs destinationer Routrar som sammanbinder nät Grafiska representationen kan bli något konstig 29

Routingtabell Idén med routing är att varje nod tar beslut om vart inkommande ramar ska skickas vidare Vägvalen är definierade i routingtabellen Problemen är Hur ska tabellen fyllas i? Vad som händer när något ändras i nätet? 30

Distance vector routing Alla kända bästa vägar delas med grannar Periodiskt (Vid varje förändring) Routing-tabeller uppdateras med Nya poster Ändring av kostnad Global kunskap sprids lokalt

Least cost alg 1 Bellman-Ford Hitta kortaste vägen från en source node s till de övriga. Låt!(#) vara kostnaden från % till # Init:!(%) = 0! # =, # % for i = 1./ 0 1 for each # 0! # = min{! 8 + :(8, #)} 5 6 // Hitta kortaste vägen från // nod u till nod n i ett steg Tillägg: Håll ordning på vägen!! 32

Exempel Bellman-Ford Nod A B C D E init 0 i=1 0 3 1 i=2 0 2 4 1 4 i=3 0 2 3 1 3 i=4 0 2 3 1 3 33

Nätgraf som träd Distansvektor för A när nätet konvergerat Nod Dist A B 1 C A 0 B 2 1 D 1 1 E C 3 D 1 E 3 34

Principen för Distance Vector R1 skickar information om sina länkar till grannar. R2 skickar information om sina länkar till grannar. Nät A Nät B Nät D R1 R2 R3 R3 skickar information om sina länkar till grannar. Nät C R4 skickar information om sina länkar till grannar. R4

Bellman-Fords algoritm grafiskt < => = min? =@ + < @>,? =A + < A>,? =B + < B> < => = DE# < =>,? =F + < F> Jmf Stallings kap 19.2 20.37

Uppdateringar A[ ] = min(a[ ], cost(a-b) + B[ ]) A, ursprunglig Uppdatering från B Nod Dist Nod Dist A 0 A 3 B 3 B 0 D 1 C 1 D 1 E 1 A, uppdaterad Nod Dist A 0 B 3 C 4 D 1 E 4 Not! Kostnad till B via D okänd tills D uppdaterat A 39

Distance Vector, funderingar Periodiska uppdateringar!? Problem med länkar och noder som försvinner. Hur hitta grannar? Hur upptäcka att en granne försvinner? 40

Mer om distance vector Senare: Count to infinity Two, three node instability Split Horizon Poison Reverse Routingprotokoll RIP 41

Link state routing, princip Lokal topologi-information flödas (flooding) globalt Vid varje förändring Periodiskt (i praktiken sällan) Varje nod bygger egen databas Routing-tabellen uppdateras med Nya poster Förändring av kostnad Lokal kunskap sprids globalt 42

Least cost alg 2 Dijkstras Hitta kortaste vägen från en source node % till de övriga. Låt!(#) vara kostnaden från % till # Init:!(%) = 0! # =, # % G = while G J 8 = KLMmin!(8) 5 O G = G 8 for # G // Besökta // Hitta minsta vikt på obesökt nod // Lägg till 8 bland besökta! # = min{! #,! 8 + :(8, #)} // Mindre vikt att gå via 8 till #? Tillägg: Håll ordning på vägen!! 43

SPF exempel med graf 44 A D B E C 3 1 A D B E C 3 1 2 4 A D B E C 1 2 4 3 3 A D B E C 1 2 3 3 6 A D B E C 1 2 3 3 Rotnod Permanent nod Preliminär nod Potentiell väg Permanent väg

Dijkstra tabell Besökt L(A) L(B) L(C) L(D) L(E) Q 0 {A} 3:A 1:A {A,D} 2:D 4:D {A,D,B} 3:B 3:B {A,D,B,C} 3:B {A,D,B,C,E} 45

Link state routing, princip 46

Exempel på link state databas A B C D E A 0 3 1 B 3 0 1 1 1 C 1 0 3 D 1 1 0 3 E 1 3 3 0 betyder okänd nod 0 avstånd till sig själv 47

Link State Advertisements Nod Kostn B 3 D 1 Nod Kostn A 3 C 1 D 1 E 1 Nod Kostn B 1 E 3 Nod Kostn A 1 B 1 E 3 Nod Kostn B 1 C 3 D 3 Uppdateras vid förändring! 48

Link State, funderingar Periodiska uppdateringar!? Problem med länkar och noder som försvinner. Hur hitta grannar? Hur upptäcka att en granne försvinner? 50

Mer om link state Senare: Routingprotokoll OSPF Konceptet Areor eller hur man minskar flooding 51

Path Vector Routing Lägg till path vector för varje destination Påminner om Distance Vector Path Vector innehåller info om hela vägen till destinationen Finn best path bland många tillgängliga vägar Policy Based Routing Använd bara vägar som går igenom accepterade noder Använd inte vägar där egna noden ingår (loop!) Längd på Path Vector är ofta viktigaste parameter 52

Spanning trees in path-vector routing

Path vectors made at booting time

Updating path vectors best är implementering av policyn

Mer om path vector Senare: Autonoma system, AS Routing mellan domäner Policy routing Routingprotokoll BGP 56

Comparison of LS and DV algorithms Message complexity LS: with n nodes, E links, O(nE) msgs for full knowledge, changes sent to all nodes DV: exchange between neighbours only Speed of Convergence LS: O(n 2 ) algorithm requires O(nE) msgs may have oscillations DV: convergence time varies may be routing loops count-to-infinity problem Robustness: what happens if router malfunctions? LS: node can advertise incorrect link cost for its own links node can break broadcast path or change broadcasted info each node computes only its own table DV: DV node can advertise incorrect path cost to any path each node s table used by others error propagate thru network