Protokollahierarkia

Verkkoja on monenlaisia Verkot Verkkoja on monenlaisia Internet yleiset verkot (WAN) alueverkot (MAN) lähiverkot (LAN) kiinteät yhteydet

Verkon valinta etäisyydet saatavuus siirtonopeus virheet luottamuksellisuus kustannukset

Verkkoesim. LINKKI ( HAARA, JÄNNE ) SOLMU RUNKOVERKKO (TRUNK NETWORK) PÄÄSYVERKKO ( ACCESS NETWORK )

Teknisiä jaotteluja trunk – access jänne (linkki) – solmu pakettikytkentäinen – piirikytkentäinen sopiva kehyskoko? fragmentointi? protokolla – merkinanto langallinen – langaton virheenkorjaus – ei korjausta

Verkkoprotokolla päätehtävänä reititys päästä päähän -tiedonsiirto yhteys- tai datagrammipohjainen yhteyspohjaisia: puhelinverkko, ISDN, X.25, frame relay, ATM datagrammipohjaisia: Internet, Ethernet

Käyttäjärajapinta (esim.) Asiakas id = connect(addr) disconnect(id) send(id,data) receive(id,data) Palvelin listen(id) conn_reply(id) disconnect(id) receive(id,data) send(id,data)

Kehys (esim.) CONN TO CHK CONF REF OK? CHK DATA REF NR DATA CHK ACK FIN REF CHK

DCE ja DTE verkkopääte (esim. modemi), DCE – Data Circuit terminating Equipment päätelaite (tietokone, puhelin…) DTE – Data Terminal Equipment mekaaninen, sähköinen ja looginen liitäntä

Modemin ohjaus ATDT 123 4567 OK ATC … +++ ATH

WAN: Piirikytkentäiset verkot Puhelinverkko ja ISDN GSM kiinteä vuokrayhteys

Pakettikytkentäiset verkot X.25 Frame Relay ja ATM Internet (Virtuaaliset) lähiverkot

X.25 vanha 64 kbps linkkitason virheentarkistus (HDLC) yhteyspohjainen veloitus siirron määrän mukaan vrt. ISDN

Frame Relay Permanent Virtual Circuit (PVC) Switched Virtual Circuit (SVC) Ei virheen korjausta (CRC on) pitkät kehykset (max. 4096 tavua), voivat sisältää muita kehyksiä suljetut käyttäjäryhmät mahdollisia lähiverkkojen yhteenliitäntä N*64kbps

käytetään lähinnä kuituyhteyksillä ATM nopea (2 Mbps – ) käytetään lähinnä kuituyhteyksillä kehys (cell) 53 tavua, otsikko 5 tavua PVC tai SVC VPI VCI PTI CLP HEC Payload (48 bytes)

AAL 5 pitkä, tiedonsiirtoon sopiva kehys lähetetään 48 tavun pätkinä end to end ei virheen korjausta UU esim. kehysnumero tai protokolla Payload (≤ 65535 bytes) UU Length CRC

Label switching IN OUT Port VC Port VC 1 2 3 8 9 11 4 5 6 3 11 12 1 6 1 2 3 8 9 11 4 5 6 3 11 12 2 11 5 3 4

Internet maailmanlaajuinen verkko perustana yhtenäinen osoite-suunnitelma ja IP-datagrammit ei omaa infrastruktuuria – toimii muiden verkkojen päällä sovellukset varsin moninaisia ei sama kuin WWW

Osoitteet URL – esim. www.comlab.hut.fi IP-osoite esim. 130.233.158.123 / 22 netid ja hostid A-luokka, B-luokka… ja CIDR DNS – Domain Name Server ICANN, RIPE, LIR viestintävirasto

Standardit vapaasti luettavissa tärkeimmät TCP ja IP sovelluksia HTTP, SMTP, FTP, TELNET… RFC – Request For Comments ftp.funet.fi

IP-kehys

TCP-paketti

Pääsyverkot (Access-verkot) Puhelinverkko (tilaajasilmukka) tavallinen modemi ISDN ADSL lähiverkko (LAN) Kaapelimodemi Puhelinverkko (E1)

Liittymästandardeja ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Loop kaapelimodemi DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol PPP – Point to Point Protocol

Langattomat pääsyverkot GSM GPRS UMTS WLAN oma linkki Useimmissa vaaditaan PPP (vast.)

Lähiverkot ja alueverkot lähiverkot esim. toimiston sisäisiä LAN – Local Area Network resurssien jakaminen – levytila, kirjoitin, skanneri, yhteydet ulospäin palvelin (server) väylä, rengas, tähti, puu parikaapeli, kuitu, koaksi, langaton

verkkokortti ajuri (driver) verkkokäyttöjärjestelmä omat kehykset ja protokollat ei välttämättä Internetissä alueverkot esim. Otaniemen kattavia MAN – Metropolitan Area Network esim. FDDI nykyisin lähiverkkojen kaltaisia

ylivoimaisesti tavallisin lähiverkko nykyisin lukuisia variaatioita Ethernet ylivoimaisesti tavallisin lähiverkko nykyisin lukuisia variaatioita datagrammipohjainen yhteisenä piirteenä Ethernet-kehys – max. 1518 tavua TO FROM TYPE CRC DATA

Klassinen Ethernet väyläpohjainen 10 Mbps koaksiaalikaapeli max. 500 m haaroituskaapelit – 4 paria verkkokortti (osoite) ajuri (driver) yhteentörmäykset – CSMA / CD

Uudempia variaatioita yleensä tähtimäisiä (puumaisia) 10 Mbps,100 Mbps,1 Gbps,10 Gbps toistin (repeater) ja keskitin (hub) kaapeli (segmentti) esim. 100 m – kuitu tai CAT 5 parikaapeli (UTP) tuleva ja menevä kaapeli kytkin (switch)

Langattomat lähiverkot WLAN – Wireless LAN ad hoc -verkot ja infrastuktuuriverkot ”luvaton” taajuusalue ja pienet tehot kantamat kymmeniä – satoja metrejä suuri siirtonopeus lyhyillä etäisyyksillä virhealttiita

Langaton Ethernet IEEE 802.11b (Wi-Fi) paljon käytetty Ethernet-kehykset 2 GHz taajuusalue laajakaistainen siirtotekniikka siirtonopeus 11 Mbps uudemmat standardit jopa 54 Mbps

Sillatut lähiverkot kytkin (switch) tai silta (bridge) yhdistää kaksi samanlaista verkkoa puskurointi – ei yhteentörmäyksiä eri nopeuksiset segmentit mahdollisia kehykset eivät leviä koko verkkoon usein itsekonfiguroituvia (oppivia)

Virtuaaliset lähiverkot yhdistetään kaukana toisistaan sijaitsevat lähiverkot – etäsilta käyttäjän kannalta yksi verkko todellisuudessa välissä jokin WAN, esim. ISDN tai Frame Relay reititin puskurointi ja virheet samantyyppiset LANit - tunnelointi

Lähiverkot ja Internet WAN Ethernet CLIENT IP SERVER TCP reititin, tunnelointi lähiverkot eri paria? palvelin ARP ja RARP palomuuri ja NAT

Yhteenvetoa Applic. protocol TCP hdr DATA IP hdr DATA TO FROM TYPE CRC