Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Számítógép hálózatok I. Gyakorlat I.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Számítógép hálózatok I. Gyakorlat I."— Előadás másolata:

1 Számítógép hálózatok I. Gyakorlat I.

2 Tárgykövetelmények Követelmények: – 2 zárthelyi dolgozat (félév felénél és az utolsó előtti héten) – 1 pótlási lehetőség (utolsó héten) Cél: Hálózati (gyakorlati) alapismeretek elsajátítása

3 Ütemezés óra: Bevezetés Wireshark/Ethereal… utána: Packet Tracer ~7. óra: ZH. Utána megint:Packet Tracer Utolsó előtti óra: 2. ZH Utolsó óra: javító alkalom

4 Ütemezés (?) Ezek nem szoktak beleférni (pedig érdekesek): – VLSM – PAT – NAT – Access list – RIPv2 – ?????

5 Tudnivalók A slide-ok, illetve egyéb órai anyagok a WEB-en Sok gyakorlás – Órai gyakorlás – Otthoni gyakorlás…

6 ISO/OSI referencia modell Open System Interconnection Előnyei: Réteges szerkezetű Az egyes rétegek közötti kommunikáció erősen szabványosított Cserélhető rétegek A rétegek elfedik a bonyolultságot Üzembiztosabb, áttekinthetőbb implementációk valósíthatók meg Könnyebb tesztelhetőség Problémák: Az elterjedt implementációk csak távolról emlékeztetnek az OSI rétegekre Protokollok szállíthatnak (pl. becsomagolással) másik,azonos szintű protokollt (pl. IP over ATM,stb.) Lényeg: ez csak egy hivatkozási alap, nem pedig a hálózatok működésének precíz kerete!

7 ISO International Organization for Standardization 1946-ban alapították Nemzetközi szintű szervezet, melynek tagságát a különböző országok minőségügyi hivatalai alkotják (közel 90 ország) pl. ANSI (USA), BSI (Anglia), DIN (Németország). Minden olyan kérdésben állást foglalnak, melyben egységes megállapodásra van szükség 200 technikai bizottságból (TC-Technical Comittee) épül fel, melyek megalakulásuk szerint számozódnak. TC97 bizottság - Számítástechnikával és információ feldolgozással kapcsolatos dolgokért felelős. TC>SC (Sub Committee)>WG (Working Group) Szabványosítás menete Új témát NWI-ként (New Work Item) katalógusba vesznek->szabvány vázlatos formája (Draft Proposal), ha a többség elfogadja-> DIS (Draft International Standard) ->hivatalosan előterjesztik-> nemzetközi szabvány IS (International Standard) kategóriába kerül.

8 OSI réteg funkciók Becsomagolás –Encapsulation Szegmentálás „Virtuális” pont-pont kommunikáció Adat N+1. réteg N. réteg N-1. réteg N. Fejléc N-1. Fejléc N+1. réteg N. réteg N-1. réteg N. réteg N-1. réteg N-3. réteg N-4. réteg N+1. réteg N+2. réteg N+3. réteg N. réteg N-1. réteg N-3. réteg N-4. réteg N+1. réteg N+2. réteg N+3. réteg

9 Szervezetek II. - IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers ejtsd „áj tripl ej” Kulcsszerepet játszott az Ethernet és a Token Ring kialakításában. Igen kiterjedt sajtóval rendelkezik Igyekszik egyesíteni a mérnöki tudományokkal foglalkozó szakembereket. A 802-es IEEE szabvány, a LAN szabványokkal foglalkozik- >ISO átvette mint 8802-es ISO szabványt. Az IEEE leszűkítette működését az átviteli technológiák definiálására, leginkább az OSI referencia modell alsó két rétegével foglalkozik (adatkapcsolati és fizikai réteg).

10 Ethernet bevezetés… Egyes felmérések szerint a világon a LAN (Local Area Network) hálózatok kb. 80%-a Ethernet-en kommunikál. Az Interneten közlekedő csomagok 90%-a kezdi/fejezi be életét Ethernet csomagként Bob Metcalfe az Ethernet atyja (egyébként a 3Com alapítója). Már több mint 25! éve létezik, és nagyjából kompatíbilis visszafelé Az aktuális kommunikációs technológiákhoz képest olcsó Kiváló ár/teljesítmény arány : Switch+kábelezés+NIC+tudás ~ sebesség

11 Ethernet átviteli közegek Réz – Koax 50 Ohm –sárga (thick) N típusú csatlakozókkal –fekete (thin) BNC csatlakozókkal, kb. 4x olcsóbb 0.77c=2.3*10 8 m/s 75 Ohm / 120 Ohm – Csavart érpár Szigetelt - STP Szigeteletlen - UTP Üvegszál – Monomódus – Multimódus

12 Hozzáférés engedélyezési technikák Multiplexálás IdőbenFrekvenciában SzinkronAszinkron Véletlen hozzáférésSzabályozott hozzáférés Token busToken ringÜtközés elkerülés CSMA/CD … Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect

13 Ethernet evolúció Base-5Yello Cable Base-2Cheapernet Broad-36Szélessávú 19851Base-5StarLAN Base-TCsavart érpár Base-FÜvegszál Base-XFast Ethernet BaseXGigabit Ethernet GBaseX10 Gigabit Ethernet (2010 június) 40/100GBaseX40/100Gigabit Ethernet

14 MAC - Medium Access Control MAC cím – Rövid cím: 16 bit – régi LAN típusoknál használták – Hosszú cím: 48 bites=24 bit gyártó azonosítója+ 24 bit egyedi kártya azonosító Fizikai Adatkapcsolati Hálózati OSI Hálózati LLC MAC Fizikai Logical Link Control Gyártó ID NIC ID Gyártó ID NIC ID Forrás cím Célállomás cím

15 Keretfelépítés I. Ethernet vs. IEEE Előtag – segít a vételi szinkronizációnál – 7 x Keret határ – Jelzi a csomagkezdetet – Cél és Forrás cím – MAC címek Multicast: I/G bit (legfelső helyiérték) (1/0) Broadcast:FF-FF-FF-FF U/L bit Típus mező (Ethernet) – Azonosítja a szállított protokoll-t pl:IP=08-00 hex Csomag méret: Min. 64 Byte/Max Byte Keret határ Előtag Cél cím (HW cím) Forrás cím (HW cím) Típus mező Adat (vált. hossz) CRC mező Előtag Keret határ Cél cím (HW cím) Forrás cím (HW cím) Hossz mező DSAP SSAP CRC mező Adat (vált. hossz) Típus mező Protokoll ID Kontroll mező 7 Byte 1 Byte 6 Byte 2 Byte 4 Byte 2 Byte 1 Byte 2 Byte Ethernet IEEE 802.3

16 Hossz mező (802.3) – Az adathossz Byte-ban SAP-ok az LLC-hez (LSAP-ok) – Forrás és Cél SAP Később az LLC fejlécet kibővítették egy SNAP (Subnet Access Protocol) fejléccel: – Protokoll ID+ Típus mezőt használják – LLC->170-AAhex +Kontroll mező=0 Előtag Keret határ Cél cím (HW cím) Forrás cím (HW cím) Hossz mező DSAP SSAP CRC mező Adat (vált. hossz) Típus mező Protokoll ID Kontroll mező 4 Byte 2 Byte 1 Byte 2 Byte Keretfelépítés II. Ethernet vs. IEEE 802.3

17 Ethernet Hálózati struktúrák Osztott medium (shared medium) ▫ Előnyei: a hálózathoz könnyen lehet node-okat hozzáadni/elvenni ▫ Figyelni kell a hossz és egyéb szabványban lefektetett határértékekre Switch-elt Ethernet ▫ Dedikált sebesség, melyet a node egyedül használ fel, ▫ CSMA/CD kikapcsolva ▫ Költségesebb ▫ Switch technológiák  Cut-Through Switching/Store-and-Forward Switching/Adaptive Switching

18 Ethernet vs. Gigabit Ethernet Reconciliation layer –”összeegyeztetés” Physical Signaling Attachment Unit Interface Media Independent Interface PHY=Physical Coding Sublayer+Physical Medium Attachment+Physical Media Dependent

19 Gigabit Ethernet szabványok

20 Gigabit Ethernet távolságok

21 Media Independent Interface MII/GMII Különböző kommunikációs sebességeket támogat Menedzsment interfészt nyújt az alatta lévő rétegek ellenőrzésére és irányítására Keretfelépítés: – Keretek közötti szünet (pl.FE=0.96s,GE=0.096s) – Előtag – Keret kezdet jelző – Adatok – Keret vég jelző – Kiegészítő szimbólumok (GMII)

22 Padding – kis csomagok Minimum méret az adatmezőben:46 Byte Mivel a szabványban nincs mező a hasznos adat megkülönböztetésére: A Hossz mező jelzi, hogy van-e PAD, és megadja a méretét

23 Jumbo Frames - Nagy csomagok A túlméretes csomagokra nincs szabvány MTU – Normál: 1500 Byte – Nagy: 9000 Byte – Max: 16K Byte Problémák: – Buffer méretek (Switch, NIC) – Hálózati legkisebb MTU méret (ICMP?) – MTU path discovery

24 Hibás csomagok Runt - túl kicsi méretű – kisebb mint 64 Byte – Általában ütközés miatt – Egy tisztességes hálózattal is megtörténik az ilyesmi Jabber – túl nagy méretű – Nagyobb mint 1518 Byte – Sosem történhet meg egy tisztességes hálózattal – 2 csomag szuperpozíciója,hardver hiba Nem osztható 8-al – Nem állítható vissza az eredeti üzenet – Mérete ettől még lehet normális Rossz CRC – az összesnél… – Mérete normális – Hálózati interferencia, stb.

25 Felhasználási területek (10GE) – LAN hálózatok Nagysebességű clusterek, switch-rack kapcsolat Server farmok, elosztott adatbázisok,SAN,NAS – MAN hálózatok Gerinchálózat kiépítés (40 km hatótávolság) – WAN hálózatok JAPÁN-USA-SVÁJC 10GE kapcsolat, rekord (2004 október) /disk-disk átvitel 9Gbps/

26 10GE NICs & Switches Switch – Cisco Catalyst 6500 (720-as SE) Foundry Networks NIC – Intel® PRO/10GbE LR – Chelsio T110 10GE NIC

27 10 Gigabit Ethernet Megtartotta a korábbi Ethernet cím és keretformátumot Kizárólag kétirányú/full-duplex változat készül Kétféle fizikai interfész ▫ WAN PHY Támogatja a direkt kapcsolódást a SONET/SDH hálózatokhoz. SONET OC-192/SDH VC-4-64c ▫ LAN PHY km, „fekete szál”-on, monomódus Max 40 km. „önerőből”. Switchelt használat, tehát CSMA/CD nincs! Hálózat menedzselése visszafelé kompatibilis (MIB-ek)

28 10Gigabit Ethernet architektúra PMD - Physical Medium Dependent PMA - Physical Medium Attachment, PCS - Physical Coding Sublayer kódolásért felel

29 10GE PMD-k Physical-Media-Dependent Devices 1310 nm PMD, monomódusú: 10 km 1550 nm PMD, monomódusú: 40 km 850 nm PMD, multimódusú: 300 m 1310 nm WWDM ( wide-wave division multiplexing) PMD, – Monomódusú: 10 km – Multimódusú: 300 m

30 10GE->100GE – „repülj Dumbó!” I/O rendszer: Bus gyorsítás/szélesítés Pont-pont kapcsolatok Osztott I/O a szerverek között Memória: Protocol offload Direct memória hozzáférés OS bypass

31 40 és 100 GbE

32 40GE/100GE Kompatibilis: – Csak full duplex átvitel – / Ethernet keret formátummal – Min és max keretméret ugyanaz – BER minimum 10 ^-12 – Támogatja a SMF (monomódus) és OM3 MMF multimódusú 2010 dec: 10 km (10x10 MSA) MSA=multi- source agreements

33 40GE/100GE (folyt.) 40 GE nem tervezett 40 km-re 100 GE nem tervezett 1 m-re 64B/66B kódolás Párhuzamos PCS-ek (Physical Coding Sublayer) 100GE:1,2,4,5,10,20 db, 40 GE: 1,2,4 db Physical Medium Attachment (PMA)

34 OSI vs. TCP/IP modell {Internet referencia modell/DoD modell}

35 VERSTOTAL LENGTHHLEN IDENTIFICATION FRAGMENT OFFSET DESTINATION IP ADDRESS IP OPTIONS (IF ANY) DATA FLAGS SERVICE TYPE... PADDING SOURCE IP ADDRESS TIME TO LIVEPROTOCOLHEADER CHECKSUM IP datagram formátum SERVICE TYPE mező PRECEDENCEDTRUNUSED VERS = 4 az IP verziója HLEN = a header hossza 32 bit-es egységekben. Az IP opciók miatt a header változó hosszúságú lehet. Az opciók nélküli header 20 byte-os. TOTAL LENGTHa teljes datagram hossza byte-okban. A max. hossz: 65,535 Byte. A szolgáltatás típusa és a datagram fontossága PRECEDENCE = 0 - 7A legtöbb router nem kezeli, de elvben a vezérlő információk soron kívül továbbíthatók. D bit = low delay / T bit = nagy átviteli sebesség / R bit = nagy megbízhatóság

36 Alap hálózati gyakorlatok Milyen paraméterek állíthatók a hálózati csatolón A hálózati csatoló MAC cím-e ? Az aktuális MTU méret? Átjáró IP címe? Honnan származik a hálózati csatoló IP címe? Hálózati kommunikáció windows-os gépen – ftp, ssh, telnet, http/https,scp


Letölteni ppt "Számítógép hálózatok I. Gyakorlat I."

Hasonló előadás


Google Hirdetések