11. Távközlő Hálózatok előadás okt. 18.

2 1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok Fizikai és adatkapcsolati réteg TCP/IP alapú hálózatok Klasszikus TCP/IP QoS IP MPLS VoIP TCP/IP alapú hálózatok

3 1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok Fizikai és adatkapcsolati réteg TCP/IP alapú hálózatok Klasszikus TCP/IP QoS IP MPLS VoIP Klasszikus TCP/IP

4 Tanultátok... Torlódásvédelem a szállítási rétegben Hálózatelérési réteg: PPP+fizikai pont-pont kapcsolat Hordozó hálózat, pl. Ethernet

Klasszikus TCP/IP „buta hálózat, okos végberendezés” végberendezés amúgy is okos, drága (PC) többé-kevésbé kivétel pl.: mobiltelefon (de ezek is gyorsan fejlődnek) így gyorsabb lehet a működés 10 Gb/s IP továbbítás manapság ez csak egyszerű csomópontokkal lehetséges állapotot a végpont tárolja hálózati csomópont meghibásodása esetén praktikus TH-ban fordítva!

6 1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok Fizikai és adatkapcsolati réteg TCP/IP alapú hálózatok Klasszikus TCP/IP QoS IP MPLS VoIP QoS IP

7 QoS IP Klasszikus IP: best effort, „legjobb szándék” QoS csomagkapcsolt hálózatokban (ismétlés) QoS = Quality of Service, (garantált) szolgálatminőség a főbb minőségi paraméterek: csomagvesztés aránya téves csomagkézbesítés aránya csomagkésleltetés a késleltetés ingadozása a sávszélesség mennyiségi és nem minőségi paraméter!!

8 QoS IP Miért kell QoS IP? alkalmazások igénylik VoIP Video-on-Demand (igény szerinti videózás, VoD) de akár FTP, WWW, peer-to-peer (egyenrangú hálózat) is IP szinten kell: alsó szintű késleltetés feljebb nem javítható vesztés, késl. ingadozás is csak a késleltetés rovására javítható

9 IntServ Egyik megoldási javaslat: IntServ Integrated Services, integrált szolgáltatású hálózat IETF, 1994 A folyamokhoz (flow) viszonyt (session) épít egy folyam: azonos helyről azonos helyre utazó csomagok összessége ezekhez egy ún. viszonyt épít fel az IntServ kb. mint vonalkapcsolásnál a hívás felépítése (összeköttetéses hálózati réteg) viszonyhoz QoS garanciák állapotok az útválasztókban (ez új!! -- de nem feltétlen jó) ha nincs elég erőforrás, nem sikerül a felépítés ezért lehet QoS-t garantálni!

10 IntServ Ehhez kell: erőforrás-foglaló protokoll ilyen pl. RSVP (Resource ReSerVation Protocol, erőforrás-foglaló protokoll) (szójáték: Repondez S'il Vous Plait) 1997, IETF IntServ hátránya: nem skálázható állapot minden viszonyról minden közbenső útválasztóban! ez sok viszony esetén túl sok állapot kezelését jelenti ráadásul ez ellentétes az Internet filozófiájával (okos terminál, buta, de gyors csomópont; állapot a végberendezésben)

11 DiffServ Differentiated Services, differenciált szolgáltatású hálózat skálázhatónak tervezték nincs abszolút, csak relatív garancia!! pl. 3 szolgáltatási osztály: arany, ezüst, bronz ebben a példában az arany osztályhoz tartozó csomagok mindig jobb kiszolgálásban (kisebb késleltetés, kisebb vesztési arány) részesülnek, mint az ezüst osztályhoz tartozók a gyakorlatban többféle osztály is lehetséges

12 DiffServ alap: DiffServ tartomány (domain): pl. LAN, egy szolgáltató gerinchálózata határ- és belső útválasztók:

13 DiffServ határ-útválasztó (border/edge router): működése összetett de: egyszerre kevés adatfolyamot kezel feladatai: hívásengedélyezés (Call Admission Control, CAC) elosztott v. centralizált algoritmus centralizált: sávszélesség bróker (bandwidth broker) megjelölés (marking) adatcsomagokat „megbélyegezni” rendszabás (policing) a szerződések betarttatása

14 DiffServ belső-útválasztó (interior/core router): működése egyszerű de: egyszerre sok adatfolyamot kezel feladata: a jelölés alapján a megfelelő prioritású csomagtovábbítás több DiffServ tartomány összekapcsolható a tartományok tulajdonosai közötti megállapodás után

15 DiffServ a hívásengedélyezés lehetővé teszi a relatív garanciából az abszolút garancia felé vezető elmozdulást pl.: cél: a menzán minden oktatót max. 5 perc sorban állás után kiszolgáljanak, és minden hallgatót max. 10 perc sorban állás után kiszolgáljanak megoldás lehet: minden oktatót előre veszünk a sorban (vagy pl. két oktató -- egy hallgató -- két oktató -- stb.) ÉS: nem engedünk be ebédidőben, csak max. 200 embert az étterembe így persze lehet olyan, aki éhen marad

16 IP QoS: IntServ vs. DiffServ IntServ: hozzáférési hálózat inkább DiffServ: inkább gerinchálózat cél: végponttól végpontig tartó QoS valószínű a IntServ+DiffServ+sok más problémák pl: számlázás szolgáltatók közötti együttműködés Ami jelenleg a legtöbb helyen QoS helyett van: túlméretezés a sávszélesség olcsó így jó eséllyel elkerülhető a torlódás egyszerű, de nem tökéletes módszer pl. késleltetésre továbbra sincs garancia

17 1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok Fizikai és adatkapcsolati réteg TCP/IP alapú hálózatok Klasszikus TCP/IP QoS IP MPLS VoIP MPLS

18 MPLS MultiProtocol Label Switching, többprotokollos címkekapcsolás alapötlet ATM-éhez hasonló klasszikus IP csomagtovábbítás: célcím alapján leghosszabb prefix keresés a továbbítási táblában és ezt minden csomagra újra MPLS: az azonos helyről azonos helyre menő csomagoknak dedikált útvonalak, ún LSP-k (Label Switched Path, címkekapcsolt útvonal) felépítése ezekhez tartozó csomagok „címkékkel” megjelölése a továbbítási táblázatban a címkék alapján gyorsan lehet keresni rögzített címkehossz egyszerű keresés kevés címke LSP egy „cső” -- ami az egyik végén bemegy, az a másikon kijön. Mint az ATM VC/VP

19 MPLS A címkekapcsolás hasonló az ATM cellakapcsolásához: Hasonló az ATM-hez, de itt osztott közeg van/lehet, ezért az interfész száma nem elegendő információ az előző/következő csomópont megadására

20 MPLS MPLS: „többprotokollos” 2. és 3. réteg is változhat gyakorlatban a 3. mindig IP a 2. lehet pl: ATM, Ethernet, stb. A címke: ATM: VPI/VCI mező Ethernet: plusz fejléc az IP fejléc elé GMPLS: Generalized MPLS, általánosított MPLS 2. réteg lehet pl. TDM vagy WDM rendszerű kapcsolat általánosított címke ekkor pl.: időrés v. hullámhossz

21 MPLS LSR: Label Switching Router -- címkekapcsoló útválasztó ismeri az MPLS protokollt, azaz tud címke alapján kapcsolni legtöbb esetben képes a sima IP cím alapú útválasztásra is szomszédos LSR-ekből MPLS tartományok hozhatók létre csakúgy mint pl. DiffServ esetében itt is vannak határon lévő és belső csomópontok a határon lévők teszik be/veszik ki az LSP-kből (a „csövekből”) a csomagokat a belső LSR-ek csak a továbbítást végzik a címkék alapján LSP felépíthető különféle protokollokkal pl. az RSVP módosított változatával is (RSVP-TE, RSVP Traffic Engineering, RSVP forgalomszervező)

22 MPLS MPLS tervezési cél: gyors csomagtovábbítás de a gyors továbbítás közben megvalósult e nélkül is viszont: traffic engineering-nek (TE, forgalomszervezés) egy remek eszköze stratégiai és hibákra való reagálásként útvonalválasztás QoS LSP-nként (InteServ szerű) látszólagos magánhálózatok (Virtual Private Networks, VPN) kiépítésére is hasznos