Spring 2000CS 4611 Bevezetés Vázlat Statisztikus multiplexelés Folyamatok közötti kommunikáció Hálózati architektúra Működési karakterisztikák

Spring 2000CS 4612 Építő elemek Csúcsok: PC, speciális célú hardware… –hostok –kapcsolók Összeköttetések: koax kábel, optical szál… –pont-pont jellegű –többszörös hozzáférés …

Spring 2000CS 4613 Kapcsolt hálózatok –két vagy több összekapcsolt csúcsból kialakított kapcsolatrendszer –Két vagy több hálózat összekapcsolása két vagy több csúccsal A hálózat rekurzív módon határozható meg:

Spring 2000CS 4614 Stratégiák Vonali kapcsolat (circuit switching): bitsorozat átvitele –eredeti telefon hálózatok Csomagkapcsolat (packet switching): tárol és továbbít üzeneteket –Internet (például: INTERNET)

Spring 2000CS 4615 Címzés és forgalomirányítás Cím: byte sorozat, amely azonosítja a csúcsot –rendszerint egyedi Forgalomirányítás: üzenettovábbítás folyamata a rendeltetési csúcs felé a rendeltetési cím alapján Címtípusok: –Egyedi (unicast): jellemzi csúcsot –Minden (broadcast): valamely hálózathoz csatlakozó minden csúcsot címez meg –Csoport (multicast): csúcsok meghatározott halmazát címezi meg

Spring 2000CS 4616 Multiplexelés Időosztásos (Time-Division Multiplexing (TDM)) Frekvenciaosztásos (Frequency-Division Multiplexing (FDM)) L1 L2 L3 R1 R2 R3 Switch 1Switch 2

Spring 2000CS 4617 Statisztikus multiplexelés Pillanatnyi igény szerinti időosztás (time-division) A link ütemezése csomag alapon történik Különböző forrásból származó csomagok keverednek a linken A linkért versengő csomagok bufferelése A buffer (várakozó sor) túlcsordulását túlterhelésnek nevezzük …

Spring 2000CS 4618 Folyamatok közötti kommunikáció A host-host kapcsolódást folyamat-folyamat kommunikációvá kell átalakítani. Ki kell tölteni az űrt aközött, amit az alkalmazások igényelnek és amit az alkalmazott technológia kínál. Host Application Host Application Host Channel

Spring 2000CS 4619 IPC Absztrakció Kérés/Válasz (Request/Reply) –szétosztott file rendszerek –digitalis könyvtárak (web) Folyam alapú (Stream- Based) –video: keretek folyama 1/4 NTSC = 352 x 240 pixels (352 x 240 x 24)/8=247.5KB 30 fps = 7500KBps = 60Mbps –video alkalmazások Igény szerinti video video konferencia

Spring 2000CS Mi az, ami meghibásodhat? Bit szintű hibák (electrical interference) Packet szintű hibák (congestion) Kapcsolat (link) és csúcs (node) működési hibái Üzenetek késleltetést szenvednek Az üzenettovábbítás nem sorrendtartó Harmadik személy lehallgatja a kommunikációt

Spring 2000CS Rétegelés A bonyolultság elrejtése absztrakcióval Az absztrakció természetes módon a rétegeléshez vezet Alternatív absztrakciók minden rétegben Kérés/válasz csatorna Üzenet-folyam csatorna Alkalmazói programok Hardver Hoszt-hoszt kapcsolódás

Spring 2000CS Protokollok Alkotó elemei a hálózati architektúráknak Minden protokoll objektunak két különbző interfésze van: –szerviz interfész: műveletek a protokollon –protokoll (peer-to-peer) interfész: üzenetváltás a protokoll partnerrel (with peer) A “protokoll” fogaloma több értelmű –a protokoll interfész specifikációja –maga a modul, amely megvalósítja ezt az interfészt

Spring 2000CS Host 1 Protocol Host 2 Protocol High-level object High-level object Szerviz interfész Peer-to-peer interfész Interfészek

Spring Protokoll-hierarchia Működése Protokoll gráf –a legtöbb peer-to-peer kommunikáció indirekt –peer-to-peer kommunikáció csak a hardver szinten direkt File application Digital library application Video application RRPMSP HHP Host 1 File application Digital library application Video application RRPMSP HHP Host 2

Spring Működés (folyt.) Multiplexelés and Demultiplexelés (demux kulcs) Beskatulyázás (header/body) RRPDataHHP Application program Application program Host 1Host 2 Data RRP Data HHP Data RRP Data HHP

Spring 2000CS Internet Architektúra Internet Engineering Task Force (IETF) tervezte Homokóra alakú elrendezés (Hourglass Design) Alkalmazások, alkalmazói protokollok (FTP, HTTP) … FTPHTTPNV TFTP TCP UDP IP NET 1 2 n

Spring 2000CS ISO Architektúra Application Presentation Session Transport End host One or more nodes within the network Network Data link Physical Network Data link Physical Network Data link Physical Application Presentation Session Transport End host Network Data link Physical

Spring 2000CS Működési karakterisztikák (Performance Metrics) Sávszélesség (Bandwidth (throughput)) –időegység alatt valamely közegre vagy átviteli csatornára felvitt adat –link vagy végpont-végpont jellegű –jelölés KB = 2 10 bytes Mbps = 10 6 bits per second Késleltetés (Latency (delay)) –valamely üzenetnek A pontból a B pontba továbbításhoz szükséges idő –egyirányú vagy körbefutás (round-trip time (RTT)) –összetevői Latency = Propagation + Transmit + Queue Propagation = Distance / c Transmit = Size / Bandwidth

Spring 2000CS A sávszélesség és késleltetés viszonya Viszonylagos fontosság –1-byte: 1ms vagy 100ms késleltetés meghatározóbb, mint 1Mbps vagy 100Mbps sávszélesség –25MB: 1Mbps vagy 100Mbps sávszélesség döntőbb, mint 1ms vagy 100ms késleltetés Végtelen sávszélesség (Infinite bandwidth) –RTT a meghatározó Throughput = TransferSize / TransferTime TransferTime = RTT + 1/Bandwidth x TransferSize –1-MB file -Gbps linken olyan, mint as 1-KB csomag to 1-Mbps link

Spring 2000CS Késleltetés x sávszélesség szorzat (Delay x Bandwidth) Adatmennyiség a vonalon (“in flight”) vagy a csőben (“in the pipe”) Példa: 100ms x 45Mbps = 560KB