6558/G558 DATAKOMMUNIKATION

1. 6558/G558DATAKOMMUNIKATION Kapitel 4: Internät

2. Internät • OSI-nätverksmodellens nätverksnivå • Målsättning: att koppla ihop nätverk av olika hårdvaruuppbyggnad till ett transparent samverkande nätverk • Globalt adresseringssystem • Servicemodell: kända egenskaper och kända tillkortakommanden!

3. Nätverksnivåns servicemodell • Datagrambaserad (connectionless) • Best effort-befordran (opålitlig) • paket försvinner, inget försök att korrigera! • paket kommer fram i oordning • paket skickas dubbelt • paket kan dröja en lång stund • Datagramformat: Internet Protocol IPv4

4. Sammanlänkning av nätverk • Heterogen fysisk nivå och datalänksnivå: hur överbrygga dem?

5. Protokollstack

6. Internet protokollet: paket

7. Internet protokollet: paket • Version • Internetprotokollets version: 4, 6, ... • HLen • Headerns längd (enhet: 32-bitars ord), max 15, header max 60 bytes • 5 ord om inga Options finns • TOS • Type of Service: differentiering av befordringsprioritering • Length • Datagrammets (paketets) längd, inkluderande headern, i bytes. • Maximum 65535 • Fragmentation: Ident, Flags, Offset • ursprungliga datagrammets id, sändaren väljer • flag = 0 om paketet är hela datagrammet eller första fragmentet • flag = 1 om paketet är andra eller senare fragment • offset != 0 ifall flag = 1

8. Internet protokollet: paket • TTL • Time To Live, dekrementeras vid varje router • normalt 64 • Protocol • demultiplexer för högre protokoll, 6 (TCP), 17 (UDP) • Checksum • header checksum: antag att den är noll både då man beräknar den och när man kollar den. OBS! Data ingår inte! • Adressering: • SourceAddr, 4 bytes, IP-adress • DestinationAddr, 4 bytes, IP-adress • Options • max (15-5)*4 = 40 bytes • Pad • 0-3 bytes så att headern är n x 32-bitar

9. Fragmentering och Assemblering • Varje datalänksprotokoll har sin maximum transmission unit MTU: eventuellt måste IP-paketet fragmenteras i mindre delar • Fragmenteringskriterier • fragmentera när det behövs (MTU < datagram) • undvik fragmentering hos sändaren • fragmenteringen kan vara rekursiv • fragmenten blir enskilda datagram • assemblering hos mottagaren • ingen felkontroll (borttappade fragment etc.)

10. Start of header Ident = x 0 Offset = 0 Rest of header (a) 1400 data bytes Start of header Ident = x 1 Offset = 0 Rest of header 512 data bytes (b) Start of header Ident = x 1 Offset = 64 Rest of header 512 data bytes Start of header Ident = x 0 Offset = 128 Rest of header 376 data bytes Fragmentering och Assemblering

11. Global IP-adressering • Egenskaper • globalt unika • hierarkiskt: nätverk + nod • Beteckning m.h.a. decimaltal och punkter • 10.3.2.4 • 130.233.168.254 • 192.168.123.56

12. Subnet mask • Addera ytterligare en hierarkisk nivå till nätverksadresseringen: undernät (subnet) • Subnet mask definierar en del av hostadressen som nätverksdel

13. Exmpel på undernät

14. Dynamisk IP-adressallokering • DHCP Dynamic Host Configuration Protocol • Möjliggör en effektivare användning av tillgängliga IP-adresser • En nystartad nod sänder ett DCHPDISCOVER-paket till IP-adressen 255.255.255.255 (UDP-port 68) • DCHP-server svarar och ger en tillfällig IP-adress • Kan också vidarebefordras av en DHCP-relay

15. Dynamisk IP-adressallokering • Protokollets paket innehåller bl.a. • chaddr (client hardware address) • yiaddr (your IP address) • options: subnet mask, default router, lease time, ... • Baseras på BOOTP-protokollet

16. Befordring av Datagram • Sändningsstrategi var som helst i nätet • datagrammen innehåller destinationsadressen • om destinationen finns på samma nätverk så skicka direkt till destinationen • om destinationen är på ett annat nätverk skicka då till en router • routern skickar vidare på basen av nätverksadressen • varje nod har en default-router att skicka till • varje router upprätthåller vidarebefordringstabeller

17. Befordring av Datagram • Exempel R2

18. Adresstranslation • Översätt IP-adresser till hårdvaruadresser • destinationsnods hårdvaruadress • hårdvaruadress för router för nästa hopp • Metoder • hårdvaruadressen är del av IP-adressen • tabellöversättning: på basen av en tabell ersätts varje IP-adress av en hårdvaruadress • ARP Address Resolution Protocol • kopplingar mellan IP-adresser och hårdvaruadresser • broadcastförfrågan om IP-adressen inte finns i tabellen • destinationsnoden svarar och meddelar sin hårdvaruadress • tabellinnehållet förkastas efter timeout

19. 0 8 16 31 Hardware type = 1 ProtocolType = 0x0800 HLen = 48 PLen = 32 Operation SourceHardwareAddr (bytes 0 – 3) SourceHardwareAddr (bytes 4 – 5) SourceProtocolAddr (bytes 0 – 1) SourceProtocolAddr (bytes 2 – 3) TargetHardwareAddr (bytes 0 – 1) TargetHardwareAddr (bytes 2 – 5) TargetProtocolAddr (bytes 0 – 3) ARP paketformat

20. ARP • Formatet för förfrågan • HardwareType: nätverkets fysiska typ, t.ex. Ethernet • ProtocolType: Typ av högre protokoll, t.ex. IP • HLEN och PLEN: längden för den fysiska adressen och det högre protokollets adress • Operation: förfrågan eller svar • Source/Target-Physical/Protocol addresser • Övrigt • tabellinformationen har en timeout på 10 minuter • mottagaren uppdaterar sin tabell med sändarens info • updatera tabellens timeout om infon redan finns • om info inte finns i tabellen och noden är inte mottagare -> sätt inte in i tabellen

21. Internet Control Message Protocol • ICMP • ping • redirect (från router till sändare) • Destination unreachable • TTL exceeded • Checksum failed • Reassembly failed • Cannot fragment

22. Vad behövs för nätkonfiguration? • IP-adress • Subnet mask • Default router • Domain name system server DNS

23. Övning 4, exempel 1

24. Övning 4, exempel 2

25. Övning 4, exempel 3

26. Övning 4, exempel 5