1 ο Φροντιστήριο Δικτύων Τσομπανίδης Ηλίας

1. 1ο Φροντιστήριο ΔικτύωνΤσομπανίδης Ηλίας 107 NW’98

2. Agenda • Network LAYERS • Standards & Πρωτόκολλα • Δικτυακές συσκευές • Τα πρωτόκολλα IP, TCP, UDP • IP addressing Τσομπανίδης Ηλίας

3. Standards & πρωτόκολλα«Επίπεδα» δικτύου • Γιατί ορίζουμε «επίπεδα» δικτύου; • Τι εξυπηρετούν τα επίπεδα δικτύου; • Γιατί έχουμε standards & πρωτόκολλα; • Ποια η σχέση μεταξύ πρωτοκόλλων & standards; Τσομπανίδης Ηλίας

4. OSI (ISO) TCP/IP stack APPLICATION Telnet email www … DNS SNMP TFTP …. PING TRACE … MCAST apps 7 PRESENTATION 6 SESSION 5 IGMP TRANSPORT TCP UDP ICMP 4 IP NETWORK 3 DATA-LINK FDDI Ethernet SONET ATM 2 PHYSICAL 1 Network Layers:Στοίβα πρωτοκόλλων OSIκαιTCP/IP Αρχή αδιαφάνειας Το κάθε επίπεδο «παρέχει υπηρεσίες» στο ανώτερο επίπεδο, κρύβοντάς του τις σχετικές λεπτομέρειες. Τσομπανίδης Ηλίας

5. Network Layers:Επικοινωνία μεταξύ επιπέδων και Η/Υ Host A Host B APPLICATION APPLICATION PRESENTATION PRESENTATION SESSION SESSION TRANSPORT TRANSPORT NETWORK NETWORK DATA-LINK DATA-LINK PHYSICAL PHYSICAL Τσομπανίδης Ηλίας

6. Network Layers:Επικοινωνία μεταξύ επιπέδων • Το κάθε επίπεδο • Παραλαμβάνει από το ανώτερο επίπεδο ένα πακέτο πληροφορίας • Προσθέτει πληροφορίες που απαιτούνται για να εκτελέσει τα «καθήκοντά» του • Παραδίδει το νέο επαυξημένο πακέτο πληροφορίας στο κατώτερο επίπεδο και • Παραλαμβάνει από το κατώτερο επίπεδο ένα πακέτο πληροφορίας • Επεξεργάζεται και αφαιρεί τις πληροφορίες που το αφορούν • Παραδίδει το υπόλοιπο του πακέτου στο ανώτερο επίπεδο Παράδειγμα: ένα ethernet frame… Κεφαλίδα Ethernet Κεφαλίδα IP Κεφαλίδα TCP Δεδομένα Εφαρμογής Ουρά Ethernet IP packet Διάφορα «πεδία» σε κάθε κεφαλίδα (header). Τα σημαντικότερα:Source & Destination addresses Τσομπανίδης Ηλίας

7. Circuit Switching • Για την επιτυχή επικοινωνία, παραχωρείται ένα κύκλωμα end-to-end • Κατά τη δημιουργία του κυκλώματος, συμφωνούνται τα χαρακτηριστικά του • Το κύκλωμα είναι σταθερό, μέχρι την κατάργηση του • Τα κελιά χρειάζεται μόνο να φέρουν τον αριθμό του κυκλώματος Τσομπανίδης Ηλίας

8. Packet Switching • Τα πακέτα μετάγονται από κόμβο σε κόμβο • Τα πακέτα φέρουν διεύθυνση αποστολέα και παραλήπτη • Οι ενδιάμεσοι κόμβοι αποφασίζουν και προωθούν στον κατάλληλο επόμενο • Δεν ειναι απαραίτητο να ακολουθηθεί η ίδια διαδρομή • Δεν υπάρχει καμία εγγύηση ποιότητας, ή επιτυχημένης μετάδοσης Τσομπανίδης Ηλίας

9. APPLICATION Ε-mail addresses FTP addresses HTTP addresses PRESENTATION SESSION TRANSPORT TCP ports UDP ports NETWORK IPΧ addresses IP addresses Appletalk addresses DATA-LINK MAC addresses PHYSICAL Διευθύνσεις, διευθύνσεις...και άλλες διευθύνσεις! Τσομπανίδης Ηλίας

10. Διευθύνσεις, διευθύνσεις...και άλλες διευθύνσεις! • MAC addresses: 6 bytes μορφή xxxx.xxxx.xxxx όπου x = hex • IP address: αναλυτικά στη συνέχεια • TCP / UDP port: 0 – 65535 Τσομπανίδης Ηλίας

11. Domain Name Server Web server FTP server Router L3 switch Ethernet switch Bridge ATM switch Multi- plexer stat mux Hub Modem Κλάσεις Δικτυακών Στοιχείων 7 Network Application Services 6 5 4 Transport 3 Network 2 Data Link Καλώδια χαλκού (UTP, STP, FTP) Οπτικές ίνες (single-mode, multi-mode) Μετατροπείς μέσου(media converters) 1 Physical Τσομπανίδης Ηλίας

12. Αντιστοιχίσεις μεταξύ διευθύνσεων Layer 2 devices: switches Αντιστοιχίσεις μεταξύ MAC address και θύραςτης συσκευής “MAC Address Table” Layer 3 devices: routers Αντιστοιχίσεις μεταξύ διευθύνσεων 2ου και 3ου επιπέδου π.χ. μεταξύ MAC address και IP address - Address Resolution Protocol - “ARP table” Τσομπανίδης Ηλίας

13. Address Resolution Protocol Ok, ενημερώνω το ARP table μου: 0022.aabb.ccdd  155.207.112.3 Πρέπει να επικοινωνήσω με τον 155.207.112.3. Δεν υπάρχει στο ARP table μου ARP request Από: 0011.aabb.ccdd Προς: ffff.ffff.ffff Ποιος έχει την IP address 155.207.112.3??? ARP response Από: 0022.aabb.ccdd Προς: 0011.aabb.ccdd ΕΓΩ έχω την IP address 155.207.112.3 Ααααα... Αυτή είναι η δική μου IP address!!! Μπααα... Δεν είμαι εγώ αυτός! Μπααα... Δεν είμαι εγώ αυτός! Μπααα... Δεν είμαι εγώ αυτός! Τσομπανίδης Ηλίας

14. IP, TCP, UDP Τσομπανίδης Ηλίας

15. The Internet Protocol • Connectionless, best effort • «Στέλνω και προσεύχομαι» • Aνάλογο του ταχυδρομείου • Καμία εγγύηση ότι το πακέτο θα φτάσει στον προορισμό. • Η λειτουργία της επιβεβαίωσης λήψης αφήνεται στα ανώτερα επίπεδα Τσομπανίδης Ηλίας

16. Transmission Control Protocol (TCP) A A OK X B B B OK Τσομπανίδης Ηλίας

17. Transmission Control Protocol (TCP) • Connection-oriented • connection establishment & tear-down • Ανάλογο μίας τηλεφωνικής κλήσης • Εγγυημένη παράδοση πακέτων • Χωρίς λάθη, στη σωστή σειρά • ack, checksums, timers • Flow control - windowing • Ειδοποίηση από τον receiver στον sender ότι τα receiver buffers είναι γεμάτα. • Παράκληση να μειώσει ρυθμό αποστολής Τσομπανίδης Ηλίας

18. A B X C D User Datagram Protocol (UDP) Τσομπανίδης Ηλίας

19. User Datagram Protocol (UDP) • Ισχύουν αυτά που αναφέρθηκαν για το IP • Το application layer αναλαμβάνει να λύσει προβλήματα με errors, out-of-sequence datagrams. • Παραδείγματα: TFTP, SNMP, real-time services, DNS Τσομπανίδης Ηλίας

20. IP Addressing • IP address=32-bit number • 10011100000110100001111000111100 • Decimal value • 2.618.957.372 • 4 bytes • 10011100 00011010 00011110 00111100 • decimal notation • 156 26 30 60 • 156.26.30.60 • Η κάθε διεύθυνση έχει network partκαι host part Τσομπανίδης Ηλίας

21. Κλάσεις διευθύνσεων • Class A - 1.0.0.0 -> 126.255.255.255 • Class B - 128.0.0.0 -> 191.255.255.255 • Class C - 192.0.0.0 -> 223.255.255.255 • Class D - 224.0.0.0 -> 239.255.255.255 (mcast) • Class E - reserved 0 1 2 7 8 15 16 23 24 31 0 Network Host A B C 1 0 Network Host 1 1 0 Network Host Τσομπανίδης Ηλίας

22. Don ’t panic! Η έννοια του classless δικτύου • Mε την φιλοσοφία των classes, γίνεται τρομερή σπατάλη στις IP διευθύνσεις. • Δεν αρκούν οι διευθύνσεις για όλους! • Classful Internet Vs Classless Internet • Aγνοείται η έννοια των κλάσεων • Aπαραίτητη η subnet mask Τσομπανίδης Ηλίας

23. Subnet mask • Σειρά από 32 «1» και «0», όπου οι «1» καθορίζουν ποιο τμήμα της IP διεύθυνσης είναι το network part και τα «0» το host part. • Logical AND μεταξύ IP address και subnet mask δίνει το network number. • Χρήση subnet mask από κάθε σταθμό του δικτύου για να διαπιστώσει αν ο σταθμός προορισμού ανήκει στο ίδιο δίκτυο. Τσομπανίδης Ηλίας

24. Subnet mask - Παράδειγμα • Να βρεθεί το network number για IP:156.26.30.60, • subnet mask:255.255.240.0 • 1. Παίρνουμε IP και subnet mask σε δυαδική μορφή: • IP addr = 10011100 00011010 00011110 00111100 • Mask = 11111111 11111111 11110000 00000000 • 2. Λογικό AND δίνει: • 10011100 00011010 00010000 00000000 • 3. Σε dotted decimal notation, αυτό αντιστοιχεί στο network number: • 156.26.16.0 Τσομπανίδης Ηλίας

25. Subnet mask (συνέχεια) • Η πρώτη διεύθυνση ενός subnet ονομάζεται network address. • H τελευταία διεύθυνση ενός subnet είναι η broadcast address. Τσομπανίδης Ηλίας

26. Default Subnet masks • Class A networks: 255.0.0.0 ή /8 • Class B networks: 255.255.0.0 ή /16 • Class C networks: 255.255.255.0 ή /24 Τσομπανίδης Ηλίας

27. Πώς επικοινωνεί ένας υπολογιστής; • Το Dest_IP είναι στο δίκτυό μου; • Έλεγχος:My_IP AND Dest_IP > My_Subnet_Mask? • Αν Dest_IP στο δίκτυό μου, ARP request: ποιος είναι ο Dest_IP; • Βρίσκω αντιστοιχία Dest_MAC–Dest_IP • Στέλνω δεδομένα με πακέτα με Dest_IP, Dest_MAC • Αν Dest_IP OXI στο δίκτυό μου, χρήση του Default gateway ARP request: ποιος είναι ο My_default_gw_IP; • Βρίσκω αντιστοιχία My_default_gw_IP – My_default_gw_MAC • Στέλνω δεδομένα με πακέτα με My_default_gw_MAC, Dest_IP (και ο gateway μου θα ξέρει πώς να τα προωθήσει!) Τσομπανίδης Ηλίας

28. Live demo !!! Και αφού μάθαμε τα πάντα περί διευθύνσεων και subnet masks… • ifconfig –a • ipconfig /all • ping • traceroute / tracert • arp –n / arp -a • simple client/server (TCP, UDP) Τσομπανίδης Ηλίας

29. ? ? Ερωτήσεις Απορίες Σκοτεινά Σημεία ? ? ΤΕΛΟΣ Ευχαριστώ!