107 NW’98 1 ο Φροντιστήριο Δικτύων Τσομπανίδης Ηλίας

Agenda 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας2  Network LAYERS  Standards & Πρωτόκολλα  Δικτυακές συσκευές  Τα πρωτόκολλα IP, TCP, UDP  IP addressing

Standards & πρωτόκολλα «Επίπεδα» δικτύου 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας3  Γιατί ορίζουμε « επίπεδα » δικτύου ;  Τι εξυπηρετούν τα επίπεδα δικτύου ;  Γιατί έχουμε standards & πρωτόκολλα ;  Ποια η σχέση μεταξύ πρωτοκόλλων & standards;

Network Layers: Στοίβα πρωτοκόλλων OSI και TCP/IP 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας4 Telnet www … IP TCP UDP DNS SNMP TFTP …. ICMP IGMP PING TRACE … MCAST apps TCP/IP stack APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT NETWORK DATA-LINK PHYSICAL OSI (ISO) Αρχή αδιαφάνειας Το κάθε επίπεδο «παρέχει υπηρεσίες» στο ανώτερο επίπεδο, κρύβοντάς του τις σχετικές λεπτομέρειες. FDDIEthernetSONETATM

Network Layers: Επικοινωνία μεταξύ επιπέδων και Η/Υ 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας5 APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT NETWORK DATA-LINK PHYSICAL Host A APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT NETWORK DATA-LINK PHYSICAL Host B

Network Layers: Επικοινωνία μεταξύ επιπέδων 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας6 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 επίπεδοκαι  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 Ουρά Ethernet Κεφαλίδα IP Κεφαλίδα TCP Δεδομένα Εφαρμογής IP packet Διάφορα «πεδία» σε κάθε κεφαλίδα (header). Τα σημαντικότερα: Source & Destination addresses

Circuit Switching 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας7  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

Packet Switching 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας8  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

Διευθύνσεις, διευθύνσεις... και άλλες διευθύνσεις! 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας9 APPLICATION PRESENTATION SESSION NETWORK DATA-LINK PHYSICAL TRANSPORT Ε-mail addressesFTP addressesHTTP addressesTCP portsUDP portsIP addressesAppletalk addressesIPΧ addressesMAC addresses

Διευθύνσεις, διευθύνσεις... και άλλες διευθύνσεις! 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας10  MAC addresses: 6 bytes μορφή xxxx.xxxx.xxxx όπου x = hex  IP address: αναλυτικά στη συνέχεια  TCP / UDP port: 0 – 65535

Κλάσεις Δικτυακών Στοιχείων 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας11 Transport Network Data Link Physical Network Application Services Network Application Services Bridge ATM switch Ethernet switch Web server FTP server Domain Name Server Router L3 switch Multi- plexer stat mux Hub Modem Καλώδια χαλκού (UTP, STP, FTP) Οπτικές ίνες (single-mode, multi-mode) Μετατροπείς μέσου (media converters)

Αντιστοιχίσεις μεταξύ διευθύνσεων 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας12 Layer 2 devices: switches Αντιστοιχίσεις μεταξύ MAC address και θύρας της συσκευής “MAC Address Table” Layer 2 devices: switches Αντιστοιχίσεις μεταξύ MAC address και θύρας της συσκευής “MAC Address Table” Layer 3 devices: routers Αντιστοιχίσεις μεταξύ διευθύνσεων 2 ου και 3 ου επιπέδου π.χ. μεταξύ MAC address και IP address - Address Resolution Protocol - “ARP table” Layer 3 devices: routers Αντιστοιχίσεις μεταξύ διευθύνσεων 2 ου και 3 ου επιπέδου π.χ. μεταξύ MAC address και IP address - Address Resolution Protocol - “ARP table”

Address Resolution Protocol 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας13 Πρέπει να επικοινωνήσω με τον Δεν υπάρχει στο ARP table μου ARP request Από: 0011.aabb.ccdd Προς: ffff.ffff.ffff Ποιος έχει την IP address ??? Μπααα... Δεν είμαι εγώ αυτός! Μπααα... Δεν είμαι εγώ αυτός! Μπααα... Δεν είμαι εγώ αυτός! Ααααα... Αυτή είναι η δική μου IP address!!! ARP response Από: 0022.aabb.ccdd Προς: 0011.aabb.ccdd ΕΓΩ έχω την IP address Ok, ενημερώνω το ARP table μου : 0022.aabb.ccdd 

1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας14 IP, TCP, UDP

The Internet Protocol 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας15 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

Transmission Control Protocol (TCP) 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας16 A B X B B OK A OK

1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας17 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

User Datagram Protocol (UDP) 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας18 A B X D C

1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας19 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

IP Addressing 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας20 IP address=32-bit number Decimal value bytes decimal notation Η κάθε διεύθυνση έχει network part και host part

Κλάσεις διευθύνσεων 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας21 Class A > Class B > Class C > Class D > (mcast) Class E - reserved 0 Network Host 1 0 Network Host Network Host ABCABC

Η έννοια του classless δικτύου 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας22 Mε την φιλοσοφία των classes, γίνεται τρομερή σπατάλη στις IP διευθύνσεις. Δεν αρκούν οι διευθύνσεις για όλους! 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 Classful Internet Vs Classless Internet Aγνοείται η έννοια των κλάσεων Aπαραίτητη η subnet mask Don ’t panic!

Subnet mask 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας23  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.

Subnet mask - Παράδειγμα 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας24 Να βρεθεί το network number για IP: , subnet mask: Παίρνουμε IP και subnet mask σε δυαδική μορφή: IP addr = Mask = Λογικό AND δίνει: Σε dotted decimal notation, αυτό αντιστοιχεί στο network number:

1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας25 Subnet mask (συνέχεια) Η πρώτη διεύθυνση ενός subnet ονομάζεται network address. H τελευταία διεύθυνση ενός subnet είναι η broadcast address.

1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας26 Default Subnet masks Class A networks: ή /8 Class B networks: ή /16 Class C networks: ή /24

Πώς επικοινωνεί ένας υπολογιστής; 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας27  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!)

Και αφού μάθαμε τα πάντα περί διευθύνσεων και subnet masks… 1ο Φροντιστήριο Δικτύων 335 Τσομπανίδης Ηλίας28  ifconfig –a  ipconfig /all  ping  traceroute / tracert  arp –n / arp -a  simple client/server (TCP, UDP) Live demo !!!