SOCS

SOCS

Hoofdstuk 5

Computernetwerken

Inhoud

1. Inleiding

2. Fysische Laag

3. Dataverbindingslaag

4. Lokale Netwerken

5. Netwerklaag6. Netwerken verbinden:

internet

7. Transportlaag

8. Naamdiensten

9. Toepassingen

3

5. Netwerklaag

Dataverbindingslaag: communicatie tussen direct verbonden computersyst.

Netwerklaag: communicatie tussen verwijderde computersystemen

mogelijk maken

5.1 Diensten

5.2 Protocol

5.3 Routering

4

5. Netwerklaag (verv.)

S1

S2

AB

S4

S3

N

D

F

protocol protocol netw. netw. laaglaag

protocol protocol data. laagdata. laag

protocol protocol fys. laagfys. laag

netwerk

dataverb.

fysische

N

D

F

protocol protocol netw. netw. laaglaag

protocol protocol data. laagdata. laag

protocol protocol fys. laagfys. laag

netwerk

dataverb.

fysische

5

5.1 Diensten

2 soorten diensten: Virtuele verbinding Datagram dienst

Geen garantie van aflevering• Bijv. door falen van schakelaar

Volgorde aflevering kan volgorde verzending• Bijv. door volgen van andere route

Elk computersysteem: netwerkadres Internationale standaarden

6

5.2 Diensten (verv.)

typedef struct { ... } netwerk_adres = …;

typedef struct { ... } info; /* data van de transportlaag */

procedure zend_pakketzend_pakket (netwerk_adres bestemmeling, info data);

procedure ontvang_pakketontvang_pakket (netwerk_adres * afzender, info * data);

NWL (zender) NWL (ontvanger)

ontvang_pakketontvang_pakketzend_pakketzend_pakket

7

5.2 Protocol

Hier: alleen datagram dienst

Netwerklaag (Computer A, S1, S3): Pakket over bepaalde verbinding sturen

Hoofding - netwerkadres bestemmeling - netwerkadres afzender - protocol transportlaag - ...Data van Transportlaag

8

5.3 Routering

Schakelaar: Routeringstabel: per bestemming: uitgaande lijn

AA

BB

S4

S3

DD

FFEE

S1

CC

S2

00 11

2233

00

1122

33

00

1122

33

00

11 2233

nnaaaarr SS11 SS22 SS33 SS44

AA 00 33 33 11BB 11 11 11 33CC 11 00 33 22DD 22 11 00 33EE 33 33 22 11FF 22 22 22 00

Naar LijnA 0B 1C 1D 2E 3F 2




9

5.3 Routering (verv.)

A

BS4

S3

D

FE

S1

C

S2

00 11

2233

00

1122

33

00

1122

33

00

11 2233

: A : A B: B:

: F : F C: C:

: E : E D: D:

: A (0) : A (0) S S11 (1)(1) S S22 (1)(1) S S33 (1)(1) B B

: F (0) : F (0) S S44 (2)(2) S S22 (0)(0) C C

: E (0) : E (0) S S11 (2)(2) S S44 (3)(3) S S33 (0)(0) D D

LA 0B 1C 1D 2E 3F 2

LA 3B 1C 0D 1E 3F 2

LA 3B 1C 3D 0E 2F 2

LA 1B 3C 2D 3E 1F 0

10


Statische routering: Tabellen ingevuld door netwerkbeheerder pakketten (X): dezelfde route uitvallen/overbelasting lijn/schakelaar

Routeringsprotocol Schakelaars wisselen informatie uit (comp.syst.) Kost van verbinding berekend

routes berekend

Inhoud

1. Inleiding

2. Fysische Laag


4. Lokale Netwerken

5. Netwerklaag

6. Netwerken verbinden

7. Transportlaag

8. Naamdiensten

9. Toepassingen

12

6. Netwerken verbinden

Niet alle computersystemen op 1 netwerk:

Bedrijf: volledige controle over eigen netwerk

toch kunnen communiceren met andere bedrijven

Binnen organisatie: verschillende netwerken

vb. KULeuvenNet: elk departement eigen netwerk

Een internet (internetwork)

Verbinden van verschillende netwerken

Internet = wereldwijde internet (IP protocol)

13

6. Netwerken verbinden (verv.)

5.1 Adressering

5.2 Diensten en Protocol

5.3 Routering

WAN-1WAN-1

WAN-2WAN-2 WAN-3WAN-3

LAN-1LAN-1

LAN-2LAN-2

R1R1

R2R2

R3

R4R4

R5R5

Schakelaars Schakelaars RiRi(routers)(routers)

14

6.1 Adressering

1 globaal, uniform adresseringsschema InternetInternet:

Adres = 32 bits 134.58.39.91 (dotted decimal)

Verschillende soorten adressen

Netwerk ComputersysteemNetwerk Computersysteem

Omzetting Internet-adres Lokaal adres Vertaaltabellen of vertaalprotocol

15

6.1 Adressering (verv.)

Voorbeelden:

134.58.39.91

134.58.0.0 KULeuvenNet

134.58.39.0 Netwerk van Comp.Wet.

Masker: scheiden van 2 delen van een adres

adres & masker = netwerk-gedeelte

0xffff0000

16

6.2 Diensten en Protocol

Internet Netwerklaag: alleen datagram dienst Protocol = IP (Internet Protocol) 1 soort pakket

Hoofding = 20 bytes

Mogelijkheid om IP-pakket op te splitsen Indien onmogelijk verder te sturen:

Foutboodschap naar zender (ander protocol)

17

6.2 Diensten en Protocol (verv.)

Hoofding: (20 bytes):adres-zender 32 bits

adres-bestemmeling 32 bits

lengte 16 bits (max = 65.535)

protocol transportlaag 8 bits

time-to-live 8 bits (max # te passeren routers)

type-of-service 8 bits (verwachte dienstverlening)

overige … opsplitsing van IP pakket, afz. doorsturen,

later weer samenvoegen

… versie nummer, controle bits (hoofding), ...

IPv6adres = 128 bits!

18

6.3 Routering Iedere router:

routeringstabel

WAN-1WAN-1


LAN-1LAN-1

LAN-2LAN-2

R1R1

R2R2

R3

R4R4

R5R5

naarnaar R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 R5R5

WAN-1WAN-1 -- -- R2R2 R1R1 R4R4WAN-2WAN-2 R2R2 -- -- R1R1 R3R3WAN-3WAN-3 R4R4 R3R3 -- -- --LAN-1LAN-1 -- R1R1 R4R4 -- R4R4LAN-2LAN-2 R4R4 R3R3 R5R5 R5R5 --

volgende router(op zelfde netwerk)op pad naar bestemm.

19

6.3 Routering

WAN-1WAN-1


LAN-1LAN-1

LAN-2LAN-2

R1R1

R2R2

R3

R4R4

R5R5

134.58.1.0134.58.1.0

134.58.2.0134.58.2.0 134.58.3.0134.58.3.0

134.58.11.134.58.11.00

134.58.12.134.58.12.00

134.58.11.1

IP-adressen (in dit voorbeeld):1. Alle netwerken: aanduiden door 3 bytes: X.Y.Z.02. Router Ri op netwerk X.Y.Z.0 heeft IP-adres X.Y.Z.i

(elke router heeft 2 IP-adressen)

134.58.1.1

134.58.12.5

134.58.3.5

134.58.1.2

134.58.2.2

20

6.3 Routering

naarnaar R1 R1 R2 R2 R3 R3 R4 R4 R5 R5

134.58.1.0134.58.1.0 - - - - 134.58.2.2134.58.2.2 134.58.11.1134.58.11.1

134.58.3.4134.58.3.4134.58.2.0 134.58.2.0 134.58.1.2134.58.1.2 - - - -134.58.11.1134.58.11.1 134.58.3.3134.58.3.3134.58.3.0 134.58.3.0 134.58.11.4134.58.11.4 134.58.2.3134.58.2.3 - - - - - -134.58.11.0 134.58.11.0 - - 134.58.1.1134.58.1.1 134.58.3.4134.58.3.4 - -134.58.3.4134.58.3.4134.58.12.0 134.58.12.0 134.58.11.4134.58.11.4 134.58.2.3134.58.2.3 134.58.3.5134.58.3.5134.58.3.5134.58.3.5 - -

WAN-1WAN-1


LAN-1LAN-1

LAN-2LAN-2

R1R1

R2R2

R3

R4R4

R5R5

134.58.1.0134.58.1.0

134.58.2.0134.58.2.0 134.58.3.0134.58.3.0

134.58.11.134.58.11.00

134.58.12.134.58.12.00

Naar Router134.58.1.0 -134.58.2.0 134.58.1.2134.58.3.0 134.58.11.4134.58.11.0 -134.58.12.0 134.58.11.4

Naar Router134.58.1.0 -134.58.11.0 -134.58.2.0 134.58.1.2*.*.*.0 134.58.11.4

vaak verzuimingang: kortere tabel

21

6.3 Routering

WAN-1WAN-1


LAN-1LAN-1

LAN-2LAN-2

R1R1

R2R2

R3

R4R4

R5R5

134.58.1.0134.58.1.0

134.58.2.0

134.58.2.0

134.58.3.0134.58.3.0

134.58.11.134.58.11.00

134.58.12.134.58.12.00

To: 134.58.12.12From: 134.58.1.27(gateway R2)

Naar Router134.58.1.0 -134.58.2.0 -134.58.11.0 134.58.1.1

*.*.*.0 134.58.2.3

Naar Router134.58.2.0 -134.58.3.0 -134.58.1.0 134.58.2.2134.58.11.0 134.58.3.4

*.*.*.0 134.58.3.5

Naar Router134.58.3.0 -134.58.12.0 -134.58.2.0 134.58.3.3

*.*.*.0 134.58.3.4

134.58.12.12134.58.12.12134.58.1.27134.58.1.27

22


Internet: Ook routeringsprotocols

Op verschillende niveaus Binnen een AS (autonomous system)

(vb. KULeuvenNet): kortste pad tussen twee routers berekenen

• volgens metriek Tussen AS-en:

ander protocol, eventueel ook beleidsopties• doorheen welk netwerk wel/niet

• mogelijkheid tot manueel uitsluiten van netwerken

Inhoud

1. Inleiding

2. Fysische Laag


4. Lokale Netwerken

5. Netwerklaag

6. Netwerken verbinden: internet

7. Transportlaag8. Naamdiensten

9. Toepassingen

24

7. Transportlaag

Transportlaag in Internet TCP (Transmission Control Protocol) UDP (Universal Datagram Protocol)

6.1 Adressering

6.2 TCP Protocol en Diensten

6.3 UDP Protocol en Diensten

25

7.1 Adressering Communicatie-eindpunt van proces:

(IP-adres, poortnummer)

TCP / UDP Hoofding: alleen poortnummer IP-adres in IP-hoofding

Standaard Toepassingen: Vaste poortnummers

(www-server, 80), (ftp-server, 21),(mail-server [smtp], 25), …

Andere toepassingen: dyn. aanvragen

146.86.5.20

161.25.19.8

client

server

146.86.5.20, 1625

161.25.19.8, 80

26

7.2 TCP Protocol & Diensten

Virtuele verbinding tussen eindpunten(netwerk alleen datagram diensten!)

3 Fasen: Opzetten van verbinding Gebruik v/d verbinding

Vgl. protocols dataverbindingslaag Complexer!

• Volgorde aankomst van pakketten• 1-bit venster te beperkend op snelheid

Byte stroom (elke byte 32-bit volgnummer) Verbreken v/d verbinding

TCP hoofding

volgnummer1e byte in pakket

27

7.3 UDP Protocol & Diensten

Datagram dienst tussen eindpunten Datagram dienst van IP

Inhoud

1. Inleiding

2. Fysische Laag


4. Lokale Netwerken

5. Netwerklaag


7. Transportlaag

8. Naamdiensten9. Toepassingen

29

8. Naamdiensten

IP-adresssen niet gebruiksvriendelijk

Leesbare namen

ssh 134.58.42.36

ssh nix.cs.kuleuven.ac.be

7.1 Domeinnamen

7.2 Omzetting Domeinnamen naar IP adressen

30

8.1 Domeinnamen

Internet domeinnamen Hiërarchisch gestructureerd

nix.cs.kuleuven.be landcode (België)

K.U.Leuven

dep. computerwetenschappen

naam van het computersysteem

31

8.1 Domeinnamen (verv.)

3 groepen Top Level Domains (TLD) 2-letter landcodes (ISO 3166) Generieke namen (gelijkaardige organisaties)

com commerciële organisaties org niet-commerciële organisaties (bv. Vzw) int internationale organisaties (nato, EU, …) net bedrijven die netwerkdiensten aanbieden Nieuwe: .biz, .name, .info, .museum, …

Namen organisaties binnen USA edu universiteiten gov Amerikaanse overheid mil Amerikaanse leger

32

8.1 Domeinnamen (verv.)

Elk TLD: Beheerder (toekennen van namen in domein) “.be”: vzw DNS BE.

Elke organisatie met naam: Zelf creatie nieuwe namen in dat domein Bijv. kuleuven.be

cs.kuleuven.be, nix.cs.kuleuven.be, ... Hiërarchische naamgeving + delegatie

= werkbare structuur

33

8.2 Omzetting Domeinnaam IP Adres

Gegevensbank Niet gecentraliseerd (flessehals!) Naambeheerder (name server)

Omzetting domeinnaam IP-adres Hiërarchie van naambeheerders

Ieder domein: aparte naambeheerder

34

8.2 Omzetting Domeinnaam IP Adres (verv.)

Naambeheerder cs.kuleuven.be

Machines/subdomeinenMachines/subdomeinen typetype IP-adresIP-adresvan cs.kuleuven.bevan cs.kuleuven.be

nixnix AA 134.58.42.36134.58.42.36

idefixidefix AA 134.58.41.7134.58.41.7

droopydroopy AA 134.58.41.10134.58.41.10

stevinstevin AA 134.58.41.16134.58.41.16

......

A = AddressA = Address

35


Naambeheerder kuleuven.be

NS = NameServerNS = NameServer

Machines/subdomeinenMachines/subdomeinen typetype IP-adresIP-adresvan kuleuven.bevan kuleuven.be

cscs NSNS 134.58.39.1134.58.39.1

esatesat NSNS ……

wwwwww AA ……

......

36


Naambeheerder voor TLD-namen

= root-naambeheerder Gekend IP-adres Alleen verwijzingen naar andere naambeheerders

37


Voorbeeld: www.cs.vu.nl

Lokale NSLokale NS

(cs.kuleuven.be)(cs.kuleuven.be)

Root-NSRoot-NS

NS (nl)NS (nl)

NS (vu.nl)NS (vu.nl)

NS (cs.vu.nl)NS (cs.vu.nl)

www.cs.vu.www.cs.vu.nlnl

130.37.24.1130.37.24.111

130.37.24.1130.37.24.111

38


Omslachtig? Naambeheerders: “cache” Gedurende zekere tijd opgezochte namen

opslaan

Kwetsbaar? Naambeheerder kan uitvallen Voor elk domein: meerdere naambeheerders

Inhoud

1. Inleiding

2. Fysische Laag


4. Lokale Netwerken

5. Netwerklaag


7. Transportlaag

8. Naamdiensten

9. Toepassingen

40

9. Toepassingen

E-Mail E-mailadressen E-mail E-mailprogramma’s E-mailservers

World Wide Web URL Componenten Opbouw van pagina’s

41

9.1 E-mail

E-mail adressen

[email protected]

[email protected]

[email protected]

nà @: domeinnaam

vóór @: loginnaam, Voornaam.Naam, groepsnaam

42

9.1 E-mail (vervolg)

E-mailprogramma’s Vaak grafische gebruikersinterface Functionaliteit:

Ontvangen & lezen van berichten (receive) Opstellen & versturen van berichten (send) Beantwoorden van berichten (reply) Doorsturen van berichten (forward) Organiseren van berichten (folder) Bijhouden van adressenbestand (addressbook)

Vb: Netscape, Outlook, Eudora, pine, elm, ...

43

9.1 E-mail (vervolg) E-mail

Hoofding SleutelWoord: waarde

From: afzenderTo: bestemmelingCc: kopie naar …Subject: onderwerp dat besproken wordtDate: datum + tijd waarop verstuurd werd...

Blanko lijn Boodschap zelf

44


E-mailservers Sturen / ontvangen van boodschappen

E-mailprogr.

E-mailserver E-mailserver

E-mailprogr.

POPPOP

SMTPSMTP

IMAPIMAPSMTPSMTP Simple Mail Transfer ProtocolSimple Mail Transfer Protocol

POPPOP Post Office ProtocolPost Office Protocol

IMAPIMAP Internet Mail Access ProtocolInternet Mail Access Protocol

E-mailprogr.

SMTPSMTP

45


E-mailservers Internet: steeds SMTP Vinden van andere E-mailserver?

Naambeheerders• Domeinnaam: IP-adres waarop E-mailserver draait

Poortnummer = 25

46

9.2 World Wide Web

Zie cursus Informaticawerktuigen

Hypertext URL (Uniform Resource Locator) Browser HTTP (HyperText Transfer Protocol) WebServer HTML (HyperText Markup Language)

47

Hypertekst

Hypertekst… (meer info)…

Een link is ……Meer informatie kan je hier vinden (Engels).

Links … hypertekst…

HypertextHypertext allows a document to …

Computer A Computer B

Hypertekst bevat verwijzingen naar andere documenten

48

URL — Uniform Resource Locator

Absoluut of relatief

Absoluut:

http://www.bib.kuleuven.be/bib/deelbib/indexexact.html

http://www.bib.kuleuven.be/bib/deelbib/indexexact.html

protocol computer details (padnaam)

Protocol: http (web-pagina) - mailto (elektronische post) ftp (file transfer protocol) - news (USENET nieuwsgroep) file (lokaal bestand) - gopher, wais, shttp, telnet, ...

49

URL (vervolg)

Computer:

DNS-naam (Web-site)

optioneel

//domein.naam:poortnummer

Details:

padnaam

e-mail adres (mailto)

…

URL#naam

#naam: plaats in een pagina (i.p.v. het begin)

50

URL (voorbeelden)

http://www.kuleuven.be/kuleuven/news_nl.html

http://www.demo.com/pub/index.html#TOC

/pub/README

ftp://ftp.simtel.com/simtelnet/win95

telnet://pluto.cs.kuleuven.be

file:/user/rik/IW/practicum1

mailto:[email protected]

news:be.politics

51

Web Browser

Web pagina ophalen + tonen

Populaire Browsers: Firefox (Netscape) Microsoft Internet Explorer HotJava (Sun) …

HTTP Protocol + ... ftp e-mail news telnet gopher, ...

52

HTTP

Hypertext Transfer Protocol

http://www.ubizen.com/nv_jobs/index.html

cliëntdienst-verle-ner

GET GET /nv_jobs/index.html /nv_jobs/index.html HTTP/1.0HTTP/1.0

200200

www.ubizen.comwww.ubizen.com

53

Web Server

Beheert lokale Web-pagina’s Vaak sub-boom van lokaal bestandensysteem

Taken: Geen visualisatie!

Aanvragen browsers/servers beantwoorden

Beveiliging

Caching

Meestal boven: Unix of Windows2000

54

HTML — Hypertext Markup Language

Web-pagina Om even wat: tekst (ascii), Word-document,

rekenblad, foto, ... Browser: visualiseren ! Standaard-formaat: HTML

Hypertext Tekst met verwijzingen naar andere teksten

Markup: Code (instructies) die structuur weergeven van document

Andere formaten: Hulp-programma’s of plug-ins of kopiëren

55

HTML (voorbeeld)

<HTML>

<HEAD>

<TITLE>Netwerken</TITLE>

</HEAD>

<BODY>

<H1>Computernetwerken</H1>

<H2>1. Inleiding</H2>

Gedurende de laatste 10 jaar is de computerinfrastructuur in bedrijven <B>grondig</B> gewijzigd. …

<P>In dit hoofdstuk bestuderen we het netwerk, ...

</BODY>

</HTML>

SOCS

Documents

Transcript of SOCS