TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

Luento: Tiedonkuljetus

Tiedon kuljetus S-38.188 Tietoliikenneverkot 29.10.1997
Luennon aiheet IP-osoitearitmetiikka Päästä-päähän yhteys Internetin kuljetuskerroksen protokollat TCP UDP Internetin sovellusprotokollat Etäsuoritus (RPC) Datan esitysmuodot pakkaus
IP-osoitearitmetiikka Aliverkkopeite kertoo verkko-osan koneosan Ilmaistaan peitteen arvona (255.255.255.192) ykkösbittien määränä (26) Määrittää suoraan kytketyn verkon käytettävä verkkoliitäntä käytettävän reitittimen seuraava reititin
Osoitteistus päätelaitteessa Ongelma: miten ohjata oikealle sovellukselle Tulevan datan perusteella puhelin/modeemi/fax-kytkimet ei läpinäkyvä Aliosoitteen (porttinumero) perusteella kullakin palvelulla oma tunniste: "tunnettu portti" rajallinen määrä vaihtoehtoja => törmäyksiä Tunnisteen perustella suurempi avaruus: tietokanta suoríttaa muunnoksen oikeaan porttinumeroon vaatii ylimääräisen yhteydenoton
User Datagram Protocol (UDP) Tarjoaa yhteydettömän tietosähkeliikenteen Ei juurikaan lisää toiminnallisuutta verrattuna IP:hen paketti osottetaan halutulle ohjelmalle multiplexaus helppo toteuttaa pieniinkin laitteisiin ei vaadi paljoa prosessointia laitteelta tietosähkeitä voi hukkua => varmistus ylemmillä tasoilla (jos tarpeen) ongelmallinen suurissa verkoissa, koska ruuka vaihtelee verkon eri osissa ei vuonohjausta eikä ruuhkanhallintaa
UDP - paketti Tarkistussumma valinnainen (=0) pseudo-otsake ja data tarkistussumman laskennassa
UDP:aa käyttävät protokollat Simple Network Management Protocol verkonhallinta Bootstrap Protocol käynnistyksen yhteydessä kone selvittää tietoja osoite, nimi, verkkomaski, levitysosoite, yhdyskäytävät, kirjottimet, käynnistystiedosto... käytettään yleensä mikroissa ja levyttömissä (työasemat, X-päätteet) koneissa Trivial File Transfer Protocol yksinkertainen tiedostojensiirtoprotokolla ei tarjoa tunnistusta käytetään levyttömien (työasemat, X-päätteet) koneiden käyttöjärjestelmän lataamiseen
UDP:aa käyttävät protokollat... Remote Procedure Call portmapper mahdollistaa porttien tehokkaan käytön voi toimia myös TCP:n päällä mukana Exchange Data Presentative Protocol - esitystapa Network File System Domain Name Server (myös TCP) nimipalvelu hierarkkinen rakenne, tietueilla elinaika Network Time Protocol koneiden pitäminen ajassa
Vuonohjaus ja ruuhkanhallinta Vuonohjaus: ei ylitetä vastaanottajan kapasiteettia tarvitaan jokaisella yhteydellä Ruuhkanhallinta: ei lähetetä verkkoon liikaa dataa tarvitaan aina kun muu kuin p-p-linkki erilainen tilanne verkon eri osissa verkon käytettävissä siirtokapasiteetti voi vaihdella nopeasti
Transmission Control Protocol (TCP) OSI:n siirto- ja yhteysjaksokerroksen tehtävät yhteyspohjainen <lähdeosoite,lähdeportti, kohdeosoite,kohdeportti> tarjoaa luotettavan datavirran päästä päähän erinomainen vuonohjaus ja ruuhkanhallinta => udp: 700 ccl vs tcp: 4500 ccl [tcp_input(): 1000 ccl] suurin osa sovelluksista tcp:n päällä
TCP - segmentti
TCP tilakone
Vuonohjaus Käyttää liukuvan ikkunan algoritmia vastaanottaja ilmoittaa, kuinka paljon se pystyy ottamaan vastaan lähettävä voi lähettää korkeintaan ikkunan koon verran odottamatta kuittausta
Ruuhkanhallinta Kiertoaikaviiveen arviointi arvio liian lyhyt => tarpeettomia uudelleenlähetyksiä arvio liian pitkä => tarpeetonta odotusta Alkuperäinen väärä RTTSample uudellenlähetyksissä ei huomioi varianssia Karn/Partridge RTTEst ei lasketa uudellenlähetyksistä Uudelleenlähetysaika kaksinkertaistuu jokaisella uudelleenlähetyksellä exponentiaalinen peräytyminen
Ruuhkanhallinta Jacobson/Karels verkoissa ei bittivirheitä => kadonnut paketti osoitus ruuhkasta liian tiheät uudelleenlähetykset pahentavat ruuhkaa varianssi määrä kuinka tarkasti uudellenlähetysaika voidaan määrittää arvioidusta ajasta
TCP LFP-verkoissa Suorituskyky ikkunankoko 64kB liian pieni suuri viive*kaistanleveys -verkoissa skaalausoptio (<= 14 bittiä) yksittäisiä segmenttejä katoaa osittainen kuittausoptio kiertoviiveen arviointi tärkeää aikaleimaoptiot (1ms … 1s tarkkuus) Luotettavuus sarjanumeron pyörähdys aikaleiman hyödyntäminen vanhat yhteydet
TCP:aa käyttävät protokollat useat "selväkielisiä" File Transfer Protocol Virtual Terminal (Telnet) Simple Mail Transfer Protocol X Window System (X11R6) RUNIX lpr - kirjoittinprotokolla rcp - remote copy: tiedostojen kopiointi, rlogin - remote login: etäkäyttö, rsh - remote shell: etäkomento, rexec - remote execution: etäsuoritus Hypertext Transfer Protocol (World Wide Web)
HTTP
Etäsuoritus Useat sovellukset kysely/vastaus-kommunikointiin perustuvia Oikean toiminnan varmistaminen media ja laitteet epäluotettavia: katoaako pyyntö matkalla palvelimelle pyyntö sen ollessa suorituksessa suoritus voi kestää määräämättömän ajan vastaus matkalla asiakkaalle "zero-or-more times" vs. "at-most-once" toteutetaan tunnisteilla
SunRPC / ONC RPC Kukin ohjelma eri (UDP) portissa Port Mapper (111) tietää Osoitetaan tetyn ohjelman tiettyä aliohjelmaa Ei takaa at-most-one-toimintaa käytännössä kuitenkin riittävästi uusintapyyntö ja vastaus verkossa samaan aikaan (suunniteltu LAN-käyttöön)
Esitystapa Datan erilainen esitystapa erilainen eri laitteissa kokonaisluvut (big/little-endian, VAX) liukuluvut (ieee754, laitekohtainen) merkistöt (ASCII, EBDIC, ISO8859-X, Unicode) Koodatava joko: yhteisesti sovittuun muotoon mahdollinen tehohukka verkkoprotokollissa ainoa mahdollinen (IP,…) vastaanottaja dekoodaa vastaanottajan tunnettava kaikki mahdolliset muodot
Esitystavat External Data Representation (ONC RPC) big-endian (32-bit kokonaisluvut) <pituus (4 tavun moninkertoina) - arvo> Abstract Syntax Notation.1 <tyyppi - pituus - arvo> ei välttämättä tasatavuissa (sanoissa) Network Data Representation (DCE / OSF) vastaanottaja muuttaa (mikäli tarvetta) arkkitehtuuritunniste (kokonaisluku, merkistö, liukuluku,…)
Tiedon pakkaus Häviötön perustuu toistojen koodaamiseen (Run Length Encoding) erotuksen koodaukseen (Differential Pulse Code Modulat.) toistuvien merkkijonojen tunnistaminen (Lempel-Ziv) ei aiheuta virhettä 1:1-4:1 Häviöllinen "merkityksetön" ja toistuva tieto poistetaan loppu häviöttömällä koodauksella sovelutuu (valo)kuvalle (JPEG), videolle (MPEG) ja äänelle still-kuvat: 30:1, video 50-100:1, ääni 10-20:1
Yhteenveto Eri tarkoituksiin eri kuljetusprotokollat TCP luotettava, virheenkorjaava UDP sähkepalvelu Etäsuoritus (RPC) kysely-vastaus Datan esitysmuodot yhtenäinen esitystapa vastaanottaja konvertoi pakkaus on eräs esitystapa

Tietoverkkolaboratorio on nyt osa Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitosta. Tällä sivulla oleva tieto voi olla vanhentunutta.

Kurssien ajantasainen tieto on MyCourses-palvelussa.

Tämän sivun sisällöstä vastaavat ja Webmaster. Sivua on viimeksi päivitetty 08.01.1998 14:57. URI: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38188/1997/luento07/index.shtml [ TKK > Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto > Tietoverkkolaboratorio > Opetus ]

Kysy

Anna palautetta!