Välkommen till Datornätverk A, 7,5p och Industriell datakom B, 7,5 hp Välkommen till Datornätverk A, 7,5p och Industriell datakom B, 7,5 hp! Kurspresentation Sammanfattning Kapitel 2: Nätverksmodeller Föreläsningsmaterialet är författat av Magnus Eriksson. Material är även hämtat från Iskra Popova samt läroboksförfattaren Behrouz Fourozan.

Introduction to Information Technologies Fall 2004 Kursens syfte Denna kurs avser att ge dig grundläggande förståelse för hur Internet och lokala nätverk är uppbyggda. Kursens karta är TCP/IP- och OSI-modellerna. Målsättningen är att ge dig grundläggande teoretiska och praktiska kunskaper om datakommunikationsprotokoll, nätutrustning, nättopologier, transmissionsmedier, grundläggande adresserings- och routingbegrepp samt enklare verktyg för felsökning av nät. Computer Networks A History of Internet

Vem behöver egentligen kunskap om datornätverk? Den som har ett hemmanätverk kan behöva felsöka och konfigurera nätverket. Infrastrukturansvarig på ett företag måste kunna planera och designa nätverk. IT-ansvariga beslutsfattare behöver beställarkompetens för att välja nätverksutrustning, förstå artiklar, broschyrer och litteratur om ny teknik inom området, etc. Säkerhetsansvariga måste förstå nätverkssäkerhet Den som ska programmera klient-server-applikationer (s.k. distribuerad programmering) får ofta skapa egna s.k. datakommunikationsprotokoll, eller använda standardiserade kommunikationsprotokoll. Utvecklare och forskare behöver kunna räkna på prestandamått, t.ex. bandbreddsbehov, kapacitet, tidsfördröjning, paketförluster, kapacitet, mm.

Introduction to Information Technologies Fall 2004 Överlappande kurser Följande kurser överlappar till stor del med varandra, och kan därför INTE ingå i samma examen: Datateknik A, Datornätverk 6 hp (för datateknikkandidater) Datateknik B, Industriell datakommunikation 7,55 poäng* (för automationsingenjörer) Datateknik B, Multimedie- och kommunikationssystem 6 hp* (Civ.ing.kurs) Datateknik A, Nätverksteknik A (50% överlapp) – CISCO-certifiering, (för nätverksdriftsprogrammet) *) Ni kan titta på de inspelade videolektionerna Computer Networks A History of Internet

Introduction to Information Technologies Fall 2004 Fördjupningskurser Mittuniversitetet erbjuder flera påbyggnadskurser inom området, bl.a. följande: Datateknik AV, TCP/IP-nätverk. Säkerhetskurser Masterprogrammet innehåller kurser om distribuerade system och trådlös kommunikation Computer Networks A History of Internet

Kursmaterial Datornätverk Kurslitteratur: Forouzan, ”Data communications and networking”, 4:e utgåvan eller senare. Kursens Moodle-plats, som nås via http://portal.miun.se . Där finns: Lektionsplanering Föreläsningsslides (i två tappningar, en för distansstudenter, en för campusstudenter), Obligatoriska ”quizzar” (automaträttade hemuppgifter). Se under ”utvärderingar”. Labbkompendium Projektinstruktioner Övningstentor Länk till schema M.m.

Obligatoriska uppgifter ”Quizzar” (automaträttade felvalsfrågor) för varje kapitel i WebCT skall besvaras med minst 70% rätt svar innan tentamen. Labbar: Datornätverk har två labbar x 4 timmar. (1,5 hp). Industriell datakom har tre labbar. Salstentamen: Juni, Augusti, Januari. Ta med miniräknare och ev engelsk-svensk ordbok. (4,5 hp). Projekt: Välj projektuppgift på första lektionen andra kursveckan. Skriv en kort uppsats. Muntlig redovisning. (1,5 hp)

Undervisning Närvaro på lektioner viktigt! Cirka 32 timmar föreläsning och 4 timmar räkneövningar. Ytterligare några vidoelektioner för automationsingenjörer. De flesta lektioner finns även inspelade. Se schemat Vi löser tillsammans exempel ur boken och gamla tentatal på lektionerna. Slajds eller inspelning av videolektion läggs ut inom ett dygn på Moodle.

Chapter 2 Network Models

Range of data communication techniques Circuit board I/O bus Example: EISA 1 m System Serial/parallel ports Personal Area Networks (PAN) Room 10 m Example: RS232 (”com port”), USB, Firewire, Bluetooth, IEEE 802.15 WPAN 100 m Building Local area Networks (LAN) 1 km Campus Example: Ethernet, IEEE 802.11 WLAN Metropolitan Area Networks (MAN, stadsnät) 10 km City Example: Ethernet, ATM, FDDI 100 km Country Continent 1000 km Wide Area Networks (WAN) 10,000 km Planet Example: The Internet. The Public Service Telephone Network (PSTN)

Punkt-till-punkt-förbindelser Introduction to Information Technologies Fall 2004 Punkt-till-punkt-förbindelser Exempel: Digital ljudöverföring Nivå 6 2 1 7 Mikrofon Högtalare Källkodning Källavkodning Digitalisering, komprimering 0110 Felhantering Lägger till fel- rättande eller felupptäckande kod, t.ex. checksumma. Felupptäckt och omsändning, eller felrättning 0100010 Bitfel 0110010 NACK Flödesstyrning Buffert Handskakning 0110010 ACK Modulation Demodulation Elektrisk representation Computer Networks A History of Internet

Figure 2.17 The OSI seven layer model

The Layers of OSI Model End System Intermediate System R Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Intermediate System Network Data Link Physical

Summary of OSI Layer Functions Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical To allow access to network resources To establish, manage and terminate sessions To move packets from source to destination; to provide internetworking To transmit bits over a medium; to provide mechanical and electrical specifications To translate, encrypt and compress data To provide reliable end-to-end message delivery and error recovery To organize bits into frames, to provide node-to-node delivery

Ethernet, PPP over modems Figure 2.2 The TCP/IP five layer model Example protocols: HTTP, SMTP, FTP, Telnet TCP, UDP IP Ethernet, PPP over modems

Figure 2.4 An exchange using the Internet model H – header (pakethuvud): control data added at the front end of the data unit T – trailer (svans): control data added at the back end of the data unit Trailers are usually added only at layer 2.

Protocol N on device A and on B are peers (”varandras likar”). Figure 2.3 Peer-to-peer processes Protocol N on device A and on B are peers (”varandras likar”).

Adresser till min dator Fysisk MAC-adress, 48 bitar: 00-00-E2-4F-54-04 Publik IP-adress, 32 bitar: 193.10.250.187. Privat NAT-IP-adress (Network Address Translation): 10.14.1.63. IP-subnetmask: 255.255.0.0 DNS-namn (Domain namn Service): mageripc.itm.miun.se, där itm.miun.se är DNS-suffix, och .se är toppdomän. URL till webbsida på webbserver på min dator: http://mageripc.itm.miun.se:portnummer/filkatalog/filnamn.typ Portnumret är default 80. Många datorer i världen har DNS-alias ”www”. URL till ftp-fil på min dator: ftp://användanamn:lösenord@mageripc.itm.miun.se/filkatalog/filnamn.typ Filnamn till fil vid delad diskaccess till min dator: \\mageripc.itm.miun.se\filkatalog\filnamn.typ (Av säkerhetsskäl inte tillgänglig utanför nätet.) E-postadress till användare på en e-postserver på min dator: användarnamn@mageripc.itm.miun.se

System och protokoll för översättning mellan olika adresseringstekniker ARP (Address resolution protocol) översätter IP-adress till fysisk adress. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) kan ge varje dator en ledig IP-adress, och talar om för en dator med en viss fysisk adress vilken dess IP-adress är vid varje omstart. DNS (Domain Name Server) är ett system av databaser som översätter mellan IP-adress och DNS-namn. NAT (Network Address Translation) är en server, ofta i anslutning till företagets brandvägg, som modifierar IP-paketen genom att byta ut intern avsändar-IP-adress och portnummer till extern IP-adress + portnummer vid utgående paket, och vice versa vid inkommande. På så sätt kan många dela på samma externa IP-adress.

Figure 2.16 Summary of duties