6558/G558 DATAKOMMUNIKATION Kapitel 4: Internät

Internät OSI-nätverksmodellens nätverksnivå Målsättning: att koppla ihop nätverk av olika hårdvaruuppbyggnad till ett transparent samverkande nätverk Globalt adresseringssystem Servicemodell: kända egenskaper och kända tillkortakommanden!

Nätverksnivåns servicemodell Datagrambaserad (connectionless) Best effort-befordran (opålitlig) paket försvinner, inget försök att korrigera! paket kommer fram i oordning paket skickas dubbelt paket kan dröja en lång stund Datagramformat: Internet Protocol IPv4

Sammanlänkning av nätverk Heterogen fysisk nivå och datalänksnivå: hur överbrygga dem?

Protokollstack

Internet protokollet: paket

Internet protokollet: paket Version Internetprotokollets version: 4, 6, ... HLen Headerns längd (enhet: 32-bitars ord), max 15, header max 60 bytes 5 ord om inga Options finns TOS Type of Service: differentiering av befordringsprioritering Length Datagrammets (paketets) längd, inkluderande headern, i bytes. Maximum 65535 Fragmentation: Ident, Flags, Offset ursprungliga datagrammets id, sändaren väljer flag = 0 om paketet är hela datagrammet eller första fragmentet flag = 1 om paketet är andra eller senare fragment offset != 0 ifall flag = 1

Internet protokollet: paket TTL Time To Live, dekrementeras vid varje router normalt 64 Protocol demultiplexer för högre protokoll, 6 (TCP), 17 (UDP) Checksum header checksum: antag att den är noll både då man beräknar den och när man kollar den. OBS! Data ingår inte! Adressering: SourceAddr, 4 bytes, IP-adress DestinationAddr, 4 bytes, IP-adress Options max (15-5)*4 = 40 bytes Pad 0-3 bytes så att headern är n x 32-bitar

Fragmentering och Assemblering Varje datalänksprotokoll har sin maximum transmission unit MTU: eventuellt måste IP-paketet fragmenteras i mindre delar Fragmenteringskriterier fragmentera när det behövs (MTU < datagram) undvik fragmentering hos sändaren fragmenteringen kan vara rekursiv fragmenten blir enskilda datagram assemblering hos mottagaren ingen felkontroll (borttappade fragment etc.)

Fragmentering och Assemblering Ident = x Start of header Rest of header 1400 data bytes Offset = 0 (b) 512 data bytes 1 Offset = 64 376 data bytes Offset = 128

Global IP-adressering Egenskaper globalt unika hierarkiskt: nätverk + nod Beteckning m.h.a. decimaltal och punkter 10.3.2.4 130.233.168.254 192.168.123.56

Subnet mask Addera ytterligare en hierarkisk nivå till nätverksadresseringen: undernät (subnet) Subnet mask definierar en del av hostadressen som nätverksdel

Exmpel på undernät

Dynamisk IP-adressallokering DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Möjliggör en effektivare användning av tillgängliga IP-adresser En nystartad nod sänder ett DCHPDISCOVER-paket till IP-adressen 255.255.255.255 (UDP-port 68) DCHP-server svarar och ger en tillfällig IP-adress Kan också vidarebefordras av en DHCP-relay

Dynamisk IP-adressallokering Protokollets paket innehåller bl.a. chaddr (client hardware address) yiaddr (your IP address) options: subnet mask, default router, lease time, ... Baseras på BOOTP-protokollet

Befordring av Datagram Sändningsstrategi var som helst i nätet datagrammen innehåller destinationsadressen om destinationen finns på samma nätverk så skicka direkt till destinationen om destinationen är på ett annat nätverk skicka då till en router routern skickar vidare på basen av nätverksadressen varje nod har en default-router att skicka till varje router upprätthåller vidarebefordringstabeller

Befordring av Datagram Exempel R2 Nätverksnummer Nästa hopp 1 R3 2 R1 3 adaptor 1 4 adaptor 0

Adresstranslation Översätt IP-adresser till hårdvaruadresser Metoder destinationsnods hårdvaruadress hårdvaruadress för router för nästa hopp Metoder hårdvaruadressen är del av IP-adressen tabellöversättning: på basen av en tabell ersätts varje IP-adress av en hårdvaruadress ARP Address Resolution Protocol kopplingar mellan IP-adresser och hårdvaruadresser broadcastförfrågan om IP-adressen inte finns i tabellen destinationsnoden svarar och meddelar sin hårdvaruadress tabellinnehållet förkastas efter timeout

ARP paketformat TargetHardwareAddr (bytes 2 – 5) TargetProtocolAddr (bytes 0 – 3) SourceProtocolAddr (bytes 2 – 3) Hardware type = 1 ProtocolType = 0x0800 SourceHardwareAddr (bytes 4 – 5) TargetHardwareAddr (bytes 0 – 1) SourceProtocolAddr (bytes 0 – 1) HLen = 48 PLen = 32 Operation SourceHardwareAddr (bytes 0 – 3) 8 16 31

ARP Formatet för förfrågan Övrigt HardwareType: nätverkets fysiska typ, t.ex. Ethernet ProtocolType: Typ av högre protokoll, t.ex. IP HLEN och PLEN: längden för den fysiska adressen och det högre protokollets adress Operation: förfrågan eller svar Source/Target-Physical/Protocol addresser Övrigt tabellinformationen har en timeout på 10 minuter mottagaren uppdaterar sin tabell med sändarens info updatera tabellens timeout om infon redan finns om info inte finns i tabellen och noden är inte mottagare -> sätt inte in i tabellen

Internet Control Message Protocol ICMP ping redirect (från router till sändare) Destination unreachable TTL exceeded Checksum failed Reassembly failed Cannot fragment

Vad behövs för nätkonfiguration? IP-adress Subnet mask Default router Domain name system server DNS

Övning 4, exempel 1

Övning 4, exempel 2

Övning 4, exempel 3

Övning 4, exempel 5 Network Subnet mask Next Hop 128.96.170.0 255.255.254.0 interface 0 128.96.168.0 interface 1 128.96.166.0 R2 128.96.164.0 255.255.252.0 R3 default   R4