7.1.1 Επίπεδο δικτύου Γενικές Αρχές

Transcript

1 Κεφάλαιο 7 3 κατώτερα επίπεδα OSI Επίπεδο δικτύου Γενικές Αρχές Σελ Γεώργιος Γιαννόπουλος ΠΕ19, ggiannop (at) sch.gr ΕΣΠΕΡΙΝΟ ΕΠΑΛ Κομοτηνής

2 Επικοινωνία σταθμών σε δίκτυο. Πρωτόκολλο επικοινωνίας: Για την επικοινωνία των σταθμών σε ένα δίκτυο χρησιμοποιείται ένα σύνολο κανόνων = κοινή γλώσσα/κώδικας επικοινωνίας, δηλαδή «μιλούν την ίδια γλώσσα». Παράδειγμα επικοινωνίας με σήματα καπνού.

3 Πρωτόκολλο επικοινωνίας Ένα σύνολο κανόνων που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία δυο σταθμών σε ένα δίκτυο Παραδείγματα TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Πρωτόκολλο α Ελέγχου Μετάδοσης και πρωτόκολλο του Internet HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) Πρωτόκολλο Μεταφοράς Υπερκειμένου Torrent Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων

4 Αρχιτεκτονική δικτύου Καθορίζει: Το ρόλο των διάφορων τμημάτων του υλικού και του λογισμικού στη διεργασία της επικοινωνίας Τη σχέση μεταξύ των τμημάτων αυτών Τα πρωτόκολλα που πρέπει να ακολουθούνται

5 Στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική δικτύου Ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός δικτύου γίνεται σε ανεξάρτητα δομικά στοιχεία που ονομάζονται στρώματα (layers) ή επίπεδα (levels) Πλεονεκτήματα: Διαχωρισμός του προβλήματος σε μικρότερα (διαίρει και βασίλευε) Εύκολη προσθήκη ή βελτίωση υπηρεσιών ανά επίπεδο

6 Αρχιτεκτονική Δικτύου σε επίπεδα Στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική: Χωρίζεται η επικοινωνία του δικτύου σε ξεχωριστά επίπεδα (layers) ή αλλιώς στρώματα. Διαχωρισμός του προβλήματος επικοινωνίας σε μικρότερα και πιο εύκολα διαχειρίσιμα. Εύκολη προσθήκη ή βελτίωση υπηρεσιών, αφού οι απαιτούμενες αλλαγές περιορίζονται σε συγκεκριμένο επίπεδο. Κάθε επίπεδο επικοινωνεί με το ανώτερο ή κατώτερο επίπεδο μια προκαθορισμένη διεπαφή (interface).

7 Διεπαφή Καθορίζει τις βασικές λειτουργίες και υπηρεσίες που προσφέρει κάθε επίπεδο στο ανώτερό του και τα μηνύματα που ανταλλάσσουν δυο γειτονικά επίπεδα

8 Αρχιτεκτονική Δικτύου σε επίπεδα

9 Παράδειγμα επικοινωνίας επιχειρηματιών σε επίπεδα Έστω 2 επιχειρηματίες, ένας Κινέζος και ένας Έλληνας που βρίσκονται ο καθένας στην χώρα του και θέλουν να επικοινωνήσουν τηλεφωνικά για να συνεργαστούν. Οι επιχειρηματίες αποτελούν το 3ο επίπεδο επικοινωνίας (επίπεδο επιχειρηματιών). Και οι δύο χρησιμοποιούν μεταφραστές (2ο επίπεδο) οι οποίοι συμφωνούν να επικοινωνήσουν στα αγγλικά. Οι μεταφραστές χρησιμοποιούν γραμματείς (1ο επίπεδο) οι οποίοι συμφωνούν να στέλνουν τα έγγραφα μέσω fax.

10 Δες σελ βιβλίου. Ιδέα Επικοινωνίας Η/Υ με πρωτόκολλα. Οντότητες: Είναι τα προγράμματα εφαρμογών των χρηστών που μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικά απομακρυσμένα συστήματα (τα οποία είναι διαφορετικής αρχιτεκτονικής, να χρησιμοποιούν διαφορετικά λειτουργικά). Είναι ο,τιδήποτε μπορεί να στείλει και να πάρει πληροφορία. Π.χ. οντότητα είναι η εφαρμογή πλοήγησης intenret π.χ. Firefox - http, το πρόγραμμα μεταφοράς αρχείων ftp κλπ. Σύστημα: είναι ένα συγκεκριμένο φυσικό αντικείμενο που περιέχει μια ή περισσότερες οντότητες.

11 Λογισμικό Δεδομένα Πακέτο Πακέτο Υλικό Πλαίσιο Bit

12

13 Επίπεδο δικτύου Ασχολείται με την μεταφορά πακέτων και καθορίζει την διαδρομή που θα ακολουθήσουν μέσα στα διάφορα δίκτυα και ενδιάμεσους κόμβους. Βρίσκεται χαμηλά στην αρχιτεκτονική OSI και ασχολείται από άκρο σε άκρο επικοινωνία.

14 Επίπεδο δικτύου Συνεργασία όλων των οντοτήτων επίπεδου δικτύου, των κόμβων που παρεμβάλλονται μεταξύ πηγής και προορισμού. Η συνεργασία φτάνει μέχρι το επίπεδο δικτύου (OSI). 3 κατώτερα επίπεδα OSI

15 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Επικοινωνιακό υποδίκτυο: σύνολο όλων των ενδιάμεσων κόμβων που εξασφαλίζουν την επικοινωνία. Γίνεται η μεταφορά των πακέτων από την πηγή στον προορισμό. Λογικός διαχωρισμός μεταξύ καθαρά επικοινωνιακών θεμάτων => αρμοδιότητα επικοινωνιακού υποδικτύου. Επίπεδο δικτύου: καθορίζει την διαδρομή του πακέτου μέχρι να φτάσει στον επόμενο κόμβο <= πληροφορία τοπολογίας δικτύου, κατάσταση γραμμών.

16 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Επικοινωνιακό υποδίκτυο: σύνολο όλων των ενδιάμεσων κόμβων που εξασφαλίζουν την επικοινωνία. Επιλογή της καλύτερης διαδρομής είτε αν είναι η συντομότερη, είτε αν εξασφαλίζει ομοιόμορφη φόρτιση των γραμμών του επικοινωνιακού υποδικτύου.

17 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Υπηρεσίες επίπεδου δικτύου -> επίπεδο μεταφοράς. Υπηρεσίες χωρίς σύνδεση. Υπηρεσίες προσανατολισμένες σε σύνδεση. Εσωτερική οργάνωση επικοινωνιακού υποδικτύου: Νοητά κυκλώματα (Virtual Circuits VCs) Αυτοδύναμα πακέτα (datagrams).

18 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Νοητά κυκλώματα Νοητά κυκλώματα - VCs (υπηρεσία σύνδεσης): Όλες οι αποφάσεις που αφορούν την διαδρομή, δηλαδή θα ακολουθήσουν τα πακέτα, λαμβάνονται στην εγκατάσταση της σύνδεσης => όλα τα πακέτα ακολουθούν τον ίδιο δρόμο. Οι κόμβοι του επικοινωνιακού υποδικτύου θυμούνται σε ποιον κόμβο θα προωθήσουν τα πακέτα της ίδιας σύνδεσης.

19 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Ο κάθε κόμβος του επικοινωνιακού υποδικτύου διατηρεί ένα πίνακα με μία καταχώρηση για κάθε νοητό κύκλωμα: Αριθμό εισερχόμενου νοητού κυκλώματος. Γραμμή εισόδου. Αριθμός εξερχόμενου νοητού κυκλώματος. Γραμμή εξόδου. Νοητά κυκλώματα Αναγνωριστικός αριθμός νοητού κυκλώματος στην εγκατάσταση σύνδεσης.

20 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Νοητά κυκλώματα Ο κάθε κόμβος του επικοινωνιακού υποδικτύου διατηρεί ένα πίνακα με μία καταχώρηση για κάθε νοητό κύκλωμα: Αριθμό εισερχόμενου νοητού κυκλώματος. Γραμμή εισόδου. Αριθμός εξερχόμενου νοητού κυκλώματος. Γραμμή εξόδου. Αναγνωριστικός αριθμός νοητού κυκλώματος στην εγκατάσταση σύνδεσης => τροποποιείται τοπικά από τους κόμβους αν χρειαστεί.

21 Επίπεδο δικτύου: επικοινωνιακό υποδίκτυο Αυτοδύναμα πακέτα Το κάθε πακέτο ακολουθεί την δική του διαδρομή. Οι κόμβοι διατηρούν πίνακες, που προσδιορίζουν σε ποια γραμμή (κόμβο) πρέπει να σταλθεί το πακέτο για κάθε πιθανό προορισμό.

22 Οργάνωση επικοινωνιακού υποδικτύου => υπηρεσίες ΠΡΟΣΟΧΗ: Ανεξάρτητα τον τρόπο οργάνωσης του επικοινωνιακού υποδικτύου (νοητά κυκλώματα ή αυτοδύναμα πακέτα) προσφέρεται στο επίπεδο μεταφοράς 2 υπηρεσίες: με σύνδεση και χωρίς σύνδεση.