11. Átviteli réteg
DESCRIPTION
11. Átviteli réteg. Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés Tanszék. Tartalom. ACL TCP/IP szállítási réteg Bevezető Viszony felépítés, menedzselés, befejezés Három fázisú kézfogás DOS TCP szegmens UDP szegmens Torlódás vezérlés Ablakozás Tachoe Reno Vegas - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
11. Átviteli réteg
Dr. Bilicki Vilmos
Szoftverfejlesztés Tanszék
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Tartalom ACL TCP/IP szállítási réteg
■ Bevezető■ Viszony felépítés, menedzselés, befejezés■ Három fázisú kézfogás■ DOS■ TCP szegmens■ UDP szegmens■ Torlódás vezérlés■ Ablakozás
– Tachoe– Reno– Vegas
Várakozási sor menedzselő algoritmusok■ FIFO■ RED■ WRED
NAT QoS
23.04.20. Számítógép Hálózatok 2
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Források TCP/UDP
■ CCNA1 11■ CCNA2 10■ CCNP3 8■ CCNP1 1■ TCP : http://www.hep.ucl.ac.uk/~ytl/tcpip/background/tahoe-reno.html
NAT■ STUN - Simple Traversal of User Datagram Protocol (UDP) Through Network
Address Translators (NATs)http://www.faqs.org/rfcs/rfc3489.html
■ http://www.faqs.org/rfcs/rfc3027.html■ Traditional IP Network Address Translator (Traditional NAT)
http://www.faqs.org/rfcs/rfc3022.html■ The IP Network Address Translator (NAT)
http://www.faqs.org/rfcs/rfc1631.html
QoS■ http://www.cs.huji.ac.il/course/2005/com1/Presentations/Lessons/qos.pdf■ http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/academic/class/15441f01/www/lectures/lecture22.ppt
23.04.20. Számítógép Hálózatok 3
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Bevezető IP
■ Legjobb szándék szerinti továbbítás– Csomag vesztés– Sorrend csere
■ Aggregálás (1000 -> 10)– Torlódás
■ Egy csomópont-egy cím (SNAP !)– Több processz is futhat egy csomóponton
Megoldások:■ TCP
– Transmission Control Protocol
■ UDP– Unacknowledged Transport Protocol
23.04.20. Számítógép Hálózatok 4
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Miért kell torlódás vezérlés
1986 októbere, az Internet első torlódásos összeomlása■ Berkeley – LBL■ 400 jard, 3 ugrás, 32 kbps■ Az átvitel 1000-ed részére csökkent: 40 bps
1988 Van Jacobson: TCP torlódás vezérlés■ Ablakozó mechanizmus ACK segítségével■ Vég-Vég
23.04.20. Számítógép Hálózatok 5
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Transmission Control Protocol - TCP
Egyszerű, robosztusTulajdonságai:
■ Vég-Vég vezérlés■ Viszony kezelés■ Sorrendhelyes átvitel■ Torlódás vezérlés
23.04.20. Számítógép Hálózatok 6
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP szegmens formátum
23.04.20. Számítógép Hálózatok 7
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
UDP szegmens formátum
23.04.20. Számítógép Hálózatok 8
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Portok
1024 alatt jól ismert portok1024 fölött dinamikus
23.04.20. Számítógép Hálózatok 9
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP viszony felépítés
Három fázisú kézfogás■ Szekvencia számok?
23.04.20. Számítógép Hálózatok 10
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP ablakozás
A sávszélesség adottAz átlagsebességet kell belőni
23.04.20. Számítógép Hálózatok 11
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP Torlódás Vezérlés Ablak alapú vég-vég folyam vezérlés, a cél ACK
csomaggal nyugtáz minden rendesen megérkezett csomagot. A forrás ezek hatására megnöveli az ablakot
23.04.20. Számítógép Hálózatok 12
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP torlódás vezérlésVég-Vég
■ Tachoe (Jacobson 1988)– Slow start– Congestion avoidance– Fast retransmit
■ Reno (Jacobson 1990)– Fast recovery
■ Vegas (Bramko&Peterson 1994)– Új torlódás elkerülő algoritmus
Köztes csomópontok■ RED (Floyd&Jacobson 1993)■ REM (Athuraliya&Low 2000)■ …
23.04.20. Számítógép Hálózatok 13
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Tachoe
Slow start■ cwnd = 1, cwnd = cwnd + 1■ cwnd < sstresh
23.04.20. Számítógép Hálózatok 14
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TachoeCongestion avoidance
■ cwnd >= sstersh■ cwnd = cwnd + 1/cwnd
23.04.20. Számítógép Hálózatok 15
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Tachoe
Csomag vesztés■ A torlódás jelének tekinti■ Duplikált ACK
23.04.20. Számítógép Hálózatok 16
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TachoeFast retransmit
■ A 3 ACK után mindjárt küldi■ flightsize = min(awnd, cwnd)■ sstersh = max(flightsize/2,2)■ Slow start cwnd = 1
23.04.20. Számítógép Hálózatok 17
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP reno
23.04.20. Számítógép Hálózatok 18
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
TCP Vegas
23.04.20. Számítógép Hálózatok 19
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Denial of Service
23.04.20. Számítógép Hálózatok 20
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
NAT IP címek kimerülőben vannakCím újrahasznosítás
■ DHCP■ Network Address Translation
RFC 1631(1994 – rövid távú megoldás!)■ A csonk tartományokban a klienseknek csak nagyon
kis része folytat kommunikációt a külvilággal (ez ma már nem feltétlenül igaz!)
– Belül privát cím tartomány– Kívül publikus cím tartomány
■ A TCP csomag fejlécében módosítani kell az ellenőrző összeget
■ Egyes protokolloknál le ki kell cserélni a címeket■ A többit majd meglátjuk
23.04.20. Számítógép Hálózatok 21
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Port Address Translation
IP/port – IP/portElnevezések:
■ Cisco – Port Address Translation■ Network Address and Port Translation NAPT■ IP masquerading■ IP overloading
23.04.20. Számítógép Hálózatok 22
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
NAT TCP Terhelés elosztásTöbb különböző szerver ugyanazon az IP
címen van meghirdetveA NAT ezek között különböző algoritmus
szerint osztja a forgalmat (replikált szerverek)
Hasonlít a DNS megoldáshoz csak jobb mert a host gyorstárazhatja a DNS bejegyzést
Csak az új TCP kapcsolatokra érvényesNem robosztus (a NAT nem tudja melyik
szerver működok és melyik nem…)
23.04.20. Számítógép Hálózatok 23
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
NAT és Virtuális Szerverek
Több különböző szervert/szolgáltatást tud egy címen kiajánlani
23.04.20. Számítógép Hálózatok 24
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
NAT Az Internetet független cím adminisztrációs zónákra
osztja Az Internet sikere egyszerűségében rejlik
■ Vég-Vég (egyes funkciók csak a végpontokon végezhetőek el)
■ Nincs kapcsolatonkénti információ (állapotmentes)■ Csak a végpontok menedzselnek állapotot (skálázható)■ Az új alkalmazások minden további nélkül használhatóak
A NAT ellentmond ezeknek az elveknek■ Ha a NAT kiesik miden megszűnik■ Ha újraindul, minden elveszik
A tűzfal is ellentmond, de az azért mert ez a feladata
23.04.20. Számítógép Hálózatok 25
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A NAT előnyei
Az IP cím kiosztás független a szolgáltatótól (szolgáltató váltás)
Sokkal nagyobb cím tartományunk van mint amekkorát kaphatnánk
Csak az aktív csomópontoknak kell külső IP cím
A csomagszűrő tűzfalakhoz hasonlóan semmit sem enged be ami nincs megengedve
23.04.20. Számítógép Hálózatok 26
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Problémák a NAT-talNem illik az Internet flexibilis vég-vég modelljébeAdott protokollokat ellehetetlenítEgy meghibásodási pontA Multihoming-ot megnehezítiA Privát címek használata cég
egyesüléseknél ,VPN-nél problémát okozhatA NATP, RSIP problémákat okozhat a publikus
szolgáltatások eseténA beágyazott IP címet hordozó protokollok
problémásakHamis biztonság érzetét keltheti
23.04.20. Számítógép Hálózatok 27
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Tipikus NAT variációk Teljes terelő (Full Cone)
■ Minden kérésnél a belső cím/port ugyanarra a külső cím/port-ra van kötve
■ Külső host a külső címre küldve tud a belsővel kommunikálni Szabályozott terelő (Restricted Cone)
■ Ugyanaz mint az előző, csak a külső alkalmazás csak akkor tud a belsővel kapcsolatba lépni, ha a belső ezt kezdeményezi
Port szabályozott terelő (Port Restricted Cone)■ Ugyanaz mint az előző, csak portokra is vonatkozik
Szimmetrikus■ A külső címzettől függő cím hozzárendelés■ Csak a csomagot megkapó külső címzett tud UDP választ
küldeni
23.04.20. Számítógép Hálózatok 28
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
QoS MotivációAz Internet jelenleg csak egy szolgáltatás
osztályt támogat: “best-effort” szolgáltatás.■ Nincs belépés korlátozás és biztosíték sem a
kézbesítésreA jelenlegi alkalmazások elasztikusak.
■ Tolerálják a csomagvesztést és késleltetést■ Alkalmazkodnak a torlódásokhoz
A jövőbeli (Jelenbeli) valós idejű alkalmazások nem lesznek elasztikusak
Mit módosítsunk az alkalmazásokat vagy az Internetet?
23.04.20. Számítógép Hálózatok 29
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Alkalmazás típusokElasztikus alkalmazások
■ Gyorsabb-jobb de elviselik a rossz körülményeket is
■ Pl.: FTP
Folyamatos média alkalmazások■ Alsó és felső korlát az elfogadható teljesítményre
■ Időnként tudnak alkalmazkodni a megváltozó körülményekhez ”tolerant real time”
– Pl.: a videó keret sebesség változtatásával
– “Network-aware” alkalmazások
Szigorúan valós idejű alkalmazások■ Szigorú követelmények – “intolerant real-time”
■ Pl.: vezérlő alkalmazások
23.04.20. Számítógép Hálózatok 30
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A QOS javítása IP hálózatokban
IETF csoportok dolgoznak néhány javaslaton a jobb QOS vezérlés érdekében az IP hálózatokon
RSVP, Differentiated Services, és Integrated Services.
23.04.20. Számítógép Hálózatok 31
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Áttekintés
A QoS alapjaiIntegrated Services (Intserv)Differentiated Services (Diffserv)Resource ReSerVation Protocol (RSVP)
23.04.20. Számítógép Hálózatok 32
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A QOS garanciák szabályaiEgyszerű modell a torlódás
tanulmányozására (“Súlyzó Topológia”):
23.04.20. Számítógép Hálózatok 33
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A QOS garanciák szabályai Telefon alkalmazás 1Mbps és egy FTP alkalmazás
osztozik a 1.5 Mbps vonalon.■ Az FTP burst-ök torlódásokat okozhatnak, az audió
csomagokat eldobhatja a forgalomirányító■ Az audió-nak szeretnénk prioritást adni az FTP-vel
szemben. Első szabály: A csomagok megjelölése és egy
forgalomirányító oldali szabály kell a különböző csomagok különböző kezeléséhez
23.04.20. Számítógép Hálózatok 34
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A QOS garanciák szabályai Helytelenül viselkedő alkalmazás (az audio nagyobb
sebességgel küldi a csomagokat mint 1Mbps). Második szabály: biztosítsunk védelmet az egyes
forgalmi osztályoknak egymás ellen (isolation). Szabály mechanizmusok mellyel biztosítható a
források szabálykövető megtartása (sávszélesség); A széleken kell a jelölésnek és a szabály
kényszerítésnek megtörténnie:
23.04.20. Számítógép Hálózatok 35
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A QOS garanciák szabályai A megjelölés és szabály kényszerítés alternatívája:
minden alkalmazás folyam részére egy savszélesség rész lesz lefoglalva. Ez nem vezet hatékony sávszélesség kihasználáshoz.
Harmadik szabály: Az izoláció mellett törekedni kell a hatékony erőforrás kihasználásra is.
23.04.20. Számítógép Hálózatok 36
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
A QOS garanciák szabályaiA fizikai kapacitáson túl nem lehet folyamokat
kiszolgálniNegyedik szabály: Kell egy hívás engedélyező
folyamat; az alkalmazás deklarálja az igényeit a hálózat meg megmondja, hogy tudja-e teljesíteni .
23.04.20. Számítógép Hálózatok 37
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Összefoglaló
23.04.20. Számítógép Hálózatok 38
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Internet QoS rövid története
Komoly kutatás a 80-as évek végén és a 90-es évek elején.■ Telekommunikációs szemlélet.
ATM QoS és az Integrated szolgáltatások ezen alapultak.■ Folyamonkénti, szigorú QoS.
Az utolsó 5 évben a fókusz a Differenciált szolgáltatások irányába tolódott■ A fókusz a QoS folyam aggregátumok
irányába tolódott. Pl.: egy felhasználó összes folyama
23.04.20. Számítógép Hálózatok 39
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Csomag időzítés
FifoPrioritásosRound RobinSúlyozott Round
Robin
23.04.20. Számítógép Hálózatok 40
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Szabály mechanizmusokCél: korlátozzuk a forgalmat, hogy ne haladja meg a
definiált paramétereket
Három gyakori kritérium: (Hosszú idejű) Átlagos sebesség: hány csomag
küldhető idő egységenként (hosszú idő alatt)
■ Fontos kérdés: mi az időtartam hossz: 100 csomag 6 másodperc vagy 6000 csomag percenként!
Csúcs sebesség: pl., 6000 pkts per min. (ppm) avg.; 1500 ppm peak rate
(Max.) Burst Size: max. csomag szünet nélkül
23.04.20. Számítógép Hálózatok 41
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Szabály mechanizmusok
Token Bucket: Burst Size,Average Rate.
A kosár b zsetont tartalmaz r token/sec sebességgel gyártódnak amíg tele nem
lesz a kosár
23.04.20. Számítógép Hálózatok 42
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
IETF Intservper-flow/ folyam alapú QoS.
■ Specifikus alkalmazásokat támogat: videó folyam
■ Matematikai garanciákon alapul
Problémák:■ Komplexitás■ Skálázhatóság■ Üzleti modell■ Díj számítás
23.04.20. Számítógép Hálózatok 43
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Az Integrált Szolgáltatások elemeiA szolgáltatás modell
■ Mit igér a hálózat?
Szolgáltatás interfész■ Hogyan mondja meg az alkalmazás, hogy mit
szeretne?
Csomag ütemezés■ Hogyan elégíti ki a hálózat az igényeket?
A garancia biztosítása■ Hogyan kommunikálják le az ígéretet?■ Hogyan menedzseli az új alkalmazások
belépését?
23.04.20. Számítógép Hálózatok 44
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Szolgáltatás modell
A hálózat adat folyamokat támogatna különböző QoS-sel■ Best effort■ Prediktív vagy differenciált szolgáltatás■ Szigorú garanciák (real-time)
A szolgáltatások halmaza melyet egy hálózat támogat a szolgáltatás modell■ Modell mely segítségével szolgáltatást lehet
választani– Pl.: ár/teljesítmény
23.04.20. Számítógép Hálózatok 45
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Szolgáltatás modellek Garantált szolgáltatás
■ Szigorú valós idejű szolgáltatások■ A felhasználó definiálja a forgalom karakterisztikáját és a szolgáltatás
igényeket■ Minden forgalomirányítónál erőforrás foglalás vezérlés■ Matematikailag garantálja a sávszélességet, a késleltetést és a jittert
Kontrolált terhelés.■ Az alkalmazások alkalmazkodnak a körülményekhez egy
teljesítmény ablakban■ A felhasználó definiálja a forgalom karakterisztikáját és a szolgáltatás
igényeket■ Minden forgalomirányítónál erőforrás foglalás vezérlés■ A garancia nem olyan erős mint az előzőben
– pl., mérés alapú belépés engedélyezés
Legjobb szándék szerinti
23.04.20. Számítógép Hálózatok 46
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Szolgáltatás interfészA viszonyban definiálni kell a QoS paramétereket
és a forgalom karakterisztikájátR-spec: a QoS igény (pl: sebesség r)T-spec: az adó forgalom karakterisztikáját
specifikálja Jelzés protokoll szükséges az R és T
specifikáció átvitelére:■ RSVP
23.04.20. Számítógép Hálózatok 47
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Engedélyezés
A forgalomirányítók a T és az R specifikáció alapján eldöntik, hogy tudják-e vállalni az új folyamot
23.04.20. Számítógép Hálózatok 48
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Intserv: QoS Erőforrás lefoglalás■ Hívás felépítés, jelzés (RSVP)■ forgalom, QoS deklarálás■ elemenkénti engedélyezés
QoS-sensitive scheduling (e.g., WFQ)
request/reply
23.04.20. Számítógép Hálózatok 49
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Differenciált SzolgáltatásokMegpróbálja kiküszöbölni az alábbi
hiányosságokat: Skálázhatóság: nagy sebességű hálózatoknál,
nagy mennyiségű folyam esetén a forgalomirányítókon nem nagyon jó állapotot karbantartani
Flexibilis Szerviz Modellek: Az Intserv-nek csak két modellje volt; több relatív osztályt kell definiálni (Platinum, Gold, Silver, …)
Egyszerűbb jelzés: (mint az RSVP) sokan csak egy minőségi jellemzőt szeretnének meghatározni
23.04.20. Számítógép Hálózatok 50
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Diffserv - MotivációCsak a hálózatok szélein lehet finomhangolni
■ Lassabb vonalak■ Pl.: levél szelektálás a postán
Megjelöli a csomagokat egy mezővel.■ Pl.: prioritás bélyeg
A mag hálózat csak a mező alapján határozza meg a QoS paramétereket■ Kevés típus, jól definiált viselkedés■ Gyorsan kezelhető
Evolution rather than revolution
23.04.20. Számítógép Hálózatok 51
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
DiffservEgy architetúrát definiál és egy halmaz továbbító
viselkedést■ A szolgáltatókon múlik, hogy hogyan definiálják és
implementálják a szolgáltatásokat ezen architektúrán■ Sokkal flexibilisebb szolgáltatás modell, különböző
szolgáltatók, különböző szolgáltatásokA fő motiváció a Diffserv mögött a skálázhatóság
■ A gerinc hálózatot egyszerűnek tartjaFolyam aggregátumokat kezel
23.04.20. Számítógép Hálózatok 52
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Határ forg. ir. / Host funkciók Osztályozás: Megjelöli a
csomagokat az osztályozási szabályok alapján.
Mérés: megméri, hogy egy adott folyam adott profilba esik-e.
Jelölés: az adott profilba eső folyamot megjelöli.
Kondícionálás: késleleti és ezután továbbítja vagy eldobja vagy átírja a jelölést a forgalmon
23.04.20. Számítógép Hálózatok 53
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Osztályozás és kondicionálásA csomag Type of Service (TOS) mezője
IPv4, vagy Traffic Class mezője IPv6.6 bit a Differentiated Service Code Point
(DSCP) ez eldönti a PHB-t amit a csomag kapni fog
2 bitet nem használnak
23.04.20. Számítógép Hálózatok 54
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Gerinc funkciók
Továbbítás: a “Per-Hop-Behavior” vagy PHB alapján az egyes csomagokat minden ugrásnál a TOS mezők alapján kezelik
ELŐNY:
Nincs állapot kezelés a gerinc forgalomirányítókon!
23.04.20. Számítógép Hálózatok 55
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Továbbítás (PHB)
PHB több különböző eredményre vezethet.
PHB nem specifikálja a használandó mechanizmust
Példa: ■ Class A x%-ot kap a kimenő vonalból■ Class A csomagok mindég Class B
csomagok előtt mennek ki
23.04.20. Számítógép Hálózatok 56
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Továbbítás (PHB)
Gyorsított továbbítás Expedited Forwarding (EF):■ Garantál egy minimális sebességet az EF
forgalomnak ■ Garantálja az izolációt (az EF forgalmaz nem
zavarhatja meg más)■ Csúcs sebesség alapján döntik el az
engedélyezést■ Lehetséges szolgáltatás: virtuális drót
23.04.20. Számítógép Hálózatok 57
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Továbbítás (PHB)
Biztos továbbítás, Assured Forwarding (AF): ■ AF 4 osztályt definiál bizonyos sebességgel
és pufferekkel■ Relatív szolgáltatások definiálására (gold,…)■ Minden szolgáltatáson belül 3 eldobó
prioritás■ Hogyan hat ez ki a TCP-re?■ A nem megfelelő forgalom át lesz
osztályozva
23.04.20. Számítógép Hálózatok 58
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Virtuális bérelt vonal
A felhasználóknak egy dedikált forgalmi csatorna■ Garantált sávszélesség a két pont között■ Alacsony késleltetés, jitter.
A belépés vezérlés teszi ezt lehetővé (EF)
23.04.20. Számítógép Hálózatok 59
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Differenciált Szolgáltatások kérdések
AF és EF kutatási terület.Diffserv működéséhez sávszélesség
menedzsment kell a gerincen.■ Egyszerű az egyszerű szolgáltatásokhoz (EF), de
nagyon komplex s lehet (egyezmények)
■ Sávszélesség bróker
Mit kezdjenek olyan hálózatokkal melyek ezt nem támogatják, máshogyan támogatják
23.04.20. Számítógép Hálózatok 60
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Az RSVP szerepe
Az unicast/multicast forgalomirányító protokollok információit használja
Minden résztvevőnél jelen van.Erőforrás foglalásokat továbbít.Minden ugrásnál ellenőrzik a
teljesíthetőséget, a sikertelen kísérletről értesíti a kezdeményezőt
23.04.20. Számítógép Hálózatok 61
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Reservation Protocol: RSVP
Upper layer protocols and applications
IP
Link layer modules
ICMP IGMP RSVP
IP service interface
Link layer service interface
23.04.20. Számítógép Hálózatok 62
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
RSVP célok Kapcsolatmentes hálózat:
■ Nem célja a forgalomirányítás.■ Együtt kell élnie az útvonal változásokkal.
Támogatnia kell a multicast-ot.■ Különböző vevők különböző kepeségekkel rendelkeznek és
más-más QoS-t szeretnének■ A csoport tagság változás ne legyen költséges■ A foglalások aggregálhatóak■ Át tudja adni a foglalásokat más küldőknek
Vezérlés költség csökkentés. Moduláris felépítés Eredmény:
■ Vevő orientált■ Soft-state
23.04.20. Számítógép Hálózatok 63
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Vevő kezdeményezésűA vevő kezdeményezi a foglalás a fa mentén
■ A multicast fa meglétét feltételezi■ Az, hogy meddig kell a kérésnek utazni a kérés
tartalmától függTulajdonságok:
■ Jól skálázható: párhuzamos műveletek (csatlakozás/lecsatlakozás).
■ Heterogén vevő állomány
23.04.20. Számítógép Hálózatok 64
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Soft StateA forgalomirányítók ideiglenes állapotot
tartanak fenn.Periodikusan frissíteni kell.Alternatíva: Hard state
■ Nincs periodikus frissítés.■ Az állapot megmarad.■ Expliciten el kell távolítani.■ Problémás…
Soft state:■ Alkalmazkodik az útvonal változásokhoz■ Hibatűrő
23.04.20. Számítógép Hálózatok 65
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
RSVP Szolgáltatás modell Minden adatfolyamra külön. PATH/RESV üzenetek periodikusan. Egy irány:
■ Ha nem sikerült akkor hiba üzenet.■ Nincs ack üzenet.
Üzenet típusok:■ PATH message
– T-Spec■ RESV message
– R-Spec– Szűrő
■ CONFIRMATION message– Generated only upon request.– Unicast to receiver when RESV reaches node with established state.
■ TEARDOWN message■ ERROR message (if PATH or RESV fails)
23.04.20. Számítógép Hálózatok 66
UN
IVER
SIT
Y O
F SZ
EG
ED
Dep
artm
ent o
f Sof
twar
e E
ngin
eeri
ng
UN
IVE
RS
ITA
S S
CIE
NT
IAR
UM
SZ
EG
ED
IEN
SIS
Tartalom ACL TCP/IP szállítási réteg
■ Bevezető■ Viszony felépítés, menedzselés, befejezés■ Három fázisú kézfogás■ DOS■ TCP szegmens■ UDP szegmens■ Torlódás vezérlés■ Ablakozás
– Tachoe– Reno– Vegas
Várakozási sor menedzselő algoritmusok■ FIFO■ RED■ WRED
NAT QoS
23.04.20. Számítógép Hálózatok 67