curs 1

1

Virgil DobrotaUniversitatea Tehnica din Cluj-Napoca, [email protected]

Protocoale pentru Internet

Copyright © Virgil Dobrota 2008, All rights reserved

2

* Bibliografie obligatorie* Bibliografie suplimentara

1. Scurta istorie a Internetului2. Arhitectura TCP/IP 3. Antet IPv4

Curs 1 - Cuprins


3

Bibliografie obligatorie


4

Bibliografie obligatorie

http://el.el.obs.utcluj.ro/pi/index.htm[Dob03] DOBROTA, Virgil – Retele digitale in telecomunicatii. Volumul III: OSI si TCP/IP. Editia a II-a . Editura Mediamira, Cluj-Napoca 2003[Pet07] PETERSON, Larry & Bruce DAVIE –Computer Networks. A Systems Approach. 4th Edition. Elsevier Inc., 2007[Tan03] TANENBAUM, Andrew S.- Computer Networks. 4th Edition. Prentice Hall PTR, 2003[Zin06] ZINCA, Daniel – Retele de calculatoare.Editura Risoprint, Cluj-Napoca 2006


5

Bibliografie suplimentara


6

Bibliografie suplimentara

[Aco02] ACOSTACHIOAEI, Dragos – Administrarea si configurareasistemelor Linux. Editura Polirom, Iasi 2002[Com04] COMER, Douglas E. – Computer Networks and Internets with Internet Applications. Fourth Edition, Pearson Prentice Hall, 2004[ISC08] http://www.isc.org/index.pl[Los00] LOSHIN, Pete – IPv6 Clearly Explained. Morgan Kaufmann, 2000 [Nem02] NEMETH, Evi, Garth SNYDER & Trent R. HEIN - Linux Administration Handbook. Prentice Hall PTR, 2002[Nok00] ***, “Interview: Vinton G. Cerf”, The Journal of Nokia, Issue 5, 4th Quarter 2000, pp.24-29 [Per98] PERKINS, Charles E. - Mobile IP. Design, Principles and Practices. Addison-Wesley, 1998[Rug07] RUGHINIS, Razvan, Razvan DEACONESCU, Mihai DOBRESCU & Cristian ICONARU – Administrarea retelelor locale. Editura Printech, 2007[Rye08] http://www.ryerson.ca/acs/usersguide/internet.html[Zak05] ZAKON, Robert, “ Hobbes’ Internet Timeline v8.2”, http://www.zakon.org/robert/internet/timeline/


7

1. Scurta istorie a Internetului


8

Scurta istorie a Internetului (I)

ARPANET are 15 noduri cu 23 sta]ii1971

Al cincilea nod ARPANET este instalat la sediul central al BBN. Sta]iileARPANET \ncep s` foloseasc` protocolul NCP (Network Control Protocol).

1970

Primul nod ARPANET este instalat la UCLA (University of California at Los Angeles), urmat de SRI (Stanford Research Institute), University of California at Santa Barbara [i University of Utah.

1969

Compania BBN (Bolt Beranek and Newman) din Cambridge, MA (SUA) c\[tig` contractul de construire a unei re]ele de 4 noduri, cu posibilitatea de extindere la 19 noduri

1968

Lawrence Roberts public` primul articol de proiectare despre ARPANET1967

Departamentul de Ap`rare al SUA finan]eaz` un proiect care \n 1969 va deveniARPANET (Advanced Research Projects Agency Network),

1966

EvenimentulAnul


9

Scurta istorie a Internetului (II)

Vint Cerf, Bob Kahn [i al]ii demonstreaz` primul sistem gateway \ntreARPANET [i re]eaua de pachete radio [Nok00]

1977

Regina Elizabeth II a Marii Britanii trimite un e-mail \n 26 martie [Zak05]1976

Vinton Cerf [i Robert Kahn public` “A Protocol for Packet Network Internetworking”, pun\nd bazele TCP. Termenul “Internet” este utilizat pentruprima dat` [Cer74].

1974

Se stabile[te prima conexiune interna]ional` \ntre University College Londra [i Royal Radar Establishment \n Norvegia. Vinton Cerf schi]eaz` arhitectura acumlegendarului Internet pe spatele unui plic, pornind de la ideile lui Bob Kahn pentruo versiune \mbun`t`]it` a NCP.

Teza de doctorat a lui Bob Metcalfe despre Ethernet [Nok00]

1973

Ray Tomlinson de la BBN creeaz` SNGMSG [i READMAIL pentru transmisiede po[t` electronic` \ntre calculatoare. Vinton Cerf este numit pre[edinte la INWG (Inter-Networking Group) pentru a dezvolta standarde pentru ARPANET.

1972


10

Scurta istorie a Internetului (III)

Primele gateway \ntre transportatorii de po[t` electronic` privat` [i Internet. Num`rul de sta]ii \n Internet este circa 10000 [Nok00]

1987

Num`rul de sta]ii \n Internet este circa 5000 [Nok00]Apare IETF (Internet Engineering Task Force) [i se creeaz` NSFNET cu un

backbone de 56 kbps [i 5 noduri principale [Zak05]

1986

Num`rul de sta]ii \n Internet este circa 1000 [Nok00]Se introduce DNS (Domain Name System) [Zak05]

1984

ARPANET se \mparte \n divizii militare [i civile, partea civil` fiind formal descris` ca Internet. ARPANET trece de la protocolul NCP la IP. Num`rul de sta]iiatinge 500 [Nok00]

Primele sta]ii cu Berkeley UNIX 4.2 BSD cu software de re]ea IP [Zak05]

1983

Vint Cerf, Steve Crocker [i Danny Cohen creeaz` un plan de separare a func]iilor de rutare TCP \ntr-un protocol separat, numit IP. Tratarea erorilor [i func]iile de datagram` ar r`m\ne o parte din TCP [Nok00]

1978


11

Scurta istorie a Internetului (IV)

Num`rul de sta]ii \n Internet: circa 3 milioane [Nok00]A 25-a aniversare ARPANET/Internet [Zak05]

1994

Num`rul de sta]ii \n Internet: circa 2 milioane [Nok00]Printre ]`rile conectate la NSFNET este [i Rom=nia [Zak05]

1993

Num`rul de sta]ii \n Internet: circa 1 milion [Nok00]Se creeaz` Internet Society

1992

Num`rul de sta]ii \n Internet: circa 600000 [Nok00]1991

World-Wide-Web (WWW) creat de Tim Berners-Lee [Nok00]ARPANET \nceteaz` s` mai existe [Zak05]

1990

NSFNET are backbone T1 (1544 kbps). Se creeaz` IANA (Internet Assigned Numbers Authority) cu Jon Postel ca director. Internet Relay Chat (IRC) creat de Jarkko Oikarinen [Zak05]

1988


12

Scurta istorie a Internetului (V)

Re]eaua pan-european` pentru educa]ie [i cercetare GÉANT, \n tehnologieGigabit Ethernet, devine opera]ional` la 23 octombrie, \nlocuind re]eaua TEN-155, \n tehnologie ATM, oprit` la 30 noiembrie [Zak05]

2001

Noiembrie: peste 380 milioane oameni on-line \n \ntreaga lume [Nok00]Re]eaua backbone Internet2 utilizeaz` IPv6 la 16 mai [Zak05]

2000

Se \nregistreaz` numele de domeniu \n Internet cu num`rul 1 milion. Num`rul de sta]ii \n Internet este circa 16 milioane [Nok00]

ARIN (American Registry for Internet Numbers) va \nlocui din martie 1998 InterNIC \n administrarea adreselor IP

Cel de-al 2000-lea document RFC (Request for Comments) este dedicat listeioficiale ale standardelor de protocoale din Internet

|n Canada se lanseaz` re]eaua CA*net2 \n tehnologie ATM/SONET [Zak05]

1997

Num`rul de sta]ii \n Internet este circa 9 milioane1996

IP versiunea 6. Num`rul de sta]ii \n Internet: circa 4 milioane [Nok00]Sun lanseaz` Java \n 23 mai [Zak05]

1995


13

Scurta istorie a Internetului (VI)

Pentru prima dat` exist` mai multe instan]e ale serverelor root DNS \n afaraSUA prin utilizarea unor instan]e anycast de K-root server ale centrului de coordonare european RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre) [Zak05]

CERNET2, prima re]ea backbone IPv6 din China este inaugurat` la 27 decembrie de c`tre CERN (China Education and Research Network), connect=nd25 universit`]i din 20 ora[e la rate de transfer de 1-10 Gbps [Zak05]

2004

Se \ncepe perceperea de taxe pentru servicii de download \n Internet: \n UE furnizorii de servicii percep TVA \ncep=nd cu 1 iulie [Zak05]

Ultimul segment din re]eaua Abilene a fost upgradat la 10Gbps (5 Nov) [Zak05]

2003

GTRN (Global Terabit Research Network) conecteaz`, la 18 februarie, re]eleleInternet2 Abiline, CA*net3 [i GÉANT, prin 2 circuite de 2,4 Gbps [Zak05]

Num`r utilizatori on-line: 605,6 milioane \n septembrie [Nua03]

2002


14

Scurta istorie a Internetului (VII)


La 4 februarie [ase din cele 13 servere DNS6 din zona root permit acces IPv6, operatorii urm=nd s` dea acces ne\ngr`dit [ISC08]A.ROOT-SERVERS.NET 2001:503:ba3e::2:30/48F.ROOT-SERVERS.NET 2001:500:2f::f/48H.ROOT-SERVERS.NET 2001:500:1::803f:235/48J.ROOT-SERVERS.NET 2001:503:c27::2:30/48K.ROOT-SERVERS.NET 2001:7fd::1/32M.ROOT-SERVERS.NET 2001:dc3::35/32

2008

Oferte semnificative de aplica]ii pentru Internet: Adobe \mbun`t`]e[te Flash [i lanseaz` Flex ca open source, Microsoft introduce plugin Silverlight, Sun introduce JavaFX, Google ofer` Google Gears [Rye08]

2007

Oameni de [tiin]` germani [i japonezi au reu[it transmisii la 2.56 tbps (terabi]i pesecund`) pe o distan]` de 160 km [Rye08]

Aproximativ 395 milioane sta]ii \n Internet [Rye08]

2006

Peste 60 milioane site-uri web on-line [Rye08]Garrett Graff a devenit primul blogger care a primit scrisori de acreditare la Casa

Alba [Rye08]

2005

15

Scurta istorie a Internetului (VIII)


16

Scurta istorie a Internetului (IX)


17

Scurta istorie a Internetului (X)


18

2. Architectura TCP/IP


19

Architectura TCP/IP


20

3. Antet IPv4


21

Antet IPv4 (I)


22

Antet IPv4 (II)

Versiunea (Version): indic` pe 4 bi]i versiunea de protocol folosit` pentrudatagram`: 0100 -> IPv4, 0110 -> IPv6IHL (IP Header Length): indic` pe 4 bi]i lungimea antetului IP (\n cuvinte de 32 de bi]i). Valoarea minim`: 0101 -> 20 octe]i (5x4), valoarea maxim`: 1111 -> 60 octe]i (15x4)Tip de serviciu TOS (Type of Service):IntServ (Integrated Services):

model IETF pentru QoS de strat 3 cerin]ele QoS pentru fiecare flux (per-flow basis), \ntre surs` [i destina]ie3 bi]i c=mpul preceden]` (precedence value):

000 -> prioritate normal` (prioritate minim`)111 -> pachet de control re]ea (prioritate maxim`) mecanisme de control al fluxului [i de evitare a congestiei \n re]eanodurile (routere, servere, sta]ii) pot decide privind ordinea \n care s` se eliminedatagramele \n caz de congestie

3bi]i: flag D (Delay), flag T (Throughput), flag R (Reliability)2 bi]i: notificarea explicit` a congestiei ECN (Explicit Congestion Notification) [RFC2481]


23

Antet IPv4 (III)

DiffServ (Differentiated Services):semnifica]ie nou` pentru TOS !!!

tot un model IETF pentru QoS de strat 3

nu lucreaz` cu fluxuri individuale

grupeaz` toate fluxurile \ntr-un flux agregat, care prime[te nivelul de servicii \n func]ie de prioritatea atribuit`

SLA (Service Level Agreement) = acord negociat privind nivelulserviciilor \ntre client [i furnizorul de servicii

garantarea serviciilor se face din nod \n nod, pentru \ntregul flux agregat (per-hop behavior)

DSCP (DiffServ Code Point) = punct de cod DS reprezentat pe ceimai semnificativi 6 bi]i, clasificarea traficului la grani]a domeniuluiDS (DiffServ Domain)


24

Antet IPv4 (IV)

Lungime total` (Total Length): indic` pe 16 bi]i lungimea total` a datagramei(antet+date): valoare maxim` 65535 octe]i

Identificare (Identification): toate fragmentele unei datagrame au acela[i identificator pe 16 bi]i

DF (Don’t Fragment) =1: nu se permite fragmentarea

MF (More Fragments) =1: urmeaz` alte fragmente

Offset fragment (Fragment Offset): indic` pe 13 bi]i pozi]ia fragmentului \n cadrul datagramei

OBSERVA}II:Lungimea maxim` a fragmentelor: 72x8=576 octe]iUn fragment: minim 8 octe]i

Vechimea \n timp TTL (Time to Live): =0: pachetul se elimin` [i se anun]` sursa prin pachet de control ICMP ≥1: num`rul de hopuri


25

Antet IPv4 (V)

Protocol (Protocol): tipul de protocol din c=mpul de date [RFC1700]= 1 : ICMP= 4 : IP in IP= 6 : TCP=17 : : UDP (valori \n zecimal)

Suma de control (Header Checksum): \n C1 asupra antetuluiAdresa surs` (Source Address): pe 32 bi]i, punct de acces la serviciile stratuluiInternet Adresa destina]ie (Destination Address): pe 32 bi]i, punct de acces la serviciilestratului Internet (vezi laborator 1)Op]iuni (Options):

Securitate (security)Rutarea strict` a sursei (strict source routing)Rutarea liber` a sursei cu trecerea obligatorie prin anumite routere (loose source routing)|nregistrarea rutei (record route)Contor de timp (timestamp)


26

Concluzii


27

Concluzii privind IPv4

Adrese pe 32 bi]i

Antetul are lungime variabil` din cauza op]iunilor

Neorientat pe conexiune

F`r` confirmare de primire

Best Effort

Modele QoS: IntServ, DiffServ


curs 1

Documents

staii n internet este

ca internet

iana internet

internet applications

nok00 se

dob03 dobrota

arpanet trece

noduri cu