datacommunicatie en netwerken les 2: de taal van het internet

Datacommunicatie en Netwerken

Les 2: de taal van het internet

Datacommunicatie en Netwerken de taal van het internet: TCP/IP

2/3130/11/2012

Overzicht

Les 1: Netwerken in vogelvlucht

Les 2: De taal van het Internet: TCP/IP

Les 3: Bits en bytes: transmissie

Les 4: The big picture: hoe past het allemaal in elkaar?


3/3130/11/2012

Hoe krijgen we een afbeelding van A naar B?

A

B

Switch Router


4/3130/11/2012

Een ouderwetse brief

De meest recente heliumlevering voldoet niet aan onze kwaliteitseisen. De ballonnen van onze clowns zweven amper en hoewel hun stem hoger klinkt dan normaal, is het geen volwaardige piepstem. Onze reputatie als beste clown-uitzendbureau van West-Europa komt hierdoor in het gedrang. Ik had graag gehoord wat uw plannen zijn om deze schade te vergoeden en hoe u de kwaliteit van uw helium in de toekomst plant te garanderen.

Geachte Mr. Verelst,

Hoogachtend,Michiel Van den BergheCEO Clowns-R-Us

Aanspreking

Boodschap

Afsluiting

Protocol!


5/3130/11/2012

De secretaresse stopt hem in een enveloppe

Gassen Verelst BVBA

Industrielaan 348600 Nieveranst


6/3130/11/2012

De postbus in!


7/3130/11/2012

Een stapel van protocols

Brief

Enveloppe

LeveringBrief

Enveloppe

Levering

Protocol stack Inkapseling


8/3130/11/2012

De Internet Protocol Stack

Applicatie

Transport

Netwerk

Link

Fysiek


9/3130/11/2012

De applicatielaag (L5)

Applicatie

Transport

Netwerk

Link

Fysiek

E-mail (POP3, SMTP)

Het Web (HTTP)

BitTorrent

...


10/3130/11/2012

Transport- en netwerklaag

Applicatie

Transport

Netwerk

Datalink

Fysiek

Transmission Control Protocol

Internet Protocol

User Datagram Protocol


11/3130/11/2012

De netwerklaag: verantwoordelijkhedenTransportNetwerk

A

B

Een route bepalen van host A naar host BPogen een pakket van A naar B te krijgen


12/3130/11/2012

Het IP-adres

108.172.100.233

0 . 0 . 0 . 0

255.255.255.255


13/3130/11/2012

Intermezzo: binaire getallen

23 4=2 ∙102+3 ∙101+4 ∙100

234=𝑏11101010

decimaal

binair


14/3130/11/2012

Het IP-adres: bits en bytes

108.172.100.233

0 . 0 . 0 . 0

255.255.255.255

b11111111

b00000000

4 bytes = 32 bits232 ≈ 4,2 miljard adressen


15/3130/11/2012

IP-adressen van hosts en routers

A

B

73.12.45.101

73.12.45.104

73.12.45.103

73.12.45.102

73.12.1.3

73.12.1.173.12.2.2

73.12.2.4

73.12.44.20

73.12.44.22

73.12.44.21

73.12.44.23


16/3130/11/2012

Het adres van een (sub)netwerkTransportNetwerk Adres van netwerk met host 73.12.45.102?

IP: 01001001.00001100.00101101.01100110Mask: 11111111.11111111.11111111.00000000Subnet IP: 01001001.00001100.00101101.00000000

netwerkgedeelte host73.12.45.0/24


17/3130/11/2012

IP-adressen van (sub)netwerken

A

B

73.12.45.101

73.12.45.104

73.12.45.103

73.12.45.102

73.12.1.3

73.12.1.173.12.2.2

73.12.2.4

73.12.44.20

73.12.44.22

73.12.44.21

73.12.44.23

73.12.45.0/24 73.12.44.0/24

volledige netwerk: 73.12.0.0/16

73.12.1.0/24

73.12.2.0/24


18/31

Bron: 73.12.45.102Best: 73.12.44.21

30/11/2012

IP-pakketten en segmentatie

Bron: 73.12.45.102Best: 73.12.44.21

Bron: 73.12.45.102Best: 73.12.44.21


30/11/2012 19

Hoe raakt een pakket van A naar B?

A B.101.102

.3

.1.2

.4

.20

73.12.44.0/24

73.12.1.0/2473.12.2.0/24

73.12.45.0/24

.21

Bestemming Gateway Interface

0.0.0.0/32 73.12.45.101 73.12.45.102

73.12.45.0/24 73.12.45.102 73.12.45.102


0.0.0.0/0 73.12.1.1 73.12.45.3

73.12.45.0/24 73.12.45.102 73.12.45.102

73.12.1.0/24 73.12.1.3 73.12.1.3

X

Y

Z

Bron: 73.12.45.102Best: 73.12.44.21


0.0.0.0/0 73.12.1.1 73.12.45.3

73.12.2.0/24 73.12.2.2 73.12.2.2

73.12.1.0/24 73.12.1.1 73.12.1.1

73.12.44.0/24 73.12.2.4 73.12.2.2


0.0.0.0/0 73.12.2.0 73.12.2.4

73.12.44.0/24 73.12.44.20 73.12.44.20


20/3130/11/2012

Hoe krijg ik een IP-adres?Handmatig configureren Dynamic Host Configuration

Protocol

DISCOVER

DHCP-server

OFFERREQUEST

ACK met adres


21/3130/11/2012

Een IP-adres is lastig te onthouden...

Host: 173.210.5.23 Webserver: 173.210.5.23

DNS Request: google.com

DNS Response: 173.210.5.23

Domain Name Service


22/3130/11/2012

Een vervelende techniek: NAT

modem

Help! Mijn IP-adres is niet wat ik denk dat het is!

173.210.5.23

192.168.1.0/24

192.168.1.1

192.168.1.100

192.168.1.101

192.168.1.102


23/3130/11/2012

De transportlaag: verantwoordelijkhedenTransportNetwerk Doel: een betrouwbare

verbinding opzetten tussen twee applicaties op twee hosts.

802476


24/3130/11/2012

De problemen bij IPWat kan er allemaal mislopen bij IP routing?

Transmission Control Protocol to the rescue!


25/3130/11/2012

De basis van TCPSYN

A B

SYN ACKACK

1

ACK 22

ACK 33

ACK 4

Verbindingsfase

Transportfase

FIN

FIN ACKACK

Afsluitfase

Bron: 73.12.45.102Best: 73.12.44.21

Seq: 1 Bronpoort: 3480 Best.poort: 4477

Bron: 73.12.45.102Best: 73.12.44.21

Seq: 2 Bronpoort: 3480 Best.poort: 4477

...


26/3130/11/2012

Een pakket valt wegA B1

ACK 2

2

timeout

2

ACK 3

...

retransmissie!


27/3130/11/2012

Een ACK valt weg!A B1

ACK 2

2

timeout

2

ACK 3

...

retransmissie!

ACK 3 Pakket 2 twee keer ontvangen! Duplicaat wordt genegeerd.


28/3130/11/2012

Een geoptimaliseerde TCP...A 1

ACK 4

23

BA B

ACK 22

ACK 33

ACK 4

1


29/3130/11/2012

...zorgt voor een ander probleemA 1

ACK 2

2 3

B

Pakket 2 verloren?

Toch niet! Herordenen!ACK 4

2

Dubbel pakket negeren!


30/3130/11/2012

Een vervelende techniek: NATIedereen lijkt zelfde IP-adres te hebben!

173.210.5.23192.168.1.1

192.168.1.100

192.168.1.101

192.168.1.102

facebook.com

1345

12938 google.com

Skype-gebruikerGeen binnenkomende verbindingen!


31/3130/11/2012

Belangrijk

• de definitie van een protocol, een protocolstapel en

encapsulatie

• de Internet Protocol stack en de verantwoordelijkheden van

de verschillende lagen (wordt vervolgd)

• de werking van IP-routering

• de werking van DHCP en DNS

• de werking van TCP

• de werking van NAT

datacommunicatie en netwerken les 2: de taal van het internet

Documents