protokolle und schichtenunikorn/lehre/gdrn/ss... · 2016. 4. 18. · internet‐protokolle...
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Protokolle und Schichten
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 41
Host 1
Protokoll und Interface
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 42
Protokoll
High‐Level Objekt
Host 2
Protokoll
High‐Level Objekt
Peer‐to‐peerInterface
ServiceInterface
ServiceInterface
Message‐Sequence‐Chart (MSC)
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 43
H1 H2
Protokollzustandsautomat
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 44
Wait forconnectionrequest
Wait for filerequest
connection request/connection response
close request
file request/file response
Beispiel
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 45
HN S
Service‐Primitiven:
Zustände:
Zeitvorgaben:
Nachrichtenformate:
File f GET_FILE(), void ABORT_FILE_RETRIVAL(), ...
CLIENT_IDLE, CLIENT_WAITS_FOR_FILE, ...
if client waits 1000ms then change to state CLIENT_ERROR
FILE_REQUEST_MESSAGE: |CLIENT_ADR|SERVER_ADR|FILE_NAME|
Host 1
Protokollgraph
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 46
Protokoll 1
Protokoll 3
Protokoll 2
Protokoll 4
Host 2
Protokoll 1
Protokoll 3
Protokoll 2
Protokoll 4
Nachrichtenkapselung
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 47
Host 1
Anwendung 1
Protokoll 1
Protokoll 2
Protokoll 3
Host 2
Daten
DatenH1
DatenH1H2
DatenH1H2H3
Anwendung 1
Protokoll 1
Protokoll 2
Protokoll 3
Daten
DatenH1
DatenH1H2
Host 1
Multiplexing und Demultiplexing
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 48
Protokoll 1
Protokoll 3
Protokoll 2
Protokoll 4
Host 2
Protokoll 1
Protokoll 3
Protokoll 2
Protokoll 4
OSI‐Modell
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 49Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003
Internet‐Modell
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 50
Nothing statedby TCP/IP model
Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003
Internet‐Protokolle
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 51Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003
Anwendungssicht auf TCP (oder UDP)
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 52
Erzeugen eines Socketsint socket(int domain, int type, int protocol)
domain : PF_INET, PF_UNIX, PF_PACKET, ...type : SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM, ...protocol : UNSPEC, ...
Passive‐Open auf der Server‐Seiteint bind(int socket, struct sockaddr *address, int len)int listen(int socket, int backlog)int accept(int socket, struct sockaddr *address, int *len)
address : enthält IP-Adresse und Portbacklog : Anzahl erlaubter Pending-Connections
Active‐Open auf der Client‐Seiteint connect(int socket, struct sockaddr *address, int len)
Senden und Empfangen von Datenint send(int socket, char *message, int len, int flags)int recv(int socket, char *buffer, int len, int flags)
Host 2Host 1
Adressen im Internet‐Modell
53
TCP
IP IP
LINK LINK
physical
TCPUDPUDP
physical
Application Application Application Application
PhysikalischeAdresse
IP‐Adresse
Port
Demux‐Key
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung
Performance
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 54
Bandbreite
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 55
1 s1 Sekunde
0 1 1 0 1 10 …
Bandbreite b in obigem Beispiel:
Bps und bps
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 56
Kenngröße Größenordnung WertKBps 210 Byte/s 1.024MBps 220 Byte/s 1.048.576GBps 230 Byte/s 1.073.741.824TBps 240 Byte/s 1.099.511.627.776Kbps 103 Bits/s 1.000Mbps 106 Bits/s 1.000.000Gbps 109 Bits/s 1.000.000.000Tbps 1012 Bits/s 1.000.000.000.000
Vereinfachung für Überschlagsrechnungen:
Zeit x zur Übertragung eines Bits bei Distanz d und Signalausbrei‐tungsgeschwindigkeit l
Propagation‐Delay
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 57
H2
H1
d
Zeit x zur Übertragung von n Bits bei Distanz d Signalausbreitungs‐geschwindigkeit l und Bandbreite b:
Delay einer Single‐Hop‐Übertragung
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 58
H2
H1
d
Zeit x zur Übertragung von n Bits bei Distanz d, Signalausbreitungs‐geschwindigkeit l, Bandbreite b und Queuing‐Zeit q:
Delay einer Multi‐Hop‐Übertragung
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 59
H2
H1
d
Delay‐Bandbreiten‐Produkt
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 60
Bandbreite
Delay
Beispiel: Anzahl Bits n die ein Kanal mit 100ms Latenz und 50MbpsBandbreite speichert
Transferzeit und Effektiver Durchsatz
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Einführung 61
H2
H1
Beispiel: Überschlagsrechnung zu Transferzeit z und effektivem Durchsatz d und bei Abrufen einer 1MB Datei über einen Kanal mit 1Gbps Bandbreite und 92ms RTT: