Hálózati Architektúrák és Protokollok GI BSc. 3. laborgyakorlat Erdős András (demonstrátor) Debreceni Egyetem - Informatikai Kar Informatikai Rendszerek és Hálózatok Tanszék 2016 9/20/2016 9:41 PM 1
Adatkapcsolati réteg 9/20/2016 9:41 PM 2
Áttekintés Elméleti alapok (Emlékeztető) Ethernet keret Közeghozzáférés ALOHA Réselt ALOHA Statikus csatornafelosztás SCMA/CD Gyakorlati feldatok ARP tábla ping 9/20/2016 9:41 PM 3
Protokoll családok 9/20/2016 9:41 PM 4
Ethernet keret 9/20/2016 9:41 PM 5
Statikus csatornafelosztás 1. Frekvenciaosztásos multiplexelés (FDMA) - A csatornát alcsatornákra osztjuk, így csökkentjük a versenyhelyzetet. Ütközés teljesen eliminálható 2. Időosztásos multiplexelés (TDMA) Minden adó kap egy időszeletet, melyben a csatorna csak az övé 3. Hullámhossz osztásos multiplexelés (WDM) optikai szálnál használatos FDMA 9/20/2016 9:41 PM 6
Dinamikus közeghozzáférés Továbbítás figyelés nélkül Időréselt (Time Slot) Továbbítás figyeléssel (Carrier Sense Multiple Access) Ütközésérzékeléses (Collision Detect) Vezérjeles (Token) Kódosztásos (Code Divison Multiple Access) 9/20/2016 9:41 PM 7
ALOHA továbbítás figyelés nélkül A továbbítandó keret azonnal a csatornára kerül. Az ütközések miatt a csatorna várható maximális kihasználtsága alacsony (18%). 9/20/2016 9:41 PM 8
Réselt ALOHA A továbbítandó keret a következő időrés elején kerül a csatornára. A csatornakihasználtság egyszerűen növelhető (36%). 9/20/2016 9:41 PM 9
Ethernet működési paraméterek 9/20/2016 9:41 PM 10
CSMA/CD - kerettovábbítás 1. Várakozás továbbítandó keretre 2. Ha a csatorna foglalt, további várakozás, különben a keretek közötti idő kivárása és kerettovábbítás megkezdése 3. Ha ütközés van, zavaró jelek küldése. Továbbítási kísérletek számának növelése, újrapróbálás. Ha nincs ütközés, átvitel befejezése, sikeres átvitel jelzése. Folytatás az 1-es lépéssel. 4. Ha elértük a maximális kísérletszámot (16) sikertelen továbbítás jelzése, küldhetjük a következőt. Ha nem értük el, késleltetés kiszámítása és folytatás a 2-es lépéssel Ütközés esetén 0-max kisérletszám közötti véletlen időt várunk. Résidő számolása: Résidő = 2 * (kábelkésleltetés + ismétlők késleltetése ) + tartalék idő Résidő = 51,2 μs (2 * (2,5 km + 4 ismétlő késleltetése), 512 bit átvitelének ideje) 9/20/2016 9:41 PM 11
Keret fogadás 1. Ha van bejövő jel, csatorna foglaltságának jelzése, bitszinkronizálás, várakozás a keretkezdethatárolóra, keret beolvasása. Ha nincs akkor várunk. 2. Ha az ellenőrző összeg rendben van, akkor tovább mehetünk. Ha nincs akkor keret eldobása, és ugrás az 1. lépésre 3. Célcím vizsgálata. Ha saját cím, akkor az adat továbbítása a felsőbb protokoll rétegnek. Ha csoport cím, akkor keret eldobása, ugrás az 1. lépésre 9/20/2016 9:41 PM 12
Token ring 1. Ha egy állomás keretet akar továbbítani, először meg kell várnia vezérjelet 2. Ha megjött a vezérjel, a továbbítandó keretet (amely tartalmazza a feladó és a célcímet) bitenként továbbítja. 3. Minden állomás bitenként veszi és (a rákövetkező felé) továbbküldi a keretet. 4. A címzett állomás a beolvasott keretet feldolgozza, s ugyanúgy továbbítja, mint a többi állomás, azzal a különbséggel, hogy a címzett a válasz biteket is beállítja a keret végén (jelezve a sikeres, vagy sikertelen átvitelt). 5. A keretet a feladó állomás távolítja el a gyűrűből. A feladó a válasz biteket is feldolgozza. 6. A feladó állomás továbbküldi a vezérjelet. 9/20/2016 9:41 PM 13
MAC cím Egyedi 6 bájtos eszközazonosító, kiosztását az IEEE felügyeli Első 3 bájt a gyártót, utolsó 3 az eszközt azonosítja. ARP (Address Resolution Protocol) IP cím alapján MAC cím megadása alhálón belül Minden csomópontnak ven egy ARP táblája, ha ebben nincs a keresett cím Körüzenet az alhálón az FF:FF:FF:FF:FF:FF címre. Az üzenetre az a csomópont válaszol, akinek az IP-je megegyezik a keresettel. Más alhálóba történő kommunikáció esetén mindig a következő csomópont címét keressük ki 9/20/2016 9:41 PM 14
ARP tábla 9/20/2016 9:41 PM 15
Feladat Melyek érvényes MAC címek, és melyek azok, amelyek ugyanazon gyártóhoz tartoznak? AA:BB:CC:DD:EE:FF AB:CD:EF:G9:32:11 AB:CD:EF:11:11:23:22 12:23:34:HI:23:12 AA:BB:CC:CC:BB:AA 45:23:76:BA:BA:AB 45:23:76:FF:FF:FF 9/20/2016 9:41 PM 16
Feladat 1. Mindenki nézze meg a saját IP címet 2. Nézze meg, hogy a szomszédja hálózati interfésze elérhető-e 3. Mindenki nézze meg a saját ARP tábláját 9/20/2016 9:41 PM 17
Kapcsolódó fogalmak Néhány fogalom, mely segíthet feleleveníteni az órán elhangzottakat: LLC, MAC, Statikus csatornafelosztás, Frekvenciaosztásos multiplexelésen alapuló hozzáférés, FDMA, Időosztásos multiplexelésen alapuló hozzáférés, TDMA, Hullámhossz-osztásos multiplexelés, WDM, Dinamikus közeghozzáférés, Továbbítás figyelés nélkül, Időréselt, CSMA, CD, Token ring, CDMA, ALOHA, Réselt ALOHA, célcím, keretkésleltetés, keret küldés, keret fogadás, 9/20/2016 9:41 PM 18
Referenciák, további linkek, segédlet 1. Az előadáshoz tartozó fóliasorozat és a syllabus megtalálható a tárgy honlapján: http://irh.inf.unideb.hu/~kocsisg/ 2. Gyakorlati segédanyagok: http://shrek.unideb.hu/~erdosa/gi_halo/index.html 3. Roszik János: SZÁMÍTÓGÉP-HÁLÓZATOK GYAKORLATI SEGÉDANYAG http://irh.inf.unideb.hu/user/szilagyi/sites/default/files/halorj.pdf 4. RFC Dokumentumok: http://www.rfc-editor.org 5. James F. Kurose and Keith W. Ross. Számítógép hálózatok működése: Alkalmazásorientált megközelites. 4. ed. Pearson Education, 2008, Panem Könyvkiadó 2009. 6. Dr. Almási Béla, Számítógép Hálózatok oktatási segédlet, Debreceni Egyetem Informatikai Kar, 2011 http://www.inf.unideb.hu/kmitt/konvkmitt/szamitogep-halozatok_oktatasi_segedlet/book.xml.html 7. Dr. Végh Janos, Hálózati architektúrák es protokollok előadási segédlet, Debreceni Egyetem Informatikai Kar, 2014 9/20/2016 9:41 PM 19
Köszönöm a figyelmet 9/20/2016 9:41 PM 20