Kanalid 145

SIDE (IRT 3930)

Loeng 5/2009 Võrgu- ja kanaliprotokollid

Teema - kanalid

Avo Ots telekommunikatsiooni õppetool,

TTÜ raadio- ja sidetehnika inst. avots@lr.ttu.ee

Kanalid 146

Ühendamise mudel

7 6 5 4 3 2 1

7

1

Kanalid 147

Kihid

7 6 5 4 3 2 1 Füüsiline (ühendus)

Kanal

Võrk

Transport

Seanss

Esitlus

Rakendus Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data link

Physical

Kanalid 148

Sõnumiülekanne

datagram

application transport network

link physical

application transport network

link physical

source destination

M M M M

H t H t H n H t H n H l

M M M M

H t H t H n H t H n H l

message segment

frame

Kanalid 149

ISP ← … … →ASP

APPLICATION

AALLLL IPIP NETNET

Dynamic Bandwidth Allocation

Open Air Interface (3G, BWA, WLAN, WLL)

Wired Cat 5, Cat 6, P O N

Kanalid 150

Muutus A

TM

/ F

R

Sat

ellit

e C

om

mu

nic

atio

n

PS

TN

/ IS

DN

Rad

io N

etw

ork

s

Cab

le T

V

Inte

rnet

IN

Traditional Networks

Product specific (vertical)

Migration

Next Generation Networks

Access GSM, PSTN/ISDN, GPRS, ATM, UMTS, ADSL etc.

Multiservice Network

Transport

Transport

Transport

Applications

Service specific (horizontal)

Kanalid 151

Interneti arhitektuur

• Põhineb pakettvõrgul

• Ühine ja üldine esitusviis

• IP on ühendav lüli

• Hourglass architecture – all hosts and routers

run IP

IP

TCP UDP

ATM

Satellite

Ethernet

Kanalid 152

Andmeülekanne (füüsiline)

application transport network

link physical

application transport network

link physical

application transport network

link physical

application transport network

link physical

network link

physical

data

data

Kanalid 153

Andmeülekanne (loogiline)

application transport network

link physical

application transport network

link physical

application transport network

link physical

application transport network

link physical

network link

physical

data

data

data

transport

transport

ack

Kanalid 154

• Kuidas tehtud – Sidekanalite (ressursside) jaotus – Infovoog tükeldatakse ja kapseldatakse – Andmepakett

• Päis – Packet length, packet number – Source and destination routing information (IP addresses) – Synchronization, transmission protocol

• Keha – Edastatavad andmed (payload)

• Lõpuosa (treiler) – cyclic redundancy check: parity checking on the payload

– Kordussaatmine

– Connectionless

Pakettside

Header Payload Trailer

Kanalid 155

Paketi moodustamine • Pakett (kanalikihis) on bittide rivi,

igal bitil või bittide grupil oma tähendus • Iga alaneva kihi jaoks on paketi sisu “andmed”

andmed

7

6

5

4

3

2

1

Kanalid 156

Ühendamine

2

1

7

RS - 232 D, a/b UWB

IEEE 802.3 Ethernet IEEE 802.11 a,b, g WLAN UTRAN

Kanalid 157

(Side) Kanal

1

7

IEEE 802.3 Ethernet IEEE 802.11a,b/g, n WLAN UTRAN

Kanalid 158

Pakett sidekanalis

Data RTP UDP IP FH CRC

Data TCP IP FH CRC

DA SA Len

Kanalid 159

Ethernet (IEEE 802.3) kaader

8 6 6 2 46… 1500 4

IP Datagramm

Pre DA SA Len Data CRC

Kanalid 160

(Side) Võrk

3

Q.931 ISDN

RFC 826 ARP RFC 903 RARP

RFC 791 IP RFC 792 ICMP

Kanalid 161

IP päis

Ver IHL Serv. Type

TTL

8 8 8 8

IP SA

IP DA

Kanalid 162

Kommutatsioonid võrgus

Kanalid 163

ÜKTV - telefonivõrk

Kanalid 164

“Ruumiline” kommuteerimine

Sisend m

Väljund n

Kanalid 165

Pakettkommutatsioon (Packet Switching)

Kanalid 166

Ahel- vs pakettkommunikatsioon

Packet-based Time-based Utilization Charge

Anytime Set-up time Network Congestion

No Yes Fixed Route

Dynamic Fixed Bandwidth

No Yes Call Set-up

No Yes Dedicated Connection

Packet-Switched Circuit-Switched

Kanalid 167

Datagramm vs Virtuaalahel

Kanalid 168

IP taseme fragmentimine • Datagramm (sõnum, segment) 1400 baiti üle

võrgu, kus MTU (Maximum Transfer Unit) on 620 baiti?

– Marsruuter fragmendib

• 600 baiti, 600 baiti, 200 baiti (20 baiti IP päis) • Sõnumi (segmendi) taasmoodustamine lõppseadmes

Net 3 MTU=1500

Net 1 MTU=1500

Net 2 MTU=620

Kanalid 169

IP päis (RFC 791)

Ver IHL Serv. Type Total length

Fragment offset

Time To Live Header checksum

8 8 8 8

IP SA

IP DA

http://www.ietf.org/rfc/rfc0791.txt

Kanalid 170

Datagrammi ülekanne

IP päis TCP päis Andmed

TCP pakett (segment)

IP datagramm

Kanalid 171

Pakettkommutatsioon

Kanalid 172

3G /HSDPA

WiFi

WiMAX

Suur teenuseala

Lihtne

Lai- riba

QoS MOBIILSUS Turvalisus

Võrgunõuded

802.20

Kanalid 173

MIMO-OFDM + mobiilsus

Radiochannel

Kanalid 174

Micro and Macro Mobility in IP

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BSS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BSS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BSS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BS

BSS

IP Subnet: 160.241.x.x

IP Subnet: 160.242.x.x IP Subnet:

160.243.x.x

IP Subnet: 160.244.x.x

IP C

ore

RA

N

Roo

t CC

N

/Inte

rnet

Macro Domain/Region

Micro Domain

Subnets

Kanalid 175

Kanalikihi aadress • MAC (Media Access Control), nn füüsiline aadress

(kaardi number) • Pikkus 6 baiti • 3 esimest baiti tootja põhine, 3 tagumist baiti kaardi

number tootja registris Näide

MAC Address : 00:00:a2:cb:33:47

Vendor : Wellfleet

00:00:a2 cb:33:47

Kanalid 176

Ülesanne aadressisidumisest

Kohtvõrgus on kümme Ethernet terminaali. Võrk ühendatakse ühe marsruuteri kaudu laivõrku. Milline võiks olla marsruuteri ARP tabeli (aadresssidumise tabeli) maht baitides, kui kasutatav protokoll on IP v.4?

Kanalid 177

ARP tabel 00-80-c8-68-09-c4 193.40.252.13000-50-04-56-80-70 193.40.252.14400-00-a2-cb-33-47 193.40.252.254

Kanalid 178

Edastusalgoritmid • Stop and wait (S&W)

• Sliding window

B

pakett 1 pakett 2

Kinnitus 1 Kinnitus 2

A

pakett 2 pakett 3

jne

pakett 3

Kinnitus 3Kinnitus 2

B

pakett 1 pakett 2

Kinnitus 1-3

A

pakett 3 pakett 4

jne

pakett 5

Kinnitus 4

pakett 6

Kanalid 179

Paketi moodustamine

One Sample

Analog Signal ADC

00000100 00000011 00000111

One 8-bit Sample

IP päis Kaadri päis Transpordi

päis lugemid

Kanalid 180

Lõpulingid (5)

http://www.ietf.org/

http://www.ipmplsforum.org/ www.atmforum.com

http://www.iso.org/

http://www.fcc.gov/

http://www.private.org.il/tcpip_rl.html

http://www.ietf.org/rfc/rfc1918.txt

http://standards.ieee.org/regauth/oui/oui.txt

http://en.wikipedia.org/wiki/CIDR