1. Trang chủ
  2. » Công Nghệ Thông Tin

Advanced Computer Networks: Lecture 23 - Dr. Amir Qayyum

21 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • Slide 1

  • Slide 2

  • Where we are - What we understand

  • Where we are – What we understand

  • Internetworking

  • How Should Hierarchy be Defined ?

  • Slide 7

  • Global Internets

  • Diameter of the Internet

  • Internet Structure in Recent Past 1990

  • Internet Structure Today

  • Virtual Geographies

  • Virtual Geographies and IP Address

  • Virtual Geographies and DNS

  • Scaling Problems for the Internet

  • Slide 16

  • IP Address Hierarchy Evolution

  • Subnetting

  • Subnetting Example

  • Forwarding Algorithm

  • Slide 21

Nội dung

Advanced Computer Networks: Lecture 23. This lecture will cover the following: concepts of networking & network programming; issues related to bits/frames sent on a single link; design issues of direct link networks; building a packet abstraction on a link;...

CS716 Advanced Computer Networks By Dr. Amir Qayyum Lecture No. 23  Where we are ­ What we understand • Concepts of networking & network programming – Elements of networks: nodes and links – Building a packet abstraction on a link • Issues related to bits/frames sent on a single link – How to detect transmission errors in a frame after encoding  and framing it – How to simulate a reliable channel (sliding window) – How to arbitrate access to shared media in any network • Design issues of direct link networks – Functionality of network adaptors Where we are – What we understand • How switches may provide indirect connectivity – – – – Different ways to move through a network (forwarding) Bridge approach to extending LAN concept Example of a real virtual circuit network (ATM) How switches are built and contention within switches • How different networks work together – (Common connecting protocol IP) and its service model – Routing protocols in simple networks • Next: large networks working together Internetworking • Reading: Peterson and Davie, Chapter 4 • Global internets (scale) • Dealing with global scale – Virtual geography and addresses – Hierarchical routing – Multicast traffic – MPLS • Future internetworking: IPv6 How Should Hierarchy be Defined ? • Hierarchy reduces information requirements for  forwarding Internetworking • Main problems addressed by internetworking – Heterogeneity – Scale • Bridges scale to level of medium organization • IP addresses most end­to­end heterogeneity issues • Today: issues of global scale Global Internets • Evolution of Internet structure • Virtual geographies: networks, domains, and  translations • Problems of scale • IP address hierarchy evolution • Notion of autonomous systems (AS’s) • Common intradomain routing protocols • Standard interdomain routing protocol Diameter of the Internet • Connect all nodes of a network in a big ring – Network diameter will be half the ring circumference • Adding more links brings down network diameter – Diameter can be quarter of the ring with one link … How many  links should  be added to  bring the  diameter  below some  threshold ? Internet Structure in Recent Past 1990 NSFNET backbone Stanford BARRNET regional Berkeley PARC MidNet regional … Westnet regional UNM NCAR ISU UNL KU UA • Tree structure, centered around one backbone • Interconnection of thousands of “organizations” – End users and service providers • Scalability of routing protocols in global Internet – Network entities are administratively independent Internet Structure Today • Multiple backbone service providers • Arbitrary graph structure • Different QoS in different backbones (commercial) Large corporation “Consumer” ISP Peering point Backbone service provider “ Consumer” ISP Large corporation Small corporation Peering point “Consumer” ISP Small corporation Virtual Geographies • Internet domain names (understood by people) • IP network numbers (understood by routers) • Internet domain name hierarchy – ASCII strings separated by periods; typical formats: • host.domain.domain_type – xyz.carepvtltd.com • host.subdomain.domain.domain_type – abc.cs.berkeley.edu • host.domain.domain_type.country – www.case.edu.pk Virtual Geographies and IP Address • Routers use IP network numbers IP  Address Class Network Host • Original intention: – One network number per physical network • Closer to real geography (than domain names) • Some jumps, e.g., – Divisions of one company – Organizations with network research testbeds Virtual Geographies and DNS • Translation from domain name to IP  address – Domain to IP: Domain Name Service (DNS) – IP to domain: relies on host • Not secure • Use reverse lookup(domain to IP) for security • DNS is a hierarchical, (mostly) distributed  application (more detail later) Scaling Problems for the Internet • • • • Inefficient address allocation Too many networks for routing Can trade off between these two Questions – What network(s) should you allocate to a  company with 1000 machines ? – What about a company with 200 machines ? – What about a company with 2 machines that  plans to grow rapidly ? Scaling Problems for the Internet • Pressure primarily on class B networks – Most companies plan to grow beyond 255 machines – Renumbering is a hassle and can interrupt service – Only around 16,000 class B networks available (14 bit) • Class B networks aren’t very efficient – Few organizations have O(10,000) machines – More likely a network uses O(1,000) of 65,000 address • Scaling problems with alternatives – Multiple table entries if class C networks used instead – Protocols do not scale beyond O(10,000) networks IP Address Hierarchy Evolution • Begin with class­based system Class A: network (7) Class B: Class C: 1 host (24 bits) network (14 bits) host (16 bits) network (21 bits) • Subnetting within an organization – – – – Network can be broken into smaller networks Recognized only within the organization Implemented by packet­switching Smaller networks called subnets host (8 bits) Subnetting • Another level to address/routing hierarchy: subnet • Subnet masks define variable partition of host part • Subnets visible only within site (close to each  other)Class IP address Network Host Subnetted  IP address Class Network Subnet Host Subnet  Mask 11 1111111111111111 11111111 00000000 Non­ contiguous  Mask 11 1111111111111111 1111 0000 1111 0000 Subnetting Example Subnet mask: 255.255.255.128 Subnet number: 128.96.34.0 128.96.34.15 All hosts have address && mask = subnet address 128.96.34.1 H1 R1 Subnet mask: 255.255.255.128 Subnet number: 128.96.34.128 128.96.34.130 128.96.34.139 128.96.34.129 H3 128.96.33.14 R2 128.96.33.1 Subnet mask: 255.255.255.0 Subnet number: 128.96.33.0 H2 Forwarding table at router R1 Subnet Number  Subnet Mask        Next Hop 128.96.34.0        255.255.255.128  interface 0 128.96.34.128    255.255.255.128  interface 1 128.96.33.0        255.255.255.0      R2 Forwarding Algorithm D = destination IP address for each entry (SubnetNum, SubnetMask, NextHop) D1 = SubnetMask & D if D1 = SubnetNum if NextHop is an interface deliver datagram directly to D else deliver datagram to NextHop • • • • Comparisons in parallel, taking the longest match Use a default router if nothing matches Not necessary for 1s in subnet mask to be contiguous  Can put multiple subnets on one physical network Subnetting • Subnets allow hierarchy within  organizations • But do not reduce class B address  pressure .. .Lecture? ?No.? ?23? ? Where we are ­ What we understand • Concepts of networking & network programming – Elements of? ?networks:? ?nodes and links – Building a packet abstraction on a link

Ngày đăng: 05/07/2022, 12:10