Download Using Interference Metrics

‫‪Computer Infrastructure‬‬
‫טכנולוגיות תשתית של מערכות מידע‬
‫נושא ב'‪ -‬תקשורת‬
‫מרצה‪ :‬אבי רוזנפלד‬
‫‪[email protected]‬‬
‫מרצה‪ :‬אלי חפץ‬
‫‪1‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫?‪What is a network‬‬
‫תקשורת מחשבים או "תקשוב" ‪ -‬שם כללי לשני מחשבים‬
‫(או יותר) המעבירים ביניהם מידע מבלי להעביר אמצעי‬
‫איחסון פיזי (כמו תקליטון ‪ -‬דיסקט‪ ,‬תקליטור וכו'‪)...‬‬
‫כלשהו ביניהם‪.‬‬
‫‪http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A8%D7%A9%‬‬
‫‪D7%AA_%D7%9E%D7%97%D7%A9%D7%9‬‬
‫‪1%D7%99%D7%9D‬‬
‫‪2‬‬
‫‪[email protected]‬‬
History of the Internet
 ARPANET





Implemented in late 1960’s by ARPA (Advanced
Research Projects Agency of DOD)
Networked computer systems of a dozen universities
and institutions with 56KB communications lines
Grandparent of today’s Internet
Intended to allow computers to be shared
Became clear that key benefit was allowing fast
communication between researchers – electronicmail (email)
[email protected]
3
‫כבלים מנחושת‬
 Twisted pair
 Cat 5 attenuates at 100m

Used for internal data, voice cables
 Coax (cable)


Attenuates at 200m – more rigid
Fast “cable” internet
[email protected]
4
‫מה זה מודם‬
 Analog/Digital
 Modem = Modulator / Demodulator
 Used for Voice (Telephone or Analog) to data
(Digital)
 For fast internet we really use routers not
modems (often called digital modems)
 Dialers
[email protected]
5
‫רשת הטלפון‬
‫ בנויה (ברובה) מחוטי נחושת‬
)Public Switched Telephone Network( PSTN 
(Private Branch eXchange( PBX 
)voice over IP( VoIP – ‫ הדבר הלוהט‬
)Wow( DSL 
[email protected]
6
?‫איך זה נראה‬
[email protected]
[email protected]
7
‫סיבים אופטיים‬
 Little Attenuation
 Backbone communications (T1, T3)


T1/E1 = 1.554 Mbps
T3/E3 = 45 Mbps
 Underwater
[email protected]
8
‫חוטי‬-‫אל‬
 Range depends on line of sight, physical
obstacles
 Infrared – cheapest, most limited range
 Bluetooth – relative cheap, better range
 Radio – WiFi common ranges
 Microwave, Satellite – longest range, expensive
[email protected]
9
Comparison
Bluetooth
Wireless B
Wireless G
Infrared
Data rate
1 Mbps
11 Mbps
54 / 108 Mbps
4 Mbps
Range
10 meters
up to
100
meters
Up to 150
meters
Up to 150
meters
Up to 5
meters
Line-of-sight
requirement
No
No
No
Yes
[email protected]
10
‫סוגים של רשתות‬
‫נהוג לתאר רשתות על‪-‬פי מספר גורמים ‪-‬‬
‫מרחב גאוגרפי‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪11‬‬
‫רשת אישית ‪)personal( PAN -‬‬
‫רשת מקומית ‪)local( LAN -‬‬
‫רשת עירונית ‪)metropolitan( MAN -‬‬
‫רשת אזורית ‪)wide( WAN -‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫אופי התקשורת‬
)client / server( ‫ שרת לקוח‬
)peer to peer( ‫ קצה לקצה‬
[email protected]
12
‫ארכיטקטורות‬
‫מבנה הרשת ‪ -‬טופולוגית רשת‪.‬‬
‫מתייחס לקצוות ולקשרים אך לא למרחק‪ ,‬רוחב פס וכדו'‪.‬‬
‫‪ ‬כוכב (‪)star‬‬
‫‪ ‬טבעת (‪)ring‬‬
‫‪ ‬חיבור מלא (‪)mesh‬‬
‫‪BUS ‬‬
‫‪13‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫השוואה בין הארכיטקטורות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪14‬‬
‫כוכב (‪ – )star‬דורש ‪ n‬כבלים ל‪ n‬מחשבים‪ .‬היחיד שדורש מכשיר‬
‫נוסף (נתב)‪ “hops” 2 .‬להגיע לכל יעד‪ .‬קל לתחזוקה‪ .‬קל להוסיף‬
‫קצה‪ .‬תלוי במרכזי‪.‬‬
‫טבעת (‪ – )ring‬גם דורש ‪ n‬כבלים ל‪ n‬מחשבים‪“hops” n/2 .‬‬
‫להגיע לכל יעד‪ .‬שני קצוות לא סמוכים נופלים = שני איים‪.‬‬
‫חיבור מלא (‪ –)mesh‬הכי יקר‪ .‬דורש ‪ n(n-1)/2‬כבלים‪ .‬חיבור‬
‫ישיר לכל יעד‪ .‬חוסר תלות של כל קצה‪.‬‬
‫‪( BUS‬אופק) – הכי זול‪ .‬קל להוסיף קצה‪ .‬ביצועים גרועים (רק‬
‫אחד בזמן נתון‪ ,‬כולם רואים כל שדר)‪ .‬דורש עד ‪.“hops” n-1‬‬
‫הרשת נופלת כאשר מורידים כבל א'‪.‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫כיצד מידע עובר באינטרנט?‬
‫‪ ‬המידע שמועבר ברשת האינטרנט הוא בצורה של‬
‫חבילות של מידע דיגיטלית (‪ .)Packet‬אלה כעין חבילות‬
‫סגורות שיש עליהם את כתובת השולח ואת כתובת‬
‫המקבל‪ .‬המסמכים מועברים ב”מעטפה” ובאמצעות‬
‫מספרים ניתן לזהות את ה”חבילה”‪ ,‬את ה”שולח”‬
‫וה”מקבל”‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫‪[email protected]‬‬
The Internet’s Language
 Transmission Control Protocol (TCP/IP)
‫ מוודא את‬,‫ מטפל בהפיכת המידע לחבילות קטנות‬
‫ מאשר קבלתם במלואם או מבקש שליחה‬,‫נכונותם‬
.‫מחדש של הנתונים הלא תקינים‬
 IP – Internetworking Protocol


Name of protocols for communicating over
ARPAnet
Ensured that messages were properly routed and that
they arrived intact
[email protected]
16
World Wide Web Consortium
(W3C)


Devoted to developing non-proprietary and
interoperable technologies for the World Wide
Web and making the Web universally accessible
Standardization

W3C Recommendations: technologies standardized by
W3C
 include Extensible HyperText Markup Language (XHTML),
Cascading Style Sheets (CSS) and the Extensible Markup
Language (XML)
[email protected]
17
‫‪OSI Model‬‬
‫פרוטוקולים‬
‫תפקיד‬
‫בעברית‬
‫‪HTTP, SMTP, DNS‬‬
‫תקשורת עם המשתמש‬
‫ישום‬
‫‪7 Application‬‬
‫‪SSL‬‬
‫קידוד דחיסה והצפנה‬
‫הצגה‬
‫‪6 Presentation‬‬
‫אפשור קיום השיחה‪ ,‬בקרת דו‪-‬שיח‪,‬בקרת‬
‫אסימון‬
‫שיחה‬
‫‪5 Session‬‬
‫‪TCP‬‬
‫העברת מידע בין שני המשוחחים‪,‬אמינות‪,‬‬
‫קצב‬
‫תעבורה‬
‫‪IP‬‬
‫העברת הנתונים ברשת מקצה לקצה ‪-‬‬
‫ניתוב‬
‫רשת‬
‫‪Ethernet‬‬
‫העברת נתונים מנקודה לנקודה למרות‬
‫הפרעות‬
‫קו‬
‫‪Ethernet‬‬
‫העברת אותות בינאריים‪ ,‬הגדרת מתחים‪,‬‬
‫הגדרת חיבורים‬
‫פיזית‬
‫‪18‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫שם‬
‫‪#‬‬
‫‪4 Transport‬‬
‫‪3 Network‬‬
‫‪2 Data Link‬‬
‫‪1 Physical‬‬
Protocols
 High Level

Http, Smtp, Dns
 Encryption, Compression

SSL (zip)
 TCP / IP (Transport / Routing)
[email protected]
19
‫‪TCP / IP Model‬‬
‫תפקיד‬
‫פרוטוקולים‬
‫בעברית‬
‫‪ HTTP, SMTP, DNS,‬תקשורת עם המשתמש‪ ,‬עיבוד‬
‫תוכנה‬
‫נתונים‪ ,‬ניהול תהליכים‬
‫‪SSL‬‬
‫בקרת איכות על הנתונים‬
‫‪TCP‬‬
‫והתקשורת‬
‫‪IP‬‬
‫העברת נתונים ע"פ כתובות‬
‫לוגיות‬
‫העברת אותות בינאריים‪,‬‬
‫‪ Ethernet‬וחלוקת נתונים ע"פ‬
‫כתובות פיזיות‬
‫‪20‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫תעבורה‬
‫רשת‬
‫פיזית‬
‫שם‬
‫‪#‬‬
‫‪4 Application‬‬
‫‪3 Transport‬‬
‫‪2 Network‬‬
‫‪1 Physical‬‬
‫השווה בין המודלים‬
OSI
TCP/IP
#
7 Application
6 Presentation Application
5
Session
4
3
2
Transport
Network
Data Link
1
Physical
Transport
Network
Physical
[email protected]
21
Physical Layer
Transmission Media
 Fiber
 Copper
 Wireless (Radio, Microwave, Infrared)
[email protected]
22
Transport / Network
TCP / IP



TCP is makes sure the information got there
IP is the address of the information
(A person’s address vs. registered mail)
[email protected]
23
Presentation
Encryption – SSL
 https vs. http (s is secure)
Why is encryption important
 You have an online store or accept online orders
and credit cards.
 You process sensitive data such as address, birth
date, license, or ID numbers.
[email protected]
24
Application Level
 Tracert
 Ping
 Http / Https
 Ftp (transferring large files)
 Smtp (mail protocol)
 VoIP (Voice over IP)
[email protected]
25
What is an IP address
 Four Octet pairs

10010101.00010101.10011101.10110111
 Numerical Representations



132.70.4.74 (My IP at Bar Ilan)
147.161.105.124 (My IP at Machon Lev)
82.166.132.246 (Barak’s IP for me)
[email protected]
26
Different Classes of IP’s
 Class A


0 to 126 in first position
Each company gets 0.0.0 to 255.255.255
 Class B


128.0 to 191.255 in first position
Each company gets 0.0 to 255.255
 Class C

192.0.0 to 223.255.255 -- only last digit given
[email protected]
27
Common Mistakes
Any IP starting with 127.X.Y.Z
(loopback)
IP’s 223.X.Y.Z and over
Any number over 255
[email protected]
28
‫הגבלות‬
4.3 billion theoretical maximum
Everyone needs their own IP
(well, not really everyone)
IPv6 long being developed
Uses 16 instead of 4 bytes
 (How many names does that give?)

2128
instead of 232
[email protected]
29
Subnet Masks
‫ מי יכול לתקשר ישירות עם מי‬
‫ אומר שאין‬255 ,‫ אומר שיש תקשורת‬0 
Class A – 255.0.0.0
Class B – 255.255.0.0
Class C – 255.255.255.0
Often break subnets even in bigger
networks
[email protected]
30
‫דוגמא של נתב‬
[email protected]
31
Putting it all together
ipconfig
Ethernet adapter Local Area Connection:
Connection-specific DNS Suffix . :
IP Address. . . . . . . . . . . . : 132.70.5.74
Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
Default Gateway . . . . . . . . . : 132.70.5.250
[email protected]
32
‫‪DNS Servers‬‬
‫‪( Domain Name System ‬בראשי תיבות‪ )DNS :‬הוא‬
‫בסיס נתונים מבוזר המתרגם את שמות התחום ( ‪Domain‬‬
‫‪ )name‬הנוחים יותר לשימוש יום‪-‬יומי (ה־‪ )URL‬לכתובות‬
‫האמיתיות הנומריות כתובות ‪ IP‬אליהן פונה רשת האינטרנט‬
‫בזמן ההתקשרות‬
‫‪ ‬סיומת ‪ il, com, edu, uk, org, tv,‬וכו'‬
‫‪33‬‬
‫‪[email protected]‬‬
URL- Uniform Resource Locator
.‫כתובת של מסמך הנמצא בשרת במקום מסוים‬
http://www.yahoo.com/ education/sociology.htm ‫למשל‬
:‫כתובת שיש לה מספר מרכיבים‬
‫ הוא שם השרת‬www.yahoo.com 
‫ הוא שם התיקייה‬education 
‫ הוא שם המסמך‬sociology.htm 
[email protected]
34
‫‪DHCP Servers‬‬
‫‪Dynamic Host Configuration Protocol ‬‬
‫‪ ‬הוא פרוטוקול תקשורת המשמש להקצאה דינמית‬
‫של כתובות ‪ IP‬למחשבים ברשת מקומית (‪)LAN‬‬
‫‪ ‬בנוסף לכתובת ה־‪ ,IP‬שרת ‪ DHCP‬יכול לספק‬
‫למחשב גם את כתובת שרת ה‪,DNS‬‬
‫‪35‬‬
‫‪[email protected]‬‬
IP Configuration
 Static vs. Dynamic IP’s

DHCP servers
(Dynamic Host Configuration Protocol)

DNS servers (name to IP)
C:\Documents and Settings\avi>ping www.walla.co.il
Pinging www.walla.co.il [192.118.82.140] with 32 bytes of
data:
[email protected]
36
How do I get there? -- Tracert
Tracing route to www.walla.co.il [192.118.82.140]
over a maximum of 30 hops:
1 30 ms 12 ms 14 ms bk1-cab-1.013bk.net [62.90.133.81]
2 130 ms 12 ms 11 ms gi8-2.bk1-acc4.013bk.net [62.90.133.242]
3 15 ms 11 ms 11 ms vlan-25.bk6-acc3.013bk.net [62.90.133.54]
4 33 ms 12 ms 11 ms 212.150.73.50
5 254 ms 13 ms 11 ms 212.25.109.253
6 29 ms 12 ms 15 ms bzq-219-188-2.dsl.bezeqint.net [62.219.188.2]
7 35 ms 20 ms 19 ms ras01.bezeqint.net [192.115.106.195]
8 31 ms 25 ms 24 ms bzq-25-85-18.cust.bezeqint.net [212.25.85.18]
9 18 ms 14 ms 72 ms 192.118.68.13
10 35 ms 53 ms 19 ms 192.118.82.140
Trace complete.
[email protected]
37
Simple Connectivity -- Ping
C:\Documents and Settings\avi>ping www.yahoo.com
Pinging www.yahoo.akadns.net [209.191.93.52] with 32 bytes of data:
Reply from 209.191.93.52: bytes=32 time=195ms TTL=53
Reply from 209.191.93.52: bytes=32 time=197ms TTL=53
Reply from 209.191.93.52: bytes=32 time=213ms TTL=53
Reply from 209.191.93.52: bytes=32 time=196ms TTL=53
Ping statistics for 209.191.93.52:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 195ms, Maximum = 213ms, Average = 200ms
[email protected]
38
Visual Tracert, ping
http://visualroute.visualware.com/
[email protected]
39