Hyrje Perseritje Qellimi v Ceshte Interneti v Trajtohet

  • Slides: 33
Download presentation
Hyrje Perseritje: Qellimi: v C’eshte Interneti? v Trajtohet “idea” dhe terminologjia e v Cfare

Hyrje Perseritje: Qellimi: v C’eshte Interneti? v Trajtohet “idea” dhe terminologjia e v Cfare quajme protokoll? v Cepi I rrjetit; hostet, Rrjetat e rrjetave aksesit, mjedisi fizik v Me ne detaje, v Berthama e rrjetit: transmetimi trajtohet me vone me pakete/qark, struktura e Internetit v Perqasja: v performanca: humbje, vonesa, § Perdorimi I v Siguria , Shtresat e protokollet Internetit si v protocol layers, service models shembull v history Introduction 1 -1

Chapter 1: Permbajtja 1. 1 C’eshte interneti? 1. 2 network edge § end systems,

Chapter 1: Permbajtja 1. 1 C’eshte interneti? 1. 2 network edge § end systems, access networks, links 1. 3 network core § packet switching, circuit switching, network structure 1. 4 delay, loss, throughput in networks 1. 5 protocol layers, service models 1. 6 networks under attack: security 1. 7 history Introduction 1 -2

Pamja e pergjithshme e Internetit, elementet perberes PC v miliona kompj. te lidhur: server

Pamja e pergjithshme e Internetit, elementet perberes PC v miliona kompj. te lidhur: server § hosts = sistemet wireless skajore laptop § Ekzekutojne smartphone applikime te rrjetave v Linjat e komunikimit § fiber, tel bakri, wireless links radio, satellite wired § Shpejtesia e links transmetimit: gjeresi e brezit=bandwidth v Transmetim me pakete: router transmeton paketa (grupime te dhenash) § Ruterat dhe centralet mobile network global ISP home network ISP rajonale institutional network Introduction 1 -3

Pajisje Interneti te cuditshme Web-enabled toaster + weather forecaster IP picture frame http: //www.

Pajisje Interneti te cuditshme Web-enabled toaster + weather forecaster IP picture frame http: //www. ceiva. com/ Tweet-a-watt: monitor energy use Slingbox: watch, control cable TV remotely Internet refrigerator Internet phones Introduction 1 -4

Si do te jete pamja ne detaje e Internetit v Internet: “Rrjet I rrjetave”

Si do te jete pamja ne detaje e Internetit v Internet: “Rrjet I rrjetave” mobile network ISP te nderlidhura v protokollet kontrollojne dergimin dhe marrjen e mesazheve § P. sh, TCP, IP, HTTP, Skype, 802. 11 v global ISP home network regional ISP Standaret e Internetit § RFC: Request for comments § IETF: Internet Engineering Task Force institutional network Introduction 1 -5

C’eshte Interneti: sherbimet v Infrastructura qe u siguron sherbime aplikimevetions: § Web, Vo. IP,

C’eshte Interneti: sherbimet v Infrastructura qe u siguron sherbime aplikimevetions: § Web, Vo. IP, email, lojera, e-commerce, rrjetat sociale, … v mobile network global ISP home network regional ISP Siguron nderfaqe programimi te applikimeve § Hallka lidhese qe lejojne marrjen dhe dergimin e programeve aplikative per t’u “lidhur “ me Internetin § Siguron mundesi sherbimi institutional network Introduction 1 -6

C’eshte nje protokoll? Protokollet njerezore: v v v “Sa eshte ora? ” “Kam nje

C’eshte nje protokoll? Protokollet njerezore: v v v “Sa eshte ora? ” “Kam nje pyetje” Prezantimet … mesazhe specifike dergohen … veprime specifike kryhen kur merren mesazhet ose ndodhin ngjarje te tjera Protokollet e rrjetit: v v Jane makina jo njerez I gjithe aktiviteti i komunikimit ne Internet drejtohet nga protokollet percaktojne formatin, rradhen e mesazheve te derguara dhe te marra ndermjet njesive te rretit, dhe aksionet e kryera ne transmetim ose marrje Introduction 1 -7 te mesazheve

C’eshte nje protokoll? Shembulli I nje protokolli human dhe te rrjetit te kompjuterave: Hi

C’eshte nje protokoll? Shembulli I nje protokolli human dhe te rrjetit te kompjuterave: Hi TCP connection request Hi TCP connection response Got the time? Get http: //www. awl. com/kurose-ross 2: 00 <file> time Introduction 1 -8

Chapter 1: roadmap 1. 2 Skajet e Rrjetit § Sistemet skajore, Rrjetat e aksesit,

Chapter 1: roadmap 1. 2 Skajet e Rrjetit § Sistemet skajore, Rrjetat e aksesit, linjat Introduction 1 -9

Nje veshtrim me i afert ne structure v Skaji i rrjetit: v hostet: kliente

Nje veshtrim me i afert ne structure v Skaji i rrjetit: v hostet: kliente dhe server § Serveret ndodhen shpesh ne qendra te Rrjetat e aksesit, dhenash v Berthama e rrjetit: mobile network § global ISP home network mjedisi fizik: linjat e komunikimit me tel ose pa tel § Ruterat e nderlidhur § Rrjetat e rrjetave regional ISP institutional network Introduction 1 -10

Rrjetat e aksesit dhe mjedisi fizik Q: Si te lidhim sistemet skajore me ruterin

Rrjetat e aksesit dhe mjedisi fizik Q: Si te lidhim sistemet skajore me ruterin e periferise? Rastet e: v v v Rrjetave rezidenciale te aksesit Rrjetat e aksesit institucional (shkolle, kompany) Rrjetat e aksesit mobil Mba ne mend: v v Gjeresi e brezitbandwidth (bite per second) te aksesit te rrjetit? Akses i ndare ose Introduction 1 -11

Rrjeti i Aksesit: digital subscriber line (DSL) central office DSL splitter modem Zeri, te

Rrjeti i Aksesit: digital subscriber line (DSL) central office DSL splitter modem Zeri, te dhenat te transmetuara ne frekuena te ndryshme dedicated line to central office v v v telephone network DSLAM ISP DSL access multiplexer Perdor linjat te tel. ekzistuese drejt zyres qendrore DSLAM § Te dhenat ne linjat e telefonit DSL shkojne drejt Internetit § Zeri ne linjat DSL shkon ne rrjetin telephonik < 2. 5 Mbps, Shp. Transmetimit drejt klientit (typically < 1 Mbps) < 24 Mbps shpejtesia e transm. drejt qend(typically. Introduction < 10 1 -12

Rrjeti i aksesit: rrjeti kabllor cable headend … cable splitter modem V I D

Rrjeti i aksesit: rrjeti kabllor cable headend … cable splitter modem V I D E O V I D E O D A T A C O N T R O L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Channels frequency division multiplexing (FDM): kanale te ndryshme transmetojne ne breza te ndryshme frekuencash. Introduction 1 -13

Rrjeti i aksesit kabllor: cable headend … cable splitter modem data, TV transmitted at

Rrjeti i aksesit kabllor: cable headend … cable splitter modem data, TV transmitted at different frequencies over shared cable distribution network v v CMTS cable modem termination system ISP HFC: hybrid fiber coax- Hibrid fiber dhe koasial § asymmetrik: deri ne 30 Mbps para shperndarjes, 2 Mbps te klienti Rrjeti kabllor dhe fiber per te lidhur shtepite me ruterin ISP § Shtepite ndajne rrjetin e aksesit me terminalet kablore § Ndryshe nga DSL, qe ka akses te dedikuar me zyren Introduction 1 -14 qendrore

Rrjeti i shtepise Pajisjet pa tel Prej/nga terminali I zyres qendrore (central) Shpesh te

Rrjeti i shtepise Pajisjet pa tel Prej/nga terminali I zyres qendrore (central) Shpesh te kombinuar ne nje kuti te vetme cable or DSL modem wireless access point (54 Mbps) router, firewall, NAT wired Ethernet (100 Mbps) Introduction 1 -15

Rrjetat e aksesit te kompanive institutional link to ISP (Internet) Ruter Institucioni Central Etherneti

Rrjetat e aksesit te kompanive institutional link to ISP (Internet) Ruter Institucioni Central Etherneti v v v institutional mail, web servers Perdoret kryesisht ne kompani, universitete, etj Shpejtesi transmetimi: 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps Ne ditet e sotme sistemet skajore kryesisht lidhen me centralin e Eternetit. Introduction 1 -16

Rrjetat e aksesit celular (wireless) v Rrjetat e perbashket te aksesit celular lidhin sistemet

Rrjetat e aksesit celular (wireless) v Rrjetat e perbashket te aksesit celular lidhin sistemet skajore me ruteret. § via base station aka “access point” wireless LANs: § within building (100 ft) § 802. 11 b/g (Wi. Fi): 11, 54 Mbps transmission rate Aksesi celular ne zone te gjere § Jepet nga telco (cellular) operator, 10’s km § between 1 and 10 Mbps § 3 G, 4 G: LTE drejt Internet Introduction 1 -17

Hosti: dergon paketa me te dhena Funksioni dergues i hostit: v merr mesazhin e

Hosti: dergon paketa me te dhena Funksioni dergues i hostit: v merr mesazhin e applikimit v Copeton ne copeza me te vogla, qe njihen si paketa me gjatesi me te vogel L bite. v Transmeton paketat ne rrjetat e aksesit me shpejtesi transmetimi: R § Shpejtesia e transmetimit ne linje Vonesa e transm. te paketes two packets, L bits each 2 1 host R: link transmission rate Koha qe duhet per =te transmetuar paketen= ne linje L (bits) R (bits/sec) 1 -18

Mjedisi fizik v v v bit: perhapet ndermjet cifteve transmetues/marres Linja fizike: cfare shtrihet

Mjedisi fizik v v v bit: perhapet ndermjet cifteve transmetues/marres Linja fizike: cfare shtrihet ndermjet transmetuesit dhe marresit. Mjedisi i orientuar: § Sinjalet perhapen ne mjedis te ngurte ne baker, apo ne fibra: § Ato perhapen lirisht p. sh. Radio. g. , radio Telat dyshe (twisted pair) te nderthurura § § Category 5: 100 Mbps, 1 Gpbs Ethernet Category 6: 10 Gbps Introduction 1 -19

Ambienti fizik dhe media: coax, fiber Kablli koaksial: v v Dy percjellesa koncentrik bakri

Ambienti fizik dhe media: coax, fiber Kablli koaksial: v v Dy percjellesa koncentrik bakri Dydrejtimshe dband: Kabell me fiber optike: v v § shume kanale ne kabell § HFC Fiber qelqi qe bart impulse drite , cdo puls 1 bit. Veprimi ne shpejtesi te madhe § Transmetim i larte pike me shpejtesi te madhe (e. g. , 10’s-100’s Gpbs trarate) v Shkalla e vogel e gabimeve: § Perseriten repeaters te vendosur larg njeri tjetrit, § Te mbrojtur nga zhurma electromagnetike. I

Mjedisi fizik: radiovalet v v v Sinjali i bartur ne spektrin elektromagnetik Nuk ka

Mjedisi fizik: radiovalet v v v Sinjali i bartur ne spektrin elektromagnetik Nuk ka “tel” fizik dydrejtimesh Effektet e perhapjes ne mjedis: § reflektimi § Mbulim nga objektet § interference Tipet e linjave radio: v Tokesore mikrovale § P. sh. kanale 45 Mbps v LAN (p. sh, Wi. Fi) § 11 Mbps, 54 Mbps v wide-area (p. sh, cellular) § 3 G cellular: ~ few Mbps v Satelit § Kbps to 45 Mbps channel (or multiple smaller channels) § Vonesa skaj –me skaj (end-toend) 70 msec § geosynchronous versus low altitude Introduction 1 -21

Chapter 1: roadmap 1. 3 Rrjeti § (packet switching, circuit switching, network structure) §

Chapter 1: roadmap 1. 3 Rrjeti § (packet switching, circuit switching, network structure) § Transmetimi me paket, me qark, struktura e rrjetit 1 -22

Berthama e rrjetit v v Nderthurje ruterash te nderlidhur mes tyre Transmetimi me pakete:

Berthama e rrjetit v v Nderthurje ruterash te nderlidhur mes tyre Transmetimi me pakete: hosti ndan mesazhet nga shtresa e aplikimit ne paketa § Transmeton paketat nga nje ruter tek tjetri permes linjave te zgjedhura nga burimi ne destinacion § Cdo pakete transmetohet me kapacitet te plote te linjes Introduction 1 -23

Tranmetimi me pakete: magazino dhe transmeto (store-and-forward) L bits per pakete burimi v v

Tranmetimi me pakete: magazino dhe transmeto (store-and-forward) L bits per pakete burimi v v v 3 2 1 R bps Duhen L/R sekonda per te transmetuar (push out) paketen me L-bit ne linjen me R bps Magazini dhe transmeto (store and forward): e gjithe paketa duhet te arrije ne ruter para se te transmetohet ne linjen Vonesa tjeter skaj me skaj(end-end dela)y = 2 L/R (vonesen e perhapjes e konsiderojme 0) R bps destinacioni Shembull numerik me nje hope: § L = 7. 5 Mbits § R = 1. 5 Mbps § Vonesa e transmetimit per nje ho: = 5 sec more on delay shortly … Introduction 1 -24

Transmetimi me pakete: vonesa e pritjes ne rradhe (queueing delay), humbjet A B C

Transmetimi me pakete: vonesa e pritjes ne rradhe (queueing delay), humbjet A B C R = 100 Mb/s R = 1. 5 Mb/s Rradhe paketash qe presin per linjen e daljes D E Rradha dhe humbja: v Ne se ritmi i mbrritjes (ne bite) ne linje eshte me e madhe se sa ritmi i transmetimit te linjes per nje periudhe kohe: § Paketat do te vihen ne rradhe, te presin per tu transmetuar ne linje § Paketat mund edhe te humbin nese memoria (buferi) 1 -25 mbushet plot

Dy funksione celes te berthames te rrjetit Rugezimi (routing): transmetimi: zhvendos percakton rrugen burim-

Dy funksione celes te berthames te rrjetit Rugezimi (routing): transmetimi: zhvendos percakton rrugen burim- paketat nga hyrja ne ruter tek destinacion te marre nga dalja e tij paketat § Algoritmet e routing algorithm local forwarding table header value output link 0100 0101 0111 1001 1 3 2 2 1 3 2 11 01 Adresa e dest. ne header te paketes mbrritese Network Layer 4 -26

Alternativa (mundesia tjeter): tranmetimi me qark Burimet skaj me skaj te rezevuara per “thirrje”

Alternativa (mundesia tjeter): tranmetimi me qark Burimet skaj me skaj te rezevuara per “thirrje” ndermjet burimit dhe destinacionit: v Ne diagrame, cdo linje ka 4 qarqe. -Thirrja okupon qarkun e dyte ne linjen e pare dhe qarkun e dyte ne linjen e djathte. v Burimet e dedikuara: nuk ka perdorim te perbashket -Si-qark (performance e garantuar) v Segmenti i qarkut qendron i lire nese nuk perdoret nga asnje thirrje (no sharing) v I perdorur gjeresisht nga rrjetat telefonike tradicionale 1 -27

Transmetimi me qark: FDM kundrejt TDM Shembull: FDM 4 perdorues frequenca koha TDM frequenca

Transmetimi me qark: FDM kundrejt TDM Shembull: FDM 4 perdorues frequenca koha TDM frequenca koha 1 -28

Transmetimi me Pakete kundrejt atij me qark Transmetimi me pakete ben te mundur qe

Transmetimi me Pakete kundrejt atij me qark Transmetimi me pakete ben te mundur qe me shume perdorues te perdorin rrjetin • 100 kb/s kur eshte “aktiv” • activ 10% te kohes v Transmetimi N users …. . Shembull: § Linja 1 Mb/s § Cdo perdorues: Linje 1 Mbps me qark: § 10 perdorues Q: Cfare ndodh nese > 35 perdorues? v Transmetimi me pakete: § me 35 perdorues, probabiliteti > 10 active at same time is less than. 0004 * * Check out the online interactive exercises for more examples 1 -29

Transmetimi me Pakete kundrejt atij me qark A eshte fitues transmetimi me pakete? v

Transmetimi me Pakete kundrejt atij me qark A eshte fitues transmetimi me pakete? v I pershtatshem per te dhena me fluks te madh § Perdorim te perbashket te burimeve § Me i thjeshte, s’ka nevoje per vendosje te thirrjes. v Bllokim eksesiv i mundshem : vonesa paketash dhe humbje § Nevojiten protokolle per transferim te sakte te te dhenave, kontroll te bllokimit v Q: Si te sigurohet sjellje sikur te ishte transmetim me qark? § Gjeresi brezi e garantuar e domosdoshme per applikime ze/figure Introduction 1 -30

Struktura e Internetit: rrjeti i rrjetave v v Sistemet skajore lidhen ne Internet permes

Struktura e Internetit: rrjeti i rrjetave v v Sistemet skajore lidhen ne Internet permes ISP te aksesit (Internet Service Providers) § ISP u sherbejne rezidenteve, kompanive dhe universiteteve Por dhe ISP-te duhet te nderlidhen mes tyre. v Ne menyre qe cdo 2 hoste(kliente) mund t’I dergojne paketa njeri-tjetrit. Rrjeti i rrjetave rezultues eshte shume komplex. v Evolucioni i struktures se rrjetit u udhehoq nga politika ekonomike dhe nacionale. Le te bejme nje analize hap pas hapi per te pershkruar Stukturen aktuale te Internetit.

Struktura e Internetit: Rrjeti i rrjetave Pyetje: Meqenese ekzistojne miliona ISP te akseseve, si

Struktura e Internetit: Rrjeti i rrjetave Pyetje: Meqenese ekzistojne miliona ISP te akseseve, si t’i lidhim ato se bashku? access net … access net … … access net access net … access net …

Struktura e Internetit: rrjeti i rrjetave Opsion: lidh cdo ISP te aksesit me cdo

Struktura e Internetit: rrjeti i rrjetave Opsion: lidh cdo ISP te aksesit me cdo ISP tjeter? … access net access net … … Duke lidhur cdo ISP te aksesit me njera tjetren rezulton ne kompleksitet te madh: O(N 2) lidhje. … … access net access net … … access net …