Zabezpečení dat při přenosu



Podobné dokumenty
Počítačové sítě Datový spoj

Přednáška 3. Opakovače,směrovače, mosty a síťové brány

Počítačové sítě II. 14. Transportní vrstva: TCP a UDP. Miroslav Spousta, 2005

4. Co je to modulace, základní typy modulací, co je to vícestavová fázová modulace, použití. Znázorněte modulaci, která využívá 4 amplitud a 4 fází.

4. Transportní vrstva

Protokol S-BUS pro MORSE Popis protokolu

Vlastnosti podporované transportním protokolem TCP:

6. Transportní vrstva

Kódování signálu. Problémy při návrhu linkové úrovně. Úvod do počítačových sítí. Linková úroveň

Počítačové sítě Datový spoj

PROTOKOL RDS. Dotaz na stav stanice " STAV CNC Informace o stavu CNC a radiové stanice FORMÁT JEDNOTLIVÝCH ZPRÁV

TFTP Trivial File Transfer Protocol

EXTRAKT z české technické normy

Protokol DF1 pro MORSE Allen-Bradley

Transportní vrstva. RNDr. Ing. Vladimir Smotlacha, Ph.D.

X.25 Frame Relay. Frame Relay

CCNA 2/10 Další funkce TCP/IP Aleš Mareček Jaroslav Matějíček 1

Adaptabilní systém pro zvýšení rychlosti a spolehlivosti přenosu dat v přenosové síti

Y36PSI QoS Jiří Smítka. Jan Kubr - 8_rizeni_toku Jan Kubr 1/23

Přepínaný Ethernet. Virtuální sítě.

Projekt IEEE 802, normy ISO 8802

Počítačové sítě Implementace RM OSI. Počítačové sítě - Vrstva datových spojů 1

Základy počítačových sítí Model počítačové sítě, protokoly

TÉMATICKÝ OKRUH Počítače, sítě a operační systémy

Počítačové sítě Transportní vrstva. Transportní vrstva

TOPOLOGIE DATOVÝCH SÍTÍ

Komunikační protokol EX Bus. Komunikační protokol EX Bus. Topologie. Fyzická vrstva. Přístup ke sdílenému přenosovému mediu (sběrnici)

Ústav automobilního a dopravního inženýrství. Datové sběrnice CAN. Brno, Česká republika

Řízení toku v přístupových bodech

12. Virtuální sítě (VLAN) VLAN. Počítačové sítě I. 1 (7) KST/IPS1. Studijní cíl. Základní seznámení se sítěmi VLAN. Doba nutná k nastudování

Střední škola pedagogická, hotelnictví a služeb, Litoměříce, příspěvková organizace

Efektivita komunikačních protokolů

Architektury komunikujících systémů

Architektury komunikujících systémů

Počítačové sítě pro V3.x Teoretická průprava II. Ing. František Kovařík

Y36PSI Protokolová rodina TCP/IP

Vrstva přístupu k médiu (MAC) a/b/g/n

Definice pojmů a přehled rozsahu služby

Základní komunikační řetězec

IPZ laboratoře. Analýza komunikace na sběrnici USB L305. Cvičící: Straka Martin, Šimek Václav, Kaštil Jan. Cvičení 2

3. Linková vrstva. Linková (spojová) vrstva. Počítačové sítě I. 1 (5) KST/IPS1. Studijní cíl

Počítačové sítě Teoretická průprava II. Ing. František Kovařík

PŘÍSTUPOVÉ METODY KE KOMUNIKAČNÍMU KANÁLU

Systémy pro sběr a přenos dat

Telemetrický komunikační protokol JETI

Vzdálené ovládání po rozvodné síti 230V

Distribuované systémy a počítačové sítě

SÍTĚ OTÁZKY 1) Přenos signálu a. Vyjmenujte média pro šíření a přenosy signálu? b. Jaké jsou charakteristické atributy analogového signálu?

Uživatelský modul. DF1 Ethernet

Vrstvy periferních rozhraní

Obsah. O autorech 9. Předmluva 13. KAPITOLA 1 Počítačové sítě a Internet 23. Jim Kurose 9 Keith Ross 9

Počítačové sítě. Lekce 4: Síťová architektura TCP/IP

Počítačové sítě pro V3.x Teoretická průprava I. Ing. František Kovařík

Universal Serial Bus (USB)

Protokoly vrstvy datových spojů LAN Specifikace IEEE 802 pokrývá :

7. Aplikační vrstva. Aplikační vrstva. Počítačové sítě I. 1 (5) KST/IPS1. Studijní cíl. Představíme si funkci aplikační vrstvy a jednotlivé protokoly.

CARRIER ETHERNET PROFI POPIS SLUŽBY, CENY ZA PRODEJ, INSTALACI A SERVIS

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Navyšování propustnosti a spolehlivosti použitím více komunikačních subsystémů

3.17 Využívané síťové protokoly

MPLS MPLS. Label. Switching) Michal Petřík -

Sdílení přístupu ke společnému kanálu

PB169 Operační systémy a sítě

PDV /2018 Detekce selhání

Správy cache. Martin Žádník. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií v Brně Božetěchova 2, Brno

Propojování sítí,, aktivní prvky a jejich principy

Ústředna EZS Easy Series. Referenční příručka

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Převodník Ethernet ARINC 429

Protokoly: IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, OSPF

DUM 16 téma: Protokoly vyšších řádů

Poˇ c ıtaˇ cov e s ıtˇ e pˇredn aˇsky Jan Outrata ˇr ıjen listopad 2008 Jan Outrata (KI UP) Poˇ c ıtaˇ cov e s ıtˇ e ˇ r ıjen listopad / 34

Fakulta informačních technologií VUT v Brně Ústav počítačových systémů Periferní zařízení, cvičení IPZ Analýza komunikace na sběrnici USB

MODELY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

Základní komunikační operace

JAK ČÍST TUTO PREZENTACI

14. Elektronická navigace od lodní přes leteckou po GPS principy, vlastnosti, technické prostředky

Sledování provozu sítě

Vypracoval: Ing. Antonín POPELKA. Datum: 30. června Revize 01

Model ISO - OSI. 5 až 7 - uživatelská část, 1 až 3 - síťová část

Techniky sériové komunikace > Synchronní přenos

Komunikační protokol MODBUS RTU v displejích TDS

Služba Carrier IP VPN

Počítačové sítě Systém pro přenos souborů protokol FTP

Xbox 360 Cpu = IBM Xenon

12. Bezpečnost počítačových sítí

PSK2-5. Kanálové kódování. Chyby

Komunikační protokol MODBUS RTU v displejích TDS

Aktivní prvky: brány a směrovače. směrovače

SAS (Single-Attachment Station) - s jednou dvojicí konektorů, tj. pro použití pouze na jednoduchém kruhu.

Počítačové sítě. Jan Outrata KATEDRA INFORMATIKY UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. přednášky

Multiplexory sériových rozhraní na optický kabel ELO E246, ELO E247, ELO E248, ELO E249, ELO E24A, ELO E24B. Uživatelský manuál

Protokoly pro spolehlivý multicast

Modbus RTU v DA2RS. kompletní popis protokolu. 13. března 2018 w w w. p a p o u c h. c o m

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Distribuované systémy a počítačové sítě

Identifikátor materiálu: ICT-3-01

Technologie počítačových komunikací

Počítačové sítě Protokoly, architektura Normalizace architektury otevřených systémů Referenční model OSI standard ISO 7498 r

Detailní report nezávislého Network auditu pro FIRMA, s.r.o.

Transkript:

Zabezpečení dat při přenosu Petr Grygárek rek 1

Komunikace bez spojení a se spojením Bez spojení vysílač může datové jednotky (=rámce/pakety) zasílat střídavě různým příjemcům identifikace příjemce součástí datové jednotky datové jednotky vzájemně nezávislé možné změny pořadí a ztráty některých datových jednotek Se spojením před zahájením komunikace vysílač žádá o zřízení okruhu ke konkrétnímu přijímači a po ukončení komunikace o jeho zrušení jsou vyhrazeny systémové zdroje pro následný přenos proudu dat (seřazené sekvence) od vysílače k přijímači v síťových prvcích / ve vysílači a přijímači 2

Chápání komunikace k bez spojení a se spojením Chápáno fyzicky na úrovni síťové technologie Před zahájením komunikace vysílač žádá síť o zřízení okruhu ke konkrétnímu přijímači Nastavení mezilehlých systémů sítě a předání identifikátoru zřízeného okruhu vysílači síť s přepojováním okruhů, virtuální kanál Po ukončení žádá některá strana síť o zrušení okruhu Chápáno logicky na úrovni software komunikujících stanic Spojení reprezentováno stavem datových struktur ve vysílači a přijímači Síť o logickém spojení neví 3

Kanál jednosměrný případně half duplex Okruh obousměrný dvojice kanálů Kanál vs. okruh 4

Problémy při komunikaci v reálné síti ztrácení a poškozování paketů nutnost zavedení zpětné vazby do přenosu duplikace a změna pořadí paketů v sítích s alternativními cestami ( předbíhání ) nutnost číslování přenášených paketů 5

Typy zpětné vazby potvrzovací - zpět ACK/NAK detekční - zpět CRC informační - zpět celý rámec V reálné sítí se mohou ztrácet nejen informační pakety, ale i potvrzení. 6

Číslování paketů zajištění správného pořadí detekce výpadku části sekvence chrání před zduplikováním na straně přijímače při opakovaném vyslání (retransmisi) pokud paket došel na přijímač, ale potvrzení se ztratilo 7

Komunikační protokol Soubor syntaktických a sémantických pravidel (včetně definice časových poměrů) pro komunikaci dvou nebo více zařízení. 8

Potvrzovací schémata (Protokoly pro zajištění spolehlivé komunikace dvou stanic) 9

Typy potvrzování pozitivní (ACK) - potvrzuje správné přijetí zablokování vysílače při ztrátě negativní (NAK) - informuje o přijetí rámce s chybou samo o sobě nestačí, urychluje však detekci chyb kombinované - používá se ACK i NAK 10

Potvrzování a časovým limitem (timeout) volba vhodného timeoutu řeší problém ztráty pozitivního potvrzení komplikuje formální popis protokolu (nutnost zavedení časového kontextu). problém volby velikosti timeoutu: snaha o brzké zjištění nutnosti retransmise vs. zbytečné zahlcování kanálu při předčasných retransmisích 11

Problém tří armád Konečným počtem vyměněných zpráv nelze zajistit, aby měl přijímač jistotu, že jeho potvrzení došlo zpět na vysílač. 12

Klasifikace potvrzovacích schemat Stop-and-wait (protokolů) Vysílač vyšle jediný rámec a čeká na potvrzení. Na kanálech s velkým zpožděním velmi neefektivní Skupinové potvrzování (pipelining) Efektivní pro spoje s velkou dobou zpoždění Vysílač smí vyslat více (skupinu) rámců a až poté čekat na potvrzení Lze dosáhnout efektivitu až 100% (na full-duplex spojích) Potvrzení zpravidla inkluzivní potvrzuje vše až do uvedeného sekvenčního čísla chrání před ztrátou předchozího potvrzení 13

Protokoly využívající metody klouzavého okénka (Sliding Window) 14

Sliding Window základní princip Stanice smí vyslat i více rámců bez čekání na ACK (počet dán šířkou vysílacího okna) Při odeslání se pro každý rámec nastartuje časovač pro potvrzení. přijímač posílá ACK po každém přijatém rámci popř. při vypršení časového limitu od času příchodu prvního dosud nepotvrzeného rámce (ušetření některých ACK) Při přijetí rámce s chybou přijímač ACK nevyšle nebo vyšle NAK bez použití NAK vysílač detekuje chybu vypršením časového limitu na příchod ACK 15

Sliding Window - pojmy Vysílací okno - buffer na vysílači s vyslanými rámci, které dosud nebyly potvrzeny a možná budou muset být vyslány znovu Přijímací okno - buffer na přijímači na přijaté rámce, které ještě nemohly být doručeny vyšší vrstvě přijímače, protože dosud chybí některý z předchozích rámců v řadě Obě okénka "kloužkou" po sekvenčních číslech 16

Sliding Window: Okna 1 2 3 4 5 6 Vyslané a potvrzené rámce Vysílač Vyslané ale dosud nepotvrzené rámce Budoucí rámce od vyšší vrstvy Přijímač Aplikace Aplikace 6 1 2 Seq # Vysílací okno 5 4 3 3 5 Přijímací okno 4 17

Inkluzivní potvrzování ACK n potvrzuje všechny rámce se sekvenčními čísly n zefektivnění (méně ACK), odolnost proti ztrátě ACK Ztráta potvrzení sekvenčního čísla n nevadí, dojde-li dostatečně brzo potvrzení sekvenčního čísla m>nm S vysláním ACK n lze chvíli posečkat, nepříjdou-li další data a pak potvrdit společně ACK m (m>n) 18

Varianty obsluhy chyb u Sliding Window Rozdíl chování podle reakce na chybný nebo ztracený rámec ztracený rámec přijímač pozná podle chybějícího sekvenčního čísla při příchodu následujícího rámce Go-Back-N Selective Repeat 19

Go-Back-N Přijímač všechny rámce po chybném/nedoru /nedoručeném zahazuje ani na ně neposílá potvrzení,, resp. opakovaně potvrzuje poslední Přijímací okno má šířku 1 Jestliže některému rámci ve vysílacím okně vyprší timeout, vysílač jej opakuje a spolu s ním hned i všechny následující rámce ve vysílacím okně (i pokud by ty bývaly došly na přijímač, přijímač by je zahodil) Jednoduchá implementace přijímače, ale plýtvá přenosovou kapacitou 20

Go-back-N - příklad 21

Go-back-N: Vysílací a přijímací okno 22

Selective Repeat Rámec s chybou došlý na přijímač se zahodí, ale následující se bufferují Pokud vyprší timeout chybného rámce ve vysílacím okně, opakuje se jen on sám Když zopakovaný rámec dojde na přijímač, sekvence v přijímacím okně se doplní a může se předat vyšší vrstvě ACK z přijímače potvrzuje vždy rámec, který je na konci přijaté spojité sekvence Lze zefektivnit zasláním NAK <číslo_ztraceného> při příchodu chybného rámce nebo rámce mimo pořadí vysílač nemusí s opakováním čekat na vypršení timeoutu 23

Selective Repeat - příklad 24

Vztah šířky vysílacího okna a počtu použitých sekvenčních čísel Go-back-N šířka okna aspoň o jednu menší než počet použitelných sekvenčních čísel (nepoznali bychom ztrátu všech rámců okna) Selective repeat: šířka nejvýše polovina počtu sekvenčních čísel (z důvodu překrývání vysílacího a přijímacího okna) 25

Řízení toku dat (flow control) Možnost zbrzdit vysílač, pokud aplikace přijímače nestačí odebírat data Inzerování zbývající šířky přijímacího okna z přijímače na vysílač Odpovídající úprava velikosti vysílacího okna na vysílači Použito např. v TCP protokolu. 26

Efektivita potvrzovacích schemat 27

Stop and Wait e f = l m l m ct l a ct = l m l m l a 2cT 28

Efektivita Stop and Wait příklady Modemová linka, pomalá a LAN se spíše větším zpožděním: lm=80b, la=1b, c=14400 bps, T=1ms, ef=94.56 % Družicový spoj lm=80b, la=1b, c=14400 bps, T=270 ms, ef=7.6 % Prodloužení rámce 8x: Modemová linka, pomalá a LAN se spíše větším zpožděním: lm=640b, la=1b, c=14400 bps, T=1ms, ef=99.28 % Družicový spoj lm=640b, la=1b, c=14400 bps, T=270 ms, ef=40.38 % Prodloužení rámce efektivitu zlepší, ale v případě výskytu chyby v rámci se pak zahazuje celý (dlouhý) rámec, oproti např. jen jednomu ze dvou polovičních. 29

Sliding Window e f = M.l m l m ct l a ct = M.l m l m l a 2cT 30

Efektivita 100% u Sliding Window 31

Popřemýšlejte Pokuste se vypočítat minimální velikost vysílacího okna pro danou velikost rámce, potvrzení, přenosovou rychlost a zpoždění na kanále 32