Network Layer

Classless Inter-Domain Routing

Software Defined Networking

• Forwarding: Weiterleitung eines Paketes auf die entsprechende Ausgangskarte eines Routers auf Basis einer Weiterleitungstabelle (forwarding table)

• Routing: Berechnung optimaler Routen von einer Quelle zu einer oder mehrerer Senken. Das Ergebnis kann in eine Weiterleitungstabelle gewandelt werden.

ATM, X.25, frame relay

• Garantierte Auslieferung

• Garantierte maximale Verzögerung

• Reihenfolgeerhaltung

• Minimale durchschnittliche Datenrate

• Beschränkte Varianz in den Ankunftszeiten von Paketen

• Garantierte Reihenfolge

• Garantierte minimale Bandbreite

• Stau-Feedback

Asynchronous Transfer Mode - Available Bit Rate

• Virtuelle Verbindung, ähnlich zu analoger Telefonie-Technik

• Vor Datenaustausch Aufbau eines virtuellen Pfades von der Quelle zur Senke

  • Aushandlung / Reservierung von Quality of Service Werten (Garantien)

• Besteht aus

  • Pfad

  • VC-Nummern pro Link

  • Einträgen in Weiterleitungstabellen

Quality of Service - Dienstgüte

Head-of-the-Line Blocking

Longest prefix matching

• Hauptspeicher (2 x Bus)

• Bus

• Crossbar

First-come-first-served

Priority

Round Robin

Weighted fair queuing

Internet Control Message Protocol

Dynamic Host Configuration Protocol

• 4 Byte

  • Source IP

  • Destination IP

  • Fragmentation Management

• 2 Byte

  • datagram length

• Sonstiges

  • Time to Live

  • Upper Layer

  • Type of Service

  • Header length

  • version

  • options

• IP-Adresse

• Subnetz-Maske

• Gateway-Adresse

• DNS-Adresse

Internet Corporation for Assigned Names and Numbers

Network Address Translation

Problem: Server hinter NAT nicht von Außen erreichbar

Lösung:

• Statische Port-Weiterleitung

• Dynamische Port-Weiterleitung über UPnP im IGD Protocol

• Relay-Knoten im Netz, der von beiden Teilnehmern kontaktiert wird (Skype-Ansdatz)

Internet Gateway Device Protocol

Universal Plug-and-Play

1. 16 Bytes

   • Quell-IP

   • Ziel-IP

2. Sonstiges

   • Version

   • Priority

   • Flow Label

   • Payload Length

   • next header

   • Hop Limit

• 128 Bit Adressen statt 32 Bit Adressen

• Keine Checksum

• Keine Fragmentierung

• Feste Headergröße

• QoS-Support: Flow Label und Priority

Cache

Firewall

Load Balancer

NAT

Intrusion Detection

Application Specific (z.B. in CDNs)

• Globales Wissen über Graph

  • Knoten (Router)

  • Kanten (Link)

  • Kosten

• Router versenden Zustand regelmäßig per Broadcast im Routernetz

• Jeder Knoten berechnet seine Weiterleitungstabelle auf Basis vollst. Information

• Austausch von Kostenvektoren mit direkten Nachbarn

• Berechung auf Basis der Kosten der Nachbarn sowie der Kosten zu den Nachbarn

• Versand des eigenen Vektors nach jeder Änderung

Kosten für Knoten x zu Ziel y ist das Minimum, gesucht über alle direkten Nachbarn, über Summe der Kosten zum jeweiligen Nachbarn wie dessen Kosten zum Ziel y:

d-x(y) = min-v{c(x,y) + dv(y)}

Autonomes System

Weiterleitung eines Paketes auf dem für den Betreiber des AS kostengünstigsten Weges aus seinem System, nicht über den bezüglich der Gesamtkosten günstigsten Weg.

Pakete werden in der Reihenfolge versandt, in der sie eintreffen

Erst werden alle hochprioren Pakete versandt, dann erst niedrig-priore Pakete -> Verhungern!

Pakete werden in Prioritäten-Queues sortiert. Diese kommen jeweils nacheinander dran.

Wie Round Robin, aber der Anteil der jeweiligen Queue am Gesamtvolumen kann adaptiert werden.

Pattern auf Basis von Feldern der Header von Schicht 2 bis Schicht 4, dazu dann Actions, z.B. drop, forward, modify, log