Nothing stated

Internet‐Modell

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Internet‐Protokolle

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 51

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003

Anwendungssicht auf TCP (oder UDP)

Erzeugen eines Sockets

int socket(int domain, int type, int protocol) domain : PF_INET, PF_UNIX, PF_PACKET, ...

type : SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM, ...

protocol : UNSPEC, ...

Passive‐Open auf der Server‐Seite

int bind(int socket, struct sockaddr *address, int len) int listen(int socket, int backlog)

int accept(int socket, struct sockaddr *address, int *len) address : enthält IP-Adresse und Port

backlog : Anzahl erlaubter Pending-Connections

Active‐Open auf der Client‐Seite

Host 2 Host 1

Adressen im Internet‐Modell

53

TCP

IP IP

LINK LINK

physical

TCP UDP

UDP

physical

Application Application Application Application

Physikalische Adresse

IP‐Adresse Port

Demux‐Key

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung

Performance

Bandbreite

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 55

1 s

1 Sekunde

0 1 1 0 0 1 1 …

Bandbreite b in obigem Beispiel:

Bps und bps

Kenngröße Größenordnung Wert

KBps 2

Byte/s 1.024

MBps 2

Byte/s 1.048.576

GBps 2

Byte/s 1.073.741.824

TBps 2

Byte/s 1.099.511.627.776

Kbps 10

Bits/s 1.000

Mbps 10

Bits/s 1.000.000

Gbps 10

Bits/s 1.000.000.000

Tbps 10

Bits/s 1.000.000.000.000

Vereinfachung für Überschlagsrechnungen:

Zeit x zur Übertragung eines Bits bei Distanz d und Signalausbrei‐

tungsgeschwindigkeit l

Propagation‐Delay

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 57

H2 H1

d

Zeit x zur Übertragung von n Bits bei Distanz d Signalausbreitungs‐

geschwindigkeit l und Bandbreite b:

Delay einer Single‐Hop‐Übertragung

H2 H1

d

Zeit x zur Übertragung von n Bits bei Distanz d, Signalausbreitungs‐

geschwindigkeit l, Bandbreite b und Queuing‐Zeit q:

Delay einer Multi‐Hop‐Übertragung

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 59

H2 H1

d

Delay‐Bandbreiten‐Produkt

Bandbreite

Delay

Beispiel: Anzahl Bits n die ein Kanal mit 100ms Latenz und 50Mbps

Bandbreite speichert

Transferzeit und Effektiver Durchsatz

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 61

H2 H1

Beispiel: Überschlagsrechnung zu Transferzeit z und effektivem Durchsatz d und bei 

Abrufen einer 1MB Datei über einen Kanal mit 1Gbps Bandbreite und 92ms RTT:

Bitfehlerrate und Paketverlustrate

010100010111100010011101110010110001101

Bitfehler

Paketfehler

Paket  1 Paket  2 Paket 3  Paket 4

Einfacher Zusammenhang zwischen BER und PER, für n Bit 

Nachrichten ohne Fehlerkorrektur

Additive und Bottleneck‐Kosten

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 63

H1 H2

R1

R2

R3

10ms 5ms 10ms

20ms

1Mbps 1Gbps 1Gbps

1Mbps

Beispiel: Delay d und Bandbreite b zwischen zwischen H1 und H2

e

e

e

e

Multiplikative Kosten

Beispiel: Gesamtpaketerfolgsrate bei gegebenen Paketverlustraten  pro Link

H1 H2

R1

R2

R3 p

=2/3 p

=1/3 p

=1/2

p

=1/2

e

e

e

e

Performance

Beispiel: Effektiver Durchsatz von Packet‐Switching

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 65

Delay‐Einsparungen

H1 H2

Circuit‐Switching

R1 R2

H1 H2

Message‐Switching

R1 R2

H1 H2

Packet‐Switching

R1 R2

Einfluss der Paketgröße 

Grundlagen der Rechnernetze ‐Einführung 67

H1

H2

R1 R2

Nachrichtenlänge n Bits Paket‐Payload k Bits Paket‐Header c Bits Bandbreite b bps

Delay pro Hop d Sekunden Anzahl Hops h

Effektiver Durchsatz x

Beispiel‐Plot

Ef fe kt iv e r   Dur chsa tz   in   Gbp s

Nachrichtengröße 1 GB Bandbreite 1 Gbps Header‐Größe 64 Byte

Anzahl Hops 10