Hyrje

Qellimi:

   Trajtohet “ idea ” terminologjia e rrjetave Me ne detaje, trajtohet me vone Perqasja: dhe  Perdorimi I Internetit si shembull Perseritje:         C’eshte Interneti?

Cfare quajme protokoll?

Cepi I rrjetit; hostet, Rrjetat e aksesit, mjedisi fizik Berthama e rrjetit: transmetimi me pakete/qark, struktura e Internetit performanca: humbje, vonesa, Siguria , Shtresat e protokollet protocol layers, service models history Introduction 1-1

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

1.7

networks under attack: security history Introduction 1-2

Pamja e pergjithshme e Internetit, elementet perberes

PC server wireless laptop smartphone  miliona kompj. te lidhur: 

hosts = sistemet skajore

 Ekzekutojne applikime te rrjetave router wireless links wired links  

Linjat e komunikimit

 fiber, tel bakri, radio, satellite  Shpejtesia e transmetimit: gjeresi e brezit=

bandwidth Transmetim me pakete:

transmeton paketa (grupime te dhenash) 

Ruterat dhe centralet

mobile network institutional network global ISP home network ISP rajonale Introduction 1-3

Pajisje Interneti te cuditshme

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

Si do te jete pamja ne detaje e Internetit

mobile network   

Internet:

“ Rrjet I rrjetave ” ISP te nderlidhura

protokollet

 kontrollojne dergimin dhe marrjen e mesazheve P.sh, TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11

Standaret e Internetit

 RFC: Request for comments  IETF: Internet Engineering Task Force global ISP home network regional ISP institutional network Introduction 1-5

C’eshte Interneti: sherbimet

 

Infrastructura qe u siguron sherbime aplikimevetions:

 Web, VoIP, email, lojera, e commerce, rrjetat sociale, …

Siguron nderfaqe programimi te applikimeve

 Hallka lidhese qe lejojne marrjen dhe dergimin e programeve aplikative per t’u “lidhur “ me Internetin  Siguron mundesi sherbimi te ngjashme me sherbimin postar mobile network global ISP home network regional ISP institutional network Introduction 1-6

C’eshte nje protokoll?

Protokollet njerezore:

   “ Sa eshte ora?

” “ Kam nje pyetje ” Prezantimet … mesazhe specifike dergohen … veprime specifike kryhen kur merren mesazhet ose ndodhin ngjarje te tjera

Protokollet e rrjetit:

  Jane makina jo njerez I gjithe aktiviteti i komunikimit ne Internet drejtohet nga protokollet

protokollet percaktojne formatin , rradhen e mesazheve te derguara dhe te marra ndermjet njesive te rretit, dhe aksionet e kryera ne transmetim ose marrje te mesazheve

Introduction 1-7

C’eshte nje protokoll?

Shembulli I nje protokolli human dhe te rrjetit te kompjuterave: Hi Hi Got the time?

2:00 TCP connection request TCP connection response Get http://www.awl.com/kurose-ross time Introduction 1-8

Chapter 1: roadmap

1.2 Skajet e Rrjetit  Sistemet skajore, Rrjetat e aksesit, linjat Introduction 1-9

Nje veshtrim me i afert ne structure



Skaji i rrjetit:

  hostet: kliente dhe server Serveret ndodhen shpesh ne qendra te dhenash 

Rrjetat e aksesit, mjedisi fizik:

pa tel linjat e komunikimit me tel ose 

Berthama e rrjetit:

 Ruterat e nderlidhur  Rrjetat e rrjetave mobile network global ISP home network regional ISP institutional network Introduction 1-10

Rrjetat e aksesit dhe mjedisi fizik

Q: Si te lidhim sistemet skajore me ruterin e periferise? Rastet e:

   Rrjetave rezidenciale te aksesit Rrjetat e aksesit institucional (shkolle, kompany) Rrjetat e aksesit mobil

Mba ne mend:

  Gjeresi e brezit-bandwidth (bite per second) te aksesit te rrjetit?

Akses i ndare ose dedikuar?

Introduction 1-11

Rrjeti i Aksesit: digital subscriber line (DSL)

central office telephone network DSL modem splitter DSLAM ISP

Zeri, te dhenat te transmetuara ne frekuena te ndryshme DSL access multiplexer dedicated line to central office

   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 < 10 Mbps) Introduction 1-12

Rrjeti i aksesit: rrjeti kabllor

cable headend … cable modem splitter V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O D A T A D A T A C O N T R O L 1 2 3 4 5 Channels 6 7 8 9

frequency division multiplexing (FDM): kanale te ndryshme transmetojne ne breza te ndryshme frekuencash.

Introduction 1-13

Rrjeti i aksesit kabllor:

cable headend … cable modem splitter

data, TV transmitted at different frequencies over shared cable distribution network

CMTS

cable modem termination system

ISP   HFC: hybrid fiber coax- Hibrid fiber dhe koasial  asymmetrik: deri ne 30Mbps 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 qendrore Introduction 1-14

Rrjeti i shtepise

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

Rrjetat e aksesit te kompanive

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

Introduction 1-16

Rrjetat e aksesit celular (wireless)

 Rrjetat e perbashket te aksesit celular lidhin sistemet skajore me ruteret.

 via base station aka “ access point ”

wireless LANs:

 within building (100 ft)  802.11b/g (WiFi): 11, 54 Mbps transmission rate Aksesi celular ne zone te gjere   Jepet nga telco (cellular) operator, 10 ’ s km between 1 and 10 Mbps  3G, 4G: LTE

drejt Internet drejt Internet

Introduction 1-17

Hosti: dergon paketa me te dhena

Funksioni dergues i hostit:  merr mesazhin e applikimit   Copeton ne copeza me te vogla, qe njihen si paketa me gjatesi me te vogel L bite.

Transmeton paketat ne rrjetat e aksesit me shpejtesi transmetimi:R  Shpejtesia e transmetimit ne linje Vonesa e transm.

te paketes host 2 1 Koha qe duhet per =te transmetuar paketen ne linje = two packets,

L

bits each

R:

link transmission rate

L R

(bits) (bits/sec) 1-18

Mjedisi fizik

   bit: perhapet ndermjet cifteve transmetues/marres Linja fizike: ndermjet transmetuesit dhe marresit.

cfare shtrihet Mjedisi i orientuar:  Sinjalet perhapen ne mjedis te ngurte ne baker, apo ne fibr a:  Ato perhapen lirisht p.sh. Radio.g., radio

Telat dyshe (twisted pair) te nderthurura

  Category 5: 100 Mbps, 1 Gpbs Ethernet Category 6: 10Gbps Introduction 1-19

Ambienti fizik dhe media: coax, fiber

Kablli koaksial:

  Dy percjellesa koncentrik bakri Dydrejtimshe dband:  shume kanale ne kabell  HFC

Kabell me fiber optike:

   Fiber qelqi qe bart impulse drite , cdo puls 1bit.

Veprimi ne shpejtesi te madhe  Transmetim i larte pike me pike me shpejtesi te madhe (e.g., 10 ’ s-100 ’ s Gpbs trarate) Shkalla e vogel e gabimeve:  Perseriten repeaters te vendosur larg njeri tjetrit,  Te mbrojtur nga zhurma electromagnetike.

I

Mjedisi fizik: radiovalet

   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:

 Tokesore mikrovale  P.sh.kanale 45 Mbps    LAN  (p.sh, WiFi) 11Mbps, 54 Mbps wide-area  (p.sh, cellular) 3G cellular: ~ few Mbps Satelit  Kbps to 45Mbps channel (or multiple smaller channels)   Vonesa skaj –me skaj (end-to-end) 70 msec geosynchronous versus low altitude Introduction 1-21

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

  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 3 2 1 burimi 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 tjeter Vonesa skaj me skaj(end-end dela)y = 2L/R (vonesen e perhapjes e konsiderojme 0) destinacioni R bps

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

R

= 100 Mb/s C A D

R

= 1.5 Mb/s B Rradhe paketash qe presin per linjen e daljes E Rradha dhe humbja:  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) mbushet plot 1-25

Dy funksione celes te berthames te rrjetit

Rugezimi (routing): marre nga paketat



percakton rrugen burim-destinacion te Algoritmet e routing transmetimi :

zhvendos paketat nga hyrja ne ruter tek dalja e tij routing algorithm local forwarding table header value output link 0100 0101 0111 1001 3 2 2 1 3 2 1 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” ndermjet burimit dhe destinacionit:    Ne diagrame, cdo linje ka 4 qarqe. -Thirrja okupon qarkun e dyte ne linjen e pare dhe qarkun e dyte ne linjen e djathte.

Burimet e dedikuara: nuk ka perdorim te perbashket -Si-qark (performance e garantuar) Segmenti i qarkut qendron i lire nese nuk perdoret nga asnje thirrje

(no sharing)

 I perdorur gjeresisht nga rrjetat telefonike tradicionale 1-27

Transmetimi me qark: FDM kundrejt TDM

FDM Shembull: 4perdorues frequenca koha TDM frequenca koha 1-28

Transmetimi me Pakete kundrejt atij me qark

Transmetimi me pakete ben te mundur qe me shume perdorues te perdorin rrjetin

Shembull:  Linja 1 Mb/s  Cdo perdorues: • 100 kb/s kur eshte “ aktiv ” • activ 10% te kohes

N

users Linje 1 Mbps  

Transmetimi me qark:

 10 perdorues

Q: Transmetimi me pakete:

 me 35 perdorues, probabiliteti > 10 active at same time is less than .0004 * Cfare ndodh nese > 35 perdorues?

1-29 * Check out the online interactive exercises for more examples

Transmetimi me Pakete kundrejt atij me qark

A eshte fitues transmetimi me pakete?

 I pershtatshem per te dhena me fluks te madh  Perdorim te perbashket te burimeve  Me i thjeshte, s’ka nevoje per vendosje te thirrjes.

 Bllokim eksesiv i mundshem :  vonesa paketash dhe humbje Nevojiten protokolle per transferim te sakte te te dhenave, kontroll te bllokimit  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

    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.  Ne menyre qe cdo 2 hoste(kliente) mund t’I dergojne paketa njeri-tjetrit.

Rrjeti i rrjetave rezultues eshte shume komplex.

 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 t’i lidhim ato se bashku?

access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net

Struktura e Internetit: rrjeti i rrjetave

Opsion : lidh cdo ISP te aksesit me cdo ISP tjeter?

access net access net access net access net access net access net access net 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 access net access net access net access net