TCP/IP stakken. TCP/IP Protokollen består af 5 lag:

Transkript

1 Trådløse netværk

2 TCP/IP stakken TCP/IP er nok den mest benyttede netværks protokol. Protokollen har fået sit navn efter de to vigtigste protokoller i den : Transmission Control Protocol (TCP) og Internet Protokollen (IP) TCP/IP Protokollen består af 5 lag: Applikations laget Transport laget (TCP / UDP) Netværks laget (IP) Data Link laget Det fysiske lag IPv4 benytter kun 32-bit (4 byte) adresser, hvilket begrænser adresserummet til mulige unikke adresser.

3 TCP/IP pakke format TCP (Transfer Control Protocol) bryder informationen op i datagrammer og sender dem. Den udfører gensendelse hvis det er nødvendigt og samler de modtagne pakker. Den giver en pålidelig forbindelses-orienteret service mellem applikationer. UDP (User Datagram Protocol) gør det samme som TCP men den udfører ingen kontrol-check og ingen gensendelser af pakker. Den betragtes derfor som en upålidelig eller forbindelsesløs service. IP Datagrams er forbindelsesløse.

4 TCP 3-way handshake Når en TCP forbindelse skal oprettes, udføres der et 3-way handshake. 1) Host A ønsker at forbinde til host B. Den sender derfor en SYNkroniseringsbesked til Host B. 2) Host B svarer med sin egen SYNkroniseringsbesked, der indeholder en accept. 3) Host A modtager Host B's besked og sender en ACKnowledge besked retur. 4) Host B modtager Host A's ACK besked og forbindelsen er nu endeligt oprettet.

5 Netværks topologier Netværks topologi er studiet i hvordan man arrangerer og mapper netværkselementerne i en fysisk og logisk struktur. Et trådløst mesh netværk er et mesh netværk forbundet gennem trådløse access points. Hver enkelt netværks enhed er også en udbyder, der forwarder data til den næste node. Netværks strukturen er decentral og simpel, fordi hver enkel node kun skal overskue at sende til sine nærmeste naboer. Et mesh kan være fuldt forbundet eller delvist forbundet.

6 Great Duck Island netværket

7 Vulkan overvågnings netværket onrad/papers/volcano-osdi06.pdf

8 Trådløse teknologier

9 Wireless a, b, g og n g er en foreslået standard, der beskriver en metode til trådløse netværk til WLANs, der arbejder i 2.4 Ghz radiobåndet (ISM Industrial Scientific Medical frequency band). Ved at benytte OFDM teknologi, kan g netværk opnå en maksimum hastighed på 54 Mbps og den er samtidig bagudkompatibel med b standarden. Frequency division multiplexing (FDM) er en teknologi der transmiterer flere signaler simultant over den samme enlige transmissionsvej. OFDM er en vidreudvikling. DAB radioer benytter OFDM. Pga. valget af radiobånd frekvens, kan b og g udstyr blive forstyrret af mikroovne, trådløse telefoner, Bluetooth enheder og andre enheder der benytter samme radiobånd.

10 Wi-Fi oversigt

11 Bluetooth Bluetooth tilbyder en måde, hvorpå man kan forbinde og udveksle information mellem forskellige typer enheder f.eks. mobiltelefoner, bærbare computere, PC'ere, printere, digitalkamera og videospils konsoller. Bluetooth specifikationen blev udviklet af 2 svenskere tilbage i Bluetooth er også kendt som IEEE Bluetooth arbejder i en master/slave struktur. En master enhed kan kommunikere med op til 7 andre enheder. Alle enheder kan til enhver tid skifte role og blive master.

12 ZigBee ZigBee har fået sit navn efter det tilfældige zig-zag mønster, som bier flyver i fra blomst til blomst. ZigBee er en PAN (Personal Area Network) teknologi baseret på IEEE standarden. Til forskel fra Bluetooth og wireless USB enheder, har ZigBee mulighed for at skabe et mesh netværk mellem noder. Et enkelt ZigBee netværk kan indeholde mere en aktive noder!

13 ZigBee - fortsat Skal man lave wireless monitorering eller remote kontrol af en enhed så er ZigBee lige hvad man har brug for! ZigBee understøtter 3 netværks topologier: Star Branching tree Mesh En ZigBee enhed kan have tre forskellige roller: En ZigBee koordinator (ZC) En ZigBee router (ZR) En ZigBee end Device (ZED)

14 ZigBee stakken ZigBee er designet til et meget lavt strømforbrug. En ZigBee enhed kan fungere i flere år på et alm. AA batteri. ZigBee har tilgengælg en lav data rate omkring 100kbps. Application API Security 32- / 64- / 128-bit encryption Network Star / Mesh / Cluster-Tree MAC PHY 868MHz / 915MHz / 2.4GHz Customer ZigBee Alliance IEEE Silicon Stack App

15 ChipCon CC2420 radio Chipcon CC2420 is a low cost, low power 2.4 GHz RF transceiver It is also the first RF-IC that can be used in 2.4 GHz ZigBee products.

16 Adressering / Routing overvejelser Adressering Unik ID f.eks. IP adresse Attributter Process of delivering a message across one or more networks via the most appropriate path. Routing Hvordan man vælger det næste hop fra source til sink Hvilke muligheder er der? Hvilken route er den bedste? Overvejelser i forhold til en eller flere veje...

17 Topology Management Neighborhood Hvilke noder kan nås med et enkelt hop? Måling af link kvaliteten bør være baseret på et mål for pakkeaflevering f.eks. Signal styrke eller Transmissions strøm Duty cycling kræver synkronisering på tværs af noder Vågn-op signalering kontra scheduleret kommunikation Lave kørselsomkostninger men høje opstartsomkostninger

18 Routing information Link-State Hver enkel node vedligeholder et overbllik over netværks topologien Distance vector Hver enkel node vedligeholder en forwarding tabel med antallet af hop frem til destinationen (DSDV, AODV) Routing tree Hver enkel node har en forældre i route-træet. Ikke-blad noder vedligeholder en liste over den børn. Source Routing Source konstruerer en route til sink (DSR, AODV) og hver enkel node vedligeholder en rute-cache Gradients Hver enkel node vedligeholder en forwarding tabel over den næste node mod destinationen (Directed Diffusion) Geographic Hver node kender sin egen position. Det næste hop er den node tættest på source destinationen

19 Trådløse routnings algoritmer Opgave: Læs om AODV på og

20 Directed Diffusion

21 Afrunding Næste gang er sidste gang jeg er her og der skal vi lave et sensor netværk forsøg.