Class Notes (835,759)
Canada (509,376)
ITM 301 (115)
Lecture

ITM301.docx

59 Pages
213 Views
Unlock Document

Department
Information Technology Management
Course
ITM 301
Professor
Farid Shirazi
Semester
Fall

Description
09/13/2013 Chapter 1 Peer to Peer Networks: every computer can communicate with the other but no node has more authority over another Not secure, and cheap Client/Server Networks: Client: computer on network that requests resources from another computer Server: computer on network that manages shared resources Workstation: personal computer (laptop, desktop) may/may not be connected NOS (network operating system): software runs on server and enables server to manage data (eg. UNIX,  Linux types) Node: client, server or other device that can communicate over a network and is identified by unique  number, aka network address Topology: physical layout of a computer network Ring  Bus   Star Most common Backbone: segments and significant shared devices connect Protocol: Communication Language = set of standard setting and regulation Components of a Network: Sender  Message Receiver Media Protocol ANSI: American national Standardization Institution Ethernet 1000+ members Government and Manufacturers Application User interface to network: browser HTTP/HTTPS/FTP/SMTP/POP3/DIV S Presentation Data format, encryption, compression,  .doc, .docx, .jpg, .mov, .zip language support Session Handshaking, establisher or tear down  Simplex, half duplex, full duplex connection Transport Responsible for data delivery  TCP: Connection­oriented, point­to­ point Network Responsible for addressing IP, ICMP, IGMP Database          >MAC >LLC Physical Actual physical connectivity, occurs @ this IEEE  layer, signaling, topologies, standard               OSII Layers     Description                                Major protocol FTP: File Transfer Protocol / file download / upload PORT#21 Telnet: PORT #23 SMTP: Simple mail transfer protocol: PORT#25 DNS: Domain name System: converts domain name into IP address or reverse PORT#53 POP3: Post Office Protocol Version 3: PORT#110 TCP: Transmission Control Protocol:  DES: Data Encryption System SSL: Secure Socket Layer part of presentation layer RDP: Remote Desktop Protocol: PORT#3389 NTP: Network Time Protocol (tells time): PORT#123 NNTP: Network News Transfer Protocol PORT# 119 Simplex: It’s a one­way communicator (radio) Half Duplex: 2­way communication, one at a time (walkie­talkie) Full Duplex: 2way communication system, NIC, Cell phone UDP: User datagram protocol   ICMP: Internet control Msg protocol IGMP: Internet group Msg Protocol RTP: Real time transport Protocol is a TCP/IP Protocol  CRC: Cyclic Redundancy checker, an algorithm for error handle ARP: Address Resolution Protocol IP to MAC RARP: Reverse ARP Mac to I IEEE Standards  802.1 net­to­net bridging 802.1D: spanning tree protocol (STP) 802.1q: VLAN 802.2 LLC 802.3 Define topologies such as bus & star ­> Ethernet ­> CSMA/GD 802.5 Token Ring LAN (no cell) 802.6 MAN: Metropolitan area Net (City Net) 802.8 FDDI / LAN 802.11 wireless displays an algorithm called CSMA/ CA­> avoidance 802.15.1 Bluetooth 802.15.3 WPAN (HighSpeed) 802.16 Broadband wireless MAN WiMax UDP: User data protocol Layer 7­4 Data, File, UDP Layer 3 ­> Segmentation, Reassembling, MTU Layer 3­> Packet = Segment + source & Dest IP’s Layer 2 ­> Frames: Blocks of bits + CRC Layer 1 ­> binary OSI Model: Open Systems Interconnection Application Layer – Layer 7 Application layer facilitates communication between such programs and lower­layer network services. HTTP (hypertext transfer protocol): formats and sends request API (application programming interface): set of routines that make up part of the software Presentation Layer – Layer 6 Presentation layer accepts application layer data and formats it so that one type of application and  host can understand data from another type of application and host Serves as a translator Protocols include SSL (secure sockets layer) and TLS (transport layer security) Session Layer – Layer 5 Session layer coordinates and maintains communication between two nodes (parties) on the network Monitors identification of session participants, ensuring only authorized nodes can access session Keeps alive the communications link for duration of session eg. Telephone / video conferencing Transport Layer – Layer 4  Transport layer accepts data from session layer and manages end­to­end delivery of data Flow control: gauges rate of transmission based on how fast recipient receives data TCP(transmission control protocol) is connection­oriented (meaning a connection between A­B  must be established before transmitting data)  Segmentation breaking down packets into smaller size Three way handshake: establishes connection Client sends SYN (synchronization) Server responds with SYN­ACK (synchronization acknowledgement) Client responds with ACK Network Layer – Layer 3 Network Layer translates network addresses into their physical parts Network layer addresses/ logical addresses/ virtual addresses Routers: route means to intelligently collect data based on addressing, patterns of usage, and availability  IP is internet protocol instructs where the HTTP request is coming from and where it should go Fragmentation: subdividing segments received by a network layer protocol and turning it into smaller  packets Data link layer – Layer 2 Protocols divide data they receive from network layer into distinct frames that can be transmitted by physical  layer Frame: structured package for moving data that includes raw data and sender/receiver network  addresses, and error checking/control information Logical Link Control Provides common interface reliability and flow control to network layer MAC (media access control): mac address(physical)/Data Link layer address/hardware address Physical Layer – Layer 1 Physical layer protocols Accepts frames from data link layer and generates signals as changes in voltage at  the NIC 09/13/2013 Modulation: process of embedding data signal into a carrier signal Demodulation: process of separating data signal from a carrier signal *device that does modulation/demodulation is called modem Multiplexing (mux): is process of embedding multiple data signals (channels) into a single carrier  signal Demultiplexing (demux): process of separating channel signals from the carrier medium De = Seperating! 4 types of muxes AKA MULTIPLEXERS:  Frequency Division Multiplexing (FDM) Time Division Multiplexing (TDM) – stat type multiplexing Special Version of TDM is called STDM  (Statistical TDM) Wavelength Division Multiplexing – 16 light signals Multiple light signals caused by Fiber optic cable transmits data using light Dense Wave Length Multiplexing – 126 light signals Baseband:  data send as digital signals through media as single channel  entire bandwidth of media  directional Broadband:  sends analog signal portions of bandwidth used 09/13/2013 non­directional MB or Mb Bits ­> 1 bit Byte > 8bit Kb 1024 bytes Mb 1024 Kb Gb 1024 Mb Tb 1024 Gb x PT 1024G b EB 1024 P 1EB = 1GXG  EMI = Electro Magnetic Interference Analog (continuous) Amplitude: strength (height of the wave at any point) Frequency: number of times wave’s amplitude cycles from starting point, through highest amplitude to  lowest amplitude back to starting position Hertz (cycles per second) Wavelength: distance between one peak to another peak Phase: fixed point 09/13/2013 Transmission Flaws~ Noise: distorts signal Attenuation: loss of signal strength as it travels away from source Latency: delay;  LATE Cables Coaxial cable (coax) Central metal conducting core that carries electromagnetic signal Braided shielding prevents noise Sheath  RG­6 (cable tv, internet) most common RG­8 ( used to be old Ethernet, never be found in new systems) RG­58 RG 59 (for short ranged signals) Twisted Pair Cable (used by TIA/EIA) Colour coded copper wires Shielded twisted pair Foil shielding Braided copper shielding Unshielded twisted pair  Fiber Optic Cable: data sent from pulsing light or LED Glass/plastic High throughput High­speed networking  09/13/2013 Chapter 4 09/13/2013 TCP: transmission control protocol Connection Oriented Protocol Guarantees message delivery It is slower than UDP  TCP (Transmission Control Protocol) /IP: is a suite of protocols  More than 120 protocols from HTTP  To RDP (port number 3389) and more UDP (user datagram protocol) Connectionless oriented protocol Broadcast protocol Does not guarantee msg delivery Faster than tcp (eg. Junk Mail, Video conferencing) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Server that assigns IP addresses to clients IP assignment done in 4 steps called DORA Discovery: client finds an existing DHCP Server Offer: DHCP offers IP from its pool of IP addresses Request: client must request offered IP Acknowledge: DHCP acknowledged IP by updating DNS 09/13/2013 FTP: file transmission protocol (port number 21) Telnet (23) SMTP [e­mail protocol] (port number 25) POP3 (port number 110) IMAP4 (Internet mail address protocol, port number 143 HTTP (port number 80) HTTPS = HTTP + SSL (secure socket layer) (port number 443) TFTP = Trivial FTP, port number 69 NNTP = Network News Transfer Protocol (port number 119) NTP = Network Time Protocol (protocol 123) DNS port number 53 Socket address = IP + Port # 5 ­ DNS Dynamic Update (DDNS) DHCP Server >>>> >>DNS Server <<<<<100                                        Super computer <=64                                      Mainframe <=32                                      Mid­level Server <=2                                        Workstation 1                      Laptop PC iPod iPhone 9. IP  Is responsible for packet generation A packet is defined and responsible for network addressing Two types of IPs IPv4: 32 bit IPV6:128 bit (next­gen IP) 09/13/2013 11: Following Classes of IP exist:                          first octed                 # of IPs Class A: 1­126                     16.7 mill             Ex. 18.1.82.5             127 loopback = NIC Class B: 128­191             65, 535 IPs 12. A IP address contains 2 types of info a) network address b) host address to separate network address or host address from a given IP we need subnet mask (32 bit number  combined with IP) 13. The following subnet masks are defined by default Class A: 255.0.0.0 (1­126) First octet is the network ID, rest is HOST ID Class B: 255.255.0.0 (128­191) First Two octets are network ID’s Class C: 255.255.255.0 (192­223) First three are network ID’s  Device using 127 as first octet is a loopback address (device contacts itself) 09/13/2013 For IPv6 the octet is 0.0.0.01 for loopback 14. Network vs Host address given the following U address 192.168.1.28 What’s its network address? What’s its host address? 192.168.1.28 Network address: 192.168.1 Host address: 28 15 – The following range of IPs can be used for LAN networking for free Called private IP Class A: 10.x.x.x Class B: 172.16.x.x Class C. 192.168.x.x APIPA: 169.254.x.x automatic private IP Private IPs cannot be used for accessing the internet 16 – To access Internet using private IPs we need a dedicated server called NAT 09/13/2013 Network Topology 1. Bus  Disadvantages  ­Very slow (10 mb/s)  If the cable is broken the entries net shutdown If teammates missing, the entire net shuts down 10base5 500 meters THICKNET 10base2 185 meters THINNET 2. Star uses HUB In the heart of star topology there is a cable conductor called “hub Recently hub is replaced with a more advanced device called “switch” Like bus topology , the star topology is based on CSMA/CD Star topology belongs to IEEE 802.3 standard 1024 max nodes 3.  Token Ring:  3­byte token that goes around loop grants permission to transmit 802.5 LAN technology that resides in data link layer  Uses STP Advantage Collision free, reliable  09/13/2013 Widely used for sensitive applications Bank, Airport Disadvantages: Speed problem Very expensive MAX cable length 100 metres 4. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) This is a dual ring By default data flows through the outer ring Clockwise If the after ring is broken data, flows through the inner ring in reverse direction Advantages: Supports up to 1000 m distance Is a fault tolerant system Supports up to 1Gb/S (Standard FDDI) Note the speed is equal to high speed star using cat5c  5. Wireless  baseband 802.11.abgn access point 09/13/2013 6.  MAN Topology: SONET WAN Topology: Token, Bus, Star, Mesh, Web Mesh topology is called completed fault tolerant system. All marks are connected to out each pair is internal  mesh represents ports Switch vs Hub Switch is more advanced device A hub is a layer 1 device. It allocates  7 – App 6 – Present 5 – Session Gateway: router that understands more than one protocol Eg. Email gateway 4 – Transport 3 – Network  Router, switch’s 09/13/2013 2 ­ Datalink Mac (hardware) LLC ( NIC (main port for network connectivity, switch (like a hub , designed for dynamic, bridge (topology) ,  1 – Physical (cable, hub, repeater (physical device used to connect two cables together), modem mux NIC (network interface card): Main port for network connectivity Has a physical address called MAC Mac address contains 12 hexa decimal #; OR 48 bits First 6 numbers, is called MANUFACTURERS ID Second half of numbers is called DEVICE ID Types of NIC 1. ISA 16bit  2. PCI 32 bit 3. USB i. V1 (12mb/s) ii. V2 (480 mb/s) iii. V3 (1Gb/s)         4. PCMCIA – laptop (cable         5. Wireless 802.11.a.b.g.n b = 10 mb/s a & g = 54 mb/s 09/13/2013 n = 600 mb/s Switch: a) types of switching technology 1. Circuit switching: This tech is widely used with voice transmission (land­line) Phone 1 ­­­­­­­­­­­­­­­­­Circuit Switch ­­­­­­­­­­­­­­­­­Phone 2 This switch is used to establish physical connectivity  Between two end­users          2. Message switching             ­widely used with data transmission using Dedicated Digital Lines           ATM ­­­­­­­­­­­­­­­­­­ MSG SWITCH­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­Bank        Dedicated line                         dedicated line secure Msg switch uses a fixed path (not shared with others) Circuit switch is also called Office switch 09/13/2013         3. Packet Switch: widely used with Internet & Network Connectivity Data in form of media such as text, picture, Voice, Video is packaged into TCP/IP packets for delivery Packet usually contains source & Destination IPs         4. Cell switching:  Cell is a special type of packet Cell is defined by high speed topology called ATM (Asynchronus Transfer mode ) ATM was originally designed for high quality image data exchange (eg Hospitals) ATM was the first topology that defined QOS (Quality of Service) Cell is a 53 byte frame. The size of a cell is always fixed 5 bytes is header, 48 bytes is data = 53 bytes         b) Switching modes Packet switching technology defines 2 modes 1. Store & Forward Stores packet before forwarding to destination Checks for errors Widely used within bank industry 09/13/2013 2.  Pass through faster than store & forward Does not check for errors               c) VLAN (virtual LAN) Switches can be used to manage VLANS A VLAN defines a broadcast domain as follows: Switch Sales          Switch HR     Switch Production Work station  IEEE 802.1.d = trunck never ever includes VLAN 4) Bridge: bridge connects 2 or more topologies together WIRELESS ­­­­­­­­­­­­­­­­­BRIDGE ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­STAR  A BRIDGE CONTAINS A “DATABASE” of all MAC Addresses ­ A bridge can be used to filter out unwanted MAC addresses. ­ If a mac address is removed from the bridge DB, then the computer holding that mac address is  disconnected from the net 09/13/2013 Spanning Tree protocol (STP) or Spanning tree algorithm (STA)  STP/STA is a standard protocol (802.1D) Used for purpose of communication among bridge In a larger network (such as Ryerson) there is bridging infrastructure on place.  Data Link Layer Using STA/STP the root bridge checks the child bridges by sending a “Hello” packet  If the root bridge does not receive help­back msg from a child bridge it assumes that child is  off­line or dead. It triggers an alarm.  On the other hand if the child bridge does not receive a Hello packet from its parent, it urgently  requests again: “send me a hello­packet” If it does not receive a hello –packet from parent, it broadcasts the root as DEAD >it triggers an election >The bridge with the lowest bridging ID takes the role of Rat bridge Router: device that connects 2 or more networks together LAN­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ROUTER­­­­­­­­­­­­­­­­­INTERNET Router is also used for filtering network Broadcast 09/13/2013 SALES DEPARTMENT­­­­­­­­­­­­­­­­ROUTER­­­­­­­­­­­­­­­­­­HR Dept.          Token ring                                                               Token ring There are 3 types of router a. Distance Vector Router Routers that communicate with neighboring router using a cost called Hop Ex. RIP (Routing Info Protocol) Rip contains a table of all connected  Rip v1 is more advanced than Rip v2 it supports upto 15 hops Another type of distance vector router is called BGP (Border Gateway Protocol) C) Link State routers ­This type of router have more advanced metrics than RIP or BGP They use a combination of the following metrics 1. Link speed 2. Link reliability 3. MTU (max time unit) 4. Cost 5. Number of hops Eg. OSPF Best example of Link State router is OSPF (open shortest path first) Another router in this category is IS­IS (Intermediate Sys  to Intermediate Sys) Hybrid: uses a mixed of distance vector & link state features Best example of hybrid router is cisco’s EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol 09/13/2013 Chap 7: WAN Tech 09/13/2013 1 – Major WAN Topologies are Mesh ATM SONET Frame Relay 2 – ATM: Asynchronous Transfer mode high end topology designed for high resolution pictures, videos & voice Provides QoS (QUALITY OF SERVICE) Eg. Guarantee bit­trate transmission 45 mbps is fast effective & efficient in using data stream communication(transmission) because it uses a cell size of  53, including 48 bytes data + 5 byte headers ATM uses optical carrier for data Transmission  OC1 = 51.84 M/S OC3 = 155 M/S OC48 = 2.5 G/S OC192 = 10 G/S OC768 = 40 G/S ATM is compatible with all other topologies such as star, FDDI & Token Ring ATM is a backbone WAN Toplogy 3 – SONET SONET is a default WAN/MAN backbone topology (Synchronous Optical NET) Chap 7: WAN Tech 09/13/2013 40 G/S   Fault Tolerance                                                             Up to 40KM    DOWNTOWN SONET>MUX>MIDTOWN SONET>MUX>UPTOWN SONET Like ATM, SONET supports all other existing Topologies including ATM 4 – Frame relay is a packet–switch remote access connectivity XYZ HQ: Toronto ­­­­­­­­­­Frame Relay 30 MB/S                    ­­­­­­­­­­Frame Delay 10 MB/S                    ­­­­­­­­­­Frame Relay 12 MB/S Uses technology called X.25 was the first packet switch technology for remote access using Modem  Frame Relay can use Virtual Circuit (VC) as well as Permanent Circuit (PC) PC is more expensive but more secure 5 – ISDN: First Digital Voice System There are 2 types of ISDN ISDN – BRI (Basic Rate Interface) Chap 7: WAN Tech 09/13/2013 Uses 2 B­Channel 64 K/S Each channel is responsible for sending/receiving data Provides a D­Channel 16 K/S  for Control & Admin  D­Channel can NOT be used to send/receive Data. 2 B­Channels Can be combined to provide a 128 K/S Remote Access ISDN – PRI (Primary Rate Interface)  23 B­Channel with speed of 64 KB/S 1 D Channel 64 K/S ISDN Uses RJ13 6 – T­Carrier: another digital technology is T­Carrier 2 Main carriers T1: 1.544 M/S (Dedicated Line) T3: 45 M/S
More Less

Related notes for ITM 301

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit