Distribuerede systemer, CBS, 15. september 2015

Slides til forelæsningen om netværk i distribuerede systemer på CBS d. 21. september 2015 kl. 08:00.

Transcript

1. Netværk
   Distribuerede systemer på CBS, september 2015
   DS-bogen, kapitel 2, 3 og 13
   

   View Slide

2. speakerdeck.com/kaspertidemann
   Mine slides til undervisningen ligger på Speaker Deck.
   

   View Slide

3. Hvad er et
   distribueret system?
   

   View Slide

4. Når to eller flere computere
   opfører sig som én.
   

   View Slide

5. Flere forskellige versioner
   af sandheden, der alle
   konvergerer mod den
   samme sandhed.
   

   View Slide

6. Akademisk definition.
   Men lad os være lidt mere praktiske.
   

   View Slide

7. View Slide

8. Client-server.
   Den mest udbredte model for hvordan to enheder taler med hinanden.
   

   View Slide

9. Peer-to-peer.
   Som I også kender som P2P fra BitTorrent med videre.
   

   View Slide

10. Hvad er en server?
    Lad os dykke lidt ned i det.
    

    View Slide

11. View Slide

12. View Slide

13. View Slide

14. En server kan både være
    et stykke metal og et program,
    der kører på en computer.
    

    View Slide

15. Webservere.
    Dem som serverer de sider, I går ind på i jeres browser.
    

    View Slide

16. View Slide

17. View Slide

18. View Slide

19. View Slide

20. Når I går ind på cbs.dk én
    gang, så går I derind
    40 gange i træk.
    

    View Slide

21. Databaser.
    Anvendes næsten altid i en teknisk opsætning for at gemme data.
    

    View Slide

22. View Slide

23. View Slide

24. Servere som services.
    Vi jonglerer lidt med ordene.
    

    View Slide

25. View Slide

26. http://adresse/ressource/id
    Og bag hver ressource gemmer sig typisk mange forskellige komponenter.
    

    View Slide

27. Serviceorienteret
    arkitektur.
    Det har I måske læst som SOA et sted.
    

    View Slide

28. Hvad er en klient?
    Det er jo den anden del af client-server. Eller den første, rettere.
    

    View Slide

29. Enhver form for programmel,
    der ikke selv ejer sine
    ressourcer.
    

    View Slide

30. Tynde og tykke klienter.
    Et eksempel er fx et rejsekort og en mobiltelefon.
    

    View Slide

31. Netværk.
    Det er netværk, der binder træerne sammen.
    

    View Slide

32. Hvad er et netværk?
    I kender jo nok lidt til det, men lad os tage hul på det.
    

    View Slide

33. View Slide

34. View Slide

35. View Slide

36. Routere
    Switches
    Hubs
    Trådløse forbindelser
    

    View Slide

37. View Slide

38. View Slide

39. … i øvrigt har vi verdens
    bedste strømstik.
    … de sidder fast i væggen, jo!
    

    View Slide

40. Routere og hvad-har-vi
    sørger for at sende
    trafikken rundt.
    

    View Slide

41. View Slide

42. Når I besøger en hjemmeside,
    så går aldrig direkte ind på
    selve serveren, som den
    ligger på.
    

    View Slide

43. Routing er vores ven.
    Og det bygger Internettet på.
    

    View Slide

44. Packet switching.
    Store-and-forward-metoden går ud på ikke at etablere en fuldstændig
    forbindelse fra A til B, men blot videresende data fra A til den næste
    modtager i rækken, der så sørger for at videresende, der så sørger
    for at videresende indtil pakken fra A har nået B.
    

    View Slide

45. A B
    

    View Slide

46. Man havde stor militær
    interesse i at have flere
    veje til det samme sted.
    

    View Slide

47. A B
    

    View Slide

48. Hvorfor er det vigtigt?
    Netværk, routere, switches, alt muligt, hvilken betydning har det?
    

    View Slide

49. View Slide

50. View Slide

51. View Slide

52. KCG mistede $440 millioner
    på grund af en fejl.
    En lille sidebemærkning omkring Wall Street.
    

    View Slide

53. Et distribueret system
    er altid forsinket.
    Det er det, der definerer det.
    

    View Slide

54. Latency.
    Forsinkelse er essentielt.
    

    View Slide

55. View Slide

56. Ping-tider.
    Man kan pinge hinanden for at se om man er i live - og hvor hurtigt man får svar.
    

    View Slide

57. View Slide

58. Pause.
    

    View Slide

59. Protokoller.
    Beskrivelser af den måde, som teknologier fungerer på.
    

    View Slide

60. Request-for-comments.
    Det hele startede i universitetsmiljøet i USA.
    

    View Slide

61. View Slide

62. View Slide

63. View Slide

64. Protokoller er beskrivelser
    af hvordan noget fungerer.
    Det svarer til en opskrift når man laver mad.
    

    View Slide

65. I praksis taler man om
    en implementation.
    At man har implementeret en abstrakt definition af noget.
    

    View Slide

66. Internet protocol suite.
    Bedre kendt som TCP/IP.
    

    View Slide

67. ISO Open Systems
    Interconnection Model.
    Eller bare OSI-modellen.
    

    View Slide

68. I den alder lånte jeg bøger på biblioteket om TCP/IP og OSI-modellen.
    

    View Slide

69. En lagdelt, abstrakt beskrivelse
    af netværksprotokoller.
    Det svarer lidt til fx at tale om objektorienteret udvikling generelt.
    

    View Slide

70. Applikation
    Præsentation
    Session
    Transport
    Netværk
    Dataforbindelse
    Fysisk lag
    Afsender Modtager
    

    View Slide

71. Applikation
    Præsentation
    Session
    Transport
    Netværk
    Dataforbindelse
    Fysisk lag
    HTTP, FTP, SMTP
    SSL, TLS
    SIP, authentication, sessions
    TCP, UDP
    IP
    Ethernet MAC, PPP
    Kabler, ADSL, trådløse signaler
    

    View Slide

72. Hvert niveau indkapsler og
    sender videre.
    En form for decorator-pattern.
    

    View Slide

73. Først skriver man et brev.
    Så putter man det i en konvolut.
    Så sætter man frimærke på.
    … og sender det med posten.
    

    View Slide

74. TCP/IP.
    Bedre kendt som TCP/IP.
    

    View Slide

75. Applikation
    Transport
    Netværk
    Dataforbindelse
    Afsender Modtager
    

    View Slide

76. Applikation
    Transport
    Netværk
    Dataforbindelse
    HTTP, FTP, SMTP
    TCP, UDP
    IP, ICMP
    ARP, netværkskort
    

    View Slide

77. TCP holder styr på om
    pakkerne er kommet frem.
    Derfor er den kendetegnet ved at være “reliable”.
    

    View Slide

78. View Slide

79. Rækkefølgen af pakker
    er garanteret korrekt.
    Så når man sender en fil, så bliver den delt op, sendt i mindre dele, og samlet igen.
    

    View Slide

80. UDP er ligeglad og sender
    bare pakker af sted.
    Derfor er den kendetegnet ved at være “unreliable”.
    

    View Slide

81. View Slide

82. Hvilken protokol er
    så den bedste?
    Det kommer jo an på formålet. TCP er mere omstændig, UDP er utilregnelig.
    

    View Slide

83. IP-adresser.
    En central del af IP-protokollen.
    

    View Slide

84. 83.94.121.217
    Det er fx en af Googles servere.
    

    View Slide

85. 2a00:1450:4005:800::1007
    Det er den samme server, blot dens IPv6-adresse.
    

    View Slide

86. IPv4 vs. IPv6.
    Man løb simpelthen tør for IP-adresser - eller tæt på, i hvert fald. 32-bit vs. 128-bit.
    

    View Slide

87. View Slide

88. Porte.
    En server har typisk én IP-adresse, men tilbyder mange forskellige services.
    

    View Slide

89. Når I går på nettet, så
    bruger I port 80.
    Det er den port som HTTP benytter sig af. HTTPS er 443.
    

    View Slide

90. http://www.cbs.dk:80/
    … det er der bare ingen, der skriver. Altså :80.
    

    View Slide

91. Sockets.
    De er en kombination af en IP-adresse og et portnummer. En applikation
    laver en socket, og operativsystemet sørger for at sende al trafik modtaget
    på den givne port til den givne socket.
    

    View Slide

92. View Slide

93. View Slide

94. View Slide

95. View Slide

96. Hvorfor virker det ene
    og ikke det andet?
    Hallo, mand! Det giver da ingen mening?
    

    View Slide

97. (Lige det her skyldes en
    virtual host, men vi skal
    tale om DNS.)
    

    View Slide

98. Pause.
    

    View Slide

99. Domain Name System.
    En central del af IP-protokollen.
    

    View Slide

100. Skal et domænenavn
     have www foran?
     Lad mig høre hvad I mener.
     

     View Slide

101. Kan et domænenavn være
     hvad som helst?
     Lad mig høre hvad I mener igen.
     

     View Slide

102. View Slide

103. DNS-serverne verden over
     holder styr på IP-adresser
     og domænenavne.
     

     View Slide

104. Når man laver en ændring,
     så skal man vente.
     Det tager nemlig lidt tid før ændringerne er
     kommet ud til samtlige servere i verden.
     

     View Slide

105. View Slide

106. A-records, MX-records,
     TXT-records og så videre.
     Det er sådan man ser hvad et domæne peger på.
     

     View Slide

107. Man kan WHOIS’e et
     domænenavn.
     Så finder man information om ejeren.
     

     View Slide

108. View Slide

109. Seriøst, hvad sker der
     for folk på Internettet?
     Prøv lige at se nogle af dem her.
     

     View Slide

110. View Slide

111. View Slide

112. Opsummering.
     For vi har været igennem en hulens masse i dag.
     

     View Slide

113. Tak for i dag!
     For spørgsmål, skriv til mig på kt@tdmn.co.
     

     View Slide