Chương 4a: Tầng mạng pot

4: Network Layer 4a-1 Chương 4: Tầng Mạng Mục tiêu  Nguyên tắc triển khai dịch vụ của tầng Mạng:  ðịnh tuyến (Lựa chọn ñường ñi)  Mở rộng Phạm vi  Cách thức router hoạt ñộng  Nâng cao: IPv6, multicast  Cài ñặt những dịch vụ này trên Internet như thế nào Học cái gì:  Các dịch vụ của tầng Mạng  Nguyên tắc ñịnh tuyến: lựa chọn ñường ñi  ðịnh tuyến phân cấp  Giao thức IP  Giao thức ñịnh tuyến trên Internet  Nội miền  Liên miền  Kiến trúc Router  IPv6  NAT, PAT  multicast routing 4: Network Layer 4a-2 Chức năng của tầng Mạng  Chuyển gói tin từ máy tính gửi ñến máy tính nhận  Giao thức tầng Mạng có mặt trên tất cả máy tính, router Ba chức năng cơ bản:  Lựa chọn tuyến ñường: Tuyến ñường gói tin ñi từ nguồn ñến ñích. Thuật toán ñịnh tuyến  Chuyển mạch: Router chuyển gói tin từ một ñầu vào này ra ñầu ra thích hợp  Thiết lập tuyến ñường: một số kiến trúc mạng ñòi hỏi tuyến ñường gói tin ñi qua phải ñược thiết lập trước network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical application transport network data link physical application transport network data link physical 4: Network Layer 4a-3 Mô hình Dịch vụ tầng Mạng ?: Chọn Mô hình dịch vụ nào của “kênh truyền” ñể chuyển gói dữ liệu từ nơi gửi ñến nơi nhận ?  ðảm bảo băng thông không?  ðảm bảo tốc ñộ nhận ñều không (không có hiện tượng jitter)?  Không mất mát ?  ðảm bảo thứ tự?  Có thông báo về tình trạng tắc nghẽn cho bên gửi không ? ? ? ? Mạch ảo hay Mạch gói? Vấn ñề quan trọng nhất mà tầng Mạng phải trả lời : T r ừ u t ư ợ n g h ó a d ị c h v ụ 4: Network Layer 4a-4 Chuyển mạch ảo  Thiết lập và ðóng kết nối trước khi truyền dữ liệu  Mỗi packet mang ñịnh danh mạch ảo là VC identifier (Không phải ñịa chỉ máy ñích)  Tất cả router trên tuyến ñường duy trì trạng thái của kết nối ñi qua  Kênh truyền ở tầng giao vận chỉ liên quan ñến hai thực thể ñầu cuối  Tài nguyên của ñường truyền (Băng thông, Bộ ñệm) phải ñược cấp phát cho mỗi mạch ảo  ðể ñạt ñược hiệu suất như mạng ñiện thoại. Tuyến ñường từ ñích ñến nguồn giống như mạch trong mạng ñiện thoại  Quan trọng : Hiệu suất  Thiết lập kết nối dọc theo tuyến ñường 4: Network Layer 4a-5 Mạch ảo: Giao thức báo hiệu (Signal)  ðể Thiết lập và ðóng mạch ảo (VC)  Có trong ATM, Frame-relay, X.25  Không ñược sử dụng trên Internet ngày nay application transport network data link physical application transport network data link physical 1. Khởi tạo 2. Cuộc gọi ñến 3. Chấp nhận 4. Thiết lập kết nối 5. Chuyển dữ liệu 6. Nhận dữ liệu 4: Network Layer 4a-6 Mạng chuyển mạch gói: Mô hình Internet  Không cần thiết lập ñường truyền ở tầng Mạng  routers: Không duy trì trạng thái các kết nối ñi qua  no network-level concept of “connection”  Gói tin ñược ñịnh tuyến dựa trên ñịa chỉ gói nhận  Các gói tin có thể ñi theo những tuyến ñường khác nhau application transport network data link physical application transport network data link physical 1. Gửi dữ liệu 2. Nhận dữ liệu 4: Network Layer 4a-7 Mô hình Dịch vụ ở tầng Mạng Kiến trúc Mạng Internet ATM ATM ATM ATM Mô hình Dịch vụ best effort CBR VBR ABR UBR Băng thông none constant rate guaranteed rate guaranteed minimum none Mất no yes yes no no Thứ tự no yes yes yes yes Thời gian no yes yes no no Phản hồi Tắc nghẽn no (inferred via loss) no congestion no congestion yes no Có ñảm bảo ?  Mô hình dịch vụ trên Internet : Intserv, Diffserv  Chương 6 4: Network Layer 4a-8 Chuyển Mạch hay Chuyển Gói? Internet  Dữ liệu trao ñổi giữa máy tính  Dịch vụ mang tính “co giãn”, không ñòi hỏi chặt chẽ thời gian.  Thiết bị ñầu cuối “thông minh”  Có thể thích nghi, Kiểm soát, Khắc phục lỗi  “Lõi” mạng ñơn giản, Phức tạp ñặt ở “Rìa”  Nhiều kiểu môi trường truyền dẫn  Các ñặc ñiểm khác nhau  Không thể có chung chất lượng dịch vụ ATM  Phát triển từ Mạng ñiện thoại  Hội thoại của con người:  Yêu cầu nghiêm ngặt về Thời gian và ðộ tin cậy  ðảm bảo chất lượng dịch vụ  Thiết bị ñầu cuối ñơn giản  Máy ñiện thoại  Phức tạp ñặt ở bên trong Mạng 4: Network Layer 4a-9 Sử dụng Mạch ảo ñể cài ñặt Dịch vụ ở tầng Mạng  ðể cung cấp thêm một số chức năng, có thể lựa chọn công nghệ mạch ảo – ví dụ Virtual Private Network (VPN) 4: Network Layer 4a-10 Chuyển mạch gói : Cài ñặt các chức năng Mạng cơ bản nhất  Thường chỉ cung cấp dịch vụ cơ bản nhất: chuyển gói tin ñi từ nơi Gửi ñến nơi Nhận.  Tập trung vào mô hình Internet theo kiểu “cố gắng tối ña” này . 4: Network Layer 4a-1 Chương 4: Tầng Mạng Mục tiêu  Nguyên tắc triển khai dịch vụ của tầng Mạng:  ðịnh tuyến (Lựa chọn ñường ñi)  Mở rộng Phạm vi  Cách. PAT  multicast routing 4: Network Layer 4a-2 Chức năng của tầng Mạng  Chuyển gói tin từ máy tính gửi ñến máy tính nhận  Giao thức tầng Mạng có mặt trên tất cả máy tính, router Ba chức năng cơ. nối 5. Chuyển dữ liệu 6. Nhận dữ liệu 4: Network Layer 4a-6 Mạng chuyển mạch gói: Mô hình Internet  Không cần thiết lập ñường truyền ở tầng Mạng  routers: Không duy trì trạng thái các kết nối ñi