Đáp án đề cương ôn tập mạng máy tính

Các nút gắn đó gọi là phân đoạn Ethernet + Mỗi máy ethernet máy trạm hoạt động độc lập với các máy khác trên mạng + Không có máy trạm điều khiển trung tâm + Mọi máy trạm đều kết nối với

Câu 3.1 Nêu các hình trạng vật lý (Physical topology) của mạng và nguyên lý hoạt động của chúng.

Mô hình kết nối vật lý (physical topology) chỉ ra cách sắp xếp các thiết bị và dây dẫn trong thực tế Mỗi mô hình kết nối vật lý sẽ sử dụng tương ứng loại cáp nhất định Có 3 loại chính gồm dạng Star, Ring và Bus

1 Dạng đường thẳng (Bus)

Trong dạng đường thẳng các máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính (bus)

Đường truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là terminator

(dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền tại đây) Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector) hoặc một bộ thu phát (transceiver) Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu được truyền trên cả hai chiều của đường truyền theo từng gói một, mỗi gói đều phải mang địa chỉ trạm đích Các trạm khi thấy dữ liệu đi qua nhận lấy, kiểm tra, nếu đúng với địa chỉ của mình thì nó nhận lấy còn nếu không phải thì bỏ qua

Sau đây là vài thông số kỹ thuật của topology bus Theo chuẩn IEEE 802.3 (cho mạng cục bộ) với cách đặt tên qui ước theo thông số: tốc độ truyền tính hiệu (1,10 hoặc 100 Mb/s); BASE (nếu là Baseband) hoặc BROAD (nếu là Broadband)

10BASE5: Dùng cáp đồng trục đường kính lớn (10mm) với trở kháng 50 Ohm, tốc độ 10 Mb/s, phạm vi tín hiệu 500m/segment, có tối đa 100 trạm, khoảng cách giữa 2 tranceiver tối thiểu 2,5m (Phương án này còn gọi là Thick Ethernet hay Thicknet)

10BASE2: tương tự như Thicknet nhưng dùng cáp đồng trục nhỏ (RG 58A), có thể chạy vớikhoảng cách 185m, số trạm tối đa trong 1 segment là 30, khoảng cách giữa hai máy tối thiểu

là 0,5m

Dạng kết nối này có ưu điểm là ít tốn dây cáp, tốc độ truyền dữ liệu cao tuy nhiên nếu lưu lượng truyền tăng cao thì dễ gây ách tắc và nếu có trục trặc trên hành lang chính thì khó phát hiện ra

Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng đường thẳng là mạng Ethernet và G-net

2 Dạng vòng tròn (Ring)

Các máy tính được liên kết với nhau thành một vòng tròn theo phương thức "một điểm - một điểm ", qua đó mỗi một trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều và dữ liệu được truyền theo từng gói một Mỗi gói dữ liệu đều có mang địa chỉ trạm đích, mỗi trạm khi nhận được một gói dữ liệu nó kiểm tra nếu đúng với địa chỉ của mình thì nó nhận lấy còn nếukhông phải thì nó sẽ phát lại cho trạm kế tiếp, cứ như vậy gói dữ liệu đi được đến đích Với dạng kết nối này có ưu điểm là không tốn nhiều dây cáp, tốc độ truyền dữ liệu cao, không gâyách tắc tuy nhiên các giao thức để truyền dữ liệu phức tạp và nếu có trục trặc trên một trạm thì cũng ảnh hưởng đến toàn mạng

Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng vòng tròn là mạng Tocken ring của IBM

10BASE-T: dùng cáp UTP, tốc độ 10 Mb/s, khoảng cách từ thiết bị trung tâm tới trạm tối

đa là 100m

100BASE-T tương tự như 10BASE-T nhưng tốc độ cao hơn 100 Mb/s

Ưu và khuyết điểm

Ưu điểm: Với dạng kết nối này có ưu điểm là không đụng độ hay ách tắc trên đường truyền,

lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình lại (thêm, bớt trạm) Nếu có trục trặc trên một trạm thì cũng không gây ảnh hưởng đến toàn mạng qua đó dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố

Nhược điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong

vòng 100 m với công nghệ hiện đại) tốn đường dây cáp nhiều, tốc độ truyền dữ liệu không cao

Câu 3.2 Nêu các hình trạng logic (Logical topology) của mạng và nguyên lý hoạt động của chúng.

Mô hình kết nối luận lý (logical topology) chỉ ra cách thức mà tín hiệu sẽ di chuyển trong mạng từ điểm này qua điểm khác, nói cách khác logical topology diễn giải cách mà dữ liệu sẽ

“đi” trong physical topology như thế nào

Có 2 hình trạng thông thường nhất là Ethernet và Token Ring

- gồm các nút gắn tới đường trục bus của nó ở những cự ly khác nhau Các nút gắn đó gọi là phân đoạn Ethernet

+ Mỗi máy ethernet (máy trạm) hoạt động độc lập với các máy khác trên mạng

+ Không có máy trạm điều khiển trung tâm

+ Mọi máy trạm đều kết nối với ethernet qua 1 đường truyền tín hiệu chung gọi là đường truyền trung gian

+ tín hiệu ethernet được gửi theo chuỗi, từng bit một, qua đường trung gian tới tất cả các trạmthành viên

+ để gửi dữ liệu, trạm cần lắng nghe xem nếu thiếu kênh rỗi thì mới gửi các gói dữ liệu+ không có sự ưu tiên

+ sự thâm nhập vào kênh chung được quyết định bởi nhóm điều khiển truy nhập trung gian (MAC) được đặt trong mỗi trạm

+ MAC thực thi trên cơ sở dự phát hiện va chạm song mang

+ mỗi thiết bị định kỳ lấy quyền điều khiển Token, thực hiện nhiệm vụ của nó, sau đó truyền token cho thiết bị kế tiếp

Câu 3.3 Trình bày hai loại truyền số liệu trên mạng Internet, nêu các đặc tính cơ bản của mỗi loại.

2 loại truyền số liệu trên mạng Internet đó là dịch vụ hướng kết nối và dịch vụ không kết nối

1 Dịch vụ hướng kết nối

Khi một ứng dụng sử dụng một dịch vụ hướng kết nối, máy client và server (đặt tại các hệ thống đầu cuối khác nhau) gửi các gói (chứa thông tin) điều khiển tới nhau trước khi gửi các gói chứa dữ liệu thực (ví dụ như các thông điệp thư điện tử) Quá trình này được gọi là thủ tục “bắt tay” (handshaking procedure) , nó sẽ cảnh báo cho cả client và server , tạo điều kiện

để chúng chuẩn bị cho một cuộc “tấn công” của các gói tin (ý nói cả 2 bên sẽ tiếp nhận các gói tin được truyền )

Một khi thủ tục “bắt tay” kết thúc,thì một “kết nối” được nói là đã được thiết lập giữa hai hệ thống đầu cuối Nhưng hai hệ thống đầu cuối này được kết nối với nhau trong theo một cách

thức lỏng lẻ từ đó xuất hiện thuật ngữ “connection - oriented”( hướng kết nối) Đặc biệt rằng,chỉ có các hệ thống đầu cuối là nhận thức được kết nối này; các bộ chuyển mạch gói (tức là, các router) trong mạng Internet là hoàn toàn “mù tịt” về kết nối này Bởi vì một kết nối TCP thì không hơn gì các tài nguyên xác định và các biến trạng thái trong các hệ thống đầu cuối Các bộ chuyển mạch gói không bảo lưu lại bất cứ thông tin trạng thái kết nối nào.

Dịch vụ hướng kết nối của Internet xuất hiện kèm theo một vài dịch vụ khác , bao gồm truyền dữ liệu tin cậy (reliable data transfer), điều khiển luồng (flow control) và điều khiển tắc nghẽn(congestion control )

2 Dịch vụ không hướng kết nối

Không có nghi thức bắt tay (handshaking) trong dịch vụ phi kết nối của Internet Khi một phía của một ứng dụng muốn gửi gói tin cho một phía khác của một ứng dụng , ứng dụng gửi chỉ đơn giản gửi gói tin Vì không có thủ tục “bắt tay” trước khi truyền các gói tin , dữ liệu cóthể được vận chuyển nhanh hơn Nhưng sẽ không có tín hiệu xác nhận , do đó nguồn gửi sẽ không bao giờ biết chắc chắn được gói tin nào đã đến được đích Hơn thế nữa, dịch vụ này không cung cấp kèm theo điều khiển lưu lượng hoặc kiểm soát nghẽn mạng… Dịch vụ phi

kết nối của Internet được cung cấp bởi UDP (User Datagram Protocol); UDP được định

nghĩa trong Internet Request for Comments RFC 768 [RFC 768]

Phần lớn các ứng dụng Internet quen thuộc đều sử dụng TCP, dịch vụ hướng kết nối của Internet Các ứng dụng này bao gồm Telnet (đăng nhập từ xa), SMTP (cho thư điện tử), FTP (cho truyền file), và HTTP (cho web) Tuy nhiên, UDP - dịch vụ phi kết nối của Internet được sử dụng bởi một số ứng dụng , bao gồm một số ứng dụng đa phương tiện mới mẻ, ví dụ điện thoại Internet, phát thanh (âm nhạc) theo yêu cầu, truyền hình hội nghị

Câu 3.4 Thế nào là điều khiển luồng và điều khiển tắc nghẽn?

Điều khiển luồng (lưu lượng) liên quan đến việc vận chuyển giữa một người gửi đã biết nào

đó và một người nhận Nhiệm vụ của nó là đảm bảo rằng bên gửi có tốc độ nhanh không thể tiếp tục truyền dữ liệu nhanh hơn mức mà bên nhận có thể tiếp thu được Điều khiển lưu lượng luôn luôn liên quan đến một sự phản hồi trực tiếp từ phía người nhận đến người gửi để báo cho bên gửi về khả năng nhận số liệu thực của bên nhận

Điều khiển tắc nghẽn thực hiện nhiệm vụ đảm bảo cho mạng có khả năng vận

chuyển lưu lượng đưa vào, đó là một vấn đề toàn cục, liên quan đến hành vi của mọi nút mạng, quá trình chứa và chuyển tiếp trong mỗi nút mạng và các yếu tố khác có khuynh hướng làm giảm thông lượng của mạng

Điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn là hai khái niệm khác nhau, nhưng

liên quan chặt chẽ với nhau Điều khiển lưu lượng là để tránh tắc nghẽn, còn điều khiển tắc nghẽn là để giải quyết vấn đề tắc nghẽn khi nó xuất hiện hoặc có dấu hiệu sắp xảy ra

Trong thực tế triển khai thực hiện các thuật toán điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn, nhiều khi cả hai thuật toán này cùng được cài đặt trong một giao thức, thể hiện ra như

là một thuật toán duy nhất, thí dụ trong giao thức TCP

Câu 3.5 Mô tả truyền dữ liệu có liên kết tại lớp giao vận.

Tầng giao vận (session layer) thiết lập "các giao dịch" giữa các trạm trên mạng, nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xa giữa các tên với địa chỉ của chúng Một giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng, tầng giao dịch đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng qui định

Tầng giao vận còn cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản trị các giao dịnh ứng dụng của họ, cụ thể là:

Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng (một cách lôgic) các phiên (hay còn gọi là các hội thoại - dialogues)

Cung cấp các điểm đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu

Áp đặt các qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng

Cung cấp cơ chế "lấy lượt" (nắm quyền) trong quá trình trao đổi dữ liệu.

Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nẩy sinh vấn đề: hai người sử dụng luân phiên phải "lấy lượt" để truyền dữ liệu Tầng giao vận duy trì tương tác luân phiên bằng cách báo cho mỗi người sử dụng khi đến lượt họ được truyền dữ liệu Vấn đề đồng bộ hóa trong tầng giao dịch cũng được thực hiện như cơ chế kiểm tra/phục hồi, dịch vụ này cho phép người sử dụng xác định các điểm đồng bộ hóa trong dòng dữ liệu đang chuyển vận và khi cầnthiết có thể khôi phục việc hội thoại bắt đầu từ một trong các điểm đó

Ở một thời điểm chỉ có một người sử dụng đó quyền đặc biệt được gọi các dịch vụ nhất định của tầng giao vận, việc phân bổ các quyền này thông qua trao đổi thẻ bài (token) Ví dụ: Ai

có được token sẽ có quyền truyền dữ liệu, và khi người giữ token trao token cho người khác thi cũng có nghĩa trao quyền truyền dữ liệu cho người đó

Tầng giao dịch có các hàm cơ bản sau:

Give Token cho phép người sử dụng chuyển một token cho một người sử dụng khác của

một liên kết giao dịch

Please Token cho phép một người sử dụng chưa có token có thể yêu cầu token đó.

Give Control dùng để chuyển tất cả các token từ một người sử dụng sang một người sử

-Các đường truyền dẫn có thể phối hợp sử dụng một số lớn các nguồn tương

đốihoạt động Do đó hiệu suất sử dụng kênh tăng

-Độ tr ễ trung bình c ủa các tu yến truyền dẫ n phụ t huộc vào tải t rong mạn g-Hạn chế được tình trạng trễ và thông lượng của mạng suy giảm khi lượng thôngtinđến quá lớn ở các node Độ tin cậy cao

-Để chống l ỗi, mạng chuyển mạch gó i sử dụng phương thứ c tự độ ng hỏi lại-Tại trung tâm nhận tin, xử lý các tín hiệu kiểm tra lỗi để xác định xem gói đó có lỗi

Câu 3.7 Hãy so sánh phương pháp TDM và FDM trong mạng chuyển mạch cứng (circuit-switched)?

Nguyên lý ghép kênh và tách kênh của phương pháp FDM :

Trước tiên, N tín hiệu khác nhau được điều chế với N sóng mang phụ có tần số khác nhau, rồi

cộng tất cả các sóng mang phụ đã điều chế lại, tạo thành tín hiệu tổng hợp băng cơ sở Có thể sau đó tín hiệu tổng hợp này được điều chế với một sóng mang chính, hình thành tín hiệu FDM để truyền qua kênh băng rộng

Bên thu, tín hiệu FDM trước hết được giải điều chế để tạo lại tín hiệu tổng hợp băng cơ sở, sau đó qua các bộ lọc để phân chia các sóng mang phụ ra Cuối cùng, các sóng mang phụ được giải điều chế để tạo lại các tín hiệu ban đầu

Nguyên lý ghép kênh và tách kênh của phương pháp TDM:

cho 3 tín hiệu tương tự x1(t), x2(t) và x3(t) , sau đó truyền qua hệ thống PCM Bộ lấy mẫu kết

hợp với ghép kênh có thể xem như một bộ chuyển mạch 3 đầu vào, lần lượt lấy mẫu các tín hiệu tương tự trong 3 kênh Như vậy đầu ra của bộ lấy mẫu chính là dãy xung PAM được lấy mẫu lần lượt từ ba tín hiệu tương tự vào Bộ chuyển mạch bên thu phải đồng bộ hoàn toàn với

bộ chuyển mạch bên phát để các xung PAM xuất hiện chính xác trong kênh tương ứng Bộ lọc thông thấp (LPF) được sử dụng để tái tạo tín hiệu tương tự từ các xung PAM

Câu 3.8 Trình bày khái niệm chung về giao thức?

tập hợp tất cả các quy tắc, quy ước để đảm bảo cho các máy tính trên

mạng có thể giao tiếp với nhau gọi là giao thức Như vậy các máy trên mạng

muốn giao tiếp với nhau thì phải có chung một giao thức

Vai trò của giao thức là quan trọng, không thể thiếu

Ví dụ một số giao thức như: TCP/IP, SPX/IPX, v.v

Các dạng liên kết:

_Giao thức hướng kết nối và giao thức không kết nối

(Connectionless & Connection- Oriented protocols)

_Giao thức có khả năng định tuyến và giao thức không có khả

năng định tuyến (Routable & non - Routable protocols)

* Giao thức hướng kết nối và giao thức không kết nối

•Đặc điểm của giao thức không kết nối:

a Không kiểm soát đường truyền

b Dữ liệu không bảo đảm đến được nơi nhận

c Dữ liệu thường dưới dạng datagrams

Ví dụ: giao thức UDP của TCP/IP

•Đặc điểm của giao thức hướng kết nối:

a Ngược lại với giao thức không kết nối , kiểm soát được đường

truyền

b Dữ liệu truyền đi tuần tự, nếu nhận thành công thì nơi nhận phải

gởi tín hiệu ACK (ACKnowledge)

Ví dụ: các giao thức TCP, SPX

* Giao thức có khả năng định tuyến và giao thức không có khả năng

định tuyến

•Giao thức có khả năng định tuyến

Là các giao thức cho phép đi qua các thiết bị liên mạng như Router để

xây dựng các mạng lớn có qui mô lớn hơn

Ví dụ, các giao thức có khả năng định tuyến là: TCP/IP, SPX/IPX

•Giao thức không có khả năng định tuyến

Ngược với giao thức có khả năng định tuyến, các giao thức này không

cho phép đi qua các thiết bị liên mạng như Router để xây dựng các mạng lớn

Ví dụ về giao thức không có khả năng định tuyến là : NETBEUI

*Hiện có 3 loại giao thức thường hay sử dụng:

Ethernet 10-Gigabit đã phát triển và được đưa ra cùng chuẩn IEEE 802.3ae cuối 2001

và đầu 2002 Nó cũng tương thích với chuẩn IEEE 802.3

Ethernet được tạo ra phần lớn từ kỹ thuật mạng LAN (hiện tại đang được sử dụng cho gần 85% cho mạng LAN để nối PC và các máy trạm-workstations) Bởi vì ghi thức của nó cómột số đặc điểm sau:

 Dễ dàng sử dụng, thực hiện, quản lý và bảo trì

 Cho phép thực hiện mạng tốc độ thấp

 Cung cấp rất đa dạng mô hình mạng (topology)

 Bảo mật thành công việc kết nối chung

1.4.Các thành phần của Ethernet

Hệ thống Ethernet bao gồm 3 thành phần cơ bản :

Hệ thống trung gian truyền tín hiệu Ethernet giữa các máy tính

 Các nhóm thiết bị trung gian đóng vai trò giao diện Ethernet làm cho nhiều máy tính

có thể kết nối tới cùng 1 kênh Ethernet

 Các khung Ethernet đóng vai trò làm các bit chuẩn để luân chuyển dữ liệu trên

Ethernet

Phần tiếp sau đây sẽ miêu tả quy tắc thiết lập cho các thành phần đầu tiên , các mảng truyền thông vật lí , thiết lập quy tắc truy cập trung gian cho Ethernet và các khung Ethernet

1.5.Hoạt động của Ethernet

Mỗi máy Ethernet, hay còn gọi là máy trạm , hoạt động độc lập với tất cả các trạm khác trên mạng , không có một trạm điều khiển trung tâm.Mọi trạm đều kết nối với Ethernet thông qua một đường truyền tín hiệu chung còn gọi là đuờng trung gian Tín hiệu Ethernet được gửi theo chuỗi , từng bit một , qua đường trung gian tới tất cả các trạm thành viên Để gửi dữ liệu trước tiên trạm cần lắng nghe xem kênh có rỗi không , nếu rỗi thì mới gửi đi các gói ( dữ liệu)

Cơ hội để tham gia vào truyền là bằng nhau đối với mỗi trạm Tức là không có sự ưu tiên

Sự thâm nhập vào kênh chung được quyết dịnh bởi nhóm điều khiển truy nhập trung gian ( Medium Access Control-MAC) được đặt trong mỗi trạm MAC thực thi dựa trên cơ sở sự phát hiện va chạm sóng mang ( CSMA/CD)

-Giao thức CSMA/CD

-Xung đột

- Truyền dữ liệu

Câu 3.10 Trình bày các loại cáp sử dụng trong mạng nội bộ theo chuẩn Ethernet?

Mạng Ethernet chủ yếu sử dụng cáp Ethernet chuẩn( thicknet) và cáp Ethernet mảnh

( Thinnet)

Cáp mỏng (thin cable/thinnet) : có đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 185m

- Cáp RC-58, trở kháng 50ohm dùng với Ethernet mỏng

- Cáp RC-59, trở kháng 75ohm dùng cho truyền hình cáp

- Cáp RC-62 : trở kháng 93ohm dùng cho ARCnet

Cáp dày (thick cable/thicknet) : có đường kính khoảng 13mm thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 500m

So sánh giữa cáp đồng trục mỏng và cáp đồng trục dày :

- Chi phí : cáp đồng trục thinnet rẻ nhất, cáp đồng trục thicknet đất hơn

- Tốc độ : mạng Ethernet sử dụng cáp thinnet có tốc độ tối đa 10Mbps và mạng ARCnet có tốc độ tối đa 2.5Mbps

- EMI : có lớp chống nhiễu nên hạn chế được nhiễu

- Có thể bị nghe trộm tín hiệu trên đường truyền

Cách lắp đặt dây : muốn nối các đoạn cáp đồng trục mỏng lại với nhau ta dùng đầu nối chữ T

và đầu BNC như hình bên dưới.

Muốn đấu nối cáp đồng trục dày ta phải dùng một đầu chuyển đổi transceiver và nối kết vào máy tính thông qua cổng AUI

Câu 3.11:Trình bày mô hình phân lớp mạng OSI, nêu tính năng của từng lớp.

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO đã đề xuất ra một mô hình mà các nhà thiết kế mạng có thể dựa vào đó để thiết lập các hệ thống có khả năng tưng thích với nhau, đó chính là mô hình tham chiếu OSI.

Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI (Open System Interconnection Reference Mode) là mô hình kiến trúc gồm 7 lớp, mỗi lớp đều có chức năng mạng xác định Trong mô hình OSI, bốn lớp dưới định nghĩa cách để các trạm thiết lập kết nối để trao đổi với nhau dữ liệu Còn 3 lớp trên định nghĩa các ứng dụng trong phạm vi đàu cuối sẽ giao tiếp với nhau và với user như thế nào.

I.1 Lớp vật lý

Lớp vật lý cung cấp các phưng tiện điện,các, thủ tục để kích hoạt, duy trì và giải phóng liên kết vật lý giữa các hệ thống.

Lớp vật lý là dưới cùng trong mô hình OSI giao diện với đường truyền không có PDU

(Protocol Data Unit), không có phần header chứa thông tin điều khiển (PCI Protocol

Control Information), dữ liệu được truyền theo dòng bit

I.2 Lớp liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

Lớp liên kết dữ liệu cung cấp các phưng tiện để truyền thông tin qua lớp vật lý đảm bảo độ tin cậy thông qua các chế độ đồng bộ, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu.

Ngoài ra, lớp liên kết dữ liệu còn được chia làm 2 lớp con là:

+MAC (Media Access Control).

+LLC (Logical Link Control).

Các chức năng của lớp 2 gồm: tạo khung dữ liệu để truyền trên các đường vật lý, truy nhập các phương tiện vật lý nhờ các địa chỉ MAC, phát hiện lỗi nhưng không sửa được lỗi.

I.3 Lớp mạng (Network Layer)

Phức tạp nhất trong tất cả các lớp trong mô hình OSI Lớp mạng cung cấp phưng tiện để truyền các đơn vị dữ liệu qua mạng hay liên mạng Hai chức năng chủ yếu của lớp mạng đó là:

+Định tuyến (Routing).

+Chuyển tiếp (Relaying).

I.4 Lớp giao vận (Transport Layer)

Trong mô hình OSI, 4 lớp thấp quan tâm đến việc truyền dữ liệu qua hệ thống đầu cuối (end systems) qua các phưng tiện truyền thông còn 3 lớp cao tập trung đáp ứng các yêu cầu và các ứng dụng của người sử dụng Lớp giao vận là lớp cao nhất của 4 lớp thấp, nhiệm vụ của

nó la cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu sao cho các chi tiết cụ thể của các phưng tiện truyền thông được sử dụng ở dên dưới trở nên “trong suốt” đối với các lớp cao Do đó nhiệm vụ của lớp giao vận rất phức tạp Nó phi được tính đến kh năng thích ứng với một phạm vi rất rộng các đặc trưng mạng Chẳng hạn, một mạng có thể là “connection-oriented” hay

“connectionless”, có thể là đáng tin cậy (reliable) hay không đáng tin cậy (unreliale) Nó phi biết được yêu cầu về chất lượng dịch vụ của người sử dụng đồng thời, cũng phi biết được kh năng cung cấp dịch vụ của mạng bên dưới

I.5 Lớp phiên (Session Layer)

Nhiệm vụ của lớp phiên là cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản trị các “phiên” ứng dụng của họ.

Tóm lại, nhiệm vụ của lớp phiên là thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên giao tiếp giữa các thực thể lớp trình bày.

I.6 Lớp trình diễn (Presentation Layer)

Mục đích của lớp trình diễn là đảm bảo cho các hệ thống đầu cuối có thể truyền thông có kết quả ngay cả khi chúng sử dụng các cách biểu diễn dữ liệu khác nhau.

Chức năng: Nén, giải nén, mã hóa, giải mã hóa, định dạng dữ liệu

I.7 Lớp ứng dụng (Application Layer)

Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ mạng cho các ứng dụng của người dùng.

Là lớp cao nhất trong mô hình OSI, cho nên lớp ứng dụng có một số đặc điểm khác với các lớp dưới nó.Trước hết, nó không cung cấp một dịch vụ cho một lớp trên nào như các lớp bên dưới Do đó ở lớp không có khái niệm điểm truy nhập lớp dịch vụ Lớp ứng dụng là ranh giới giữa môi trường nối kết các hệ thống mở và các tiến trình ứng dụng (Application Process) Các tiến trình ứng dụng thuộc các hệ thống mở khác nhau muốn trao đổi thông tin phi thông qua tầng ứng dụng thuộc các hệ thống mở khác nhau]

Câu 3.12:Trình bày mô hình phân lớp mạng TCP/IP, nêu tính năng của từng lớp.

TCP/IP có cấu trúc tương tự như mô hình OSI, tuy nhiên để đảm bảo tính tương thích giữa các mạng và sự tin cậy của việc truyền thông tin trên mạng, bộ giao thức TCP/IP được chia thành 2 phần riêng biệt: giao thức IP sử dụng cho việc kết nối mạng và giao thức TCP để đảmbảo việc truyền dữ liệu một cách tin cậy

Lớp ứng dụng: Tại mức cao nhất này, người sử dụng thực hiện các chương trình ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ hiện hữu trên TCP/IP Internet Một ứng dụng tương tác với một trong những protocol ở mức giao vận (transport) để gửi hoặc nhận dữ liệu Mỗi chương trình ứng dụng chọn một kiểu giao vận mà nó cần, có thể là một dãy tuần tự từng thông điệp hoặc một chuỗi các byte liên tục Chương trình ứng dụng sẽ gửi dữ liệu đi dưới dạng nào đó mà nóyêu cầu đến lớp giao vận

Lớp giao vận: Nhiệm vụ cơ bản của lớp giao vận là cung cấp phưng tiện liên lạc từ một chương trình ứng dụng này đến một chưng trình ứng dụng khác Việc thông tin liên lạc đó thường được gọi là end-to-end Mức chuyên trở có thể điều khiển luông thông tin Nó cũng

có thể cung cấp sự giao vận có độ tin cậy, bảo đảm dữ liệu đến nơi mà không có lỗi và theo đúng thứ tự Để làm được điều đó, phần mềm protocol lớp giao vận cung cấp giao thức TCP, trong quá trình trao đổi thông tin nơi nhận sẽ gửi ngược trở lại một xác nhận (ACK) và nơi gửi sẽ truyền lại những gói dữ liệu bị mất Tuy nhiên trong những môi trường truyền dẫn tốt như cáp quang chẳng hạn thì việc xy ra lỗi là rất nhỏ Lớp giao vận có cung cấp một giao thức khác đó là UDP

Lớp Internet: Nhiệm vụ cơ bản của lớp này là xử lý việc liên lạc của các thiết bị trên mạng

Nó nhận được một yêu cầu để gửi gói dữ liệu từ lớp cùng với một định danh của máy mà gói

dữ liệu phi được gửi đến Nó đóng segment vào trong một packet, điền vào phần đầu của packet, sau đó sử dụng các giao thức định tuyến để chuyển gói tin đến được đích của nó hoặc

trạm kế tiếp Khi đó tại nơi nhận sẽ kiểm tra tính hợp lệ của chúng, và sử dụng tiếp các giao thức định tuyến để xử lý gói tin Đối với những packet được xác định thuộc cùng mạng cục

bộ, phần mềm Internet sẽ cắt bỏ phần đầu của packet, và chọn một trong các giao thức lớp chuyên trở thích hợp để xử lý chúng Cuối cùng, lớp Internet gửi và nhận các thông điệp kiểmsoát và sử lý lỗi ICMP

Lớp giao tiếp mạng: Lớp thấp nhất của mô hình TCP/IP chính là lớp giao tiếp mạng, có trách nhiệm nhận các IP datagram và truyền chúng trên một mạng nhất định Người ta lại chia lớp giao tiếp mạng thành 2 lớp con là:

+Lớp vật lý: Lớp vật lý làm việc với các thiết bị vật lý, truyền tới dòng bit 0, 1 từ ni gửi đến nơi nhận

+Lớp liên kết dữ liệu: Tại đây dữ liệu được tổ chức thành các khung (frame) Phần đầu khungchứa địa chỉ và thông tin điều khiển, phần cuối khung dành cho viêc phát hiện lỗi

Câu 3.13: Liệt kê 5 dịch vụ công cộng trên mạng Internet và các giao thức tại lớp ứng

dụng mà mỗi dịch vụ đó sử dụng

- Web giao thức HTTP

- Chia sẻ Flie giao thức FTP

- Phân giải tên miền giao thức DNS

- Mail giao thức POP3 hoặc SMTP

- Truy cập từ xa giao thức Telnet

Câu 3.14:Thế nào là máy khách (Client) , thế nào là máy chủ (Server)

- Những máy tính cung cấp tài nguyên cho mạng được gọi là Server hay còn gọi là máy chủ mạng

- Máy sử dụng tài nguyên mạng được gọi là Clients hay còn gọi là trạm làm việc

Đây là mô hình client –server:

Mạng khách chủ (client- server) liên quan đến việc xác định vai trò của các thực thể truyền thông trên mạng Mạng này xác định thực thể nào có thể tạo ra các yêu cầu dịch vụ và thực thể nào có thể phục vụ nhu cầu đó Các máy tính được gọi là các file server thực hiện việc xử

lý dữ liệu và giao tiếp giữa các máy tính khác trong mạng Các máy tính khác đó được gọi là workstation (máy tính trạm) Các máy trạm được nối với các máy chủ, nhận quyền truy nhập mạng và tài nguyên mạng từ các máy chủ Đối với window NT các máy được tổ chức thành các miền (domain) An ninh trên các domain được quản lý bởi một máy chủ đặc biệt gọi là domain controller

Các mạng khách chủ được dùng cho các mạng có số máy > 10 và thực hiện các công việc chuyên biệt sau:

- File và print Server: quản lý truy xuất của user tới các file và các máy in

- Application Server: Máy chủ có nhiệm vụ cung cấp các ứng dụng, các phần mềm cho các máy trạm trong môi trường client- server

- Database Server: Máy chủ có cài đặt hệ thống cơ sở dữ liệu, phục vụ cho những nhu cầu ứng dụng truy xuất dữ liệu trên mạng

- Communication Server: máy chủ phục vụ cho công tác truyền thông giao tiếp trên mạng như WEB, mail, truyền nhận file

- Mail server: Hoạt động như một server ứng dụng, trong đó có các ứng dụng server và ứng dụng client, với dữ liệu được tải xuống từ server tới client

Câu 3.15:Trình bày nguyên lý trao đổi thông tin giữa 2 tiến trình trên mạng.

- Các tiến trình gửi/ nhận thông qua socket:

+ Quá trình gửi: đẩy thông điệp ra khỏi cửa, tiến trình nằm trong TCP và do hệ điều hàng quản lý

+ Khi truyền từ buffer bày sang buffer khác thì quá trình này hệ điều hành không quản lý

- API:

+ Cho phép chọn giao thức ở tầng vận tải

+ Khả năng cho phép cố định 1 tham số nào đó

- Các tiêu chí để tầng vận tải giúp tầng ứng dụng:

+ Có mất dữ liệu hay không(data loss) : có điều kiện bảo mật, truyền tin tin cậy hay không+ Thời gian: có ứng dụng chịu được trễ, có ứng dụng không chịu được

+ Băng thông: có nhiều ứng dụng đòi hỏi phải đủ băng thông, có những ứng dụng có bao nhiêu dùng bấy nhiêu

Câu 3.16:Trình bày giao thức HTTP

- HTTP là giao thức truyền siêu văn bản, giao thức này là giao thức của tầng ứng dụng web

- HTTP sử dụng mô hình client- server:

+ Client: gửi yêu cầu, hiển thị các ứng dụng web

+ Server: gửi đối tượng đáp ứng yêu cầu của client

+ Bên client khởi tạo kết nối TCP đến server(cổng 80)

+ Server chấp nhận sẽ gửi các thông điệp HTTP được trao đổi

+ Kết thúc trao đổi TCP đóng kết nối

- Các kết nối của HTTP có 2 dạng

+ HTTP không thường trực:

 Mỗi 1 lần mở TCP chỉ cho 1 đối tượng đi qua

 Diễn ra ở HTTP 1.0

 Server phân tích yêu cầu, trả lời rồi đóng luôn kết nối TCP

 Mỗi lần truyền, chịu một độ trễ do thiết lập kết nối

 Nhược điểm: các thông điệp dùng để thiết lập và giải phóng kết nối sẽ phải được trao đổi qua lại giữa client và server và khi mà tất cả client muốn lấy thông tin mới nhất của 1 trang web, server sẽ bị quá tải

+ HTTP thường trực:

 Trong 1 kết nối TCP cho nhiều đối tượng cùng đi qua

 Diễn ra ở HTTP 1.1

 Server phân tích yêu cầu, trả lời, phân tích yêu cầu kế tiếp trên cùng 1 kết nối TCP

 Client gửi yêu cầu cho tất cả các đối tượng khi nhận được file HTML cơ sở

 Ưu điểm: giảm thiếu chi phí cho việc thiết lập/ giải phóng kết nối do client gửi nhiều thông điệp yêu cầu qua 1 kết nối TCP, cơ chế điều khiển tắc nghẽn của TCP sẽ hoạt động hiệu quả hơn

 Nhược điểm: client và server sẽ không biết được kết nối đó sẽ kéo dài bao lâu Điều này thực

sự gây khó khăn cho phía server bởi vì tại mỗi thời điểm nó phải đảm bảo duy trì kết nối đến rất nhiều client

 Có 2 loại HTTP thường trực:

 Thường trực không có đường ống: hành vi bên client khi gửi thông điệp đi chỉ khi thông điệp

cũ đã được thực hiện hoàn toàn, mỗi đối tượng truyền qua giảm được 1 RTT nên thời gian tốn là (n + 1) RTT

 Thường trực có đường ống: bên client không chờ đối tượng yêu cầu thực hiện phái trước, cứ gặp là truyền Bên server nhận được yêu cầu nào thì truyền Thời gian tốn là 1 RTT nên tổng thời gian là 1 RTT + n đường truyền

1a xây dựng, gửi đi yêu cầu kết nối TCP đến

HTTP server, gửi địa chỉ của A đến cổng 80

1b HTTP server đang chạy trên miền của A

chờ ở cổng 80 nếu rảnh nó sẽ báo lại là chấp nhận kết nối

2 HTTP gửi thông điệp yêu cầu qua cho

server Nội dung thông điệp chỉ client cần đối

tượng nào

3 HTTP nhận được yêu cầu sẽ tạo thông

điêp phản hồi chứa đối tượng yêu cầu gửi qua socket

4 HTTP đóng kết nối

5 HTTP nhận được phản hồi là file HTML

nhận và xử lí tiếp, VD như nếu thấy 10 đối

tượng và muốn nhận hết 10 đối tượng thì ta

phải quay lại thực hiện lần lượt từ bước 1

6 Thực hiện từ bước 1 đến bước 5 nếu muốn

nhậ hết 10 đối tượng

Câu 3.17:Trình bày giao thức FTP

FTP (File Transfer Protocol) là giao thức truyền file từ một host này đến một host khác Trong một phiên làm việc FTP điển hình, người dùng ngồi tại một máy muốn truyền hoặc lấymột file của một máy chủ từ xa Để cho người dùng có khả năng truy cập vào tài khoản từ xa,người dùng đó cần phải cung cấp tài khoản của người đó và mật khẩu Sau khi cung cấp thông tin xác thực, người dùng có thể truyền file từ hệ thống file cục bộ đến hệ thống file từ

xa và ngược lại

Đặc điểm của FTP:

-FTP là một giao thức chuẩn công khai Hầu như bất cứ một nền tảng hệ điều hành máy tính nào cũng hỗ trợ giao thức FTP

-FTP là một phương pháp truyền tập tin có truyền thông không an toàn

-FTP sử dụng hai kết nối TCP song song để truyền file là kết nối điều khiển và kết nối dữ liệu-Mật khẩu và nội dung của tập tin được truyền qua đường dây ở dạng văn bản thường

-Cần phải có nhiều kết nối TCP/IP: một dòng dành riêng cho việc điều khiển kết nối, một dòng riêng cho việc truyền tập tin lên, truyền tập tin xuống, hoặc liệt kê thư mục

-FTP là một giao thức có tính trì trệ rất cao do phải giải quyết một số lượng lớn các lệnh khởi đầu một phiên truyền tải

-Phần nhận không có phương pháp để kiểm chứng tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền sang.Nếu kết nối truyền tải bị ngắt giữa lưng chừng thì giao thức không giúp cho phần nhận biết được tập tin nhận được là hoàn chỉnh hay vẫn còn thiếu sót

-Người ta có thể dùng tính năng ủy quyền, được cài đặt sẵn trong giao thức, để sai khiến máy chủ gửi dữ liệu sang một cổng tùy chọn ở một máy tính thứ ba

Cấu trúc trao đổi tin:

Khi mà người dùng bắt đầu với phiên FTP với một máy chủ từ xa, đầu tiên FTP sẽ đặt điều khiển kết nối TCP tại cổng 21 của máy chủ Máy khách của FTP sẽ gửi qua điều kiển kết nối,những câu lệnh để thay đổi thư mục từ xa khi người dùng yêu cầu truyền một file,FTP mở kết nối dữ liệu TCP trên cổng 20 FTP sẽ gửi chính xác một file thông qua kết nối dữ liệu vớiFTP, kết nối điều khiển được mở và duy trì trong suốt khoảng thời gian phiên làm việc của người dùng,tuy nhiên kết nối dữ liệu là kết nối không ổn định Đặc biệt, máy chủ cần kết hợp kết nối điều khiển với một tài khoản người dùng đặc biệt, và máy chủ cần phải theo dõi các thư mục hiện tại của người dùng.Việc theo dõi các thông tin này đối với mỗi người dùng định

kỳ theo phiên sẽ làm cản trở đáng kể đến tổng số phiên mà FTP có thể duy trì trong cùng mộtthời điểm

Câu lệnh FTP và lời đáp:

Những câu lệnh, từ máy khách đến máy chủ, và những câu trả lời, từ máy chủ đến máy khách, được gửi qua kết nối kiểm soát TCP dưới dạng mã 7 bit ASCII Mỗi câu lệnh bao gồmbốn kí tự chữ hoa ASCII, một số với đối số tùy chọn

 USER tên người dùng : Được sử dụng để gửi nhận biết người dùng tới máy chủ

 PASS mật khẩu : Được dùng để gửi mật khẩu người dùng đến máy chủ

 LIST : Được dùng để yêu cầu máy chủ gửi lại danh sách các file trong các thư mục từ xa

 RETR tên file : dùng để tìm kiếm (ví dụ như lấy ra) file từ thư mục của máy ở xa

 STOR tên file : dùng để lưu trữ (ví dụ như sao chép vào) file vào thư mục của máy ở xa

Điển hình là sự tương ứng 1-1 giữa câu lệnh mà người dùng đưa ra và câu lệnh FTP được gửiqua kết:

 331 Tên tài khoản đúng, cung cấp mật khẩu

 125 Kết nối dữ liệu đã được mở; sự truyền bắt đầu

 425 Không thể mở kết nối dữ liệu

 452 Lỗi tạo file

Câu 3.18:Trình bày giao thức DNS

DNS(Domain Name System) là Hệ thống tên miền cho Internet,DNS là hệ thống cho phép

thiết lập tương ứng giữa địa chỉ IP và tên miền DNS là một hệ thống đặt tên theo thứ tự cho máy vi tính, dịch vụ, hoặc bất kì nguồn lực tham gia vào Internet Nó liên kết nhiều thông tin

đa dạng với tên miền được gán cho những người tham gia Quan trọng nhất là, nó chuyển tên miền có ý nghĩa cho con người vào số định danh (nhị phân), liên kết với các trang thiết bị mạng cho các mục đích định vị và địa chỉ hóa các thiết bị khắp thế giới,nó phục vụ như một

“Danh bạ điện thoại” để tìm trên Internet bằng cách dịch tên máy chủ máy tính thành địa chỉ

IP Ví dụ, www.example.com dịch thành 208.77.188.166

DNS giúp chỉ định tên miền cho các nhóm người sử dụng Internet trong một cách có ý nghĩa, độc lập với mỗi địa điểm của người sử dụng Bởi vì điều này, World-Wide Web (WWW) siêu liên kết và trao đổi thông tin trên Internet có thể duy trì ổn định và cố định ngay cả khi định tuyến dòng Internet thay đổi hoặc những người tham gia sử dụng một thiết bị di động Tên miền internet dễ nhớ hơn các địa chỉ IP như là 208.77.188.166 (IPv4) hoặc 2001: db8: 1f70:: 999: de8: 7648:6 e8 (IPv6)

DNS phân phối trách nhiệm gán tên miền và lập bản đồ những tên tới địa chỉ IP bằng cách định rõ những máy chủ có thẩm quyền cho mỗi tên miền.Những máy chủ có tên thẩm quyền được phân công chịu trách nhiệm đối với tên miền riêng của họ, và lần lượt có thể chỉ định tên máy chủ khác độc quyền của họ cho các tên miền phụ Kỹ thuật này đã thực hiện các cơ chế phân phối DNS, chịu đựng lỗi, và giúp tránh sự cần thiết cho một trung tâm đơn lẻ để đăng kí được tư vấn và liên tục cập nhật

Chức năng của DNS

Mỗi Website có một tên (là tên miền hay đường dẫn URL:Uniform Resource Locator) và mộtđịa chỉ IP Địa chỉ IP gồm 4 nhóm số cách nhau bằng dấu chấm(IPv4) Khi mở một trình duyệt Web và nhập tên website, trình duyệt sẽ đến thẳng website mà không cần phải thông qua việc nhập địa chỉ IP của trang web Quá trình "dịch" tên miền thành địa chỉ IP để cho trình duyệt hiểu và truy cập được vào website là công việc của một DNS server Các DNS trợgiúp qua lại với nhau để dịch địa chỉ "IP" thành "tên" và ngược lại Người sử dụng chỉ cần nhớ "tên", không cần phải nhớ địa chỉ IP (địa chỉ IP là những con số rất khó nhớ)

Câu 3.19:Liệt kê các giao thức sử dụng trong việc truyền thư điện tử, nêu tính năng từng giao thức

Giao thức truyền thư đơn giản (SMTP) là giao thức cơ bản tầng ứng dụng cho thư điện tử Internet

SMTP

SMTP là thành phần quan trọng của thư điện tử Internet

Như đã đề cập ở trên, SMTP chuyển thư từ mail server của người gửi đến các mail server củangười nhận

Để minh họa hoạt động cơ bản của SMTP

Mail server của Alice chuyển thông điệp của Alice vào mail server của Bob

SMTP không sử dụng các mail server trung gian để gửi thư

+ ) SMTP client (chạy trên các máy chủ lưu trữ mail server bên gửi) đã thiết lập kết nối TCP trên cổng 25 tới SMTP server (chạy trên máy chủ lưu trữ mail server bên nhận)

Nếu server bị sự cố, client sẽ cố gắng kết nối lại sau đó.Khi kết nối này được thiết lập, các máy server và máy client thực hiện một số chào hỏi lớp ứng dụng

Trong pha chào hỏi SMTP, SMTP client cho biết địa chỉ email của người gửi (người tạo ra tin nhắn) và địa chỉ email của người nhận Một khi SMTP client và SMTP server đã tự giới thiệu bản thân với nhau, client sẽ gửi tin nhắn.SMTP có thể dựa vào dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy của TCP để nhận được thông điệp từ server mà không có lỗi Client sau đó lặp đilặp lại quá trình này qua cùng kết nối TCP nếu nó có tin nhắn khác để gửi đến server, còn không thì nó chỉ thị TCP để đóng kết nối

SMTP là một giao thứcđẩy (push) – mail server gửi đẩy các tập tin đến mail sever nhận

Trong đó, các kết nối TCP được khởi xướng bởi các máy tính mà muốn gửi file

SMTP đòi hỏi mỗi thông điệp, bao gồm cả phần thân của mỗi thông điệp, phải có định dạng ASCII bảy bit

Hơn nữa, bản đặc tả SMTP RFC đòi hỏi phần thân của mọi thông điệp kết thúc với một dòng chỉ bao gồm một dấu chấm –

Mail Internet đặt tất các đối tượng của thông điệp vào một thông điệp

Câu 3.20: Trình bày giao thức TCP

Dịch vụ hướng kết nối của Internet có một tên gọi – TCP( Transmission Control Protocol - Giao thức điều khiển truyền tải);

Các dịch vụ mà TCP cung cấp cho một ứng dụng bao gồm vận chuyển tin cậy, điều khiển

luồng và kiểm soát tắc nghẽn

Vai trò cơ bản nhất của TCP là mở rộng dịch vụ vận chuyển của IP từ giữa hai hệ thống đầu cuối thành dịch vụ vận chuyển giữa các tiến trình chạy trên các hệ thống cuối khác nhau Mở

rộng vận chuyển từ host-đến-host thành từ tiến trình-đến-tiến trình được gọi là ứng dụng ghép kênh và phân kênh

- TCP cung cấp thêm khá nhiều dịch vụ cho các ứng dụng

+ )Đầu tiên và quan trọng nhất là dịch vụ truyền file đáng tin cậy.Sử dụng kiểm soát

luồng,số hiệu các dãy,lời báo nhận và bộ đếm thời gian (các kĩ thuật chúng ta sẽ thảo luận kĩ trong chương này),dịch vụ truyền file đáng tin cậy của TCP bảo đảm việc dữ liệu được vận chuyển từ tiến trình gửi đến tiến trình nhận chính xác và theo thứ tự.Như vậy TCP đã chuyển đổi dịch vụ không đáng tin cậy của IP giữa hai hệ thống đầu cuối thành dịch vụ vận chuyển

dữ liệu đáng tin cậy giữa các tiến trình

+) TCP cũng sử dụng điều khiển tắc nghẽn Điều khiển tắc nghẽn không hẳn là một dịch vụ

cung cấp cho các ứng dụng mà nhìn chung nó là một dịch vụ của Internet.Dịch vụ này của TCP bảo vệ bất kì một kết nối TCP nào khỏi tình trạng tràn các đường kết nối và các công tắc

giữa các host khi tình trạng quá tải xảy ra.Theo nguyên tắc,TCP vẫn cho phép các kết nối TCP đi theo các đường link tắc nghẽn nhằm chia sẻ đều băng thông của đường link đó.Điều này được thực hiện nhờ việc điều chỉnh lại tần suất cho phép bên gửi tin của TCP có thể gửi lưu lượng vào mạng lưới.

- TCP cung cấp bộ hợp kênh,phân kênh và phát hiện lỗi(nhưng không sửa được) trong cùng lõi

+) TCP là kết nối hướng đối tượng vì trước khi một trình ứng dụng được gửi dữ liệu tới trình ứng dụng khác , hai trình ứng dụng phải thực hiện cái bắt tay đầu tiên tức là chúng phải gửi thông điệp sơ bộ cho nhau để thành lập tham số cho chuyển giao thông điệp tiếp theo.Như là một phần của kết nối TCP ,cả hai phần liên kết sẽ khởi tạo nên biến trạng thái TCP

+ Chúng ta cùng tìm hiểu xem kết nối TCP được thành lập như thế nào.Một tiến trình đang chạy trong một máy chủ muốn bắt đầu kết nối với một tiến trình khác trong máy chủ

khác Chú ý rằng máy chủ bắt đầu tạo kết nối gọi là client host và host khác gọi là server host.Trình ứng dụng client đầu tiên cho biết TCP client- cái mà muốn tạo một kết nối với 1 tiến trình trong server

- TCP trong client được tạo kết nối với TCP trong server : giai đoạn 1 là Client gửi 1 yêu cầu,thứ 2 là server đáp ứng yêu cầu và cuối cùng là Client lại đưa ra yêu cầu Hai gia đoan đầu không ghi lại dữ liệu tầng ứng dụng,giai đoạn thứ 3 có trả lại giá trị.Bởi vì 3 giai đoạn là được gửi giữa 2 host ,quá trình kết nối này thường được gọi như là:3 lần bắt tay

- TCP được tóm lược lại gốm dữ liệu client và header,bằng cách định dạng phân đoạn

TCP.Phân đoạn được bỏ qua trong tầng mạng ,chúng không liên quan đến nhau trong IP datagrams tầng mạng.Khi TCP nhận một đoạn tại thiết bị cuối khác,đoạn dữ liệu được đưa vào bộ đệm nhận kết nối.Ứng dụng đọc luồng dữ liệu từ bộ đệm này Mỗi một cạnh liên kết

là của bộ đệm gửi và bộ nhận của nó.Bộ đệm gửi và nhận cho biết tràn dữ liệu

Câu 3.21 Trình bày giao thức UDP.

UDP : Giao thức không hướng nối

- Internet cung cấp sẵn hai giao thức vận tải cho các ứng dụng của nó,UDP và TCP

- Giao thức giao vận cực kỳ đơn giản

- Dịch vụ kiểu “cố gắng tối đa”, các segment của UDP có thể :

+ Mất

+Tầng ứng dụng chịu tráchnhiệm sắp xếp theo đúng thứ tự

- Không hướng nối:

+ Phía gửi, phía nhận không cần“bắt tay”

+ Các segment UDP được xử lý độc lập

- UDP,được định nghĩa trong [RFC 768],chỉ có thể cung cấp một số ít dịch vụ so với các giao thức vận tải khác

- Ngoài chức năng ghép kênh/phân kênh và kiểm tra những lỗi nhỏ,UDP không thêm gì cho IP

- UDP nhận các thông điệp từ tiến trình của ứng dụng, thêm các trường là số hiệu cổng nguồn và cổng đích cho dịch vụ ghép kênh/phân kênh,gắn thêm hai trường khác (ít quan trọng) và chuyển “đoạn”(segment) kết quả tới tầng mạng lưới.Tầng mạng lưới đóng gói đoạn thành một IP datagram và “nỗ lực tối đa” để chuyển đoạn tới host nhận.Nếu đoạn tới được host nhận,UDP sử dụng số hiệu cổng và địa chỉ IP của nguồn và đích để chuyển dữ liệu trongđoạn đó đến đúng tiến trình ứng dụng

- UDP không có “bắt tay” giữa bên nhận và gửi ở tầng vận tải trước khi chuyển đoạn đi.Vì lý

do này mà UDP được coi là giao thức phi kết nối.

- UDP thường được sử dụng cho các ứng dụng đa phương tiện (multimedia),như điện thoại qua Internet, hội nghị truyền hình thời gian thực,lưu trữ audio/video

- UDP không có dịch vụ điều khiển tắc nghẽn

- Muốn truyền tin cậy bằng UDP: phải đặt cơ chế tin cậy tại ứng dụng

+ Ứng dụng chịu trách nhiệm phát hiện và khắc phục lỗi!

Tại sao sử dụng UDP?

-độ trễ nhỏ: Không có giai đoạn thiết lập đương truyền

-đơn giản: Phía gửi và nhậnkhông phải ghi nhớ trạng tháigửi/ nhận

-Tiêu đề gói tin bé

- Không có cơ chế kiểm soát tắc nghẽn: Bên gửi có thể gửi dữ liệu với tốc độ tối đa

Câu hỏi 3.22 Nêu nguyên lý điều khiển luồng trong giao thức TCP

- TCP cung cấp một dịch vụ điều khiển luồng đến các ứng dụng của nó bằng cách loại trừ khả

năng người gửi làm tràn bộ đệm của người nhận

- Không cho bên Gửi gửi quá nhiều, quá nhanh

- điều khiển luồng là một dịch vụ điều chỉnh tốc độ - điều chỉnh tốc độ mà người gửi gửi đi vớitốc độ mà ứng dụng nhận đọc dữ liệu

- TCP cung cấp điều khiển luồng bằng cách cho người gửi duy trì một biến được gọi là cửa sổ nhận

+Phía Nhận: Thông báo rõ ràng cho phía Gửi khảnăng nhận dữ liệu củamình (thay đổi thường xuyên)

+Phía Gửi: Giữ khối lượng dữ liệu gửi ñi nhưng chưa được biên nhận nhỏ hơn lượng bên kia chấp nhận được

- Trong một kết nối song công, người gửi ở mỗi phía của kết nối duy trì một cửa sổ nhận khác biệt Cửa sổ nhận là động, nghĩa là, nó thay đổi trong suốt thời gian sống của một kết nối

- Giả sử rằng host A đang gửi một file lớn đến host B qua một kết nối TCP Host B phân phối

một bộ đệm nhận đến kết nối này; biểu thị kích thước của nó bởi RcvBuffer Theo thời gian,

tiến trình ứng dụng trong host B đọc từ bộ đệm Xác định các biến sau đây:

LastByteRead = số của byte cuối cùng trong luồng dữ liệu đọc từ bộ đệm của tiến trình ứng dụng trong B

LastByteRcvd = số của byte cuối cùng trong luồng dữ liệu mà đã đến từ mạng và đã được đặt trong bộ đệm nhận tại B

- Bởi vì TCP không được phép làm tràn bộ đệm được phân phối, nên chúng ta phải có:

LastByteRcvd - LastByteRead <= RcvBuffer

- Cửa sổ nhận, ký hiệu là RcvWindow, được đặt bằng số lượng ô trống dự phòng trong bộ đệm:

RcvWindow = RcvBuffer - [LastByteRcvd - LastByteRead]

- Làm thế nào để kết nối sử dụng biến RcvWindow để cung cấp dịch vụ điều khiển luồng?

Host B thông báo cho host A biết có bao nhiêu ô dự phòng mà nó có trong bộ đệm

kết nối bằng cách đặt giá trị RcvWindow hiện tại của nó vào trường cửa sổ của mỗi segment

nó gửi đến A Ban đầu host B đặt RcvWindow = RcvBuffer

Host A lần lượt theo dõi hai biến, LastByteSent và LastByteAcked

LastByteSent - LastByteAcked <= RcvWindow

host A tiếp tục gửi các segment với một byte dữ liệu khi cửa sổ nhận của B bằng không Những segment này sẽ được xác nhận bởi người nhận Cuối cùng, bộ đệm sẽ bắt đầu

rỗng và các xác nhận sẽ chứa một RcvWindow khác không

Câu hỏi 3.23 Nêu nguyên lý điều khiển tắc nghẽn và cách thể hiện điều khiển tắc nghẽn trong giao thức TCP.

Nguyên lý điều khiển tắc nghẽn

Ở cấp độ rộng, chúng ta có thể phân biệt giữa các phương pháp kiểm soát tắc nghẽn dựa vào

có hay không lớp mạng cung cấp bất kì hỗ trợ tốt cho lớp truyền tải cho các mục đích kiểm soát tắc nghẽn:

Kiểm soát tắc nghẽn end to end Trong phương pháp tiếp cận end to end đối với kiểm soát tắc nghẽn Lớp mạng cung cấp không hỗ trợ cho lớp truyền tải với mục đích kiểm soát tắc nghẽn.

Ngay cả khi có tắc nghẽn trong mạng phải được kết luận từ cơ sở hệ thống đầu cuối chỉ dựa trên trạng thái của mạng(gói tin mất hay là trễ)

Kiểm soát tắc nghẽn Network-assited Đối với kiểm soát tắc nghẽn Network-assited, các thành phần mạng-lớp (ví dụ router…) sẽ cung cấp phản hồi tốt cho người gửi về vấn đề trạng thái tắc nghẽn trong mạng Thông tin phản hồi có thể đơn giản là một bit cho biết tắc nghẽn trên liên kết đó

Đối với kiểm soát tắc nghẽn Network-assited , thông tin tắc nghẽn là phản hồi điển hình từ mạng đến người gửi bằng một hoặc hai cách Hướng phản hồi có thể được gửi từ router trong

mạng đến người gửi Thường được thông báo dưới dạng gói tin choke Hình thức thông báo

thứ hai xảy ra khi một router đánh giấu/ cập nhập một phần gói tin được chuyển từ người gửi tới người nhận để xác chỉ ra tắc nghẽn Sau khi nhận được gói tin đánh dấu, người nhận sau

đó sẽ thông báo cho người gửi chỉ dẫn tắc nghẽn Lưu ý rằng, cách thứ hai của thông báo sẽ mất một vòng

Cách thể hiện điều khiển tắc nghẽn trong giao thức TCP.

Mỗi phía của một kết nối TCP sẽ bao gồm một bộ đệm nhận (receive buffer), một bộ đệm gửi (sender buffer) và một vài biến (LastByteRead, RcvWin , v.v…) Cơ chế điều khiển tắc nghẽn của TCP đòi hỏi mỗi phía của kết nối phải theo dõi dấu vết của hai biến bổ sung :

congestion window (cửa sổ nghẽn) và threshold(ngưỡng giới hạn) Cửa sổ nghẽn, viết tắt là CongWin, áp đặt thêm một ràng buộc về số lưu lượng mà một host có thể gửi vào một kết

nối Đặc biệt, số lượng các dữ liệu chưa nhận được ACK mà một host có thể có trong một kết

nối TCP không được vượt quá giá trị nhỏ nhất của CongWin và RcvWin,

LastByteSent - LastByteAcked <= min{CongWin, RcvWin}.

Lưu lượng, cái mà chúng ta sẽ thảo luận chi tiết bên dưới, là một biến tác động tới sự tăng lên

của CongWin.

Khi một kết nối TCP được thiết lập giữa hai hệ thống đầu cuối, chương trình ứng dụng tại bên gửi sẽ viết các byte vào bộ đệm gửi TCP của bên gửi TCP sẽ chiếm các đoạn có kích cỡ MSS, đóng gói mỗi đoạn này trong một TCP segment, và chuyển segment này tới tầng mạng

để chuyển qua mạng Cửa sổ tắc nghẽn TCP điều chỉnh thời gian mà các segment được gửi vào trong mạng

Câu hỏi 3.24Trình bày chức năng của lớp mạng.

Chuyển gói tin từ máy tính gửi đến máy tính nhận

Giao thức tầng Mạng có mặt trong tất cả máy tính, router

3 chức năng chính :

Xác định đường dẫn Tầng mạng phải xác định tuyến đường hay đường dẫn lấy từ các

gói dữ liệu khi chúng truyền từ một máy phát tới máy thu Các thuật toán để tính toán các

đường dẫn này được gọi là các thuật toán định tuyến Một thuật toán định tuyến sẽ xác định,

ví dụ, cho dù các gói dữ liệu từ H1 tới H2 chảy dọc theo đường dẫn R2-R1-R3 hoặc R3 (hoặc bất kì đường nào khác giữa H1 và H2)

Chuyển đổi Khi một gói đến đầu vào của một bộ định tuyến, bộ định tuyến phải di

chuyển nó tới liên kết đầu ra thích hợp Ví dụ, một gói tới từ máy chủ H1 đến bộ định tuyến R2, hoặc phải được chuyển hướng về H2, hoặc phải dọc theo liên kết từ R2 tới R1hoặc dọc theo liên kết từ R2 tới R4 Trong phần 4.6 chúng ta sẽ tìm hiểu bên trong một bộ định tuyến

và xem xét bằng cách nào một gói tin được chuyển đổi (di chuyển) thực sự từ một liên kết đầu vào tới một liên kết đầu ra

Thiết lập lời gọi Nhớ lại rằng trong nghiên cứu của chúng ta về giao thức TCP, một bắt

tay ba bước (three-way handshake) được yêu cầu trước khi dữ liệu thực sự chảy từ máy phát tới máy thu Điều này cho phép các máy phát và máy thu thiết lập các thông tin trạng thái cầnthiết ( ví dụ như số thứ tự và khởi tạo kích thước cửa sổ kiểm soát dòng chảy ) Một cách tương tự, một số kiến trúc tầng mạng (ví dụ ATM) yêu cầu các bộ định tuyến dọc theo đườngdẫn đã chọn từ nguồn tới đích bắt tay với nhau để thiết lập trạng thái trước khi dữ liệu thực sự

bắt đầu chảy Trong tầng mạng, tiến trình này được gọi là thiết lập lời gọi Tầng mạng của

kiến trúc Internet không thực hiện bất kì thiết lập lời gọi nào như vậy

Câu 3.25 Trình bày nguyên lý hoạt động của Router.

Tại tầng network của mô hình OSI, chúng ta thường sử dụng các loại địa chỉ mang tính chất quy ước như IP, IPX Các địa chỉ này là các địa chỉ có hướng, nghĩa là chúng đượcphân thành hai phần riêng biệt là phần địa chỉ network và phần địa chỉ host Cách đánh số địachỉ như vậy nhằm giúp cho việc tìm ra các đường kết nối từ hệ thông mạng này sang hệ thốngmạng khác được dễ dàng hơn Các địa chỉ này có thể được thay đổi theo tùy ý người sử dụng.Trên thực tế, các card mạng chỉ có thể kết nối với nhau theo địa chỉ MAC, địa chỉ cố định và duy nhất của phần cứng Do vậy ta phải có một phương pháp để chuyển đổi các dạng địa chỉ này qua lại với nhau Từ đó ta có giao thức phân giải địa chỉ: Address Resolution Protocol (ARP)

ARP là một protocol dựa trên nguyên tắc: khi một thiết bị mạng muốn biết địa chỉ MAC của một thiết bị mạng nào đó mà nó đã biết địa chỉ ở tầng network (IP, IPX ) nó sẽ gửi một ARP request bao gồm địa chỉ MAC address của nó và địa chỉ IP của thiết bị mà nó cần biết MAC address trên toạn bộ một miền broadcast Mỗi một thiết bị nhận được request này sẽ so sánh địa chỉ IP trong request với địa chỉ tầng network của mình Nếu trùng địa chỉ thì thiết bị

đó phải gửi ngược lại cho thiết bị gửi ARP request một packet (trong đó có chữa địa chỉ MAC của mình) Trong một hệ thống mạng đơn giản như hình 1.1, ví dụ như máy A muốn gửi packet đến máy B và nó chỉ biết được địa chỉ IP của máy B Khi đó máy A sẽ phải gửi một ARP broadcast cho toàn mạng để hỏi xem "địa chỉ MAC của máy có địa chỉ IP này

là gì?" Khi máy B nhận được broadcast này, nó sẽ so sánh địa chỉ IP trong packet này với địa chỉ IP của nó Nhận thấy địa chỉ đó là địa chỉ của mình, máy B sẽ gửi lại một packet cho máy

B trong đó có chứa địa chỉ MAC của B Sau đó máy A mới bắt đầu truyền packet cho B.Trong một môi trường phức tạp hơn: hai hệ thống mạng gắn với nhau thông qua một router

C Máy A thuộc mạng A muốn gửi packet đến máy B thuộc mạng B Do các broadcast khôngthể truyền qua router nên khi đó máy A sẽ xem router C như một cầu nối để truyền dữ liệu Trước đó, máy A sẽ biết được địa chỉ IP của router C (port X) và biết được rằng để truyền packet tới B phải đi qua C Tất cả các thông tin như vậ sẽ được chứa trong một bảng gọi là bảng routing (routing table) Bảng routing table theo cơ chế này được lưu giữ trong mỗi máy Routing table chứa thông tin về các gateway để truy cập vào một hệ thông mạng nào đó Ví

dụ trong trường hợp trên trong bảng sẽ chỉ ra rằng để đi tới LAN B phải qua port X của router

C Routing table có chứa địa chỉ IP của port X Quá trình truyền dữ liệu theo từng bước sau- Máy A gửi một ARP request (broadcast) để tìm địa chỉ MAC của port X

- Router C trả lời, cung cấp cho máy A địa chỉ MAC của port X

- Máy A truyền packet đến port X của router

- Router nhận được packet từ máy A, chuyển packet ra port Y của router Trong packet có chứa địa chỉ IP của máy B

- Router sẽ gửi ARP request để tìm địa chỉ MAC của máy B

- Máy B sẽ trả lời cho router biết địa chỉ MAC của mình

- Sau khi nhận được địa chỉ MAC của máy B, router C gửi packet của A đến B

Theo đó các máy trạm không cần giữ bảng routing table nữa router C sẽ có nhiệm vụ thực hiện, trả lời tất cả các ARP request của tất cacr các máy trong các mạng kết nối với nó Router sẽ có một bảng routing table riêng biệt chứa tất cả các thông tin cần thiết để chuyển

dữ liệu

Câu 3.26: Phân loại giao thức định tuyến

Đn: là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu qua đó Việcđịnh tuyến được thực hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điện thoại, liên mạng, Internet, mạng giao thông

Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa những

lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nên vô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả

Thuật toán link-state(sử dụng thuật toán dijkstra)

- Tất cả các nút đều biết về topo toàn mạng

o Biết đc do các thông điệp quảng cáo đc gửi quảng bá

o Tất cả các nút có thông tin giống nhau

- Tính toán đg đi tốt nhất tới tất cả các nút khác

o Tạo ra bảng định tuyến

- Sau k bc tính toán xác định đc đg ngắn nhất tới đích

Thuật toán distace vector

So sánh 2 thuật toán định tuyến

Các giao thức định tuyến với thuật toán distance vector tỏ ra đơn giản và hiệu quả trong các mạng nhỏ, và đòi hỏi ít (nếu có) sự giám sát Tuy nhiên, chúng không làm việc tốt, và có tài nguyên tập hợp ít ỏi, dẫn đến sự phát triển của các thuật toán trạng thái kết nối tuy phức tạp hơn nhưng tốt hơn để dùng trong các mạng lớn Giao thức vector kém hơn với rắc rối về đếm đến vô tận

Ưu điểm chính của định tuyến bằng link-state là phản ứng nhanh nhạy hơn, và trong một khoảng thời gian có hạn, đối với sự thay đổi kết nối Ngoài ra, những gói được gửi qua mạng trong định tuyến bằng trạng thái kết nối thì nhỏ hơn những gói dùng trong định tuyến bằng distance vector Định tuyến bằng distance vector đòi hỏi bảng định tuyến đầy đủ phải được

truyền đi, trong khi định tuyến bằng link-state thì chỉ có thông tin về “hàng xóm” của node được truyền đi Vì vậy, các gói này dùng tài nguyên mạng ở mức không đáng kể Khuyết điểm chính của định tuyến bằng link-state là nó đòi hỏi nhiều sự lưu trữ và tính toán đểchạy hơn định tuyến bằng distance vector.

Các giao thức định tuyến

Giao thức định tuyến trong

􀂃 Router Information Protocol (RIP)

􀂃 Open Shortest Path First (OSPF)

􀂃 Intermediate System to Intermediate System (IS-IS)

􀂃 Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

􀂃 Enhanced IGRP (EIGRP)

Giao thức định tuyến ngoài

􀂃 Exterior Gateway Protocol (EGP)

􀂃 Border Gateway Protocol (BGP)

􀂃 Constrained Shortest Path First (CSPF)

Câu 3.27: Trình bày nguyên lý hoạt động của giao thức RIP ?

- Giao thức thông tin định tuyến (RIP) là một trong những giao thức định tuyến sớm nhất của Intra-AS và hiện nay vẫn được sử dụng một cách rộng rãi.Nó định ra nguồn gốc của và tên cho kiến trúc hệ thống mạng Xeox(XNS).Việc triển khai rộng rãi của RIP phụ thuộc vào phần lớn phiên bản Berkeley Software Distribute (BSD) của UNIX hỗ trợ TCP/IP vào năm

1982 RIP Phiên bản 1 được định rõ trong [RFC 1058],và với một phiên bản 2 có khả năng tương thích ngược được xác lập trong [RFC 1723]

RIP sử dụng metric là số hop gói tin đi qua trước khi đến đích Giá trị của metric = 0 nếu mạng đó kết nối trực tiếp với router và bằng 16 nếu mạng đó không thể kết nối

( unreachable )

+ Ngay sau khi cấu hình , RIP gửi một packet có chứa gói tin yêu cầu qua các interface đã được thiết lập RIP của router Quá trình RIP cứ thế lặp đi lặp lại, đợi các gói tin yêu cầu hoặc các gói tin trả lời từ các router khác Những router hàng xóm nhận yêu cầu sẽ trả lời một packet có chứa routing updates

+ Khi những router gửi yêu cầu nhận được một response message, nó xử lý các thông tin chứa trong đó Nếu một entry route cụ thể được đi kèm trong gói tin trả lời là mới, nó sẽ đượcthêm vào bảng định tuyến cùng với địa chỉ IP của router vừa gửi trả lời Địa chỉ IP này được đọc từ trường địa chỉ của routing updates

+ Nếu đã có một entry định tuyến được thêm vào từ trước, thì entry này sẽ chỉ thay thế entry

cũ khi và chỉ khi hop count của nó nhỏ hơn hop count trong entry cũ + Nếu hop count này lớn hơn và next hop router được giữ nguyên, entry định tuyến này sẽ trở thành “unreachable” trong một khoảng thời gian hold down nhất định Hết khoảng thời gian đó, nếu như hop counttrong entry mới nhận được vẫn cao hơn hop count cũ, metric này sẽ được chấp nhận

Câu 3.28: Trình bày nguyên lý hoạt động của giao thức OSPF ?

OSPF là một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết được triển khai dựa trên các chuẩn mở OSPF được mô tả trong nhiều chuẩn của IETF (Internet Engineering Task Force) Chuẩn mở ở đây có nghĩa là OSPF hoàn toàn mở với công cộng, không có tính độc quyền

Là giao thức định tuyến nhóm link-state, thường được triển khai trong các hệ thống mạng phức tạp Giao thức OSPF tự xây dựng những cơ chế riêng cho mình ,tự bảo đảm những quan

hệ của chính mình với các router khác Nó có thể dò tìm nhanh chóng sự thay đổ của

topology (cũng như lỗi của các interface ) và tính toán lại những route mới sau chu kỳ hội tụ.Chu kỳ hội tụ của OSPF rất ngắn và cũng tốn rất ít lưu lượng đường truyền

Trong các giao thức link-state ,mỗi router duy trì dữ liệu mô tả trong AS của mình (Vùng tự trị Autonomous System).Những dữ liệu này được coi như là dữ liệu của link-state.Những router tham gia có 1 dữ liệu đồng nhất.Mỗi phần nhỏ của dữ liệu này là 1 đặc điểm riêng biệt của 1 router nội bộ( interface của router,v.v)Router phân phối các route trong vùng AS bằng flood(gởi tràn ngập trên vùng AS)

Mỗi router chạy 1 thuật toán giống nhau thật sự,và chạy song song Từ những dữ liệu của link-state ,mỗi router tự xây dựng 1 con đường ngắn nhất tới các điểm còn lại và xem nó như

là 1 nút gốc(root).Thuật toán này cho nó biết được điểm đến ngắn nhất trong vùng AS Trongmột và trường hợp bằng về chi phí đường đi đến 1 điểm ,lưu lượng sẽ phân phối đều giữa chung OSPF chấp nhận nhóm những thành phần mạng lại thành những nhóm và được gọi là area Topology của các area này đựoc nằm ẩn trong các thành phần khác nhau của 1 AS.Vấn

đề này giảm thiểu lưu lượng định tuyến

OSPF cho phép cấu hình 1 cách mềm dẻo với những mạng con Nó là giao thức clasless,nên

hổ trợ VLSM,và discontigous network(vùng biệt lập )

OSPF giải quyết được các vấn đề sau:

OSPF có hỗ trợ VLSM nên nó được xem là một giao thức định tuyến không theo lớp địa chỉ RIPv1 không hỗ trợ VLSM, nhưng RIPv2 thì có

Đối với RIP, một mạng đích cách xa hơn 15 router xem như không thể đến được vì RIP có sốlượng hop giới hạn là 15 Điều này làm kích thước mạng của RIP bị giới hạn trong phạm vi nhỏ OSPF thì không giới hạn về kích thước mạng, nó hoàn toàn có thể phù hợp với mạng vừa và lớn

Khi nhận được từ router láng giềng các báo cáo về số lượng hop đến mạng đích, RIP sẽ cộng thêm 1 vào thông số hop này và dựa vào số lượng hop đó để chọn đường đến mạng đích Đường nào có khoảng cách ngắn nhất hay nói cách khác là có số lương hop ít nhất sẽ là đường tốt nhất đối với RIP Nhận xét thấy thuật toán chọn đường như vậy là rất đơn giản và không đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lực xử lý của router RIP không hề quan tâm đến băng thông đường truyền khi quyết định chọn đường

OSPF thì chọn đường dựa vào chi phí được tính từ băng thông của đường truyền Mọi OSPF đều có thông tin đầy đủ về cấu trúc của hệ thống mạng và dựa vào đó để chọn đường đi tốt nhất Do đó, thuật toán chọn đường này rất phức tạp, đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lực xử lý

của router cao hơn so với RIP.

RIP sử dụng cấu trúc mạng dạng ngang hàng OSPF sử dụng khái niệm về phân vùng Một mạng OSPF có thể chia các router thành nhiều nhóm Bằng cách này, OSPF có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng Thay đổi trong vùng này không ảnh hưởng đến hoạt động của các vùng khác Cấu trúc phân lớp như vậy cho phép hệ thống mạng có khả năng mở rộng một cách hiệu quả

Câu 3.29: Trình bày giao thức IPv4 ?

Cấu trúc của header IPv4 như sau:

Ý nghĩa các trường như sau:

• Version: độ rộng 4 bit mô tả phiên bản IP

• IP Header Length(IHL): có độ rộng 4 bit, xác định độ rộng của phần tiêu đề

của gói tin IP

• Type of Service: có độ rộng 8 bit, xác định các tham số chỉ dịch vụ sử dụng

khi truyền gói tin qua mạng Rất nhiều mạng cung cấp các dịch vụ về độ ưu tiên lưu thông, đặc biệt khi mạng bị quá tải Việc lựa chọn này đảm bảo đường truyền đạt ba tiêu chuẩn là thời gian trễ, độ tin cậy, bộ thông suốt của gói tin Được mô tả cụ thể như sau:

Total Length (16bit): xác định độ dài của gói tin kể cả phần tiêu đề Có giá

trị tối đa là 65535 byte Thông thường các host chỉ có thể xử lý gói tin có độ dài là 576 byte gồm 512 byte dữ liệu và 64 byte tiêu đề Các host chỉ có thể gửi các gói tin cố độ dài lớn hơn

576 byte khi biết trước là host đích có khả năng xử lý gói này

• Indentification: cùng với trường địa chỉ nguồn, đích dùng để định danh duy

nhất cho một gói tin trong khoảng thời gian nó tồn tại

• Flag : có độ rộng 3 bit, chỉ độ phân đoạn của gói tin

• Fragment Offset: độ rộng 13 bit, chỉ rõ vị trí của phân mảnh trong gói tin

tính theo đơn vị 64bit

• Time to Live: độ rộng 8 bit, quy định thời gian tồn tại của gói tin

• Protocol: độ rộng 8 bit, xác định giao thức tầng giao vận Ví dụ

o Protocol = 6: giao thức TCP

o Protocol=17: giao thức UDP

• Header Checksum: độ rộng 16 bit, mã kiểm tra CRC-16 của phần tiêu đề

cho phát hiệnlỗi

• Source Address: độ rộng 32 bit, xác định địa chỉ nguồn

• Destination Address: độ rộng 32 bit, xác định địa chỉ đích

• Option: có độ dài thay đổi để lưu thông tin tùy biến của người dùng

• Padding: có độ dài thay đổi, đảm bảo độ dài của header luôn là bội 32 bit

• Data: có độ dài tối đa là 65535 byte chứa dữ liệu lớp cao hơn

Câu 3.30 Trình bày giao thức Ipv6.

Định dạng của gói IPv6 thay đổi quan trọng nhất, rõ rang nhất là ở định dạng gói :

Khả năng mở rộng địa chỉ IPv6 tăng kích thước của địa chỉ IP từ 32 lên 128 bit Điều nàyđảm bảo rằng thế giới sẽ không hết địa chỉ IP

40 byte header được tổ chức hợp lý hơn Hệ quả của header dài cố định 40 byte cho phép

xử lí gói tin IP nhanh hơn Một mã hóa mới của trường tùy chọn cho phép xử lí tùy chọn mềm dẻo hơn

Nhãn luồng và quyền ưu tiên.Đặc tả [RFC 1752] và [RFC 2460] cho phép “ dán nhãn cácgói tin thuộc các luồng cụ thể mà người gửi yêu cầu xử lý đặc biệt, chẳng hạn như một chất lượng không mặc định của dịch vụ hoặc dịch vụ thời gian thực”

Định nghĩa các trường trong IPv6

version Là trường 4 bit xác định số phiên bản IP

priority Trường 4 bit này tương tự như trường ToS chúng ta đã thấy trong IPv4flow label trường này được sử dụng để xác định một “luồng” của các gói tin.

 payload length Giá trị 16 bit trong trường này là một số nguyên dương cho biết số

byte trong gói tin IPv6 theo sau 40 byte tiêu đề gói dài cố định

 next header Trường này xác định giao thức mà nội dung của gói (trường dữ liệu) này

sẽ được cung cấp(ví dụ, TCP hoặc UDP) Trường này sử dụng các giá trị tương tự như trườngProtocol trong IPv4)

 hop limit Nội dung của trường này được giảm bớt đi mỗi khi qua một router chuyển

tiếp gói Nếu tổng hop limit là 0, gói tin này bị bỏ đi

source and destination address Địa chỉ đích và địa chỉ nguồn

 data Đây là phần trọng tải của gói tin IPv6 khi gói tin này đến đích của nó, tải trọng

sẽ được gỡ khỏi gói tin IP và đi tiếp trên các giao thức được chỉ rõ trong trường tiêu đề tiếp theo

Câu 3.31 Trình bày các lớp địa chỉ IPv4.

Các lớp địa chỉ IP:

Địa chỉ IP chia ra 5 lớp A,B,C, D, E Trong lớp A,B,C chứa địa chỉ IP được dùng để cấu hình cho các host trên mạng Internet Địa chỉ IP lớp D dành cho kĩ thuật multicasting Bit nhận dạng là những bit đầu tiên - của lớp A là 0, của lớp B là 10, của lớp C là 110 Lớp D có

4 bit đầu tiên để nhận dạng là 1110, còn lớp E có 4 bít đầu tiên để nhận dạng là 1111 Bit nhận dạng để xác định địa chỉ IP thuộc lớp nào

Một địa chỉ IP được phân biệt bởi hai phần, phần đầu gọi là Network ID (địa chỉ mạng) và phần sau là Host ID

Lớp A: Bit đầu tiên của byte đầu tiên là bit 0 Những đ/c IP có byte đầu tiên nằm trong khoảng 0(00000000)-127(01111111) sẽ thuộc lớp A 7 bit còn lại trong Octet thứ nhất dành cho địa chỉ mạng, 3 Octet còn lại có 24 bit dành cho địa chỉ của máy chủ Do vậy, trên lớp A,

có thể phân cho 126 mạng khác nhau, và mỗi mạng có thể có tối đa 16777214 máy host.Lớp B, 2 byte đầu tiên cho Net ID, 2 byte sau cho Host ID, 2bit đầu của byte đầu là 10 Địa chỉ nằm trong khoảng 128-191 thuộc lớp B VD: 172.29.20.1 Phần NetID chiếm 16 bit, bỏ 2 bit đầu tiên làm nhận dạng lớp B, còn lại 14 bit cho phép đánh thứ tự 16384 mạng khác nhau.Phần Host ID dài 16 bit

Lớp C dành 3 byte đầu cho NetID và 1 byte sau cho HostID Byte đầu bắt đầu= 3bit 110 n~ địa chỉ nằm trong khoảng 192(11000000)-223(11011111) sẽ thuộc lớp C

Ban đầu, địa chỉ IP gồm 2 thành phần: Network và Host=> quá ít so với nhu cầu thực tế(256)

*5 lớp mạng được định nghĩa:

Lớp A: 8 bits Network, 24 bits Host (0~127 XXX.YYY.ZZZ)

Lớp B: 16 bits Network, 16 bits Host (128~191.XXX.YYY.ZZZ)

Lớp C: 24 bits Network, 8 bits Host (192~223 XXX.YYY.ZZZ)

- SD,ED : Đánh dấu Khởi đầu và kết thúc của packet

- AC : Byte điều khiển (Acess control):

+ token bit: giá trị 0 có nghĩa là có thể lấy token, giá trị 1 nghãi là dữ liệu đi sau FC

+ priority bits : độ ưu tiên của packet

+ resavation bits: trạm có thể thiết lập những bít này để ngăn ngừa những chạm có độ ưu tiênthấp hơn chiếm token khi token rỗi

- FC :Frame control được sử dụng để kiểm soát và bảo trì

- Source, destination addr : 48 bit địa chỉ vật lý giống trong Ethernet

- Data :packet từ tầng mạng

- Checksum: CRC

- FS: frame status: được phía nhận đặt, phía gửi sẽ đọc

+ được thiết lập để xác nhận nút đích đã nhậ frame từ vòng