BÁO CÁO THỰC TẬP-Đề tài Mạng riêng ảo VPN trên nền công nghệ MPLS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN – MẠNG THẾ HỆ SAU Đề tài: Mạng riêng ảo VPN trên nền công nghệ MPLS NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS LÊ NGỌC GIAO HỌC VIÊN: NGUYỄN HOÀNG ANH – CH09CNT4 NGUYỄN THỊ TUYẾT MAI – CH09CNT4 LƯU THỊ THU HÀ – CH09CNT4 GIANG NGUYÊN VIỆT – CH09CNT4 ĐÀO NGỌC THÀNH – CH09CNT4 HÀ NỘI 6/2010 Mục lục 1 Tổng quan về FAT 12 5 1.1 Tổ chức đĩa 5 1.2 Boot Sector 6 1.3 FAT (File Allocation Table) 8 1.4 Thư mục (Directories) 9 1.5 Tại sao cần bảng FAT 11 1.6 Đóng gói FAT 12 2 Giới thiệu về FAT 16 13 2.1 Định nghĩa FAT16: 13 2.2 Master Boot Record (MBR) 13 2.3 Sự phân vùng ổ cứng 15 3 Tổng quan về FAT32 17 3.1 Giới thiệu FAT32 17 3.2 Cấu trúc hệ thống file FAT32 18 3.2.1 Boot Sector và BPB 18 3.2.2 Cấu trúc vùng dữ liệu của FAT32 20 3.2.3 Cấu trúc thư mục FAT32 21 Danh sách các hình vẽ Hình 1Tổ chức đĩa của hệ thống file FAT 12 5 Hình 2Ví dụ về việc sử dụng bảng FAT 12 Danh các các bảng biểu Bảng 1Tổng kết tổ chức của đĩa 6 Bảng 2 Boot sector cho đĩa mềm định dạng DOS 7 Bảng 3 Các giá trị danh mục FAT 8 Bảng 4 Danh mục thư mục (Directory entry) 9 Bảng 5 Bảng thuộc tính chi tiết 10 Bảng 6 Bảng thông tin chi tiết về MBR 14 Bảng 7 Partition Entry 14 Bảng 8 Danh sách các kiểu bảng FAT thông dụng trên Hệ điều hành của MS 15 Bảng 9 Bản ghi khởi động của FAT16 16 Bảng 10 Thông tin đĩa trên FAT16 16 Bảng 11 Kích thước của cluster so với ổ cứng 17 Bảng 12 Kích thước cluster mặc định cho FAT32 18 Bảng 13 Bảng cấu trúc của Boot Sector và BPB 19 Bảng 14 Cấu trúc FAT32 Root Directory 22 1 Tổng quan về FAT 12 File Allocation Table (FAT) – bảng định vị tệp là một bảng chứa trong đĩa cứng hoặc đĩa mềm mà chỉ định trạng thái và vị trí của các cluster dữ liệu trong đĩa. FAT có thể được coi là “mục lục” của một đĩa. Nếu FAT bị phá hủy hoặc mất, đĩa sẽ không thể đọc được. Fat 12 là hệ thống file trong một đĩa mềm. Số 12 được suy từ thực tế là bảng FAT gồm các danh mục 12 bit (12 bit entries). Không gian chứa trong một đĩa mềm được phần chia thành các đơn vị được gọi là sector. Trong những thiết bị chứa lớn hơn, một bó các sectors tạo thành một cluster. Tuy nhiên, đối với một đĩa mềm, số lượng các sector trong một cluster là một. Cũng như thế, kích cỡ của một sector ( và cũng là một cluster) là 512 bytes cho một đĩa mềm. 1.1 Tổ chức đĩa Một đĩa mềm FAT 12 gồm 4 phần chính như sau: boot sector, các bảng FAT, root directory (thư mục gốc), và vùng dữ liệu Hình 1Tổ chức đĩa của hệ thống file FAT 12 • Boot sector bao gồm sector đầu tiên (sector 0) trong dung lượng đĩa. Boot sector chứa thông tin đặc tả về phần của tổ chức của file hệ thống, kể cả cách các bản sao của bản FAT được thể hiện, độ lớn của một sector, số lượng sector có trong một cluster… • FAT tables -Các bảng FAT chứa con trỏ tới tất cả các cluster trong đĩa, và chỉ định số của cluster tiếp theo trong chuỗi cluster hiện tại, chỉ ra một cluster trống hoặc có lỗi. Các bảng FAT là cách duy nhất để tìm vị trí của các file và thư mục trong phần còn lại của đĩa. Có hai bản sao thừa đặc trưng của bảng FAT trong đĩa cho an toàn dkữ liệu và mục đích khôi phục. Trong một đĩa mềm, do một cluster chỉ gồm một sector, có một danh mục FAT trỏ đến tất cả các sector trong đĩa. • Root directory-thư mục gốc: là thư mục chính trong đĩa. Không giống các thư mục khác định vị trong vùng dữ liệu của đĩa, root directory có một kích cỡ giới hạn ( với FAT 12, 14 sector * 16 danh mục thư mục cho mỗi sector =224 mục có thể), giới hạn tổng số lượng file hoặc thư mục có thể tạo ra trong đó. • Data Area- Vùng dữ liệu: sector hay cluster đầu tiên của vùng dữ liệu tương ứng với cluster 2 của file hệ thống(cluster đầu tiên luôn luôn là cluster 2). Vùng dữ liệu bao gồm file và thư mục dữ liệu và mở rộng trên các sector còn lại của đĩa. Tổ chức đĩa được tổng kết ở bảng dưới Logical Sector Nội dung 0 Boot Sector 1 Sector đầu tiên trong FAT đầu tiên 10 Sector đầu tiên trong FAT thứ hai 19 Sector đầu tiên trong root directory của đĩa mềm XX Sector cuối cùng trong root directory (xem bytes 17 và 18 trong boot sector) XX + 1 Khởi đầu của vùng dữ liệu cho đĩa mềm Bảng 1Tổng kết tổ chức của đĩa Với FAT 12, XX =32 và 14 (32-19+1) sectors được dành cho thư mục gốc (root directory) 1.2 Boot Sector Boot sector tồn tại ở sector 0 trong đĩa và chứa hình học cơ bản của đĩa: là một tập thông tin cần có cho hệ điều hành sử dụng đĩa một cách đúng đắn. Bất cứ khi nào đĩa được sử dụng, thông tin từ boot sector được đọc và bất kỳ thông tin cần thiết đều lấy ra từ đó. Boot sector trong đĩa định dạng DOS là một chuỗi bytes dạng như sau: Byte bắt đầu Độ dài (đơn vị bytes) Dữ liệu chứa 0 11 Bỏ qua 11 2 Số bytes cho mỗi sector 13 1 Số sectors trên một cluster 14 2 Số sector dành riêng 16 1 Số lượng FATs 17 2 Số lượng tối đa của mục root directory 19 2 Tổng số lượng sector a 21 1 Bỏ qua 22 2 Sectors trên mỗi FAT 24 2 Sectors trên mỗi track 26 2 Số lượng heads 28 4 Bỏ qua 32 4 Tổng số Sector cho FAT32 (0 for FAT12 and FAT16) 36 2 Bỏ qua 38 1 Boot signature b 39 4 Volume id c 43 11 Volume label d 54 8 Loại file hệ thống (ví dụ. FAT12, FAT16) e 62 - Phần còn lại của boot sector (bỏ qua) Bảng 2 Boot sector cho đĩa mềm định dạng DOS a. Tổng số đếm sector- đây là trường 16 bit là số lượng sector trong volume. Số đếm này gồm cả số của tất cả các sector trong 4 vùng của đĩa. Với FAT 12 và FAT 16, trường này thể hiện số sector. Với FAT 32, tổng số sector được thể hiện trong trường từ byte 32 đến 35. b. Boot signature: boot signature mở rộng. Đây là chữ ký byte chỉ rõ 3 trường sau trong boot sector sẽ hiện diện. Giá trị nên là 0x29 để chỉ rõ điều đó. c. Volume id- Cũng là Volume Serial number. Trường này, cùng với Volume label, hỗ trợ theo dõi đĩa. Những giá trị đó cho phép hệ thống file FAT phát hiện ra việc đưa đĩa sai vào ổ mềm. ID này luôn được sinh bởi kết hợp của ngày và thời gian trong một giá trị 32 bit. d. Volume lable- Trường này hợp với trường 11 byte ghi volume label trong root directory. Ghi chú: hệ thống file FAT phải chắc rằng việc cập nhật trường này khi trường volume label trong root directory đổi tên hay được tạo ra. Việc thiết lập cho trường này khi không có volume label là chuỗi “NO NAME ”. e. File system type. Một trong những chuỗi “FAT12 ”, “FAT16 ”, “FAT ”. Ghi chú: nhiều người nghĩ rằng chuỗi trong trường này để xác định loại FAT nào nhưng điều đó không đúng. Chuỗi này chỉ là thông tin và không được hệ Microsoft xác định loại FAT bởi nó thường không được thiết lập hoặc không thể hiện. Chuỗi này nên được thiết lập dựa trên loại FAT do một số hệ thống đọc file không phải của Microsoft đọc nó. 1.3 FAT (File Allocation Table) Như đã đề cập, FAT là cấu trúc dữ liệu ánh xạ các sectors dữ liệu trong thiết bị lưu trữ. Nó tương tự như một mảng và mỗi mục trong FAT tương ứng với một cluster dữ liệu trong đĩa. Giá trị của mỗi mục trong FAT được quan tâm là những giá trị. • Một giá trị chỉ rằng cluster dữ liệu này có là cluster cuối cùng của file • Một giá trị chỉ rằng cluster dữ liệu này đang chưa sử dụng • Một giá trị chỉ lúc cluster dữ liệu tiếp theo của file hiện tại được sắp xếp vị trí. Giá trị của mục FAT được mô tả rõ dưới đây: Giá trị Ý nghĩa 0x00 Không sử dụng 0xFF0- 0xFF6 Cluster đã dùng 0xFF7 Cluster xấu 0xFF8- 0xFFF Cluster cuối cùng trong một file (giá trị khác) Số của cluster tiếp theo trong file Bảng 3 Các giá trị danh mục FAT Chuyển từ số sector vật lý sang số sector logic. FAT không làm việc với các giá trị sector dữ liệu logic. Với hệ thống FAT 12, trong khi xác định số sector logic từ số sector vật lý, 2 yêu tố sau cần phải xem xét: • Từ việc tổ chức đĩa: coi như 33 sectors đầu tiên được định nghĩa trước. Sector dữ liệu hiện thời mà giữ dữ liệu người dùng không tồn tại trong 33 sectors đầu tiên và được bắt đầu bởi sector 33 ( bắt đầu từ 0). • Các mục (entries) tại vị trí 0 hoặc 1 của bảng FAT được chiếm. Do đó chính entry 2 của bảng FAT chứa phần mô tả cho sector vật lý số 33. Do đó, số sector vật lý = 33 + số mục FAT (FAT entry number) – 2. Ví dụ, entry 5 của FAT tham chiếu tới sector dữ liệu vật lý số 36. 1.4 Thư mục (Directories) Các thư mục ( như thư mục gốc) tồn tại như các tệp trong đĩa mà trong đó, nó chiếm giữ một hoặc nhiều sectors. Mỗi sector (512 bytes) của một thư mục chứa 16 entries thư mục ( mỗi cái dài 32 bit). Mỗi entry thư mục mô tả và trỏ tới vài file hoặc thư mục con trong đĩa. Do đó, tập hợp các danh mục thư mục cho một thư mục chỉ định các file và các thư mục con của thư mục đó. Mỗi danh mục thư mục chứa thông tin sau đây về file và thư mục con mà nó trỏ tới. Vị trí (đơn vị byte bytes) Độ dài (in bytes) Mô tả 0 8 Tên tệp (xem các ghi chú dưới đây về byte đầu tiên trong trường này) 8 3 Mở rộng 11 1 Thuộc tính (chi tiết bên dưới) 12 2 Chiếm 14 2 Giờ tạo 16 2 Ngày tạo 18 2 Ngày truy cập gần nhất 20 2 FAT12 không dùng 22 2 Giờ ghi file gần nhất 24 2 Ngày ghi file gần nhất 26 2 Cluster logic đầu tiên 28 4 Cỡ của file (tính bằng bytes) Bảng 4 Danh mục thư mục (Directory entry) Ghi chú: Chúng ta đã biết rằng trong hệ thống FAT 12, một cluster chỉ có một sector. Do đó, ta có thể dùng sector thay cluster trong tài liệu này. Ghi chú về các mục của thư mục: 1. Trường cluster logic đàu tiên chỉ rõ điểm bắt đầu của file hoặc thư mục con. Do đó, mục vào thư mục trỏ tới một file hoặc một thư mục con. Ghi nhớ rằng nó cho giá trị của danh mục FAT. Ví dụ, nếu Cluster logic đầu tiên có giá trị là 2 thì nó chỉ định rằng danh mục tới mảng FAT sẽ là 2, mà cluster vật lý sẽ là 33 trong hệ thống FAT 12. Nếu giá trị của Cluster logic đầu tiên là 0, nó tham chiếu tới cluster đầu tiên của thư mục gốc và danh mục thư mục do đó mô tả thư mục gốc. ( Nhớ rằng thư mục gốc được liệt kê dưới dạng danh mục “ ”, nó là thư mục cha của tất cả các thư mục trong nó. 2. Nếu byte đầu tiên của trường Filenam là 0xE5, danh mục thư mục là free (là đang không sử dụng) và do đó không có file nào hoặc thư mục con nằm trong danh mục thư mục này. 3. Nếu byte đầu tiên của trường filenam là 0x00 thì danh mục thư mục là rỗi và tất cả các danh mục thư mục còn lại trong thư mục này đều là rỗi. 4. Trường thuộc tính của một danh mục thư mục có 8 bit mà mỗi bit cho một thuộc tính của file hoặc thư mục được trỏ bởi danh mục thư mục này, như sau: Bit Mask Thuộc tính 0 0x01 Read-only 1 0x02 Hidden 2 0x04 System 3 0x08 Volume label 4 0x10 Subdirectory 5 0x20 Archive 6 0x40 Unused 7 0x80 Unused Bảng 5 Bảng thuộc tính chi tiết a. Nếu một bit trong trường thuộc tính được thiết lập (ví dụ 1), có nghĩa là file hoặc thư mục con mà danh mục thư mục trỏ tới có thuộc tính tương ứng với bit đó. Ví dụ, nếu trường thuộc tính là 0001 0010, có nghĩa là file/thư mục con được trỏ là một thư mục được giấu. ( Bit 1 được bật, chỉ định rằng nó được giấu, bit 4 được bận, chỉ định nó là một thư mục con, không phải là một file. Nhớ rằng bit được đánh số từ phải sang trái. b. Nếu byte thuộc tính có giá trị là 0x0F, có nghĩa là danh mục thư mục là một phần của tên file dài và có thể được bỏ qua do mục đính của việc gán này. ( 5. Các định dạng cho trường thời gian và dữ liệu được đặc tả trong white paper của Microsoft cho hệ thống FAT. 6. Danh mục thư mục chỉ định nơi mà file hoặc thư mục con bắt đầu (trường Cluster logic đầu tiên) và độ dài của file hoặc thư mục con (trường File size). Tuy nhiên, file hoặc thư mục con nói chung không được lưu một cách liên tục. Đối với một file dài hơn một cluster, ta phải sử dụng FAT để tìm các cluster còn lại mà file được lưu trong đó FAT 12 – biểu diễn tên file và phần mở rộng. Các tên file trong DOS truyền thống giới hạn 8 ký tự cho tên và 3 ký tự cho phần mở rộng. Có một vài điều để nhận biết: [...]... FAT16 chỉ hỗ trợ đến 65.536 liên cung (clusters) trên một partition, gây ra sự lãng phí dung lượng đáng kể (đến 50% dung lượng đối với những ổ đĩa cứng trên 2 GB) 2.2 Master Boot Record (MBR) MBR là giống nhau trên mọi Hệ điều hành, nó được lưu trữ tại Sector đầu tiên trên đĩa cứng, đó là Cylinder 0, Head 0, Sector 1 Đây là những lệnh đầu tiên được chạy trên máy tính sau quá trình kiểm tra toàn bộ phần... trên ổ cứng chứa đựng thông tin Một Cluster dung lượng 16K bao gồm 32 Sector (512*32=16384) Mỗi Cluster được đại diện bởi một điểm trên bảng FAT Khi duyệt qua các Entry trên bảng FAT, nếu Entry này trống thì cluster tương ứng không chứa thông tin, trong trường hợp ngược lại nó chứa ký hiệu kết thúc dữ liệu FFFFh hoặc thông tin về cluster kế tiếp nếu dữ liệu được ghi trên nhiều cluster Mọi dữ liệu trên. .. bit bởi vì đó chính là cách biểu diễn duy nhất trên C Bây giờ, chúng ta muốn truy cập danh mục FAT thứ n thì chúng ta phải chuyển giữa giá trị 8 bit và 12 bit 2 Giới thiệu về FAT 16 2.1 Định nghĩa FAT16: Với HĐH MS-DOS, hệ thống tập tin FAT (FAT16-để phân biệt với FAT32) được công bố vào năm 1981 đưa ra một cách thức mới về việc tổ chức và quản lý tập tin trên đĩa cứng, đĩa mềm Tuy nhiên, khi dung lượng... mở rộng (Extended Partition), điều này giúp cho chúng ta tránh được những rắc rối khi đọc các thông tin từ các phân vùng khác nhau Bản ghi đầu tiên trên bảng FAT chứa các thông tin về phân vùng chính như độ lớn, điểm bắt đầu, điểm kết thúc Bản ghi thứ hai trên bảng FAT chứa thông tin về các phân vùng mở rộng, muốn đọc thông tin này, đầu đọc phải di chuyển đến sector đầu tiên của phân vùng mở rộng, sector... động của FAT16 Thông tin đĩa trên FAT16 Offset Start of Partition Start + # of Reserved Sectors Start + # of Reserved + (# of Sectors Per FAT * 2) Start + # of Reserved + (# of Sectors Per FAT * 2) + ((Maximum Root Directory Entries * 32) / Bytes per Sector) Description Boot Sector Fat Tables Root Directory Entry Data Area (Starts with Cluster #2) Bảng 10 Thông tin đĩa trên FAT16 Ý nghĩa của Cluster... là những lệnh đầu tiên được chạy trên máy tính sau quá trình kiểm tra toàn bộ phần cứng của máy (POST) và điều khiển quá trình chạy các phần mềm tiếp theo trên đĩa cứng MBR cũng bao gồm hệ thống tập tin chứa đựng các thông tin về các section khác trên đĩa cứng Đương nhiên nếu có bất kỳ điều gì xảy ra đối với section chỉ có 512 byte này, ổ cứng của bạn sẽ không hoạt động được Offset 000h Mô tả Executable... sector trên đĩa Vì vậy nếu đĩa cứng lớn hơn 32MB hay nói cách khác là có nhiều hơn 65536 sector thì FAT16 không thể quản lí hết từng sector một Do đó từ phiên bản DOS 4.0 Microsoft đã sử dụng giải pháp cluster Cluster là một nhóm sector được FAT16 dùng chung một thẻ dữ liệu để quản lí như một sector duy nhất Khi cấp phát đĩa cho một file mới sẽ phải cấp toàn bộ một cluster chứ không thể cấp riêng một... thứ tự của sector chứa thông tin hệ thống file Số thứ tự của bản sao boot sector Dành riêng Số thứ tự đĩa vật lý (80h chỉ đĩa 1) Không dùng = 28h hay 29h để WinNT nhận dạng Số serial Nhãn đĩa Hệ thống file 3.2.2 Cấu trúc vùng dữ liệu của FAT32 Sector đầu tiên của Cluster 2 (Vùng dữ liệu của ổ đĩa) được tính toán dựa trên các trường của BPB như sau: Đầu tiên, tính số Sector bị chiếm bởi Root Directory:... giây) Thời gian tạo Ngày tạo Ngày truy xuất Cluster bắt đầu (2 byte cao) Thời gian thay đổi thông tin Ngày thay đổi Cluster bắt đầu (2 byte thấp) Kích thước Bảng 14 Cấu trúc FAT32 Root Directory Tài liệu tham khảo [1] An overview of FAT12 - Rose-Hulman Institute of Technology Computer Science and Software Engineering Prof Archana Chidanandan [2] http://vi.wikipedia.org/wiki/FAT [3] An overview of FAT16... FAT16 không hỗ trợ các paritition lớn hơn 2GB Sự xuất hiện của các đĩa cứng ngày càng lớn hơn sẽ dẫn tới kích thước cluster lớn hơn và điều này tương đương với lãng phí đĩa Bởi vì nếu kích thước cluster trên đĩa cứng 1.2GB của là 32KB, khi cấp phát đĩa cho 1 file chỉ gồm 1 byte vẫn phải cấp cho nó toàn bộ 1 cluster Do đó sẽ lãng phí 32KB-1byte còn lại Sự ra đời của FAT32 hỗ trợ các paritition lớn tới . ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN – MẠNG THẾ HỆ SAU Đề tài: Mạng riêng ảo VPN trên nền công nghệ MPLS NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS LÊ NGỌC GIAO HỌC. sectors trên một cluster 14 2 Số sector dành riêng 16 1 Số lượng FATs 17 2 Số lượng tối đa của mục root directory 19 2 Tổng số lượng sector a 21 1 Bỏ qua 22 2 Sectors trên mỗi FAT 24 2 Sectors trên. cung (clusters) trên một partition, gây ra sự lãng phí dung lượng đáng kể (đến 50% dung lượng đối với những ổ đĩa cứng trên 2 GB). 2.2 Master Boot Record (MBR) MBR là giống nhau trên mọi Hệ điều