ICMP: Giao thức thông điệp kiểm soát Internet sử dụng bởi máy tính và bđt để liên lạc thông tin tầngmạng Loại Mã Chú giải báo cáo lỗi: máy, mạng, cổng, 0 0 phản hồi echo (ping) giao thức không liên lạc được 3 0 mạng đích ko liên lạc được yêu cầuphản hồi gói echo (sử 3 1 máy đích ko liên lạc được dụng bởi ping) 3 2 gthức đích ko liên lạc được 3 3 cổng đích ko liên lạc được nằm ở tầng “trên” IP: 3 6 mạng đích không biết thđiệp ICMP được mang trong 3 7 máy đích không biết gói tin IP 4 0 giảm tốc độ nguồn (kstn – thông điệp ICMP: loại, mã cùng với không dùng) 8 byte đầu của gói tin IP mà gây ra 8 0 truy vấn echo (ping) lỗi 9 0 quảng bá tuyến đường 10 0 tìm tuyến đường 11 0 TTL hết hạn 12 0 mào đầu IP bị lỗi Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 3 Chương 4: Tầng Mạng © 2011 4
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng Mạng máy tính ThS. NGUYỄN CAO ĐẠT E-mail:dat@cse.hcmut.edu.vn Bài giảng 9: Tầng Mạng(t.t) Tham khảo: Chương 4: “Computer Networking – A top-down approach” Kurose & Ross, 5th ed., Addison Wesley, 2010. Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 2 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4.2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh địa chỉ IPv4 ICMP IPv6 4.4 Các giải thuật định tuyến 4.5 Định tuyến trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách Định tuyến phân cấp RIP OSPF BGP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 3 ICMP: Giao thức thông điệp kiểm soát Internet sử dụng bởi máy tính và bđt để liên lạc thông tin tầng-mạng báo cáo lỗi: máy, mạng, cổng, giao thức không liên lạc được yêu cầu/phản hồi gói echo (sử dụng bởi ping) nằm ở tầng “trên” IP: th/điệp ICMP được mang trong gói tin IP thông điệp ICMP: loại, mã cùng với 8 byte đầu của gói tin IP mà gây ra lỗi Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Loại 0 3 3 3 3 3 3 4 Mã 0 0 1 2 3 6 7 0 8 9 10 11 12 0 0 0 0 0 Chú giải phản hồi echo (ping) mạng đích ko liên lạc được máy đích ko liên lạc được g/thức đích ko liên lạc được cổng đích ko liên lạc được mạng đích không biết máy đích không biết giảm tốc độ nguồn (kstn – không dùng) truy vấn echo (ping) quảng bá tuyến đường tìm tuyến đường TTL hết hạn mào đầu IP bị lỗi MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 4 Traceroute và ICMP Nguồn gửi một loạt khúc UDP cho đích khúc đầu tiên có TTL =1 khúc thứ 2 có TTL=2, v.v. số cổng không cố định Khi gói tin thứ n đến bđt n: BĐT loại bỏ gói tin Và gửi lại nguồn một thông điệp ICMP (loại 11, mã 0) Thông điệp bao gồm cả tên và địa chỉ IP của bđt Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Khi thông điệp ICMP tới, nguồn sẽ tính RTT Traceroute thực hiện việc này 3 lần Điều kiện để ngừng lại Khúc UDP đến được máy đích Máy trả về gói ICMP “máy đích không tới được” (loại 3, mã 3) Khi nguồn nhận được những ICMP này, nó sẽ dừng lại. MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 5 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4.2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh địa chỉ IPv4 ICMP IPv6 4.4 Các giải thuật định tuyến 4.5 Định tuyến trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách Định tuyến phân cấp RIP OSPF BGP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 6 IPv6 Động lực ban đầu: không gian địa chỉ 32-bit sẽ được cấp phát hết trong t/g ngắn. Động lực khác: định dạng mào đầu sẽ giúp tăng tốc xử lý/chuyển tiếp gói tin thay đổi mào đầu để hỗ trợ QoS Định dạng gói tin IPv6: mào đầu có độ dài cố định 40 byte không cho phép phân khúc Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 7 Mào đầu IPv6 (tt) Mức ưu tiên: xác định mức ưu tiên giữa các gói tin Nhãn luồng: xác định các gói tin trong cùng “luồng”. (khái niệm “luồng” chưa thực sự chuẩn). Mào đầu tiếp theo: xác định dữ liệu của giao thức tầng trên Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 8 Những thay đổi khác từ IPv4 Tổng kiểm tra: được loại bỏ hoàn toàn để giảm thời gian xử lý tại mỗi thiết bị Tùy chọn: cho phép, nhưng nằm ngoài phần mào đầu, chỉ định bởi trường “Next Header” ICMPv6: phiên bản mới của ICMP những thông điệp bổ sung, vd: “Gói tin quá lớn” những chức năng quản lý nhóm gửi-nhiều-đích (multicast) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 9 Chuyển tiếp Từ IPv4 Tới IPv6 Không thể nâng cấp tất cả bđt ngay một lúc được Làm sao để mạng có thể làm việc với cả các bộ định tuyến IPv4 và IPv6? Tạo đường hầm: IPv6 được mang như là dữ liệu của gói tin IPv4 giữa các bđt IPv4 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 10 Tạo đường hầm Góc nhìn luận lí: Góc nhìn vật lí: E F IPv6 IPv6 IPv6 A B E F IPv6 IPv6 IPv6 IPv6 A B IPv6 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 đường hầm IPv4 IPv4 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 11 Tạo đường hầm Góc nhìn luận lí: Góc nhìn vật lí: A B IPv6 IPv6 A B C IPv6 IPv6 IPv4 Flow: X Src: A Dest: F data A-tới-B: IPv6 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 E F IPv6 IPv6 D E F IPv4 IPv6 IPv6 đường hầm Src:B Dest: E Src:B Dest: E Flow: X Src: A Dest: F Flow: X Src: A Dest: F data data B-tới-C: IPv6 bên trong IPv4 Flow: X Src: A Dest: F data E-tới-F: B-tới-C: IPv6 IPv6 bên trong MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN IPv4 Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 12 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4.2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh địa chỉ IPv4 ICMP IPv6 4.4 Các giải thuật định tuyến 4.5 Định tuyến trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách Định tuyến phân cấp RIP OSPF BGP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 13 Tương tác giữa định tuyến, chuyển tiếp giải thuật định tuyến bảng chuyển tiếp cục bộ gtrị mào đầu đầu ra 0100 0101 0111 1001 3 2 2 1 giá trị trong mào đầu của gói tới 0111 1 3 2 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 14 Trừu tượng hóa bằng đồ thị 5 2 u Đồ thị: G = (N,E) 1 v 2 x 3 3 1 w 1 y 5 z 2 N = tập các bđt = { u, v, w, x, y, z } E = tập các đg liên kết ={ (u,v), (u,x), (v,x), (v,w), (x,w), (x,y), (w,y), (w,z), (y,z) Lưu ý: Trừu tượng hóa bằng đồ thị cũng hữu dụng trong những phạm trù mạng khác Ví dụ: P2P, với N là tập các thành viên và E là tập các kết nối TCP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 15 Trừu tượng hóa bằng đồ thị: chi phí 5 u 2 1 v 2 x 3 3 1 • c(x,x’) = chi phí của đường (x,x’) w 1 y 5 2 - vd: c(w,z) = 5 z • chi phí có thể luôn bằng 1, hoặc nghịch đảo với băng thông, hoặc nghịch đảo với tắc nghẽn chi phí của đường đi c(x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Câu hỏi: Đường đi nào ít chi phí nhất giữa u và z ? Giải thuật định tuyến: tìm ra đường đi ít tốn kém nhất Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 16 Phân loại giải thuật định tuyến Thông tin tổng quát hay phân tán? Tổng quát: tất cả bđt đều có thông tin đầy đủ về đồ hình mạng và chi phí liên kết g/thuật “trang thái kết nối” Phân tán: bđt biết hàng xóm kết nối vật lý tới nó, chi phí tới họ quá trình tính toán, trao đổi thông tin với hàng xóm được lặp đi lặp lại g/thuật “véc tơ khoảng cách” Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Tĩnh hay động? Tĩnh: tuyến đường chậm thay đổi theo t/gian Động: tuyến đường thay đổi nhanh hơn cập nhật theo chu kì để phản ánh lại sự thay đổi trong chi phí đường liên kết MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 17 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4.2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh địa chỉ IPv4 ICMP IPv6 4.4 Các giải thuật định tuyến 4.5 Định tuyến trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách Định tuyến phân cấp RIP OSPF BGP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 18 Một g/thuật trạng thái-liên kết giải thuật Dijkstra tất cả nốt đều biết đồ hình mạng, chi phí liên kết thực hiện bởi “phát tán trạng thái liên kết” mọi nốt có cùng th/tin tính tuyến đường rẻ nhất từ 1 nốt tới tất cả nốt khác tạo bảng chuyển tiếp cho nốt đó lặp: sau k lần lặp, biết được tuyến đường rẻ nhất tới k đích Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Kí hiệu: c(x,y): chi phí từ nốt x tới y; = ∞ nếu không phải hàng xóm trực tiếp D(v): giá trị hiện tại của chi phí của tuyến đường từ nguồn tới đích v p(v): nốt liền trước trên đường đi từ nguồn tới v N': tập các nốt mà đã biết được đường đi xác định rẻ nhất tới chúng MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 19 Giải thuật Dijsktra 1 Khởi tạo: 2 N' = {u} 3 với mọi nốt v 4 nếu v kề với u 5 thì D(v) = c(u,v) 6 ngoài ra D(v) = ∞ 7 8 Lặp 9 tìm w không thuộc N' sao cho D(w) là min 10 thêm w vào N' 11 cập nhật D(v) cho tất cả v kề với w và ko thuộc N' : 12 D(v) = min( D(v), D(w) + c(w,v) ) 13 /* chi phí mới tới v hoặc là chi phí cũ tới v hoặc là chi phí 14 tuyến ngắn nhất tới w cộng với chi phí từ w tới v */ 15 tới khi tất cả các nốt đều thuộc N' Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 20 Giải thuật Dijkstra: Ví dụ Bước 0 1 2 3 4 5 N' u ux uxy uxyv uxyvw uxyvwz D(v),p(v) D(w),p(w) 2,u 5,u 2,u 4,x 2,u 3,y 3,y D(x),p(x) 1,u D(y),p(y) ∞ 2,x D(z),p(z) ∞ ∞ 4,y 4,y 4,y 5 u 2 1 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 v 2 x 3 w 3 1 1 y 5 z 2 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 21 Giải thuật Dijkstra: ví dụ (2) Kết quả cây đường đi ngắn nhất từ u: v w u Kết quả bảng chuyển tiếp tại u: đích z x y liên kết v x (u,v) (u,x) y (u,x) w (u,x) z (u,x) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 22 Giải thuật Dijkstra, thảo luận Độ phức tạp giải thuật: n nốt mỗi lần lặp: phải kiểm tra tất cả n nốt, w, ko thuộc N thực hiện n(n+1)/2 lần so sánh: O(n2) có khả năng hiện thực tốt hơn: O(nlogn) Dạng khác: vd, chi phí liên kết = lượng lưu lượng sử dụng 1 D 1 0 A 0 0 C 1+e B e 2+e D 0 1 e khởi đầu Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 A 1+e 1 C 0 B 0 … tính lại định tuyến 0 D A 2+e B 0 0 1 C 1+e … tính lại 2+e D 0 A 1+e 1 C 0 B e … tính lại MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 23 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4.2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh địa chỉ IPv4 ICMP IPv6 4.4 Các giải thuật định tuyến 4.5 Định tuyến trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách Định tuyến phân cấp RIP OSPF BGP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 24 Giải thuật Véc tơ-Khoảng cách Phương trình Bellman-Ford (lập trình động) Xác định dx(y) := chí phí của tuyến đường rẻ nhất từ x tới y Khi đó dx(y) = min {c(x,v) + dv(y) } v với min được lấy trên tất cả hàng xóm v của x Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 25 Ví dụ Bellman-Ford 5 u 2 1 v 2 x 3 w 3 1 1 y Rõ ràng, dv(z) = 5, dx(z) = 3, dw(z) = 3 5 2 z phương trình B-F: du(z) = min { c(u,v) + dv(z), c(u,x) + dx(z), c(u,w) + dw(z) } = min {2 + 5, 1 + 3, 5 + 3} = 4 node mà đạt được giá trị min sẽ là node tiếp theo trong tuyến đường ngắn nhất ➜ bảng chuyển tiếp Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 26 Giải thuật Véc tơ-Khoảng cách Dx(y) = chi phí thấp nhất từ x tới y node x biết chi phí tới mỗi hàng xóm v: c(x,v) node x duy trì véc tơ khoảng cách Dx = [Dx(y): y є N ] node x cũng duy trì các véc tơ khoảng cách của hàng xóm Cho mỗi hàng xóm v, x duy trì Dv = [Dv(y): y є N ] Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 27 Giải thuật Véc tơ-Khoảng cách Ý tưởng căn bản: Qua thời gian, mỗi node gửi đo đạc VTKC của nó tới các hàng xóm Không đồng bộ Khi một node x nhận được DV mới từ hàng xóm, nó cập nhật DV của nó sử dụng p/trình B-F: Dx(y) ← minv{c(x,v) + Dv(y)} với mọi node y ∊ N Với vài điều kiện nhỏ, giá trị của Dx(y) sẽ hội tụ tới giá trị chi phí nhỏ nhất thực tế dx(y) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 28 Giải thuật Véc tơ-Khoảng cách (5) Lặp, không đồng bộ: mỗi vòng lặp cục bộ gây ra bởi: thay đổi chi phí liên kết cục bộ thông điệp cập nhật DV từ hàng xóm Mỗi node: chờ cho (thay đổi trong chi phí của liên kết cục bộ hoặc t/điệp từ hàng xóm) Phân tán: mỗi node thông báo cho hàng xóm chỉ khi DV của nó thay đổi hàng xóm khi đó sẽ lại thông báo cho hàng xóm của chúng, nếu cần Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 tính lại các đo đạc nếu DV tới bất kì đích nào thay đổi, thông báo cho hàng xóm MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 29 Dx(z) = min{c(x,y) + Dy(z), c(x,z) + Dz(z)} = min{2+1 , 7+0} = 3 Dx(y) = min{c(x,y) + Dy(y), c(x,z) + Dz(y)} = min{2+0 , 7+1} = 2 bảng node x c.phí tới x y z 7 ∞ ∞ từ từ x 0 2 y ∞∞ z ∞∞ bảng node y c.phí x y c.phí tới x y z x 0 2 3 y 2 0 1 z 7 1 0 tới z 2 x ∞ ∞ ∞ y 2 0 1 z ∞∞ ∞ bảng node z c.phí tới x y z từ từ x x y z ∞∞ ∞ ∞∞ ∞ 7 1 0 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 t y 7 1 z MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 30 c.phí tới c.phí tới x y z x y z 0 2 7 x y ∞∞ ∞ y 2 0 1 z 7 1 0 ∞∞ ∞ bảng node y c.phí tới z 7 1 từ từ ∞∞ ∞ 2 0 1 0 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 3 1 0 c.phí tới x y z 0 2 7 y x 0 2 3 2 0 1 y 2 0 1 3 1 0 x y z y y x z ∞∞ ∞ bảng node z c.phí tới ∞∞ ∞ 0 2 3 z từ z x x x y z từ từ y ∞ ∞ ∞ 2 0 1 0 2 3 c.phí tới x y z x x y z 7 1 0 z c.phí tới c.phí tới x y z x y z x 0 2 7 x 0 2 3 y 2 0 1 y 2 0 1 z 3 1 0 z 3 1 0 từ z = min{2+1 , 7+0} = 3 c.phí tới từ x từ từ bảng node x Dx(z) = min{c(x,y) + Dy(z), c(x,z) + Dz(z)} Dx(y) = min{c(x,y) + Dy(y), c(x,z) + Dz(y)} = min{2+0 , 7+1} = 2 t 2 x y 7 1 z MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 31 VTKC: chi phí liên kết thay đổi Chi phí liên kết thay đổi: node nhận ra sự thay đổi chi phí trong liên kết cục bộ cập nhật t/tin định tuyến, tính lại véc tơ KC nếu DV thay đổi, thông báo hàng xóm “tin tốt truyền nhanh” 1 y 4 1 x 50 z tại t0, y phát hiện thay đổi chi phí lk, cập nhật DV của nó, và thông báo hàng xóm. tại t1, z nhận được cập nhật của y và cập nhật bảng của nó. Nó tính chi phí thấp nhất tới x và gửi cho hàng xóm DV của nó. tại t2, y nhận được cập nhật của z và cập nhật DV của nó. tuyến đường chi phí thấp nhất của y không đổi vì vậy nó không gửi thông điệp nào cho z. Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 32 Véc tơ KC: chi phí liên kết thay đổi Chi phí liên kết thay đổi: tin tốt truyền nhanh tin xấu truyền chậm – vấn đề “đếm tới vô cùng”! 44 vòng lặp trước khi giải thuật ổn định 60 y 4 1 x 50 z Sự nhiễm độc ngược: Nếu Z đi qua Y để tới X: Z nói Y khoảng cách của nó tới X là vô tận (vậy Y sẽ không đi qua Z để tới X) liệu cách này có giải quyết hoàn toàn vấn đề đếm tới vô cùng không? Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 33 So sánh các giải thuật LS và DV Sự phức tạp của th/điệp LS: với n node, E liên kết, O(nE) th/đ được gửi DV: chỉ trao đổi giữa hàng xóm với nhau t/gian hội tụ thay đổi Tốc độ hội tụ LS: O(n2) giải thuật cần O(nE) thông điệp có thể có dao động DV: thời gian hội tụ thay đổi có thể có vòng lặp định tuyến vấn đề đếm-tới-vô-cùng Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Sức chịu đựng: nếu bđt trục trặc? LS: node có thể quảng bá chi phí liên kết sai mỗi node chỉ tính toán bảng của riêng nó DV: node DV có thể quảng bá chi phí tuyến đường sai mỗi bảng của node được dùng bởi các node khác lỗi lan truyền trong mạng MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 34 [...]... BGP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 13 Tương tác giữa định tuyến, chuyển tiếp giải thuật định tuyến bảng chuyển tiếp cục bộ gtrị mào đầu đầu ra 0100 0101 0111 1001 3 2 2 1 giá trị trong mào đầu của gói tới 0111 1 3 2 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 14 Trừu tượng hóa bằng đồ thị 5 2. .. 0 1 2 3 4 5 N' u ux uxy uxyv uxyvw uxyvwz D(v),p(v) D(w),p(w) 2, u 5,u 2, u 4,x 2, u 3,y 3,y D(x),p(x) 1,u D(y),p(y) ∞ 2, x D(z),p(z) ∞ ∞ 4,y 4,y 4,y 5 u 2 1 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 v 2 x 3 w 3 1 1 y 5 z 2 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 21 Giải thuật Dijkstra: ví dụ (2) Kết quả cây đường đi ngắn nhất từ u: v w u Kết quả bảng chuyển... 1+e B e 2+ e D 0 1 e khởi đầu Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 A 1+e 1 C 0 B 0 … tính lại định tuyến 0 D A 2+ e B 0 0 1 C 1+e … tính lại 2+ e D 0 A 1+e 1 C 0 B e … tính lại MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 23 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4 .2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh... Thuật Máy Tính © 20 11 tính lại các đo đạc nếu DV tới bất kì đích nào thay đổi, thông báo cho hàng xóm MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 29 Dx(z) = min{c(x,y) + Dy(z), c(x,z) + Dz(z)} = min {2+ 1 , 7+0} = 3 Dx(y) = min{c(x,y) + Dy(y), c(x,z) + Dz(y)} = min {2+ 0 , 7+1} = 2 bảng node x c.phí tới x y z 7 ∞ ∞ từ từ x 0 2 y ∞∞ z ∞∞ bảng node y c.phí x y c.phí tới x y z x 0 2 3 y 2 0 1... z 2 x ∞ ∞ ∞ y 2 0 1 z ∞∞ ∞ bảng node z c.phí tới x y z từ từ x x y z ∞∞ ∞ ∞∞ ∞ 7 1 0 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 t y 7 1 z MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 30 c.phí tới c.phí tới x y z x y z 0 2 7 x y ∞∞ ∞ y 2 0 1 z 7 1 0 ∞∞ ∞ bảng node y c.phí tới z 7 1 từ từ ∞∞ ∞ 2 0 1 0 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy. .. Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 22 Giải thuật Dijkstra, thảo luận Độ phức tạp giải thuật: n nốt mỗi lần lặp: phải kiểm tra tất cả n nốt, w, ko thuộc N thực hiện n(n+1) /2 lần so sánh: O(n2) có khả năng hiện thực tốt hơn: O(nlogn) Dạng khác: vd, chi phí liên kết = lượng lưu lượng sử dụng 1 D 1 0 A 0 0 C 1+e B e 2+ e D 0 1 e khởi đầu... hàng xóm v của x Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 25 Ví dụ Bellman-Ford 5 u 2 1 v 2 x 3 w 3 1 1 y Rõ ràng, dv(z) = 5, dx(z) = 3, dw(z) = 3 5 2 z phương trình B-F: du(z) = min { c(u,v) + dv(z), c(u,x) + dx(z), c(u,w) + dw(z) } = min {2 + 5, 1 + 3, 5 + 3} = 4 node mà đạt được giá trị min sẽ là node tiếp theo... Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 3 1 0 c.phí tới x y z 0 2 7 y x 0 2 3 2 0 1 y 2 0 1 3 1 0 x y z y y x z ∞∞ ∞ bảng node z c.phí tới ∞∞ ∞ 0 2 3 z từ z x x x y z từ từ y ∞ ∞ ∞ 2 0 1 0 2 3 c.phí tới x y z x x y z 7 1 0 z c.phí tới c.phí tới x y z x y z x 0 2 7 x 0 2 3 y 2 0 1 y 2 0 1 z 3 1 0 z 3 1 0 từ z = min {2+ 1 , 7+0} = 3 c.phí tới từ x từ từ bảng node x Dx(z) = min{c(x,y)... và ko thuộc N' : 12 D(v) = min( D(v), D(w) + c(w,v) ) 13 /* chi phí mới tới v hoặc là chi phí cũ tới v hoặc là chi phí 14 tuyến ngắn nhất tới w cộng với chi phí từ w tới v */ 15 tới khi tất cả các nốt đều thuộc N' Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 20 Giải thuật Dijkstra: Ví dụ Bước 0 1 2 3 4 5 N' u ux uxy... IPv6 IPv6 bên trong MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN IPv4 Bài giảng 3 - Chương 4: Tầng Mạng 12 Chương 4: Tầng Mạng 4.1 Giới thiệu 4 .2 Bên trong bộ định tuyến là gì? 4.3 IP: Internet Protocol Định dạng gói tin Đánh địa chỉ IPv4 ICMP IPv6 4.4 Các giải thuật định tuyến 4.5 Định tuyến trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 20 11 Trạng thái liên