13 Thiết lập phiên truyền thông và quy định cách truyền dữ li u Chuyển các gói dữ liệu nhận được từ tầng mạng IP tới đúng ứng dụng Cung cấp c c kiểu truyền thông khá 14 FTP Giao di
Trang 1Frame Trailer
Network
Header
Segment
Segment
Data
Frame
Header
Network
Header
Segment
0111111010101100010101101010110001
E-mail message
Data Segment
Packet
Frame
(medium dependent)
Bits
Internet
4
Konnichiwa HELLO
A
A
A
B
C
C
ồ! Giao thức ngôn ngữ
khác nhau nên ta không hiểu
Uh, số máy của Mr.C là gì nhỉ?
Cảm ơn, tôi khoẻ Cùng giao thức ngôn ngữ
nên hai người đã gửi đến nhau những thông tin
Giao thức ngô ngữ
Anh có khoẻ không?
5
tcp/ip là gì?
TCP/IP là giao thức điều khiển truyền tin/ giao thức
Internet, được phát triển bởi DOD (U.S.Department
Of Defense).
TCP/IP là một bộ các giao thức.
TCP/IP là chuẩn thông tin không phụ thuộc vào nhà
sản xuất cũng như cấu trúc mạng.
TCP/IP rất linh hoạt, có thể chạy trên X.25, Frame
Relay, ATM
6
T ng ứng dụng
T ng ứng dụng
T ng giao diệ mạng
T ng mạng
T ng giao v n
IP
etc.
Trang 2Tầng ứng dụng
Tầng ứng dụng
Tầng
giao
diệnmạng
Tầng mạng
Tầng giao v n
FTP HTTP SMTP DNS SNMP
IP
Internet LAN WAN
etc.
Phân
đ ạ
Gói tin IP Dữ li u
Khung
8
Tiêu đ
Bản tin UDP/
Gói d li u IP Khung tầng li n kết
Tiêu đề IP
Tiêu đề UDP/
9
FTP - File Transfer Protocol
Truyền tệ giữ c c máy tính
Telnet
Các phiên đ ng nhậ từ xa
HTTP - Hyper Text Transfer Protocol
Trao đ i c c tà li u siê v n bả
SMTP - Simple Mail Transfer Protocol
Trao đ i thư điệ tử
Cung cấp dịch vụ cho ứng dụng người d ng
10
Một ứng dụng có thể sử dụng nhiều giao thức tầng ứng dụng
Trình duyệt WEB
Trang 3 Các giao thức làm việ ở hậu trường
DNS - Domain Name System
Chuyể đ i tên thành địa chỉ IP
SNMP - Simple Network Management Protocol
Quả trị từ xa c c thiết bị mạng
DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol
Cung cấp thông tin cấu hình cho máy trạm
12
T ng giao v n
T ng ứng dụng
T ng giao v n
T ng giao diệ mạng
T ng mạng
IP
etc.
13
Thiết lập phiên truyền thông và quy định
cách truyền dữ li u
Chuyển các gói dữ liệu nhận được từ tầng
mạng (IP) tới đúng ứng dụng
Cung cấp c c kiểu truyền thông khá
14
FTP
Giao diện khe c m
IP
ứNG dụng
Giao vận
Mạng
Trang 4Dãy cổng
0 1023 1024 49,151 49152 65535
Well-known Registered Random
Sử dụng 2 byte để biểu diển cổng -> tối đa có 65535 cổng
16
Socket
Giao thức tầng ứng dụng Giao thức tầng ứng dụng
Giao thức tầng giao vận Giao thức tầng giao v n
Socket
Port number
IP address
17
ứng dụng 1
ứ ng dụng 1 ứ ứng dụng 2 ng dụng 2 ứ ứng dụng 3 ng dụng 3
Giao thức tầng giao vận Giao thức tầng giao v n
Một giao thức tầng giao v n có thể h trợ truyền
thông cho nhiều ứng dụng cùng lúc
18
TCP - Transmission Control Protocol
UDP - User Datagram Protocol
T ng ứng dụng
T ng giao v n
RTP
Trang 5Truyền thông không kết nối (Connection-less)
TCP TCP
Truyền thông có kết nối (Connection)
20
Ensure the reliability
Data Data Data
• Xác nhậ
• Điều khiể lỗi
• Điều khiể luồng
21
Small load Easy processing
Data Data Data
Không thiết lập kênh
• Không x c nhậ
• Không điều khiể lỗi
• Không điều khiể luồng
22
Chọn giao thức thích hợp cho ứng dụng
TCP
UDP
Tốc độ
Độ tin cậy
Trang 6Data header TCP
TCP
(transmission Control Protocol)
24
-P Đặc điểm của TCP
Hướng kết nối (Connection-oriented)
Tin cậy (Reliable)
- Sử dụng cơ chế báo nhận, cơ chế đIều khiển luồng.
Song công (Full-duplex)
- Dữ liệu được gửi 2 chiều cũng lúc
- Báo nhận được gửi kèm dữ liệu.
Luồng dữ liệu (Stream data)
- Bên gửi: Nhận luồng ký tự từ chương trình ứng dụng gửi, tạo các gói (segment) và gửi chúng qua mạng.
- Bên nhận: Nhận các segment, sắp xếp lại thứ tự, tách phần data và gửi dữ liệu dưới dạng luồng ký tự tới ứng dụng.
25
20-60 bytes
Source Port Number Destination Port Number
Sequence Number Acknowledge Number Header
Option
TCP segment
26
Port number
Source/Destination Port Number (16 bit):
Nhậ d ng ứng dụng nguồn/đích
Source Port Number Destination Port Number
Sequence Number Acknowledge Number Header
Option
Trang 7Host A
T C P
I P
1056 1058 1058
TCP header
port
Process C
Host B
T C P
I P
port
HTTP
port
1056
data
port
Process
B
port
Process
A
Port number
28
Host A
T C P
I P
1056 1058 1058
TCP header
port
Process C
Host B
T C P
I P
port port
1056
data
port
Process B
port
Process A
80
80
Well-known port number
HTTP
Port number
29
7 Echo
21 FTP
23 Telnet
25
DNS 53
HTTP 80
POP3 110
SMTP
Đăng nhập tới máy chủ ở xa
Hyper Text Transfer Protocol
Echo
File Transfer Protocol
Domain Name Server
Simple Mail Transfer Protocol để gửi th−
Post Office Protocol Version 3
30
Sequence number
Data
Source Port Number Destination Port Number
Acknowledge Number Header
Option
Sequence Number
Xác định vị trí của d li u đ−ợc g i b i trạm nguồ
ặ Số hiệ c a byte đ u ti n c a phầ d li u
Trang 8Hợp lệ khi ACK = 1
Source Port Number Destination Port Number
Sequence Number
Header
Length Reserved Flags
Option
Acknowledge Number
Window
Số lượng byte trạm nguồn sẵn sàng để nhận
32
Source Port Number Destination Port Number
Sequence Number
Reserved
Option
Acknowledge Number
Window Flags
Header Length
HLEN là trường 4 bít Cho biết chiều d i (đơn vị 32 bit) c a phầ header Nếu không có options thì HLEN = 5 (0101)
Header length
33
Source Port Number Destination Port Number
Sequence Number
Option
Acknowledge Number
Window Flags
Header
Length
Reserved (6 bit): d phòng cho tương lai (đượ đ t b ng 0)
Reserved
Reserved
34
ACK PSH RST SYN FIN
Source Port Number Destination Port Number
Sequence Number
Header Length Reserved
Option
Acknowledge Number
Window Flags
URG = 1: T n tại dữ li u khẩ (trường urgent pointer có hiệ lự )
Trang 9T ng giao v n
T ng ứng dụng
T ng
giao
diệ mạng
T ng mạng
T ng mạng
IP
36
-P Tầng mạng
) Cung cấp dịch vụ cho giao thức tầng giao v n
Giao thức tầng giao vận
Giao thức tầng mạng
Giao thức tầng giao vận
Đánh địa chỉ
Đóng gói
Định tuyến dữ liệu cần truyền
37
Tầng giao vận Tầng mạng ICMP
IGMP RARP
38
Không kết nối (các gói đ−ợc xử lý độc lập không có kết nối logic end-to-end giữ hai thực thể truyền thông).
Đánh địa chỉ và định tuyến
Không tin cậ (không xác nhận và gửi ại), hoạt
động d a trên nguyên lý Best effort
Phân mảnh/ Hợp dữ liệu (chia gói d liệ lớ thành các gói nhỏ hơn/ ghép các gói nhỏ lại)
Trang 10-P Gói IP
Dữ li u Tiêu
đề IP
20-60 bytes 8-65515 bytes
• Độ −u ti n định tuyến
• Kích thứ gói
• Địa chỉ
• Phân mảnh
• Các tuỳ chọ
40
Fragmentation
Total IP Length Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
41
IP Version Number (4 bit)
VERS = 4 (IPv4) 0100
= 6 (IPv6) 0110
Fragmentation
Total IP Length Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
42
IP header length (4 bit)
HL = 5 (Standard) (5x4=20 byte tiêu đề)
HL > 5 (options) (tối đa 15x4=60 byte)
Fragmentation
Total IP Length Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
Trang 11D (Delay) - Chọn kênh có độ trễ thấp (đặt là “1”)
T (Throughput) - Chọn kênh có thông lượng cao (T = 1)
R (Reliability) - Chọn kênh có độ tin cậy cao (đặt là “1” ưu tiên)
C (Cost) - chọn kênh có giá thấp( c = 1 là giá tối thiểu)
X - Dự phòng (thường đặt là “0”)
Chú ý: Chỉ có thể dùng 1 dịch vụ tại một thời điểm
Priority
44
SMTP (command) 1 000 Độ trễ tối thiể SMTP (data) 0 00 Thông lượng tối đ DNS (UDP query) 1 000 Độ trễ tối thiể DNS (TCP query) 0000 Bình thường
45
Fragmentation
Total IP Length Prc
Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
Total IP length, datagram ID
Datagram ID: 0-65535, đinh danh cho 1 datagram khi nó tồ tạ trê mạng
Total IP length: Số byte của c datagram ( ≥ 20)
46
Fragmentation (16 bit)
Fragmentation Offset
0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1
X DF S
X - Dự phòng
DF (Don’t Fragment) = 0 (có thể phân đ ạn)
= 1 (không phân đ ạn)
S (fragment Status) = 0 (Phân đ ạn cuối cùng)
= 1 (Cò phân đ ạn)
Fragmentation Offset - Vị trí củ phân đ ạ
Trang 12Send
/Receive packet
Send /Receive packet
Send /Receive packet
Giao diện mạng
TCP Packet (Datagram)
(Fragment/reassemble)
Giao vận
Fragmentation, Reassembly
48
Fragmentation
Total IP Length Prc
Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
Header checksum: Chứ mã kiểm tra lỗi, kiểm soá lỗi cho phầ header
Time to live: S giâ datagram trên li n mạng (giảm 1 khi qua 1 router)
49
Protocol (8 bit)
Nhậ dạng giao thức tầng trên
Protocol Number Description
ICMP 1 (00000001) Internet Control Message Protocol
TCP 6 (00000110) Transmission Control Protocol
BGP 8 (00001000) Border Gateway Protocol
UDP 17 (00010001) User Datagram Protocol
0SPF 89 (01011001) Open Shortest Path First
50
Fragmentation
Total IP Length Prc
Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
Address
Source Address : Chứa địa chỉ IP trạm nguồ Destination Address : Chứa địa chỉ IP trạm đích
Trang 13Fragmentation
Total IP Length Prc
Datagram ID
Source Address Destination Address Options (if any) Data
1 byte
TOS
options
Options : tối đa 40 bytes, dùng cho các chức năng an toàn
và quản lý mạng
52
IP sử dụng ICMP để g i c c thông báo quản lý:
- Thông báo lỗi (Error-reporting)
- Thông báo phản h I (Query)
Định dạng thông báo ICMP
Bit 0-3
Bit 4-7
Bit 8-11
Bit 12-15
Bit 16-19
Bit 20-23
Bit 24-27
Bit 28-31
Data
53
3 Destination unreachable
4 Source quench
11 Time exeeded
12 Parameter problem
error-reporting
5 Redirection
8 or 0 Echo request or reply
13 or 14 Timestamp request and reply
17 or 18 Address mask request and reply
Query
10 or 9 Router solicitation and advertisement
54
Thông báo cho router biết về c c trạm trong c c nhóm đa hướng
Định dạng thông báo IGMP
Bit 0-3
Bit 4-7
Bit 8-11
Bit 12-15
Bit 16-19
Bit 20-23
Bit 24-27
Bit 28-31
Group Address Data Ver
Trang 14Link/MAC IP
TCP UDP
Chuyển đ i địa chỉ IP thành địa chỉ tầng Data link
(địa chỉ MAC)
56
Link/MAC IP
TCP UDP
Chuyển đ i địa chỉ MAC thành địa chỉ IP
Hữu ích cho c c máy không có đĩa khởi đ ng
57
Khả năng đánh số hạn chế: 32 bit so với 128 bit của IPv6
2 ^32=4.294.967.296 địa chỉ
2^128=340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
Lớp IP của mạng IPv4 không có cơ chế đảm bảo an toàn thông
tin.
IPv4 không có cơ chế kiểm soát chất lượng dịch vụ.
Không hỗ trợ các dịch vụ IP di động
Khác với IPv4, IPv6 giải quyết triệt để vấn đề chặn đường tối ưu.
58
IPv6 header
Next Header
Flow Label Payload Length
Source Address
Destination Address
Data
1 byte
Hop Limit
VERS = 0110
Trang 15T ng øng dông
T ng giao
diÖ m¹ng
T ng m¹ng
T ng giao v n
etc.
T ng giao
IP
60
-P TÇng giao diÖn m¹ng
Ethernet
T ng m¹ng
T ng giao diÖ m¹ng
ATM
PPP ISDN
61
C¸c giao thøc cã thÓ ch¹y d−íi IP:
DIX Ethernet & 802.3 Ethernet, FastEthernet,
Gigabit Ethernet
Token Ring
FDDI
PPP
Frame Relay
ATM
Physical
(bits, signals, clocking)
Data Link
(frames) E
t h e r n e t
8 0 2 3
8 0 2 5
F D D I
Link Frame Relay
ISDN PPP
EIA-530 V.35
Dial on Deman
d SDLC HDLC
V.24
HSSI G.703
EIA/TIA-232 EIA/TIA-449
62
Chồng giao thức multimedia Internet
Trang 1664
Switch
IPCP
65
ATM
Switch
IP
ATM Switch
66
ATM Switch
IP Switch controller
Control port GSMP
IP Switch
ATM Switch : Bỏ AAL5 (Giao thức báo hiệu)
IP Switch controller : Sử dụng phần mềm định tuyến, giao thức phân luồng (IFMP), có khả
năng truy nhập ATM Switch (giao thức GSMP) IFMP : Giao thức quản lý luồng
GSMP: Giao thức quản
lý chuyển mạch
Trang 17IPCP
ATM Switch
68
IP Switch Controller
ATM Switch
Nút
đầu vào
Nút
Nút
đầu ra
IP Switch
Các gói phi kết n i đ−ợc chuyể tiếp qua các kênh nh ả o ATM và b điều khiể chuyể mạch IP thiết lậ một luồng cho mỗi gói
1
1
69
IP Switch Controller
ATM Switch
Nút
đầu vào
Nút
Nút
đầu ra
IP Switch
Bộ điều khiể chuyể mạch IP g i một bả b n tin đến n t đ u
vào để sử dụng một VC (kênh nh ả o) mới mỗi luồng đ−ợc chọ
L u l−ợng b t ầ đ−ợc tả t i trê luồng VC đã chọ
2
3
2
3
70
IP Switch Controller
ATM Switch
Nút
đầu vào
Nút
Nút
đầu ra
IP Switch
Nút đ u ra cũng yêu cầ một VC mới cho luồng Chuyể mạch IP bắ đ u g i −u l−ợng đến n t đ u ra trê
VC mới
5 4
4 5
Trang 18IP Switch Controller
ATM Switch
Nút
đầu vào
Nút
Nút
đầu ra
IP Switch
Luồng d liệ đ u vào được chuyể thẳng đến đ u ra theo
kiể n t n i xuyê củ chuyể mạch ATM, đó là luồng lưu
lượng có hướng.
6 6
72
9 Định tuyến (routing): Hành động di chuyển thụng tin từ nguồn đến
đớch thụng qua một liờn mạng.
9 Routing: Xảy ra ở tầng mạng.
9 Địa chỉ lụgic được sử dụng để quyết định định tuyến.
73
QUÁ TRèNH ĐỊNH TUYẾN
9 Xỏc định đường đi (path determination)
- Đường đi tối ưu theo một tiờu chớ nào đú.
- Bảng định tuyến được sử dụng.
- Đường đi được thể hiện bởi bước nhảy tiếp theo.
- Phần địa chỉ mạng được dựng để xỏc định đường đi.
- Phần địa chỉ trạm được dựng để router cuối cựng chuyến
gới tới đớch.
9 Chuyển mạch (switching)
- Chuyển gúi từ cổng vào tới cổng ra.
- Cổng ra được xỏc định bởi bước nhảy tiếp theo.
74
9 Giao thức được định tuyến (routed protocol):
- Giao thức mạng bất kỳ cung cấp đầy đủ thụng tin địa chỉ
để định tuyến gúi từ nguồn đến đớch.
- IP, IPX …
9 Giao thức định tuyến (routing protocol):
- Cung cấp cơ chế chia sẻ thụng tin định tuyến.
- Cho phộp cỏc router liờn lạc với nhau để cập nhật và duy trỡ bảng định tuyến.
- RIP, OSPF, BGP …
GIAO THỨC ĐƯỢC ĐỊNH TUYẾN VÀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
Trang 19-P ĐỊNH TUYẾN TĨNH VÀ ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG
9 Định tuyến tĩnh (static routing):
- Thông tin định tuyến được cập nhật nhân công.
- Không thích ứng với các thay đổi mạng.
- Phù hợp với các mạng “cụt” và các liên kết WAN quay số
9 Định tuyến động (dynamic routing):
- Thông tin định tuyến được cập nhật tự động thông qua
các giao thức định tuyến.
- Cập nhật được trao đổi định kỳ hoặc khi có thay đổi.
- Thích ứng với các thay đổi mạng.
- Một số giao thức cho phép chia sẻ tải.
76
9 Các giải thuật định tuyến có một hoặc nhiều mục tiêu thiết
kế sau:
- Tối ưu.
- Đơn giản và tải thấp.
- Mạnh và ổn định.
- Linh hoạt.
- Hội tụ nhanh.
9 Các metric định tuyến:
- Chiều dài đường đi
- Độ trễ
- Độ tin cậy
- Băng thông
- Tải
- Giá truyền thông
77
PHÂN LOẠI GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
9 Định tuyến vectơ khoảng cách:
- RIP, IGRP
9 Định tuyến trạng thái liên kết:
- OSPF, IS-IS
9 Định tuyến lai: