Bài giảng mạng máy tính chương 6 cđ CNTT hữu nghị việt hàn

MẠNG MÁY TÍNH Chương – Lớp MẠNG Nội dung  6.1 Chức 6.2 Các kỹ thuật định tuyến 6.3 Điều khiển tắc nghẽn 6.4 Chất lượng dịch vụ  6.5 Giao thức lớp mạng mạng Internet    6.1 Chức  6.1.1 Chuyển mạch (lưu-chuyển gói) liệu  Một gói liệu gửi từ trạm đến Bộ định tuyến gần mạng LAN đường liên kết liệu  Gói liệu lưu trữ toàn gói liệu đến để trường kiểm tra lỗi thực kiểm tra  Sau chuyển đến Bộ định tuyến đường truyền đến đích nhận 6.1 Chức  6.1.1 Chuyển mạch lưu-chuyển gói liệu  Mỗi gói tin từ nguồn đến đích qua nhiều trạm trung gian  Tại trạm trung gian có đường đến đích  Gói tin chuyển đường phù hợp trạm trung gian Chức gọi định tuyến thiết bị gọi định tuyến 6.1 Chức   6.1.2 Cung cấp dịch vụ cho Lớp giao vận: Các dịch vụ thiết kế theo nguyên tắc sau:  Các dịch vụ phải độc lập với công nghệ ứng dụng Bộ định tuyến  Lớp giao vận phải độc lập với số lượng, chủng loại cấu hình Bộ định tuyến  Địa mạng đưa lên cho lớp giao vận phải có hệ thống địa chỉ, mạng LAN 6.1 Chức  6.1.3 Thực dịch vụ truyền liệu không kết nối  Để thực dịch vụ truyền liệu không kết nối, gói liệu chèn vào mạng định tuyến cách độc lập đến đầu cuối, không cần cài đặt phức tạp  Đối với trường hợp này, gói liệu gọi datagram mạng gọi mạng datagram (datagram subnet) 6.1 Chức  Thuật toán dùng để quản lý bảng định tuyến đưa định định tuyến gọi thuật toán định tuyến 6.1 Chức  6.1.4 Thực dịch vụ truyền liệu có kết nối  Để thực dịch vụ truyền liệu có kết nối  phải thiết lập kênh truyền từ nguồn đến đích trước gửi liệu  Kênh kết nối gọi mạch ảo (VC)  Trong trường hợp mạng gọi mạng mạch ảo 6.1 Chức   Mạch ảo  tránh việc phải lựa chọn tuyến cho gói liệu Kênh liệu thiết lập sử dụng để thiết lập kết nối bảng định tuyến chứa kênh liệu 6.2 Các kỹ thuật định tuyến  6.2.1 Tổng quan định tuyến  Chức quan trọng lớp mạng dẫn đường cho gói liệu từ trạm nguồn đến trạm đích Trong hầu hết mạng con, gói yêu cầu đa bước nhảy (multiple hops) để tạo nên tuyến trừ mạng quảng bá  Thiết kế định tuyến gồm kỹ thuật định tuyến  cấu trúc liệu   Kỹ thuật định tuyến phần phần mềm lớp mạng có nhiệm vụ định chọn đường mà gói liệu truyền 6.5 Giao thức IP   Version (4 bit) : Chỉ phiên IP hành cài đặt, để đảm bảo tính tương thích IHL (4-bit) Internet header length: Chỉ độ dài phần đầu, để đảm bảo nâng cấp, thêm thành phần vào cho cấu trúc mà không làm ảnh hưởng đến phần khác 6.5 Giao thức IP      Total length (16-bit): Trường chứa độ dài Datagram (bao gồm header Data) đo byte Do số bit trường 16 bit nên độ dài lớn 65535 byte IP chuẩn yêu cầu tất máy phải có khả nhận Datagram có độ dài 576 byte Flags (3-bit): liên quan đến phân đọan datagram Header checksum (16-bit): mã kiểm sóat lỗi CRC Options: lựa chọn chứa danh sách địa Bộ định tuyến mà datagram qua Padding: vùng đệm 6.5 Giao thức IP     Protocol (8-bit): giao thức tầng TCP hay UDP Time to Live (8-bit): Trường Time-to-live (TTL) chứa số giây lớn (nhiều 255 giây) mà Datagram phép tồn mạng trước tới đích, Datagram không tới đích khoảng thời gian TTL bị loại bỏ Identification (16-bit): định danh cho datagram DF (Don’t Fragment), MF (More Fragment): không sử dụng, kích thước bit 6.5 Giao thức IP   Fragment Offset (13-bit): vị trí đọan datagram Các trường Indentification, Fragment Offset đóng vai trò quan trọng trình phân đoạn (ở đầu phát) ghép nối máy nhận, trường Indentification chứa nội dung cho phép máy nhận biết phân đoạn Datagram có thuộc Datagram hay không Type of service (8-bit): đặc tả tham số dịch vụ độ trễ, thông lượng, quyền ưu tiên, độ tin cậy 6.5 Giao thức IP  Trường chứa thông tin quyền ưu tiên truyền Datagram ảnh hưởng xảy trình truyền Datagram Trường có độ dài bit, IP chuẩn không yêu cầu hành động cụ thể dựa giá trị trường Type of Service IP định sử dụng việc thiết lập tùy chọn cho mạng mà truyền qua bước nhảy tới Thảo luận       Mục đích - Ý nghĩa giao thức IPv4 Khuôn dạng liệu IPv4 Cấu trúc lớp địa IPv4 Địa public/private Subnet: mục đích – ý nghĩa IPv6 Các lớp địa IP Các địa đặc biệt Subnet Subnet  Mượn bit S S H H H H H H # of subnets = 22 = = 00000100  Subnet mask = bits = 128 + 64 = 192 = 11000000  Range of hosts = 26 = 64 = 01000000  Net ID Broadcast Range Nhị phân Đ/c host – 63 64 – 127 128 – 191 192 – 255 00 000000 – 00 111111 01 000000 – 01 111111 10 000000 – 10 111111 11 000000 – 11 111111 All zero subnet 65 – 126 129 – 190 All one subnet Subnet  Mượn bit S S S H H H H H # of subnets  Subnet mask  Range of hosts  Range Net ID Broadcast – 31 32-63 64-95 96-127 128-159 160-191 192-223 224-255 Nhị phân Mạng Subnet /25 /26 /27 /28 /29 /30 /31 /32 Subnet      All-zero subnet: chứa địa broadcast mạng “cha” All-one subnet: chứa địa mạng mạng “cha” trước chia subnet  Không dùng subnet để tránh nhầm lẫn thiết bị mạng  Công thức: Subnet = 2n - Tuy nhiên, số thiết bị hệ hiên hỗ trợ việc sử dụng subnet Cơ chế NAT IPv6 [...]... truyền qua mạng con 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến  6. 2 .6 Các giải thuật tìm đường tối ưu  Bài toán tìm đường đi “tối ưu”  Yêu cầu của giải thuật khi áp dụng: Chính xác, đơn giản  Vững vàng, ổn định  Công bằng, tối ưu   Các giải thuật tìm đường đi phải có khả năng thay đổi cấu hình và đường vận chuyển để không phải khởi động lại mạng khi có một nút hỏng hoặc phải ngừng hoạt của các máy trạm 6. 2 Các... dụng các bộ định tuyến được phân chia thành các vùng, mỗi Bộ định tuyến biết cách định tuyến các gói dữ liệu đến các đích trong vùng của nó, nhưng không biết gì về cấu trúc bên trong của vùng khác  Khi ghép nối những mạng khác nhau thì coi mỗi mạng như là một vùng phân cách 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến b- Định tuyến cho máy trạm di động  Đối với người dùng di động, mạng luôn luôn cấp một địa chỉ cố định... được chọn đó  Thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc định tuyến chỉ được lưu giữ tại trung tâm điều khiển mạng 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến  Trung tâm cập nhật bảng định tuyến từ thông tin các nút mạng  Các nút mạng có thể không gửi bất cứ thông tin nào về trạng thái của chúng tới trung tâm, hoặc gửi theo định kỳ, hoặc chỉ gửi khi xảy ra một sự kiện nào đó 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến Kỹ thuật... tuyến  6. 2 .6. 1 Thuật toán định tuyến không thích nghi:  Thuật toán Dijkstra (1959): thuật toán tìm đường ngắn nhất  Thuật toán Dijkstra cải tiến 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến  a Thuật toán Dijkstra  Đồ thị trong thuật toán này gồm các điểm đại diện cho mỗi Bộ định tuyến của mạng, cung giữa 2 điểm của đồ thị là đường đi giữa 2 Bộ định tuyến trong mạng  Việc định tuyến đi giữa 2 nút trong mạng là... liệu bị quẩn trong mạng và không bao giờ đến được đích 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến  6. 2.5 Một số kỹ thuật định tuyến khác a- Định tuyến phân cấp  Khi số nút mạng tăng lên đáng kể, các bảng định tuyến tăng lên Bộ định tuyến không chỉ tốn kém bộ nhớ mà còn chiếm nhiều thời gian CPU và băng thông để gửi các báo cáo trạng thái về chúng Do đó định tuyến phải được phân cấp kiểu như mạng điện thoại  Sử... tiêu chuẩn (tối ưu) định tuyến phụ thuộc vào đặc điểm của mạng (băng thông, mục đích sử dụng ) Các tiêu chuẩn có thể thay đổi theo thời gian do sự thay đổi các đặc điểm của mạng 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến  6. 2.3 Kỹ thuật định tuyến tập trung và định tuyến phân tán Kỹ thuật định tuyến tập trung  Tồn tại của một (hoặc vài) trung tâm điều khiển mạng thực hiện việc định tuyến sau đó gửi các bảng định... là: a Sự phân tán của các chức năng định tuyến trên các nút của mạng  Định tuyến tập trung/phân tán b Sự thích nghi với trạng thái hiện hành của mạng  Định tuyến tĩnh / động c Các tiêu chuẩn (tối ưu) để định tuyến  6. 2 Các kỹ thuật định tuyến   Tiêu chuẩn (tối ưu) để định tuyến được xác định bởi người quản lý hoặc người thiết kế mạng, nó có thể là:  Độ trễ trung bình của việc truyền gói dữ liệu... định tuyến này rất đơn giản, do vậy được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong các mạng tương đối ổn định ít có thay đổi về sơ đồ và lưu lượng trên mạng 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến b- Kỹ thuật định tuyến động:  Kỹ thuật này thu hút sự quan tâm đặc biệt những nhà thiết kế mạng do khả năng đáp ứng với các trạng thái khác nhau của mạng  Đây là một yếu tố rất quan trọng, đặc biệt đối với các ứng dụng thời.. .6. 2 Các kỹ thuật định tuyến  Thuật toán tìm đường đi là quy trình để quyết định định tuyến ra khỏi nút mạng nhằm gửi gói dữ liệu đi tới nút khác  Nếu mạng con sử dụng mạch ảo thì các quyết định định tuyến được tạo ra khi một kênh ảo mới được thiết lập Sau đó các gói dữ liệu chỉ đi theo một đường đã được thiết lập và định tuyến này gọi là định tuyến phiên  Nếu một mạng con sử dụng... thời gian thực  Mức độ thích nghi này được đặc trưng bởi sự trao đổi thông tin định tuyến trong mạng  Mỗi nút hoạt động một cách độc lập với thông tin riêng của mình để thích nghi với sự thay đổi của mạng theo một phương pháp nào đó 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến Ở mức độ cao hơn, thông tin về trạng thái của mạng có thể được cung cấp từ các nút láng giềng hoặc từ tất cả các nút khác Thông thường, các ...Nội dung  6. 1 Chức 6. 2 Các kỹ thuật định tuyến 6. 3 Điều khiển tắc nghẽn 6. 4 Chất lượng dịch vụ  6. 5 Giao thức lớp mạng mạng Internet    6. 1 Chức  6. 1.1 Chuyển mạch (lưu-chuyển... tự động cập nhật vào bảng định tuyến 6. 3 Điều khiển tắc nghẽn  6. 3.1 Tắc nghẽn  Khi có nhiều gói liệu mạng hay phần mạng làm cho hiệu suất mạng giảm nút mạng không đủ khả lưu trữ, xử lý, gửi... liệu gọi datagram mạng gọi mạng datagram (datagram subnet) 6. 1 Chức  Thuật toán dùng để quản lý bảng định tuyến đưa định định tuyến gọi thuật toán định tuyến 6. 1 Chức  6. 1.4 Thực dịch vụ