Lớp mạng có nhiệm vụ đưa các gói tin từ nguồn qua các đường đến đích. Để đến được đích, gói tin phải đi từng bước qua nhiều bộ định tuyến trung gian. Điều này trái ngược với tầng liên kết dữ liệu vốn chỉ chịu trách nhiệm truyền tải các khung từ đầu này đến đầu kia của kênh truyền vật lý. Để đạt được mục tiêu này, tầng mạng phải biết được tình trạng của mạng (cách thiết lập của tất cả các bộ định tuyến và các liên kết) từ đó chọn đường dẫn thích hợp để gói tin đi qua, đối với mạng lưới lớn cũng vậy. Nó cũng phải chú ý khi lựa chọn đường sao cho tránh được tình trạng quá tải trên một số đường truyền và bộ định tuyến trong khi các đường khác thì đang rảnh rỗi. Cuối cùng, vấn đề xảy ra khi các nguồn và đích ở trên hai mạng khác kiểu nhau. Trong chương này, chúng ta sẽ nghiên cứu tất cả những vẫn đề này và minh họa cho chúng, chủ yếu sử dụng Internet và giao thức lớp mạng, IP.
1 LỚP MẠNG Lớp mạng có nhiệm vụ đưa gói tin từ nguồn qua đường đến đích Để đến đích, gói tin phải bước qua nhiều bộ định tuyến trung gian Điều trái ngược với tầng liên kết liệu vốn chịu trách nhiệm truyền tải khung từ đầu đến đầu kênh truyền vật lý Để đạt mục tiêu này, tầng mạng phải biết tình trạng mạng (cách thiết lập tất bộ định tuyến liên kết) từ chọn đường dẫn thích hợp để gói tin qua, đối với mạng lưới lớn Nó phải ý lựa chọn đường cho tránh tình trạng tải một số đường truyền bộ định tuyến đường khác rảnh rỗi Cuối cùng, vấn đề xảy nguồn đích hai mạng khác kiểu Trong chương này, nghiên cứu tất đề minh họa cho chúng, chủ yếu sử dụng Internet giao thức lớp mạng, IP 5.1 VẤN ĐỀ THIẾT KẾ LỚP MẠNG Trong phần sau, giới thiệu một số vấn đề nhà thiết kế lớp mạng phải nắm Những vấn đề bao gồm dịch vụ cung cấp cho lớp vận chuyển thiết kế nội bộ mạng 5.1.1 Lưu chuyển tiếp mạch gói Trước bắt đầu để giải thích chi tiết lớp mạng, ta xét một liên mạng dưới Liên mạng biểu diễn hình 5-1: • Các thành phần mạng thiết bị nhà cung cấp đường truyền (ISP’s equipment) nằm hình bầu dục (trong bợ định tuyến nối lại với đường truyền), thiết bị khách hàng nằm bên ngồi hình bầu dục • Host H1 nối trực tiếp vào bộ định tuyến A nhà cung cấp đường truyền một đường kết nối giống máy tính cá nhân nối với mợt modem DSL • Ngược lại, Host H2 nối vào một mạng LAN, mà mợt mạng Ethernet, nối với bộ định tuyến F thuộc sở hữu khách hàng Bợ định tuyến có xuất xứ từ ISP (nhà cung cấp đường truyền) Bộ định tuyến F biểu diễn ngồi hình bầu dục khơng tḥc ISP.Tuy nhiên với mục đích chương này, bợ định tuyến coi một phần mạng ISP chúng chạy thuật tốn tương tự bợ định tuyến ISP(và mợt quan tâm chúng tơi thuật tồn) 2|Page Hình 5-1 Môi trường giao thức lớp mạng Thiết bị sử dụng sau Một host với mợt gói tin cần truyền gửi gói tin đến bợ định tuyến gần nhất, bợ định tuyến mạng LAN bộ định tuyến nhà cung cấp đường truyền (ISP) Gói tin lưu trữ lại cho tới gửi hoàn toàn liên kết hoàn thành xử lý cách kiểm tra Sau gói tin chuyển tiếp tới bộ định tuyến tiếp dọc theo đường đi, đến host đích Cơ chế kỹ thuật lưu chuyển mạch gói, trình bày chương trước 5.1.2 Các dịch vụ cung cấp cho tầng vận chuyển Lớp mạng cung cấp dịch vụ cho lớp vận chuyển qua giao diện lớp mạng/lớp vận chuyển Một câu hỏi quan trọng xác loại dịch vụ lớp mạng cung cấp cho lớp vận chuyển Các dịch vụ cần phải thiết kế cẩn thận với mục tiêu sau: Các dịch vụ phải thiết kế một cách độc lập với kỹ thuật bộ định tuyến Lớp vận chuyển cần bảo vệ từ số lượng, chủng loại trình trạng mơ hình bợ định tuyến hành Địa mạng phổ biến cung cấp cho lớp vận chuyển phải có sơ đồ đánh số quán cho dù LAN hay WAN Với mục tiêu này, nhà thiết kế lớp mạng để lộ nhiều khe hở việc thiết kế chi tiết thông số kỹ thuật dịch vụ cung cấp cho lớp giao vận Các khe hở thối hóa nhanh chóng xảy xung đợt Lớp mạng cung cấp hai dịch vụ Dịch vụ định hướng kế nối (Connection – Oriented Service) Dịch vụ định hướng không kết nối (Connectionless Service) Một cộng đồng đại diện cộng đồng Internet lập luận công việc bộ định tuyến di chuyển gói tin Theo quan điểm (dựa 40 năm kinh nghiệm với mợt mạng máy tính thực sự), mạng vốn không đáng tin cậy, không quan trọng thiết kế 3|Page Vì vậy, host phải chấp nhận yếu tố phải kiểm sốt lỗi (phát lỗi sửa chữa) tự điểu khiển lưu lượng Quan điểm dẫn đến việc cho mạng nên cung cấp một Dịch vụ không kết nối (Connectionless Sirvice), với GỬI GĨI TIN NHẬN GĨI TIN gốc mợt số khác Đặc biệt, khơng nên u cầu gói tin hay điều khiểu lưu lượng host thực cách thường cách lặp lại hai lần Suy luận mợt ví dụ nguyên lý điểm tới điểm, một nguyên tắc thiết kế có nhiều ảnh hưởng việc định hình Internet (Saltzer et al., 1984) Hơn nữa, gói tin phải thực đầy đủ địa đích, gói tin thực đợc lập với gói tin trước có Mợt cộng đồng khác, đại diện công ty điện thoại lại cho mạng nên cung cấp một dịch vụ đáng tin cậy, Dịch vụ định hướng kết nối (Connection- Oriented Service) Họ cho tằng với 100 năm kinh nghiệm thành cơng với hệ thống điện thoại tồn giới mợt hướng dẫn đáng tin cậy Nhìn theo cách này, chất lượng dịch vụ yếu tố chi phối mà kết nối mạng, chất lượng dịch vụ khó để đạt được, đặc biệt đối với truyền tin thời gian thực với âm thoại video Ngay sau nhiều thập kỷ, ngày cuộc tranh luận hai bên cịn sơi Gần đây, từ X25 thập niên 1970 tiếp chuyển vào năm 1980, liện mạng sử dụng nhiều, Dịch vụ định hướng nối kết phát triển rộng rãi Tuy nhiên, kể từ ngày mạng ARPANET INTERNET, dịch vụ không nối kết (Connectioness) tầng mạng phát triển phổ biến Giao thức IP phát triển thành cơng cịn tiếp tục Nó khơng bị thay dịch vụ định hướng kết nối theo công nghệ gọi ATM mà phát triển mạnh vào năm 1980 Thay vào đó, ATM sử dụng thích hợp IP dùng mạng điện thoại Tuy nhiên Internet phát triển theo định hướng kết nối tính cải thiện chất lượng dịch vụ trở nên quan trọng Hai ví dụ cơng nghệ theo định hướng Dịch vụ kết nối MPLS(MultiProtocol Label Swithching – Chuyển mạch nhãn đa giao thức), phân tích chương VLAN nói tới chương Cả hai công nghệ sử dụng rộng rãi 5.1.3 Cài đặt dịch vụ không nối kết (Implementation of Connectionless Service) Ta xem xét hai lớp dịch vụ mạng cung cấp cho người sử dụng, tìm hiểu xem chế hoạt động lớp Hai tổ chức khác khả quan, tùy thuộc vào loại dịch vụ cung cấp Đối với dịch vụ không kết nối, gói tin đưa vào mạng cá nhân chuyển một cách riêng rẽ với Không cần phải thiết lập nối kết trước truyền tin Trong trường hợp này, gói tin gọi thư tín (Datagram) mạng gọi Datagram Network Ngược lại dịch vụ định hướng kết nối, một đường kết nối bên gửi bên nhận phải thiết lập trước gói tin gửi Kết nối gọi 4|Page mạch ảo (Virtual Circuit) tương tự mạch vật lý kết nối hệ thống điện thoại mạng trường hợp gọi virtual-circuit network Trong phần này, ta nghiên cứu mạng thư tín (Datagram Network), tiếp nghiên cứu mạng mạch ảo( Virtual-circuit networks) Bây trình bày cách mạng Datagram hoạt đợng Giả sử hình 5-2 ,process P1 có mợt message cần gửi tới process P2 Khi P1 gửi message cho tầng vận chuyển yêu cầu tầng vận chuyển truyền sang trình P2 host H2 Tầng vận chuyển chạy H1, với hệ điều hành Tầng vận chuyển gắn thêm header vào message chuyển message xuống tầng mạng Hình 5-2 Định tuyến mạng Datagram Ví dụ thơng điệp gửi lớp gấp lần kích cỡ tối đa mợt gói tin, tầng mạng phải chia thành gói tin 1,2,3 4, gửi gói mợt đến bợ định tuyến A mợt giao thức điểm nối điểm (point-to-point) PPP chẳng hạn Khi nhà cung cấp đường chuyền (ISP) vượt cho phép Mỗi bợ định tuyến có mợt bảng thơng tin cục bợ nơi gửi gói tin để đến đích đến khác mạng Mỗi mục bảng chứa thơng tin quan trọng Đích đến ngõ cấn phải chuyển gói tin để đến đích đến Chỉ có kết nối trực tiếp mới sử dụng Ví dụ hình 5-2, bợ định tuyến A có hai đường tới B tới C, gói tin đến phải gửi đến một hai bộ bộ định tuyến này, ả điểm đích cuối mợt bợ định tuyến khác Bảng chọn đường bộ định tuyến A lúc đầu hình “A’s table initially” 5|Page Tại bợ định tuyến A, gói tin 1,2 đến bợ định tuyến A, lưu trữ tạm thời để kiểm tra lỗi Sau chúng chuyển tiếp sang bộ định tuyến C theo thông tin bảng chọn đường A Gói tin sau tiếp tục chuyển đến E sau đến F Sau gói lại mợt khung tầng liên kết liệu chuyển đến host H2 mạng LAN Các gói tin có đường tương tự Tuy nhiên,với gói tin khác mợt chút Khi đến bợ định tuyến A, chuyển gói tin sang B có đích F Vì một số lý do, bộ định tuyến A định gửi gói tin qua mợt đường khác với gói liệu Có lẽ biết một tắc nghẽn một nơi dọc theo đường ACE cập nhật bảng chọn đường hình với bảng chon đường bộ định tuyến A lúc sau “A’s table later” Các giải thuật chiu trách nhiệm quản lý thông tin bảng trọn đường thực định chọn đường gọi giải thuật chon đường (Routing alogorithms) Giải thuật chọn đường một chủ đề chính, chúng tơi nghiên cứu chương Chúng ta thấy có mợt số loại khác IP (Internet Protocol), sở cho tồn bợ mạng Internet, ví dụ điển hình dịch vụ mạng khơng nối kết Mỗi gói tin có mợt đích đến mang đia IP mà bợ định tuyến sử dụng để cá nhân chuyển tiếp gói tin Các địa có 32 bit đối với IPv4 128 bit đối với IPv6 Chúng mô tả chi tiết IP phần sau chương 5.1.4 Cài đặt dịch vụ định hướng kết nối (Connection – Oriented Service) Đối với dịch vụ kết nối định hướng cần một mạng lưới mạch ảo Chúng ta giải vấn đề Mục đích việc sử dụng mạng lưới mạch ảo để tránh việc phải chọn lại đường mới cho gói tin gửi đi, hình 5-2 Thay vào đó, mợt kết nối thiếp lập, một tuyến đường từ nguồn gửi đến nguồn nhận chọn một phần giai đoạn thiết lập kết nối(Connection setup) lưu bảng chọn đường bộ định tuyến nằm đường Tuyến đường sử dụng cho tất gói tin lưu thơng qua kết nối, xác theo cách mà hệ thống điện thoại hoạt động Khi kết nối kết thúc, mạch ảo bị xóa Với dịch vụ định huowgns nối kết, gói tin mang mợt số định dạng để xác định mạch ảo mà tḥc Ví dụ hình 5-3 Ở host H1 thực một kết nối với host H2 qua kết nối số 1.Kết nối ghi nhận mục từ bảng chọn đường bợ định tuyến Dịng bảng chọn đường bợ định tuyến A cho biết gói tin mang số nhận dạng nối kết đến từ máy H1 phải gửi sang bộ định tuyến C với số nhận dạng nối kết Tương tự cho mục bộ định tuyến C E, có số nhận dạng nối kết 6|Page Hình 5-3 Định tuyến mạng mạch ảo Bây xem xét điều xảy host H3 muốn kết nối với host H2 Nó chọn số nhận dạng kết nối 1, kết nối đối với H3 yêu cầu thiết lập mạch ảo Điều dẫn đến bộ định tuyến phải thêm vào mục từ số bảng chọn đường Lưu ý có mợt xung đợt A dễ dàng phân biệt số nhận dạng nối kết với H1 số nhận dạng kết nối từ H3 1, C khơng thể Vì thế, A phải gán một số nhận dạng nối kết khác cho kết nối thứ để tránh xung đợt Đó lý bợ định tuyến cần có khả thay số nhận dạng kết nối với gói tin gửi Trong mợt số trường hợp, trình gọi đánh dấu chuyển đổi (label switching) Mợt ví dụ mạng dịch vụ định hướng nối kết MPLS( Multi Protocol Label Switching) Nó sử dụng mạng ISP Internet, với ISP gói tin gói mợt MPLS với 20 bit số nhận dạng kết nối hay dấu chuyển đổi MPLS thường có khách hàng , với thiết lập ISP kết nối lâu dài với chi phí lưu lượng truy cập lớn, ngày sử dụng khơng chất lượng dịch vụ trọng mà nhiệm vụ khác quản lý lưu lượng truy cập ISP Chúng tơi nói nhiều MPLS phần sau chương 5.1.5 So sánh mạng mạch ảo (Virtual-Circuit) mạng thư tín (Datagram ) 7|Page Cả mạng lưới mạch ảo (Virtual circuit) mà mạng thư tín (Datagram Network) có điểm mạnh điểm yếu Chúng ta tóm tắt ưu nhược điểm hai Những điểm đượng liệt kê bảng hình 5-4 Vấn đề Datagram Network Virtual-Circuit Thiết lập kết nối Không cần Cần thiết Đánh địa Mỗi gói tin chứa đầy đủ Mỗi gói tin chứa số mạch ảo địa gửi nhận nhỏ Thông tin trạng thái Bộ định tuyến không Mỗi mạch ảo phải lưu lại cần phải lưu giữ thông bảng trọn đường bộ tin trạng thái định tuyến nối kết Chọn đường Mỗi gói tin có đường Đường chọn mạch khác ảo thiết lập, sau tất gói tin đầu đường Ảnh hưởng bộ định Không bị ảnh hưởng, Tất mạch ảo qua bợ tuyến bị hỏng ngoại trừ gói tin định tuyến bị hỏng kết thúc đường truyền bị hỏng Chất lượng dịch vụ Khó đảm bảo Dễ dàng để thực có đủ tài nguyên gán trước cho mạnh ảo Điều khiển tắc nghẽn Khó Dễ dàng có đủ tài nguyên gán trước cho gói mạch ảo Hình 5-4 So sánh Virtual-Circuit Datagram Networks Bên một mạng, một số lựa chọn tồn Virtual Circuit Datagram Một chọn lựa (trade-off) thiết lập thời gian so với địa phân tích thời gian Bằng cách sử dụng mạch ảo u cầu mợt q trình thiết lập, việc thời gian thiêu thụ tài nguyên Tuy nhiên, vấn đề giải quyết, hình dạng để làm với mợt gói tin một vi mạch ảo trở nên dễ dàng Bộ định tuyến sực dụng số mạch để đánh dấu vào mợt bảng nhằm mục đích tìm hiểu nơi gói tin Trong một mạng lưới datagram, thiết lập không cần một thủ tục tra cứu phức tạp cần thiết để xác định vị trí mục cho điểm đến Mợt vấn đề có liênquan địa đích sử dụng mạng lưới datagram dài số mạch sử dụng mạng mạch ảo (virtual-circuit) chúng có mợt ý nghĩa tồn cầu Nếu gói tin có xu hướng ngắn, mợt địa đích đầy đủ gói đại diện cho nhiều kể trên, dẫn đến mợt lãng phí băng thơng 8|Page Tuy nhiên, một vấn đề số lượng bảng trống cần thiết bộ nhớ bộ định tuyến Một mạng lưới datagram cần phải có mợt đầu vào cho điểm đích, mợt mạng lưới mạch ảo cần một đầu vào cho mạch ảo Tuy nhiên, lợi không khách quan kết nối cài đặt gói tin phải chuyển qua bợ định tuyến, chúng sử dụng địa đích, giống datagrams làm Mạch ảo có mợt lợi đảm bảo chất lượng dịch vụ tránh tắc nghẽn mạng nhờ có tài ngun ( ví dụ bợ đếm, băng thơng CPU) lưu trữ trước kết nói thiết lập Mợt gói tin bắt đầu đến, băng thơng cần thiết khả định tuyến sẵn sàng Với một mạng lưới datagram tránh tắc nghẽn khó khăn Với hệ thống xử lý giao dịch (ví dụ: mua sắm gọi lên để xác minh thẻ tín dụng mua hàng), chi phí cần thiết để thiết lập xóa mợt mạch ảo việc sử dụng mạch Nếu phần lớn lưu lượng truy cập dự kiến theo loại này, sử dụng ảo mạch bên mạng một việc khôn ngoan Mặt khác, với cách dung long-running chẳng hạn lưu lượng truy cập VPN hai văn phịng cơng ty, mạch ảo cố định (mà thiết lập tay vào cuối tháng hay năm) mang lại lợi ích Mạch ảo có mợt vấn đề dễ bị hư hỏng Nếu một bộ định tuyến gặp cố bợ nhớ nó, khơi phục lại sau đó, tất mạch ảo qua bị hủy bỏ Ngược lại, một bộ định tuyến datagram gặp cố, người sử dụng có gói liệu xếp hàng đợi bợ định tuyến lúc bị hỏng (và có lẽ khơng chí từ người gửi có khả để gửi lại chúng chúng sau đó) Sự mát một luồng liên lạng điểm yếu việc sử dụng mạch ảo, dễ dàng khắc phục cho sử dụng datagrams Datagram cho phép bộ định tuyến cân lưu lượng truy cập tồn mạng, bợ định tuyến bị thay đổi phần mợt qua mợt chuỗi dài gói tin truyền 5.2 ROUTING ALGORITHMS ( THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN) Các chức lớp mạng định tuyến gói tin từ máy tính nguồn đến máy tính đích Trong hầu hết mạng, gói yêu cầu nhiều bước nhảy(hops) để tạo thành hành trình Chỉ mợt số trường hợp ngoại lệ dành cho mạng phát rộng(broadcast networks), trường hợp định tuyến một issue nguồn đích khơng nằm thành phần mạng Các thuật toán lựa chọn tuyến đường cấu trúc liệu mà chúng sử dụng một phần quan trọng thiết kế lớp mạng Các thuật tốn định tuyến mợt phần lớp phần mềm mạng chịu trách nhiệm định đâu đầu mợt gói tin đến nên truyền vào Nếu mạng sử dụng gói liệu nợi bộ, định phải thực một lần cho gói liệu đến từ tuyến đường tốt thay đổi kể từ lần cuối Nếu mạng sử dụng mạch ảo 9|Page nội bộ, định định tuyến thực một mạch ảo mới thiết lập Sau đó, gói liệu cần làm theo tuyến đường thành lập Các trường hợp sau đơi gọi phiên định tuyến mợt tuyến đường cịn hiệu lực cho tồn bợ mợt phiên (ví dụ, đăng nhập mợt VPN) Việc đơi hữu ích để thực mợt phân biệt định tuyến, làm cho định định tuyến sử dụng, chuyển tiếp, xảy mợt gói tin đến Người ta nghĩ mợt bợ định tuyến có hai q trình bên Mợt số chúng xử lý gói tin đến, nhìn lên đường để sử dụng bảng định tuyến Quá trình chuyển tiếp Các q trình khác có trách nhiệm điền vào cập nhật bảng định tuyến Bất kể tuyến đường chọn đợc lập cho gói tin gửi hay kết nối mới thành lập, tính chất định mong muốn mợt thuật tốn định tuyến: xác, đơn giản, linh hoạt, ổn định, cơng hiệu Tính xác đơn giản không yêu cầu bàn luận, tính linh hoạt thấy rõ ràng lúc đầu Khi mợt mạng lớn đặt ngồi khơng gian, dự kiến chạy liên tục nhiều năm mà hệ thống không hỏng Trong thời gian có phần cứng phần mềm hỏng tất loại Các máy tính(hots), bợ định tuyếnvà tuyến bị lỗi nhiều lần, cấu trúc liên kết thay đổi nhiều lần Các thuật toán định tuyến thay đổi tương ứng với thay đổi cấu trúc liên kết truy cập mà không yêu cầu tất công việc tất máy phải hủy bỏ Hãy tưởng tượng tàn phá mạng cần khởi động lại một số bộ định tuyến bị lỗi! Sự ổn định một mục tiêu quan trọng đối với thuật tốn định tuyến Thực tế có tồn thuật tốn định tuyến mà khơng hợi tụ một tập cố định đường dẫn, chạy Mợt thuật tốn ổn định đạt đến trạng thái cân trì trạng thái Thuật tốn định tuyến nên hợi tụ nhanh, truyền liệu mạng bị gián đoạn thuật toán định tuyến đạt đến trạng thái cân Trước cố gắng tìm ưu nhược điểm tính cơng hiệu suất, phải định đặc điểm tìm kiếm để tối ưu hóa Giảm thiểu chậm trễ gói tin trung bình để gửi lưu lượng truy cập thơng qua mạng một cách hiệu một ưu điểm rõ ràng, tối đa hóa tổng thơng lượng mạng nữa, hai mục đích có mâu thuẫn, kể từ thời điểm hệ thống hoạt động gần hết công suất tức có trễ dài tuần tự., nhiều mạng cố gắng để giảm thiểu khoảng cách mợt gói tin phải , gửi đơn giản giảm số lượng bước nhảy(hops) mợt gói phải thực Hoặc lựa chọn xu hướng cải thiện chậm trễ làm giảm số lượng băng thông tiêu thụ cho gói tin, mà có xu hướng cải thiện thơng lượng mạng tổng thể tốt Thuật tốn định tuyến được chia thành hai loại : nonadaptive adaptive Thuật tốn nonadaptive khơng dựa định định tuyến chúng phép đo ước tính cấu trúc liên kết tuyến đường Thay vào đó, lựa chọn tuyến đường sử dụng để có từ I đến J (cho tất I J) tính tốn trước, offline, tải bợ định tuyến mạng khởi đợng Thuật tốn gọi định tuyến tĩnh Bởi khơng đáp ứng trường hợp định tuyến thất bại, định tuyến tĩnh ứng dụng chủ yếu hữu ích cho tình lựa chọn định 10 | P a g e tuyến giao thức thiết lập kết nối Các giao thức điều khiển tách khỏi nhãn chuyển tiếp, điều cho phép nhiều giao thức điều khiển khác sử dụng Sau một số công việc thực Khi mợt bợ định tuyến khởi đợng, kiểm tra điểm cuối tuyến đường Sau tạo mợt nhiều FECs cho tuyến đường, gắn nhãn cho đường vượt qua nhãn để tới bộ định tuyến kề bên Các bộ định tuyến nhận nhãn bảng chuyển tiếp gửi nhãn mới cho bộ định tuyến kế bên chúng, tất bợ định tuyến có đường dẫn Tài ngun dự trữ đường dẫn để đảm bảo chất lượng dịch vụ Để biết thêm thông tin chi tiết tham khảo “Davie and Farrel (2008 )” “Davie Rekhter (2000)” 5.6.6 OSPF—An Interior Gateway Routing Protocol( Giao thức định tuyến cổng mạng nội bộ) Chúng tơi hồn thành nghiên cứu làm gói tin chuyển tiếp mạng Internet Bây chuyển sang chủ đề tiếp theo: định tuyến mạng Internet Như đề cập trước , Internet tạo thành từ mợt lượng lớn mạng độc lập AS ( Autonomous Systems) điều hành tổ chức khác thường một công ty , trường đại học , ISP Bên mạng riêng mình, mợt tổ chức sử dụng thuật tốn riêng để định tuyến nợi bợ định tuyến intradomain Tuy nhiên, có mợt số giao thức chuẩn phổ biến Trong phần này, nghiên cứu vấn đề định tuyến intradomain tìm hiểu giao thức OSPF sử dụng rợng rãi thực tế Một giao thức định tuyến intradomain gọi một giao thức cổng nội bộ Trong phần tiếp theo, nghiên cứu vấn đề định tuyến mạng hoạt động đợc lập định tuyến interdomain Ở trường hợp , tất mạng phải sử dụng một giao thức định tuyến interdomain(liên miền) giao thức cổng Các giao thức sử dụng Internet BGP ( Border Gateway ProtocolGiao thức cổng nối biên) Ban đầu giao thức định tuyến intradomain sử dụng một vector đo khoảng cách, dựa thuật toán phân phối Bellman- Ford thừa hưởng từ ARPANET RIP (Routing Information Protocol ) ví dụ sử dụng ngày Nó hoạt đợng tốt hệ thống nhỏ, sử dụng mạng lớn Tuy nhiên có vấn đề count-to-infinity nói chung chung chậm ARPANET chuyển sang một giao thức trạng thái liên kết vào tháng năm 1979 vấn đề năm 1988 IETF bắt đầu làm việc định tuyến intradomain một giao thức trạng thái liên kết Giao thức gọi OSPF (Open Shortest Path First- Mở đường ngắn đầu tiên), trở thành mợt tiêu chuẩn năm 1990 Nó dựa mợt giao thức gọi IS- IS ( Intermediate -System to Intermediate - System) Sau trở thành mợt tiêu chuẩn mang tên ISO standard OSPF sử dụng rộng rãi mạng công ty, IS -IS sử dụng rộng rãi mạng ISP Sau đây, cho bạn hiểu cách hoạt động OSPF Các nhóm thiết kế OSPF đưa yêu cầu là: 119 | P a g e Thứ nhất, đối với “O” OSPF, thuật toán công khai rộng dãi tài liệu mở Sẽ khơng sử dụng sở hữu đợc quyền mợt cơng ty Thứ hai, có giao thức mới để hỗ trợ một loạt số liệu từ xa bao gồm khoảng cách vật lý, thời gian trể , v.v Thứ ba, phải mợt thuật tốn đợng, thích nghi với thay đổi cấu trúc liên kết một cách tự đợng nhanh chóng Thứ tư, mới cho OSPF hỗ trợ định tuyến dựa loại hình dịch vụ Các giao thức mới phải có khả định tuyến lưu lượng thời gian thực theo một cách lưu lượng khác theo một cách khác Vào thời điểm đó, có mợt loại IP loại hình dịch vụ khơng có giao thức định tuyến phù hợp để sử dụng Nó đưa vào OSPF không sử dụng cuối gỡ bỏ Có lẽ yêu cầu trước thời đại Thứ năm, liên quan đến việc OSPF cần phải cân tải, chia tải nhiều dòng Hầu hết giao thức trước gửi tất gói tin qua mợt đường tốt có hai đường tốt Các tuyến đường khác không sử dụng Trong nhiều trường hợp, việc chia tải cho nhiều tuyến đường cho hiệu suất tốt Thứ sáu, cần hỗ trợ cho hệ thống phân cấp Đến năm 1988 , một số mạng phát triển lớn mà bợ định tuyến làm chủ tồn bộ cấu trúc liên kết OSPF phải thiết kế với bộ định tuyến làm điều Thứ bảy, một vài quy định bảo mật yêu cầu để ngăn chặn sinh viên nghịch ngợm sử dụng bộ định tuyến giả mạo gửi thông tin định tuyến sai Cuối cùng, việc cung cấp cần thiết để liên kết với bộ định tuyến kết nối với Internet thông qua một đường hầm Các giao thức trước khơng xử lý tốt điều OSPF hỗ trợ liên kết point- to- point( ví dụ SONET) mạng lưới phát sóng( hầu hết mạng LAN) Trên thực tế, hỗ trợ mạng lưới với nhiều bộ định tuyến, mợt số liên lạc trực tiếp với người khác ( gọi mạng multiaccess ) họ khơng có khả phát sóng Điều mà giao thức trước khơng làm Mợt ví dụ hệ thống mợt mạng lưới tự quản đưa hình 5.64(a) Hosts bị bỏ qua thường khơng đóng vai trị OSPF bộ định tuyến mạng làm việc Hầu hết bợ định tuyến hình.5.64 (a) kết nối với bộ định tuyến khác liên kết point- to- point mạng lưới để liên kết với host mạng Tuy nhiên, bộ định tuyến R3, R4, R5 kết nối mợt LAN phát sóng Ethernet chuyển mạch OSPF hoạt đợng cách trừu tượng hóa liệu mạng thực, bộ định tuyến liên kết chúng thành mợt đồ thị có hướng, cung gắn mợt trọng số( khoảng cách, thời gian trễ,.v.v.v) Một liên kết point- to- point nằm bộ định tuyến biểu diễn một cặp vịng cung có hướng ngược Trọng số chúng khác Mợt mạng lưới phát sóng biểu diễn một nút cho mạng riêng mợt nút cho bợ định tuyến Các cung từ nút mạng tới bộ định tuyến có trọng số Tuy nhiên chúng lại quan trọng khơng có cung khơng có đường qua mạng Các mạng mà có host, có mợt cung hướng đến khơng có cung trở cho phép đường truyền vào máy mà không cần thông qua họ.(LAN1, LAN2, LAN4) 120 | P a g e Hình 5.64 (b) cho thấy đồ thị mạng lưới hình 5.64 (a) OSPF mô tả mạng thực tế mợt đồ thị sau sử dụng phương pháp trạng thái liên kết để bộ định tuyến tính tốn đường ngắn từ tới tất nút khác Nhiều đường ngắn tìm thấy Trong trường hợp này, OSPF ghi nhớ đường dẫn ngắn chia lưu lượng gói tin chuyển tiếp qua chúng Điều giúp cân tải Nó gọi ECMP ( Equal Cost MultiPath- Nhiều đường chi phí ) Nhiều số AS(Autonomus System) Internet, thân chúng lớn không dễ để quản lý Để làm việc với chúng, OSPF cho phép một AS chia thành khu vực đánh số, có diện tích mợt mạng mợt tập hợp mạng lưới tiếp giáp Các khu vực không chồng chéo lên nhau, không thiết phải đầy đủ, có nghĩa mợt vài bợ định tuyến khơng tḥc mợt khu vực Các bợ định tuyến nằm hồn tồn mợt khu vực gọi bộ định tuyến nội bộ Một khu vực nhìn tổng qt mợt mạng riêng Bên ngồi mợt khu vực, đích đến nhìn thấy khơng phải cấu trúc hình học (topology) Đặc điểm giúp định tuyến mở rợng quy mơ Mỗi AS có mợt khu vực đường trục, gọi khu vực Các bộ định tuyến khu vực gọi bộ định tuyến đường trục Tất khu vực kết nối với đường trục, đường hầm, đó, từ mợt khu vực (tḥc AS) tới khu vực khác AS thông qua đường trục Một đường hầm thể đồ thị mợt vịng cung kèm với chi phí Như với khu vực khác, cấu trúc liên kết đường trục khơng thể nhìn thấytừ bên ngồi Mỗi bợ định tuyến kết nối với hai nhiều khu vực gọi một bộ định tuyến biên Và phải mợt phần đường trục Công việc một bộ định tuyến biên tổng hợp điểm đến một khu vực gửi tới khu vực khác kết nối với Bản tổng hợp bao gồm chi phí thơng tin, khơng phải tất chi tiết cấu trúc liên kết bên khu vực Chi phí thơng tin qua cho phép host khu vực khác tìm bộ định tuyến biên tốt để sử dụng vào khu vực Không truyền 121 | P a g e thông tin cấu trúc liên kết giúp làm giảm lưu lượng đơn giản hóa tính tốn đường ngắn bộ định tuyến Tuy nhiên, có mợt bợ định tuyến biên bên ngồi khu vực tổng hợp không cần phải thông qua Các tuyến đường đến đích khỏi khu vực ln ln bắt đầu với thị ' ' Đi tới bộ định tuyến biên ' ' Những khu vực loại gọi Stub Area (SA- khơng cần biết thơng tin chi tiết bợ định tuyến bên ngồi) Cuối bộ định tuyến biên hệ thống độc lập (Autonomus System Boundary Bợ định tuyến) Nó nhập đường tới đích đến bên ngồi AS khác vào khu vực Các tuyến đường bên ngồi sau xuất đích đến tìm thấy thơng qua ASBR với mợt vài chi phí Mợt đường bên ngồi nhập một nhiều ASBR Mối quan hệ AS, khu vực bộ định tuyến hiển thị hình 5.65 Mợt bợ định tuyến đóng nhiều vai trị Ví dụ, mợt bợ định tuyến biên mợt bợ định tuyến đường trục Khi hoạt đợng bình thường, bợ định tuyến mợt khu vực có mợt sở liệu trạng thái liên kết chạy mợt thuật tốn tìm đường ngắn Cơng việc tính tốn đường ngắn từ cho bợ định tuyến khác mạng tất AS Một bợ định tuyến biên cần có sở liệu tất khu vực kết nối với phải chạy thuật tốn tìm đường ngắn cho khu vực riêng biệt Đối với mợt nguồn đích mợt khu vực, nên chọn tuyến đường nội bộ tốt ( nằm hồn tồn khu vực) Đối với mợt nguồn đích khu vực khác nhau, tuyến đường liên khu vực phải từ nguồn đến đường trục, qua đường trục tới khu vực đích sau đến đích Thuật tốn mơ tả một OSPF, với đường trục trung tâm khu vực khác nhánh Do đường có chi phí thấp chọn, bộ định tuyến tuyến mạng sử dụng bợ định tuyến biên khác để vào khu vực đường trục đích Ngồi ra, tuyến đường đến đích bên ngồi bao gồm chi phí bên ngồi từ ASBR, chi phí bên với AS Khi mợt bợ định tuyến khởi đợng, gửi tin báo “Hello” cho nơi mà kết nối mạng LAN bao gồm tất bộ định tuyến khác Từ đó, bợ định tuyến biết bộ định tuyến lân cận Những bộ định tuyến một mạng LAN mặc định lân cận 122 | P a g e OSPF hoạt động cách trao đổi thông tin bợ định tuyến gần kề(adjcent), khơng giống bộ định tuyến lân cận(neighbor) Đặc biệt, khơng hiệu sử dụng để bợ định tuyến mợt LAN tương tác với bộ định tuyến mạng LAN khác Để khắc phục tình trạng này, mợt bợ định tuyến chọn làm bợ định tuyến định Nó phải bộ định tuyến liền kề với tất bộ định tuyến khác mạng LAN trao đổi thơng tin với chúng Trong thực tế, hoạt đợng một nút đại diện cho LAN Những bộ định tuyến lân cận mà không liền kề không trao đổi thông tin với bộ định tuyến khác Dữ liệu lưu lại bộ định tuyến định để dễ dàng chuyển tiếp lại nên xảy cố cần thay LINK STATE UPDATE ( Cập nhật trạng thái liên kết) cung cấp chi phí người gửi cho bộ định tuyến lân cận LINK STATE ACK chấp nhận LINK STATE UPDATE DATABASE DESCRIPTION thông báo số thứ tự tất trạng thái liên kết người gửi Bằng cách so sánh giá trị riêng với người gửi Người nhận xác định người gửi gần Những tin báo sử dụng một liên kết đưa lên Hoặc đối tác u cầu thơng tin trạng thái liên kết cách sử dụng tin báo LINK STATE REQUEST Mỗi cặp bộ định tuyến liền kề kiểm tra xem có liệu gần kiểm tra thông tin mới lan truyền khu vực Cuối cùng, sử dụng Flooding( một kiểu gửi request liên tục), bộ định tuyến thông báo cho tất bộ định tuyến khác khu vực liên kết tiếp tục tới mạng khác Thông tin cho phép bộ định tuyến xây dựng một đồ khu vực riêng tính tốn đường ngắn Các khu vực đường trục làm tương tự Ngoài ra, bộ định tuyến đường trục nhận thông tin từ bợ định tuyến biên để tính tốn đường tốt từ tới bợ định tuyến khác Thông tin truyền lại cho bộ định tuyến biên Sử dụng thông tin này, bộ định tuyến bên chọn đường tốt tới đích bên ngồi khu vực, bao gồm lối tốt để bộ định tuyến tới đường trục 5.6.7 BGP—The Exterior Gateway Routing Protocol( Giao thức cổng ngoại) Trong một AS, OSPF IS-IS giao thức sử dụng phổ biến Giữa AS tồn mợt giao thức khác, gọi BGP ( Border Gateway Protocol- Giao thức cổng nối biên) Giao thức cần thiết mục tiêu giao thức Intradomain Interdomain không giống Tất giao thức intradomain phải di chuyển gói tin mợt hiệu từ nguồn tới đích Nó khơng cần lo lắng sách 123 | P a g e Ngược lại, giao thức định tuyến interdomain phải lo lắng sách (Metz, 2001) Ví dụ, mợt cơng ty muốn AS có khả gửi gói tin đến trang Internet muốn nhận gói tin từ trang web Internet Tuy nhiên, khơng có quyền chuyển gói tin từ mợt AS nước ngồi tới mợt AS nước ngồi khác AS nằm đường ngắn hai AS nước ngồi Mặt khác, sẵn sàng thực cảnh cho AS lân cận chí AS khác trả tiền dịch vụ Ví dụ cơng ty điện thoại vui phục vụ khách hàng họ với người khác khơng Giao thức cổng bên ngồi nói chung đặc biệt BGP thiết kế phép nhiều loại sách định tuyến sử dụng AS Các sách tiêu biểu liên quan đến trị, an ninh, kinh tế Sau mợt vài ví dụ cụ thể hạn chế định tuyến: Không mang việc vận tải thương mại lên mạng giáo dục Không gửi lưu lượng truy nhập từ Lầu góc mợt tuyến đường qua Iraq Sử dụng TeliaSonera thay Verizon rẻ Khơng sử dụng AT&T Australia hiệu suốt Sự chuyển tải nên bắt đầu kết thúc Apple không nên cảnh qua Google Nhìn vào hạn chế ta thấy sách định tuyến đề cao tính cá nhân Chúng thường đợc quyền có chứa thơng tin kinh doanh nhạy cảm Mợt sách định tuyến thực cách định chuyển tải qua liên kết AS Mợt sách phổ biến mợt khách hàng IPS tốn cho mợt nhà cung cấp IPS để gửi gói tin tới mợt nơi Internet nhận gói tin gửi từ nơi khác Khách hàng IPS mua dịch vụ vận chuyển từ nhà cung cấp IPS Điều giống một khách hàng đăng ký dịch vụ truy nhập Internet nhà Để làm việc, nhà cung cấp nên thơng báo tất điểm đến Internet tới khách hàng qua việc kết nối chúng với Bằng cách này, khách hàng có mợt tuyến đường để gửi gói tin tới nơi Ngược lại, khách hàng nên thơng báo tuyến đường cho nhà cung cấp Điều cho phép nhà cung cấp gửi liệu truy nhập cho khách hàng đăng ký Chúng ta thấy mợt ví dụ dịch vụ vận chuyển hình 5.67 124 | P a g e Có AS kết nối Các kết nối thường thực với một liên kết IXP(Internet eXchange Point- Điểm trao đổi) Người ta mua dịch vụ vận chuyển từ Vì vậy, nguồn A gửi đến đích C, gói tin chuyển từ AS2 tới AS1 cuối tới AS4 Các định tuyến quảng cáo theo chiều ngược lại với gói tin AS4 biết mợt đích đến AS1 AS1 gửi thơng điệp thơng báo cho khách hàng biết gửi gói tin tới nguồn C thơng qua Trong hình 5.67, tất AS khác mua dịch vụ vận chuyển từ AS1 Điều cho phép chúng tương tác với máy chủ Internet Tuy nhiên, phải trả phí cho việc Giả sử AS2 AS3 trao đổi một lượng lớn lưu lượng Mạng họ sẵng sàng kết nối, họ muốn họ gửi trực tiếp lưu lượng cho hồn tồn miễn phí mà không cần thông qua AS1 Điều giúp giảm lưu lượng chuyển tải AS1 hy vọng giúp giảm chi phí Chính sách gọi Ngang hàng(peering) Để thực sách ngang hàng, hai AS gửi thông báo tới địa mạng lưới chúng Làm giúp cho phép gói tin gửi từ A đến B ngược lại Tuy nhiên, ý ngang hàng khơng có tính bắc cầu, thấy AS3 AS4 ngang hàng với Ngang hàng cho phép lưu lượng truy cập từ C cho B gửi trực tiếp đến AS4 Điều xảy C gửi mợt gói tin đến A? AS3 thơng báo mợt tuyến đường đến B cho AS4 Nó khơng phải tuyến đường đến A Hậu lưu lượng truy nhập không đến AS2, đường dẫn vật lý tồn AS3 ngang hàng với AS4 không muốn mang lưu lượng từ AS4 chia sẻ tới phần khác Internet khơng trả phí cho điều Thay vào đó, AS4 nhận dịch vụ vận chuyển từ AS1 Vì vậy, giúp AS1 mang gói tin từ C đến A Bây hiểu vận chuyển ngang hàng ( transit and peering) Chúng ta thấy A,B C có thỏa thuận vận chuyển với Ví dụ, A phải mua quyền truy nhập Internet từ AS2 A mợt máy tính nhà hay một mạng công ty với nhiều mạng LAN Tuy nhiên, khơng cần chạy BGP ( giao thức cổng nối biên) mợt mạng stub kết nối với phần lại Internet mợt liên kết Vì vậy, cách để gửi gói tin bên ngồi qua liên kết với AS2 Con đường thiết lập đơn giản cách lập một tuyến đường mặc định Vì lý này, A,B C khơng nói đến AS tham gia vào việc định tuyến interdomain Mặt khác, một số công ty mạng kết nối với nhiều IPS Kỹ thuật sử dụng để nâng cao độ tin cậy Nếu đường truyền bị hỏng sửa dụng đường khác thay Kỹ thuật gọi multihoming( kết nối nhiều mạng hay Đa chủ) Trong trường hợp này, mạng cơng ty có khả chạy giao thức định tuyến interdomain ( BGP) để giao tiếp với AS khác có địa tìm thấy qua liên kết IPS Bây xem xét chi tiết cách bộ định tuyến chạy BGP chọn đường dẫn để chuyển tiếp gói tin BGP mợt hình thức giao thức vector khoảng cách khơng giống với giao thức vecter khoảng cách intradomain RIP RIP thường quảng bá thơng tin có đến bợ định tuyến lân cận Cịn path vector xác danh sách tồn bợ đường dẫn tới đích Các giao thức định tuyến hoạt động cách sử dụng path vector giúp việc xác định vòng lặp mạng tốt cách xem xét đường mà bợ định tuyến khác gởi xem có thân AS khơng, có biết lặp loại bỏ Các 125 | P a g e cặp bộ định tuyến BGP giao tiếp với cách thiết lập kết nối TCP Hoạt động theo cách cung cấp thông tin đáng tin cậy bảo mật thông tin truyền qua mạng Nhìn vào hình 5.68 ví dụ cách tuyến đường BGP quảng bá hoạt đợng Có AS : AS1, AS2, AS3 hình Mợt tuyến quảng bá tới C bắt đầu AS3 Khi quảng bá tới liên kết phía AS2 có đường dẫn (C,AS3,R3a) Khi tới liên kết phía dưới có đường dẫn (C,AS3,R3b) đường dẫn khác “next hop” ( bước truyền kế tiếp) truyền qua liên kết khác Quảng bá tiếp tục lan truyền tiếp tục tới AS1 Tại bộ định tuyến R1a, đường dẫn (C,AS2,AS3,R2a) Thiết lập đường dẫn đầy đủ tuyến đường giúp bộ định tuyến dễ dàng phát phá vỡ vòng lặp Khi dùng BGP kết nối AS khác BGP gọi eBGP Giao thức dùng để mang thông tin bộ định tuyến eBGP mợt AS Khi BGP gọi iBGP Các quy tắc cho việc truyền bá tuyến đường bên mợt ISP bợ định tuyến biên ISP biết tất tuyến đường nhìn thấy bợ định tuyến biên khác để đảm bảo tính thống Nếu một bộ định tuyến biên ISP biết mợt tiền tố để gửi tới IP 128.208.0.0/16 tất bộ định tuyến khác biết điều Các tiền tố sau truy cập từ tất ISP, không cần quan tâm gói tin vào ISP từ khác AS khác Bây mơ tả mảnh cịn thiếu quan trọng, cách mà bộ định tuyến BGP chọn đường cho đích đến Mỗi bợ định tuyến BGP tìm mợt đường cho điểm đến từ bợ định tuyến mà kết nối tới ISP từ tất bộ định tuyến biên khác Mỗi bộ định tuyến phải định chọn đường tốt để sử dụng Câu trả lời cuối đưa tới ISP Thông qua sách để chọn tuyến đường thích hợp Tuy nhiên, nói chung chung nên mô tả cụ thể nhưsau: Chiến lược tuyến qua mạng cân để chọn tuyến đường thích hợp 126 | P a g e Loại hình miễn phí, phí trả sau Một chiến lược tương tự, tuyến khách hàng nhận ưu đãi cao Nó kinh doanh tốt để chuyển lưu lượng trực tiếp tới khác hàng trả tiền Sự khác chiến lược quy tắc mặc dịnh đường AS ngắn tốt Điều gây tranh cãi AS mợt mạng lưới có kích thước bất kỳ, đó, mợt đường thơng qua AS nhỏ có thực ngắn đường thông qua một AS lớn Tuy nhiên, ngắn thường tốt dài Nó coi một cách giải chung Chiến lược cuối để chọn tuyến đường có chi phí thấp ISP Chiến lược thực hình 5.68 Các gói tin gửi từ A đến C từ bộ định tuyến AS1 (R1a) Các gói tin gửi từ B qua bộ định tuyến dưới (R1b) Lý A B dùng đường chi phí thấp hay tuyến đường nhanh để khỏi AS1 Bởi A B nằm phần khác ISP nên lối nhanh cho chúng khác Điều tương tự xảy gói tin qua AS2 Ở chặng cuối, AS3 nhận gói tin đến từ B thơng qua mạng riêng Chiến lược gọi “early exit” “hot-potato routing” Tác dụng phụ làm cho tuyến đường khơng đối xứng Ví dụ, ta xem xét đường thực C gửi mợt gói lại cho B Gói tin AS3 sử dụng bợ định tuyến (R3a) để nhanh chóng, tránh lãng phí tài ngun Tương tự vậy, sử dụng bợ định tuyến phía từ AS2 AS1 Sau gói tin có mợt c̣c hành trình dài AS1 Đây mợt hình ảnh phản chiếu đường từ B đến C Mỗi bợ định tuyến BGP chọn cho đường tốt BGP chọn một đường để theo cấp độ AS OSPF chọn đường dẫn AS BGP giao thức cổng nợi bợ (interior gateway protocol) tích hợp sâu Nó có nghĩa GBP tìm thấy điểm tốt từ một ISP điểm khác với ISP khác Nó có nghĩa rằng, bợ định tuyến BGP phần khác AS chọn đường dẫn AS khác để tới một điểm đích Đây mới giới thiệu sơ qua BGP, để biết thêm thông tin chi tiết bạn tham khảo BGP version specification in RFC 4271 RFC liên quan 5.6.8 Internet Multicasting Multicasting gì? Multicast thuật ngữ sử dụng để mô tả cách thức truyền tin gửi từ nhiều điểm đến tập hợp điểm khác Trong trường hợp nhiều người gửi, thông tin phân phối cho tập hợp điểm thu Multicast hữu ích nhóm khách hàng u cầu bợ liệu chung lúc Việc truyền Multicast tiết kiệm băng thông cách đáng kể IP hỗ trợ one-to-many sử dụng lớp địa D Mỗi lớp địa D xác định mợt nhóm máy chủ 28bit kích thước nhóm tương đương với việc 250 triệu nhóm tồn mợt lúc Khi q trình gửi mợt gói tin tới lớp địa D, gói tin cố gắng để gửi tới tất thành viên nhóm mợt số trường hợp mợt vài thành viên nhóm khơng nhận gói tin 127 | P a g e Các dải địa IP 224.0.0.0/24 dành cho multicast mạng cục bộ Trong trường hợp này, không cần tới giao thức định tuyến Các gói tin truyền multicast quảng bá đơn giản mạng LAN với địa multicast Tất host mạng LAN nhận quảng bá host thành viên nhóm xử lý gói tin Các bợ định tuyến khơng chuyển tiếp gói tin khỏi LAN Mợt vài ví dụ địa multicast: 224.0.0.1 All systems on a LAN 224.0.0.2 All bộ định tuyếns on a LAN 224.0.0.5 All OSPF bộ định tuyếns on a LAN 224.0.0.251 All DNS servers on a LAN Địa multicast khác có thành viên mạng khác Trong trường hợp cần tới giao thức định tuyến Nhưng bộ định tuyến multicast cần biết host thành viên nhóm Mợt q trình u cầu host tham gia vào nhóm cụ thể Nó yêu cầu host rời mợt nhóm Mỗi host theo dõi q trình liên quan tới mà nhóm thực Khi q trình cuối hồn thành, host rời khỏi nhóm khơng cịn thành viên nhóm Khoảng lần/phút Mỗi bợ định tuyến multicast gửi mợt gói tin truy vấn tới tất host LAN ( sử dụng địa multicast 224.0.0.1) để yêu cầu chúng báo cáo tiến đợ cơng việc Các bợ định tuyến multicast xếp với bộ định tuyến chuẩn Mỗi host gửi phản hồi cho tất địa lớp D có liên quan Các gói tin truy vấn phản hồi sử dụng giao thức gọi IGMP ( Internet Group Management Protocol- Giao thức quản lý nhóm Internet) mơ tả RFC 3376 Bất kỳ một giao thức định tuyến multicast sử dụng để tạo mợt multicast bao trùm cung cấp đường dẫn từ người gửi tới tất thành viên nhóm Điều mô tả phần 5.2.8 Trong mợt AS, giao thức sử dụng PIM (Protocol Independent Multicast- Phát đa phương không phụ thuộc giao thức) PIM hoạt đợng chế đợ(Dense Sparse) Trong chế độ PIM Dense phù hợp thành viên khắp nơi mạng Địa multicast nguồn trở thành gốc multicast xây dựng từ nguồn đến đích Đường từ nguồn tới thành viên nhóm xác định Trong chế độ PIM Sparse, multicast không mở rộng tới bộ định tuyến mợt host tham gia vào mợt nhóm Cây multicast xây dựng thành viên nút mở rộng ngược nguồn Một biến thể thiết kế gọi Source Specific Multicast PIM, giải pháp tối ưu trường hợp có mợt người gửi vào nhóm Cuối cùng, phần mở rộng multicast tới BGP đường hầm cần sử dụng để tạo tuyến multicast thành viên nhóm bao gồm nhiều AS 5.6.9 Mobile IP Nhiều người dùng có máy tính di đợng họ muốn trì kết nối Internet họ xa nhà hay chí đường Thật không may, địa IP hệ thống làm điều Ngay lập tức, IFTF thành lập mợt nhóm để tìm giải pháp cho nhu cầu Nhóm làm việc mợt cách nhanh chóng hình thành mợt số u cầu : 128 | P a g e Mỗi máy điện thoại di đợng phải có khả sử dụng địa IP nhà nơi Không sử dụng phần mềm thay đổi host Không thay đổi phần mềm bộ định tuyến bảng Hầu hết gói tin cho host máy điện thoại di dộng không nên tạo chệch hướng đường Không cần trả chi phí phát sinh host đặt nhà Tóm lại, tất trang web muốn cho phép người dùng truy cập khắp nơi phải tạo mợt “người trợ giúp” trang mình, gọi Đại diện thường trú ( HA-Home Agent) Khi một host di đợng mợt trang web nước ngồi, có mợt địa IP mới (care-of address) trang Các điện thoại di dợng gửi care-off address tới HA để thông báo vị trí Khi mợt gói tin điện thoại di dộng gửi tới địa mạng nhà điện thoại mợt nơi khác HA gửi gói tin tới care –off address cho điện thoại di dợng Điện thoại di đợng gửi gói tin trả lời mợt trực tiếp với mà tiếp xúc sử dụng địa nhà một địa nguồn Giải pháp đáp ứng tất yêu cầu nêu trên, ngoại trừ việc gói tin cho điện thoại di dộng làm chệch hướng Bây vào giải pháp chi tiết Mỗi địa IP bao gồm mạng một vài host thành viên Ví dụ, xem máy có địa IP 160.80.40.20/16 Các số 160.80 cho ta biết số thành viên mạng 40.20 cho ta biết số host thành viên Tất bộ định tuyến giới có bảng định tuyến sử dụng liên kết để có mạng lưới 160.80 Bất mợt gói tin tới địa đích 160.80.xxx.yyy đường dây Nếu bất ngờ, máy với địa bị chuyển tới nơi xa gói liệu tiếp tục chuyển tới mạng LAN bợ định tuyến Ở giai đoạn này, có tùy chọn không hấp dẫn Tùy chọn tạo mợt đường để có mợt tiền tố cụ thể Đó là, trang web quảng bá tới 160.80.40.20/32, gói tin gửi tới đích bắt đầu tới bên phải địa lần Tùy chọn phụ tḥc vào thuật tốn tiền tố dài sử dụng bộ định tuyến Tuy nhiên, thêm vào một đường tới một IP tiền tố với một địa IP Tất ISP giới biết tới tiền tố Nếu người thay đổi tuyến đường IP toàn cầu theo cách họ di chuyển máy tính họ, bợ định tuyến có hàng triệu bảng mục với chi phí cực lớn Nên lựa chọn không khả thi Lựa chọn thứ thay đổi địa IP điện thoại di đợng Đúng vậy, gói tin gửi tới địa IP nhà không gửi người liên quan, chương trình, sở liệu thông báo thay đổi Nhưng điện thoại di đợng sử dụng Internet một địa điểm mới để duyệt web chạy ứng dụng Lựa chọn quản lý tính di đợng mợt lớp cao Nó thường xảy người dùng mang laptop họ tới quán coffe để lướt web thông qua mạng không (wireless network) Sự bất lợi phá vỡ mợt vài ứng dụng khơng giữ kết nối di chuyển điện thoại di động Như một nhận xét ngẫu nhiên, di động xử lý lớp thấp hơn: lớp liên kết Đây xảy sử dụng laptop một mạng không dây 802.11 Các địa IP điện thoại di động không thay đổi đường dẫn mạng giữ nguyên Nó liên kết khơng dây cung cấp di dợng Tuy nhiên, mức đợ tin cậy tính di 129 | P a g e động không cao Nếu laptop di chuyển xa phải kết nối Internet thông qua một mạng khác với địa IP khác Các giải pháp IP di động cho IPv4 đưa RFC 3344 Nó hoạt đợng với định tuyến Internet cho phép host giữ kết nối với địa IP riêng chúng di chuyển Để làm việc với nó, điện thoại di đợng phải có khả phát chuyển đợng di chuyển Điều thực với bộ định tuyến ICMP tin báo solocitation Điện thoại di động tuân theo bộ định tuyến quảng bá định kỳ gửi mợt chào mời để tìm bợ định tuyến gần Nếu bợ định tuyến khơng phải địa thơng thường nhà phải sử dụng mạng nước ngồi Để có mợt địa care- of IP mạng nước ngồi, điện thoại di đợng dụng DHCP Ngoài ra, địa IPv4 thiếu, điện thoại di đợng gửi nhận gói tin thơng qua đại diện nước ngồi có sẵn địa IP mạng Host điện thoại di đợng tìm mợt đại diện nước ngồi cách sử dụng chế giống ICMP dùng để tìm đại diện thường trú (HA) Sau điện thoại di đợng có địa IP tìm đại diện nước ngồi, sử dụng mạng lưới để gửi gói tin tới đại diện thường trú (HA), thơng báo cho HA vị trí HA cần mợt cách để chặn gói tin gửi đến điện thoại di đợng điện thoại không nhà ARP cung cấp một chế cho việc Để gửi mợt gói tin qua Ethernet tới IP host bợ định tuyến cần phải biết địa Ethernet host Các chế thông thường cho bộ định tuyến gửi một ARP truy vấn để hỏi Ví dụ :” Địa Ethernet 160.80.40.20 gì?” Khi điện thoại di đợng nhà, trả lời ARP truy vấn biết địa IP với địa Ethernet riêng Khi điện thoại khơng nhà, HA đáp lại câu hỏi cách đưa địa Ethernet Bợ định tuyến gửi gói tin 160.80.40.20 tới HA Đây gọi ARP Proxy Để nhanh chóng cập nhật đồ ARP đến điện thoại di động rời khỏi nhà trở nhà, một kỹ thuật ARP khác đưa với tên gọi gratuitous ARP( ARP miễn phí) Về bản, điện thoại di đợng HA gửi một ARP truy vấn cho địa IP di đợng, cung cấp câu trả lời xác để bộ định tuyến thông báo cập nhật đồ Truyền liên mạng để gửi gói tin HA host điện thoại di động care- of address thực cách đóng gói gói tin với IP header định sẵn cho địa care- of address Khi gói tin đóng gói tới care-of address Các IP header loại bỏ để lộ gói tin Giống với nhiều giao thức Internet, khó khăn tương thích với giao thức khác Có hai biến chứng Đầu tiên, hợp NAT phụ tḥc vào việc nhìn qua IP header để thấy TCP UDP header Các hình thức ban đầu đường hầm cho IP điện thoại di đợng khơng sử dụng header, không làm việc với hộp NAT Giải pháp đưa thay đổi việc đóng gói để thêm vào UDP header Biến chứng thứ hai mợt số ISP kiểm tra địa nguồn IP gói tin để biết chúng phù hợp với nơi mà giao thức định tuyến tin tưởng đặt nguồn Kỹ thuật gọi lọc xâm nhập, mợt biện pháp an ninh nhằm loại bỏ thông tin khơng xác, đợc hại Tuy nhiên, gói tin gửi từ điện thoại di động tới host Internet nằm mợt mạng nước ngồi có địa IP nguồn bên ngồi, bị loại bỏ Để giải vấn đề này, điện thoại di đợng sử dụng care-of address giống địa 130 | P a g e nguồn để tạo mợt đường hầm đưa gói tin HA Từ đây, chúng gửi vào Internet với địa coi phù hợp Vậy phí cao phải đường vịng Mợt vấn đề khác khơng đưa thảo luận an ninh Khi một HA nhận tin báo yêu cầu chuyển tiếp tất gói tin Roberta tới mợt vài địa IP, khơng thực trừ biết Roberta thực điều Đẩm bảo khơng mạo danh cô để làm việc Giao thức xác nhận mật mã sử dụng để làm việc Chúng ta nghiên cứu Chap Giao thức di động cho IPv6 xây dựng tảng IPv4 Vấn đề định tuyến tam giác, gói tin gửi tới điện thoại di động gặp một khúc phải quanh thơng qua mợt HA xa Trong IPv6, tối ưu hóa tuyến đường sử dụng để tìm mợt đường dẫn trực tiếp địa IP điện thoại di động khác Mobile IPv6 định nghĩa RFC 3775 Cịn mợt loại di động xác định cho Internet Một số máy bay cài đặt mạng không dây cho phép hành khách sử dụng để kết nối máy tính họ với Internet Chiếc máy bay có mợt bợ định tuyến kết nối với phần cịn lại Internet qua kết nối khơng dây Vì vậy, có mợt bợ định tuyến bay di đợng Điều có nghĩa tồn bợ mạng lưới di đợng Tất nhiên, mợt máy tính xách tay sử dụng IP di động để giữ liên lạc bay Vì chúng tơi có cấp đợ tính di đợng Mạng di đợng nghĩa cho IPv6 RFC 3963 KẾT LUẬN Trên dịch nhóm em Mong đem tới nhìn tổng quan hơn, rõ ràng Network Layer Trong dịch nhiều thuật ngữ chưa thực dịch cịn nhiều sai xót mong thầy bạn góp ý để dịch hoàn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO http://tratu.soha.vn/ 131 | P a g e vi.wikipedia.org/wiki/ http://www.quantrimang.com.vn vntelecom.org https://voer.edu.vn http://www.dientuvietnam.net/ Giáo Trình Mạng Máy Tính- Đại Học Cần Thơ - Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin Giáo Trình Mạng Máy Tính- Ths Nguyễn Tấn Khôi 132 | P a g e ... thoại mạng trường hợp gọi virtual-circuit network Trong phần này, ta nghiên cứu mạng thư tín (Datagram Network) , tiếp nghiên cứu mạng mạch ảo( Virtual-circuit networks) Bây trình bày cách mạng Datagram... dọc theo đường ACE cập nhật bảng chọn đường hình với bảng chon đường bộ định tuyến A lúc sau “A’s table later” Các giải thuật chiu trách nhiệm quản lý thông tin bảng trọn đường thực định chọn... circuit) mà mạng thư tín (Datagram Network) có điểm mạnh điểm yếu Chúng ta tóm tắt ưu nhược điểm hai Những điểm đượng liệt kê bảng hình 5-4 Vấn đề Datagram Network Virtual-Circuit Thiết lập kết