ĐỒ án kỹ THUẬT ĐỊNH TUYẾN và mô PHỎNG

Chương : Tổng quan Internet Ketnooi.com chia se Chương Tổng quan Internet 1.1 Giới thiệu chương : Mạng Internet mạng chuyển mạch gói thiết kế dành cho ứng dụng mà thay đổi chất lượng chấp nhận Nhân tố quan trọng góp phần hình thành nên mạng Internet phải kể đến kỹ thuật mạng, bao gồm việc nghiên cứu cấu hình quản lý giao thức điều quan trọng người quản lý mạng Giao thức tập hợp quy tắc khuôn dạng gói tin cách thức xử lý để trao đổi thông tin cách có hiệu Để nắm bắt định tuyến trước tiên phải nắm rõ mạng Internet Chương đề cập đến số khái niệm Internet mô hình kết nối hệ thống mở (OSI), họ giao thức TCP/IP, ICMP, ARP, RARP cách định địa IP (IP address) 1.2 Nguyên tắc chuyển mạch gói : Trong chuyển mạch gói thông tin truyền mạng Internet (thoại, văn bản, hình ảnh ) chia thành nhiều gói nhỏ Các gói có chứa địa đến số thứ tự Các định tuyến (Router) máy chủ (Server) mạng Internet chuyển gói tới địa cần đến Trong mạng Internet gói xử lý xác không phân biệt nội dung gói Kích thước gói tối đa 128 byte Thành phần gói : http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet Cờ Điều khiển Thông tin Kiểm tra Cờ Hình 1.1 : Cấu trúc đơn giản gói tin Khi gói tin đến địa cần thiết, số thứ tự sử dụng để xếp gói theo thứ tự ban đầu chuyển 1.3 Mô hình tham chiếu OSI : 1.3.1 Giới thiệu : Mô hình tham chiếu OSI mô hình liên kết hệ thống mở Hệ thống mở hệ thống có chế thông tin chuẩn hoá không mang đặc trưng riêng nhà sản xuất 1.3.2 Kiến trúc OSI : 1.3.2.1 Nguyên tắc xây dựng : Để xây dựng mô hình OSI, ISO dựa kiến trúc phân tầng trình bày dựa nguyên tắc sau : • Để đơn giản cần hạn chế số lượng tầng • Chia ranh giới tầng cho chức khác tách biệt nhau, tầng sử dụng công nghệ khác khác biệt • Các chức giống đặt vào tầng • Chọn ranh giới tầng theo kinh nghiệm chứng tỏ thành công • Các chức định vị cho nâng cấp, thiết kế tầng mà ảnh hưởng đến tầng sát • Tạo ranh giới tầng cho chuẩn hoá giao diện tương ứng • Tạo tầng cho liệu xử lý cách khác biệt http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet • Mỗi tầng giao diện với tầng 1.3.2.2 Kiến trúc chức tầng OSI : Dựa vào nguyên tắc trên, mô hình OSI chia làm tầng, tầng thực chức nhận liệu từ tầng bên để chuyển giao xuống cho tầng bên ngược lại Khi đến tầng gói tin đóng thêm phần đầu đề khác xem gói tin tầng mới, công việc tiếp diễn gói tin truyền lên đường dây mạng để đến bên nhận Hình 1.2 : Mô hình lớp OSI 1.3.2.2.1 Tầng vật lý (Physical) : Chức truyền tải chuỗi bit từ đầu cuối đến đầu cuối khác Các thuật ngữ liên quan đặc tính điện, tốc độ, môi trường truyền dẫn, mode truyền tải, chuẩn kết nối… 1.3.2.2.2 Tầng liên kết liệu (Data link) : Chức cung cấp khả truyền liệu tin cậy qua môi trường truyền dẫn Các thuật ngữ liên quan đơn vị liệu “khung”, địa MAC, điều khiển lỗi, điều khiển luồng…… http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet 1.3.2.2.3 Tầng mạng (Network) : Cung cấp kết nối khả chọn đường host môi trường liên mạng Các thuật ngữ liên quan bao gồm gói tin, tuyến, bảng định tuyến, giao thức định tuyến, địa IP… 1.3.2.2.4 Tầng giao vận (Transport) : Cung cấp chức tạo, giám sát, giải phóng kết nối ảo khả dụng từ đầu cuối đến đầu cuối, phân bổ phân mảnh đến ứng dụng Các thuật ngữ liên quan phân mảnh tái hợp luồng liệu, giám sát lỗi, khôi phục lỗi… 1.3.2.2.5 Tầng phiên (Session) : Thực chức thiết lập, quản lý, giải phóng phiên thông tin hai host, đồng hóa việc hội thoại trình trình diễn quản lý việc trao đổi thông tin Các thuật ngữ liên quan điều khển hội thoại, điểm đồng bộ…… 1.3.2.2.6 Tầng trình diễn (Presentation) : Cung cấp khả mã hóa thông tin lớp ứng dụng để cho thông tin hoàn toàn đọc đầu lại Các thuật ngữ liên quan khuôn dạng liệu, chuyển đổi liệu, nén liệu, mã hóa liệu… 1.3.2.2.7 Tầng ứng dụng (Application) : Cung cấp ứng dụng trực tiếp cho người ứng dụng sử dụng dịch vụ mạng Các thuật ngữ liên quan truyền file, thư điện tử… http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet 1.4 Họ giao thức TCP/IP : 1.4.1 Giới thiệu : TCP/IP thực chất họ giao thức làm việc với để cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng, hay nói cách khác TCP/IP phần mềm sử dụng Internet để truyền thông tin từ máy sang máy khác từ mạng sang mạng khác 1.4.2 Kiến trúc chức tầng TCP/IP : TCP/IP gồm tầng sau : Hình 1.3 : Cấu trúc tầng TCP/IP 1.4.2.1 Tầng ứng dụng : Là phần giao tiếp với người dùng để cung cấp dịch vụ mạng Lớp ứng dụng cho phép việc truy xuất dịch vụ diện toàn mạng TCP/IP 1.4.2.2 Tầng truyền tải (Transport) : Nhiệm vụ tầng truyền tải cung cấp đường thông tin trình ứng dụng Tầng truyền tải phân chia dòng liệu cần truyền thành đơn vị liệu nhỏ (gói liệu) chuyển chúng với địa đích đến tầng thấp để thực trình phân phối liệu mạng http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet 1.4.2.3 Tầng Internet (Internet Layer) : Xử lý tiến trình thông tin mạng khác Tầng Internet thực chức thiết lập đường mạng thực việc phân phối gói liệu mạng 1.4.2.4 Tầng giao tiếp mạng (Network Interface Layer) : Là tầng giao tiếp cấu trúc luận lý bên với kết nối vật lý bên dưới, tầng giao tiếp mạng có nhiệm vụ tiếp nhận gói liệu từ lớp Internet 1.5 Sự tương quan OSI họ giao thức TCP/IP : Mô hình OSI Ứng dụng Trình bày Phiên Vận chuyển Các giao thức SNMP TFTP DNS BOOTP FTP TELNET SMTP POP UDP TCP Mạng IP-ICMP-RAP-RARP Liên kết liệu Thiết bị giao diện mạng Vật lý Phương tiện truyền dẫn Mô hình TCP/IP Ứng dụng Vận chuyển Mạng Giao diện mạng Hình 1.4 : So sánh mô hình OSI TCP/IP 1.6 Một số giao thức IP : 1.6.1 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) : 1.6.1.1 Giới thiệu : TCP giao thức điều khiển có liên kết (connection - oriented), nghĩa cần phải thiết lập liên kết (logic) cặp thực thể TCP trước chúng trao đổi http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet liệu với TCP cung cấp dịch vụ tầng truyền dẫn có độ tin cậy cao, TCP bao gồm điều khiển luồng phát lỗi Tốc độ gói tăng hay giảm phụ thuộc mức tải mạng 1.6.1.2 Khuôn dạng TCP segment : Bít 0-3 Bít 4-7 Bít 8-11 Bít 12-15 Bít 16-19 Bít 20-23 Cổng nguồn Bít 27-27 Bít 28-31 Cổng đích Số trình tự Số xác nhận THL Dự phòng Cờ Mã kiểm tra lỗi Kích thước cửa sổ Con trỏ khẩn Hình 1.5 : Khuôn dạng TCP segment 1.6.1.3 Thủ tục kết nối TCP : Hinh 1.6 : Thủ tục thiết lập tuyến Đầu tiên host khởi động cầu nối cách gởi gói số khởi động x nó, với bit phần header đặt trạng thái yêu cầu kết nối Bước 2, host khác nhận gói ghi lại số x, phúc đáp báo nhận x+1, bao hàm số khởi động y riêng Chỉ số báo nhận x+1 http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet có nghĩa nhận tất gói có số x đến mong nhận gói có số x+1 1.6.2 Giao thức UDP (User Data Protocol) : 1.6.2.1 Giới thiệu : UDP giao thức phi kết nối (connectionless protocol) đảm bảo truyền thông end-to-end liệu.UDP chức thiết lập giải phóng kết nối, không cung cấp chế báo nhận, không xếp đơn vị liệu đến dẫn đến tình trạng liệu trùng liệu mà thông báo cho người gởi 1.6.2.2 Khuôn dạng UDP datagram : 15 16 Source port Message length 31 Destination port Checksum DATA Hình 1.7: Khuôn dạng UDP datagram 1.6.3 Giao thức IP : 1.6.3.1 Giới thiệu : IP giao thức liên lạc không kết nối (connectionless), có nghĩa không cần có giai đoạn thiết lập hủy bỏ kết nối, nhận liệu từ tầng cao hơn, sau gắn thêm header chuyển xuống tầng thấp Dịch vụ quan trọng IP gởi gói tin đến đích cách xác http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet 1.6.3.2 Mào đầu gói IP : 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Version IHL Identification TTL TOS Flags Protocol Total length Fragment offset Header checksum Source IP address Destination IP address Options and padding ::: Hình 1.8 : Tiêu đề IP v.4 1.6.4 Giao thức ARP (Address Resolution Protocol) : Hình 1.9 : Giao thức chuyển đổi địa RAP Giao thức ARP dùng để phân giải địa mạng Trước gởi IP datagram, IP cần có địa phần cứng (còn gọi địa MAC) trạm đích ARP dùng để lấy địa phần cứng đích biết địa IP đích 1.6.5 Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) : RARP giao thức phân giải địa ngược, chuyển đổi địa MAC thành địa IP, RARP sử dụng để xác định địa IP máy khởi động http://www.ebook.edu.vn Chương : Tổng quan Internet 1.6.6 Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol) : IP datagram IP header ICMP header Data Tiêu đề ICMP Loại (Type) Xác định loại tin 16 Mã (Code) Tổng kiểm tra (Checksum) Cho biết mã lỗi tuỳ thuộc vào loại tin Dữ liệu (Data) Mã kiểm tra cho toàn tin ICMP Chứa thông tin cụ thể loại tin ICMP Hình 1.10 : Định dạng tin ICMP ICMP giao thức thông báo điều khiển Internet sử dụng để gởi cho nơi phát thông báo liên quan đến gói tin ICMP sử dụng để thông báo lỗi, chức sửa lỗi.Nếu gói tin IP phân chia thành gói nhỏ xảy lỗi, ICMP thông báo lỗi phân đoạn ICMP không thông báo với gói tin địa IP nguồn, gói tin có địa IP đích phát đồng loạt (multicast) hay địa quảng bá (broadcast) 1.7 Địa IP : 1.7.1 Giới thiệu : Mỗi trạm mạng đặc trưng số hiệu định gọi địa IP (Internet Address) http://www.ebook.edu.vn 10 Chương : Tổng quan Internet Đó dãy số nhị phân 32 bit (với IP v.4)) thực thi phần mềm dùng để định danh toàn cục host router mạng Địa IP theo nghĩa địa định danh thiết bị (host router) liên mạng Hai thiết bị Internet địa IP Tuy nhiên thiết bị có nhiều địa IP chúng kết nối tới nhiều mạng vật lý 1.7.2 Phân lớp địa IP : Địa IP chia làm lớp A,B,C,D,E, cấu trúc lớp khác : Lớp A 16 Network(7 bits) 24 31 Local Address(24 bits) Lớp B 10 Lớp C 110 Lớp D 1110 Multicast Address(8 bits) Lớp E 1111 Reserved Network(14 bits) Local Address(16 bits) Network(21 bits) Local Address(8 bits) Hình 1.11 : Phân lớp địa IP • Lớp A : Cho phép định danh tới 126 mạng với 16 triệu host trạm Lớp dành cho mạng với số trạm cực lớn • Lớp B : Cho phép định danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 host mạng Trong địa lớp B, hai byte dùng để định nghĩa địa mạng hai byte sau dùng để định nghĩa địa trạm Lớp dùng cho công ty cỡ vừa, công ty có số lượng máy tính tương đối lớn • Lớp C : Cho phép định danh khoảng triệu mạng với tối đa 254 host mạng Lớp dùng cho mạng có trạm http://www.ebook.edu.vn 11 Chương : Tổng quan Internet • Lớp D : Được dùng để gởi IP datagram tới nhóm host liên mạng Lớp D định nghĩa cho truyền đa hướng, lớp địa mạng địa trạm • Lớp E : Được dùng dự phòng cho mục đích đặc biệt 1.8 Kết luận chương : Đứng trước tốc độ tăng trưởng lưu lượng hạn chế từ thiết kế mạng Internet khứ, theo dự báo chuyên gia không gian địa Internet bị cạn kiệt vào khoảng năm 2005 2015 Các bảng định tuyến khả quản lý trì thông tin theo yêu cầu cho tất mạng Biện pháp giải phát triển giao thức thay IPv.4 IPv.6, thay không gian địa 32 bits tăng lên 124 bits Hàng loạt đổi xây dựng IPv.6 bỏ số trường mào đầu gói tin nhằm tiết kiệm băng thông, thay trường checksum độ dài trường để đảm bảo QoS tốt http://www.ebook.edu.vn 12 [...]... Lớp D được định nghĩa cho truyền đa hướng, trong lớp này không có địa chỉ mạng và địa chỉ trạm • Lớp E : Được dùng dự phòng cho các mục đích đặc biệt 1.8 Kết luận chương : Đứng trước tốc độ tăng trưởng lưu lượng và những hạn chế từ thiết kế của mạng Internet trong quá khứ, theo dự báo của các chuyên gia không gian địa chỉ Internet sẽ bị cạn kiệt vào khoảng năm 2005 và 2015 Các bảng định tuyến không... phép định danh tới 126 mạng với 16 triệu host trên mỗi trạm Lớp này dành cho các mạng với số trạm cực lớn • Lớp B : Cho phép định danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 host trên mỗi mạng Trong địa chỉ lớp B, hai byte dùng để định nghĩa địa chỉ mạng và hai byte sau dùng để định nghĩa địa chỉ trạm Lớp này dùng cho các công ty cỡ vừa, những công ty có số lượng máy tính tương đối lớn • Lớp C : Cho phép định. ..Chương 1 : Tổng quan về Internet Đó là dãy số nhị phân 32 bit (với IP v.4)) được thực thi trong phần mềm dùng để định danh duy nhất và toàn cục một host hoặc một router trên mạng Địa chỉ IP là duy nhất theo nghĩa mỗi địa chỉ định danh một và chỉ một thiết bị (host hoặc router) trên liên mạng Hai thiết bị trên Internet không bao giờ có cùng địa chỉ IP Tuy nhiên một thiết bị có... định tuyến không có khả năng quản lý và duy trì thông tin theo yêu cầu cho tất cả các mạng Biện pháp giải quyết đó là phát triển giao thức mới thay thế IPv.4 bằng IPv.6, thay vì không gian địa chỉ 32 bits tăng lên 124 bits Hàng loạt đổi mới được xây dựng trong IPv.6 như bỏ đi một số trường trong mào đầu gói tin nhằm tiết kiệm băng thông, thay thế các trường checksum và độ dài bằng các trường mới để đảm