Công nghệ mạng viễn thông thế hệ mới

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN Công nghệ mạng viễn thông hệ Giảng viên: TS Nguyễn Chiến Trinh Điện thoại/E-mail: 0915400946; chientrinh@gmail.com Bộ môn: Mạng viễn thông - KhoaViễn thông Học kỳ/Năm biên soạn: 2015 1- Internet giao thức Nội dung học phần    Các công nghệ mạng Internet: Kiến trúc Internet: Nguyên lý, phát triển; Các công nghệ mạng Internet: Truyền tải, MPLS, Mobility, Addressing, … Mạng hệ sau NGN: Kiến trúc, thành phần, hoạt động, dịch vụ; Mạng hệ NwGN: Mạng Internet hệ (NwGI): khái niệm, yêu cầu, kiến trúc, xu hướng phát triển, thách thức, vấn đề, … Các công nghệ mạng: IoT, SOA, SDN, content-based network  1- Internet giao thức Tài liệu tham khảo      Daniel Minoli and Emma Minoli, Delivering voice over IP networks, John Wiley 2002 H Jonathan Chao, Cheur H Lam, Eiji Oki, Broadband packet switching technologies, John Wiley & Son, Inc, 2004 Lê Ngọc Giao tác giả, Điều khiển kết nối mạng NGN, NXB Bưu điện, 2004 NICT, New Generation Network Architecture - AKARI Conceptual design, AKARI Project, 2008 Tania Tronco, New network architecture – The path to the Future Internet, Springer, 2010 1- Internet giao thức Quá trình phát triển lên mạng tương lai NGN/Internet 1- Internet giao thức SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG MẠNG THẾ HỆ MỚI     Tiến tới xã hội thông tin xã hội mạng; Mạng IP thời không thiết kế cho mục tiêu đó; Hạn chế mạng IP: quản lý, chất lượng QoS, an ninh, tính tin cậy, … Cần thiết xây dựng mạng hệ trước mạng IP tiến tới giới hạn 1- Internet giao thức Internet PC  server Hàng triệu thiết bị kết nối với nhau: Mobile network Global ISP hosts = end systems wireless laptop cellular handheld  running network apps  access points wired links  Đường/kênh truyền thông   fiber, copper, radio, satellite Tốc độ truyền= Home network Regional ISP Institutional network bandwidth routers: chuyển tiếp gói (các đoạn liệu) router 1- Internet giao thức Internet Mobile network  Các giao thức: điều khiển việc Global ISP gửi nhận tin   Internet: “mạng mạng”    Ví dụ: TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet Tính phân cấp lỏng lẻo Internet công cộng với intranet riêng biệt Home network Regional ISP Institutional network Các chuẩn Internet   RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force http://www.ietf.org/ 1- Internet giao thức Các nguyên lý thiết kế mạng Internet  Mục tiêu quan trọng    Kiến trúc mạng Internet cung cấp chuẩn hóa giao thức nhằm kết nối mạng APRANET sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói; Đảm bảo hoạt động tin cậy kể điều kiện cố; Hỗ trợ dịch vụ khác hạ tầng truyền tải chung 1- Internet giao thức Các nguyên lý thiết kế mạng Internet  Mục tiêu khác     Cho phép quản lý phân tán; Hiệu chi phí; Cho phép dễ dàng kết nối trạm; Tài nguyên sử dụng mạng đánh giá được; 1- Internet giao thức Các nguyên lý lớp ứng dụng mạng Internet  Các giao thức lớp ứng dụng  Một giao thức lớp ứng dụng định nghĩa     Loại tin trao đổi, ví dụ: tin yêu cầu hay tin phản hồi Cú pháp nhiều loại tin khác trường tin cách mô tả trường Ngữ nghĩa trường, tức ý nghĩa trường thông tin Quy tắc xác định tiến trình gửi phản hồi tin 1- 10 Internet giao thức Một số phát triển khác mạng Internet    Dynamic host configuration protocol (DHCP): gán địa tự động; Domain name server (DNS): sử dụng tên thay cho địa IP; Firewall: bảo vệ mạng từ công kiểm soát truy nhập mạng; 1- 24 Internet giao thức IPv6 (RFC 2460)      Dải địa lớn hơn; Địa multicast unicast; Đơn giản hóa tiêu đề; Tự cấu hình; An toàn 1- 25 Internet giao thức Tiêu đề IPv6 1- 26 Internet giao thức Khuôn dạng địa IPv6 1- 27 Internet giao thức Chất lượng dịch vụ IntServ:    Dự trữ trước tài nguyên RSVP; Triển khai điều khiển chấp nhận kết nối, phân loại gói tin lập lịch; Hạn chế khả giám sát toàn luồng; DiffServ:     Định nghĩa lại Type of Service - ToS (IPv4) Traffic Class Field (IPv6) -> Differentiated Service Field - DSF; PHB mặc định: lưu lượng best-effort; EF PHB: gói thấp, trễ thấp; AS PHB: đảm bảo gói tin đến với điều kiện giới hạn tốc độ; 1- 28 Internet giao thức Công nghệ MPLS (Multi-Protocol Label Switching) 1- 29 Internet giao thức Chuyển mạch nhãn - Label Switching 1- 30 Internet giao thức Các thuộc tính MPLS     Giảm trình xử lý Router, tăng hiệu chuyển tiếp gói tin; Cải thiện QoS (DiffServ, IntServ, MPLS-TE); Tách rời chức định tuyến chuyển tiếp; Hoạt động công nghệ lớp nào; 1- 31 Internet giao thức Cải tiến Ethernet    VLAN: tập hợp thiết bị truyền thông có miền quảng bá; Cải thiện chuẩn Ethernet có tốc độ cao, hoạt động mạng truyền dẫn quang; Cải thiện đặc tính: độ tin cậy, thời gian phát sửa lỗi, cấu trúc mạch vòng, … 1- 32 Internet giao thức VPN    Thiết lập đường hầm lớp (L2TP, PPTP), lớp (GRE, IPSec); MPLS VPN (lớp lớp 3); Cải thiện đặc tính: độ tin cậy, thời gian phát sửa lỗi, cấu trúc mạch vòng, … 1- 33 Internet giao thức Mạng phân phối nội dung CDN 1- 34 Internet giao thức Mạng ngang hàng P2P peer-peer client/server 1- 35 Internet giao thức IP Mobility Multi-homing   Multi-Homing: node hay network sử dụng nhiều điểm kết nối vào mạng (nhiều kết nối, nhiều địa IP) Giải pháp: tách biệt vị trí định danh (Locator/Identifier); 1- 36 Internet giao thức MIPv4 1- 37 Internet giao thức Các giải pháp cho IP Mobility 1- 38 [...]... Công nghệ mạng riêng ảo VPN; Mạng phân phối nội dung; P2P; IP Mobility và Multi-homing; 1- 21 Internet và giao thức CIDR 1- 22 Internet và giao thức Chuyển đổi địa chỉ NAT    An toàn Linh hoạt Loại trừ đánh số lại 1- 23 Internet và giao thức Một số phát triển khác của mạng Internet    Dynamic host configuration protocol (DHCP): gán địa chỉ tự động; Domain name server (DNS): sử dụng tên thay thế. .. 28 Internet và giao thức Công nghệ MPLS (Multi-Protocol Label Switching) 1- 29 Internet và giao thức Chuyển mạch nhãn - Label Switching 1- 30 Internet và giao thức Các thuộc tính MPLS     Giảm quá trình xử lý tại Router, tăng hiệu quả chuyển tiếp gói tin; Cải thiện QoS (DiffServ, IntServ, MPLS-TE); Tách rời chức năng định tuyến và chuyển tiếp; Hoạt động trên bất cứ công nghệ lớp 2 nào; 1- 31 Internet... cậy Chuyển gói không tin cậy Mạng lớp thấp Các lớp vật lý 1- 18 Internet và giao thức Quản lý phân tán Hỗ trợ các hệ thống tự trị (AS) - BGP Vector khoảng cách    Bảng định tuyến dựa trên khoảng cách nhỏ nhất đến cổng đích (số hop); Bảng định tuyến được cập nhật thông qua truyền thông giữa các hàng xóm; Giao thức điển hình: RIP Trạng thái kết nối     Mỗi router thông báo khoảng cách đến hàng... triển khác của mạng Internet    Dynamic host configuration protocol (DHCP): gán địa chỉ tự động; Domain name server (DNS): sử dụng tên thay thế cho địa chỉ IP; Firewall: bảo vệ mạng từ các tấn công và kiểm soát truy nhập mạng; 1- 24 Internet và giao thức IPv6 (RFC 2460)      Dải địa chỉ lớn hơn; Địa chỉ multicast và unicast; Đơn giản hóa tiêu đề; Tự cấu hình; An toàn 1- 25 Internet và giao thức... Mỗi router xây dựng topo mạng và chọn đường tối ưu của nó; Đường ngắn nhất dựa trên cost cho liên kết (số hop, trễ, tốc độ,…); Giao thức điển hình: OSPF 1- 19 Internet và giao thức Khôngcó tính di động 1- 20 Internet và giao thức Sự phát triển của Internet             Định tuyến liên miền phi lớp (CIDR); Chuyển đổi địa chỉ mạng (NAT); Giao thức cấu hình động (DHCP); Hệ thống tên miền (DNS);... tin cậy, thời gian phát hiện và sửa lỗi, cấu trúc mạch vòng, … 1- 33 Internet và giao thức Mạng phân phối nội dung CDN 1- 34 Internet và giao thức Mạng ngang hàng P2P peer-peer client/server 1- 35 Internet và giao thức IP Mobility và Multi-homing   Multi-Homing: node hay network sử dụng nhiều điểm kết nối vào mạng (nhiều kết nối, nhiều địa chỉ IP) Giải pháp: tách biệt vị trí và định danh (Locator/Identifier);... định tuyến và chuyển tiếp; Hoạt động trên bất cứ công nghệ lớp 2 nào; 1- 31 Internet và giao thức Cải tiến Ethernet    VLAN: tập hợp các thiết bị truyền thông có cùng miền quảng bá; Cải thiện các chuẩn Ethernet có tốc độ cao, hoạt động trên mạng truyền dẫn quang; Cải thiện các đặc tính: độ tin cậy, thời gian phát hiện và sửa lỗi, cấu trúc mạch vòng, … 1- 32 Internet và giao thức VPN    Thiết... đơn giản   Không có kiểm soát lỗi dữ liệu, trừ header checksum: tính đơn giản và tổng quát, dễ dàng triển khai ứng dụng; Truyền thông không tin cậy (best effort): mất gói, lặp gói, thay đổi trình tự,…; 1- 15 Internet và giao thức Khả năng hoạt động   TCP lưu trạng thái thông tin tại các điểm cuối; Các nút trung gian không lưu trạng thái gói tin; 1- 16 Internet và giao thức Loại chất lượng dịch vụ... SMTP ICMP HTTP DNS RTP BGP SNMP RIP UDP TCP OSPF IP LANs 10/100BaseT ATM FR Dedicated B/W: DSx, SONET, PPP Circuit-Switched B/W: POTS, SDS, ISDN, CDPD Wireless 1- Internet và giao thức Các nguyên lý mạng Internet          Dịch vụ chuyển tiếp gói phi kết nối; Tính trong suốt; Khả năng hoạt động; Các loại chất lượng dịch vụ khác nhau; Địa chỉ toàn cầu; Chồng giao thức; Quản lý phân tán; Không ... dung học phần    Các công nghệ mạng Internet: Kiến trúc Internet: Nguyên lý, phát triển; Các công nghệ mạng Internet: Truyền tải, MPLS, Mobility, Addressing, … Mạng hệ sau NGN: Kiến trúc, thành... lên mạng tương lai NGN/Internet 1- Internet giao thức SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG MẠNG THẾ HỆ MỚI     Tiến tới xã hội thông tin xã hội mạng; Mạng IP thời không thiết kế cho mục tiêu đó; Hạn chế mạng. .. thành phần, hoạt động, dịch vụ; Mạng hệ NwGN: Mạng Internet hệ (NwGI): khái niệm, yêu cầu, kiến trúc, xu hướng phát triển, thách thức, vấn đề, … Các công nghệ mạng: IoT, SOA, SDN, content-based