BÀI GIẢNG Tầng Internet (Tầng mạng)

Tầng Internet (Tầng mạng) Chức  Đánh địa cho thiết bị tham gia vào mạng (giao thức IP)  Định tuyến: xác định thiết lập tuyến đường để chuyển gói tin từ nguồn đến đích Địa IP  Sử dụng để định danh cho “giao diện” thiết bị mạng  Giao diện điểm kết nối thiết bị mạng với kênh truyền vật lý – Router có nhiều giao diện Địa IP Địa IP gồm loại:  Địa IPv4  Địa IPv6 Trên thực tế nguồn tài nguyên địa IPv4 dần cạn kiệt, địa IPv6 giải pháp nhằm dần thay cho địa IPv4 Tại Việt Nam sử dụng loại địa IPv4 với lý nhiều máy tính không hỗ trợ cho địa IPv6 Cấu trúc địa IPv4  Địa IPv4 cấu tạo 32 bit chia làm octet, octet chiếm bit  Bao gồm phần: phần network phần host  Được chia làm lớp (A, B, C, D, E) Cấu trúc địa IPv4  Chia làm phần để thuận tiện việc phân cấp mạng  Phần network sử dụng để đánh địa mạng  Phần host đánh địa thiết bị mạng Network ID Host ID Các lớp địa IP NAT: Network Address Translation  Cho phép địa IP cục giao tiếp với mạng Internet bên – – – Một địa IP dùng chung cho toàn mạng Bên không nhìn thấy địa tường minh thiết bị bên Có thể thay đổi ISP mà thay đổi IP bên NAT NAT Khuôn dạng gói tin IP Định tuyến Phân loại thuật toán Định tuyến Thuật toán định tuyến toàn cục - Xác định đường với giá thấp nguồn đích cách sử dụng tất thông tin tổng thể mạng - Đầu vào thuật toán tất nút (router), cung (đoan thẳng nối nút) giá (chi phí việc gửi gói tin qua đường truyền tương ứng) cung Thuật toán phân tán - Xác định đường có giá thấp thực theo cách thức phân tán Không nút có đầy đủ thông tin giá liên kết mạng Ban đầu nút biết giá cung có kết nối trực tiếp với Thông qua bước tính toán trao đổi thông tin với nút hàng xóm, nút dần xác định đường có giá nhỏ đến tập hợp đích Thuật toán dẫn đường Link-State Thuật toán Dijkstra    135 Mọi nút biết topology mạng, chi phí liên kết – Thực “link state broadcast” – Mọi nút có thông tin giống Tính toán đường có chi phí thấp từ nút (nguồn) tới tất nút khác – Cho kết bảng chuyển tiếp nút Lặp: sau k vòng lặp, biết đường có chi phí thấp tới k đích Chú thích:  c(x,y): chi phí liên kết từ nút x tới nút y; = ∞ không hàng xóm trực tiếp  D(v): giá trị chi phí đường từ nguồn tới đích v  p(v): nút trước v đường từ nguồn tới v  N': tập nút mà đường có chi phí thấp xác định Thuật toán Dijsktra 136 Khởi tạo: N' = {u} for if then D(v) = c(u,v) else D(v) = ∞ Lặp Tìm w không N' thỏa mãn D(w) nhỏ 10 Thêm w vào N' 11 Cập nhật D(v) với v kề với w không N' : 12 D(v) = min( D(v), D(w) + c(w,v) ) 13 /* Chi phí tới v chi phí cũ tới v chi phí đường 14 ngắn tới w biết cộng với chi phí từ w tới v */ 15 Tới nút N' Thuật toán Dijsktra: ví dụ Thuật toán Distance vector - Giả sử nút X muốn định tuyến đến đích Y qua nút hàng xóm Z DX(Y,Z) tổng gía đường liên kết X Z, c(X,Z) với giá đường bé từ Z đến Y Đó là: DX(Y,Z) = c(X,Z) + minw{ Dz(Y,w)} minw đẳng thức lấy tất hàng xóm Z (kể X) - Thuật toán cho thấy: Mỗi nút phải biết giá nhỏ đường từ tất hàng xóm đến đích Và giá nhỏ đến đích thay đổi, nút phải báo cho tất hàng xóm biết IPv6  Thay địa IPv4 cạn kiệt  byte = 48 bit  Khuôn dạng gói tin IPv6 IPv6  Ưu điểm so với IPv4 – – – Không gian địa nhiều Tốc độ xử lý router nhanh Có thể cung cấp thêm dịch vụ gia tăng Internet Chuyển đổi IPv4 IPv6  Phải sử dụng song song hai hệ thống IPv4 IPv6  Sử dụng chế đường ống