NETWORING AND INTERNETWORKING TRONG HỆ THỐNG PHÂN TÁN Networing và internetworking như một Cơ sở hạ tầng trong hệ thống phân tán: + Hệ thống phân tán sử dụng mạng cục bộ,mạng diện rộng và mạng nội bộ trong việc giao tiếp.+ Các đặc điểm như: hiệu suất, độ tin cậy,khả năng mở rộng,tính di động của hệ thống phân tán bị ảnh hưởng bởi công nghệ mạng cơ sở và hệ điều hành Phân loại mạng: PAN, LAN, WAN, MAN, ... Các quy tắc mạng: truyền gói, truyền dữ liệu trực tuyến, các kỹ thuật chuyển mạch, giao thức, định tuyến, kiểm soát tắc nghẽn, liên kết mạng Giao thức internet: địa chỉ IP, giao thức IP, định tuyến IP, IPv6, IP di động, UDP và TCP, tên miền, tường lửa Ethernet, wifi và bluetooth
NETWORING AND INTERNETWORKNG Nhóm 3: Nguyễn Đức Hòa Phạm Mai Phương Nguyễn Thị Nguyệt Networking and Internetworking Giới thiệu Phân loại mạng Các quy tắc mạng Giao thức Internet Ethernet, wifi bluetooth Tổng kết Các quy tắc mạng 3.1 Truyền gói Trước tin nhắn truyền, chia thành các gói. Hình thức đơn giản gói chuỗi liệu nhị phân có độ dài bị giới hạn, bao gồm thơng tin để xác định máy tính nguồn đích 3.2 Truyền liệu trực tuyến Việc truyền hiển thị âm video thời gian thực (streaming) đóng gói chậm trễ. Dữ liệu phát trực tiếp tần số băng thông cao hình thức khác hệ thống phân tán Giao thức UDP thường sử dụng để truyền Trước truyền kênh dẫn phải xác định trước từ đầu đến cuối Ví dụ: mạng ATM, IPv6 26 Các quy tắc mạng 3.3 Các kỹ thuật chuyển mạch Phát sóng (boardcast): Thơng tin truyền tới nút kết nối mạng (VD: Ethernet, mạng không dây) Chuyển mạch kênh: Là loại chuyển mạch phục vụ trao đổi thông tin cách cấp kênh dẫn trực tiếp đối tượng sử dụng (VD: POTS – Plain Old Telephone System) Chuyển mạch gói: Dữ liệu chia nhỏ thành các gói, gói chuyển riêng rẽ đến nơi nhận đường truyền khác Khi tồn gói liệu đến nơi, chúng hợp lại thành liệu ban đầu Chuyển tiếp khung (frame relay): Là kết hợp chuyển mạch kênh chuyển mạch gói (VD: mạng ATM) 27 Các quy tắc mạng 3.4 Giao thức Khái niệm: giao thức tập hợp quy tắc chuẩn dành cho việc biểu diễn liệu, phát tín hiệu, chứng thực phát lỗi liệu Giao thức bao gồm liệu định dạng liệu cần truyền Tầng giao thức: Các giao thức xếp theo thứ bậc tầng (lớp). Mỗi tầng giao tiếp với tầng đại diện mơ-đun máy tính kết nối vào mạng 28 Các quy tắc mạng 3.4 Giao thức Bộ giao thức: Tập hợp tầng giao thức gọi giao thức VD: tầng giao thức mơ hình OSI 29 Các quy tắc mạng 3.4 Giao thức Packet assembly: Nhiệm vụ chia tin nhắn thành gói trước truyền lắp ráp chúng lại máy tính nhận thường thực tầng giao vận Công việc thực thi độ dài tin nhắn vượt đơn vị chuyển giao tối đa (MTU) Cổng (post): Cổng điểm cuối giao tiếp, xác định máy chủ. Chúng gắn vào quy trình, cho phép truyền liệu đến quy trình cụ thể node đích Địa chỉ: Tầng giao vận chịu trách nhiệm tin nhắn đến đích với địa vận chuyển bao gồm địa mạng của máy chủ số cổng . Địa mạng (IP) dãy số nhận dạng nhận dạng máy chủ, xác định node chịu trách nhiệm định tuyến liệu cho nó. 30 Các quy tắc mạng 3.4 Giao thức Chuyển mạch gói: - Datagram: Mỗi gói truyền lần (one-shot); khơng cần thiết lập đường dẫn sau gói gửi, mạng khơng giữ lại thơng tin nó. Mỗi gói chứa địa mạng đầy đủ nguồn đích, gói đến đích theo đường khác khơng theo trình tự - Mạch ảo (virtual circuit): Một mạch ảo thiết lập trước gói truyền từ máy chủ nguồn đến máy chủ đích Khi mạch ảo thiết lập, sử dụng để truyền gói. Mỗi gói lớp mạng chứa số mạch ảo thay cho địa nguồn đích. 31 Các quy tắc mạng 3.5 Định tuyến Định tuyến chức sử dụng tất mạng, trừ mạng LAN Thuật tốn định tuyến được thực chương trình lớp mạng node có nhiệm vụ xác định đường để truyền gói liệu đến đích Việc định tuyến định theo bước (hop-by-hop), với thời gian lưu lượng truy cập liệu cập nhật liên tục Một số thuật toán định tuyến: - Thuật toán vector (Bellman Ford) - Thuật toán trạng thái kết nối (Dijkstra) 32 Các quy tắc mạng 3.6 Kiểm soát tắc nghẽn Kiểm soát tắc nghẽn là kỹ thuật giữ gói tin nút trước tắc nghẽn tắc nghẽn bị giảm thay cho chúng qua đó. Kỹ thuật thực cách thông báo cho nút dọc theo tuyến tắc nghẽn xảy ra, nên giảm tốc độ truyền gói tin. Các nút trung gian, đệm gói liệu đến cho khoảng thời gian dài hơn. Đối với máy chủ nguồn gói, thực xếp hàng gói trước truyền chặn trình ứng dụng tạo chúng mạng xử lý chúng Điều làm tăng chậm trễ gói tin không làm tổng thông lượng mạng giảm nhiều 33 Ethernet, wifi bluetooth 5.1 Ethernet - Truyền liệu + Bất kỳ trạm muốn truyền tin nhắn phát nhiều gói (được gọi khung Ethernet đặc điểm kỹ thuật) phương tiện Mỗi gói chứa địa đích trạm, địa trạm gửi chuỗi bit có độ dài thay đổi đại diện cho thông điệp truyền Truyền liệu tiến hành mức 10 Mb/ giây (hoặcở tốc độ cao định cho 100 1000 Mbps Ethernets) gói khác độ dài từ 64 đến 1518 byte, đó, thời gian cần thiết để truyền gói tin 10 Mbps Ethernet 50-1200 micro giây, tùy thuộc vào độ dài 59 Ethernet, wifi bluetooth 5.1 Ethernet - Truyền liệu + Phần cứng điều khiển trạm nhận gói Nó so sánh địa đích gói với địa cục có dây, bỏ qua gói gửi tới trạm khác chuyển gói có địa phù hợp đến máy chủ cục +Bố cục gói ethernet: 60 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Wifi Định nghĩa: Wifi viết tắt Wireless Fidelity gọi chung mạng không dây sử dụng sóng vơ tuyến Loại sóng vơ tuyến tương tự sóng điện thoại, truyền hình radio Wifi kết nối thiếu điện thoại, laptop, máy tính bảng thiết bị điện tử tiêu dùng 61 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Wifi Hiệp hội Wifi xây dựng dựa giao thức IEEE 802.11, thấy tiến công nghệ theo năm tháng bảng sau đây: 62 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Wifi Nguyên tắc hoạt động: Để tạo kết nối Wifi phải có Router (bộ thu phát) Router lấy thơng tin từ mạng Internet qua kết nối hữu tuyến chuyển sang tín hiệu vơ tuyến gửi Bộ chuyển tín hiệu khơng dây (adapter) thiết bị di động thu nhận tín hiệu giải mã thành liệu cần thiết Quá trình thực ngược lại, Router nhận tín hiệu vô tuyến từ Adapter giải mã chúng gửi qua Internet 63 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Wifi An tồn bảo mật: Sự riêng tư tính toàn vẹn giao tiếp mối quan tâm rõ ràng mạng không dây Bất kỳ trạm nằm phạm vi trang bị người nhận / máy phát tìm cách tham gia vào mạng, hoặc, thất bại, nghe trộm truyền trạm khác Nỗ lực để giải vấn đề bảo mật cho 802.11 đặt tên Wired Equivalent Privacy (WEP) Thật khơng may, WEP điều tên ngụ ý Thiết kế bảo mật bị thiếu sót theo nhiều cách cho phép chia dễ dàng Chúng tơi mơ tả điểm yếu tóm tắt Wi-Fi bảo vệ Hệ thống Access (WPA) 64 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Bluetooth Khái niệm: Bluetooth công nghệ mạng cá nhân không dây xuất từ cần thiết phải liên kết điện thoại di động, máy tính xách tay thiết bị cá nhân khác mà không cần dây điện 65 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Bluetooth Các mạng Bluetooth khác biệt đáng kể so với IEEE 802.11 (WiFi), tiêu chuẩn mạng không dây áp dụng rộng rãi, theo cách phản ánh khác biệt yêu cầu ứng dụng WPAN mức tiêu thụ lượng chi phí khác mục tiêu mà chúng thiết kế Bluetooth nhằm mục đích hỗ trợ nhỏ, chi phí thấp thiết bị tai nghe không dây gắn tai nhận luồng âm kỹ thuật số từ điện thoại di động kết nối máy tính, điện thoại, máy tính bảng thiết bị khác thiêt bị di động 66 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Bluetooth Phương thức hoạt động: - Thiết bị Bluetooth có vai trò (master) kết nối với thiết bị xung quanh với vai trò phụ (slave) Vào lúc nào, liệu truyền master slave; thiết bị master chuyển nhanh từ thiết bị slave sang thiết bị slave khác theo thứ tự - Theo lý thuyết, Bluetooth cho phép kết nối từ hay nhiềupiconet với thành scatternet với số thiết bị có vai trò cầu nối liên tục master piconet slave piconet khác Thiết bị chưa có, xuất năm 67 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Bluetooth Phương thức hoạt động: - Tất biến thể giao thức Bluetooth sử dụng khung phù hợp với cấu trúc - Khi Piconet thiết lập, mã truy cập bao gồm lời mở đầu cố định để đồng hóa người gửi người nhận xác định bắt đầu vị trí, theo sau mã lấy từ địa MAC chủ để xác định Piconet 68 Ethernet, wifi bluetooth 5.2 Bluetooth An toàn bảo mật: - Thiết bị Bluetooth trở thành đối tượng dễ bị đe doạ bảo mật Mặc dù, độ thiếu bảo mật có thể thấp mạng không dây WiFi, nguy đe doạ bảo mật Bluetooth gần tăng lên nhanh chóng - Đặc tả Bluetooth có khả bảo mật cao Khi cặp thiết bịkết nối với nhau, thông tin truyền tải chúng đượcmã hố Tuy nhiên, thực tế, q trình kết nối sinh lỗi - Sự phổ biến Bluetooth làm tăng nguy bị công, mộtsố kiểu công Bluetooth biết đến như: Bluejacking, Bluebugging, Bluesnarfing 69 Tổng kết Các vấn đề mạng: hiệu suất, độ tin cậy, khả mở rộng, tính di động, bảo mật, QoS, multicasting Phân loại mạng: + LAN + MAN + WAN + Internet + Các mạng Wireless 70 Tổng kết Các khái niệm kỹ thuật mạng cần thiết sở cho hệ thống phân tán, tiếp cận chúng từ quan điểm hệ thống phân tán Mạng gói giao thức lớp cung cấp sở cho giao tiếp hệ thống phân tán Mạng cục dựa gói phát phương tiện chia sẻ Mạng diện rộng dựa chuyển mạch gói để định tuyến gói đến đích thơng qua mạng kết nối Định tuyến chế loạt thuật toán định tuyến sử dụng, phương pháp vector khoảng cách hiệu Tắc nghẽn kiểm soát cần thiết để ngăn chặn tràn đệm người nhận trung gian nút 71 Tổng kết Mạng nội xây dựng cách phân lớp giao thức mạng ảo sưu tập mạng liên kết với định tuyến Giao thức Internet TCP / IP cho phép máy tính Internet để giao tiếp với theo cách thống nhất, họ có mạng cục hay quốc gia khác Các tiêu chuẩn Internet bao gồm nhiều giao thức cấp ứng dụng phù hợp để sử dụng ứng dụng phân tán diện rộng IPv6 có khơng gian địa lớn nhiều cần thiết cho phát triển tương lai Internet cung cấp yêu cầu ứng dụng chất lượng dịch vụ an ninh 72 Tổng kết Người dùng di động MobileIP hỗ trợ để chuyển vùng rộng không dây LAN dựa chuẩn IEEE 802 cho kết nối cục Ethernet công nghệ thống trị 73 ... phát triển vào năm 1995 và chuẩn hóa thành RFC 2460 vào năm 1998 Triển khai IPv6 tiến hành từ năm 2000 36 Giao thức Internet 4.1 Địa IP Địa IPv4 chia thành lớp (A, B, C, D, E) dựa vào byte địa.. .Networking and Internetworking Giới thiệu Phân loại mạng Các quy tắc mạng Giao thức Internet Ethernet, wifi... trễ gói tin khơng làm tổng thơng lượng mạng giảm nhiều 33 Các quy tắc mạng 3.7 Liên kết mạng (internetworking) Để xây dựng mạng tích hợp (internetwork) ta phải tích hợp nhiều mạng con. Để thực