Mục tiêu của chương 4 giúp các bạn nắm được nguyên lý của các dịch vụ lớp data link: phát hiện và sửa lỗi, chia sẻ kênh broadcast: đa truy cập, định địa chỉ lớp link, truyền dữ liệu tin cậy, điều khiển luồng,...Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương Lớp Link & mạng LAN Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004 Slide biên dịch sang tiếng Việt theo cho phép tác giả All material copyright 1996-2006 J.F Kurose and K.W Ross, All Rights Reserved CuuDuongThanCong.com Lớp Link & mạng LAN https://fb.com/tailieudientucntt Chương 5: Lớp Data Link Mục tiêu: hiểu nguyên lý dịch vụ lớp data link: phát sửa lỗi chia sẻ kênh broadcast : đa truy cập định địa lớp link truyền liệu tin cậy, điều khiển luồng khởi tạo thực số công nghệ lớp link Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương 5: Nội dung trình bày 5.1 Giới thiệu dịch vụ 5.2 Phát sửa lỗi 5.3 Các giao thức đa truy cập 5.4 Định địa 5.5 Ethernet 5.6 Hubs & switches 5.7 PPP 5.8 Link Virtualization: ATM & MPLS Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 5.1 Giới thiệu dịch vụ Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu số công nghệ: “link” host router gọi nút kênh truyền thông nối liền nút lân cận gọi kết nối (link) kết nối hữu tuyến (wired) kết nối vơ tuyến (wireless) LAN gói liệu lớp gọi frame, đóng gói datagram lớp data-link có trách nhiệm truyền datagram từ nút đến nút lân cận đường liên kết Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ngữ cảnh Datagram truyền giao thức đường kết nối khác nhau: Vd: Ethernet kết nối thứ 1, frame relay kết nối trung gian, 802.11 kết nối cuối Mỗi giao thức kết nối cung cấp dịch vụ khác vd: khơng thể cung cấp rdt kết nối so sánh hành trình từ Princeton Lausanne limo: Princeton JFK máy bay: JFK Geneva tàu hỏa: Geneva Lausanne khách du lịch = datagram đoạn đường = liên kết truyền thông kiểu vận chuyển = giao thức lớp link đại lý du lịch = giải thuật routing Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các dịch vụ truy cập liên kết, Framing: đóng gói datagram vào frame, thêm header, trailer truy cập kênh truyền chia sẻ địa “MAC” dùng header frame giúp xác định nguồn, đích • khác với địa IP! Truyền tin cậy nút lân cận nghiên cứu làm để thực điều chương dùng kết nối có tỷ lệ lỗi thấp (cáp quang, số loại cáp xoắn) kết nối không dây: tỷ lệ lỗi cao Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các dịch vụ (tt) Điều khiển luồng: điều khiển tốc độ nút gửi nhận Phát lỗi: lỗi gây suy giảm tín hiệu, nhiễu bên nhận phát xuất lỗi: • thơng báo bên gửi truyền lại bỏ frame Sửa lỗi: bên nhận xác định sửa bit bị lỗi không cần phải truyền lại Half-duplex full-duplex với half duplex, nút điểm đầu cuối kết nối truyền, khơng đồng thời Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Adaptor truyền thông datagram nút gửi frame frame adapter adapter lớp link thực “adaptor” (còn gọi NIC) nút nhận giao thức lớp link Ethernet card, PCMCI card, 802.11 card bên gửi: đóng gói datagram vào frame thêm bit kiểm tra lỗi, rdt, điều khiển luồng… CuuDuongThanCong.com bên nhận phát lỗi, rdt, điều khiển luồng… trích datagram, chuyển cho nút nhận adapter bán tự động lớp link & physical Lớp Link & mạng LAN https://fb.com/tailieudientucntt 5.2 Phát sửa lỗi Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 ATM Adaptation Layer (AAL) [tt] Có nhiều phiên khác lớp AAL, phụ thuộc vào lớp dịch vụ ATM AAL1: cho dịch vụ CBR (Constant Bit Rate) giả lập mạch AAL2: cho VBR (Variable Bit Rate) MPEG video AAL5: cho liệu (như IP datagrams) Dữ liệu user AAL PDU ATM cell Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lớp ATM Dịch vụ: vận chuyển cells xuyên qua mạng ATM network Bảo đảm? Kiến trúc mạng Mơ hình dịch vụ Phản hồi Bandwidth M.mát Thứtự Địnhthì tắc nghẽn Internet không không không không ATM h.suất tốt CBR có có có ATM VBR có có có ATM ABR ATM UBR tốc độ không đổi tốc độ bảo đảm bảo đảm tối thiểu khơng khơng có khơng khơng ( từ mát) khơng tắc nghẽn khơng tắc nghẽn có khơng có khơng khơng Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lớp ATM: mạch ảo Vận chuyển mạch ảo: cell lan truyền từ nguồn đến đích mạch ảo thiết lập gọi, chia nhỏ trước liệu truyền gói lan truyền mạch ảo xác định (khơng ID đích) switch đường từ nguồn đến đích trì “trạng thái” cho kết nối qua tài nguyên kết nối, switch (băng thông, đệm) cấp phát cho mạch ảo Permanent VCs (PVCs) – mạch ảo bền vững kết nối bền vững thời gian dài tiêu biểu: dẫn đường “bền vững” IP router Switched VCs (SVC) – mạch ảo chuyển hướng linh hoạt thiết lập dựa sở gọi Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lớp ATM: mạch ảo Những thuận lợi cách tiếp cận mạch ảo ATM: hiệu suất, chất lượng dịch vụ bảo đảm cho kết nối ánh xạ với mạch ảo (băng thông, độ trễ, biến động độ trễ) Những cách tiếp cận mạch ảo ATM: Không đủ hỗ trợ cần thiết cho lưu thông datagram kết nối cần thiết cặp nguồn/đích khơng mở rộng (cần đến N*2) SVC đưa latency thiết lập gọi, xử lý kết nối thời gian ngắn Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lớp ATM: ATM cell byte ATM cell header 48-byte cần tải Tại sao? tải nhỏ độ trễ tạo cell ngắn (khi số hóa giọng nói) nửa khoảng từ 32 đến 64 (thỏa thuận!) Cell header dạng thức Cell Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ATM cell header VCI: virtual channel ID thay đổi từ kết nối đến kết nối thông qua mạng PT: kiểu tải (như cell RM với cell liệu) CLP: Cell Loss Priority bit CLP = thể cell có độ ưu tiên thấp, hủy bỏ tắc nghẽn HEC: Header Error Checksum kiểm tra dư thừa theo chu kỳ Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ATM: lớp Physical (tt) mảnh (lớp con) lớp physical Transmission Convergence Sublayer (TCS): tiếp xúc lớp ATM Physical Medium Dependent (PMD): phụ thuộc vào phương tiện vật lý dùng Các chức TCS: sinh Header checksum: bits CRC mô tả sơ lược cell với lớp “không cấu trúc” PMD, truyền cell rảnh rỗi khơng có cell liệu phải truyền Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ATM: lớp Physical (tt) Physical Medium Dependent (PMD) SONET/SDH: truyền cấu trúc frame đồng bit phân hoạch băng thông (TDM); tốc độ: OC3 = 155.52 Mbps; OC12 = 622.08 Mbps; OC48 = 2.45 Gbps, OC192 = 9.6 Gbps TI/T3: truyền cấu trúc frame (kiến trúc điện thoại cũ): 1.5 Mbps/ 45 Mbps không cấu trúc: cell (bận/rảnh) Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt IP-trên-ATM Chỉ có IP cổ điển “mạng” (như đoạn LAN) MAC (802.3) địa IP IP-trên-ATM thay “mạng” (như đoạn LAN) với mạng ATM địa ATM, địa IP ATM network Ethernet LANs Ethernet LANs Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt IP-trên-ATM app transport IP Eth phy IP AAL Eth ATM phy phy ATM phy app transport IP AAL ATM phy ATM phy Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đường Datagram mạng IP-trênATM Host nguồn: lớp IP ánh xạ địa IP, ATM đích (dùng ARP) chuyển datagram cho AAL5 AAL5 đóng gói cell liệu, đoạn chuyển cho lớp ATM mạng ATM: di chuyển cell dọc theo mạng ảo đến đích Host đích: AAL5 tổng hợp cell thành datagram nguyên thủy kiểm tra CRC tốt datagram chuyển cho IP Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt IP-trên-ATM datagram IP tiếp vào ATM AAL5 PDU từ địa IP thành địa ATM giống địa IP thành địa 802.3 MAC! ATM network Ethernet LANs Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Multiprotocol label switching (MPLS) mục tiêu ban đầu: tăng tốc chuyển IP cách dùng nhãn độ dài cố định (thay cho địa IP) dựa ý tưởng từ cách tiếp cận mạch ảo datagram IP giữ địa IP PPP Ethernet MPLS header header nhãn 20 IP header phần lại frame lớp Link Exp S TTL Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các router có khả MPLS nghĩa router có khả chuyển nhãn chuyển tiếp gói đến interface dựa giá trị nhãn (không xem xét địa IP) bảng forwarding MPLS khác với bảng forwarding IP giao thức chuyển tín hiệu cần để thiết lập chuyển tiếp RSVP-TE chuyển tiếp dọc theo đường mà IP khơng phép dùng riêng (như: dẫn đường có nguồn xác định) dùng MPLS cho kỹ thuật lưu thông phải tồn với router dùng IP Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt bảng forwarding MPLS nhãn vào nhãn interface đích 10 12 A D A 0 nhãn vào nhãn interface đích 10 A 12 D R6 0 D 1 R3 R4 R5 0 R2 nhãn vào nhãn interface đích CuuDuongThanCong.com A nhãn vào A nhãnR1 interface đích - A Lớp Link & mạng LAN https://fb.com/tailieudientucntt ... & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương 5: Nội dung trình bày 5. 1 Giới thiệu dịch vụ 5. 2 Phát sửa lỗi 5. 3 Các giao thức đa truy cập 5. 4 Định địa 5. 5... [p 0-1 ,p0] P(khơng có nút truyền [p 0-1 ,p0] = p (1-p)N-1 (1-p)N-1 = p (1-p)2(N-1) … chọn p tối ưu sau cho n -> ∞ … = 1/(2e) = 0.18 Thậm chí xấu hơn! Lớp Link & mạng LAN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt... p(1-p)N-1 xác suất để nút truyền thành công = Np(1-p)N-1 CuuDuongThanCong.com để đạt hiệu suất cao với N nút, tìm p* làm cực đại hóa Np(1-p)N-1 với nhiều nút, tìm giới hạn Np*(1-p*)N-1