TẦNG GIAO VẬN

Tầng giao vận Nhắc lại kiến trúc phân tầng Application Hỗ trợ ứng dụng mạng (HTTP, Mail, …) Transport Truyền liệu ứng dụng (UDP, TCP …) Network (IP, ICMP…) Datalink (Ethernet, ADSL…) Physical (bits…) Chọn đường chuyển tiếp gói tin máy, mạng Hỗ trợ việc truyền thông cho thành phần mạng Truyền nhận dòng bit đường truyền vật lý Tổng quan tầng giao vận (1) l  l  Cung cấp phương tiện truyền ứng dụng cuối Bên gửi: l  l  l  l  Nhận liệu từ ứng dụng Đặt liệu vào đoạn tin chuyển cho tầng mạng Nếu liệu lớn, chia làm nhiều phần đặt vào nhiều đoạn tin khác Bên nhận: l  l  Nhận đoạn tin từ tầng mạng Tập hợp liệu chuyển lên cho ứng dụng application transport network data link physical application transport network data link physical Tổng quan tầng giao vận (2) l  Được cài đặt hệ thống cuối l  l  Không cài đặt routers, switches… Hai dạng dịch vụ giao vận l  l  Tin cậy, hướng liên kết, e.g TCP Không tin cậy, không liên kết, e.g UDP application transport network data link physical network data link physical network data link physical network data link physicalnetwork data link physical network data link physical network data link physical application transport network data link physical Tại lại cần loại dịch vụ? l  l  Các yêu cầu đến từ tầng ứng dụng đa dạng Các ứng dụng cần dịch vụ với 100% độ tin cậy mail, web… l  l  Sử dụng dịch vụ TCP Các ứng dụng cần chuyển liệu nhanh, có khả chịu lỗi, e.g VoIP, Video Streaming l  Sử dụng dịch vụ UDP Ứng dụng dịch vụ giao vận Ứng dụng e-mail remote terminal access Web file transfer streaming multimedia Internet telephony Giao thức ứng dụng Giao thức giao vận SMTP Telnet HTTP FTP giao thức riêng (e.g RealNetworks) giao thức riêng (e.g., Vonage,Dialpad) TCP TCP TCP TCP TCP or UDP thường UDP Các chức chung Dồn kênh/phân kênh Mã kiểm soát lỗi Dồn kênh/phân kênh - Mux/Demux Giao thức HTTP FTP Multiplexing Chat ứng dụng HTTP Giao thức FTP Chat Demultiplexing giao vận Giao thức tầng mạng Mux/Demux hoạt động ntn? l  Tại tầng mạng, gói tin IP định danh địa IP l  l  l  l  source port # dest port # Để xác định máy trạm Làm để phân biệt ứng dụng máy? l  32 bits Sử dụng số hiệu cổng (16 bits) Mỗi tiến trình ứng dụng gán cổng Socket: Một cặp địa IP số hiệu cổng other header fields application data (message) TCP/UDP segment format Checksum l  l  l  Phát lỗi bit đoạn tin/gói tin Nguyên lý giống checksum (16 bits) giao thức IP Ví dụ: 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Tổng Checksum 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 10 70 60 50 40 30 20 10 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Time (seconds) Behavior of TCP Congestion Control Computer Networks: TCP Congestion Control 51 Tránh tắc nghẽn - Congestion avoidance ý tưởng l  Tăng cwnd theo cấp số cộng sau đạt tới ssthresh l  Khi bên gửi nhận ACK l  Tăng cwnd thêm MSS Host A RTT l  Host B one segm ent two segm e nts three segm ents time 52 Xử lý tắc nghẽn TCP Tahoe (1) Sử dụng slowstart l  Phát tắc nghẽn? l  l  Nếu phải truyền lại l  l  Có thể suy mạng “tắc nghẽn” Khi phải truyền lại? l  l  Timeout! Cùng gói tin số hiệu gói tin ACK 53 Xử lý tắc nghẽn TCP Tahoe timeout (2) l  Khi có timeout bên gửi l  l  l  TCP đặt ngưỡng ssthresh xuống nửa giá trị cwnd TCP đặt cwnd MSS TCP chuyển slow start 54 Fast Retransmit l  l  l  l  Thơng thường, việc truyền lại gói tin thực qua timeout mà chưa nhận ACK Timeout tính RTT, RTT đo lần Giá trị RTT thay đổi timeout khơng xác Fast retransmit cho phép truyền lại nhanh: l  Coi việc nhận duplIcate ACKs biểu gói tin thực truyền lại gói bị mà không chờ hết time out Fast Retransmit Khi nhận ACK trùng nhau, TCP gửi lại gói bị Computer Networks: TCP Congestion Control 55 Sender Receiver Packet 1 Packet 2 Packet 3 ACK 1 Packet 4 ACK 2 Packet 5 ACK 2 Packet 6 ACK 2 ACK 2 Retransmit packet 3 Fast Retransmit Based on three duplicate ACKs ACK 6 Fast Retransmit Computer Networks: TCP Congestion Control 56 Fast Retransmit l  l  Được dùng TCP Tahoe Nếu nhận ACK giống l  l  TCP đặt ngưỡng ssthresh xuống nửa giá trị cwnd TCP Tahoe: đặt cwnd =1 quay lại slowstart 57 70 60 50 40 30 20 10 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 Time (seconds) Figure 6.13 TCP Fast Retransmit Trace Computer Networks: TCP Congestion Control 58 Fast Recovery •  •  Fast recovery sử dụng TCP Reno Ý tưởng chính: Truyền lại gói nhận ACKs giống •  Sau nhận ACK tất gói truyền lại chuyển sang giai đoạn congestion avoidance •  •  •  bỏ qua slow start Fast Retransmit Sau timeout: quay slowstart Fast Recovery Sau Fast Retransmit, giảm cwnd ½ bắt đầu tăng cửa sổ tuyến tính Computer Networks: TCP Congestion Control 59 Kiểm soát tắc nghẽn TCP Reno cwnd 22 Timeout 20 18 16 Threshold is set to half of cwnd (20) And slow start starts Threshold=16 14 12 10 ACKs SS Threshold=10 Threshold is set to half of cwnd (12) And additive increase starts AI SS AI Threshold=6 AI Step 60 TCP Tahoe vs Reno l  TCP Tahoe: l  l  l  l  Slow start, congestion avoidance Timeout: Slowstart Fast retransmit nhận ACK trùng nhau: l  l  l  giảm cwnd =1, bắt đầu slow start với ssthresold ½ cwnd cũ TCP Reno: l  l  l  l  Slow start Congestion avoidance Timeout: slow start Fast Recovery nhận ACK trùng nhau: l  l  l  giảm cwnd ½ bỏ qua slow start Đặt ssthresold =cwnd Truyền lại gói mất, chờ đủ ACK Thực Congestion avoidance Computer Networks: TCP Congestion Control 61 Nhiều biến thể TCP khác l  TCP New Reno l  l  l  l  l  TCP SACK l  l  Cả bên gửi nhận phải hỗ trợ TCP SACK TCP Vegas l  l  l  Sau ACK trùng lặp, gửi thêm gói cuối cửa sổ gửi Điều chỉnh timeout Gây nhiều gói chưa ACK chuỗi gửi Cho tốc độ gửi cao TCP Tahoe Reno Điều chỉnh kích thước cửa sổ theo khác biệt RTT kỳ vọng thực tế Chủ yếu dùng phịng thí nghiệm TCP Cubic l  CUBIC TCP cài đặt mặc định hạt nhân Linux phiên 2.6.19 trở lên, Windows 10.1709 Fall Creators Update, Windows Server 2016 1709 update Bài tập l  Giả sử cần truyền file Kích thước O =100KB kết nối TCP l  S kích thước gói TCP, S = 536 byte l  RTT = 100 ms Giả sử cửa sổ tắc nghẽn TCP cố định với kích thước W Hỏi thời gian chờ đợi để truyền hết file bao nhiêu? Nếu tốc độ đường truyền l  R = 10 Mbit/s; l  R= 100 Mbits/s l  63 Bài tập l  Giả sử cần truyền file l  l  l  l  l  l  Kích thước O =100KB kết nối TCP S kích thước gói TCP, S = 536 byte RTT = 100 ms Giả sử cửa sổ tắc nghẽn TCP hoạt đông theo chế slow-start, chưa tính đến giai đoạn congestion avoidance Cửa sổ đạt đến giá trị truyền hết file Hỏi thời gian chờ đợi để truyền hết file bao nhiêu? Nếu R = 10 Mbit/s; R= 100 Mbits/s 64 Bài tập l  người nhóm Trình bày tìm hiểu chế kiểm sốt tắc nghẽn phiên TCP New Reno, TCP SACK, TCP Vegas, TCP Cubic So sánh với TCP Tahoe TCP Reno 2.  Tìm hiểu chế bảo mật giao thức định tuyến OSPF, RIP, BGP 3.  Tìm hIểu SDN, thiết lập thử nghiệm mạng SDN sử dụng Mininet controller Opendaylight 4.  Tìm hiểu SDN, thiết lập thử nghiệm mạng SDN sử dụng Mininet controller ONOS controller khác Báo cáo 15/4, nộp báo cáo + trình bày 15 phút/ nhóm 1.  65