Bài giảng Mạng máy tính: Chương 6 - ThS Trần Đắc Tốt

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 6: Mạng diện rộng WAN trình bày giới thiệu mạng WAN; công nghệ kết nối mạng WAN; định tuyến trong mạng WAN; các công nghệ truyền dẫn. Để nắm chi tiết nội dung kiến thức, mời các bạn cùng tham khảo bài viết.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM MẠNG MÁY TÍNH (Computer Networks) Giảng viên: ThS Trần Đắc Tốt – Khoa CNTT Email: tottd@cntp.edu.vn Website: www.oktot.net Facebook: https://www.facebook.com/oktotcom/ Chương 6: Mạng diện rộng WAN NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Tổng quan mạng máy tính Chương 2: Kiến trúc phân tầng mơ hình OSI Chương 3: Mơ hình TCP/IP mạng Internet Chương 4: Phương tiện truyền dẫn thiết bị mạng Chương 5: Mạng cục LAN Chương 6: Mạng diện rộng WAN Chương 7: ATTT mạng máy tính Chương 6: Mạng diện rộng WAN CHƯƠNG 6: MẠNG DIỆN RỘNG WAN Giới thiệu mạng WAN Công nghệ kết nối mạng WAN Định tuyến mạng WAN Các công nghệ truyền dẫn Chương 6: Mạng diện rộng WAN MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU Mục đích: Giúp sinh viên nắm kiến thức mạng WAN Trình bày các công nghệ kết nối mạng WAN Trình bày các phương thức định tuyến mạng WAN Nhận biết các công nghệ truyền dẫn Yêu cầu: Học viên tham gia học tập đầy đủ Nghiên cứu trước nội dung có liên quan đến giảng Chương 6: Mạng diện rộng WAN CHƯƠNG 6: MẠNG DIỆN RỢNG WAN Giới thiệu mạng WAN Cơng nghệ kết nối mạng WAN Định tuyến mạng WAN Các công nghệ truyền dẫn Chương 6: Mạng diện rộng WAN Sự cần thiết kết nối liên mạng Xuất phát từ nhu cầu trao đổi thông tin chia sẻ tài ngun dùng chung, vậy địi hỏi hoạt động truyền thông không dừng lại phạm vi mạng cục mà phải vươn tới khuôn khổ vùng, quốc gia quốc tế Liên mạng (internetworking) tập mạng riêng lẻ nối với thiết bị mạng trung gian, có chức mạng đơn Các mạng thành phần tạo nên liên mạng gọi mạng (Subnetworks), Các thiết bị nối đến mạng gọi hệ thống đầu cuối (End nodes) thiết bị nối mạng lại với gọi thiết bị liên kết liên mạng (Intermediate nodes) Chương 6: Mạng diện rộng WAN Giới thiệu mạng WAN Mạng WAN mạng thường lắp đặt phạm vi nhiều quốc gia Intranet phục vụ cho công ty lớn, ngành kinh tế có bán kính hoạt động lớn, liên kết nhiều mạng LAN, MAN, đường truyền sử dụng sở hạ tầng viễn thông Chương 6: Mạng diện rộng WAN CHƯƠNG 6: MẠNG DIỆN RỘNG WAN Giới thiệu mạng WAN Công nghệ kết nối mạng WAN Định tuyến mạng WAN Các công nghệ truyền dẫn Chương 6: Mạng diện rộng WAN Công nghệ kết nối mạng WAN Liên mạng liên kết LAN to LAN, LAN to WAN WAN to WAN Có ba phương pháp liên kết liên mạng phổ biến tương ứng với tầng ći mơ hình OSI Liên kết tầng Physical Liên kết tầng Data link Liên kết tầng mạng Chương 6: Mạng diện rộng WAN Liên kết tầng Physical Các mạng cấu trúc phương thức trao đổi thông tin Bộ lặp Repeater hoạt động tầng vật lý, thiết bị sử dụng để mở rộng chiều dài mạng LAN Chương 6: Mạng diện rộng WAN 10 Lớp ATM: ATM cell 5-byte ATM cell header 48-byte cần tải – Tại sao? Tải nhỏ  độ trễ tạo cell ngắn (khi sớ hóa giọng nói) – Nửa khoảng từ 32 đến 64 (thỏa thuận!) Cell header dạng thức Cell Chương 6: Mạng diện rộng WAN 88 ATM cell header VCI: virtual channel ID – Sẽ 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 Chương 6: Mạng diện rộng WAN 89 Tầng vật lý ATM mảnh (lớp con) lớp physical Transmission Convergence Sublayer (TCS): Tầng trung gian ATM tầng PMD 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 các cell rảnh rỗi khơng có cell liệu nào phải truyền Chương 6: Mạng diện rộng WAN 90 Tầng vật lý ATM Physical Medium Dependent (PMD) SONET/SDH: truyền cấu trúc frame – Mạng cáp quang; – Dùng cơng nghệ TDM – Có nhiều tớc độ khác nhau: 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) Chương 6: Mạng diện rộng WAN 91 IP-Over-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 Chương 6: Mạng diện rộng WAN Ethernet LANs 92 IP-Over-ATM app transport IP Eth phy IP AAL Eth ATM phy phy ATM phy Chương 6: Mạng diện rộng WAN ATM phy app transport IP AAL ATM phy 5-93 93 Đường liệu mạng IP-Over-ATM Tại host nguồn: – Chuyển đổi địa IP-ATM (ARP) – Chuyển liệu (IP) cho AAL5 – AAL5 chia gói tin IP thành các tế bào và chuyển cho tầng ATM Mạng ATM: di chuyển cell dọc theo mạng ảo đến đích Tại host đích: – AAL5 tổng hợp các cell thành datagram nguyên thủy – Nếu kiểm tra CRC là tốt thì datagram chuyển cho IP Chương 6: Mạng diện rộng WAN 94 Multiprotocol label switching (MPLS) Mục tiêu ban đầu: tăng tốc chuyển IP cách dùng nhãn độ dài cố định (thay cho địa IP) – Dựa các ý tưởng từ cách tiếp cận mạch ảo (VC) – Nhưng datagram IP giữ địa IP PPP or Ethernet header Chương 6: Mạng diện rộng WAN IP header MPLS header label Exp 20 remainder of link-layer frame S TTL 95 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 không phép dùng riêng (như: dẫn đường có nguồn xác định) – Dùng MPLS cho kỹ thuật lưu thông Phải tồn với router dùng IP Hỗ trợ QoS tốt Chương 6: Mạng diện rộng WAN 96 Các bảng forwarding MPLS in label out label dest out interface 10 A 12 D in label A 10 A 12 D out label dest out interface R6 0 1 R4 D R3 R5 0 R2 in label Chương 6: Mạng diện rộng WAN out label dest A out interface in label outR1 label dest - A A out interface 0 97 Data center networks 10’s to 100’s of thousands of hosts, often closely coupled, in close proximity: – e-business (e.g Amazon) – content-servers (e.g., YouTube, Akamai, Apple, Microsoft) – search engines, data mining (e.g., Google)  challenges:  multiple applications, each serving massive numbers of clients  managing/balancing load, avoiding processing, networking, data bottlenecks Chương 6: Mạng diện rộng WAN Inside a 40-ft Microsoft container, Chicago data center 98 Data center networks load balancer: application-layer routing  receives external client requests  directs workload within data center  returns results to external client (hiding data center internals from client) Internet Border router Load balancer Access router Tier-1 switches B A Load balancer C Tier-2 switches TOR switches Server racks Chương 6: Mạng diện rộng WAN 99 Data center networks  rich interconnection among switches, racks:  increased throughput between racks (multiple routing paths possible)  increased reliability via redundancy Tier-1 switches Tier-2 switches TOR switches Server racks Chương 6: Mạng diện rộng WAN 100 References Một số nội dung môn học được tham khảo từ: Andrew S Tanenbaum, “Computer Networks”, Prentice Hall, 5th Edition 2011 Jim Kurose, Keith Ross, Computer Networking: A Top Down Approach 6th edition, Addison-Wesley, March 2012 Bài giảng Mạng máy tính, Học Viện KTQS Cisco Chương 6: Mạng diện rộng WAN 101 Câu hỏi ? Ý kiến ? Đề xuất ? Chương 6: Mạng diện rộng WAN 102 ... LAN Chương 6: Mạng diện rộng WAN Chương 7: ATTT mạng máy tính Chương 6: Mạng diện rộng WAN CHƯƠNG 6: MẠNG DIỆN RỢNG WAN Giới thiệu mạng WAN Cơng nghệ kết nới mạng WAN Định tuyến mạng WAN Các... liên quan đến giảng Chương 6: Mạng diện rộng WAN CHƯƠNG 6: MẠNG DIỆN RỘNG WAN Giới thiệu mạng WAN Công nghệ kết nối mạng WAN Định tuyến mạng WAN Các công nghệ truyền dẫn Chương 6: Mạng diện rộng... HỌC Chương 1: Tổng quan mạng máy tính Chương 2: Kiến trúc phân tầng mơ hình OSI Chương 3: Mơ hình TCP/IP mạng Internet Chương 4: Phương tiện truyền dẫn thiết bị mạng Chương 5: Mạng cục LAN Chương