Bài giảng Ôn tập môn Mạng máy tính - ThS. Nguyễn Cao Đạt

Tài liệu Bài giảng Ôn tập môn Mạng máy tính hệ thống lại những kiến thức và những lưu ý cần thiết trong môn học Mạng máy tính để các bạn có thể thực hiện bài thi cuối kỳ một cách hiệu quả. Tài liệu phục vụ cho các bạn chuyên ngành Công nghệ Thông tin.

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính ƠN TẬP Mơn: Mạng máy tính ThS NGUYỄN CAO ĐẠT E-mail:dat@cse.hcmut.edu.vn Lưu ý thi cuối kỳ  Đề thi     Dạng trắc nghiệm Nội dung có chương học Lưu ý xem kỹ ba chương 3, 4, Sinh viên phép đem tài liệu giấy máy tính bỏ túi Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập Các nội dung chương 3, 4,    Tầng truyền tải (Transport layer) Tầng mạng (Network layer) Tầng liên kết liệu (Datalink layer) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập Các nội dung    Tầng truyền tải (Transport layer) Tầng mạng (Network layer) Tầng liên kết liệu (Datalink layer) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ôn tập Giao thức dịch vụ tầng truyền tải    Cung cấp kênh liên lạc luận lý tiến trình ứng dụng máy khác Các giao thức truyền tải chạy máy đầu cuối  Phía gửi: chia thông điệp ứng dụng thành đoạn (segment), đẩy xuống tầng mạng  Phía nhận: ráp lại đoạn thành thơng điệp hồn chỉnh, đẩy lên tầng ứng dụng giao thức tầng truyền tải  Internet: TCP UDP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 ứng dụng truyền tải mạng liên kết dl vật lý ứng dụng truyền tải mạng liên kết dl vật lý MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ôn tập UDP: User Datagram Protocol    Giao thức truyền tải Internet “không phức tạp” Dịch vụ “nỗ lực tối đa”, đoạn UDP có thể:  Bị  Được giao không trật tự cho ứng dụng Tại cần có UDP?   Khơng-kết-nối:   Khơng có bắt tay người gửi người nhận UDP đoạn UDP xử lý độc lập với đoạn khác Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 [RFC 768]   Không thiết lập kết nối (giảm độ trễ) Đơn giản: khơng có trạng thái kết nối người gửi người nhận Đoạn mào đầu đoạn nhỏ Khơng có kiểm sốt tắc nghẽn: UDP truyền với tốc độ tối đa MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập UDP (tt)   thường dùng cho ứng dụng đa phương tiện trực tuyến  khả chịu gói độ dài, đoạn UDP,  dễ thay đổi tốc độ cách dùng UDP khác DNS  SNMP truyền tải tin cậy qua UDP: bổ sung tính tin cậy tầng ứng dụng  chế kiểm soát lỗi thuộc tầng ứng dụng!   Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 bao gồm mào đầu 32 bits cổng nguồn # cổng đích # độ dài tổng kiểm tra Dữ liệu ứng dụng (thông điệp) định dạng đoạn UDP MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập Tổng kiểm tra UDP (checksum) Mục đích: phát “lỗi” (vd: nhảy bit) đoạn liệu truyền tải Người gửi:    xem đoạn nội dung liệu chuỗi gồm số nguyên 16-bit tổng kiểm tra (TKT): cộng (tổng bù 1) nội dung đoạn người gửi đặt giá trị tổng kiểm tra vào trường “tổng kiểm tra- checksum” UDP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Người nhận:   tính tổng kiểm tra đoạn nhận kiểm tra xem TKT tính có giá trị trường TKT khơng ? MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập Ví dụ TKT Internet  Ghi   Khi cộng số, số nhớ (nếu có) bít có thứ hạng cao cần phải cộng dồn vào kết Ví dụ: cộng hai số nguyên 16-bit 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 cộng dồn 1 1 1 1 1 1 tổng 1 1 1 1 1 1 0 tổng kiểm tra 1 0 0 0 0 1 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập TCP: Tổng quát  liệu truyền song công   Dữ liệu di chuyển theo hướng kết nối Bắt tay (trao đổi thông điệp điều khiển), khởi tạo trạng thái bên gửi, bên nhận trước trao đổi liệu  application reads data TCP send buffer TCP receive buffer Không có “biên giới th/điệp” Tạo đường ống   bên gửi, bên nhận luồng byte tin cậy, theo thứ tự  Bên gửi không làm tràn bên nhận application writes data điểm-tới-điểm   lưu lượng kiểm tra  socket door  định hướng kết nối   [RFCs: 793, 1122, 1323, 2018, 2581] Kiểm tra tắc nghẽn TCP lưu lượng để định kích thước cửa sổ nhớ tạm gửi & nhận socket door segment Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 10 Sự quảng bá RIP   véc-tơ k/cách: trao đổi hàng xóm 30 s thơng qua “Thơng điệp Phản hồi” (còn gọi quảng bá) quảng bá: danh sách lên tới 25 mạng đích hệ thống tự trị Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 29 Định tuyến Internet - OSPF   “open”: mở, miễn phí (tương tự mã nguồn mở) sử dụng giải thuật Trạng thái-Liên kết      phổ biến gói tin LS đồ mạng nằm node sử dụng giải thuật Dijkstra để tính tuyến đường Gói quảng bá OSPF chứa mục cho bđt hàng xóm quảng bá phổ biến toàn AS (bằng cách gửi tràn - flooding)  thông điệp OSPF truyền trực tiếp IP (thay TCP UDP) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ôn tập 30 Những đặc điểm “đặc biệt” OSPF      Bảo mật: tất thơng điệp OSPF xác thực (để phịng ngừa phá hoại) Cho phép nhiều tuyến đường chi phí (RIP có 1) Đối với liên kết, nhiều đơn vị chi phí tính Tích hợp hỗ trợ truyền đơn truyền nhiều đích OSPF phân tầng vùng lớn Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 31 OSPF phân tầng Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 32 Các nội dung    Tầng truyền tải (Transport layer) Tầng mạng (Network layer) Tầng liên kết liệu (Datalink layer) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 33 Tầng liên kết liệu  Truyền nhận liệu tin cậy hiệu hai node liên kết trực tiếp  Các dịch vụ tầng liên kết liệu  Phát sửa lỗi  Chia sẻ kênh truyền quảng bá: đa truy cập  Đánh địa tầng liên kết  Truyền tải liệu tin cậy, kiểm soát lưu lượng Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ôn tập 34 Tầng liên kết liệu thực đâu?  Trong máy tính  Tầng liên kết thực card mạng (network interface card)  Gắn vào đường bus hệ thống  Tổ hợp bao gồm phần cứng, phần mềm firmware lược đồ máy tính ứng dụng tr.tải mạng liên kết liên kết vật lý nhớ cpu điều khiển bus máy (vd, PCI) tr tải vật lý card mạng Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 35 Ethernet Cơng nghệ “thống trị” mạng cục bộ:  Công nghệ LAN dùng rộng rãi  Rẻ tiền ($20 cho NIC)  Theo kịp nhịp tăng tốc: 10 Mbps – 10 Gbps Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 36 Cấu trúc khung Ethernet Cấu trúc khung ethernet Phần khởi đầu  byte với mẫu 10101010 theo sau byte với mẫu 10101011  Sử dụng để đồng hóa tốc độ đồng hồ người gửi với người nhận Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 37 Cấu trúc khung Ethernet (tt)  Địa chỉ: bytes  NIC nhận khung với địa MAC địa phát tán rộng (vd gói tin ARP), đẩy liệu khung lên giao thức tầng mạng  ra, NIC bỏ khung  Loại: xác định giao thức tầng cao (hầu hết IP có g/t khác, vd, Novell IPX, AppleTalk)  CRC: kiểm tra người nhận, có lỗi, khung bị bỏ Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 38 Ethernet: khơng tin cậy,khơng kết nối  khơng kết nối: khơng có bắt tay NIC gửi nhận  không tin cậy: NIC nhận không gửi ACK NACK cho NIC gửi   Luồng gói tin truyền tới tầng mạng có chỗ gián đoạn (các gói tin bị mất) Các chỗ gián đoạn lấp đầy ứng dụng dùng TCP  Giao thức giải đa truy cập Ethernet  CSMA/CD Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 39 Giải thuật CSMA/CD Ethernet NIC nhận gói tin từ tầng mạng, tạo khung Nếu NIC thấy kênh truyền rỗi, bắt đầu truyền khung Nếu NIC thấy kênh bận, đợi đến kênh rỗi, sau truyền Nếu NIC gửi toàn khung mà không phát truyền tải khác, NIC hoàn thành việc gửi khung! Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Nếu NIC phát truyền tải khác truyền: hủy bỏ gửi tín hiệu nghẽn Sau hủy bỏ việc gửi sau lần đụng độ thứ m, NIC chọn K ngẫu nhiên từ {0,1,2,…,2m-1} NIC chờ K·512 t/gian bit, quay lại bước MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 40 CSMA/CD Ethernet (tt) Tín hiệu tắc nghẽn: đảm bảo tất người gửi khác biết đụng độ; 48 bits T/g bit: microsec cho mạng Ethernet 10 Mbps; với K=1023, thời gian chờ vào khoảng 50 msec Xem/tương tác với vi mã Java Web AWL: khuyến khích ! Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 Thối lui hàm mũ:  Mục tiêu: thay đổi thời gian chờ truyền lại cho phù hợp với tải  tải nặng: thời gian chờ ngẫu nhiên dài  đụng độ đầu tiên: chọn K từ {0,1}; độ trễ K· 512 t/g bit  đụng độ lần 2: chọn K từ {0,1,2,3}…  sau va chạm lần 10, chọn K từ {0,1,2,3,4,…,1023} MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ôn tập 41 Chuẩn Ethernet 802.3: Tâng Liên Kết Vật Lý  nhiều chuẩn Ethernet khác    giao thức MAC định dạng khung phổ biến vận tốc khác nhau: Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10G bps môi trường vật lý khác nhau: cáp quang, cáp TH ứng dụng truyền tải mạng liên kết vật lý giao thức MAC định dạng khung 100BASE-TX 100BASE-T2 100BASE-FX 100BASE-T4 100BASE-SX 100BASE-BX tầng vật lý dây đồng (cặp xoắn) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 tầng vật lý sợi quang MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 42 Tóm tắt    Tầng truyền tải (Transport layer) Tầng mạng (Network layer) Tầng liên kết liệu (Datalink layer) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 43 ... Thuật Máy Tính © 2011 1 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 20 Mạng (subnet)  Địa IP gồm    Phần địa mạng (các bit bậc cao) phần máy (các bit bậc thấp) Mạng ?   giao diện thiết bị với phần mạng. .. Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ơn tập 13 Tầng mạng      Truyền đoạn liệu từ máy gửi tới máy nhận Máy gửi đóng gói đoạn thành gói tin Máy nhận, phát gói tin... Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2011 MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Ôn tập 15 Tầng mạng Internet Tầng truyền tải: TCP, UDP Tầng Mạng giao thức IP •qui tắc đánh địa •định dạng