Chương 6 cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về tầng giao vận. Nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: địa chỉ, gói tin IP; ICMP; chọn đường; tầng giao vận; nguyên lý tầng giao vận; giao thức UDP; giao thức TCP. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 6: Tầng giao vận Giảng viên: Ngô Hồng Sơn Bộ mơn Truyền thơng Mạng máy tính Khoa CNTT- ðHBK Hà Nội Tổng quan Các tuần trước : Giao thức IP ðịa chỉ, gói tin IP ICMP Chọn ñường Hôm nay: Tầng giao vận Nguyên lý tầng giao vận Giao thức UDP Giao thức TCP Các khái niệm Nhắc lại kiến trúc phân tầng Hướng liên kết vs Không liên kết UDP & TCP 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 ñường chuyển tiếp gói tin máy, mạng Hỗ trợ việc truyền thông cho thành phần mạng Truyền nhận dòng bit ñường truyền vật lý Tổng quan tầng giao vận (1) n -e d tr a po ns rt Nhận ñoạn tin từ tầng mạng Tập hợp liệu chuyển lên cho ứng dụng nd Bên nhận: le ca gi Nhận liệu từ ứng dụng ðặt liệu vào ñoạn tin chuyển cho tầng mạng Nếu liệu q lớn, chia làm nhiều phần ñặt vào nhiều ñoạn tin khác lo Cung cấp phương tiện truyền ứng dụng cuối Bên gửi: application transport network data link physical application transport network data link physical Tổng quan tầng giao vận (2) le ca gi network data link physical nd n -e Khơng cài đặt routers, switches… network data link physical lo ðược cài ñặt hệ thống cuối application transport network data link physical d po ns data link physical network data link physical rt Tin cậy, hướng liên kết, e.g TCP Không tin cậy, không liên kết, e.g UDP tr a Hai dạng dịch vụ giao vận network data link physicalnetwork network data link physical application transport network data link physical Tại lại cần loại dịch vụ? Các yêu cầu ñến từ tầng ứng dụng ña dạng Các ứng dụng cần dịch vụ với 100% ñộ tin cậy mail, web… Sử dụng dịch vụ TCP Các ứng dụng cần chuyển liệu nhanh, có khả chịu lỗi, e.g VoIP, Video Streaming 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 10 Kiểm soát luồng (2) ðiều khiển lượng liệu ñược gửi ñi Bảo ñảm hiệu tốt Không làm tải bên Các bên có cửa sổ kiểm sốt Rwnd: Cửa sổ nhận CWnd: Cửa sổ kiểm soát tắc nghẽn Lượng liệu gửi phải nhỏ min(Rwnd, Cwnd) 42 Kiểm sốt luồng TCP Kích thước vùng đệm trống = Rwnd = RcvBuffer-[LastByteRcvd - LastByteRead] 43 Trao đổi thơng tin Rwnd A B data 100) = d n w r ACK ( data Bên nhận báo cho bên gửi biết Rwnd đoạn tin Bên gửi đặt kích thước cửa sổ gửi theo Rwnd 44 ðiều khiển tắc nghẽn TCP 45 Tổng quan tắc nghẽn Khi tắc nghẽn xảy ? Quá nhiều cặp gửi-nhận mạng Truyền nhiều làm cho mạng tải Hậu việc nghẽn mạng Mất gói tin Thơng lượng giảm, độ trễ tăng Tình trạng mạng trở nên tồi tệ Congestion occur 46 Nguyên lý kiểm sốt tắc nghẽn Slow-start Tăng tốc độ theo hàm số mũ Tiếp tục tăng đến ngưỡng Tránh tắc nghẽn Tăng dẫn tốc ñộ theo hàm tuyến tính phát tắc nghẽn Phát tắc nghẽn Nếu gói tin bị cwnd 20 18 16 Threshold=16 14 12 SS 10 47 TCP Slow Start (1) Ý tưởng ðặt cwnd MSS (Maximum segment size) Tăng cwnd lên gấp đơi Khi nhận ACK Bắt đầu chậm, tăng theo hàm mũ Tăng cho ñến ngưỡng: ssthresh Sau đó, TCP chuyển sang trạng thái tránh tắc nghẽn 48 TCP Slow Start (2) RTT Host A Host B one segm ent two segm ents four segm en ts time 49 Tránh tắc nghẽn - Congestion avoidance Tăng cwnd thêm MSS Host A RTT ý tưởng Tăng cwnd theo cấp số cộng sau đạt tới ssthresh Khi bên gửi nhận ñược ACK Host B one segm ent two segm ents three segm e nts time 50 Phản ứng TCP (1) Giảm tốc ñộ gửi Phát tắc nghẽn? Nếu phải truyền lại Có thể suy mạng “tắc nghẽn” Khi phải truyền lại? Timeout! Cùng gói tin số hiệu gói tin ACK 51 Phản ứng TCP (2) Khi có timeout bên gửi TCP đặt ngưỡng xuống nửa giá trị cwnd TCP ñặt cwnd MSS TCP chuyển slow start Nếu nhận ñược ACK giống TCP ñặt ngưỡng xuống nửa giá trị cwnd TCP ñặt cwnd giá trị ngưỡng cũ TCP chuyển trạng thái “congestion avoidance” 52 Kiểm soát tắc nghẽn – minh họa cwnd 22 Timeout 20 18 16 Threshold is set to half of cwnd (20) And slow start starts Threshold=16 14 ACKs 12 SS Threshold=10 Threshold is set to half of cwnd (12) And additive increase starts 10 AI SS AI Threshold=6 AI Step 53 Tổng kết Còn nhiều chi tiết TCP! Có hai dạng giao thức giao vận UDP TCP Best effort vs reliable transport protocol Các chế bảo ñảm ñộ tin cậy Báo nhận Truyền lại Kiểm soát luồng kiểm soát tắc nghẽn 54 Tuần tới: Application Layer Application service model Client-server vs P2P Typical applications and protocols HTTP Mail FTP P2P file sharing …… and your applications? 55 Acknowledgment Bài giảng có sử dụng hình vẽ từ Tài liệu trường ñại học Keio Ritsumekan Tài liệu “Computer Network, a top down approach” J.F Kurose K.W Ross 56 ... Các tuần trước : Giao thức IP ðịa chỉ, gói tin IP ICMP Chọn đường Hơm nay: Tầng giao vận Nguyên lý tầng giao vận Giao thức UDP Giao thức TCP Các khái niệm Nhắc lại kiến trúc phân tầng Hướng liên... tiếp gói tin máy, mạng Hỗ trợ việc truyền thông cho thành phần mạng Truyền nhận dịng bit đường truyền vật lý Tổng quan tầng giao vận (1) n -e d tr a po ns rt Nhận ñoạn tin từ tầng mạng Tập hợp... HTTP Giao thức FTP Chat Demultiplexing giao vận Giao thức tầng mạng 10 Mux/Demux hoạt động ntn? Tại tầng mạng, gói tin IP ñịnh danh ñịa IP 32 bits source port # dest port # ðể xác ñịnh máy trạm