Bài giảng Mạng máy tính: Chương 4 - TS. Trần Quang Diệu (2017)

Nội dung bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu và chức năng của tầng mạng, network service model (VC and Datagram), thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router), giao thức IP (Internet Protocol), giải thuật chọn đường (Routing Algorithms), chọn đường trong mạng Internet.

Chương Giao thức tầng mạng (network layer) Quang Dieu Tran, PhD Faculty of Information Technology University of Communication and Transport (Branch in Ho Chi Minh City) Email: dieutq@gmail.com Website: sites.google.com/sites/tranlectures Ch4 The Network Layer 4.1 - Giới thiệu chức tầng mạng 4.2 - Network service model (VC and Datagram) 4.3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router) 4.4 - Giao thức IP (Internet Protocol) 4.5 - Giải thuật chọn đường (Routing Algorithms) 4.6 - Chọn đường mạng Internet Chương Giao thức tầng mạng Chức tầng mạng  Truyền gói tin (packets) từ sending applicatio host tới receiving host n    segment  packets (datagrams) Network layer cài đặt router end system Chức năng:    transport network data link physical chọn đường (path selection): có nhiều đường đi, gói tin theo đường nào? chuyển mạch (switching, forwarding): chuyển gói tin từ cổng vào tới cổng router cách thích hợp thiết lập liên kết (call setup): số kiến trúc mạng cần thiết lập kênh truyền trước truyền Chương Giao thức tầng mạng network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical applicatio n transport network data link physical Routing & switching in routers routing algorithm local forwarding table header output link value0100 0101 0111 1001 2 value in arriving packet’s header 0111 Chương Giao thức tầng mạng Ch4 The Network Layer 4.1 - Giới thiệu chức tầng mạng 4.2 - Network service model (VC and Datagram) 4.3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router) 4.4 - Giao thức IP (Internet Protocol) 4.5 - Giải thuật chọn đường (Routing Algorithms) 4.6 - Chọn đường mạng Internet Chương Giao thức tầng mạng Network service model  Tầng mạng cung cấp dịch vụ cho tầng Transport:  tin cậy vào tầng network?  gói tin có đến đích thứ tự gửi?  thời gian truyền có đảm bảo?  có phản hồi tình trạng nghẽn mạng?  Hai model tầng mạng:  kênh ảo (virtual circuit)  lược đồ (gam) liệu (datagram) Chương Giao thức tầng mạng Virtual Circuit  Thiết lập liên kết trước truyền liệu huỷ bỏ liên kết sau truyền xong  VC setup: trước truyền, tầng mạng phải thiết lập kênh truyền ảo (VC) từ sender tới receiver (đã biết địa chỉ)  Data transfer: liệu truyền qua VC  VC teardown: sender receiver muốn ngắt VC, thơng báo cho network layer biết, network layer huỷ bỏ VC  Còn gọi connection-oriented   Mỗi gói tin chứa thêm thơng tin kênh mà qua (VC identifier number) Các routers/packet switches kênh ảo (VC) nắm giữ trạng thái kênh qua Chương Giao thức tầng mạng Virtual Circuit: Signaling protocol   Giao thức truyền thông điệp end system network layer để yêu cầu thiết lập, huỷ bỏ VC; thiết bị chuyển mạch (switches) để thiết lập VC Được sử dụng mạng ATM, Frame Relay, X.25 applicatio Data flow begins n transport Call connected network Initiate call data link physical Receive data applicatio n Accept call incoming call transport Chương Giao thức tầng mạng network data link physical application transport network data link physical host A application transport network data link physical server B Sự khác biệt liên kết tầng Transport Network? applicatio n transport network data link physical applicatio n transport network data link physical Chương Giao thức tầng mạng Datagram network     Không thiết lập kênh truyền Các thiết bị chuyển mạch khơng cần nắm giữ trạng thái kênh Gói tin truyền dựa địa receiving host Đường gói tin hai host khác applicatio n transport network Send data data link physical applicatio n Receive data transport network data link physical Chương Giao thức tầng mạng 10 Bridge (cầu nối) Bridg e Hub Hub Chương Giao thức tầng mạng 91 91 Switch (bộ chuyển mạch) Là thiết bị giống Bridge Hub cộng lại thông minh  Có khả chuyển liệu đến kết nối thực cần liệu làm giảm đụng độ mạng  Dùng để phân đoạn mạng mạng cục lớn (VLAN)  Hoạt động lớp Data Link  Chương Giao thức tầng mạng 92 92 Switch (bộ chuyển mạch) Chương Giao thức tầng mạng 93 93 Switch (bộ chuyển mạch) Chương Giao thức tầng mạng 94 94 Router (Bộ định tuyến)     Dùng để ghép nối mạng cục lại với thành mạng rộng Lựa chọn đường tốt cho gói tin hướng mạng bên Hoạt động chủ yếu lớp Network Có phương thức định tuyến chính:  Định tuyến tĩnh: cấu hình đường cố định cài đặt đường vào bảng định tuyến  Định tuyến động:   Vectơ khoảng cách: RIP, IGRP, EIGRP, BGP Trạng thái đường liên kết: OSPF Chương Giao thức tầng mạng 95 95 Router (Bộ định tuyến) Chương Giao thức tầng mạng 96 96 Gateway (Proxy - cổng nối)     Thường dùng để kết nối mạng không nhất, chủ yếu mạng LAN với mạng lớn bên ngồi khơng dùng kết nối LAN – LAN Kiểm soát luồng liệu vào mạng Hoạt động phức tạp chậm Router Hoạt động từ tầng thứ 47 Chương Giao thức tầng mạng 97 97 Phương tiện truyền dẫn Cáp đồng trục  Cáp xoắn đôi  Cáp quang  Wireless  Chương Giao thức tầng mạng 98 98 Cáp đồng trục (coaxial)   Cấu tạo Phân loại    Thinnet/Thicknet Baseband/ Broadband Thông số kỹ thuật       Chiều dài cáp Tốc độ truyền Nhiễu Lắp đặt/bảo trì Giá thành Kết nối Chương Giao thức tầng mạng 99 99 Cáp đôi dây xoắn Unshielded Twisted Pair (UTP) Cable Chương Giao thức tầng mạng 100 100 Cáp đôi dây xoắn Shielded Twisted Pair (STP) Cable Chương Giao thức tầng mạng 101 101 Chuẩn cáp 568A & 568B Chương Giao thức tầng mạng Giới thiệu 102 102 Phương thức bấm Cáp Chương Giao thức tầng mạng Giới thiệu 103 103 Cáp quang (Fiber optic)  Thành phần & cấu tạo Dây dẫn  Nguồn sáng (LED, Laser)  Đầu phát (Photodiode, photo transistor)   Phân loại Multimode stepped index  Multimode graded index  Single mode (mono mode)   Thông số kỹ thuật       Chiều dài cáp Tốc độ truyền Nhiễu Lắp đặt/bảo trì Giá thành Kết nối Lớp phủ Lõi Chương Giao thức tầng mạng Lớp đệm 104 104 Cáp quang (Fiber optic) Chương Giao thức tầng mạng 105 105 ... bên mạng Chương Giao thức tầng mạng 12 Ch4 The Network Layer 4. 1 - Giới thiệu chức tầng mạng 4. 2 - Network service model (VC and Datagram) 4. 3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router) 4. 4 -. .. 0111 Chương Giao thức tầng mạng Ch4 The Network Layer 4. 1 - Giới thiệu chức tầng mạng 4. 2 - Network service model (VC and Datagram) 4. 3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router) 4. 4 - Giao... gửi Chương Giao thức tầng mạng 17 Ch4 The Network Layer 4. 1 - Giới thiệu chức tầng mạng 4. 2 - Network service model (VC and Datagram) 4. 3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router) 4. 4 - Giao