Mạng máy tính - Mô hình phân tầng OSI

Giao thức: Là các quy tắc, quy ước hay các thủ tục để các máy có thể giao tiếp và truyền thông với nhau trên mạng. 2 máy muốn truyền thông phải sử dụng cùng giao thức. Ví dụ: giao thức quy định, Mã hóa tín hiệu, Dạng khung, Phương pháp truy cập, Các thủ tục truyền/nhận.

Mạng máy tính Mơ hình phân tầng OSI Copyright © 2006, HaiVDC Nội dung  Protocol (giao thức)    Mơ hình phân tầng    Giao thức gì? Bộ giao thức (protocol stack) Khái niệm Truyền thơng máy theo mơ hình phân tầng Mơ hình OSI (Open Systems Interconection)       Tầng Physical Tầng Data link Tầng Network Tầng Transport Tầng Presentation Tầng Application Copyright © 2006, HaiVD Giao thức gì?    Là quy tắc, quy ước hay thủ tục để máy giao tiếp truyền thơng với mạng máy muốn truyền thông phải sử dụng giao thức Ví dụ: giao thức quy định     Mã hóa tín hiệu Dạng khung Phương pháp truy cập Các thủ tục truyền/nhận Copyright © 2006, HaiVD Bộ giao thức (protocol stack)    Với tốn truyền thơng lớn, thường giao thức phức tạp Để đơn giản, tốn truyền thơng lớn phân thành phần nhỏ người ta thiết kế giao thức phần Tất giao thức tầng tạo thành giao thức Copyright © 2006, HaiVD Các giao thức thông dụng      Bộ giao thức IPX/SPX hãng Novell mạng Novell Netware Bộ giao thức NetBEUI hãng Microsoft mạng Microsoft Network Bộ giao thức TCP/IP sử dụng liên mạng Internet (trên hệ điều hành Linux) Hệ điều hành Window hỗ trợ giao thức Một máy cài đặt sử dụng nhiều giao thức đồng thời Copyright © 2006, HaiVD Mơ hình phân tầng      Là mơ hình mơ tả cách thức phân chia tốn truyền thơng lớn thành thành phần nhỏ, phần tầng Mạng tổ chức theo cấu trúc đa tầng Tầng xác định dựa vào tầng  tầng cung cấp dịch vụ cho tầng Thiết kế giao thức tầng Bộ giao thức mạng gồm giao thức tầng Bài tốn truyền thơng mạng đưa tốn truyền thơng tầng Copyright © 2006, HaiVD Mơ hình phân tầng  Giả sử mạng gồm N tầng, xét hoạt động truyền thơng máy theo mơ hình phân tầng Máy gởi tầng N tầng N-1 tầng i tầng Máy nhận giao thức tầng N giao thức tầng N-1 giao thức tầng i giao thức tầng Copyright © 2006, HaiVD tầng N tầng N-1 tầng i tầng Mơ hình phân tầng  Tại tầng có mối quan hệ theo chiều ngang dọc     Quan hệ chiều ngang: biểu diễn giao tiếp tầng giống máy theo giao thức tầng tương ứng Quan hệ chiều dọc: biểu diễn giao tiếp tầng kề máy Tầng thấp tầng có liên kết vật lý, liệu truyền bit trực tiếp qua đường truyền vật lý Tại tầng N: liệu không truyền trực tiếp, liệu đưa xuống tầng thấp tầng truyền qua đường truyền vật lý Bên nhận nhận liệu tầng 1, liệu đưa lên tầng tầng N Copyright © 2006, HaiVD Mơ hình phân tầng  Biểu diễn thông tin tầng giao thức   Bên gởi: tầng, đặt thêm thông tin điều khiển header/tailer vào khung liệu để biểu diễn tầng giao thức tương ứng trước đưa xuống tầng Bên nhận: ngược lại, tầng cắt bỏ thông tin header/tailer trước đưa lên tầng tầng H1 Máy nhận data data HN data TN HN-1 HN data TN TN-1 HN data TN tầng N tầng N-1 Máy gởi T1 H1 Copyright © 2006, HaiVD HN data TN HN-1 HN data TN TN-1 HN data TN T1 Mơ hình kết nối hệ thống mở (OSI)    Các mạng có mơ hình phân tầng khác  khó truyền thơng với  phải chuẩn hóa mơ hình phân tầng Năm 1974, tổ chức tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) CCITT,… tiêu chuẩn hóa mơ hình phân tầng gọi OSI Mơ hình gồm tầng: OSI        Tầng 7: application – ứng dụng Tầng 6: presentation – trình diễn Tầng 5: session – phiên (giao dịch) Tầng 4: transport – vận chuyển Tầng 3: network – mạng Tầng 2: data link – liên kết liệu Tầng 1: physical – vật lý Copyright © 2006, HaiVD Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer 10 Tầng vật lý (physical)   Cung cấp giao thức truyền thông bit qua đường truyền vật lý Mã hóa tín hiệu bit định thời giao truyền     Ví dụ mạng ethernet dùng mã Manchester Loại phương tiện truyền thơng Mơ hình vật lý mạng (BUS/STAR/RING) Các thiết bị họat động tầng vật lý: Repeater, HUB, Brigde Multiplexor, transceiver,… Copyright © 2006, HaiVD 11 Thiết bị hoạt động tầng vật lý Mơ hình liên kết mạng Repeater (bộ tiếp sức) Hoạt động tiếp sức mơ hình OSI Copyright © 2006, HaiVD 12 Tầng liên kết liệu (data link)     Cung cấp giao thức truyền thông theo khung mạng Mơ tả cấu trúc khung (ví dụ khung ethernet) Định nghĩa địa trạm máy mạng Phương pháp truy cập mạng    Ví dụ mạng ethernet dùng phương pháp truy cập CSMA/CD Mạng token ring dùng token passing Kiểm soát lỗi, luồng liệu (ví dụ dùng mã dị lỗi CRC) Copyright © 2006, HaiVD 13 Tầng liên kết liệu (data link)  Tầng data link cung cấp dịch vụ truyền thông     Dịch vụ phi liên kết: bên không cần thiết lập kết nối Dịch vụ nhanh, chi phí thấp khơng đảm bảo tin cậy (do khơng kiểm sốt lỗi luồng nên liệu bị mất) (như nhắn tin) Dịch vụ hướng liên kết: bên phải thiết lập kết nối Dịch vụ chi phí cao có kiểm soát lỗi luồng  đảm bảo tin cậy, liệu không bị Dịch vụ phi liên kết có báo nhận Các thiết bị hoạt động tầng data link: LAN card, switch, bridge Copyright © 2006, HaiVD 14 Thiết bị hoạt động tầng liên kết liệu Hoạt động Bridge Hoạt động Bridge mơ hình OSI Copyright © 2006, HaiVD 15 Tầng Network     Cung cấp giao thức truyền thông theo gói máy liên mạng (các máy kết nối lại với tạo thành mạng lớn hơn) Định nghĩa địa mạng mạng vật lý chức tầng Network tìm đường (routing) chuyển chặng Các giao thức tìm đường ngắn    RIP (Routing Information Protocol ): dùng thuật tốn vector – tính khoảng cách SPF (shactest path first): dùng thuật tốn thị tìm đường ngắn Dijkstra Thiết bị hoạt động tầng Network định tuyến Router (thiết bị để kết nối liên mạng có chức tìm đường đi) Copyright © 2006, HaiVD 16 Thiết bị hoạt động tầng mạng Hoạt động Router Hoạt động Router mơ hình OSI Copyright © 2006, HaiVD 17 Tầng vận chuyển      Tầng vận chuyển cung cấp chức cần thiết tầng mạng tầng Là tầng cao có liên quan đến giao thức trao đổi liệu hệ thống mở Tầng vận chuyển tầng sở mà máy tính mạng chia sẻ thông tin với máy khác Tầng vận chuyển đồng trạm địa quản lý kết nối trạm Tầng vận chuyển chia gói tin lớn thành gói tin nhỏ trước gửi Thơng thường tầng vận chuyển đánh số gói tin đảm bảo chúng chuyển theo thứ tự Copyright © 2006, HaiVD 18 Tầng giao dịch     Tầng giao dịch (session layer) thiết lập "các giao dịch" trạm mạng Một giao dịch phải thiết lập trước liệu truyền mạng Tầng giao dịch đảm bảo cho giao dịch thiết lập trì theo qui định Tầng giao dịch cung cấp cho người sử dụng chức cần thiết để quản trị giao dịch ứng dụng họ:     Điều phối việc trao đổi liệu ứng dụng cách thiết lập giải phóng phiên giao dịch Cung cấp điểm đồng để kiểm soát việc trao đổi liệu Áp đặt qui tắc cho tương tác ứng dụng người sử dụng Cung cấp chế "lấy lượt" (nắm quyền) q trình trao đổi liệu Copyright © 2006, HaiVD 19 Tầng trình diễn  Cung cấp giao thức biểu diễn chuyển đổi liệu máy mạng  Nén liệu  liệu nhỏ  truyền nhanh    Mã hóa liệu  bảo mật thơng tin     Bên gởi: nén Bên nhận: giải nén Bên gởi: mã hóa Bên nhận giải mã  liệu ban đầu Ví dụ người ta dùng áp dụng chế mã hóa SSL tầng trình diễn giao thức HTTP  HTTPs Chuyển đổi liệu: mạng gồm nhiều máy tính có cấu trúc khác  sử dụng dạng liệu khác  phải chuyển đổi liệu máy Copyright © 2006, HaiVD 20 Tầng ứng dụng    Tầng ứng dụng tầng cao mơ hình OSI, xác định giao diện người sử dụng môi trường OSI Cung cấp giao thức cho dịch vụ ứng dụng người dùng mạng Ví dụ:    Dịch vụ web: sử dụng giao thức HTTP để truyền nội dung trang web Dịch vụ FTP: sử dụng giao thức FTP để truyền tập tin Dịch vụ mail sử dụng giao thức:   SMTP: giao thức gởi mail POP3: giao thức nhận mail Copyright © 2006, HaiVD 21 ... thông máy theo mơ hình phân tầng Máy gởi tầng N tầng N-1 tầng i tầng Máy nhận giao thức tầng N giao thức tầng N-1 giao thức tầng i giao thức tầng Copyright © 2006, HaiVD tầng N tầng N-1 tầng i tầng. ..  Mô hình phân tầng    Giao thức gì? Bộ giao thức (protocol stack) Khái niệm Truyền thông máy theo mơ hình phân tầng Mơ hình OSI (Open Systems Interconection)       Tầng Physical Tầng. .. HN data TN tầng N tầng N-1 Máy gởi T1 H1 Copyright © 2006, HaiVD HN data TN HN-1 HN data TN TN-1 HN data TN T1 Mơ hình kết nối hệ thống mở (OSI)    Các mạng có mơ hình phân tầng khác 