Bài giảng học phần Mạng máy tính: Phần 4 - ThS. Huỳnh Quốc Bảo

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung bài giảng học phần Mạng máy tính: Phần 4 giới thiệu về OSI Protocol - Giao thức kết nối mạng. Các nội dung có trong phần 4 như: Kiến trúc phân tầng, các mô hình tham chiếu, Protocol stack và quá trình đóng gói, tóm tắt ưu điểm của kiến trúc phân tầng. Mời bạn đọc tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng học phần Mạng máy tính: Phần 4 - ThS. Huỳnh Quốc Bảo

5/5/2013 Kiến trúc phân tầng Ví dụ Tại sao phải phân tầng? 1 2 Ví dụ phân tầng VD: Tổ chức vận chuyển hàng không Vé (mua) Vé (soát) Phân tầng Không phân tầng Hành lý (kiểm tra) Hành lý (khai báo) Cửa (vào) Cửa (ra) Cất cánh Hạ cánh Bay Bay Cassette Bay, Transit Bộ dàn âm thanh Tất cả chức năng đều đặt cả Player trong một khối Speaker • Một chuỗi liên tiếp các bước Khi muốn thay đổi: Amplifier Nâng cấp toàn bộ 3 4
5/5/2013 Ví dụ phân tầng KL: Vì sao phải phân tầng? • Đối với các hệ thống phức tạp: nguyên lý ”chia để trị” ticket (purchase) ticket (complain) ticket • Cho phép xác định rõ nhiệm vụ của mỗi bộ phận và baggage (check) baggage (claim) baggage quan hệ giữa chúng gates (load) gates (unload) gate runway (takeoff) runway (land) takeoff/landing • Cho phép dễ dàng bảo trì và nâng cấp hệ thống airplane routing airplane routing airplane routing airplane routing airplane routing • Thay đổi bên trong một bộ phận không ảnh hưởng đến các bộ phận khác Sân bay đi Sân bay trung chuyển Sân bay đến • e.g., Nâng cấp từ CD lên DVD player mà không phải thay loa. Tầng: Mỗi tầng có nhiệm vụ cung cấp 1 dịch vụ • Dựa trên các chức năng của chính tầng đó • Dựa trên các dịch vụ cung cấp bởi tầng dưới 5 6 OSI - Open System Interconnection Application layer Tầng ứng dụng Các mô hình tham chiếu Presentation layer Tầng trình diễn Tầng phiên Session layer Mô hình OSI Transport layer Tầng giao vận Mô hình TCP/IP Network layer Tầng mạng Tầng mạng Data link layer Tầng liên kết dữ liệu Physical layer Tầng vật lý Nút mạng Hệ thống cuối Hệ thống cuối trung gian 7 8
5/5/2013 Phân chia các chức năng trong việc trao đổi thông tin Mô hình tham chiếu OSI Bên gửi Bên nhận (Open Systems Interconnection) Thông tin muốn trao đổi Thông tin nhận được Sự phát triển các chuẩn mạng và sự ra đời của mô hình tham chiếu OSI Chuyển từ suy nghĩ sang lời nói SNA Japanese? Chuẩn hóa Ngôn ngữ Ngôn ngữ English? • Khả năng kết nối Thư? • Khả năng phát triển Điện thoại? • Đơn giản hóa Các phương tiện truyền thông E-mail? TCP/IP DECNET Việc trao đổi thông tin sẽ diễn ra suôn sẻ nếu tại mỗi tầng, cùng một phương tiện, chức năng được sử dụng 9 Mô hình OSI ( Open Systems Interconnection) MOÂ HÌNH OSI (Open Systems Interconnection) OSI ( Open Systems Interconnection) : Ra đời năm 1984 - Là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các thiết bị không cùng chủng loại Application Application Các tầng thấp nhất định nghĩa các giao Presentation Presentation tiếp vật lý và đặc trưng truyền tải điện tử. Session Các tầng giữa định nghĩa cách thức các Session thiết bị truyền thông, duy trì kết nối, kiểm Transport lỗi và điều khiển luồng tránh việc một Transport hệ thống phải nhận nhiều dữ liệu hơn Network Network mức xử lý của nó. Các tầng cao nhất định Data Link nghĩa cách thức các ứng dụng sử dụng Data Link các dịch vụ của tầng thấp hơn. Physical 01011101 Physical 12
5/5/2013 MOÂ HÌNH OSI (Open Systems Interconnectio) Cấu trúc phân lớp của mô hình OSI Chức năng : 7 Application Cung cấp giao tiếp giữa chương trình ứng dụng cho người sử dụng 6 Presentation với hệ thống mạng  Layer 7: Application  Layer 6: Presentation 5 Session Trình bày các đặc tả kỹ thuật để giải quyết vấn đề giao tiếp giữa  Layer 5: Session 4 Transport các chương trình ứng dụng với hệ  Layer 4: Transport thống mạng 3 Add Your Text Network  Layer 3: Network Ví dụ : Các ứng dụng HTTP,  Layer 2: Data Link 2 Data Link Telnet, FTP, Mail  Layer 1: Physical 1 Physical 14 MOÂ HÌNH OSI MOÂ HÌNH OSI 7 Chức năng : Đảm bảo các 7 Chức năng : Application Application dạng thức biễu diễn thông tin 6 Presentation của các ứng dụng sao cho các 6 Presentation Thiết lập, quản lý, kết thúc các hệ thống trên mạng có thể “phiên” (session) giao dịch, 5 5 Session “hiểu” được. Session trao đổi dữ liệu trên mạng giữa 4 Trình bày các đặc tả kỹ thuật 4 các ứng dụng Transport Transport các dạng thức biễu diễn thông Trình bày các đặc tả kỹ thuật 3 Add Your Text Network tin như : mã hoá, giải mã, nén, 3 Add Your Text Network thực hiện quá trình trên. 2 các dạng thức file ảnh…. 2 Data Link JPEG, ASCII, GIF, MPEG, Data Link 1 Physical Encryption 1 Physical 15 16
5/5/2013 MOÂ HÌNH OSI MOÂ HÌNH OSI 7 Application Chức năng : 7 Application Chức năng : Đảm bảo độ tin cậy cho các gói Đảm bảo quá trình chuyển giao các 6 Presentation tin truyền tải trong mạng. 6 Presentation gói tin giữa các hệ thống trên mạng 5 Trình bày các đặc tả kỹ thuật 5 thông qua việc xác định đường Session thực hiện việc : Đánh thứ tự và Session dẫn, xử lý gói tin, chuyển giao gói 4 Transport đảm bảo thứ tự truyền các gói tin, 4 Transport tin đên các hệ thống. ghép/tách dữ liệu từ các gói tin Trình bày các đặc điểm kỹ thuật về 3 Add Your Text Network đến từ một ứng dụng,chọn lựa 3 Add Your Text Network địa chỉ logic cho các thiết bị mạng, 2 giao thức truyền nhận dữ liệu có 2 cơ chế định tuyến, các giao thức Data Link hay không cơ chế sửa lỗi. Data Link định tuyến 1 Physical Ví dụ : TCP,UDP… 1 Physical 17 18 MOÂ HÌNH OSI MOÂ HÌNH OSI 7 7 Application Mức móc nối dữ liệu (Data Link Layer) Application Nhiệm vụ của mức này là tiến hành chuyển Chức năng: Chuyển tải các dòng bit không có cấu trúc trên đường truyền 6 6 Presentation đổi thông tin dưới dạng chuỗi các bit ở mức Presentation mạng thành từng đoạn thông tin gọi là vật lý. Đơn vị dữ liệu là các bit 5 5 Session frame. Sau đó đảm bảo truyền liên tiếp các Session Trình bày các đặc tả về điện và vật frame tới mức vật lý, đồng thời xử lý các 4 Transport thông báo từ trạm thu gửi trả 4 Transport lý của mạng : giao tiếp vật lý, đặc tính điện của các giao tiếp, cự ly và 3 3 Add Your Text Network Add Your Text Network tốc độ truyền dữ liệu. 2 2 Data Link Data Link 1 1 Physical Physical 19 20
5/5/2013 Ví dụ về một quá trình đóng gói dữ liệu Ví dụ về một quá trình đóng gói dữ liệu Tương tác giữa các lớp trong mô hình OSI Tương tác giữa các lớp trong mô hình OSI  Bước 1: Lớp vật lý đảm bảo đồng bộ bit, đặt các mẫu bit trong  Bước 4 : Lớp transport khôi phục các đoạn dữ liệu đến theo đúng buffer, thông báo cho lớp datalink về frame nhận được sau khi giải thứ tự bằng thông tin ACK trong header và chuyển cho lớp session mã tín hiệu từ chuỗi bit nhận được  Bước 5 : Lớp session đảm bảo chuỗi các message đã nhận đầy đủ,  Bước 2 : Lớp datalink kiểm tra FCS trong trailer cua frame nhận sau đó chuyển cho lớp presentation. được để phát hiện lỗi trong truyền dẫn, nếu phát hiện lỗi thì loại bỏ  Bước 6 : Lớp presentation chuyển đổi dữ liệu, chuyển cho lớp ứng frame, kiểm tra địa chỉ datalink, nếu đúng thì chuyển data giữa dụng. header và trailer của frame lên software lớp 3  Bước 7 : Lớp ứng dụng xử lý header cuối cùng chứa các thông tin  Bước 3 : Lớp network kiểm tra địa chỉ lớp 3, nếu đúng thì xử lý về các tham số chương trình ứng dụng giữa 2 host. tiếp và chuyển dữ liệu sau header lớp 3 cho software lớp 4
5/5/2013 Một số bộ giao thức kết nối mạng Mô hình phân tầng của Internet TCP/IP : quá trình gửi dữ liệu từ nguồn, qua nút trung gian (bộ định tuyến) rồi đến đích Có khả năng liên kết nhiều loại máy tính khác nhau. Là chuẩn Internet toàn cầu. NetBEUI : Được cung cấp theo các sản phẩm của IBM, Microsoft Không hỗ trợ định tuyến, chỉ sử dụng dựa vào mạng Microsoft FTP FTP IPX/SPX : TCP TCP Sử dụng trong mạng Novell IP IP IP Nhỏ nhanh và hiệu quả trên các mạng cục bộ, có hỗ trợ định tuyến 10M 100M 100M/Ethernet DECnet : Giao thức độc quyền của hãng Digital Equipment Corporation CAT5 CAT5 CAT5 CAT5 Định nghĩa mô hình truyền thông qua LAN, MAN, WAN, có hỗ trợ định tuyến Nguồn Nút trung gian Đích 26 Đóng gói dữ liệu (Encapsulation) PDU: Protocol Data Unit – Đơn vị dữ liệu giao thức Protocol N+1 Layer (N+1) (N+1) PDU Gói quà Service interface Protocol N Trang trí Layer (N) (N) PDU HN Service interface Protocol N-1 Dán địa chỉ addr. Layer (N-1) (N-1) PDU HN HN-1 địa chỉ địa chỉ 27 28
5/5/2013 Họ giao thức TCP/IP và quá trình đóng gói Protocol stack và quá trình đóng gói • Bên gửi • Mỗi tầng thêm vào các thông tin điều khiển vào phần đầu gói tin (header) và truyền xuống tầng dưới • Bên nhận FTP FTP • Mỗi tầng xử lý gói tin dựa trên thông tin trong phần đầu, sau đó bỏ phần đầu, lấy phần dữ liệu chuyển lên tầng trên. TCP TCP IP IP IP IP Ex：HTTP header Application Application Data Data Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M TCP header TCP TCP CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 IP header IP IP End node Intermediate node End node Ethernet Frame Network Interface Network Interface Physical Physical Dữ liệu - payload Signal 29 30 Sender Receiver Protocol stack và quá trình đóng gói Protocol stack và quá trình đóng gói FTP FTP FTP FTP TCP TCP TCP TCP IP IP IP IP IP IP IP IP Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 End node Intermediate node End node End node Intermediate node End node TCP header Dữ liệu - payload IP header TCP header Dữ liệu - payload 31 32
5/5/2013 Protocol stack và quá trình đóng gói Protocol stack và quá trình đóng gói FTP FTP FTP FTP TCP TCP TCP TCP IP IP IP IP IP IP IP IP Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 End node Intermediate node End node End node Intermediate node End node Ethernet header IP header TCP header Dữ liệu - payload IP header TCP header Dữ liệu - payload 33 34 Protocol stack và quá trình đóng gói Protocol stack và quá trình đóng gói FTP FTP FTP FTP TCP TCP TCP TCP IP IP IP IP IP IP IP IP Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 End node Intermediate node End node End node Intermediate node End node WDM header IP header TCP header Dữ liệu - payload IP header TCP header Dữ liệu - payload 35 36
5/5/2013 Protocol stack và quá trình đóng gói Protocol stack và quá trình đóng gói FTP FTP FTP FTP TCP TCP TCP TCP IP IP IP IP IP IP IP IP Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 End node Intermediate node End node End node Intermediate node End node Ethernet header IP header TCP header Dữ liệu - payload IP header TCP header Dữ liệu - payload 37 38 Protocol stack và quá trình đóng gói Protocol stack và quá trình đóng gói FTP FTP FTP FTP TCP TCP TCP TCP IP IP IP IP IP IP IP IP Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M Ethernet/10M 10M 10G 10G Ethernet/100M CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 CAT5 CAT5 WDM WDM CAT5 CAT5 End node Intermediate node End node End node Intermediate node End node TCP header Dữ liệu - payload Dữ liệu - payload 39 40
5/5/2013 Tóm tắt: ưu điểm của kiến trúc phân tầng • Chia nhỏ cho phép xác định dễ dàng chức năng mỗi tầng • Các tầng hoạt động độc lập • Tầng trên chỉ quan tâm đến việc sử dụng tầng dưới mà không quan tâm đến các tầng xa hơn • Cho phép định nghĩa giao diện chung giữa các tầng • Khả năng mở rộng • Mềm dẻo, linh hoạt với các công nghệ mới • Trao đổi giữa các tầng đồng mức • Có thể cải tiến hệ thống bằng cách thay thế một công nghệ mới của tầng tương ứng : ISDN→ADSL→FTTH、IPv4→IPv6 • Nếu không phân tầng • Khi muốn thay đổi, phải làm toàn bộ… 41