Bài giảng Mạng máy tính: Bài 8 (Chương IV) - ThS. Nguyễn Cao Đạt

Chia sẻ: Dang Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

103
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Mạng máy tính: Bài 8 (Chương IV)" giới thiệu những thông tin cơ bản về tầng mạng, chức năng tầng mạng, kiến trúc bộ định tuyến, tầng mạng của Internet, Internet Protocol. Đây là tài liệu hữu ích cho các bạn chuyên ngành Công nghệ Thông tin.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính: Bài 8 (Chương IV) - ThS. Nguyễn Cao Đạt

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng Mạng máy tính ThS. NGUYỄN CAO ĐẠT E-mail:dat@cse.hcmut.edu.vn
Bài giảng 8: Tầng Mạng Tham khảo: Chương 4: “Computer Networking – A top-down approach” Kurose & Ross, 5th ed., Addison Wesley, 2010. Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 2
Chương 4: Tầng mạng Mục tiêu:  Hiểu các được nguyên lý đằng sau các dịch vụ tầng mạng:  các mô hình dịch vụ tầng mạng  một bộ định tuyến làm việc như thế nào  định tuyến (chọn đường đi)  xử lý với vấn đề qui mô mạng  chủ đề nâng cao: IPv6, tính di động  diễn giải, hiện thực trong Internet Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 3
Chương 4: Tầng Mạng  4.1 Giới thiệu  4.4 Các giải thuật định  4.2 Bên trong bộ định tuyến tuyến là gì?  Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách  4.3 IP: Internet Protocol   Định tuyến phân cấp  Định dạng gói tin  Đánh địa chỉ IPv4  4.5 Định tuyến trong  ICMP Internet  IPv6  RIP  OSPF  BGP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 4
Tầng mạng ứng dụng  truyền đoạn dữ liệu từ máy truyền tải mạng gửi tới máy nhận liên kết dl vật lý máy gửi đóng gói đoạn thành mạng mạng  liên kết dl liên kết dl mạng vật lý vật lý gói tin liên kết dl vật lý mạng mạng liên kết dl liên kết dl  máy nhận, phát gói tin lên vật lý vật lý tầng vận chuyển mạng mạng liên kết dl liên kết dl  giao thức tầng mạng nằm vật lý mạng liên kết dl vật lý trong mọi máy, BĐT vật lý ứng dụng mạng truyền tải  BĐT kiểm tra trường mào đầu liên kết dl vật lý mạng mạng liên kết dl mạng liên kết dl trong mọi gói IP đi qua nó liên kết dl vật lý vật lý vật lý Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 5
Hai chức năng quan trọng của tầng Mạng  chuyển tiếp: di chuyển các ý nghĩa tương đồng: Du lịch gói tin từ đầu vào của BĐT  định tuyến: quá trình lập tới đầu ra thích hợp ra đường đi từ điểm xuất phát tới đích  định tuyến: xác định đường  chuyển tiếp: quá trình đi đi cho gói tin từ nguồn tới đích. qua một trạm trung gian  các giao thức định tuyến Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 6
Chương 4: Tầng Mạng  4.1 Giới thiệu  4.4 Các giải thuật định  4.2 Bên trong bộ định tuyến tuyến là gì?  Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách  4.3 IP: Internet Protocol   Định tuyến phân cấp  Định dạng gói tin  Đánh địa chỉ IPv4  4.5 Định tuyến trong  ICMP Internet  IPv6  RIP  OSPF  BGP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 7
Tổng quan về kiến trúc Bộ Định Tuyến Hai chức năng chính của BĐT:  chạy giải thuật/giao thức định tuyến (RIP, OSPF, BGP)  chuyển tiếp các gói tin từ đầu vào đến đầu ra Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 8
Chức năng của cổng vào Tầng vật lý: nhận các bit Tầng liên kết: chuyển mạch không tập trung: ở chương sau  cho đích của gói tin, tìm cổng ra sử dụng bảng chuyển mạch trong bộ nhớ của cổng vào  mục tiêu: hoàn thành xử lý ở cổng vào với ‘tốc độ đường truyền’  xếp hàng: nếu gói tin tới nhanh hơn tốc độ chuyển tiếp vào cơ cấu chuyển mạch Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 9
Ba loại cơ cấu chuyển mạch Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 10
Chuyển mạch thông qua Bộ Nhớ BĐT thế hệ đầu tiên:  máy tính truyền thống với cơ chế chuyển mạch dưới sự điều khiển trực tiếp của CPU gói tin được chép vào bộ nhớ hệ thống  vận tốc bị hạn chế bởi băng thông của bộ nhớ (mỗi gói đi qua mạch bus 2 hai lần) Input Memory Output Port Port System Bus Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 11
Chuyển gói thông qua mạch dẫn Bus  gói tin đi từ bộ nhớ của cổng vào tới bộ nhớ của cổng ra thông qua một mạch chia sẻ (shared bus)  tranh giành bus: tốc độ chuyển mạch bị hạn chế bởi băng thông của bus  32 Gbps bus, Cisco 5600: vận tốc vừa phải cho các BĐT truy cập và xí nghiệp Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 12
Chuyển mạch thông qua một Mạng Liên Kết Lẫn Nhau  khắc phục được hạn chế băng thông của bus  thiết kế cao cấp: chia gói tin thành những ô độ dài xác định, chuyển các ô đó qua cơ cấu c/mạch.  Cisco 12000: chuyển 60 Gbps thông qua một mạng kết nối lẫn nhau Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 13
Cổng ra  Việc nhớ tạm diễn ra khi các gói tin đến từ cơ cấu c/mạch nhanh hơn tốc độ truyền tải  Nguyên lý lập lịch sẽ lựa chọn giữa những gói tin đang xếp hàng để truyền tải Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 14
Xếp hàng ở Cổng Ra  nhớ tạm khi mà tốc độ tới vượt quá tốc độ của đường đi ra  xếp hàng (trễ) và mất gói là do tràn bộ nhớ tạm của cổng ra! Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 15
Nhớ tạm bao nhiêu thì đủ?  RFC 3439: bộ nhớ đệm trung bình bằng RTT “trung bình” (khoảng 250 msec) nhân với băng thông của liên kết C  vd, C = 10 Gbps :bộ nhớ 2.5 Gbit  Giá trị khuyến cáo: với N luồng, bộ nhớ tạm bằng RTT .C N Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 16
Xếp hàng ở cổng vào  Cơ cấu chuyển mạch chậm hơn tốc độ cổng vào -> xếp hàng có thể xảy ra ở cổng vào  Khóa đầu-dòng (HOL) : gói tin xếp ở đầu dòng ngăn các gói khác di chuyển về trước  độ trễ xếp hàng và mất gói là do tràn bộ nhớ tạm ở cổng vào! Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 17
Chương 4: Tầng Mạng  4.1 Giới thiệu  4.4 Các giải thuật định  4.2 Bên trong bộ định tuyến tuyến là gì?  Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách  4.3 IP: Internet Protocol   Định tuyến phân cấp  Định dạng gói tin  Đánh địa chỉ IPv4  4.5 Định tuyến trong  ICMP Internet  IPv6  RIP  OSPF  BGP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 18
Tầng mạng của Internet Chức năng của tầng mạng của máy tính, BĐT Tầng truyền tải: TCP, UDP G/thức định tuyến giao thức IP •chọn đường đi •qui tắc đánh địa chỉ •RIP, OSPF, BGP •định dạng gói tin Tầng •qui tắc xử lí gói tin Mạng bảng giao thức ICMP chuyển tiếp •báo cáo lỗi •gửi tín hiệu tới bđt Tầng liên kết tầng vật lý Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 19
Chương 4: Tầng Mạng  4.1 Giới thiệu  4.4 Các giải thuật định  4.2 Bên trong bộ định tuyến tuyến là gì?  Trạng thái liên kết Véc-tơ Khoảng cách  4.3 IP: Internet Protocol   Định tuyến phân cấp  Định dạng gói tin  Đánh địa chỉ IPv4  4.5 Định tuyến trong  ICMP Internet  IPv6  RIP  OSPF  BGP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 1 - Chương 4: Tầng Mạng © 2011 20