CácgiaothứcđịnhtuyếnCáckháiniệmcơbảnvềMạngMáyTính

PGS.TrươngDiệuLinhBộmônTruyềnthôngvàMạngmáyJnh

5/8/17 1

Mụclục

Ø MạngmáyJnh–NhữngkháiniệmcơbảnØ MôhìnhthamchiếuOSI,Ø MôhìnhmạngTCP/IPØ Kếtluận

5/8/17 2

3

Kháiniệm

•  TậphợpcácmáyJnhkếtnốivớinhaudựatrênmộtkiếntrúcnàođóđểcóthểtraođổidữliệu–  MáyJnh:máytrạm,máychủ,bộ

địnhtuyến–  Kếtnốibằngmộtphươngeệntruyền–  Theomộtkiếntrúcmạng

•  CácdạngmáyJnh?

4

VídụvềmạngmáyJnh

•  MạngInternet•  MạngEthernet•  MạngLANkhôngdây:802:11•  Hệthốngmạngngânhàng:mạnglướimáyrúteền

•  Hệthốngbánvétàuquamạng•  …

5

Xửlýtậptrunghayphântán

•  Mạngđiệnthoạicôngcộng,tậptrung:mạngxửlýmọithứ

l  Máy tính có khả năng lớn hơn l  Hầu hết các chức năng tập

trung ở mạng máy tính l  Mạng: Truyền dữ liệu

PSTN Internet

PSTN: Public Switch Telephone Network

6

Kiếntrúcmạng

•  Kiếntrúcmạng:Hìnhtrạng(topology)vàgiaothức(protocol)

•  Hìnhtrạngmạng–  Trục(Bus),Vòng(Ring),Sao(Star)…–  Thựctếlàsựkếthợpcủanhiềuhìnhtrạngkhácnhau

7

Giaothứclàgì?

Giaothứcngười-người

yêu cầu

trả lời

request

response

Hi

Hi

Anh cho hỏi mấy giờ rồi ạ?

2:00

Thời gian

Giao thức máy-máy

8

Giaothứcmạng

•  Protocol:Quytắcđểtruyềnthông–  Gửimộtyêucầuhoặcthôngen–  Nhậnmộtthôngenhoặcyêucầuhànhđộng–  Cácyêucầu,thôngenđượcgửidướidạngcácthôngđiệp

•  Địnhnghĩa–  khuôndạngdữliệu,thôngđiệp–  thứtựtruyền,nhậnthôngđiệpgiữacácthựcthểtrênmạng–  cáchànhđộngtươngứngkhinhậnđượcthôngđiệp

•  Vídụvềgiaothứcmạng:TCP,UDP,IP,HTTP,Telnet,SSH,Ethernet,…

MạngmáyJnh–Nhữngkháiniệmcơbản

u Băng thông (bandwidth): khả năng truyền thông tin tối đa của một kênh truyền trên mạng u Thông thường được biểu diễn bằng một lượng bit/s

hoặc hz u Lưu lượng mạng (throughput)

u Lượng dữ liệu được truyền thành công thực tế trong một đơn vị thời gian, biểu diên băng bit/s.

5/8/17 9

Hình 7: Đơn vị của băng thông, throughput

MạngmáyJnh–Nhữngkháiniệmcơbản

u Băng thông, lưu lượng và thời gian truyền tải dữ liệu:

5/8/17 10

Hình 8: Công thức tính thời gian truyền tải dữ liệu

11

Chứcnăngchungcủacáctầng

•  Vậtlý:Truyềnbits“trênđườngtruyền”•  Liênkếtdữliệu:Truyềndữliệugiữacácthànhphần

nốikếttrựceếptrongmộtmạng•  Mạng:Chọnđường,chuyểneếpgóientừnguồn

đếnđích•  Giaovận:Xửlýviệctruyền-nhậndữliệuchocácứng

dụng•  Phiên:đồngbộhóa,check-point,khôiphụcquá

trìnhtraođổi•  Trìnhdiễn:chophépcácứngdụngbiểudiễndữliệu,

e.g.,mãhóa,nén,chuyểnđổi…•  Ứngdụng:Hỗtrợcácứngdụngtrênmạng.

application

presentation

session

transport

network

data link

physical

12

Session layer

Transport layer

Application layer

Presentation layer

Network layer

Datalink layer

Physical layer

MôhìnhOSIvàTCP/IPTrong mô hình TCP/IP (Internet), chức năng3 tầng trên được phân định vào một tầng duy nhất

UDP TCP

Application

HTTP, FTP, SMTP…

IP

Network Interface

Physical

TCP

u Giao thức TCP u TCP phân biệt giữa dữ liệu của nhiều ứng

dụng (chẳng hạn, dịch vụ Web và dịch vụ thư điện tử) đồng thời chạy trên cùng một máy.

u đảm bảo chuyển giao dữ liệu tới nơi nhận một cách đáng tin cậy và đúng thứ tự

u TCP hỗ trợ nhiều giao thức ứng dụng phổ biến nhất trên Internet.

5/8/17 13

UDP

u UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự truyền nhận mà TCP làm; các gói dữ liệu có thể đến không đúng thứ tự hoặc bị mất mà không có thông báo.

u UDP nhanh và hiệu quả hơn đối với các tiêu chí như kích thước nhỏ và yêu cầu khắt khe về thời gian.

u UDP có bản chất không trạng thái nên hữu dụng đối với việc trả lời các truy vấn nhỏ với số lượng lớn người yêu cầu.

5/8/17 14

Tầng mạng của TCP/IP u Tầng mạng (Internet layer) TCP/IP:

5/8/17 15

Hình 26: Tầng mạng (Internet layer)

Tầng mạng của TCP/IP •  Tầngmạng(Internetlayer)

– Đảmtráchchứcnăngdẫnđườngchodữliệutừmạng/thiếtbịnguồnđếnmạng/thiếtbịđích.NhiệmvụnàythườngđòihỏiviệcđịnhtuyếnchogóienquamộtmạnglướicủacácmạngmáyJnh,haycòngọilàliênmạng.

– Giaothứcgồm:– Giaothứcxácđịnhđườngđi:Jnhđường,thiếtlậpđường– Giaothứcchuyểneếp:chuyểndữliệutheođườngđãđịnh

– GiaothứcxácđịnhđườngđitrongTCP/IP– BGP(BorderGatewayProtocol),OSPF,RIP(Rouenginformaeonprotocol|)

–  Chuyểneếp:IP

5/8/17 16

Tầng mạng của TCP/IP u Tầng mạng (Internet layer), giao thức IP

(Internet Protocol) ü Là một giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi

các thiết bị/ máy đầu cuối để truyền dữ liệu trong một liên mạng chuyển mạch gói,

ü Đơn vị dữ liệu là gói gói (packet hoặc datagram), ü Giao thức IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không đảm -best effort

ü IP cung cấp cơ chế quy hoạch địa chỉ mạng, ü  Giao thức tầng mạng thông dụng nhất ngày nay là

IPv4; IPv6

5/8/17 17

Tầng mạng của TCP/IP

u Tầng mạng TCP/IP, cơ chế quy hoạch địa chỉ IPv4: ü 32 bits ü Một địa chỉ IP được chia làm 2 phần, Network

ID & Host ID, ü Có 5 lớp: A, B, C,D, E

5/8/17 18

Tầng mạng của TCP/IP u Tầng mạng TCP/IP, cơ chế quy hoạch địa

chỉ IPv4:

5/8/17 19

Hình 27: Cơ chế định địa chỉ IPv4

20

Hạnchếcủaviệcphânlớpđịachỉ

•  Lãngphíkhônggianđịachỉ–  Việcphânchiacứngthànhcáclớp(A,B,C,D,E)làmhạnchếviệcsửdụngtoànbộkhônggianđịachỉ

l  CIDR: Classless Inter Domain Routing l  Phần địa chỉ mạng sẽ có độ dài bất kỳ l  Dạng địa chỉ: a.b.c.d/x, trong đó x (mặt nạ mạng) là số bit

trong phần ứng với địa chỉ mạng

Cách giải quyết …

21

Mặtnạmạng

•  MặtnạmạngchiamộtđịachỉIPlàm2phần– Phầnứngvớimáytrạm– Phầnứngvớimạng

•  DùngtoántửAND– Tínhđịachỉmạng– TínhkhoảngđịachỉIP

22

Môtảmặtnạmạng

•  255.255.255.224•  /27•  0xFFFFFFe0

•  Sẽlàmộttrongcácsố:0 248128252192254224255240

255 255 255 224

1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

23

CáchJnhđịachỉmạng

Netmask (/27) 1 1 1 1 1 1 1 1 255 .

1 1 1 1 1 1 1 1 255

1 1 1 1 1 1 1 1 255

1 1 1 0 0 0 0 0 224 . .

IP Address 1 1 0 1 0 0 1 1 203 .

1 0 1 0 1 0 1 0 178

1 0 0 1 0 1 1 0 142

1 0 0 0 0 0 1 0 130 . .

27 (bit) AND

Network address 203.178.142.128/27

Network part Host Part

1 1 0 1 0 0 1 1 203 .

1 0 1 0 1 0 1 0 178

1 0 0 1 0 1 1 0 142

1 0 0 0 0 0 0 0 128 . .

24

Cácdạngđịachỉ

•  Địachỉmạng– ĐịachỉIPgánchomộtmạng– CóphầnhostIDhoàntoànbằng0

•  Địachỉmáytrạm– ĐịachỉIPgánchomộtcardmạng

•  Địachỉquảngbá– Địachỉdùngđểgửichotấtcảcácmáytrạmtrongmạng

– Toànbit1phầnứngvớiphầnHostID

Bộ giao thức TCP/IP u Tầng mạng TCP/IP, cơ chế quy hoạch địa

chỉ mạng con (subnet): ü Ví dụ: Chia mạng con từ địa chỉ mạng

192.168.1.0/24 , mượn 2 bit, còn lại 6 bit host, bước nhảy là 64

•  Số subnet có thể có là 4 subnet •  Số host có trên mỗi subnet là 62 host •  Liệt kê các địa chỉ mạng như sau:

–  192.168.1.0/26 là địa chỉ mạng subnet đầu tiên, –  192.168.1.1/26 là địa chỉ host đầu tiên, –  192.168.1.62/26 là địa chỉ host cuối –  192.168.1.63/26 là địa chỉ broadcast cho subnet đầu tiên

5/8/17 25

Bộ giao thức TCP/IP u Tầng mạng TCP/IP, cơ chế quy hoạch địa

chỉ mạng con (subnet): ü Bài tập 1: Cho địa chỉ host 192.168.1.158/26.

Hãy cho biết, host này thuộc về mang nào? ü Bài tập 2: Cho địa chỉ host 172.16.159.2/18.

cho biết địa chỉ này thuộc mang nào? ü Bài tập 3: Cho địa chỉ một mạng

192.168.1.0/24. Hãy tìm cách phân hoạch địa chỉ IP để đảm bảo cung cấp đủ các địa chỉ IP cho ít nhất 7 mạng con.

5/8/17 26

27

CơbảnvềchọnđườngtrongmạngIP

•  KhimộtmáytrạmgửimộtgóienIPtớimộtmáykhác–  Nếuđịachỉđíchnằmtrêncùngmộtđườngtruyềnvậtlý:Chuyểntrựceếp

–  Nếuđịachỉđíchnằmtrênmộtmạngkhác:Chuyểngiáneếpquabộđịnhtuyến(chọnđường)

Router Router

28

Đích đến（Tìm đường đi）

Đích đến? （Tìm đường đi）

Cơbảnvềchọnđường(2)

29

Bộđịnhtuyến

•  Thiếtbịchuyểneếpcácgóiengiữacácmạng– LàmộtmáyJnh,vớicácphầncứngchuyêndụng– Kếtnốinhiềumạngvớinhau– Chuyểneếpgóiendựatrênbảngchọnđường

•  Cónhiềugiaodiện•  Phùhợpvớinhiềudạnglưulượngvàphạmvicủamạng

30

Bảngchọnđường

•  Chỉradanhsáchcácđườngđicóthể,đượclưutrongbộnhớcủarouter

•  Cácthànhphầnchínhcủabảngchọnđường– Địachỉđích/mặtnạmạng– Routerkếeếp

31

Router B

Network Next-hop 10.0.0.0/24 A 172.16.0.0/24 C

Router C Router A

10.0.0.0/24 192.168.0.0/24 172.16.0.0/24

10.0.0.0/24 172.16.0.0/24

Bảngchọnđườngvàcơchếchuyểneếp(1)

Lưu ý quy tắc: No routes, no reachability!

32

Router B

Network Next-hop

10.0.0.0/24 A

172.16.0.0/24 C

Router C Router A

10.0.0.0/24 192.168.0.0/24 172.16.0.0/24

Network Next-hop

10.0.0.0/24 B

192.168.0.0/24 B

Network Next-hop

192.168.0.0/24 B

172.16.0.0/24 B

Vấnđềcậpnhậtbảngchọnđường•  Sựthayđổicấutrúcmạng:thêmmạngmới,mộtnútmạngbị

mấtđiện•  Sựcầnthiếtphảicậpnhậtbảngchọnđường

–  Chotấtcảcácnútmạng(vềlýthuyết)–  Thựctế,chỉmộtsốnútmạngphảicậpnhật

172.16.1.0/24

172.16.1.0/24 B 172.16.1.0/24 C

New Network