zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông: Chương 4 - PGS. TS. Nguyễn Tiến Ban

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Báo xấu

9
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông - Chương 4: Lớp vận chuyển/giao vận, được biên soạn gồm các nội dung chính sau như Các dịch vụ giao vận; Chức năng và hoạt động của lớp giao vận; Giao thức UDP; Giao thức TCP. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông: Chương 4 - PGS. TS. Nguyễn Tiến Ban

Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Chương 4: Lớp vận chuyển/giao vận Chương 4: Lớp giao vận  Nội dung chương 4: Transport layer  Các dịch vụ giao vận  Các dịch vụ lớp giao vận  Chức năng và hoạt động của lớp  Dịch vụ phi kết nối giao vận  Dịch vụ hướng kết nối  Giao thức UDP Ứng dụng Application Data Chức năng và hoạt động của lớp giao vận Header Application   Giao thức TCP Presentation  Bài tập 3 Trình diễn Header Data Presentation  Giao thức UDP  Yêu cầu: Phiên Session Header Data Session  Giao thức TCP  Nắm bắt được chức năng, hoạt động Vận chuyển Transport Header Data Transport và các kỹ thuật thực thi ở lớp Giao Network Mạng M Network N t k vận. Header Data 2013-PTIT Phân tích và so sánh được hoạt Frame  Liên kết dữ liệu Header Data Data Link động, đặc điểm của các giao thức Vật lý 0101101010110001 Physica TCP và UDP. l 1 2 Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Chương 4: Lớp giao vận Một số cổng thông dụng  Lớp giao vận (Transport Layer): Truyền dữ liệu tin cậy, hiệu quả từ máy nguồn tới máy đích độc lập với các mạng vật lý đang sử dụng y g y ộ ập ạ g ậ ý g ụ g ở lớp dưới. SMTP FTP FTP SMTP  Cổng (Ports) TCP Port 25 TCP TCP Interface Port 21 Port 21 TCP Interface Port 25  Cổng: Điểm vào (điểm truy nhập dịch vụ giao vận), là ID cho một ứng dụng. Mỗi TCP TCP ứng dụng có thể chạy trên 1/nhiều cổng.  16 bit để đánh số cổng  216 giá trị (từ 1 IP IP đến 65535) 2013-PTIT 2013-PTIT Ethernet Ethernet Driver Driver implementation 1
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Lớp giao vận Chương 4: Lớp giao vận  Giao thức lớp giao vận phân phối dữ liệu tới  Lớp giao vận (Transport layer): chịu trách nhiệm chuyển phát toàn bộ thông tin từ tiến trình-tới-tiến trình (process-to- trình tới tiến (process to các ứng dụng trên i á ứ d ê internet bằng cách dùng các bằ á h dù á process) theo hướng kết nối và phi kết nối (dịch vụ cung cấp “Port” và các “Socket”. cho lớp ứng dụng)  Giao thức TCP  Giao thức UDP  Đặc tính quan trọng nhất của lớp vận chuyển là khả năng phục hồi lỗi và điều khiển luồng luồng. 2013-PTIT 2013-PTIT  Khi giao thức ứng dụng gửi một luồng dữ liệu từ trên xuống mà luồng dữ liệu này quá lớn để đóng gói thì tại lớp giao vận nó sẽ thực hiện phân đoạn luồng dữ liệu thành các segment có độ lớn phù hợp cho quá trình đóng gói dữ liệu. Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông UDP: User Datagram Protocol UDP: User Datagram Protocol  UDP là một giao thức phi kết nối, cung cấp truyền dữ liệu không tin cậy  Không có giai đoạn thiết lập và giải phóng kết nối như TCP.  Mỗi gói tin UDP là độc lập và không có liên quan đến nhau.  Không có điều khiển luồng, phục hồi lỗi, báo nhận...  Source Port: Trường 16 bit xác định cổng của chương trình ứng dụng. Không thể gửi một luồng dữ liệu lớn từ lớp ứng dụng xuống giao thức UDP và  Destination P t T ườ 16 bit xác đị h số cổng của chương t ì h ứ D ti ti Port: Trường bit, á định ố ổ ủ hươ trình ứng yêu cầu cắt thà h các phân mảnh UDP có liê quan với nhau. Vì thế các dữ liệ ê ầ ắt thành á hâ ả h ó liên ới h á liệu dụng. phải đủ nhỏ để đóng gói được vào trong một gói tin UDP.  Total Length (Segment Length): Trường 16 bit xác định độ dài toàn bộ  UDP có khả năng xác định và lựa chọn các cổng tương ứng với các ứng dụng phân đoạn (Header + Data) ở tầng trên.  Checksum: Trường 16 bit chữa mã kiểm tra cho toàn bộ phân đoạn  Ưu điểm của UDP là tiêu đề nhỏ, không yêu cầu điều khiển nên tốc độ (CRC). RFC 768, không cần thiết lập kết nối trước khi truyền tin. truyền nhanh hơn và không tốn băng thông. 7 8 2
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông UDP UDP  UDP phù hợp với những tiến trình yêu cầu truyền thông request-response đơn giản và không cần điều khiển luồng và xử lý lỗi. Nó không hay được sử dụng cho những tiến trình (process) cần gửi lượng dữ liệu lớn như FTP FTP.  Phù hợp cho truyền multicast và broadcast.  Dùng cho tiến trình quản lý như SNMP  Được sử dụng cho một số giao thức cập nhật định tuyến (RIP) Cổng thông dụng Giao thức Miêu tả 13 Daytime Trả về ngày tháng 53 DNS Hệ thống tên miền ệ g  Kết hợp UDP/IP hỗ trợ 67 Bootps Cổng máy chủ để tải thông tin khởi động dịch vụ lớp ứng dụng 68 Bootpc Cổng máy khách để tải thông tin khởi động nào? Tin cậy hay 69 TFTP Giao thức truyền tệp thông thường không tin cậy? 111 RPC Gọi thủ tục ở xa 123 NTP Giao thức thời gian mạng 9 10 161 SNMP Giao thức quản lý mạng đơn giản Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Lớp giao vận Lớp giao vận TCP Header TCP Header  Nhiệm vụ của TCP (Transmission Control Protocol ) 0 4 10 16 31 0 4 10 16 31 2013-PTIT 2013-PTIT  Lựa chọn các cổng ứng dụng Source Port Destination Port Source Port Destination Port  Kiểm tra và sửa lỗi phần dữ liệu của người sử dụng Sequence Number Sequence Number Điều khiển luồng giữa các máy chủ 20 octet 20 octet  Acknowledgement Number Acknowledgement Number  Sắp xếp, để đảm bảo rằng các gói đến đúng thứ tự ở phía thu Header unusedFlags Length Window Header unusedFlags Length Window (điều khiển truyền dữ liệu end-to-end) Checksum Urgent Pointer Checksum Urgent Pointer  Phân đoạn Option Padding Option Padding 3
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Lớp giao vận TCP Chức năng phục hồi lỗi ( Error Recovery ) TCP Header 0 4 10 16 31   Source Port: Trường 16 bit xác định cổng của chương g ị g g TCP Header H d Source Port Destination Port trình ứng dụng. Sequence Number  Destination Port: Trường 16 bit, xác định số cổng 0 4 10 16 31 của chương trình ứng dụng. 20 octet Source Port Destination Port Acknowledgement Number Header unusedFlags  Sequence Number: Trường 32 bít, chỉ số trình tự Sequence Number Window (byte) từ bên gửi sang bên nhận. 20 octet Length Checksum Urgent Pointer  Acknowledgement Number: Trường 32 bít, chỉ số Acknowledgement Number Header unusedFlags phản hồi từ bên nhận về bên gửi. Length Window Option Padding  Header Length: Trường 4 bít, xác định độ dài phần Checksum Urgent Pointer tiêu đề tính theo từ 32 bít. Option Padding  Flags: Chỉ các cờ điề khiể Fl á ờ điều khiển  Để thực hiện phục hồi lỗi, TCP sử dụng hai trường Sequence và 2013-PTIT Window: Trường cửa sổ 16 bít, xác định kích thước  cửa sổ. Acknowledgment number trong tiêu đề TCP.  Checksum: Trường 16 bit chứa mã kiểm tra (CRC). Sequence number chỉ rõ số thứ tự của byte đầu tiên trong phân mảnh.  Urgent Pointer: Trường 16 bit, con trỏ khẩn.   Option & padding: Mở rộng tùy chọn và chèn.  Acknowledgment number xác định thứ tự byte tiếp theo mà trạm nguồn có thể gửi. 14 Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Lớp vận chuyển Q&A Nêu mối liên hệ giữa cổng (port) và Socket  Cấu trúc gói/datagram TCP và UDP 1. 2. Trình bày khái niệm về lớp vận chuyển và lấy ví dụ TCP Header UDP Header 3. Trình bày nguyên lý hoạt động của TCP và UDP 0 4 10 16 31 0 4 10 16 31 4. So sánh TCP và UDP 8 octet Source Port Destination Port Source Port Destination Port 5. Lớp vận chuyển nằm ở đâu trong mô hình OSI, trong bộ giao Sequence Number Segment length Checksum thức TCP/IP (suite)? 20 octet Acknowledgement Number Đặc tính TCP UDP 6. TCP/UDP nằm trong lớp nào trong mô hình phân lớp TCP/IP / g p g p p / o Header unusedFlags Tin cậy Window Lớp ứng dụng 2013-PTIT Length  Điều khiển luồng Checksum Urgent Pointer và nghẽn  Lớp vận chuyển Option Padding  Lớp mạng Kiểu kết nối  Lớp vật lí Độ phức tạp của giao thức 15 4
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Q&A Vận chuyển 1. Ưu điểm của UDP so với TCP là  Tin cậy hơn  Điều khiển luồng TCP  Có khả năng điều khiển luồng  Cơ chế quản lý cửa sổ TCP  Đơn giản hơn  Bộ đệm bên gửi Ưu điểm của TCP so với UDP là 2.  Bộ đệm bên nhận  Đơn giản hơn  Nhanh hơn  Cửa sổ điều khiển luồng dữ liệu  Tin cậy hơn  Cửa sổ trượt ợ Những trường thông tin nào giúp TCP có khả năng đảm bảo truyền thông Điều khiển lỗi 2013-PTIT 2013-PTIT 3. tin tin cậy?  4. Tiêu đề của UDP/TCP/IP datagram có  64 byte/60 byte/32 byte/20 byte/8 byte Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Điều khiển luồng sử dụng cửa sổ trượt Thiết lập và giải phóng kết nối TCP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)  Kết nối đã được 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2) thiết lập sau 3 bước  Trường cửa sổ được bên thu báo cho bên phát biết số byte mà bên phát có thể gửi trước khi dừng đề chờ bản tin báo nhận tiếp theo  Trong lần báo nhận đầu tiên phía thu sẽ gửi một bản có thông tin về độ lớn cửa sổ là 0.  Máy khách A gửi bản tin 1 tới máy chủ B  Nếu không có lỗi xẩy ra lỗi bên thu sẽ dần tăng ỗ ẩ ỗ  yêu cầu giải phóng kết nối Máy chủ B gửi trả lại máy khách A bản tin 2 giá trị của trường cửa sổ trong bản tin báo nhận. báo nhận  Máy chủ B vẫn có thể gửi dữ liệu cho A, khi  Kết nối đã Tuy nhiên khi tăng độ lớn cửa sổ lên quá mức cho phép sẽ gây ra lỗi không còn gửi nữa nó gửi bản tin kết thúc 3 được giải (mất thông tin). Vì thế cần có cơ chế điều chỉnh cửa sổ tránh nghẽn.  Máy khách gửi bản tin xác nhận lại cho máy phóng chủ B đồng thời giải phóng kết nối. 19 20 5
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông TCP Cơ chế điều khiển nghẽn AIMD trong TCP  Các bộ định thời của TCP  Additive Increase / Multiplicative Decrease:  Bộ định đị h thời truyền l i (retransmission) t ề lại ( t i i ) Source Destination  Bộ định thời kiên nhẫn (persistence)  Bộ định còn tồn tại (keep alive)  Bộ định thời thời gian đợi (time-waited) Mỗi RTT tăng 1 gói Tăng cộng Q: Ưu/ nhược?? Q: Nếu không là 1 mà là 2, 3, 4? 2013-PTIT 2013-PTIT 21 22 Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ chế điều khiển nghẽn AIMD trong TCP Khởi đầu chậm trong TCP Source Destination  Multiplicative Decrease: Giảm theo cấp số nhân  Khởi đầu gửi gói theo hàm mũ sẽ làm ở gử gó t eo à ũ à  Mỗi khi có dấu hiệu mất gói, cửa sổ sẽ bị thu hẹp ỗ tăng tốc gửi gói ở giai đoạn đầu.  giảm lưu lượng vào mạng  Giá trị cửa sổ nghẽn: cwnd 70 ?? slow start prevents a slow start. 60 50 ?? slow start is slower than sending 40 a full advertised window’s worth 30 20 of packets all at once. 10 Add one packet per ACK 2013-PTIT 2013-PTIT  1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 Time (seconds) Mô hình răng cưa điển hình của TCP (Sawtooth Pattern) 23 24 6
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông Điều khiển nghẽn TCP Bài tập  Bài tập về liên quan giữa cửa sổ (W), RTT, thông TCP Congestion Control lượng. lượng Congestion Congestion occurs  a) Tính lượng thông tin (gói) tối đa có thể gửi theo cơ chế 20 avoidance cửa sổ trong thời gian đi và về khi gửi dữ liệu (FTP/TCP) từ 2013- Nguyễn Thị Thu Hằng-PTIT Hà Nội đến TP.Hồ Chí Minh với khoảng cách là 1000km, 15 Congestion băng thông đường kết nối là 155,52Mb/s (STM1), mỗi gói có window kích thước 1000byte. Threshold 10  b) Cho giá trị cửa sổ tới hạn là w=1000 gói, mỗi gói có kích ổ ỗ 2013-PTIT 2013-PTIT Slow 5 start thước 340byte (đã bao gồm tiêu đề). Độ dài đường đi là 1000km. Tính tốc độ tối đa mà luồng có thể gửi. 0  Chú ý: Trong mô phỏng W và Q có giá trị tính bằng số gói (packet) song thực tế được tính bằng byte. Round-trip times 25 26 7

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.