Bài giảng Mạng máy tính: Chương 4 - ThS. Trần Quang Hải Bằng

Chương 4.<br /> Giao thức tầng mạng (network layer)<br /> Bang Q.H. Tran<br /> Faculty of Information Technology<br /> University of Transports and Communication (HCM Campus)<br /> Email: bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> Ch4. The Network Layer<br /> 4.1 - Giới thiệu và chức năng của tầng mạng.<br /> 4.2 - Network service model (VC and Datagram).<br /> 4.3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router).<br /> 4.4 - Giao thức IP (Internet Protocol).<br /> 4.5 - Giải thuật chọn đường (Routing Algorithms).<br /> 4.6 - Chọn đường trong mạng Internet.<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 2<br /> <br /> Chức năng của tầng mạng<br /> Truyền các gói tin (packets) từ sending<br /> application<br /> host tới receiving host.<br /> transport<br /> segment<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> packets (datagrams).<br /> <br /> Network layer được cài đặt tại router<br /> và cả end system.<br /> Chức năng:<br /> chọn đường (path selection): có nhiều<br /> đường đi, gói tin sẽ đi theo đường nào?<br /> chuyển mạch (switching, forwarding):<br /> chuyển gói tin từ cổng vào tới cổng ra của<br /> router một cách thích hợp.<br /> thiết lập liên kết (call setup): một số kiến<br /> trúc mạng cần thiết lập kênh truyền trước<br /> khi truyền.<br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> application<br /> transport<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> 3<br /> <br /> Routing & switching in routers<br /> routing algorithm<br /> <br /> local forwarding table<br /> header value output link<br /> 0100<br /> 0101<br /> 0111<br /> 1001<br /> <br /> 3<br /> 2<br /> 2<br /> 1<br /> <br /> value in arriving<br /> packet’s header<br /> 0111<br /> <br /> 1<br /> 3 2<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu<br /> .vn<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 4<br /> <br /> Ch4. The Network Layer<br /> 4.1 - Giới thiệu và chức năng của tầng mạng.<br /> 4.2 - Network service model (VC and Datagram).<br /> 4.3 - Thiết bị tầng mạng - Bộ định tuyến (router).<br /> 4.4 - Giao thức IP (Internet Protocol).<br /> 4.5 - Giải thuật chọn đường (Routing Algorithms).<br /> 4.6 - Chọn đường trong mạng Internet.<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 5<br /> <br /> Network service model<br /> Tầng mạng cung cấp dịch vụ cho tầng Transport:<br /> tin cậy vào tầng network?<br /> các gói tin có đến đích đúng thứ tự đã gửi?<br /> thời gian truyền có được đảm bảo?<br /> có phản hồi về tình trạng nghẽn mạng?<br /> <br /> Hai model cơ bản của tầng mạng:<br /> kênh ảo (virtual circuit)<br /> lược đồ (gam) dữ liệu (datagram)<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 6<br /> <br /> Virtual Circuit<br /> Thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu và huỷ bỏ liên<br /> kết sau khi truyền xong.<br /> VC setup: trước khi truyền, tầng mạng phải thiết lập một kênh<br /> truyền ảo (VC) từ sender tới receiver (đã biết địa chỉ).<br /> Data transfer: dữ liệu được truyền qua VC.<br /> VC teardown: một khi sender hoặc receiver muốn ngắt VC, nó<br /> thông báo cho network layer biết, network layer sẽ huỷ bỏ VC.<br /> Còn được gọi là connection-oriented<br /> <br /> Mỗi gói tin chứa thêm thông tin về kênh mà nó sẽ đi qua<br /> (VC identifier number).<br /> Các routers/packet switches trên kênh ảo (VC) luôn nắm<br /> giữ trạng thái của kênh đi qua nó.<br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 7<br /> <br /> Virtual Circuit: Signaling protocol<br /> Giao thức truyền các thông điệp giữa end system và<br /> network layer để yêu cầu thiết lập, huỷ bỏ VC; giữa các<br /> thiết bị chuyển mạch (switches) để thiết lập VC.<br /> Được sử dụng trong mạng ATM, Frame Relay, X.25.<br /> <br /> application<br /> transport 5. Data flow begins<br /> network 4. Call connected<br /> data link 1. Initiate call<br /> physical<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> 6. Receive data application<br /> 3. Accept call<br /> 2. incoming call<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> transport<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> 8<br /> <br /> application<br /> transport<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> host A<br /> <br /> application<br /> transport<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> server B<br /> <br /> Sự khác biệt giữa liên kết tại tầng Transport và Network?<br /> application<br /> transport<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu<br /> .vn<br /> <br /> application<br /> transport<br /> network<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 9<br /> <br /> Datagram network<br /> Không thiết lập kênh truyền.<br /> Các thiết bị chuyển mạch không cần nắm giữ trạng thái các<br /> kênh.<br /> Gói tin được truyền dựa trên địa chỉ của receiving host.<br /> Đường đi của các gói tin giữa hai host có thể khác nhau.<br /> application<br /> transport<br /> network<br /> data link 1. Send data<br /> physical<br /> <br /> bangtqh@utc2.edu.vn<br /> <br /> application<br /> transport<br /> network<br /> 2. Receive data<br /> data link<br /> physical<br /> <br /> Chương 4. Giao thức tầng mạng<br /> <br /> 10<br /> <br />