Bài giảng Mạng máy tính - Chương 5: Tầng mạng (Năm 2020)

Chia sẻ: Nguyệt Thượng Vô Phong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:134

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 5: Tầng mạng. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: mạng Virtual circuit và datagram; bên trong Router; Internet Protocol (IP); thuật toán dẫn đường; dẫn đường trong Internet; dẫn đường broadcast và multicast;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính - Chương 5: Tầng mạng (Năm 2020)

Mạng máy tính Bộ môn Kỹ thuật máy tính và Mạng Khoa Công nghệ Thông tin Đại học Sư phạm Hà Nội 1-1
Chương 4: Tầng mạng Mục đích:  Hiểu các nguyên tắc bên trong dịch vụ tầng mạng: Chọn đường Vấn đề quy mô Cách làm việc của Router Các chủ đề nâng cao: IPv6, mobility  Ví dụ và cài đặt trong Internet 1-2
Chương 4: Tầng mạng  4.1 Tổng quan  4.5 Thuật toán dẫn  4.2 Mạng Virtual circuit đường và datagram Link state  4.3 Bên trong Router Distance Vector Hierarchical routing  4.4 IP: Internet Protocol  4.6 Dẫn đường trong Định dạng Datagram Internet Địa chỉ IPv4 RIP ICMP OSPF IPv6 BGP  4.7 Dẫn đường broadcast và multicast 1-3
Tầng mạng  Chuyển segment từ host gửi tới host nhận application transport network  Bên gửi đóng gói data link physical network network data link segment thành các network data link physical data link physical physical datagram network data link  Bên nhận chuyển các physical network data link physical segment tới tầng giao vận network network Các giao thức tầng mạng data link  data link physical physical có trong mọi host, router network data link application physical transport  Router kiểm tra trường network data link header trong mọi IP physical datagram chuyển qua nó 1-4
Chức năng chính của tầng mạng  Chuyển tiếp: chuyển Liên hệ: các gói tin từ đầu vào  Dẫn đường: Quá trình router sang đầu ra thích hợp của router lập kế hoạch chuyến đi từ nguồn đến đích  Dẫn đường: xác định  Chuyển tiếp: Quá trình đường đi của gói tin từ nguồn tới đích. xử lý qua một điểm đơn Các thuật toán dẫn đường 1-5
Ảnh hưởng giữa chọn đường và chuyển tiếp Thuật toán dẫn đường Bảng chuyển tiếp cục bộ Giá trị header Đường ra 0100 3 0101 2 0111 2 1001 1 Giá trị trong header của gói tin đến 0111 1 3 2 1-6
Thiết lập kết nối  Chức năng quan trọng thứ 3 trong một số kiến trúc mạng: ATM, frame relay, X.25  Trước luồng datagram, hai host và các router ở giữa thiết lập một kết nối ảo Router tham gia  Dịch vụ tầng mạng và tầng giao vận: Tầng mạng: giữa hai host Tầng giao vận: giữa hai tiến trình 1-7
Mô hình dịch vụ mạng Q: Mô hình dịch vụ nào cho kênh truyền các datagram từ bên gửi tới bên nhận? Ví dụ các dịch vụ cho từng Ví dụ các dịch vụ cho một datagram: luồng datagram:  Truyền đảm bảo  Chuyển datagram đúng  Truyền đảm bảo độ trễ thứ tự nhỏ hơn 40 msec  Đảm bảo tốc độ tối thiểu cho luồng  Hạn chế sự thay đổi khoảng cách giữa các gói tin 1-8
Các mô hình dịch vụ của tầng mạng Đảm bảo ? Kiến trúc Mô hình Phản hồi mạng dịch vụ Bandwidth Mất gói Thứ tự Thời gian tắc nghẽn Internet best effort none Không Không Không Không (suy ra từ loss) ATM CBR tốc độ Có Có Có Không hằng số tắc nghẽn ATM VBR tốc độ Có Có Có Không đảm bảo tắc nghẽn ATM ABR đảm bảo Không Có Không Có mức tối thiểu ATM UBR none Không Có Không Không 1-9
Chương 4: Tầng mạng  4. 1 Tổng quan  4.5 Thuật toán dẫn  4.2 Mạng Virtual circuit đường và datagram Link state  4.3 Bên trong Router Distance Vector Hierarchical routing  4.4 IP: Internet Protocol  4.6 Dẫn đường trong Định dạng Datagram Internet Địa chỉ IPv4 RIP ICMP OSPF IPv6 BGP  4.7 Dẫn đường broadcast và multicast 1-10
Dịch vụ hướng kết nối và không hướng kết nối của tầng mạng  Mạng datagram cung cấp dịch vụ không hướng kết nối ở tầng mạng  Mạng VC cung cấp dịch vụ hướng kết nối ở tầng mạng  Tương tự với các dịch vụ của tầng giao vận, nhưng: Dịch vụ: host tới host Không cho phép chọn: Mạng cung cấp datagram hoặc VC Cài đặt: trong phần lõi 1-11
Virtual circuit “Đường đi từ nguồn tới đích giống như mạng điện thoại” Hiệu năng tốt Sự kiện mạng theo đường đi từ nguồn tới đích  Thiết lập mỗi cuộc gọi trước khi dữ liệu có thể truyền  Mỗi gói tin mạng một định danh VC (không phải địa chỉ host đích)  Mọi router trên đường đi từ nguồn tới đích duy trì trạng thái cho mỗi kết nối đi qua  Tài nguyên router, đường truyền (bandwidth, vùng đệm) cấp phát cho VC 1-12
Cài đặt VC Một VC bao gồm: 1. Đường đi từ nguồn tới đích 2. VC number, một số cho mỗi đường truyền dọc đường đi 3. Điểm vào trong bảng chuyển tiếp trong router trên đường đi  Gói tin thuộc về VC mạng số VC.  Số VC phải thay đổi trên mỗi đường truyền. Số VC mới từ bảng chuyển tiếp 1-13
Bảng chuyển tiếp Số VC 12 22 32 1 3 2 Bảng chuyển tiếp Số giao diện của router phía trên bên trái: Giao diện đến VC # đến Giao diện đi VC # đi 1 12 2 22 2 63 1 18 3 7 2 17 1 97 3 87 … … … … Các Router duy trì thông tin trạng thái kết nối! 1-14
Virtual circuit: Giao thức báo hiệu  Sử dụng để thiết lập, duy trì, chấm dứt VC  Sử dụng trong ATM, frame-relay, X.25  Không sử dụng trong Internet hiện nay application 6. Nhận dữ liệu application transport 5. Luồng dữ liệu bắt đầu transport network 4. Cuộc gọi được kết nối 3. Chấp nhận cuộc gọi network data link 1. Khởi đầu cuộc gọi 2. Cuộc gói đến data link physical physical 1-15
Mạng datagram  Không thiết lập cuộc gọi tại tầng mạng  Router: không có trạng thái về các kết nối end-to-end Không có khái niệm mức mạng về kết nối  Các gói tin chuyển tiếp sử dụng địa chỉ của host đích  Các gói tin cùng cặp địa chỉ nguồn-đích có thể đi theo các đường khác nhau application application transport transport network data link 1. Gửi dữ liệu 2. Nhận dữ liệu network data link physical physical 1-16
4 tỷ điểm vào Bảng chuyển tiếp Dải địa chỉ đích Giao diện đường truyền 11001000 00010111 00010000 00000000 tới 0 11001000 00010111 00010111 11111111 11001000 00010111 00011000 00000000 tới 1 11001000 00010111 00011000 11111111 11001000 00010111 00011001 00000000 tới 2 11001000 00010111 00011111 11111111 trường hợp khác 3 1-17
Tương ứng tiền tố dài nhất Prefix Match Giao diện đường truyền 11001000 00010111 00010 0 11001000 00010111 00011000 1 11001000 00010111 00011 2 Trường hợp khác 3 Ví dụ DA: 11001000 00010111 00010110 10100001 Giao diện? DA: 11001000 00010111 00011000 10101010 Giao diện? 1-18
Mạng datagram hay mạng VC Internet ATM  Dữ liệu trao đổi giữa các máy tính  Phát triển từ điện thoại Dịch vụ co giãn, không yêu  Cuộc nói chuyện của con cầu thời gian chặt chẽ. người:  Các hệ thống cuối “thông minh” Yêu cầu thời gian, độ tin (máy tính) cậy chặt chẽ Có thể thích nghi, thực hiện Cần đảm bảo dịch vụ điều khiển, khôi phục lỗi  Hệ thống cuối không cần “thông Bên trong mạng đơn giản, minh” phía rìa ngoài mạng phức tạp Điện thoại  Nhiều kiểu đường truyền Sự phức nằm bên trong Đặc điểm khác nhau mạng Dịch vụ không thống nhất 1-19
Chương 4: Tầng mạng  4. 1 Tổng quan  4.5 Thuật toán dẫn  4.2 Mạng Virtual circuit đường và datagram Link state  4.3 Bên trong Router Distance Vector Hierarchical routing  4.4 IP: Internet Protocol  4.6 Dẫn đường trong Định dạng Datagram Internet Địa chỉ IPv4 RIP ICMP OSPF IPv6 BGP  4.7 Dẫn đường broadcast và multicast 1-20