intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Chương 2. Cấu trúc các tầng trong mô hình OSI2

Chia sẻ: Tran Duy Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST
Báo xấu
183
lượt xem 33
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chức năng của tầng mạng, Các chức năng thông thường của tầng mạng bao gồm chỉ định địa chỉ để nhận biết các nút mạng trong quá trình truyền thông dữ liệu. Định truyến – Routing: xác định đường đi tối ưu của gói dữ liệu giữa các nút mạng Kết nối các mạng

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 2. Cấu trúc các tầng trong mô hình OSI2

  1. Chương 2. Cấu trúc các tầng trong mô hình OSI 2.1. Tầng Vật lý … 2.2. Tầng liên kết dữ liệu … 2.2. Tầng mạng … Định tuyến luồng số iệu Kiểm soát tắc nghẽn … 1
  2. Tầng mạng Tầng mạng sẽ thực hiện chức năng truyền gói dữ liệu từ điểm nguồn tới đích qua các liên kết trong mạng hoặc các mối liên kết giữa các mạng với nhau Chú ý : Tầng liên kết dữ liệu chỉ có chức năng đảm nhiệm việc truyền dữ liệu giữa các nút theo liên kết điểm nối điểm (kết nối trực tiếp) 2
  3. Chức năng của tầng mạng` Các chức năng thông thường của tầng mạng bao gồm Đánh địa chỉ. chỉ định địa chỉ để nhận biết các nút mạng trong quá trình truyền thông dữ liệu. Định truyến – Routing: xác định đường đi tối ưu của gói dữ liệu giữa các nút mạng Kết nối các mạng với nhau – internetworking: thực hiện các công việc để kết nối giữa các mạng khác nhau để tạo mối liên kết dữ liệu Kiểm soát chất lượng dịch vụ Điều khiển tắc nghẽn 3
  4. Tầng mạng Dịch vụ của Các dịch vụ của tầng mạng sẽ chỉ định kiểu (thuộc tính) của tầng mạng quá trình thiết lập và truyền dữ liệu giữa hệ thống phát và thu thể hiện ở các tính chất như: Tính liên tục của băng thông. Tốc độ lỗi khung dữ liệu nhỏ nhất có thể. Thứ tự sắp xếp của khung. Phản hồi lại phía phát khi có tắc nghẽn trên đường truyền. Các mô hình dịch vụ: Dịch vụ kết nối không định hướng – Connectionless (dùng trong mạng internet) Dịch vụ kết nối có định hướng – Connection oriented (dùng cho mạng ATM) 4
  5. Dịch vụ của tầng mạng Dịch vụ kết nối Bảng định tuyến không định hướng Packet 1 Địa chỉ Cổng đầu ra đich` tương ứng Packet 1 Kết nối giữa các nút (hướng truyền nhận của các gói dữ liệu) 07 7 Packet 2 không được xác 85 Packet 2 định cụ thể 1345 12 Packet 2 1566 6 Gói dữ liệu được gọi là datagram. Mỗi gói dữ liệu được định tuyến độc lập bởi các bộ định tuyến (router) khác nhau. 2458 12 Gói dữ liệu nhận được ở một router và được lưu vào bộ đệm của router đó và nó sẽ được chuyển tới (forward) tới một router khác tại cổng đầu ra tương ứng. Việc xác định cổng đầu ra cho gói dữ liệu tại router thông qua bảng định tuyến 5
  6. Dịch vụ của tầng mạng Bảng định tuyến được xây dựng thông qua các thuật toán định tuyến tại các router. Node 3 Destination Next node Node 6 Node 1 Destination Next node 1 1 Destination Next node 2 4 1 3 2 2 4 4 2 5 3 3 5 6 3 3 4 4 6 6 4 3 5 2 5 5 6 3 Node 4 Destination Next node 1 1 2 2 Node 2 Node 5 3 3 Destination Next node Destination Next node 5 5 1 1 1 4 6 3 3 1 2 2 4 4 3 4 5 5 4 4 6 5 6 6 6
  7. Dịch vụ của tầng mạng Dịch vụ kết nối có Bảng định tuyến định hướng Identifier Output Next Packet Mạch kết nối ảo port identifier Hướng kết nối giữa các 12 44 13 nút đã được thiết lập và Packet xác định trước khi có dữ liệu truyền nhận 15 23 15 13 27 16 Liên kết dữ liệu được thiết lập thông qua việc chỉ định một chuỗi các kết nối từ đích tới nguồn. Chuỗi kết nối được gọi là mạch ảo – VC. Các gói dữ liệu được truyền lần lượt qua cùng một router trên chuỗi kết nối. 7 58 34 Các gói dữ liệu có thể được truyền thẳng qua router mà không cần chứa vào bộ đệm 7
  8. Dịch vụ của tầng mạng Việc xây dựng chuỗi kết nối thông qua các thuật toán định tuyến. Khác với kết nối cố định được giữ liên tục còn mạch kết nối ảo chỉ có ý nghĩa tại thời điểm truyền dữ liệu và sẽ được giải phóng khi quá trình truyền kết thúc. Node 3 Incoming Outgoing` Node 6 node VC node VC Node 1 Incoming Outgoing` 1 2 6 7 Incoming Outgoing` node VC node VC 1 3 4 4 node VC node VC 4 2 6 1 3 7 B8 A 1 3 2 6 7 1 2 3 1 B5 A 5 3 3 6 1 4 2 B5 31 3 2 A 1 4 4 1 3 B8 37 3 3 A 5 Node 4 Incoming Outgoing` node VC node VC 2 3 3 2 Node 2 Node 5 3 4 5 5 Incoming Outgoing` Incoming Outgoing` 3 2 2 3 node VC node VC node VC node VC 5 5 3 4 C 6 4 3 4 5 D 2 4 3 C 6 D 2 4 5 8
  9. Dịch vụ của tầng mạng Mạng Datagram Mạng Mạch ảo Yêu cầu trước khi truyền dữ Thiết lập kết nối Không cần liệu Thiết lập địa chỉ cho gói Mỗi gói tin chứa địa chỉ đầy đủ Mỗi gói tin chỉ cần chứa chỉ số của điểm đích và nguồn của gói tin Mạch ảo yêu cầu router dành Router không cần giữ các Thông tin trạng thái một bộ đệm trống cho mỗi kết thông tin trạng thái của kết nối nối Khi VC được thiết lập, các gói Mỗi gói tin được định tuyến Định tuyến dữ liệu chỉ cần truyền qua các độc lập tại các router router trên tuyến liên kết. Không hiệu quả, Các gói dữ Tất cả các gói dữ liệu được Hiệu quả của quá trình liệu có thể mất khi chức năng truyền qua các router kể cả khi định tuyến định tuyến bị đứt đoạn nó bị lỗi Xác định tùy theo tài nguyên Chất lượng dịch vụ Khó xác định của mạng Điều khiển tắc nghẽn Khó thực hiện dễ dàng 9
  10. Định tuyến - Routing Định tuyến là quá trình kết hợp giữa các quy tắc và các hàm chức năng tại một nút mạng (router) nhằm thực hiện các nhiệm vụ: Thông báo về trạng thái hoặc các sự thay đổi Giao thức cho các nút kế cận trong mạng. định tuyến Xác định đường dẫn tối ưu cho luồng dữ liệu Thuật toán trong mạng định đường Truyền tải các gói dữ liệu từ điểm nguồn tới Truyền gói điểm đích theo con đường tối ưu đã đưa ra. dữ liệu Yêu cầu với một kỹ + Các thuật toán định đường phải có tính chính xác thuật định đường + Thực hiện đơn giản, ổn định và thiết thực + Tính bình đẳng + Tính tối ưu 10
  11. Định tuyến - Routing Các khái niệm cơ bản của kỹ thuật định tuyến Các thuật toán định tuyến Các mô hình định tuyến 11
  12. Các khái niệm cơ bản Biểu diễn đồ thị 5 3 v w Đồ thị: G = (N,E) 5 2 u z 2 1 N = Tập các bộ định tuyến = { u, v, w, x, y, z } 3 1 2 x y E = Tập hợp các mối liên kết trực tiếp 1 = { (u,v), (u,x), (v,x), (v,w), (x,w), (x,y), (w,y), (w,z), (y,z) } c(x,x’) = “giá” (chi phí) của liên kết giữa x và x’ VD: c(w,z) = 5 Thông thường “giá” là 1 hoặc là giá trị nghịch đảo tương ứng với băng thông hoặc độ tắc nghẽn của mối liên kết đó. Chí phí tổng cộng của tuyến liên kết (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) 12
  13. Các khái niệm cơ bản Nguyên lý tối ưu. Nếu router D nằm trên đường đi tối ưu từ A C thì đường đi đường đi tối ưu từ D C bao gồm đường đi tối ưu từ A C C: A-D-I-C Đường đi từ A Giả thiết D-H-E-J-C là đường đi tối ưu giữa D và C. Khi đó D-H-E-J-C sẽ có giá thấp hơn D-I-C Như vậy đường đi tối ưu giữa A C là: A-D-H-E-J-C 13
  14. Các khái niệm cơ bản Tập hợp tất cả các tuyến đường tối ưu từ tất cả các nút nguồn tới 1 nút đích là 1 cây có gốc đặt tại đích. Cây đó được gọi là cây khung “Sink tree” Nếu gọi G là một đơn đồ thị, một cây sẽ được gọi là cây khung của G nếu nó là 1 đồ thị con của G và chứa tất cả các đỉnh của G. Đồ thị G Cây khung của G Không có cấu trúc lặp trong cây khung. Thuật toán định tuyến để tìm ra cây khung. 14
  15. Các thuật toán định tuyến Phân loại kỹ thuật định đường Theo chức năng định đường của tất cả Theo cách thức tổ chức cập nhật thông tin cho định đường. các nút mạng. Định đường tĩnh: Định đường tập trung: Các thông tin mà router dùng để tính Tất cả các router phải xác định được topo toàn thay đổi chậm mạng và các thông tin trạng thái của các tuyến liên kết. Định đường động: Kỹ thuật định đường “trạng thái liên kết - Các thông tin cho định tuyến thay đổi link state” nhanh và được cập nhật theo chu kỳ Định đường phân tán: hoặc theo sự thay đổi “giá” của các liên kết. Router phải biết về các liên kết vật lý tới Định đường theo thay đổi tải trọng. các router kế cận (gọi là neighbors) Việc tính toán được lặp đi lặp lại theo chu kỳ và được phân bố cho các router Kỹ thuật định đường “khoảng cách vector” 15
  16. Phân loại kỹ thuật định đường Định đường tĩnh: Định đường động: Kết quả định đường không dựa vào hiện Thay đổi các quyết định định đường trạng lưu lượng thông tin của mạng mà phù hợp với sự thay đổi về tình trạng nó chỉ dựa vào 1 tuyến đường tối ưu đã của mạng và lưu lượng dữ liệu trên được tính toán và lựa chọn từ trước. mạng. Đường định tuyến được chọn một lần và Kết quả định đường phụ thuộc vào không có sự thay đổi trong quá trình hiện trạng mạng truyền dữ liệu. Có sự trao đổi thông tin và cập nhật Không có sự trao đổi hay cập nhật thông thông tin giữa các router trong quá tin giữa các router trong quá trình định trình định tuyến. tuyến. Kỹ thuật định đường này thích hợp Nếu mạng ổn định thì kỹ thuật định với các dịch vụ thời gian thực tuyến tĩnh rất phù hợp, tiết kiệm thời gian, tài nguyên, giảm tắc nghẽn. 16
  17. Các thuật toán định đường Thuật toán tràn “Floating” Nguyên tắc: Một nút mạng khi nhận được gói tin thì nó sẽ sao ra nhiều bản và gửi ra các đường xuất ra tại nút đó Nhận xét: Không có phần tính toán Thực hiện đơn giản Tăng tải, tạo ra tải giả trên mạng Tăng khả năng tắc nghẽn mạng Nhiều gói tin đi “luẩn quẩn” trên mạng 17
  18. Thuật toán tràn “Floating” Các gói tin được đánh chỉ số thứ tự. Các nút sẽ kiểm tra số thứ tự của gói tới. Nếu số thứ tự này nằm trong danh sách các gói tin mà nút nhận và sao trước đó thì gói tin sẽ được bỏ qua. Nếu gói tin chưa được nhận thì nút vẫn thực hiện sao ra nhiều bản và chuyển tới các đầu ra. Tránh trường hợp gói tin đi “luẩn quẩn” trong mạng Gắn vào phần điều khiển của gói tin thêm một trường mới chỉ định thời gian gian tồn tại của gói tin trên mạng gọi là “thời gian sống”. Giá trị của trường dữ liệu này sẽ giảm đi 1 đơn vị khi nó qua mỗi nút mạng. Nếu giá trị này bằng 0 thì gói tin sẽ bị hủy để tránh việc tăng tải giả cho mạng. Thường đặt “thời gian sống” = n + 1. Trong đó n là “đường kính” mạng lớn nhất. Việc sao gói dữ liệu có thể không cần thiết cho tất cả các đầu ra của nút mà nút chỉ sao để xuất tới một số đầu ra của nút, và việc chọn các đầu ra này là ngâu nhiên (đảm bảo tính bình đẳng trong quá trình định tuyến) Thuật toán định tuyến này thường được áp dụng cho những mạng có kích thước nhỏ và lưu lượng dữ liệu đánh giá là không cao 18
  19. Các thuật toán định đường Thuật toán Dijkstra Tìm ra cây khung chứa các đường dẫn ngắn nhất từ nút nguồn – nút gốc tới tất cả các nút còn lại trong mạng. Yêu cầu với thuật toán: Các ký hiệu: c(x,y): giá của mối liên kết giữa Cấu trúc mạng (topology) phải xác định và hai nút x và y. Nếu x và y không kết giá của đường liên kết phải được biết tại nối trực tiếp với nhau thì giá = ∞ tất cả các nút mạng. Các thông này phải giống nhau tại các nút D(v): Giá trị hiện tại tuyến liên kết mạng. từ nút gốc tới nút đích v. tương đương với tổng chi phí của các Việc tính toán của thuật toán sẽ trả về liên kết trong tuyến. bảng “forwarding” tại nút mạng sau k lần lặp, khi đó đường đi có chi phí ít nhất được N: Tập các nút đã xác định trên xác định từ nút đích tới nút thứ k trong đường đường ngắn nhất từ nút mạng gốc. p(v): nút mạng được xác định trong lần lặp trước đó trên đường từ nút gốc tới v. 19
  20. Thuật toán Dijkstra Thiết lập ban đầu: N = {A} Với các nút v chưa thuộc N, tính toán giá trị của D(v) tương ứng theo quy tắc: Nếu v liên kết trực tiếp với A thì D(v) = c(A,v) Nếu không thì D(v) = ∞ Thực hiện quá trình lặp Tìm nút w không thuộc N mà D(w) là nhỏ nhất, thêm w vào N Thiết lập giá trị D(v) cho tất cả các nút v liên kết với w và không thuộc N theo quy tắc: D(v) = min( D(v), D(w) + c(w,v) ) và p(v) = w Giá của liên kết mới tới v là giá cũ tới v được tính trước đó hoặc tổng giá trị giữa đường ngắt nhất tới nút w và giá của liên kết từ w tới v Đến khi tất cả các nút nằm trong tập N 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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.

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1