Bài giảng Mạng máy tính - Chương 4: Tầng mạng (Phần 1) - Hồ Phương Đắc

Chương 4:ꢀTꢁng Mꢂng  
Hꢄc cái gì:  
Mꢃc tiêu  
ꢀ Các dꢄch vꢅ cꢆa tꢇng Mꢈng  
ꢀ Nguyên tꢂc triꢃn khai dꢄch vꢅ  
cꢆa tꢇng Mꢈng:  
ꢁ ðꢄnh tuyꢉn (Lꢊa chꢋn  
ñưꢌng ñi)  
ꢁ Mꢍ rꢎng Phꢈm vi  
ꢁ Cách thꢏc routerꢀhoꢈt ñꢎng  
ꢁ Nâng cao:ꢀIPv6,ꢀmulticast  
ꢀ Nguyên tꢂc ñꢄnh tuyꢉn:ꢀlꢊa chꢋn  
ñưꢌng ñi  
ꢀ ðꢄnh tuyꢉn phân cꢒp  
ꢀ Giao thꢏc IP  
ꢀ Giao thꢏc ñꢄnh tuyꢉn trên Internet  
ꢁ Nꢎi miꢓn  
ꢁ Liên miꢓn  
ꢀ Cài ñꢐt nhꢑng dꢄch vꢅ này  
ꢀ Kiꢉn trúc Router  
ꢀ IPv6  
trên Internetꢀnhư thꢉ nào  
ꢀ NAT,ꢀPAT  
ꢀ multicastꢀrouting  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ1  
Chꢅc năng cꢆa tꢁng Mꢂng  
ꢀ Chuyꢃn gói tinꢀtꢔ máy tính gꢕi  
application  
transport  
network  
dataꢀlink  
physical  
ñꢉn máy tính nhꢖn  
ꢀ Giao thꢏc tꢇng Mꢈng có mꢐt trên  
tꢀt cꢁ máy tính,ꢀrouter  
network  
dataꢀlink  
physical  
network  
dataꢀlink  
physical  
network  
dataꢀlink  
physical  
network  
dataꢀlink  
physical  
Ba chꢅc năng cơ bꢇn:  
network  
ꢀ Lꢂa chꢃn tuyꢄn ñưꢅng: Tuyꢉn  
ñưꢌng gói tinꢀñi tꢔ nguꢗn ñꢉn  
ñích.ꢀThuꢀt toán ñꢁnh tuyꢂn  
ꢀ Chuyꢆn mꢇch: Routerꢀchuyꢃn gói  
tinꢀtꢔ mꢎt ñꢇu vào này ra ñꢇu ra  
thích hꢘp  
ꢀ Thiꢄt lꢈp tuyꢄn ñưꢅng: mꢎt sꢙ  
kiꢉn trúc mꢈng ñòi hꢚi tuyꢉn  
ñưꢌng gói tinꢀñi quaꢀphꢛi ñưꢘc  
thiꢉt lꢖp trưꢜc  
dataꢀlink  
physical  
network  
dataꢀlink  
physical  
network  
dataꢀlink  
physical  
network  
dataꢀlink  
physical  
application  
transport  
network  
dataꢀlink  
physical  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ2  
Mô hình Dꢈch vꢃ tꢁng Mꢂng  
?: Chꢋn Mô hình dꢁch vꢃ nào  
cꢆa “kênh truyꢓn” ñꢃ  
chuyꢃn gói dꢑ liꢝu tꢔ nơi  
gꢕi ñꢉn nơi nhꢖn ?  
Vꢀn ñꢁ quan trꢂng nhꢀt  
mà tꢃng Mꢄng phꢅi trꢅ lꢆi  
:
ꢀ ðꢛm bꢛo băng thông không?  
ꢀ ðꢛm bꢛo tꢙc ñꢎ nhꢖn ñꢓu không  
Mꢀch ꢁo  
(không có hiꢝn tưꢘng jitter)?  
hayꢂ  
Mꢀch gói?  
?
ꢀ Không mꢒt mát ?  
ꢀ ðꢛm bꢛo thꢏ tꢊ?  
?
?
ꢀ Có thông báo vꢓ tình trꢈng tꢂc  
nghꢞn cho bên gꢕi không ?  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ3  
Chuyꢉn mꢂch ꢇo  
Tuyꢉn ñưꢌng tꢔ ñích ñꢉn nguꢗn giꢙng như mꢈch trong mꢈng  
ñiꢝn thoꢈi  
ꢁ Quan trꢋng :ꢀHiꢝu suꢒt  
ꢁ Thiꢉt lꢖp kꢉt nꢙi dꢋc theo tuyꢉn ñưꢌng  
ꢀ Thiꢉt lꢖp và ðóng kꢉt nꢙi trưꢄc khi truyꢓn dꢑ liꢝu  
ꢀ Mꢟi packetꢀmang ñꢄnh danh mꢈch ꢛo là VCꢀidentifierꢀ(Không phꢛi  
ñꢄa chꢠ máy ñích)  
ꢀ Tꢅt cꢆ routerꢀtrên tuyꢉn ñưꢌng duy trì trꢈng thái cꢆa kꢉt nꢙi ñi qua  
ꢁ Kênh truyꢓn ꢍ tꢇng giao vꢖn chꢠ liên quan ñꢉn hai thꢊc thꢃ ñꢇu cuꢙi  
ꢀ Tài nguyên cꢆa ñưꢌng truyꢓn (Băng thông,ꢀBꢎ ñꢝm)ꢀphꢛi ñưꢘc cꢒp  
phát cho mꢟi mꢈch ꢛo  
ꢁ ðꢃ ñꢈt ñưꢘc hiꢝu suꢒt như mꢈng ñiꢝn thoꢈi.  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ4  
Mꢂch ꢇo:ꢀGiao thꢅc báo hiꢊu (Signal)  
ꢀ ðꢃ Thiꢉt lꢖp và ðóng mꢈch ꢛo (VC)  
ꢀ Có trong ATM,ꢀFrameꢁrelay,ꢀX.25  
ꢀ Không ñưꢘc sꢕ dꢅng trên Internetꢀngày nay  
application  
6.ꢂNhꢈn dꢋ liꢌu application  
5.ꢂChuyꢊn dꢋ liꢌu  
4.ꢂThiꢆt lꢈp kꢆt nꢉi  
1.ꢂKhꢃi tꢀo  
transport  
network  
dataꢀlink  
physical  
transport  
network  
dataꢀlink  
physical  
3.ꢂChꢇp nhꢈn  
2.ꢂCuꢄc gꢅi ñꢆn  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ5  
Mꢂng chuyꢉn mꢂch gói:ꢀMô hình Internet  
ꢀ Không cꢇn thiꢉt lꢖp ñưꢌng truyꢓn ꢍ tꢇng Mꢈng  
ꢀ routers:ꢀKhông duy trì trꢈng thái các kꢉt nꢙi ñi qua  
ꢁ noꢀnetworkꢁlevelꢀconceptꢀofꢀ“connection”  
ꢀ Gói tinꢀñưꢘc ñꢄnh tuyꢉn dꢊa trên ñꢄa chꢠ gói nhꢖn  
ꢁ Các gói tinꢀcó thꢃ ñi theo nhꢑng tuyꢉn ñưꢌng khác nhau  
application  
application  
transport  
network  
dataꢀlink  
physical  
transport  
network  
dataꢀlink  
physical  
1.ꢂGꢍi dꢋ liꢌu  
2.ꢂNhꢈn dꢋ liꢌu  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ6  
Mô hình Dꢈch vꢃ ꢋ tꢁng Mꢂng  
Có ñꢅm bꢅo ?  
Kiꢇn trúc Mô hình  
Phꢅn hꢍi  
Băng thông Mꢀt  
Mꢄng Dꢈch vꢉ  
Internet bestꢊeffort  
ATM CBR  
Thꢋ tꢌ Thꢆi gian  
Tꢎc nghꢏn  
none  
no  
no  
no  
noꢊ(inferred  
viaꢊloss)  
no  
congestion  
no  
constant yes  
rate  
guaranteed yes  
rate  
guaranteedꢊ no  
minimum  
yes  
yes  
yes  
yes  
yes  
yes  
no  
ATM VBR  
congestion  
yes  
ATM ABR  
none  
no  
ATM UBR  
no  
no  
ꢀ Mô hình dꢄch vꢅ trên Internetꢀ:ꢀIntserv,ꢀDiffserv  
ꢁ Chương 6  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ7  
Chuyꢉn Mꢂch hayꢀChuyꢉn Gói?  
ATM  
Internet  
ꢀ Phát triꢃn tꢔ Mꢈng ñiꢝn thoꢈi  
ꢀ Dꢑ liꢝu trao ñꢡi giꢑa máy tính  
ꢀ Hꢎi thoꢈi cꢆa conꢀngưꢌi:ꢀ  
ꢁ Dꢄch vꢅ mang tính “coꢀgiãn”,ꢀ  
không ñòi hꢚi chꢐt chꢞ thꢌi  
gian.ꢀ  
ꢁ Yêu cꢇu nghiêm ngꢐt vꢓ  
Thꢌi gian và ðꢎ tinꢀcꢖy  
ꢀ Thiꢉt bꢄ ñꢇu cuꢙi “thông minh”  
ꢁ ðꢛm bꢛo chꢒt lưꢘng dꢄch  
vꢅ  
ꢁ Có thꢃ thích nghi,ꢀKiꢃm soát,ꢀ  
Khꢂc phꢅc lꢟi  
ꢁ “Lõi” mꢈng ñơn giꢛn,ꢀPhꢏc  
tꢈp ñꢐt ꢍ “Rìa”  
ꢀ Nhiꢓu kiꢃu môi trưꢌng truyꢓn dꢢn  
ꢁ Các ñꢐc ñiꢃm khác nhau  
ꢀ Thiꢉt bꢄ ñꢇu cuꢙi ñơn giꢛn  
ꢁ Máy ñiꢝn thoꢈi  
ꢁ Phꢏc tꢈp ñꢐt ꢍ bên trong  
Mꢈng  
ꢁ Không thꢃ có chung chꢒt  
lưꢘng dꢄch vꢅ  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ8  
Sꢍ dꢎng Mꢀch ꢁo ñꢊ cài ñꢏt Dꢐch vꢎ  
ꢃ tꢑng Mꢀng  
ꢀ ðꢐ cung cꢀp thêm mꢑt sꢒ chꢋc năng,ꢀcó thꢐ lꢌa chꢂn  
công nghꢓ mꢄch ꢅo – ví dꢉ VirtualꢀPrivateꢀNetworkꢀ  
(VPN)  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ9  
Chuyꢊn mꢀch gói :ꢀCài ñꢏt các chꢒc  
năng Mꢀng cơ bꢁn nhꢇt  
ꢀ Thưꢆng chꢔ cung cꢀp dꢈch vꢉ cơ bꢅn nhꢀt:ꢀchuyꢐn gói tinꢀ  
ñi tꢕ nơi Gꢖi ñꢇn nơi Nhꢗn.  
ꢀ Tꢗp trung vào mô hình Internetꢀtheo kiꢐu “cꢒ gꢎng tꢒi ña”  
này  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ10  
ðꢈnh tuyꢌn  
ðꢄnh tuyꢉn  
Mꢎc tiêu: xác ñꢐnh tuyꢆn ñưꢓng  
“tꢉt” (dãy các router)ꢂtrên mꢀng  
tꢔ nút gꢍi ñꢆn nút nhꢈn.  
ðꢗ thꢄ ñꢃ xây dꢊng thuꢖt  
toán ñꢄnh tuyꢉn:  
5
ꢀ ðꢠnh là Router  
3
B
C
ꢀ Cꢈnh là các ñưꢌng kꢉt nꢙi  
5
2
trꢊc tiꢉp  
ꢁ Giá cꢆa cꢈnh:ꢀðꢎ trꢣ,ꢀChiꢀ  
A
2
F
1
3
1
2
D
E
phí,ꢀhayꢀMꢏc ñꢎ Tꢂc nghꢞn  
1
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ11  
ðꢈnh tuyꢌn :ꢀCác Yêu cꢁu khác  
ꢀ Mꢎt vài Yêu cꢇu khác  
ꢁ Mꢈnh và Tinꢀcꢖy  
ꢁ Tꢙi ưu và có Hiꢝu quꢛ  
ꢁ Phân tán,ꢀTꢌ quꢅn,ꢀKhông  
có ñiꢐm hꢘng duy nhꢀt  
ꢁ ðơn giꢛn  
ꢁ Công bꢙng  
ðꢄnh tuyꢉn  
Mꢎc tiêu: xác ñꢐnh tuyꢆn ñưꢓng  
“tꢉt” (dãy các router)ꢂtrên mꢀng  
tꢔ nút gꢍi ñꢆn nút nhꢈn.  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ12  
Minh hꢅa Chꢒc năng Tꢑng Mꢀng  
routingꢊandꢊcallꢊ  
setup  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ13  
Không gian ðꢈnh tuyꢌn  
ꢀ ðꢄnh tuyꢉn  
ꢁ Aiꢀquyꢉt ñꢄnh tuyꢉn ñưꢌng?  
• Nút gꢕi quyꢉt ñꢄnh  
• Mꢈng quyꢉt ñꢄnh  
ꢁ Có bao nhiêu tuyꢉn ñưꢌng tꢔ nút Gꢕi sꢀñꢉn nút Nhꢖn d?  
• ðꢄnh tuyꢉn nhiꢓu chꢐng  
• ðꢄnh tuyꢉn nhiꢓu chꢐng  
ꢁ Tuyꢉn ñưꢌng có thay ñꢡi theo tꢛi cꢆa mꢈng không?  
• ðꢄnh tuyꢉn thích nghi  
• ðꢄnh tuyꢉn tĩnh  
ꢁ …  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ14  
Phân loꢂi Thuꢍt toán ðꢈnh tuyꢌn  
Thông tinꢀToàn cꢉc hayꢀ  
Phân tán ?  
ðꢎng hayꢀTĩnh?  
Tĩnh (Static):  
Toàn cꢎc (Global):  
ꢀ Routerꢀrꢒt ít thay ñꢡi  
ꢀ Mꢋi routerꢀñꢓu biꢉt vꢓ toàn bꢎ  
topo cꢆa ñꢗ thꢄ  
ꢀ Thuꢖt toán “linkꢀstate”  
Phân tán (Decentralized):  
ꢀ Mꢟi routerꢀchꢠ biꢉt vꢓ routerꢀvà  
giá ñꢉn các routerꢀhàng xóm  
ꢀ Thꢊc hiꢝn quá trình trao ñꢡi  
ðꢄng (Dynamic):  
ꢀ Routerꢀthay ñꢡi thưꢌng xuyên  
ꢁ Cꢖp nhꢖt ñꢄnh kỳ  
ꢁ Chꢈy lꢈi thuꢖt toán khi có 1ꢀ  
giá ñưꢌng ñi thay ñꢡi  
thông tinꢀvꢜi các “hàng xóm”  
ꢀ Thuꢖt toán “distanceꢀvector”  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ15  
Thuꢍt toán ðꢈnh tuyꢌn LinkꢏState  
Thuꢍt toán Dijkstra  
Ký hiꢊu:  
ꢀ Tꢒt cꢛ các nút ñꢓu biꢉt ñưꢘc vꢓ  
ꢀ c(i,j): Giá ñưꢌng ñi tꢔ iꢀtꢜi j.ꢀ  
Có giá trꢄ vô cùng nꢉu iꢀvà jꢀ  
không có ñưꢌng trꢊc tiꢉp  
topo cꢆa toàn mꢈng  
ꢁ Biꢉt ñưꢘc doꢀcác thông ñiꢝp  
quꢛng cáo ñưꢘc gꢕi quꢛng  
bá  
ꢀ D(v): Giá hiꢝn tꢈi cꢆa ñưꢌng  
ñi tꢜi ñích V  
ꢁ Tꢒt cꢛ các nút có thông tinꢀ  
ꢀ p(v): Nút kꢓ trưꢜc Vꢀtrong  
giꢙng nhau  
ꢀ Tính toán ñưꢌng ñi tꢙt nhꢒt ñꢉn  
tuyꢉn ñưꢌng ñꢉn V  
ꢀ N: Tꢖp hꢘp các ñꢠnh ñã xác  
tꢒt cꢛ các nút khác  
ꢁ Tꢈo ra Bꢇng ðꢈnh tuyꢌn  
ñꢄnh ñưꢘc ñưꢌng ñi ngꢂn nhꢒt  
ꢀ Sau kꢀbưꢜc tính toán,ꢀxác ñꢄnh  
ñưꢘc ñưꢌng ngꢂn nhꢒt tói kꢀ  
ñích  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ16  
Thuꢍt toán Dijsktra  
1ꢊꢊKhꢀi tꢁo:  
2ꢊꢊꢊꢊNꢊ=ꢊ{A}ꢊ  
3ꢊꢊꢊꢊVꢚi tꢀt cꢅ các nút vꢊ  
4ꢊꢊꢊꢊꢊꢊNꢇu vꢊkꢁ vꢚi Aꢊ  
5ꢊꢊꢊꢊꢊꢊꢊꢊthì D(v)ꢊ=ꢊc(A,v)ꢊ  
6ꢊꢊꢊꢊꢊꢊꢊꢊnꢇu không D(v)ꢊ=ꢊinfty  
7ꢊ  
8ꢊꢊꢊLꢂp  
9ꢊꢊꢊꢊꢊꢊTìm wꢊkhông trong Nꢊsao cho D(w)ꢊnhꢘ nhꢀt  
10ꢊꢊꢊꢊBꢛ sungꢊwꢊvào Nꢊ  
11ꢊꢊꢊꢊCꢗp nhꢗt D(v)ꢊcho tꢀt cꢅ vꢊkꢁ vꢚi wꢊvà không trong N:ꢊ  
12ꢊꢊꢊꢊꢊꢊꢊD(v)ꢊ=ꢊmin(ꢊD(v),ꢊD(w)ꢊ+ꢊc(w,v)ꢊ)ꢊ  
13ꢊꢊꢊꢊ/*ꢊGiá mꢚi tꢚi vꢊhoꢜc là giá cũ ñꢇn vꢊhoꢜc ñưꢆng ñi ngꢎn nhꢀt  
14ꢊꢊꢊꢊñꢇn wꢊcꢑng thêm khoꢅng cách tꢕ wꢊtꢚi vꢊ*/ꢊ  
15ꢊꢊCho ñꢃn khi tꢄt cꢅ các nút ñꢆu nꢇm trong N  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ17  
Ví dꢃ vꢐ Thuꢍt toán Dijsktra  
D(B),p(B)  
2,A  
D(D),p(D)  
1,A  
D(C),p(C)  
5,A  
D(E),p(E)  
vô cùng  
2,D  
Bưꢚc  
Tꢗp N  
A
D(F),p(F)  
vô cùng  
vô cùng  
4,E  
0
1
2
3
4
5
2,A  
2,A  
4,D  
3,E  
3,E  
AD  
ADE  
ADEB  
ADEBC  
ADEBCF  
4,E  
4,E  
5
3
B
C
5
F
2
2
A
2
1
3
1
D
E
1
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ18  
Thꢇo luꢍn vꢐ Thuꢍt toán Dijsktra  
ðꢎ phꢅc tꢂp Thuꢍt toán:ꢀnꢀnút  
ꢀ Mꢟi vòng lꢐp:ꢀCꢇn kiꢃm tra tꢒt cꢛ các nút wꢀkhông ꢍ trong N  
ꢀ n*(n+1)/2ꢀ:ꢀO(n**2)  
ꢀ Bꢤng thuꢖt toán “mꢄn” hơn:ꢀO(nlogn)  
Tình huꢑng Daoꢀñꢎng:  
ꢀ Ví dꢅ khi Chiꢀphí kênh truyꢓn =ꢀkhꢙi lưꢘng dꢑ liꢝu truyꢓn qua  
A
C
A
A
A
1
1+e  
2+e  
D
0
2+e  
D
0
2+e  
0
D
B
D
B
B
0
B
0
1
1+e  
0
0
C
1
1+e  
e
0
0
0
e
1
1+e  
0
C
C
1
1
e
… Tính lꢄi  
… Tính lꢄi ðꢈnh tuyꢇn  
… Tính lꢄi  
Banꢊñꢃu  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ19  
Thuꢍt toán ðꢈnh tuyꢌn DistanceꢀVector  
Lꢒp:  
Cꢔu trúc Dꢕ liꢊu Bꢇng Distance  
ꢀ Mꢟi nút có mꢎt Bꢛng riêng  
ꢀ Liên tꢅc diꢣn ra cho ñꢉn  
khi không còn thông ñiꢝp  
ꢀ Mꢟi hàng ꢏng vꢜi mꢎt ñích cꢅ thꢃ  
trao ñꢡi.  
ꢀ Mꢟi cꢎt ꢏng vꢜi mꢎt hàng xóm có  
ꢀ Tꢇ kꢂt thúc:ꢀKhông có “tín  
ñưꢌng kꢉt nꢙi trꢊc tiêp  
hiꢝu” ñꢃ dꢔng lꢈi  
ꢀ Ví dꢅ:ꢀtrong nút X,ꢀvꢜi ñích Yꢀquaꢀ  
Không ñꢓng bꢎ:  
hàng xóm Z:  
ꢀ Các nút sau khi gꢕi/ꢀnhꢖn  
thông ñiꢝp không bꢄ phong  
tꢚa!  
Khoꢅng cách tꢀ Xꢊtꢁi  
Y,ꢊqua Zꢊlà chꢜng tiꢇp  
=
=
X
Phân tán:  
ꢀ Mꢟi nút chꢠ truyꢓn thông  
Dꢊ(Y,Z)  
Z
c(X,Z)ꢊ+ꢊminꢊꢊ{Dꢊꢊ(Y,w)}  
w
vꢜi hàng xóm  
4:ꢀNetworkꢀLayer 4aꢁ20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 58 trang myanh 23680 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạng máy tính - Chương 4: Tầng mạng (Phần 1) - Hồ Phương Đắc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_mang_may_tinh_chuong_4_tang_mang_phan_1_ho_phuong.pdf