Bài giảng Mạng máy tính - Chương 7: Tầng mạng

Tầng Mạng

MỤC TIÊU

 Thiết lập kết nối giữa 2 host để truyền dữ liệu

từ host - host

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data link

Physical

2

TẦNG MẠNG VS TẦNG VẬN CHUYỂN

Ví dụ:

 Tầng mạng: cung cấp

kết nối logic giữa các

host

A gởi B 1 bức thư qua đường

bưu điện

 Tầng vận chuyển: cung  processes = A, B

cấp kết nối logic giữa

các tiến trình

 Dựa trên, mở rộng dịch vụ

 app messages = bức thư

 hosts = nhà của A, nhà của B

 transport protocol ???

của tầng mạng

 network-layer protocol???

3

NỘI DUNG

 Giới thiệu

 Định tuyến – chuyển tiếp

 Giao thức IP

 Giao thức ICMP

 Giao thức NAT

4

NHẮC LẠI

source

message

M

application

transport

network

link

segment

H

t

H

packet

frame

H

M

n

t

H H H

l

n

t

physical

link

physical

switch

destination

H H

M

network

link

physical

n

t

H H H

t

l

n

H H

M

application

transport

network

link

n

t

H

t

H H

n

t

router₅

physical

GIỚI THIỆU - 1

 Thực hiện chuyển các segment từ host gởi đến host

nhận

 Tại host gởi:

 Nhận các segment từ transport layer

 Đóng gói thành các packet

 Tại host nhận:

 Nhận các packet từ data link layer

 Chuyển các segment lên transport layer

 Tại các router:

 Dựa vào thông tin đích đến để chuyển các packet đến

host nhận

 Định tuyến: quyết định gói tin đi đường nào

 Chuyển tiếp: chuyển gói tin từ interface nhận ra interface gởi

6

GIỚI THIỆU - 2

 Tầng mạng cung cấp 2 loại dịch vụ

 Hướng kết nối (Connection)

 Virtual Circuit

 Trước khi truyền dữ liệu, 2 host phải thiết lập kết nối

 Hướng không kết nối (Connectionless)

 Datagram Network

 Không cần thiết lập kết nối trước khi gởi

 Trong 1 kiến trúc mạng: chỉ hỗ trợ duy nhất 1 loại

dịch vụ

7

VIRTUAL CIRCUIT (VC) NETWORK - 1

 Thiết lập, quản lý, duy trì mỗi kết nối khi truyền dữ liệu

 1 đường đi ảo khi truyền dữ liệu

 Số hiệu VC (VC number)

 Khác nhau trên mỗi link

 Mỗi gói tin có một virtual circuit identifier (VC ID)

 Các router duy trì trạng thái kết nối đi qua

 bảng chuyển đổi VC ID

 Thay thế thông tin VD ID của gói tin đi ngang qua router

 Thông tin định tuyến: Virtual Circuit number (VC ID)

 Dùng trong ATM, X.25, Frame-Relay,…

8

VIRTUAL CIRCUIT (VC) NETWORK - 2

application

6. Receive data

application

transport

network

5. Data flow begins

4. Call connected

1. Initiate call

transport

network

data link

physical

3. Accept call

2. incoming call

data link

physical

9

VIRTUAL CIRCUIT NETWORK - 3

VC number

22

32

12

3

1

2

interface

number

Cổng vào3 VC# vào

Cổng ra

VC# ra

22

1

2

12

63

7

3

1

18

17

87

…

3

2

1

97

…

3

…

Routers duy trì thông tin về trạng thái kết nối!

10

DATAGRAM NETWORK - 1

 Không thiết lập kết nối trước khi truyền dữ liệu

 Router không cần quản lý trạng thái kết nối

 Thông tin định tuyến: địa chỉ đích đến

 Mỗi router duy trì một bảng định tuyến

 Dùng trong Internet

11

DATAGRAM NETWORK - 2

200.245.60.45/24

210.245.10.5/24

3

1

2

interface

number

Destination

Subnetmask

Out Interface

Nexthop

Network

210.245.10.0

210.245.15.0

255.255.255.0

3

1

….

…..

210.245.15.192 255.255.255.192

2

…

12

NỘI DUNG

 Giới thiệu

 Định tuyến – chuyển tiếp

 Giao thức IP

 Giao thức ICMP

 Giao thức NAT

13

ĐỊNH TUYẾN - CHUYỂN TIẾP - 1

 Định tuyến:

 Quyết định “lộ trình” mà gói tin di chuyển từ host nguồn

đến host đích đến

 Sử dụng thông tin toàn cục

 Chuyển tiếp:

 Di chuyển gói tin từ cổng vào đến cổng ra

 Sử dụng thông tin cục bộ

14

ĐỊNH TUYẾN - CHUYỂN TIẾP - 2

NS NTMK

NS NVCừ

ĐH KHTN

?

ĐH KHTN

Vạch ra lộ trình đi: NVCừ  NTMKhai

15

ĐỊNH TUYẾN - 1

 Được thực hiện bởi các bộ định tuyến.

 VD: router

 Dùng bảng định tuyến (routing/forwarding table)

 destination/subnetmask

 Out interface

 next hop

 chi phí

 Hop count

 Delay

 Bandwidth

 …

16

VÍ DỤ - ĐỊNH TUYẾN

200.245.60.45/24

210.245.10.5/24

3

1

2

interface

number

Destination

Network

Subnet mask

Nexthop

Out

Interface

210.245.10.0

210.245.15.0

255.255.255.0

192.168.3.2

192.168.1.2

192.168.2.2

3

1

210.245.15.192 255.255.255.192

2

…

17

ĐỊNH TUYẾN - 2

 Router định tuyến một gói tin như thế nào?

 Dùng địa chỉ đích đến và bảng định tuyến

 Thực hiện:

 Tìm record thích hợp trong bảng định tuyến

 Tính địa chỉ đường mạng giữa địa chỉ đích đến với

subnetmask của từng record

 So sánh destination network với địa chỉ đường mạng vừa tính

 Gởi gói tin theo thông tin của record tìm được

 VD: R1 nhận gói tin có destination 210.245.10.5

 255.255.255.192

 Net: 210.245.10.0  không có record thoả

 255.255.255.0

 Net: 210.245.10.0 record số 1 thoả

 gói tin chuyển ra interface số 3 và nơi nhận

gói tin tiếp theo là 192.168.3.2

18

BẢNG ĐỊNH TUYẾN

 Xây dựng bảng định tuyến:

 Tĩnh (static): con người tự thiết lập

 Động (dynamic): học

 Distance Vector:

 Gởi theo định kỳ

 Gởi toàn bộ bảng định tuyến

 VD: RIP, IGRP, …

 Link State:

 Gởi khi có thay đổi

 Gởi tình trạng kết nối

 VD: OSPF, ISIS, …

19

STATIC ROUTE

 Biết: Sơ đồ mạng

 Xây dựng:

 Vẽ “đường đi” tối ưu

 Khi có thay đổi:

 Tự cập nhật bằng tay

20