1. Trang Chủ
  2. Quản trị mạng
  3. Bài giảng mạng máy tính (Lê Minh) - Chương 4

Bài giảng mạng máy tính (Lê Minh) - Chương 4

Các giao thức của tầng giao vận chạy trên các thiết bị đầu cuối ( máy tính,PDA … ) - Phía gởi : chia các thông điệp (message) nhận từ tầng ứng dụng thành các segment và chuyển xuống tầng mạng - Phía nhận : tái hợp các segment thành thông điệp và gởi lên cho tầng ứng dụng 5/22/2011 LOGO C4 TẦNG MẠNG Giới thiệu Giao thức IP Định tuyến Biên soạn : Lê Minh LOGO Giới thiệu I Chuyển các segment application từ máy tính gởi tới transport network máy tính nhận data link network physical data link network

Thể loại Tài liệu miễn phí Quản trị mạng

Số trang 19

Ngày tạo 8/30/2018 1:04:36 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.31 M

Tên tệp

Tải Bài giảng mạng máy tính (Lê Minh) - Chương 4 (.pdf)

Xem mẫu

  1. 5/22/2011 LOGO C4 TẦNG MẠNG Giới thiệu Giao thức IP Định tuyến Biên soạn : Lê Minh LOGO Giới thiệu I Chuyển các segment application từ máy tính gởi tới transport network máy tính nhận data link network physical data link network network physical data link data link Các giao thức tầng physical physical network mạng hoạt động trên data link network physical data link cả máy tính physical network gởi/nhận và các thiết network data link data link physical physical bị mạng trung gian ( network application data link transport physical router) network data link physical Biên soạn : Lê Minh 1
  2. 5/22/2011 LOGO Giới thiệu I Máy tính gởi: nhận application các segment từ tầng transport network giao vận, đóng gói data link network physical data link network network physical data link data link thành datagram physical physical network Máy tính nhận: data link network physical data link chuyển các segment physical network lên tầng giao vận network data link data link physical physical Router: kiểm tra và network application data link transport physical chuyển tiếp các network data link physical datagram Biên soạn : Lê Minh LOGO Giới thiệu I Chức năng cơ bản của tầng mạng: Định tuyến (routing): xác định đường đi cho các gói tin để có thể đi từ nơi gởi tới nơi nhận • Chạy các thuật toán định tuyến ở các router để xác định “đường đi” Chuyển tiếp (forwarding): chuyển các gói tin từ ngõ vào của router đến ngõ ra tương ứng của nó Biên soạn : Lê Minh 2
  3. 5/22/2011 LOGO Giới thiệu I Các giao thức của tầng mạng: Transport layer: TCP, UDP Giao thức IP Giao thức định tuyến •Định địa chỉ IP •Lựa chọn đường đi •Định dạng gói tin datagram •RIP, OSPF, BGP Network •Nguyên tắc xử lý datagram layer forwarding Giao thức ICMP table •Thông báo lỗi •Trao đổi thông tin Link layer physical layer Biên soạn : Lê Minh LOGO Giao thức IP II Đặc điểm: Là giao thức không hướng kết nối Là giao thức không tin cậy Quy định: Định dạng gói tin của tầng mạng (IP datagram) Cách thức đánh địa chỉ IP cho hệ thống Cơ chế phân mảnh và hợp nhất các datagram Biên soạn : Lê Minh 3
  4. 5/22/2011 LOGO Định dạng IP datagram 1 Phiên bản 32 bits Chiều dài cả Giao thức IP datagram (bytes) Chiều dài header head. type of length ver (bytes) len service Dùng đề fragment Kiểu dữ liệu Phân mảnh/ 16-bit identifier flgs offset hợp nhất gói tin Thời gian sống time to upper Internet layer live checksum 32 bit source IP address 32 bit destination IP address Kiểu giao thức của tầng trên Tùy chọn Options (if any) Dữ liệu (độ lớn không cố định, Thường là một TCP hay UDP segment) Biên soạn : Lê Minh LOGO Định dạng IP datagram 1 32 bits head. type of length ver len service fragment 16-bit identifier flgs offset time to upper Internet layer live checksum 32 bit source IP address 32 bit destination IP address Options (if any) Dữ liệu (độ lớn không cố định, Thường là một TCP hay UDP segment) Biên soạn : Lê Minh 4
  5. 5/22/2011 LOGO Phân mảnh và hợp nhất các datagram 2 Mỗi đường truyền có MTU khác nhau: độ dài lớn nhất của frame dữ liệu Các IP datagram lớn được chia nhỏ bên trong mạng: Mỗi datagram trở thành nhiều datagram nhỏ hơn Hợp nhất các datagram ở đích cuối cùng Biên soạn : Lê Minh LOGO Phân mảnh và hợp nhất các datagram 2 Ví dụ: IP datagram có chiều dài 4000 byte trên đường truyền có MTU 1500 byte length ID fragflag offset =4000 =x =0 =0 Datagram này được chia ra thành các datagram nhỏ hơn: length ID fragflag offset =1500 =x =1 =0 length ID fragflag offset =1500 =x =1 =1480 length ID fragflag offset =1040 =x =0 =2960 Biên soạn : Lê Minh 5
  6. 5/22/2011 LOGO Địa chỉ IP V.4 3 Địa chỉ IP: 1 con số 32 bit dùng để định 223.1.1.1 danh cho cổng 223.1.2.1 223.1.1.2 (interface) của các 223.1.2.9 223.1.1.4 thiết bị trên mạng 223.1.2.2 223.1.3.27 223.1.1.3 Cổng: kết nối các thiết bị với đường truyền vật lý 223.1.3.2 223.1.3.1 Biên soạn : Lê Minh LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Thành phần của địa chỉ IP v.4: Cách viết: 32 bit được chia thành 4 octet, mỗi octet cách nhau một dấu chấm. Thường được viết dạng thập phân xxx.xxx.xxx.xxx Gồm 3 thành phần chính: • Class bit: bit nhận dạng lớp • Net ID: phần nhận dạng mạng • Host ID: phần nhận dạng máy Biên soạn : Lê Minh 6
  7. 5/22/2011 LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Phân lớp địa chỉ IPv4: chia thành 5 lớp A,B,C,D và E Network Lớp A: Host (24 bits) 0 (7 bits) Host Network( Lớp B: 10 (16bits) 14 bits) Host Network( Lớp C: 110 (8bits) 21 bits) 1110 Multicast address Lớp D: Lớp E: 1111 Future use addresses Biên soạn : Lê Minh LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Nguyên tắc: không dùng các IP có tất cả các bit của phần host id bằng 1 và bằng 0 để đánh địa chỉ Lớp A: Net id: phạm vi 1 - 126 Host id: phạm vi 0.0.1 – 255.255.254 Ví dụ: 110.10.3.5 • Địa chỉ mạng? Địa chỉ máy? Số lượng mạng lớp A? Số lượng máy trên mỗi Biên soạn : Lê Minh mạng? 7
  8. 5/22/2011 LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Lớp B: Net id: phạm vi 128.0 – 191.255 Host id: phạm vi 0.1 – 255.254 Ví dụ: 151.2.255.4 • Địa chỉ mạng? Địa chỉ máy? • 1 IP khác cùng địa chỉ mạng với IP trên? Số lượng mạng lớp B? Số lượng máy trên mỗi mạng? Biên soạn : Lê Minh LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Lớp C: Net id: phạm vi 192.0.0 – 223.255.255 Host id: phạm vi 1 – 254 Ví dụ: 203.0.1.254 • Địa chỉ mạng? Địa chỉ máy? • 1 IP khác cùng địa chỉ mạng với IP trên? Số lượng mạng lớp C? Số lượng máy trên mỗi mạng? Biên soạn : Lê Minh 8
  9. 5/22/2011 LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Các thiết bị (máy tính, router…) xác định địa chỉ mạng và địa chỉ máy như thế nào? Mặt nạ mạng (net mask): Vd: • IP: 154.210.2.65 • net mask: 255.255.0.0 Quy định viết địa chỉ: IP/số bit 1 của mask Vd: 154.210.2.65/16 Biên soạn : Lê Minh LOGO Địa chỉ IP V.4 3 Mạng con (subnet): Lấy thêm một số bit của phần host id làm net id (subnet id) Xác định bằng mặt nạ mạng con (subnet mask) • Vd: 223.2.5.129/ 26 • Địa chỉ mạng? Địa chỉ máy (host)? Mặt nạ mạng con (subnet mask)? Biên soạn : Lê Minh 9
  10. 5/22/2011 LOGO Địa chỉ IP V.4 3 Mạng con (subnet): Số lượng mạng con tạo ra được từ 1 địa chỉ mạng gốc: (2n) mạng • n : số bit lấy từ phần host id ban đầu • Vd: – địa chỉ mạng lớp C gốc 223.2.5.0/24, lấy 2 bit của phần host id để chia subnet. – Số lượng mạng con có thể thành lập từ địa chỉ mạng này là 22 = 4 mạng Biên soạn : Lê Minh LOGO Địa chỉ IP v.4 3 Một số địa chỉ IP đặc biệt: Địa chỉ loopback: 127.0.0.1 Địa chỉ mạng : địa chỉ có tất cả các bit của phần host id bằng 0 Địa chỉ quảng bá (broadcast) địa chỉ có tất cả các bit của phần host id bằng 1 255.255.255.255 : địa chỉ quảng bá cục bộ (local broadcast) Biên soạn : Lê Minh 10
  11. 5/22/2011 LOGO Địa chỉ IP v.4 3 IP riêng (private) và IP chung (puplic): IP riêng: dành riêng cho các mạng nội bộ • Mạng riêng lớp A: 10.0.0.0 /8 • Mạng riêng lớp B: 172.16.0.0 /12 • Mạng riêng lớp C: 192.168.0.0 /16 IP chung: được quản lý bởi tổ chức InterNic Biên soạn : Lê Minh LOGO Định tuyến III Mục tiêu: xác định đường đi “tốt nhất” trên mạng từ nút gởi đến nút nhận 5 3 v w 5 2 u z 2 1 3 1 x 2 y 1 Việc định tuyến được thực hiện bởi các router Chạy các thuật toán định tuyến để xác định đường đi Mỗi router sẽ có 1 bảng định tuyến (routing table) Biên soạn : Lê Minh 11
  12. 5/22/2011 LOGO Định tuyến III Dùng đồ thị để xây dựng các thuật toán định tuyến 5 3 v w 5 2 u z 2 1 3 1 x 2 y 1 Nút : các router Đường liên kết (link): kết nối trực tiếp các nút với nhau Biên soạn : Lê Minh LOGO Định tuyến III 5 3 v w 5 2 u z 2 1 3 1 x 2 y 1 Chi phí đường liên kết (cost of link, ký hiệu c(a, b) ): phụ thuộc vào băng thông, mức độ tắt nghẽn, thời gian trễ … • Ví dụ: c(u,w) = 5 Chi phí đường đi (cost of path) : tổng chi phí của các đường liên kết từ nguồn tới đích Định tuyến : xác định đường đi có tổng chi phí đường đi nhỏ nhất từ nguồn tới đích Biên soạn : Lê Minh 12
  13. 5/22/2011 LOGO Phân loại thuật toán định tuyến 1 Theo quy mô: định tuyến toàn cục (global routing) hay phân tán (decentralized routing) Toàn cục: • Các router phải có đầy đủ thông tin về topology của mạng cũng như link cost • Thuật toán Link State Phân tán: • Router chỉ biết các thông tin về router láng giềng (kết nối trực tiếp) tới nó • Thuật toán Distance vector Biên soạn : Lê Minh LOGO Phân loại thuật toán định tuyến 1 Theo tính chất: định tuyến tĩnh (static routing) hay định tuyến động (dynamic routing) Tĩnh: • Thông số định tuyến thường ít thay đổi theo thời gian Động: • Thông số định tuyến thay đổi nhanh chóng theo chu kỳ hoặc theo sự thay đổi cấu trúc đường truyền Biên soạn : Lê Minh 13
  14. 5/22/2011 LOGO Định tuyến tĩnh 2 Bảng định tuyến (routing table) của mỗi router trên hệ thống được thiết lập bởi người quản trị Không tự động cập nhật bảng định tuyến khi có sự thay đổi về cấu trúc mạng Thiết lập bảng định tuyến cho router: dùng câu lệnh ip route địa chỉ mạng đích netmask exit interface ip route địa chỉ mạng đích netmask next-hoop interface address Biên soạn : Lê Minh LOGO Định tuyến tĩnh 2 Ví dụ: cho hệ thống mạng Định tuyến tĩnh cho các router?? Kết quả: mophong\static_routing.pkt Biên soạn : Lê Minh 14
  15. 5/22/2011 LOGO Thuật toán định tuyến Link state 3 Thuật toán Dijkstra Tất cả các nút mạng đều biết được topo mạng và chi chí các đường liên kết của cả mạng Tính toán chi phí đường đi thấp nhất từ một nút (nguồn) đến tất cả các nút còn lại Sau một vài bước tính toán sẽ xác định được chi phí đường đi thấp nhất tới nút đích Ký hiệu: • c(x,y) : chi phí đường liên kết từ nút x tới nút y, = ∞ nếu nút y không kết nối trực tiếp tới x • D(v): chi phí đường đi hiện tại từ nguồn tới v • p(v): nút kế cận trước v trên đường đi tới v • N: tập hợp các nút đã xác định được đường đi soạn : Lê Minh Biên LOGO Thuật toán định tuyến Link state 3 Hoạt động: khởi tạo: N' = {u} for( tất cả các nút v) if (v kết nối trực tiếp với u ) then ( D(v) = c(u,v) ) else D(v) = ∞ Lặp : Tìm nút w không ở trong N' có D(w) nhỏ nhất thêm w vào N' Cập nhật D(v) cho tất cả các nút v kết nối trực tiếp tới w và không ở trong N' : D(v) = min( D(v), D(w) + c(w,v) ) dừng lại khi tất cả các nút đều có trong N' Biên soạn : Lê Minh 15
  16. 5/22/2011 LOGO Thuật toán định tuyến Link state 3 Ví dụ: 5 3 v w 5 2 u z 2 1 3 1 x 2 y 1 Bước D(v),p(v) D(w),p(w) D(x),p(x) D(y),p(y) N' D(z),p(z) 0 2,u 1,u 5,u ∞ u ∞ 1 2,u 4,x 2,x ux ∞ 2 2,u 3,y uxy 4,y 3 3,y uxyv 4,y 4 uxyvw 4,y 5 uxyvwz Biên soạn : Lê Minh LOGO Thuật toán định tuyến Distance Vector 4 Ý tưởng: 5 Gọi dv(z): chi phí đường 3 đi thấp nhất từ v tới z v w 5 2 c(u,v) : chi phí đường u z 2 1 3 liên kết từ u tới nút v kế 1 x 2 y cận với nó 1 Khi đó: du(z) = min{c(u,v)+ dv(z) ,c(u,x) + dx(z), c(v,w) + dw(z)} = min{ 2 + 5, 1 + 3, 5 + 3 }=4 Biên soạn : Lê Minh 16
  17. 5/22/2011 LOGO Thuật toán định tuyến Distance Vector 4 Thuật toán D-V: 5 Mỗi nút: 3 v w • Biết chi phí đường link (c 5 2 ) từ nó tới các nút kế cận u z 2 1 • Biết chi phí đường đi (d ) 3 1 nhỏ nhất từ các nút kế x 2 y cận tới nút đích 1 Việc gởi ( quảng bá) • Tính toán đươc chi phí thông số được tiến đường đi nhỏ nhất từ nó hành theo chu kỳ tới đích Mỗi nút sẽ gởi thông số chi phí đường đi nhỏ nhất từ nó tới đích cho các nút kế cận Biên soạn : Lê Minh LOGO Thuật toán định tuyến Distance Vector 4 Ví dụ: y 2 1 z x 7 Biên soạn : Lê Minh 17
  18. 5/22/2011 LOGO Định tuyến phân cấp 5 Chia các router thành các vùng nhỏ, gọi là các miền tự quản (AS: Autonomous System) 3c 3a 2c 3b 2a AS3 2b 1c AS2 1a 1b AS1 1d Các router trong cùng một miền AS chạy cùng một thuật toán định tuyến nội miền ( intra-AS routing protocol) Các router trong các miền AS khác nhau có thể chạy các thuật toán định tuyến khác nhau Biên soạn : Lê Minh LOGO Định tuyến phân cấp 5 Gateway Router : nối các miền AS lại với nhau Gateway Router 3c 3a 2c 3b 2a AS3 2b 1c AS2 1a 1b AS1 1d Chạy các thuật toán: Intra-AS Inter-AS • Định tuyến nội miền Routing Routing algorithm algorithm (Intra-AS routing) Routing • Định tuyến liên miền table (Inter-AS routing) Biên soạn : Lê Minh 18
  19. 5/22/2011 LOGO Giao thức định tuyến động 6 Các giao thức định tuyến nội miền : RIP, OSPF, EIGRP Giao thức định tuyến liên miền : BGP RIP (Routing Information Protocol) Dùng thuật toán Distance Vector Chi phí đường đi : số lượng router sẽ phải qua để tới đích (hoop-count) Trao đổi bảng định tuyến theo chu kỳ 30s OSPF (Open Shortest Path First) Dùng thuật toán định tuyến Link State Biên soạn : Lê Minh 19
nguon tai.lieu . vn
Tin học văn phòng Đồ họa - Thiết kế - Flash Quản trị Web Cơ sở dữ liệu Quản trị mạng Kỹ thuật lập trình Hệ điều hành Phần cứng An ninh - Bảo mật Chứng chỉ quốc tế Thủ thuật máy tính Điện - Điện tử Kinh tế học Hoá học Xã hội học Môi trường