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
4.2 Mạng Virtual circuit
và datagram
4.3 Bên trong Router
4.4 IP: Internet Protocol
Distance Vector
Hierarchical routing
RIP
OSPF
BGP
4.7 Dẫn đường
broadcast và multicast
1-3
Tầng mạng
Chuyển segment từ host
gửi tới host nhận
Bên gửi đóng gói
segment thành các
datagram
Bên nhận chuyển các
segment tới tầng giao vận
Các giao thức tầng mạng
có trong mọi host, router
Router kiểm tra trường
physical
network
data link
physical
network
data link
physical
application
transport
network
data link
physical
1-4
Chức năng chính của tầng mạng
Chuyển tiếp: chuyển
các gói tin từ đầu vào
router sang đầu ra
thích hợp của router
Dẫn đường: xác định
đường đi của gói tin từ
nguồn tới đích.
Các
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
Bandwidth
Internet best effort none
ATM CBR
ATM VBR
ATM ABR
ATM UBR
tốc độ
hằng số
tốc độ
đảm bảo
đảm bảo
mức tối thiểu
none
Phản hồi
Mất gói Thứ tự Thời gian tắc nghẽn
Không Không Không
Không Có
Không
Không (suy ra
từ loss)
Không
tắc nghẽn
Không
tắc nghẽn
Định dạng Datagram
Địa chỉ IPv4
ICMP
IPv6
4.5 Thuật toán dẫn
đường
4.6 Dẫn đường trong
Internet
Link state
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.
2.
3.
Đường đi từ nguồn tới đích
VC number, một số cho mỗi đường truyền dọc
đường đi
Điểm vào trong bảng chuyển tiếp trong router
7
97
…
2
32
3
Số giao diện
Giao diện đi
2
1
2
3
…
VC # đi
22
18
17
87
…
Các Router duy trì thông tin trạng thái kết nối!
1-14
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
transport
network
data link 1. Gửi dữ liệu
physical
application
transport
2. Nhận dữ liệu network
data link
physical
1-16
Bảng chuyển tiếp
Dải địa chỉ đích
11001000 00010111 00010000 00000000
tới
11001000 00010111 00010111 11111111
4 tỷ điểm vào
Giao diện đường truyền
2
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
Định dạng Datagram
Địa chỉ IPv4
ICMP
IPv6
4.5 Thuật toán dẫn
đường
4.6 Dẫn đường trong
Internet
Link state
Distance Vector
Hierarchical routing
RIP
OSPF
BGP
đường truyền
Xếp hàng: Nếu các datagram đến nhah
hơn tốc độ chuyển tiếp vào trong switch
fabric
1-22
Ba kiểu switch fabric
1-23
Chuyển mạch qua bộ nhớ
Router thế hệ đầu tiên:
Các máy tính truyền thống chuyển mạch dưới sự
điều khiển trực tiếp của CPU
Các gói tin được sao chép vào trong bộ nhớ của hệ
thống
Tốc độ bị hạn chế bởi bandwidth của bộ nhớ (2 lần
truy nhập bus đối với mỗi datagram)
Cổng vào
Bộ nhớ
Cổng ra
Bus hệ thống
1-24
Copyright: Tài liệu đại học ©