PHAO MẠNG MÁY TÍNH Câu 1 Trình bày nguyên lý hoạt động và đặc điểm của phương thức truy nhập CSMACD vẽ hình minh họa 2 Câu 2 Trình bày nguyên lý và các phương pháp định khung của lớp liên kết dữ liệu.
Trang 1PHAO MẠNG MÁY TÍNH Câu 1: Trình bày nguyên lý hoạt động và đặc điểm của phương thức truy nhập CSMA/CD vẽ hình minh
họa………2
Câu 2 Trình bày nguyên lý và các phương pháp định khung của lớp liên kết dữ liệu……3-4
Câu 3: Trình bày và phân tích đặc điểm chính của kỹ thuật định tuyến vector khoảng cách 5-6
Câu 4: Trình bày và phân tích đặc điểm chính của kỹ thuật định tuyến trạng thái liên kết(Link State Routing Protocol) ……….7-8
Câu 5:Trình bày kỹ thuật điều khiển luồng của TCP, nguyên lý cửa sổ trượt và cơ chế quản lý cửa sổ
Câu 8: Giải thích phân mảnh gói IP khai niệm MTU và cho ví dụ về sự phân mảnh …… 15-16
Câu 9: Vẽ hình, giới thiệu chức năng của mô hình trong tầng giao thức TCP/IP ………… 17
Câu 10: Trình bày đặc điểm chính của giao thức BGP khái niệm hệ tự trị và phạm vi ứng dụng
……….18
Câu 11: Vẽ hình và giải thích thủ tục thiết lập và giải phóng kết nối TCP
………19-20
Câu 12: Trình bày đặc điểm chính của giao thức định tuyến OSPF ………… 21-22
Câu 13: Mô hình kết nối các hệ thống mở OSI : Mô hình 7 lớp, chức năng tương ứng của từng lớp và ví dụ cụ thể……… 23-24
Câu 14: Giao thức ICMP: chức năng, đặc điểm chính ………25-26
Câu 15: Trình bày cơ chế kiểm soát lỗi và điều khiển luồng trong lớp liên kết dữ
liệu………27
Trang 2Câu 1: Trình bày nguyên lý hoạt động và đặc điểm của phương thức truy nhập CSMA/CD vẽ hình minh họa
Cơ chế đa truy nhập cảm nhận sóng mang phát hiện xung đột (CSMA/CD - carrier sense multiple access collision detection).
Do vậy cần có một thủ tục đảm bảo chỉ có một khả năng rất nhỏ sự truyền lại cùng lúc.Phương pháp CSMA/CD sử dụng khoảng thời gian lùi ngẫu nhiên, mỗi nút chọn một số ngẫunhiên và đợi trong khoảng thời gian bằng số ngẫu nhiên này nhân với khe thời gian (51.2 s)trước khi truyền lại
Đặc điểm: sử dụng cho các mạng có cấu trúc dạng BUS, trong đó tất cả các trạm của mạng
nối trực tiếp vào BUS Mọi trạm đều có thể truy nhập vào BUS dùng chung (đa truy nhập) mộtcách ngẫu nhiên do đó có thể dẫn đến xung đột (hai máy cùng truyền tại một thời điểm)
Câu 2 Trình bày nguyên lý và các phương pháp định khung của lớp liên kết dữ liệu
Trang 3Nguyên lý : lớp liên kết dữ liệu sẽ chia dòng bit thành các khung rời rạc và tính tổng kiểm tra
(checksum) cho mỗi khung
Khi một khung đến đích, tổng kiểm tra sẽ được tính lại
Nếu kết quả tính tổng kiểm tra khác với giá trị tổng kiểm tra chứa trong khung nhận được thì lớp liên kết dữ liệu sẽ cho rằng có lỗi xảy ra và thực hiện các bước xử lí lỗi (loại bỏ khung lỗi và
có thể truyền ngược cho máy phát một thông báo lỗi)
Các phương pháp định khung:
- Đếm kí tự
- Sử dụng các byte cờ với kĩ thuật byte stuffing
- Sử dụng cờ bắt đầu va kết thúc với kĩ thuật bit stuffing
- Sử dụng các đặc điểm mã hóa ở lớp vật lí
a) Phương pháp đếm kỹ tự sử dụng một trường trong tiêu đề để chỉ ra số kí tự trong khung Khilớp liên kết dữ liệu ở máy thu nhìn thấy số đếm kí tự này, nó sẽ biết được có bao nhiêu kí tự của khung theo sau và sẽ xác định được vị trí kết thúc khung
b) Sử dụng các byte cờ với kĩ thuật byte stuffing :lớp liên kết dữ liệu của máy phát sẽ chèn mộtbyte ESC ngay trước mỗi byte dữ liệu có cấu trúc giống byte cờ trong dòng dữ liệu Tại đầu thu, lớp liên kết dữ liệu của máy thu sẽ loại bỏ byte ESC này trước khi chuyển dữ liệu lên trên cho lớp mạng Với kĩ thuật độn byte này byte cờ định khung có thể được phân biệt với byte dữ liệu có cấu trúc giống byte cờ bởi sự vắng mặt hay hiện diện của byte ESC ngay trước
Trang 4c) Sử dụng cờ bắt đầu va kết thúc với kĩ thuật bit stuffing
Kĩ thuật mới này cho phép các khung dữ liệu chứa một số ngẫu nhiên các bit và các mã kí tự
có kích thước bất kì Nguyên tắc làm việc của nó như sau: mỗi khung sẽ bắt đầu và kết thúc bởi một tổ hợp bit có cấu trúc đặc biệt là 01111110 (thực chất đây cũng là byte cờ) Mỗi khi máy phát nhìn thấy năm bit 1 liên tiếp theo sau bit 0 trong dòng dữ liệu thì lớp liên kết dữ liệu của nó sẽ tự động độn thêm một bit 0 vào Việc “độn bit” (bit stuffing) này nhằm để tránh sự xuất hiện của tổ hợp sáu bit 1 liên tiếp trong dòng dữ liệu có thể gây nhầm lẫn với tổ hợp cờ
d)Phương pháp định khung cuối cùng dựa trên đặc điểm mã hóa của môi trường vật lí Ví dụ, một số mạng LAN mã hóa một bit dữ liệu bằng cách sử dụng hai bit vật lí Bình thường bit 1 được mã hóa bởi cặp cao-thấp (high-low), còn bit 0 được mã hóa bởi cặp thấp-cao (low-high) Các tổ hợp cao-cao (high-high) và thấp-thấp (low-low) không xuất hiện trong dữ liệu nên có thể được sử dụng để xác định giới hạn các khung trong một số giao thức
Trang 5Câu 3: Trình bày và phân tích đặc điểm chính của kỹ thuật định tuyến vector khoảng cách
Giao thức định tuyến vectơ khoảng cách (Distance Vecto Routing Protocol)
Trong giao thức này mỗi node cần duy trì một vecto (bảng) về khoảng cách tới các node còn lại trên mạng
Một node cần biết khoảng cách (giá) của các node hàng xóm với mình tới một node đích
Một node có nhiều hàng xóm tới đích và nó có thể so sánh, xác định tuyến đường ngắn nhât
Thông tin cần trao đổi là giá khoảng cách từ mỗi node hàng xóm tới các đích nên có thể so sánh và xác định đường đi tới tất cả các node đích
Mỗi node chỉ trao đổi thông tin với hàng xóm của mình và theo chu kỳ (30 giây)
Thường sử dụng thuật toán Bellman-Ford
Các giao thức nội miền: RIP, IGRP, EIGRP
Khởi tạo cơ sở dữ liệu (bảng) trong định tuyến vecto khoảng cách
Mỗi node chia sẻ bảng định tuyến của mình với các node hàng xóm theo chu kỳ và khi có sự thay đổi
Trang 6Các bảng định tuyến vectơ khoảng cách Khi không có sự thay đổi, các node có cái nhìn thống nhất về mạng (hội tụ)
Trang 7Câu 4: Trình bày và phân tích đặc điểm chính của kỹ thuật định tuyến trạng thái liên kết(Link State Routing Protocol)
Đặc điểm: Đáp ứng một cách nhanh chóng với sự thay đổi của mạng
Yêu cầu cập nhật thông tin khi có sự thay đổi mạng
Gửi thông tin cập nhật theo định kỳ được gọi là làm tươi trạng thái liên kết
Sử dụng cơ chế Hello để xác định việc liên kết được với hàng xóm
Mỗi bộ định tuyến sẽ theo dõi trạng thái hoặc tình trạng của bộ định tuyến hàng xóm kết nối trực tiếp bằng việc gửi bản tin hello
Mỗi bộ định tuyến duy trì được sự theo dõi tất cả các node trên mạng nhờ việc các quảng bá trạng thái
liên kết link-state advertisements (LSAs).
Trang 9Câu 5:Trình bày kỹ thuật điều khiển luồng của TCP, nguyên lý cửa sổ trượt và cơ chế quản lý cửa sổ
Điều khiển luồng:Định nghĩa lượng dữ liệu mà nguồn có thể gửi trước khi nhận một xác nhận từ đích
• TCP dùng cơ chế cửa sổ trượt để điều khiển luồng
• Các byte nằm trong giới hạn cửa sổ được gửi đi không cần chờ ACK
• Cửa sổ được mở, đóng, co giãn Những hoạt động này được điều khiển bởi phía thu
TCP sử dụng 2 bộ đệm: phát, thu
Trường cửa sổ được bên thu báo cho bên gửi biết số byte mà bên phát có thể gửi trước khi dừng đề chờ bản tin báo nhận tiếp theo
Bên gửi đặt cửa sổ lên bộ đệm và gửi dữ liệu khi kích thước cửa sổ lớn hơn 0
Thông thường kích thước cửa sổ được thông báo bằng với kích thước còn rỗi trong bộ đệm nhận
Khi tăng độ lớn cửa sổ lên quá mức cho phép sẽ gây ra lỗi (mất thông tin) Vì thế cần có cơ chế điều chỉnh cửa
sổ tránh nghẽn
- Nguyên lý cửa số trượt: Để thực hiện điều khiển luồng, TCP sử dụng kỹ thuật cửa sổ trượt Hai trạm ở hai
đầu kết nối TCP đều sử dụng một cửa sổ trượt Cửa sổ này bao phủ phần dữ liệu trong bộ đệm mà một trạm có thể gửi
Trang 10trước khi quan tâm tới xác nhận của trạm kia Nó được gọi là cử sổ trượt do có thể trượt trên bộ đệm khi trạm gửi nhậnđược xác nhận
- Kích thước của cửa sổ trượt có thể thay đổi, và trong mỗi xác nhận ACK đều có định nghĩa kích thước của cửa
sổ
Một cửa sổ trượt có kích thước là 10 Trước khi nhận xác nhận từ đích, nguồn có thể gửi tối đa
10 byte Tuy nhiên, nếu nó chỉ nhận được xác nhận về 3 byte đầu tiên, thì nó sẽ trượt sang phải 3 byte Điều này có nghĩa nó có thể gửi 10 byte nữa trước khi quan tâm tới xác nhận
Quản lý cửa sổ
- TCP sử dụng một cửa sổ và hai bộ đệm (bộ đệm bên gửi và bên nhận) để điều khiển luồng dữ liệu
+ TCP bên gửi có một bộ đệm lưu dữ liệu đến từ chương trình ứng dụng gửi Chương trình ứng dụng tạo dữ liệu
và ghi chúng vào bộ đệm Bên gửi đặt cửa sổ lên bộ đệm và gửi các phân đoạn khi kích thước của cửa sổ lớn hơn 0
+ TCP bên nhận cũng có một bộ đệm Nó nhận dữ liệu, kiểm tra chúng, và lưu trữ chúng trong bộ đệm đểchương trình ứng dụng nhận dùng
Kích thước cửa sổ bên gửi do bên nhân xác định và được thông báo trong các phân đoạn xác nhận Thường thì kíchthước của cửa sổ được thông báo bằng với kích thước còn rỗi trong bộ đệm nhận
Trang 12Câu 6: Cấu trúc phân đoạn TCP vẽ hình và giải thích các chức năng của các trường Cấu trúc phân đoạn: Lớp IP cần gửi dữ liệu đi dưới dạng gói tin chứ không phải chuỗi các
-Các phân đoạn được đóng gói vào IP datagram và gửi đi
Toàn bộ hoạt động này là trong suốt với tiến trình thu
Source Port: Trường 16 bit này xác định số cổng của chương trình ứng dụng gửi.
Destination Port: Trường 16 bit này xác định số cổng của chương trình ứng dụng nhận
Sequence nu: Trường 32 bit này xác định số được gán cho byte dữ liệu đầu tiên chứa trong
phân đoạn
Acknowledgment Number: Số 32 bit này xác định số hiệu byte mà trạm gửi phân đoạn đang
chờ để nhận Nếu nó đã nhận thành công byte số x, thì số xác nhận của nó là x + 1
HL – Header Length: Trường 4 bit này cho biết chiều dài tính theo từ (4 byte) của phần tiêu đề
TCP
Reserved: Trường 6 bit này được dùng cho tương lai
Flags: Trường này xác định 6 bit điều khiển khác nhau Một hoặc nhiểu bit này có thể được đặt
tại cùng thời điểm
Window Size: Trường 16 bit này xác định kích thước của cửa sổ mà phía kia phải duy trì
Checksum: Trường 16 bit này chứa mã kiểm tra lỗi (theo phương pháp CRC) cho toàn bộ phân
đoạn
Trang 13Urgent Pointer: Trường 16 bit này chỉ hợp lệ khi cờ URG được đặt Nó xác định số phải cộng với
số trình tự để lấy được số hiệu của byte khẩn cuối cùng trong phần dữ liệu
Options: Trường có chiều dài tối đa 40 byte này chứa các thông tin tùy chọn
Câu 7 Nếu khái niệm kỹ thuật virtual circuit và datagam trong chuyển mạch gói và vẽ hình minh họa
Chuyển mạch gói theo kiểu kênh ảo (virtual circuit)
-Trước khi truyền dữ liệu, các process thực hiện bắt tay tạo kết nối ảo
-Mỗi gói tin chứa nhận dạng kênh ảo thay cho địa chỉ đích
Không yêu cầu tuyến dành riêng cho mỗi gói
Chuyển mạch gói theo datagram
Các gói tin được đối xử độc lập với nhau trên mạng
Mỗi gói tin được gọi là datagram
Mỗi gói tin có thể đi theo tuyến bất kì, không cần theo thứ tự
Máy thu có nhiệm vụ sắp xếp lại các gói tin theo thứ tự và phục hồi những gói tin lỗi
Trang 14So sánh Datagram Virtual circuit
Thông tin trạng
thái Không lưu thông tin trạng tháicủa các kết nối bảng định tuyến cho mỗi kết nối.Mỗi VC yêu cầu một không gian
Định tuyến Mỗi gói tin được định tuyếnđộc lập Đường đi được lựa chọn khiTHIẾT LẬP vc.Ảnh hưởng khi
router lỗi Không ảnh hưởng Thực hiện thiết lập lại VCChất lượng dịch vụ Khó thực hiện Dễ nếu có đủ tài nguyên dành chomỗi VC
Điều khiển nghẽn Khó thực hiện Dễ nếu có đủ tài nguyên dành chomỗi VC
Trang 15Câu 8: Giải thích phân mảnh gói IP khai niệm MTU và cho ví dụ về sự phân mảnh
Giải thích: Trên đường tới đích, một datagram có thể đi qua nhiều mạng khác nhau Mỗi bộ
định tuyến mở IP datagram từ khung nó nhận được, xử lý và sau đó đóng gói datagram trong một khung khác Định dạng và kích thước của khung nhận được phụ thuộc vào giao thức của mạng vật lý mà khung vừa đi qua Định dạng và kích thước của khung gửi đi phụ thuộc vào giao thức của mạng vật lý mà khung sẽ đi qua
Khi một datagram được đóng gói trong một khung, kích thước tổng của datagram phải nhỏ hơn kích thước tối đa này (được xác định do sự hạn chế về phần cứng và phần mềm sử dụng trong mạng)
Phân mảnh gói tin theo MTU
Khi một datagram được đóng gói trong một khung, kích thước tổng của datagram phải nhỏ hơn kích thước tối đa này (được xác định do sự hạn chế về phần cứng và phần mềm sử dụng trong mạng)
Giá trị của đơn vị truyền tối đa (MTU – Maximum Transfer Unit) là khác nhau đối với các giao thức mạng vật lý
Khi một datagram được phân mảnh, một số trường trong phần tiêu đề phải được sao chép cho tất cả các mảnh
Các trường liên quan đến phân mảnh Datagram ID và Fragmentation
Ví dụ về phân mảnh:
Trang 16Một datagram có kích thước 4000 byte thành 3mảnh Các byte trong datagram gốc được đánh
số từ 0 đến 3999 Mảnh đầu tiên mang các byte
từ 0 đến 1399 Giá trị trường độ dịch phân mảnh cho mảnh này là 0/8 = 0 Mảnh thứ hai mang các byte từ 1400 đến 2799 Giá trị trường
độ dịch phân mảnh cho mảnh này là 1400/8 =
175 Mảnh cuối cùng mang các byte từ 2800 đến 3999 Giá trị trường
độ dịch phân mảnh cho mảnh này là 2800/8 = 350
Giá trị cảu các trường khi datagram được phân mảnh
Trang 17Câu 9: Vẽ hình, giới thiệu chức năng của mô hình trong tầng giao thức TCP/IP
*Chức năng các lớp TCP/IP:
- Tầng truy cập mạng: Cung cấp một giao diện giao tiếp với mạng vật lý, khả năng kiểm soát lỗi cho dữ liệu
phân bố trên mạng vật lý Các định dạng dữ liệu cho môi trường truyền và các địa chỉ dữ liệu cho mạng con (subnet)được dựa trên các địa chỉ vật lý Các chức năng chính bao gốm: Ánh xạ địa chỉ IP sang địa chỉ vật lý và đóng gói dữliệu IP vào khung
- Tầng liên mạng: Chọn đường đi tốt nhất qua mạng cho các gói tin Công việc xác định đường đi tốt nhất và
chuyển được gói được thực hiện nhờ sự trợ giúp của các giao thức như: IP, ICMP, ARP, RARP
- Tầng giao vận:Cung cấp dịch vụ truyền tải từ trạm nguồn đến trạm đích Thiết lập một kết nối logic giữa hai
điểm cuối của mạng là trạm gửi và trạm nhận Các giao thức giao vận phân mảnh và ghép dữ liệu của các ứng dụngtầng trên vào trong một luồng dữ liệu giữa các điểm cuối Hai giao thức chính là: TCP và UDP
- Tầng ứng dụng:Cung cấp các dịch vụ dưới dạng các giao thức cho ứng dụng của người dùng Một số giao
thức tiêu biểu là:
+ FPT (File transfer protocol): cho phép truyển tệp giữa các hệ thống hỗ trợ FTP
+ Telnet (TERminalL NETwork): Cho phép các phiên đăng nhập từ xa giữa các máy tính
+ HTTP (Hyper Text Transfer Protocol): Trao đổi các tài liệu siêu văn bản để hỗ trợ WEB
+ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Truyền thư điện tử giữa các máy tính
+ POP3 (Post Office Protocol): Cho phép lấy thư điện tử từ hộp thư trên máy chủ
+ DNS (Domain Name System): Chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP
+ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Cung cấp thông tin cấu hình động cho các trạm, chẳng hạnnhư gán địa chỉ IP
+ SNMP (Simple Network Management Protocol): Quản trị từ xa các thiết bị mạng chạy TCP/IP
Trang 18Câu 10: Trình bày đặc điểm chính của giao thức BGP khái niệm hệ tự trị và phạm vi ứng dụng
BGP (Border Gateway Protocol): Giao thức định tuyến ngoài (RFC 1772) có chức năng là trao đổi thông tin định tuyến giữa các hệ tự trị và đảm bảo việc lựa chọn đường đi không vòng lặp
AS cụt (Stub AS):Chỉ có duy nhất một đường kết nối đến một AS khác
AS đa kết nối không chuyển tiếp (Multihomed AS):Có nhiều hơn một kết nối đến các AS khác
AS đa kết nối chuyển tiếp (Transit AS):Là một AS đa kết nối cho phép chuyển tiếp lưu lượng như các ISP quốc gia và quốc tế
Phiên BGP : Sử dụng dịch vụ của TCP, Được xem là các kết nối bán cố định
Có BGP nội miền và BGP liên miền
Hệ tự trị:
Mỗi hệ thống tự trị có thể chọn một giao thức định tuyến trong để thực hiện định tuyến bên trong hệ thống Tuy nhiên, thường chỉ có một giao thức định tuyến ngoại được lựa chọn để thực hiện giữa các hệ thống tự trị
