MÔ HÌNH TCPIP Mô hình phân lớp của TCPIP So sánh với mô hình OSI 7 tầng

MAC Address • Mỗi máy tính dùng địa chỉ MAC địa chỉ vật l{ để xác định chính nó • Địa chỉ MAC được ghi lên trên NIC card mạng lúc xuất xưởng và không thay đổi được • Địa chỉ MAC không có

Trang 1

MÔ HÌNH TCP/IP

Mô hình phân lớp của TCP/IP

So sánh với mô hình OSI 7 tầng

Trang 2

Mạng máy tính và Internet - 2009 2

Sự phát triển mô hình TCP/IP

• Thập niên 60 DARPA phát triển Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) kết nối các mạng máy tính thuộc bộ quốc phòng

Mỹ

• Internet, mạng máy tính toàn cầu, sử dụng

TCP/IP kết nối các mạng trên thế giới

Trang 3

4 lớp của mô hình TCP/IP

Trang 4

Lớp truy cập mạng

• Kết hợp chức năng hai lớp vật l{ và liên kết dữ

liệu mô hình OSI

– Các mô tả về chức năng, thủ tục, cơ học, điện học

Trang 6

Lớp vận chuyển

• Lớp vận chuyển liên quan đến chất lượng dịch

vụ như độ tin cậy, điều khiển lưu lượng và sửa lỗi (tương tự lớp vận chuyển mô hình OSI)

– Phân đoạn, dòng dữ liệu

– Định hướng kết nối và không kết nối

– Điều khiển luồng

– Phát hiện và sửa lỗi

– Transmission control protocol (TCP)

– User datagram protocol (UDP)

Trang 7

Lớp ứng dụng

• Kết hợp chức năng của ba lớp phiên, trình bày, ứng dụng trong mô hình OSI

– FTP, HTTP, SMNP, DNS

– Định dạng dữ liệu, cấu trúc dữ liệu, mã hoá …

– Điều khiển đối thoại …

Trang 8

Chồng giao thức TCP/IP

Trang 9

So sánh TCP/IP và OSI

Trang 10

– Kỹ thuật chuyển mạch gói

– Các chuyên gia mạng phải nắm rõ cả hai

Trang 11

So sánh TCP/IP với OSI (tt.)

– TCP/IP đơn giản hơn vì ít lớp hơn

– Bộ giao thức TCP/IP là chuẩn trên Internet

Trang 12

ĐỊA CHỈ MAC

Trang 13

MAC Address

• Mỗi máy tính dùng địa chỉ MAC (địa chỉ vật l{)

để xác định chính nó

• Địa chỉ MAC được ghi lên trên NIC (card mạng)

lúc xuất xưởng và không thay đổi được

• Địa chỉ MAC không có cấu trúc (địa chỉ phẳng)

Trang 14

Định dạng địa chỉ mạng

Trang 16

Lưu trữ địa chỉ MAC

• Địa chỉ MAC được ghi vào ROM và được chép vào RAM khi NIC khởi động

• Biểu diễn :

0000.0c12.3456 hay 00-00-0c-12-34-56

Trang 18

Sự đóng gói dữ liệu

Trang 19

Hạn chế của địa chỉ MAC

• Phẳng, không phân cấp

• Tăng số lượng nút mạng n lên thì giao tiếp sẽ

khó khăn hơn rất nhiều

• Phụ thuộc phần cứng

Trang 21

CSMA/CD

• Với phương pháp CSMA, thỉnh thoảng sẽ có hơn một trạm đồng thời

truyền dữ liệu và tạo ra sự xung đột (collision) làm cho dữ liệu thu được ở các trạm bị sai lệch Để tránh sự tranh chấp này mỗi trạm đều phải phát hiện được sự xung đột dữ liệu Trạm phát phải kiểm tra Bus trong khi gửi

dữ liệu để xác nhận rằng tín hiệu trên Bus thật sự đúng, như vậy mới có thể phát hiện được bất kz xung đột nào có thể xẩy ra Khi phát hiện có một

sự xung đột, lập tức trạm phát sẽ gửi đi một mẫu làm nhiễu (Jamming) đã định trước để báo cho tất cả các trạm là có sự xung đột xẩy ra và chúng sẽ

bỏ qua gói dữ liệu này Sau đó trạm phát sẽ trì hoãn một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi phát lại dữ liệu Ưu điểm của CSMA/CD là đơn giản, mềm dẻo, hiệu quả truyền thông tin cao khi lưu lượng thông tin của mạng thấp và có tính đột biến Việc thêm vào hay dịch chuyển các trạm trên

tuyến không ảnh hưởng đến các thủ tục của giao thức Điểm bất lợi của CSMA/CD là hiệu suất của tuyến giảm xuống nhanh chóng khi phải tải quá nhiều thông tin

Trang 22

Kiến trúc Bus

• Sơ đồ kết nối BUS

Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3

Workstation 5 Workstation 4

Bộ tiế p đấ t Terminator Bộ tiế p đấ t

Terminator

Trang 23

Bộ tiế p đấ t Terminator

1.1 Kiến trúc Bus (tt)

• Tín hiệu đi trong mạng Bus

– Workstation 1 gởi cho Workstation 5

Trang 24

Kiến trúc Bus

• Tín hiệu đi trong mạng Bus - trường hợp cĩ sự cố

– Workstation 1 gởi cho Workstation 5, tín hiệu khi đến đoạn bị đứt sẽ đi khơng được,

và gây nghẽn mạch

Bộ tiếp đất Terminator Bộ tiếp đất

Terminator

Trang 25

Bộ tiếp đất Terminator

Kiến trúc Bus (tt)

• Kỹ thuật CSMA/CD

– Workstation 1 gởi đến workstation 5

Trang 26

• Kết nối đơn giản và phổ biến

• Dùng một sợi cáp kết nối trực tiếp tới tất cả các máy tính trong mạng

• Ưu điểm: giá thành rẻ, dễ lắp đặt, có khả năng

mở rộng

• Khuyết điểm: khi lỗi xảy ra rất khó phát hiện (khi cáp mạng, đầu nối bị sự cố)

Trang 27

Bộ tiếp đất Terminator

• Kỹ thuật CSMA/CD

Trang 28

•Kỹ thuật CSMA/CD

1 Host muốn gởi dữ liệu

2 Tín hiệu trên đường truyền ?

3 Chuẩn bị frame để gởi

4 Gởi Frame đi

5 Kiểm tra collision ?

6 Tiếp tục gởi frame

7 Đã gởi xong dữ liệu ?

8 Kết thúc gởi dữ liệu

9 Phát sinh tín hiệu tắt nghẽn (JAM)

10 Số lần đã gởi tăng lên 1

11 Số lần đã gởi quá lớn ?

12 Hủy bỏ việc truyền dữ liệu

13 Dùng thuật toán backoff để tính toán thời

gian chờ (t ms)

14 Chờ t ms, sau đó gởi lại

Trang 29

 Đầu tiên, ta định nghĩa khái niệm bit-time: là thời gian dùng để truyền đi 1 bit dữ liệu trên đường truyền

Vd: với mạng 10 Mbps -> trong 1 giây ta truyền được (10 mũ 7) bit Vậy truyền 1 bit, ta cần tốn 1/(10 mũ 7) giây = (10 mũ -7) giây = 100 * (10 mũ -9) giây = 100 nano giây (ns)

Mạng 100 Mbps thì tốn 10 ns

*Sau đó, ta tìm hiểu khái niệm slot-time: là thời gian

để 1 bit đi hết chiều dài 1 sợi dây cáp mạng, tới đầu bên kia rồi quay về nơi xuất phát(512 ns là slot time)

Với mạng 10Mbps, ta có slot time = 512 bit-time = 512

* 100 ns = 51200 ns = 51,2 micro giây Tương tư,

mạng 100 Mbps có slot time = 5.12 micro giây

Người ta lấy cái slot time này để dùng trong thuật toán back off đó

Nhắc đến mô hình BUS và CSMA/CD, ta thường nghĩ đến mạng 10 Mbps nên ta sẽ nhân với 51,2 Nếu đang

là mạng 100 thì ta nhân với 5,12

Trang 30

Token bus(frame 802.4)

Trang 31

Giao thức truyền token (Token passing

protocol)

• Đây là giao thức thông dụng sau CSMA/CD được dùng trong các LAN có cấu trúc vòng (Ring) Trong phương pháp này, khối điều khiển mạng hoặc token được truyền lần lượt từ trạm này đến trạm khác Token là một khối

dữ liệu đặc biệt Khi một trạm đang chiếm token thì nó có thể phát đi một gói dữ liệu Khi đã phát hết gói dữ liệu cho phép hoặc không còn gì để

phát nữa thì trạm đó lại gửi token sang trạm kế tiếp

• Quản l{ lỗi: thường xóa bỏ vòng logic và xây dựng vòng logic mới

Trang 32

Token ring(Frame 802.5)

• Phương pháp này cũng dựa vào nguyên l{

dùng thẻ bài trụy nhập đường truyền

• Thẻ bài là đơn vị dữ liệu hoặc tín hiệu điều

khiển

Trang 33

1.3 Các phương pháp truy cập môi trường

truyền dẫn

• Kỹ thuật Token-Ring

– Đi từ Workstation 2 đến Workstation 5

RING

Trang 34

truyền dẫn

• Kỹ thuật Token-Ring (khi có sự cố)

RING

Trang 35

truyền dẫn

• Kỹ thuật Token-Ring (khi có sự cố)

RING

Trang 36

4 Có muốn gởi dữ liệu ?

5 Gởi dữ liệu đi

6 Đã hết thời gian cho

Yes No

Trang 38

CÁC LỚP ĐỊA CHỈ IP

Địa chỉ IP Chuyển đổi địa chỉ IP Địa chỉ IP cho các lớp mạng

Gán địa chỉ IP vào các thiết bị mạng

Trang 39

Địa chỉ IP

• Địa chỉ IP dài 32 bit

• Chia thành 4 khối thập phân (thí dụ:10.1.1.1), nhị phân(ví

dụ:00001010.00000001.00000001.00000001),Thập lục phập(0A.01.01.01)

• Địa chỉ IP có 3 phần: ID,Địa chỉ mạng(net ID)

và địa chỉ máy(Host ID)

Trang 40

Dạng thức địa chỉ IP

Trang 41

Chuyển đổi thập phân ↔ nhị phân

Trang 42

Chuyển đổi nhanh

Trang 43

Địa chỉ mạng và địa chỉ máy

• Địa chỉ mạng

– Gồm có IDvà Net ID

– Trong một địa chỉ mạng thì có nhiều máy và khắc nhau

– Hai mạng khác nhau thì tên máy có thể giống

nhau hoặc khác nhau

• Địa chỉ máy

– Trong một mang thì địa chỉ máy khác nhau

– Tất cả máy con phải khác không(Net ID)

Trang 44

Các bit trong địa chỉ IP

• Các bit phần mạng

– Xác định phần địa chỉ mạng(ID)

– Xác định lớp địa chỉ IP(Net ID)

– Các bit phần mạng không được phép đồng thời là

0

• Các bit phần máy

– Xác định phần địa chỉ máy(Host ID)

– Các bit đồng thời là 0: dành riêng cho địa chỉ

mạng

– Các bit đồng thời là 1: dành riêng cho địa chỉ

quảng bá (broadcast)

Trang 45

Các lớp địa chỉ IP

• Các lớp địa chỉ khác nhau có số bit phần mạng

và số bit phần máy khác nhau

• Mỗi lớp địa chỉ thích hợp với kích thước tương ứng của tổ chức

Trang 46

Các lớp địa chỉ IP: Lớp A

Trang 47

Các lớp địa chỉ IP: Class A

• Bit 0 là bit đầu tiên của một địa chỉ lớp A(ID)

• 7 bit đầu tiên xác định địa chỉ mạng (Net ID)

• 24 bit còn lại xác định máy (Host ID)

• Địa chỉ lớp A từ 1.0.0.0 đến 127.0.0.0, tức có

127 địa chỉ lớp A(127.0.0.0 mạng chính

nó(loopback) tức là 1.0.0.0 đến 126.0.0.0)

• Mỗi địa chỉ lớp A có 224-2=16.777.214 địa chỉ

IP (tức có nghĩa là có 16.777.214 máy !)-ngoại

Trang 48

Các lớp địa chỉ IP: Lớp B

Trang 49

Các lớp địa chỉ IP: Lớp B

• Hai bit đầu tiên của địa chỉ lớp B có giá trị là

10(ID)

• Địa chỉ lớp B từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0,

tức có 214 =16.384 địa chỉ lớp B

• Mỗi địa chỉ lớp B có 216-2=65.534 địa chỉ IP

(tức có nghĩa là có 65.534 máy)- Ngoai trừ

bằng 0 và tất cả bằng 1

Trang 50

Các lớp địa chỉ IP: Lớp C

Trang 51

Các lớp địa chỉ IP: Lớp C

• Ba bit đầu tiên của địa chỉ lớp C có giá trị là

110(ID)

• Địa chỉ lớp C từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0, tức có 221 =2.097.152 địa chỉ lớp C

• Mỗi địa chỉ lớp C có 28-2=254 địa chỉ IP (tức có nghĩa là có 254 máy)-Ngoại trừ bằng 0 và tất

cả 1

Trang 54

• Các lớp địa chỉ này dành riêng để đặt cho

các máy trong nội bộ tổ chức

Trang 55

MẠNG CON

• Mạng con được định nghĩa như sau :

ID+NET ID+SUBNET ID+HOST ID

• Mạng lớp A : ID+Net ID+subnet ID(24-x)+x

• Mạng lớp B: ID+Net ID+subnet ID(16-x)+x

• Mạng lớp C: ID+Net ID+subnet ID(8-x)+x

• Số lượng host trong mỗi mạng con xác định bằng số bit trong phần Host ID: 2 x -2 Tương tự số bit số bit trong phần subnet ID xác định số lượng

mạng con: 2 y -2 với(y=lớp-x; lớp A=24; B=16;C=8)

• Ví dụ 1 : 10.23.100.3/255.255.0.0(10.23.100.3/16) kết quả 10 Net ID, 23 subnet ID và 100.3 host ID

• Ví du 2:192.168.23.40/255.255.255.240 NetID 192.168.23, subnet ID 32

và host ID là 8

Trang 56

thiết bị trung gian nào

• Các máy có thể chia sẻ đường truyền chung

nhưng nếu chúng có địa chỉ mạng khác nhau thì không thể giao tiếp với nhau trực tiếp

được mà phải thông qua một thiết bị trung

gian (thường là router)

• Địa chỉ mạng tương tự mã tỉnh, thành phố

trong số điện thoại Địa chỉ máy là phần còn lại của số điện thoại

Trang 57

Địa chỉ quảng bá (broadcast)

• Muốn gởi dữ liệu đến tất cả các máy trong

Trang 58

Địa chỉ quảng bá nội bộ

STOP

255.255.255.255

Trang 59

Địa chỉ quảng bá trực tiếp

Địa chỉ quảng bá

192.168.20.0 192.168.20.255

Trang 63

BCD

• Mỗi một địa chỉ IPv6 được phân thành ba

phần khác nhau đó là: site prefix, subnet ID, interface ID

• Ba thành phần này được nhận dạng bởi vị trí của các bit bên trong một địa chỉ

• Ba trường đầu tiên trong IPv6 được biểu thị site prefix

• Trường tiếp theo biểu thị subnet ID

Trang 64

NÓI VỀ IPv6(tt)

• Qua ví dụ trên, bạn sẽ rút ra được 2 nguyên

tắc:

1 Trong dãy địa chỉ IPV6, nếu có số 0 đứng

đầu có thể loại bỏ Ví dụ 0800 sẽ được viết

thành 800, hoặc 0008 sẽ được viết thành 8

2 Trong dãy địa chỉ IPv6, nếu có các nhóm số

0 liên tiếp, có thể đơn giản các nhóm này

bằng 2 dấu :: ( chí áp dụng khi dãy 0 liên tiếp nhau)

Ví dụ 1: FADC:BA98::7654:3210

-> Viết đầy đủ:FADC:BA98:0:0:0:0:7654:3210

Ví dụ 2: FADC:BA98:7654:3210::

Trang 66

CÁC LOẠI IPv6

•

IPv6 gồm các loại chính sau đây:

+ Unicast Address: Unicast Address dùng để xác định một Interface trong

phạm vi các Unicast Address Gói tin (Packet) có đích đến là Unicast

Address sẽ thông qua Routing để chuyển đến 1 Interface duy nhất

+ Anycast Address: Anycast Address dùng để xác định nhiều Interfaces

Tuy vậy, Packet có đích đến là Anycast Address sẽ thông qua Routing để chuyển đến một Interface trong số các Interface có cùng Anycast Address, thông thường là Interface gần nhất Chữ “gần nhất” ở đây được xác định thông qua giao thức định tuyến đang sử dụng

+ Multicast Address: Multicast Address dùng để xác định nhiều Interfaces

Packet có đích đến là Multicast Address sẽ thông qua Routing để chuyển đến tất cả các Interfaces có cùng Multicast Address

Trang 67

TIẾP THEO

• Unicast toàn cục(Global )

• Unicast cục bộ(local )

Trang 69

CÁC BÀI TậP

• 1/Cho một địa chỉ IP và mặt nạ tương ứng,

hãy cho biết địa chỉ mạng/ mạng con?

Sử dụng thuận giải sau:

B1: Duyệt từng octet trong mặt nạ, nếu octet nào 255 thì ghi lại octet tương ứng, nếu octet nào 0 thì ghi lại o,nếu octet nào khác 0

và 255 thi để trống gọi là số khó chịu

B2:Nếu không có số khó chịu thì kết

thúc Còn không thì làm bước sau: 256-số khó chịu=số cơ sở, Tìm bội số của số cơ sở lớn

nhất và nhỏ hơn octet tương ưng của IP

• Ví dụ:Cho IP 17.9.100.2/255.255.240.0 giải

B1:17.9. .0 ,B2:256-240=16, 16x6=96 là bội

số lớn nhất và bé hơn 100 Số 96 là số cấn tìm

Trang 70

BÀI TẬP (tt)

• 2/ Cho địa chỉ IP và mặt nạ tương ứng, hãy

cho biết địa chỉ Broadcast của mạng / mạng

con

B1: Duyệt từng octet trong mặt nạ, Nếu

octet nào tương ứng 255 thì ghi lại octet trong

IP, nếu octet nào(mặt nạ) là 0 thì ghi lại 255

của IP, nếu khác 0 và 255 thì để số khó chịu

B2:256-số khó chịu=số cơ sở; Tìm bội số

của số cơ sở nhỏ nhất và lớn hơn octet tương ứng IP và trừ đi 1

• Ví dụ: Cho IP 17.9.100.2/255.255.240.0 Giải B1 :17.9. .255 ;B2: 256-240=16; 16x7=112; 112-1=111

Kết quả: 17.9.111.255

•

Trang 71

BÀI TẬP(tt)

• 3/Cho một địa chỉ IP và mặt nạ tương ứng,

hãy cho biết địa chỉ IP hợp lệ có thể đặt cho

các host trong mang/mang con

Phương pháp : ta tìm địa chỉ mạng/mạng

con và địa chỉ Broadcast

• Ví dụ: cho địa chỉ IP 17.9.100.2/255.255.240.0 Địa chỉ mạng/mạng con :17.9.96.0

Trang 72

• Bước 4:Các giá trị Host ID thì ghi 0

• Bước 5:Ghi kết quả- Lưu {: Trong Subnet ID

không được all bằng 0 or 1

Trang 73

Kiểm tra địa chỉ hợp lệ

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	907,44 KB