Slide bài giảng môn Kiến trúc máy tính và mạng máy tính: Phần 2: Chương 5: WAN INTERNET

I.1 KHÁI NIỆMWAN là mạng thiết lập để liên kết các máy tính, hay các thiết bị mạng ở khoảng cách xa về mặt địa lý Có thể kết nối thành mạng riêng của một tổ chức hay kết nối qua nhiều

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN

PHẦN 2: MẠNG MÁY TÍNH

CHƯƠNG 5: WAN - INTERNET

GV: LƯƠNG MINH HUẤN

Trang 2

NỘI DUNG

I Mạng WAN

II Mạng thế hệ mới (NGN)

III Kiến trúc tổng thể internet

IV.Web và dịch vụ trên web

V IPv6

Trang 3

I MẠNG WAN

Khái niệm

Một số công nghệ kết nối cơ bản

Các thiết bị dùng trong kết nối WAN

Trang 4

I.1 KHÁI NIỆM

WAN là mạng thiết lập để liên kết các máy tính, hay các thiết bị mạng ở khoảng cách xa về mặt địa lý

Có thể kết nối thành mạng riêng của một tổ chức hay kết nối qua nhiều hạ tầng chung của các công ty viễn thông

Các công nghệ kết nối WAN liên quan đến 3 lớp của mô hình OSI

Trang 5

I.1 KHÁI NIỆM

Các lợi ích khi kết nối WAN

 Cung cấp các dịch vụ realtime, trao đổi dữ liệu đa phương tiện như hình ảnh, âm thanh, họp hội nghị …

 Chia sẽ, trao đổi tài nguyên trên mạng dễ dàng

 Chính xác và hiệu quả cao do thông tin được xử lý bởi nhiều máy tính, nhiều sự giám sát

 Hổ trợ công tác quản lý hướng đến nền kinh tế điện tử, chính phủ điện tử

Trang 6

I.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ KẾT NỐI WAN

Chuyển mạch kênh - Cricuit Switching Nerwork

Chuyển mạch gói – Packet Switching Network

Kết nối WAN dùng VPN

Trang 7

Trang 8

Chuyển mạch kênh :

 Nguyên tắc hoạt động : Kết nối được thiết lập giữa 2 node mạng trước khi bắt đầu truyền dữ liệu

Trang 9

Trang 10

Chuyển mạch tương tự - analog :

 Được thực hiện qua mạng điện thoại

 Dùng modem để chuyển các tín hiệu số từ máy tính thành tín

hiệu tương tự truyền trên các kênh điện thoại -> kết nối quay số (dial up)

Trang 11

Chuyển mạch số - digital :

 ISDN – Intergrated Services Digital Network:

• Mạng viễn thông tích hợp đa dịch vụ cho phép sử dụng nhiều dịch vụ trên đường dây điện thoại

Trang 12

 ISDN – Intergrated Services Digital Network :

Trang 13

Leased Line Network :

 Cách kết nối dành riêng giữa 2 điểm có khoảng cách lớn

 Khi số lượng kết nối tăng cao, tại các nút mạng sử dụng kỹ thuật ghép kênh Có hai phương thức ghép kênh chính :

• Ghép kênh theo tần số :

• Ghép kênh theo thời gian :

Trang 14

xDSL – Digital Subscriber Line: Công nghệ đường dây thuê bao số

 xDSL l à kỹ thuật truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao trên đôi dây cáp đồng truyền thống

 Ứng dụng :

• Phát các ứng dụng giữa các users

• Hội thảo video

• Truy cập Internet tốc độ cao

• IP Fax

• Kết nối giữa các mạng LAN, k ết nối WAN

Trang 15

Chuyển mạch gói :

 Nguyên tắc hoạt động : Chia dữ liệu thành các gói trước khi phát

Trang 16

Chuyển mạch gói :

 Phân loại :

• Hướng kết nối – connection : xác định đường đi bằng một gói, thông tin được lưu trong các chuyển mạch trên đường đi, các gói chỉ cần lưu ID

• Hướng không kết nối – connectionless : mỗi gói phải mang đầy đủ thông tin địa chỉ

 Ứng dụng :

• Công nghệ Frame Relay

Trang 17

I.3 CÁC THIẾT BỊ TRONG KẾT NỐI WAN

Trang 18

Các thiết bị dùng cho kết nối WAN :

 Router : có cả interface LAN và WAN

 Access server : là điểm tập trung cho phép kết nối WAN qua PSTN, ISDN hay PDN.

 ISDN terminal Adaptor : là thiết bị đầu cuối để kết nối PC hay LAN vào mạng ISDN

 Modem : dùng để chuyển tín hiệu từ analog sang digital

Trang 19

I.3 CÁC THIẾT BỊ TRONG KẾT NỐI WAN

 CSU/DSU (Channel Service

Unit/ Data Service Unit):

 Đn : là thiết bị phần cứng tại

đầu cuối của kênh thuê riêng làm nhiệm vụ chuyển dữ liệu trên WAN sang dữ liệu trên Lan và ngược lại

 Chuẩn : RS-232C, RS-449

hay V.xx

Trang 20

II MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN)

Mạng viễn thông thế hệ mới (Next Generation Network-NGN) là mạng hội tụ cả thoại, video và dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tầng dựa trên nền tảng IP, làm việc trên cả hai phương tiện truyền thông

vô tuyến và hữu tuyến

NGN là sự tích hợp cấu trúc mạng hiện tại với cấu trúc mạng đa dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng có sẵn, với sự hợp nhất các hệ thống quản lý và điều khiển

Các ứng dụng cơ bản bao gồm thoại, hội nghị truyền hình và nhắn tin hợp nhất (unified messaging) như voice mail, email và fax mail, cùng nhiều dịch vụ tiềm năng khác

Trang 21

Trang 22

Đặc điểm của NGN:

 Sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm (SW-SoftSwitch) thay thế

các thiết bị tổng đài chuyển mạch phần cứng (hardware) cồng kềnh.

 Mạng hội tụ thoại và dữ liệu, cố định và di động Các loại tín hiệu

được truyền tải theo kỹ thuật chuyển mạch gói, xu hướng sắp tới đang tiến dần lên sử dụng mạng IP với kỹ thuật QoS như MPLS.

 Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: Mạng truyền dẫn

quang với công nghệ WDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (dense WDM).

Trang 23

Cấu trúc mạng NGN:

 Lớp truy nhập dịch vụ (service access layer)

 Lớp chuyển tải dịch vụ (service transport/core layer)

 Lớp điều khiển (control layer)

 Lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer)

 Lớp quản lý (management layer).

Trang 24

Lớp ứng dụng/dịch vụ

 Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển

 Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API

 Nhờ giao diện mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng.

Trang 25

Lớp điều khiển

 Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập

 Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ

 Các chức năng như quản lý, chăm sóc khách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển.

Trang 26

Lớp chuyển tải dịch vụ

 Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển.

Lớp truy nhập dịch vụ

 Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang, hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố định )

Trang 28

III KIẾN TRÚC TỔNG THỂ INTERNET

Internet được coi là mạng của các mạng Gồm các ISP kết nối với nhau

Internet có các giao thức điều khiển gửi và nhận các thông điệp

như TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11

Với các chuẩn Internet như RFC (Request for comments),

IETF(Internet Engineering Task Force)

Cơ sở hạ tầng cung cấp các dịch vụ cho các ứng dụng như Web, games, mạng xã hội

Thông qua giao diện lập trình cho các ứng dụng cho phép chương trình ứng dụng kết nối được với mạng Internet

Trang 30

Giao thức mạng được định nghĩa như định dạng thứ tự của các

thông điệp gửi và nhận giữa các thực thể mạng, và các hành động được thực hiện trong quá trình truyền và nhận thông điệp

Trang 31

Nhìn chung kiến trúc internet gồm 3 phần:

 Phần ngoại biên (network edge) gồm các chương trình ứng dụng, các máy tính nối vào mạng (host).

 Phần lõi của mạng (network core) gồm các thiết bị router và kết nối liên mạng.

 Các mạng truy cập (Access network), các phương tiện kết nối vật lý (physical media), và các kết nối viễn thông.

Trang 32

Network edge

 Các hệ thống đầu cuối (end systems – host)

• Chạy các chương trình ứng dụng

• Ví dụ: www, email,…

 Mô hình khách/ chủ (client/ server)

 Mô hình ngang cấp (peer to peer)

Trang 33

Network core

 Gồm nhiều thiết bị router kết nối liên thông.

 Phục vụ chuyển dữ liệu từ máy này sang máy khác.

 Dữ liệu truyền trên mạng bằng phương pháp

• Chuyển mạch (circuit switching): mạng điện thoại

• Chuyển gói (packet switching): dữ liệu đóng gói rồi truyền đi

Trang 34

Trang 36

IV WEB VÀ DỊCH VỤ TRÊN WEB

Dịch vụ web (web service) là sự kết hợp các máy tính cá nhân với

các thiết bị khác, các cơ sở dữ liệu và các mạng máy tính để tạo thành một cơ cấu tính toán ảo mà người sử dụng có thể làm việc thông qua các trình duyệt mạng

Bản thân các dịch vụ này sẽ chạy trên các máy chủ trên nền Internet

Người sử dụng có thể làm việc với các dịch vụ thông qua bất kỳ loại máy nào có hỗ trợ web service và có truy cập Internet, kể cả các thiết bị cầm tay

Trang 37

Trang 38

Trang 39

Quá trình hoạt động bắt đầu với yêu cầu được tạo ra từ người dùng trên trình duyệt, gửi qua Internet tới trình chủ Web ứng dụng (Web application Server)

Web ứng dụng truy cập máy chủ chứa cơ sở dữ liệu để thực hiện nhiệm vụ được yêu cầu: cập nhật, truy vấn thông tin đang nằm trong cơ sở dữ liệu

Sau đó ứng dụng Web gửi thông tin lại cho người dùng qua trình duyệt

Trang 40

Trang 42

V.1 NHU CẦU SỬ DỤNG IP V6

 Với sự phát triển nhanh chóng của internet trong gần hai thập kỷ vừa qua, nguồn tài nguyên địa chỉ IPv4 gần như đã cạn kiệt và hoàn toàn không thể tiếp tục sử dụng trong tương lai

Từ năm 2003, khả năng cạn kiệt nguồn IPv4 toàn cầu đã trở thành chủ đề nóng được bàn thảo nhiều trên các diễn đàn, thông tin về hoạt động của mạng internet

Trang 43

V.1 NHU CẦU SỬ DỤNG IP V6

 Do đó để đảm bảo cho sự phát triển liên tục của các hoạt động trên internet, giao thức mới IPv6 sau thời gian dài phát triển (từ 1993) và thử nghiệm, đã sẵn sàng thay thế cho IPv4

 Phiên bản địa chỉ Internet mới IPv6 được thiết kế để thay thế cho phiên bản IPv4, với hai mục đích cơ bản:

 Thay thế cho nguồn IPv4 cạn kiệt để tiếp nối hoạt động Internet

 Khắc phục các nhược điểm trong thiết kế của địa chỉ IPv4.

Trang 44

V.2 CẤU TẠO IP V6

IP v6 được thiết kế với 128 bit (16 bytes), biểu diễn dưới dạng các cụm số hexa

 Địa chỉ IPv6 được chia làm 2 phần: 64 bít đầu là địa chỉ network,

64 bít còn lại là địa chỉ host

Phần network dùng để xác định subnet, phần này được gán bởi các ISP (Internet Service Provide) hoặc những tổ chức lớn như IANA (Internet Assigned Numbers Authotity)

 Phần host là một địa chỉ ngẫu nhiên dựa trên 48 bít của địa chỉ MAC

Trang 45

Để thuận tiện trong việc biểu diễn và ghi nhớ, địa chỉ IPv6 được chia thành 8 nhóm, mỗi nhóm 16 bít (2 byte) gồm 4 số viết dưới dạng hexa và mỗi nhóm phân cách với nhau bởi dấu hai chấm “:”

Ví dụ : 1088:0000:0000:0000:0008:0800:200C:463A

Trang 46

Để địa chỉ có thể viết ngắn gọn hơn ta có thể lược bỏ các số 0

Viết 0 thay vì 0000, viết 8 thay vì 0008, viết 800 thay vì 0800 Địa chỉ trên được viết lại ngắn gọn như sau:

1088:0000:0000:0000:0008:0800:200C:463A

1088:0:0:0:8:800:200C:463A

Trang 47

Tuy nhiên địa chỉ trên được viết ngắn gọn hơn nữa bằng cách thay thế các cụm số 0 liên tiếp bằng 2 dấu hai chấm “::” Ta viết lại địa chỉ trên như sau:

1088:0:0:0:8:800:200C:463A 1088::8:800:200C:463A

Trang 48

Vì sẽ gây nhầm lẫn khi dịch ra dưới dạng đầy đủ:

0:0:AB65:8952:0:0:0:0 hoặc 0:0:0:0:AB65:8952:0:0

Trang 49

Địa chỉ trên chỉ được viết ngắn gọn 1 trong 2 cách dưới đây:

::AB65:8952:0:0:0 hoặc 0:0:0:AB65:8952::

Trang 50

V.3 NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA IP V6

Không gian địa chỉ gần như vô hạn IPv6 có chiều dài 128 bít gấp

4 lần IPv4 (32 bít) Do vậy con số mà IPv6 mang lại cho chúng ta một con số khổng lồ là 2128 địa chỉ

Khả năng tự động cấu hình (Plug and Play), IPv6 cho phép thiết bị IPv6 tự động cấu hình các thông số như địa chỉ IP, địa chỉ gateway, địa chỉ máy chủ khi vào mạng

Trang 51

Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)

Ở phiên bản IPv4 không được tích hợp tính năng bảo mật kết nối,

do đó các kết nối phải thông qua một số biện pháp bảo mật ở mỗi đầu cuối

Với IPv6 việc bảo mật được tích hợp sẵn bên trong bản thân giao thức

Trang 52

Bảo mật trong IP V4

Bảo mật trong IP V6

Trang 53

Quản lý định tuyến tốt hơn, IPv6 được thiết kế có cấu trúc đánh

địa chỉ và phân cấp định tuyến thống nhất

Hỗ trợ tốt hơn cho di động: Thời điểm IPv4 được thiết kế, chưa tồn tại khái niệm về thiết bị IP di động Trong thế hệ mạng mới, dạng thiết bị này ngày càng phát triển, đòi hỏi cấu trúc giao thức Internet có sự hỗ trợ tốt hơn

Định dạng
Số trang	54
Dung lượng	2,23 MB