Bài giảng Mạng máy tính: Chương 2 - Hoàng Thanh Hòa (CĐ Kinh tế Đối ngoại)

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 2: Mô hình tham chiếu OSI cung cấp cho người học các kiến thức: Giao thức mạng máy tính, mô hình kiến trúc đa tầng, mô hình tham chiếu OSI, quá trình vận chuyển dữ liệu. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Giao thức mạng máy tính2.1.

2.2. Mô hình kiến trúc đa tầng2.3. Mô hình tham chiếu OSI2.4. Quá trình vận chuyển dữ liệu

•Khái niệm:

- Giao thức (Protocol): Là tập hợp các quy ước truyền

thông mà các thực thể trên mạng phải tuân thủ để

có thể giao tiếp với nhau

•Chức năng của giao thức:

- Đóng gói: thêm các thông tin điều khiển gồm địa chỉ

nguồn, đích, mã phát hiện lỗi, điều khiển giao thức…

- Phân đoạn và hợp lại: cắt dữ liệu thành các gói cố

định, bên thu dữ liệu được hợp lại

- Điều khiển liên kết: gồm có 2 phương thức

✓Hướng liên kết: yêu cầu độ tin cậy cao, đảm bảo

chất lượng dịch vụ và có xác nhận.

✓Không liên kết: không yêu cầu độ tin cậy cao, không

yêu cầu chất lượng và không có xác nhận

•Chức năng của giao thức:

- Giám sát: trong phương thức hướng liên kết, các gói

tin yêu cầu phải giám sát

- Điều khiển lưu lượng: đảm bảo cho bên thu không

bị tràn ngập, đảm bảo tốc độ lớn nhất

- Điều khiển lỗi: đảm bảo dữ liệu không bị mất đi

hoặc hỏng trong quá trình truyền Gồm phát hiện và

sửa lỗi

•Chức năng của giao thức:

- Đồng bộ hóa: Hai thực thể truyền thông trong giao

thức cần phải đồng thời trong cùng một trạng thái

xác định

- Địa chỉ hóa: hai thực thể muốn liên lạc được với

nhau cần phải nhận dạng được nhau → Địa chỉ

•Mạng máy tính được thiết kế và cài đặt theo quanđiểm cấu trúc đa tầng.

•Mỗi thành phần mạng là một hệ thống gồm nhiềutầng, mỗi tầng gồm các chức năng truyền thông

•Các tầng được chồng lên nhau, số lượng và chức năngcủa các tầng phụ thuộc vào các nhà sản xuất và thiếtkế

Các quy tắc phân tầng2.2.1.

2.2.2. Lưu chuyển thông tin trong kiến trúc

đa tầng2.2.3. Nguyên tắc truyền thông đồng tầng

2.2.4. Giao diện tầng, quan hệ các tầng gần

nhau và dịch vụ2.2.5. Dịch vụ và chất lượng dịch vụ

• Không định nghĩa quá nhiều tầng, chức năng các tầngđộc lập nhau.

• Xác định rõ quan hệ giữa các tầng kề nhau

• Xác định mối quan hệ giữa các đồng tầng

• Dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng n của hệ thốnggửi đến tầng n của hệ thống nhận

• Dữ liệu truyền từ tầng cao xuống tầng thấp nhất bên

hệ thống phát→ đường truyền vật lý→ tầng thấp nhất

hệ thống nhận và truyền lên các tầng trên

•Gói tin khi chuyển xuống qua các tầng sẽ được bổ

sung thông tin điều khiển của tầng (Header)

•Bên nhận tiến hành theo chiều ngược lại

•Đơn bị dữ liệu sử dụng trong các tầng:

- Thông tin điều khiển giao thức PCI

- Đơn vị dữ liệu dịch vụ SDU

- Đơn vị dữ liệu giao thức PDU: PDU= PCI + SDU

•Dịch vụ hướng liên kết (Connection Oriented):

Các dịch vụ và giao thức thực hiện truyền thông qua

3 giai đoạn theo thời gian:

- Thiết lập liên kết

- Truyền dữ liệu

- Giải phóng liên kết

•Dịch vụ không liên kết (Connectionless):

- Không cần tiêu tốn thời gian để thiết lập liên kết và giải phóng liên kết giữa các thực thể đồng tầng

- Không yêu cầu kiểm soát luồng dữ liệu, dữ liệu

được truyền với tốc độ cao nhưng độ tin cậy thấp

- Không truyền lại trong trường hợp xẩy ra lỗi đường truyền

• OSI ra đời năm 1984 dựa trên kiến trúc phân tầng,

gồm có 7 tầng (layer)

• Hai hệ thống, dù khác nhau đều có thể truyền thông

với nhau một cách hiệu quả nếu chúng đảm bảo

những điều kiện sau:

- Cài đặt cùng một tập hợp các chức năng truyền

•Tầng ứng dụng (Application Layer):

- Xác định giao diện giữa người dùng và mô hình OSI

- Cung cấp các phương tiện cho người sử dụng truy

cập vào môi trường mạng

- Biểu diễn thông tin người sử dụng phù hợp với

thông tin làm việc của mạng và ngược lại

- Chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu gửi đi trên

•Tầng phiên (Session Layer):

- Thiết lập "các giao dịch" giữa các thực thể đầu cuối

- Cung cấp một liên kết giữa 2 đầu cuối sử dụng dịch

vụ phiên sao cho trao đổi dữ liệu một cách đồng bộ

và khi kết thúc thì giải phóng liên kết

- Thực hiện việc chia các gói tin lớn thành các gói tin nhỏ hơn trước khi gửi đi và đánh số các gói tin

- Là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an

toàn trong truyền dữ liệu

•Tầng mạng (Network Layer):

- Thực hiện các chức năng chọn đường (Routing) đi

cho các gói tin từ nguồn tới đích

- Chức năng điều khiển tắc nghẽn

- Thực hiện chức năng giao tiếp giữa các mạng khi

các gói tin đi từ mạng này sang mạng khác để tới

đích

•Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer):

- Thực hiện thiết lập các liên kết, duy trì và huỷ bỏ các liên kết dữ liệu

- Kiểm soát lỗi và kiểm soát lưu lượng

- Xác định các chức năng, thủ tục về điện, cơ, quang

để kích hoạt, duy trì và giải phóng các kết nối vật lý giữa các hệ thống mạng

•Quá trình đóng gói tại máy gửi:

- Là quá trình đặt dữ liệu vào sau header tại mỗi lớp

- Quá trình xử lý theo trình tự các bước:

1 Thông qua lớp Application đưa dữ liệu vào máy

2 Thông tin đó → Presentation để chuyển thành

dạng chung, rồi mã hoá và nén dữ liệu

3 Dữ liệu được chuyển xuống lớp Session để bổ sung

các thông tin về phiên giao dịch này

•Quá trình đóng gói tại máy gửi:

3 Dữ liệu →Transport,dữ liệu được cắt ra thành

nhiều Segment và bổ sung thêm các thông tin về

phương thức vận chuyển

4 Dữ liệu → Network, Segment được cắt ra thành

nhiều Packet + thông tin định tuyến

6 Tiếp đó dữ liệu →Data Link, Packet sẽ được cắt ra

thành nhiều Frame + thông tin kiểm tra gói tin

7 Mỗi Frame sẽ được tầng Vật Lý chuyển thành một

•Quá trình truyền tin từ máy gửi đến máy nhận:

1 Trình ứng dụng (trên máy gửi) tạo ra dữ liệu và

các chương trình phần cứng, phần mềm cài đặt

mỗi lớp sẽ bổ sung vào header và trailer

2 Lớp Physical (trên máy gửi) phát sinh tín hiệu lên

môi trường truyền tải để truyền dữ liệu

3 Lớp Physical (trên máy nhận) nhận dữ liệu

4 Các chương trình phần cứng, phần mềm (trên máy

nhận) gỡ bỏ header và trailer và xử lý phần dữ

liệu

•Quá trình tìm đường:

Máy gửi so sánh địa chỉ IP máy nhận và chính nó

1 Nếu cùng địa chỉ mạng:

- Tìm trong bảng MAC Table địa chỉ MAC máy nhận

- Nếu không có thí nó dùng giao thức ARP tìm

- Tiến hành gửi gói tin đến máy nhận

•Quá trình tìm đường :

2 Nếu khác địa chỉ mạng: kiểm tra xem máy có được

khai báo Default Gateway hay không

- Nếu có khai báo Default Gateway thì máy gửi sẽ gởi gói tin thông qua Default Gateway

- Nếu không, máy gửi sẽ loại bỏ gói tin và thông báo

"Destination host Unreachable"

•Quá trình xử lý thông tin tại máy nhận:

1 Lớp Physical kiểm tra quá trình đồng bộ bit và đặt

chuỗi bit nhận→ thông báo cho lớp Data Link

2 Lớp Data Link kiểm lỗi frame, địa chỉ MAC máy

nhận

3 Địa chỉ lớp Network được kiểm tra địa chỉ IP

4 Lớp Transport Hỗ trợ phục hồi lỗi, và sắp thứ tự

các phân đoạn, xử lý phản hồi máy gửi

•Quá trình xử lý thông tin tại máy nhận:

5 Lớp Session đảm bảo một chuỗi các thông điệp đã

trọn vẹn

6 Lớp Presentation thực hiện việc chuyển đổi dạng

thức dữ liệu

7 Lớp Application xử lý header cuối cùng Header

này chứa các tham số thoả thuận giữa hai trình ứng dụng