Mạng máy tính -P7

Mạng máy tính

`Chương 2 Kiên trúc phân tâng và mô hình OSI

-Kiến trúc phân tâng

-Mô hình OSI

-Mô hình TCP/IP

>Kién tric phan tang

Hoạt động mạng là quá trình gửi dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác Quá trình này có thể được chia thành các tác vụ riêng biệt:

Nhận biết dữ liệu Chia dữ liệu thành từng gói để có thê quán lý được

Thêm thông tin vào từng gói dé xác định địa chỉ máy

nhận và thứ tự của gói tin

Bồ sung thông tin để kiêm tra lỗi(check sum) và thời

luong (timeout) Đưa dữ liệu lên mạng và gui di Các thủ tục này được HĐH tuân theo một cách nghiêm ngặt, những thủ tục này được gọi là ø1ao thức

>Kién tric phan tang

Hệ thống giao thức là một trong các thành phần cốt lõi để thiết

kế nên mạng máy tính, do vậy cần được xây dựng theo một

mô hình thống nhất Mỗi hệ thống mạng máy tính hiện nay

đều được coi như cấu trúc đa tầng giao thức Trong đó môi tầng cung cấp một số dịch vụ nhất định.

`Kiên trúc phan tang

>Kién tric phan tang

Nguyên tắc cua kiến trúc phân tang:

+ Mỗi hệ thống trong mang đều cĩ cấu trúc tang giống nhau (số lượng tầng và chức năng của mơi tầng)

+ Dữ liệu khơng được truyền trực tiếp từ tầng thứ 1 của hệ thống này sang tầng thứ 1 của hệ thống khác (trừ tầng thấp nhất liên hệ trực tiếp với đường truyền vật lý)

Như vậy việc kết nối giữa hai hệ thống được thực hiện thơng qua hai loại liên kết: liên kết vật lý ở tầng thấp nhất và liên kết lờIc (ảo) ở các tầng cao hơn.

>Kién tric phan tang

Hai dạng liên kết: liên kết giữa hai tầng đồng mức - liên kết

ngang và liên kế giữa hai tâng liên kê - liên kết dọc

>Kién tric phan tang

Việc liên kết giữa các tang lién ké trong m6 hinh OSI duoc xay dung theo

nguyên tắc đáp ứng các dịch vụ thông qua các hàm nguyên thuỷ, có bốn

kiểu hàm nguyên thuy:

> Request (yêu cầu): người sử dụng dùng để gọi một chức năng

> Indication (chỉ báo): người cung cấp dịch vụ dùng để:

- CoI một chức năng hoặc

- Chỉ báo một chức năng đã được gọi ở một điểm truy cập dịch vụ (SAP

Service Access Point)

> Response (trả lời): người cung cấp dịch vụ dùng để hoàn tất một chức

năng đã được gọi từ trước bởi một ham Indication SAP do

> Confirm (xác nhận): người cung cấp dịch vụ dùng để hoàn tất một chức năng đã được gọi từ trước bởi một hàm Request SAP đó.

>Kién tric phan tang

<q n.mnnnmnnmnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnninn >

service provider

>Kién tric phan tang

Qui trinh thuc hién mot giao tac giita hai hé thong A va B:

- Tầng (N+1) của A sửi xuống tầng (N) kề dưới nó một ham Request

- Tâng (N) của A cấu tạo một đơn vị dữ liệu gửi yêu cầu sang tâng (N)

của B theo øiao thức tâng N đã xác định

- Nhận được yêu câu, tầng (N) của B chỉ báo lên tang (N+1) cua B ham Indication

- Tang (N+1) cua B tra loi bang ham Response gui tang (N) ké n6é

- Tâng (N) của B cấu tạo một đơn vị dữ liệu gui tra loi sang tang (N) của A theo giao thức tâng N đã xác định

>Kién tric phan tang

một thực thể tâng (N) ở một hệ thống khác mà phải truyền Ot thuc the o tang không thé truyén dir liéu truc tiép voi

xuống tầng dưới để truyền qua tầng thấp nhất (tầng Vật lý)

Khi xuống đến tầng (N-1) dữ liệu được chuyển từ tầng (N) được xem như một đơn vi dữ liêu cho dich vu SDU (Service Data Uni£) của tầng (N-1) Phần thông tin điều khiển của tang (N-1) goi la (N-1)PCI (Protocol Control Identifier) duoc thém vao dau (N-1)SDU dé tao thanh (N-1) PDU

(Protocol Data Unit)

>Kién tric phan tang

Trong trường hợp (N-1) SDU quá dài thì sẽ được cắt nhỏ thành nhiều đoạn và được bổ sung phần (N-1) PCI ở đầu tạo thành nhiều (N-1) PDU Trình tự như thế sẽ được tiếp diễn cho tới tầng Vật lý ở đó dữ

liệu được truyền qua đường truyền vật lý

Bên hệ thống nhận, trình tự sẽ diễn ra ngược lại Qua môi tầng PCTI

tương ứng sẽ được phân tích và sau đó cắt bỏ khỏi các PDU trước

khi gửi lên các tầng trên (Cơ chế hoạt động sẽ được trình bày chi

tiết ở phần sau)

>M6 hinh OSI (Open Systems Interconnection)

mô, chất lượng, cũng như vệ công nghệ.

`Mô hình OSI

:_ Tuy nhiên, cũng ngay trong nhữỮng năm S0, khi mà ưu

thê của các loại mạng máy tính đang the hiện rõ thì

nó cũng đặt ra những thách thức vỀ tiêu chuẩn kết

nỗi các thiết bị ngoại vi Kết quả là những hệ thông

hiện có thời đó chỉ cho phép thiết bị (cả vệ phan

cứỨng và phan mém) cla mOt nha san xuat két nỗi

được với nhau và được gỌI là hệ thong dong Điều nay la hét SUC bất tiện cho việc triển khai mạng cũng như rất phiên toái cho ngƯỜi sử dụng khi muôn lắp

đặt mạng phục vụ cho công việc, cũng nhưữ hạn chê

ngăn cản việc mở rộng mạng một cách “thoải mái” cho những quy mồ lớn hơn.

Mô hình cho phép tât cả các thành phân của mạng hoạt động hòa đông, bất kê thành phân ây do ai tạo dựng và thiết kê giao thức mạng giữa chúng do ISO đưa ra.

Application | Anytime Ứng dung

Presentation | Password Trinh bay

Data Link Do Liên kết dữ liệ

›`Mục đích

Mô hình OSI phân chia churc nang cua mot giao thức ra thành một chuối các tâng

Mỗi một tâng có một đặc tinh là nó chỉ sứ dụng

dich vu cua tang duoi nó, đồng thời chỉ cho phép tầng trên sử dụng các dịch vụ của mình

›`Mục đích

- Một hệ thông cal dat cac giao thức bao sôm

một chuỗi các tâng nói trên được gọi là "chông

giao thức" (protocol stack) Chông giao thức có

thê được cài đặt trên phân cứng, hoặc phân

mêm, hoặc là tô hợp của cả hai Thông thường

thì chỉ có những tâng thâp hơn là được cài đặt trong phan cung, còn những tâng khác được cài đặt trong phân mêm

›`Mục đích

: Hiện nay chỉ có một phân của mô hinh OSI được sử dụng Nhiéu người tin rang dai bo phan cac dac ta cua OSI qua phức tạp và việc cài đặt đây đủ các chức năng của nó sẽ đòi hỏi một luong thoi gian quá dài, cho dù có nhiêu người nhiệt tỉnh ủng hộ mô hình OSI đi chăng nữa

° Mặt khác, có nhiêu người lại cho răng, ưu điềm đáng kế nhất trong toàn bộ cô gang cua cong trinh mang truyền thông cua ISO la no da that bại trước khi gây ra quá nhiêu tốn thất

Trong thực tê có những thiết bị mạng làm

việc Ở cả 7 lớp (tânø)(layer) tronø mô hình

`Chú ý

-_ Hai tầng đồng mức khi liên kết với nhau phải

sử dụng một giao thức chung Giao thức & day

có thể hiểu đơn giản là phương tiện để các

tâng có thể giao tiếp được với nhau, giỖng

như hai người muốn nói chuyện được thì cần

có một ngôn ngỮ chung Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng là: giao

thức có lién két (connection - oriented) va giao

thức không liên kết (connectionless).

`Chú ý

: Giao thức có liên kết: trước khi truyền, dữ

liệu hai tầng đông mức cân thiết lập một liên

kết logic và các gói tin được trao đổi thông

qua liên kết đó, việc có liên kết logic sẽ nâng

cao độ an toàn trong truyện dữ liệu

:-_ Giao thức không liên kết: trước khi truyền, dữ

liệu không thiệt lập liên kết logic và mỗi gói

tin được truyên độc lập với các gói tin trước

hoặc sau nó.

`Chú ý

: Trong trao đổi thông tin, quá trình trao đối

thông tin được chia ra làm các quá trình nhỏ

hơn và các quá trình này được đặt vào các nhóm logic gọi la tang — Layer Cac tang này chỉ có nghĩa vê mặt logic Mô hình tham chiêu OSI được chia làm 7 tâng riêng biệt Mỗi tang

sẽ có chức năng riêng trong quá trình trao đối thong tin

`Chú ý

- Mỗi thiệt bị có thê thuộc một hay nhiêu tâng

khác nhau, và mỗi tâng có thê có nhiêu thiệt bi

đảm nhiệm chức năng của tâng đó Khi đó các thiết bị và các giao thức mạng ra đời sẽ

dựa trên mô hình nay, tao ra mot su thong

nhất cân thiết cho quá trình nghiên cứu và phat

triển lâu dài, đây chính là lý do tại sao lại gọi

là mô hình tham chiéu

>`Ưu điểm

: Cho phép nhiêu nhà cung cập thiết bị phát

triên và đưa ra các thiệt bị dựa theo các chuân

của các thành phân mạng

- Nhờ đó mà các thiệt bị phân cứng và các loại

phân mêm mạng mới có thê làm việc được

vỚi nhau trong cùng mỘt mạng

> Su thay doi của một tầng này không làm ảnh

hưởng đến tâng khác Điêu này sẽ không làm

ảnh hưởng đên sự phát triÊn của công nghệ.

konijnen sẽ

` Hoạt động

L: Dutch Information + L: Dutch

` Hoạt động

Location A Location B

L: Dutch Information + L: Dutch

` Hoạt động

>Dong goi di lieu

TCP Header | Upper Layer Data

Proce we] | Networks |) Packet

Data Link 2 Frame

MAC Header Data FCS

Physical 1 Bits

0101110101001000010

0101110101001000010 |

Physical

>Tang 1(Physical — Tang Vật lý)

>Tang 1(Physical — Tang Vật lý)

» Tang nay ám chỉ đến phân cứng (hardware) của mạng truyện thông, đến hệ thông dây nỗi cụ

thể, hoặc đến sự liên kết viễn thông điện từ

° Xử ly thiết kê điện, không chế xung đột

(collision confrol), và những chức năng ở hạ tang thap nhat

>Tang 1(Physical — Tang Vật lý)

: Tâng vật lý là hạ tâng cơ sở của mạng truyện thông, cung câp phương tiện truyện tín hiệu thô

so 0 dang bit

-_ Hình dáng của các đâu căm, tân sô đề phát sóng

là bao nhiêu, và những cái thuộc ha tang tương

tự, được xác định ở đây.

>Tang 1(Physical — Tang Vật lý)

- Một ví dụ tương tự cua tang nay là ví dụ về hạ

tâng của một mạng lưới bưu pham, bao sôm

việc xác định những thứ như giây thư và mực

chăng hạn

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

- Cung câp các phương tiện chức năng và thủ tục

đề truyện dữ liệu giữa các thực thê mạng và có

thể cung cấp phương tiện để phát hiện và có thê sữa các lỗi có thê nảy sinh tại tâng vật lý.

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

-_ Nhiệm vụ của liên kết dữ liệu là gửi thông tin từ

nơi này đên một sô nơi khác Tại tâng này, một nút mạng không cân phải có khả năng gửi tới

mọi nút khác, mà chỉ cân gửi được tới một sô nút khác (kê nó).

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

° Cung cap dich vu chuyén dữ liệu qua các liên

kết vật lý Việc chuyên đó có thê đáng tin cậy hoặc không đáng tin cậy; nhiêu giao thức liên kết dữ liệu không có acknowledgement (các thông điệp báo răng đã nhận được một frame và

đã châp nhận frame đó), một số giao thức liên

kết dữ liệu thậm chí còn không có bât cứ dạng

checksum nao dé kiém tra lỗi truyện

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

Chia thành hai tâng con

° Điệu khiến Liên kết Légic (Logical Link

Control, LLC)

Access Control, MAC)

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

- Tâng LLUC kết hợp các giao thức hoạt động phía

trên tâng liên kết dữ liệu, và theo tùy chọn có

thé cung cấp kiểm soát luéng, acknowledgment (ack), và khôi phục lỗi

- Tâng MAC quyết định tại mỗi thời điểm ai sẽ được phép truy nhập môi trường truyện dẫn Có hai dạng điêu khién truy nhập môi trường: điêu khién phân tán và điêu khiến tập trung

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

° Trong một mạng øôm một sô người đang nói, nghĩa là trong một cuộc trò chuyện, người ta nhìn những người xung quanh để biết ai có vẻ

như sắp nói Nếu hai người nói cùng lúc, họ sẽ

ngừng lại và bắt đâu một trò chơi nhường nhịn rac roi ôm các câu "Không, anh nói trước đi."

- Trong Nghị viện Anh, người chủ tọa quyết định

khi nào aI được nói, và chủ tọa được quyên hô

"trật tự” nêu có aI đó phạm luật.

>Tang 2 (Data Link -Tâng Liên kết dữ liệu)

- Tâng MAC còn quyết định một frame dữ liệu kêt thúc tại đầu và frame tiép theo bat dau tu dau

- Trong mạng thư tín, mỗi lá thư là một frame dữ

liệu, ta có thê biết nó bắt dau va kết thúc ở đâu

vì nó năm tronø một chiệc phong bì Ta cũng có thé chi ra răng một lá thư sẽ mở đâu băng một ngữ như "Em thân yêu," và kết thúc băng một câu kiều như "Nhớ em nhiêu."

>Dia chi MAC — Dia chi vat ly

—E———-_ 24 bits 24 bits

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

° Chịu tránh nhiệm đáp ứng các yêu cau dich vu

tu tang giao van va dua ra những yêu câu dich

vụ đôi với tâng liên kết dữ liệu.

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

° Đánh địa chỉ cho các thông điệp và dịch các địa

chi logic va tén sang dia chi vat ly

: Quyết định tuyên truyện thông từ nguôn đến đích, đông thời quản lý những vân đề vệ giao

thông, chăng hạn như chuyên mạch, định tuyên

(roufine), và không chê sự tắc nghẽn của các øỏi đữ liệu

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

- VỆ căn bản, tâng mạng chịu tránh nhiệm phân phát các gói dữ liệu từ đâu này sang đâu kia (end-to-end, tir nguôn đến đích), trong khi tâng

liên kết dữ liệu lại chịu trách nhiệm phân phát

øóI dữ liệu từ nút này sang nút khác (hop-fo- hop, giữa hai nút mạng trung ølan có đường

liên kết (/zk) trực tiêp).

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

°- Đường đi của dữ liệu sẽ dựa vào địa chỉ

` Địa chi mang va node

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

°- Môi router sẽ cung cầp dịch vụ cho các tầng trên sử

dụng

›Tâng 3 (Network — Tâng Mạng)

Router A Router B Router C

| Jate ni | Jala ni | Jala nk