Hệ thống mạng LAN, WAN mạng ISDN,MPLS

LAN topology ▫ Các thiết bị kết nối ▫ Ethernet 44 Tổng quan ❖Mạng LAN ( Local Area Network ) mạng máy tính nội , cho phép thiết bị kết nói với để làm việc chia sẻ liệu không gian định 55 LAN Topology Bus Topology Cấu trúc Mesh cấu trúc mà đó, máy tính hay thiết bị kết nối với máy tính hay thiết bị khác qua đường mạng riêng biệt , cho phép hầu hết đường truyền phân phối có dây bị lỗi Ring Star Cấu trúc Mesh chia thành cấu trúc Topology Topology Mesh toàn phần cấu trúc phần Các thiết bị kết nối ❖ Card mạng – NIC mạch in cắm ❖ thiết bịđểhọat động mứckết nối vàoRepeater máy tính dùng cung cấpởcổng (Physical) vào mạng.của mơ hình OSI khuyếch đại định thời lại tín hiệu.được coi thiết bị hoạt động ❖ Card mạng ❖ đại gửi tín hiệu mà lớpRepeater mơkhuyếch hình OSI nhận từ port tấtđịa cácduy portnhất cịn ❖ Mỗi card mạng có chứa lại địa MAC – Media Access Control ❖ Mục repeater phục tíntính Cardđích mạng điều khiển việc kết hồi nối lại củacác máy hiệu bị suy yếu đường truyền mà vào phương tiện truyền dẫn mạng khơng sửa đổi 77 ❖ Bộ chuyển mạch cho LAN (LAN switch) sử dụng để thay HUB làm việc với hệ thống cáp sẵn có ❖ Switch có tốc độ nhanh Bridge có hỗ trợ chức VLAN (Vitural LAN) Switch coi thiết bị hoạt động mức mơ hình OSI Cịn gọi Multiport Repeater, có chức hồn tồn giống Repeater có nhiều port để kết nối với thiết bị khác Hub thông thường có 4,8,12 ports trung tâm mạng hình 88 Ethernet Hoạt động Ethernet +) Ethernet mạng thông dụng mạng nhỏ Ethernet LAN xây dựng theo chuẩn lớp cấu trúc mạng ISO, mạng truyền số liệu Ethernet cho phép đa vào mạng loại máy tính khác kể máy tính mini

Hệ thống mạng

LAN, WAN

Mạng ISDN,MPLS

GV: Th.s Trần Thị Huỳnh Vân

Hoàng Văn Anh 18200055 ( nt,tt)

Trương Nhật Dữ 18200004(tt)

Trần Tuấn Kiệt 18200154(tt)

Nguyễn Dư Phước Thiện 18200243(tt)

Nguyễn Hoàng Mai Thi 18200239

2

2

Mạng LAN

Local Area Network

❖ Mạng LAN ( Local Area Network ) là mạng máy tính nội bộ , cho phép các thiết bị kết nói với nhau để cùng làm việc và chia sẻ dữ liệu trong một không gian nhất định

Tổng quan

Cấu trúc Mesh là cấu trúc mà trong đó, mỗi máy tính hay các thiết bị đều được kết nối với mọi máy tính hay thiết bị khác qua từng đường mạng riêng biệt , cho phép hầu hết các đường truyền đều được phân phối ngay

cả khi có dây bị lỗi

Cấu trúc Mesh được chia ra thành cấu trúc Mesh toàn phần và cấu trúc một phần 6

Các thiết bị

kết nối

❖ Card mạng – NIC là một tấm mạch in được cắm vào trong máy tính dùng để cung cấp cổng kết nối vào mạng

❖ Card mạng được coi là một thiết bị hoạt động ở lớp 2 của mô hình OSI

❖ Mỗi card mạng có chứa một địa chỉ duy nhất là địa chỉ MAC – Media Access Control

❖ Card mạng điều khiển việc kết nối của máy tính vào các phương tiện truyền dẫn trên mạng

❖ Repeater là một thiết bị họat động ở mức 1 (Physical) của mô hình OSI khuyếch đại và định thời lại tín hiệu

❖ Repeater khuyếch đại và gửi mọi tín hiệu mà

nó nhận được từ một port ra tất cả các port còn lại

❖ Mục đích của repeater là phục hồi lại các tín hiệu đã bị suy yếu đi trên đường truyền mà không sửa đổi gì cả

❖ Bộ chuyển mạch cho LAN (LAN switch) được sử

dụng để thay thế các HUB và làm việc được với hệ

thống cáp sẵn có

❖ Switch có tốc độ nhanh hơn Bridge và có hỗ trợ

các chức năng mới như VLAN (Vitural LAN) Switch

được coi là thiết bị hoạt động ở mức 2 của mô hình

OSI

Còn được gọi là Multiport Repeater, có chức năng hoàn toàn giống như Repeater nhưng có nhiều port để kết nối với các thiết bị khác Hub thông thường có 4,8,12 và 4

ports là trung tâm của mạng hình sao

8

Ethernet +) Ethernet là mạng thông dụng nhất đối với các mạng nhỏ hiện nay.

Ethernet LAN được xây dựng theo chuẩn 7 lớp trong cấu trúc mạng của

ISO, mạng truyền số liệu Ethernet cho phép đa vào mạng các loại máy tính khác nhau kể cả máy tính mini Các thiết bị được kết nối truy cập mạng cục bộ theo địa lý bằng cáp có thể sử dụng Ethernet

❖ Giao thức Ethernet được xác định là hoạt động trên cả Layer 1 và Layer 2 trên mô hình OSI Ethernet xác định hai đơn vị truyền: packet

Mạng WAN

Wide Area Network

Mạng WAN

▫ Một mạng diện rộng (còn được gọi là WAN), là một mạng lớn thông tin không bị ràng buộc với một vị trí Khác với mạng LAN dùng để kết nối các thiết bị trong phạm vi gần nhất định , mạng WAN dùng để kết nối các thiết bị ở phạm vi rất rộng lớn , giữa các tòa nhà , thành phố hoặc thậm chí các quốc gia với nhau bằng đường viễn thông hoặc vệ tinh

❖ Chi phí lắp đặt cao do mạng WAN rất phức tạp

❖ Tuy bảo mật cao nhưng WAN vẫn sẽ có một số vấn đề nếu nó xảy ra trong nội bộ nhưng đánh cắp thông tin , làm tổn hại các tệp

dữ liệu,

❖ Bảo trì và duy trì khó khăn

WAN

Topology

14

14

Các thiết bị

kết nối

18

❖ Frame Relay là một công

nghệ mạng WAN được tiêu

chuẩn hóa, chỉ định các lớp liên

kết vật lý và dữ liệu của các

kênh viễn thông kỹ thuật số

bằng phương pháp chuyển

mạch gói.

❖ Khi sử dụng Frame Relay,

bạn trả phí thuê đường dây tới

node gần nhất trên mạng

Frame Relay Bạn gửi dữ liệu

qua đường dây của bạn và

mạng Frame Relay sẽ định

tuyến nó tới node gần nhất với

nơi nhận và chuyển dữ liệu

xuống đường dây của người

nhận.

19

Đặc trưng của Frame Relay?

• Có nhiều điểm tương tự như khi

triển khai một mạng X.25.

• Có cơ chế kiểm tra lỗi nhưng

không có cơ chế khắc phục lỗi.

• Tốc độ truyền dữ liệu có thể lên

tới 1.54 Mbit/s.

• Cho phép nhiều kích thước gói

tin khác nhau.

• Có thể kết nối như một kết nối

đường trục tới mạng LAN.

• Có thể triển khai qua nhiều loại

đường kết nối khác nhau (56K,

▫ ❖ X.25 là bộ giao thức chuẩn

ITU-T để truyền dữ liệu chuyển mạch

gói trong các mạng diện rộng

(WAN) Ban đầu nó được định

nghĩa bởi Ủy ban tư vấn quốc tế

về điện thoại và điện báo (CCITT,

▫ ❖ ATM là một tiêu chuẩn viễn

thông được xác định bởi ANSI và

ITU-T để truyền kỹ thuật số của

nhiều loại lưu lượng, bao gồm

điện thoại (thoại),dữ liệu và tín

hiệu video trong một mạng mà

• Chất lượng cao, độ nhiễu thấp nên gần

như không cần đến việc kiểm tra lỗi

• Có thể sử dụng với nhiều phương tiện

truyền dẫn vật lý khác nhau (cáp đồng

trục, cáp dây xoẵn, cáp sợi quang)

• Có thể truyền đồng thời nhiều loại dữ

liệu

Mạng ISDN

Intergated Services Digital Network

22

❖ ISDN là một hệ thống mạng điện thoại chuyển mạch, cũng cung cấp quyền truy cập vào các mạng chuyển mạch gói, được thiết kế để cho phép truyền giọng nói và dữ liệu kỹ thuật số qua dây đồng điện thoại thông thường Chất lượng thoại tốt hơn điện ➔ thoại analog có thể cung cấp.

Tổng quan

24

❖ TE1 (Terminal equipment type 1): Các

thiết bị đầu cuối mang tính năng ISDN (điện

thoại số ISDN, digital fax )

❖ TE2 (Terminal equipment type 2): Các

thiết bị đầu cuối không mang tính năng

ISDN

❖ TA (Terminal Adapter): là thiết bị đầu cuối

cho phép các thiết bị TE2 giao tiếp với mạng

ISDN

❖ NT1 (Network Termination 1): Đầu cuối đường dây thuê bao giữa khách hàng và tổng đài ISDN Có chức năng giám sát đặc tính chất lượng đường đây, truyền đạt công suất, ghép các kênh B và D

❖ NT2 (Network Termination 2): Hầu hết các hộ gia đình thì không

có thiết bị này Nó có ở các công ty lớn với hệ thống điện thoại bảo mật Cho phép kết nối nhiều thiết bị

❖ Ngoài ra LE (Local Exchange) là tổng đài ISDN và ET (Exchange Terminal) là tương hợp các hệ thống chuyển mạch của tổng đài

Cấu trúc mạng

Cấu trúc mạng

❖ Các điểm tham chiếu từ tổng đài đến thuê bao và

1 điểm tham chiếu từ tổng đài đến tổng đài khác:

• Điểm R: Giữa TE2 – TA (giữa các thiết bị phi ISDN với thiết bị TA)

• Điểm S: Giữa TE1 – NT2 (Giữa thiết bị đầu cuối của người dùng và thiết bị NT2)

• Điểm T: Giữa NT2 – NT1 (Giữa 2 thiết bị NT1 & NT2)

• Điểm U: Giữa NT1 – LE (Giữa thiết bị NT1 và tổng đài ISDN)

❖ Kênh là đường dẫn mà thông tin chảy qua đó

Các kênh trong ISDN

Kênh D (Data Channel)

❖ Phục vụ cho việc truyền các thông điệp báo hiệu giữa người sử dụng và mạng, ngoài ra kênh D còn có khả năng sử dụng để truyền số liệu kiểu gói

❖ Tốc độ hoạt động của kênh D là 16kbps hay 64kpbs

Kênh B (Bearer Channel)

❖ Truyền tín hiệu thoại, audio, số liệu, video , nói chung phục vụ việc truyền lưu lượng cho người dùng

❖ Tốc độ kênh B là 64kbps, kênh B còn áp dụng cho chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói

PRI (Primary Rate Interface)

❖ Giao diện tốc độ chính, tùy theo chuẩn Bắc Mỹ hay Châu Âu mà giao diện PRI là:

Các giao diện ISDN

BRI (Basic Rate Interface)

❖ Giao diện tốc độ cơ bản BRI bao gồm 2

❖ Thường được dùng để cung cấp lỗi vào

giữa thiết bị người dùng và tổng đài ISDN

28

Đánh giá

Ưu điểm

❖ Tốc độ đường truyền: giới hạn đường truyền của ISDN là 56kbps và giới hạn này

có thể giảm còn 45kbps do các tác nhân gây ảnh hưởng Các tín hiệu kỹ thuật số có

thể cung cấp tín hiệu đường truyền tốt hơn so với các thiết lập tương tự

❖ Thời gian kết nối: kết nối nhanh hơn rất nhiều so với các đường dây cũ

Nhược điểm

❖ Chi phí: Đường dây ISDN đắt hơn so với các đường dây PSTN

Mạng MPLS

Multiprotocol Label Switching

30

Định nghĩa

❖ Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS – Multiprotocol Label Switching) là một công nghệ lai kết hợp những đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp 3 (layer 3 routing) và chuyển mạch lớp 2 (layer 2 switching)

Tổng quan

Cấu trúc cisco của mạng MPLSMạng MPLS

32

Đặc điểm

❖ MPLS phải làm việc với hầu hết các công nghệ liên kết dữ liệu

❖ MPLS phải thích ứng với các giao thức định tuyến lớp mạng và các công

nghệ Internet có liên quan khác

❖ MPLS cần hoạt động một cách độc lập với các giao thức định tuyến

❖ MPLS phải hỗ trợ mọi khả năng chuyển tiếp của bất kỳ nhãn cho trước nào

❖ FEC (Forwarding Equivalence Class) là một nhóm các gói tin ở lớp mạng được dán

nhãn giống nhau và gửi đi đồng nhất theo một đường đi xác định

❖ LSR (Label Switching Router) là bộ định tuyến có hỗ trợ MPLS, bao gồm các giao thức

điều khiển MPLS, các giao thức định tuyến lớp mạng và cách thức xử lý nhãn MPLS

❖ LER(Label Edge Router) là các LSR ở biên mạng MPLS trong MPLS domain, gồm có

LER vào (Ingress LER) và LER ra (Egress LER)

❖ LSP (Label Switching Path) là đường đi xuất phát từ một LSR và kết thúc lại một LSR

khác Tất cả các gói tin có cùng giá trị nhãn sẽ đi trên cùng một LSP

❖ MPLS domain là tập các nút mạng MPLS.

Các thành phần MPLS

❖ LIB (Label Information Base) - Cơ sở thông tin nhãn:

• Bảng này được gọi là cơ sở thông tin nhãn LIB (Label Information Base) mà bao gồm sự ràng buộc của FEC đến nhãn

❖ FIB (Forwarding information based) - Cơ sở thông tin chuyển tiếp:

• Sẽ ánh xạ một gói tin IP không nhãn thành gói tin MPLS có nhãn ở router biên và ngược lại

• Bảng này được hình thành từ bảng routing và các giao thức phân phối nhãn LDP và bảng LFIB

❖ LFIB (Label Forwarding Information Based) - Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn:

• Bảng chứa đựng thông tin các nhãn đến các mạng đích, một gói tin có nhãn khi đi vào một router nó sẽ sử dụng bảng tra LFIB để tìm ra hop kế tiếp, ngõ ra của gói tin này có thể là gói tin có nhãn cũng có thể là gói tin không nhãn

Mô hình các thành phần trong mạng MPLS

34

Quá trình xây dựng bảng FIB và LFIB trong mạng MPLS

❖ Bước 1: Giao thức định tuyến (OSPF hay IS IS )

xây dựng bảng routing table

❖ Bước 2: Các LSR lần lượt gán 1 nhãn cho một

dest-IP trong bảng routing Table một cách độc lập

❖ Bước 3: LSR lần lượt phân tán nhãn cho tất cả các

router LSR kế cận

❖ Bước 4: Tất cả các LSR xây dựng các bảng LIB,

LFIB, FIB dựa trên label nhận được

Đầu tiên các router sẽ dùng các giải thuật định tuyến như OSPF hay IS-IS để tìm đường đi cho gói tin giống như mạng IP thông thường và xây dựng nên bảng routing- table cho mỗi router trong mạng Giả sử, ở đây router A muốn đến mạng X thì phải qua router B, B chính là Next-hop của router A để đến mạng X.

Sau khi bảng routing table đã hình thành, các router sẽ gán nhãn cho các đích đến có trong bảng routing table của nó, ví dụ ở đây router B sẽ gán nhãn bằng 25 cho mạng X, nghĩa là những nhãn vào có giá trị 25, router B sẽ chuyển nó đến mạng X.

Router B phân tán nhãn 25 cho tất

cả các router LSR kế cận nó với ý nghĩa “Nếu bạn muốn đến X thì hãy gán nhãn 25 rồi gửi đến tôi”, cùng lúc đó bảng tra LIB hình thành trong router B và có entry như hình sau.

Các router LSR nhận được nhãn được từ router hàng xóm sẽ cập nhập vào bảng LIB, riêng với router biên (Edge LSRs) sẽ cập nhập vào bảng LIB và cả FIB của nó.

Cũng giống như B, router C sẽ gán nhãn là 47 cho Network X và sẽ quảng bá nhãn này cho các router

kế cận, C không quảng bá cho router D vì D không chạy MPLS.

Cùng lúc đó router C hình thành 2 bảng tra LIB và LFIB có các entry như trên Sau khi nhận được quảng

bá của router C, router B sẽ thêm nhãn 47 vừa nhận được vào trong bảng tra FIB và LIB đồng thời xây dựng bảng tra LFIB có các entry như hình vẽ, router E chỉ thêm nhãn

47 vào trong LIB và FIB.

Như vậy ta đã có được đường đi từ biên router A đến mạng cần đến là mạng X, hay nói cách khác một LSP đã hình thành Bây giờ gói tin có thể truyền theo đường này tới đích như sau: Một gói tin IP từ mạng IP đến router biên Ingress, router A sẽ thực hiện tra bảng FIB của nó để tìm ra nexthop cho gói tin này, ở đây A sẽ gán nhãn 25 cho gói tin này theo entry có trong bảng FIB của nó và sẽ gởi tới next hop là router B để đến mạng X.

Gói tin với nhãn 25 được truyền đến cho router B, router B sẽ tra bảng LFIB của nó và tìm ra giá trị nhãn ngõ ra cho gói tin có nhãn ngõ vào 25 là 47, router B

sẽ chuyển nhãn thành 47 và truyền cho next hop là router C.

Gói tin với nhãn 47 được truyền đến router C, router C sẽ tra bảng LFIB của nó và tìm ra hoạt động tiếp theo cho gói tin có nhãn vào 47

là sẽ pop nhãn ra khỏi gói tin và truyền cho next hop là router D, như vậy gói tin đến D là gói tin IP bình thường không nhãn.

Gói tin IP này đến D, router D sẽ tra bảng routing table của nó và truyền cho mạng X.

Cấu tạo của nhãn

▫ Exp (Experiment) – 3bits: Dành

cho nghiên cứu và thực nghiệm.

▫ S (Stack) – 1bit: Dùng trong hoạt

động chồng nhãn.

▫ TTL ( Time to live) – 8 bits: Giới

hạn số node mà MPLS đi qua.

Hoạt động cơ bản

❖ Tạo và phân phối nhãn

❖ Tạo bảng LIB tại mỗi router

❖ Tạo các đường chuyển mạch nhãn LSP

❖ Chèn nhãn, phân tích nhãn, swapping nhãn và chuyển gói đi

Hoạt động cơ bản của mạng 37

Đánh giá

Ưu điểm

❖ Chuyển tiếp lưu lượng nhanh

❖ Khả năng linh hoạt

❖ Đắt, tốn nhiều thời gian thiết lập

❖ Router phải hiểu MPLS

38

Thanks You

For Watch