Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch - Chương 4: Nguyên lý mạch chuyển gói

g (tt):
• Khung I: Khung tin, đây là một khung lệnh, dùng để chuyển tin cho giao
thức cấp cao hơn. Khung này có chứa số thứ tự khung.
!• Khung S: Khung giám sát, là khung lệnh hoặc khung đáp ứng, liên quan
đến việc điều khiển luồng trong khung tin và khắc phục lỗi truyến do hỏng
khung. Bao gồm các khung sau: RR (sẵn sàng thu), RNR (chưa sẵn sàng
thu), REJ (không chấp nhận). Các khung này đều chứa số thứ tự khung và
sử dụng trường này để điều khiển cho khung tin.
!• Khung U: Khung không đánh số, dùng để khởi tạo định tuyến và báo
cáo các phạm vi giao thức. Bao gồm: SABM (thiết lập phương thức cân
bằng không đồng bộ - khung lệnh, DISC (giải toả tuyến nối) – khung lệnh,
DM (phương thức không đấu nối) – khung đáp ứng, UA (xác nhận không
đánh số) – khung đáp ứng, FRMR (không chấp nhận khung) – khung đáp
ứng.
Switching Engineering Page 17
Tổ chức phân lớp của X.25
! Lớp 3- Lớp mạng:
Thực hiện các chức năng sau:
! • Điều khiển PVC.
! • Điều khiển VC với kiểu đánh địa chỉ điểm tới điểm.
! • Định nghĩa các dạng gói khác nhau cho quá trình điều khiển
dữ liệu (thiết lập, giải phóng).
! • Ghép các kênh logic vào kênh vật lý.
! • Điều khiển luồng và điều khển lỗi cho các kênh logic dựa vào
số thứ tự các gói.
! • Trao đổi thông tin về kích thước gói của hai DTE.
Switching Engineering Page 18
Tổ chức phân lớp của X.25
! Gói lớp 3:
Hình 3-10 Khuông dạng gói lớp 3
Phần header bao gồm 3 byte:
! GFI (General Format Identifier) định danh khuông dạng chung, chỉ thị
dạng thức chung cho phần thông tin.
! LCGN (Logic Channel Group Number) địa chỉ nhóm kênh logic, gồm 4
bits cùng với LCN (Logic Channel Number) địa chỉ kênh logic tạo
thành VCI (PCI).
! PTI (Packet Type Identifier) định danh kiểu gói.
Phần thông tin có kích thước thay đổi, chứa thông tin của dữ liệu
hoặc báo hiệu.
Thông tinPTILCNGFI+LCGN
header
Switching Engineering Page 19
Tổ chức phân lớp của X.25
! Các kiểu gói thông dụng:
! • Các gói thiết lập và giải phóng cuộc gọi:
! o Call Request.
! o Call Accepted.
! o Clear Request.
! • Các gói số liệu:
! o Data Packet.
! • Các gói ngắt:
! o Interrupt Request/ Interrupt Confirmation.
! • Các gói tái lập:
! o Restart Request/ Restart Confirmation.
! • Các gói điều khiển luồng:
! o Check (kiểm tra).
! o RR (sẵn sàng).
! o RNR (chưa sẵn sàng, bận).
! o REJ (không chấp nhận, phát lại).
Switching Engineering Page 20
Báo hiệu trong X.25.
! Xét 2 thuê bao A và B được nối với nhau qua các PSE trong mạng
chuyển mạch X.25.
! Đường dẫn được chọn cho tất cả các gói từ DTEA đến PSE1, qua
PSE2 đến DTE3 như hình vẽ.
Hình 3-11 Thuê bao A và B nối với nhau qua các PSE trong mạng
Switching Engineering Page 21
Báo hiệu trong X.25.
Hình 3-12 Báo hiệu giữa hai thuê bao
Switching Engineering Page 22
Internet
! Nguồn gốc và khái niệm.
! Các giao thức của Internet.
! Khuông dạng gói tin TCP/IP.
! Địa chỉ IP.
! Chức năng TCP/IP.
Switching Engineering Page 23
Nguồn gốc và khái niệm
Năm 1969, ARPANET ra đời, gồm 4 trạm kết nối với nhau với giao
thức điều khiển mạng NCP (Network Control Protocol).
Với những hạn chế của NCP nên thập kỷ 70, TCP/IP được phát triển
thay NPC trong ARPANET.
Đến năm 1990, Internet thật sự ra đời và được IETF(Internet
Engineering TaskForce) chuẩn hoá và phát triển một cách mạnh mẽ
trong những năm gần đây.
Internet bao gồm nhiều mạng cục bộ LAN (Local Area Network),
mạng khu vực đô thị MAN (Metropolitian Area Network) và mạng diện
rộng WAN(Wide AreaNetwork) nối với nhau bởi một backbone. Các
LAN, MAN và WAN có thể là mạng của các trường đại học, đoàn thể,
doanh nghiệp, nhà cung cấp dịch vụ vùng, quốc gia… Backbone
Internet bao gồm một số nước và các nhà cung cấp dịch vụ Internet
ISP (Internet Service Provider) toàn cầu như AT&T WorldNet, Global
Crossing, Sprint và UUNet.
Switching Engineering Page 24
Nguồn gốc và khái niệm
!Một mạng của ISP bao gồm các điểm hiện diện POP (Points of
Presence) và các tuyến liên nối giữa các POP.
!AR (Access Router) nối với các khách hàng truy cập từ xa
!BR (Border Router) nối với các ISP khác.
!HR (Hosting Router) và các Web
Server (ví dụ Yahoo), các router
trung tâm CR (Core Router) để nối
với các POP khác. CR chuyển lưu
lượng đến các CR khác cho đến
POP đích.
!Cấu trúc các POP thường đối xứng
và được nối vòng ring để tăng độ
tin cậy.
Hình 3-13 Phần tiêu biểu của ISP
Switching Engineering Page 25
Các giao thức của Internet
SNMP: Simple Network Management Protocol.
ICMP: Internet Control Message Protocol.
NFS: Network File Server.
RPC: Remote Procedure Call.
RIP: Routing Information Protocol.
OSPF: Open Short Path First.
DSN: Domain Name System.
UDP: User Datagram Protocol.
ARP: Address Resolution Protocol.
FTP: File Transfer Protocol.
SMTP: Simple Mail Transfer Protocol.
TFTP: Trivial FTP.
BGP: Border Gateway Protocol.
RTP: Real Time Protocol.
Hình 3-14 Các giao thức TCP/IP
Switching Engineering Page 26
Các giao thức của Internet
! TCP và UDP cung cấp khả năng cho máy chủ phân biệt giữa các
ứng dụng qua số cổng của nó.
! TCP cung cấp các ứng dụng tin cậy, phân bố liên tục của dữ liệu,
ngoài ra, nó còn cung cấp khả năng điều khiển luồng thích hợp,
phân đoạn, kết hợp và ưu tiên cho các luồng dữ liệu.
! UDP chỉ cung cấp khả năng datagram không xác nhận, giao thức
không kết nối, phù hợp với các ứng dụng RTP.
! Ứng dụng FTP cung cấp việc đăng nhập, thao tác thư mục,
chuyển file một cách an toàn.
! TELNET cung cấp khả năng đăng nhập đầu cuối từ xa.
! SNMP hỗ trợ thiết bị cấu hình, phục hồi dữ liệu và cảnh báo.
Switching Engineering Page 27
Các giao thức của Internet
! TFTP cung cấp phiên bản đơn giản của FTP để sử dụng tài nguyên
ít hơn.
! RPC cho phép các thủ tục chạy trên máy tính giao tiếp với các
máy tính.
! NFS phân phối và cung cấp tập tin dùng chung trong môi trường
mạng.
! Các router gởi các thông điệp điều khiển và thông báo đến các
router khác sử dụng ICMP. ICMP còn cung cấp một chức năng mà
user có thể gởi lệnh “ping” để kiểm tra nối kết đến một địa chỉ IP
khác.
! ARP nối trực tiếp với lớp tuyến dữ liệu để ánh xạ địa chỉ vật lý đến
địa chỉ IP.
! Các giao thức định tuyến trao đổi bảng định tuyến và thông tin
cấu hình với các router khác trong mạng.
Switching Engineering Page 28
Khuông dạng gói tin TCP/IP
Hình 3-15 Khuông dạng datagram IP.
!Ver: 4 bits, chỉ phiên bản hiện tại của IP được cài đặt.
!IHL: Internet Header Length 4 bits, chỉ độ dài phần đầu của
datagram được tính theo đơn vị từ một từ =32bit. Độ dài tối thiểu là
5 từ.
!TOS: Type of Service 8 bits, đặc tả về tham số dịch vụ, quyền ưu
tiên, độ trễ, thông luợng và độ tin cậy.
Switching Engineering Page 29
Khuông dạng gói tin TCP/IP
!Total Length: 16 bits, chỉ độ dài toàn bộ datagram kể cả phần
header tính theo byte.
!Indentification: 16 bits, cũng với các tham số khác như Source
Address và Destination Address, tham số này được dùng để định
danh duy nhất cho một datagram trong khoảng thời gian nó vẫn còn
trên mạng.
!Fragmentation Flag: Gồm 3 bits, như sau:
- - Nếu DF=1 nghĩa là datagram không bị phân mảnh.
- - Nếu DF=0, cho thấy rằng router hoặc host có thể phân mảnh
datagram IP. Nếu MF=1 nghĩa là bên thu có nhiều phân mảnh đưa
đến.
 - Nếu MF=0 nghĩa là đây là phân mảnh cuối cùng.
Switching Engineering Page 30
Khuông dạng gói tin TCP/IP
! Fragment Offset: 13 bits, chỉ vị trí các đoạn phân mảnh trong
datagram, tính theo đơn vị 64 bits.
! Time to Live: 8 bits, quy định thời gian tồn tại của datagram trong
Internet để tránh tình trạng một datagram tồn tại quá lâu trên mạng.
! Protocol: 8 bits, chỉ giao thức tầng kế tiếp sẽ nhận vùng dữ liệu ở
trạm đích.
! Header Checksum: 16 bits, mã kiểm tra lỗi 16 bits theo phương
pháp CRC, chỉ kiểm tra cho vùng header.
! Options: Độ dài thay đổi, khai báo các tuỳ chọn do người gởi yêu
cầu.
! Padding: Độ dài thay đổi, vùng đệm, được dùng để đảm bảo cho
phần headerluôn kết thúc ở mức 32 bits.
! Data: Độ dài thay đổi, vùng dữ liệu, có độ dài là bội số của 8 bits,
tối đa là 65536 bits.
Switching Engineering Page 31
Địa chỉ IP
!Địa chỉ IP có độ dài 32 bits được phân thành 4 vùng (mỗi vùng 1
byte), có thể biểu diễn ở dạng thập phân, thập lục phân, bát phân
hoặc nhị phân. Cách viết phổ biến: thập phân, phân cách giữa các
vùng bằng dấu chấm, ví dụ : 203.169.0.1.
!Mục đích của địa chỉ IP: Định danh duy nhất cho một host bất kỳ
trên hoạt động liên mạng.
Hình 3-16 Địa chỉ IP
Switching Engineering Page 32
Địa chỉ IP
!Các bits đầu dùng để định danh lớp địa chỉ.
!Lớp A: Định danh 126 mạng với tối đa 16 triệu host trong mỗi mạng.
Được dùng cho các mạng có số host lớn.
!Lớp B: Định danh 16384 mạng với tối đa 65534 host trên mạng.
!Lớp C: Định danh tới 2 triệu mạng với tối đa 254 host trên mạng.
!Lớp D: Dùng để gởi IP datagram multicast.
!Lớp E: Dự phòng.
!Địa chỉ lớp A được sử dụng bởi các đại diện chính phủ Mỹ và các
công ty lớn từ đầu. Địa chỉ lớp B đã được dùng nhiều, địa chỉ lớp C
cho phép trong thời gian ngắn nhưng quá ít host.
!Subnet Mask: Mặt nạ mặt con được sử dụng để xác định phân nào
của địa chỉ là NetID và phần nào là của HostID. Ví dụ lớp A là
255.0.0.0, lớp B là 255.255.0.0 và lớp C là 255.255.255.0.
!Router sẽ dùng subnetmask để xác định địa chỉ host và địa chỉ
mạng.
Switching Engineering Page 33
Chức năng của TCP/IP
! IP cung cấp dịch vụ phân phối datagram không nối kết cho lớp
vận chuyển. IP không cung cấp tính phân phối tin cậy từ đầu cuối
đến đầu cuối, điều khiển luồng, điều khiển lỗi hoặc truyền lại mà
dựa vào các chức năng này của TCP.
! Chức năng chính của IP là các giao thức định tuyến, cung cấp
phương tiện cho các thiết bị phát hiện topo của mạng cũng như
phát hiện sự thay đổi trạng thái của node, tuyến và của các host.
! Khi bị sự cố, IP chuyển các gói vòng qua các đường dẫn khác mà
không xử lý lỗi.
! IP không tập trung vào việc dự trữ băng thông, nó chỉ tìm ra các
đường dẫn có thể được sử dụng. Hầu hết các thuật toán định
tuyến sẽ tối thiểu hoá chi phí lộ trình.