Bài giảng Mạng máy tính - Chương 2: Mô hình OSI

Chương 2MÔ HÌNH OSI I.Giới thiệu: 	Mô hình OSI là mô hình gồm 7 tầng phân lớp, mỗi tầng có vai trò giải quyết một phần của bài toán truyền thông. Network protocol 	 7 tầng trong mô hình OSI 7 - Application 6 - Presentation 5 - Session 4 - Transport 3 - Network 2 - Datalink (MAC,LLC) 1 - Physical III.Chức năng của các tầng trong mô hình OSI: Tầng 7: Ứng dụng (Application) III.Chức năng của các tầng trong mô hình OSI: Tầng 7: Ứng dụng (Application) 2.The OSI Model.pps III.Chức năng của các tầng trong mô hình OSI: Tầng 7: Ứng dụng (Application) Tầng này là giao diện chính để người dùng tương tác với chương trình ứng dụng trên mạng. Cung cấp các phương tiện cho người sử dụng truy cập và sử dụng các dịch vụ mạng. Các ứng dụng được cung cấp như các chương trình xử lý kí tự, bảng biểu, thư tín … Các ứng dụng trong tầng này bao gồm: FTP SMTP/POP3 HTTP DNS … Tầng 6: Tầng biểu diễn (Presentation) Xác lập dạng thức dữ liệu được trao đổi (mã hóa ký tự theo bộ mã gì?, theo hệ thống máy nào?…) Nén và giải nén dữ liệu. Đảm bảo về sự an toàn – mã hóa (bảo mật) thông tin khỏi nguy cơ bị xem trộm trong quá trình truyền trên mạng. Có hai cách mã hóa Symmetric cryptosystem: Mã hóa đối xứng … Asymmetric cryptosystem: Mã hóa bất đối xứng … Tầng 5:Tầng giao dịch (Session layer): Cho phép hai ứng dụng trên 2 máy tính khác nhau thiết lập, duy trì và kết thúc (phục hồi) một phiên làm việc (session). Thiết lập sự kiểm soát hội thoại giữa hai máy tính trong một phiên làm việc, qui định khi nào thì phía nào sẽ truyền và truyền trong bao lâu. Hỗ trợ hoạt động song công (duplex) hoặc bán song công (half-duplex) hoặc đơn công (Single) Thiết lập các qui trình đánh dấu điểm hoàn thành (checkpointing) – giúp việc phục hồi truyền thông nhanh hơn khi có lỗi xảy ra Các giao thức trong lớp 5 sử dụng là NFS, X- Window System, ASP.  Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport) Phát hiện lỗi và phục hồi lỗi, đảm bảo phân phát các thông điệp một cách tin cậy. Chia các thông điệp dài thành các gói tin nhỏ để truyền đi, và ở nơi nhận nó sẽ xây dựng lại từ các gói tin nhỏ thành thông điệp ban đầu. Gửi một xác nhận về việc nhận của nó.  Các dịch vụ mà tầng vận chuyển cung cấp: Xếp thứ tự các phân đoạn: Kiểm soát lỗi: Yêu cầu truyền lại các phân đoạn bị lỗi. Kiểm soát luồng: Không truyền phân đoạn kế tiếp nếu bên nhận chưa xác nhận đã nhận được phân đoạn trước đó. Các giao thức phổ biến tại đây là TCP, UDP, SPX. Tầng 3: Tầng mạng (Network): Đánh địa chỉ: xác định một mạng trong hệ thống liên mạng Chuyển đổi các địa chỉ và các tên logic thành các địa chỉ vật lý. Xác định con đường ngắn nhất trong mạng từ máy tính nguồn tới máy tính đích (dựa vào bảng định tuyến trên Router)  Quản lý các vấn đề truyền thông tin trên mạng, như chuyển mạch, chọn đường, và kiểm soát sự tắc nghẽn của các gói dữ liệu. Các giao thức hay sử dụng ở đây là IP, RIP, IPX, OSPF, AppleTalk. Các cơ chế chuyển mạch Circuit switching Thiết lập đường truyền và giữ cố định trong suốt quá trình truyền thông Message switching Xem mỗi thông điệp như là một thực thể độc lập. Các thông điệp có thể được gửi qua các con đường khác nhau để đến đích Còn gọi là Store and Forward: không tiện cho ứng dụng đòi hỏi thời gian thực Các cơ chế chuyển mạch Packet switching Datagram Packet switching: Xem mỗi packet như là một thông điệp độc lập Tại mỗi switch station quyết định đường đi tiếp theo Virtual circuit packet switching: Thiết lập một kết nối hình thức và thống nhất với nhau về các thông số truyền thông (ảo) Định tuyến (routing) Xác định đường đi từ host này đến host khác Định tuyến tĩnh: Quản trị mạng phải mô tả đường đi cụ thể để qua một nhánh mạng khác (ít) Định tuyến động: Tự các router chia sẻ và cập nhật đường đi (nhiều và hay thay đổi) Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data Link) Cung cấp các cách thức và phương pháp cho việc truyền tải dữ liệu giữa 2 điểm Thực hiện 5 chức năng cụ thế sau: • Điều khiển liên kết logic (LLC) • Điều khiển truy cập đường truyền (MAC) • Đóng khung dữ liệu • Đánh địa chỉ • Phát hiện lỗi. Tầng liên kết dữ liệu được chia thành 2 tầng con Logical Link Control: Thiết lập và duy trì liên kết giữa các thiết bị truyền thông Cắt dữ liệu được gửi thành những Frame và thêm thông tin mô tả (Header) Media Access Control Cung cấp các phương pháp truy cập đường truyền sao cho tránh được xung đột Địa chỉ MAC cung cấp mã định dạng duy nhất Các phương pháp truy cập đường truyền: Phương pháp tranh chấp (contention): Mọi máy đều được truyền khi có nhu cầu Carrier Sensing: Lắng nghe trước khi truyền Collision Detection: Vừa truyền vừa lắng nghe Hai cơ chế này kết hợp thành CSMA/CD dùng trong mạng Ethernet Đặc điểm: Tầng xuất sung đột tín hiệu tỷ lệ với số lượng máy Quyền như nhau Không xác định được dung lượng truyền tối thiểu của một máy tính trong một khoảng thời gian Chi phi thấp Phương pháp chuyển thẻ bài (Token passing): Dùng một thẻ bài để kiểm soát quyền truyền dữ liệu Đặc điểm: Không xảy ra xung đột Thiết lập được độ ưu tiên Xác định được dung lượng truyền tối thiểu của một máy tính trong một khoảng thời gian Phương pháp dò chọn(Polling): Dùng một thiết bị để điều phối việc sử dụng phương tiện truyền Đặc điểm: Hạn chế tối đa hiện tượng xung đột Thiết lập được độ ưu tiên Thời gian truy cập đường truyền có thể tiên đoán được Tận dụng tối đa thông lượng đường truyền Cấu trúc Frame Địa chỉ vật lý của máy (6 bytes ghi trên card mạng) MAC address Các chức năng điều khiển Các chức năng điều khiển: Điều khiển dòng (flow control) Điều khiển lỗi (Error control) Điều khiển thứ tự (Sequence control) Dịch vụ kết nối (connection services) Hướng nối kết: Có phản hồi nên đảm bảo an toàn cho việc truyền Data Mất thời gian thiết lập  chậm Hướng không nối kết: Không kết nối, không phản hồi  nhanh nhưng kém an toàn Không kết nối, có phản hồi (điều khiển lỗi và điều khiển dòng) Tầng 1: Tầng vật lý (Physical) Truyền dòng bit thô không có cấu trúc qua mạng Chức năng chính là: Thiết lập và ngắt mạch một liên kết viễn thông trên một phương tiện truyền thông Tham gia việc phân giải sự tranh chấp (contention) và khống chế luồng (flow control) Biến đổi thể dạng của dữ liệu số (digital data) trong thiết bị của người dùng đồng bộ với tín hiệu được truyền qua đường truyền thông Quan hệ giữa các tầng: Mỗi tầng sẽ sử dụng các dịch vụ, chức năng được cung cấp bởi tầng dưới nó, bản thân tầng đó sẽ cung cấp các dịch vụ, chức năng cho tầng trên nó sử dụng. Mô hình OSI định nghĩa các quy tắc nhằm giải quyết các vấn đề: Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông được với nhau Định hướng khối dữ liệu đến đúng máy đích Điều khiển luồng dữ liệu giữa thiết bị truyền và thiết bị nhận Duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp Cách thức biểu diễn bit trên thiết bị truyền dẫn Các phương pháp để các thiết bị trên mạng biết khi nào thì được quyền truyền dữ liệu, khi nào thì không được. Qui trình truyền thông tin của mô hình OSI ..\Demo\2.The OSI Model.pps II.Protocol stack: (chồng giao thức) Protocol (giao thức): Là quy tắc quy định giao tiếp giữa các máy tính với nhau trong hệ thống mạng. Protocol stack: Là một tập hợp các giao thức II.Protocol stack: (chồng giao thức) Hai máy tính phải chạy cùng một protocol stack thì mới liên lạc được với nhau. Mỗi tầng trong protocol stack của máy tính này tương tác với lớp ngang cấp trong protocol stack của máy tính kia. ..\Demo\OSI ngang cap.pptx Để hai tầng giao thức trên hai thiết bị khác nhau có thể liên lạc với nhau thì các thông tin riêng của mỗi tầng sẽ được chèn vào đầu của dữ liệu được gởi đi. Các thông tin này được lấy ra sử dụng tại tầng tương ứng bên thiết bị nhận. ..\Demo\Chem TT.pptx