Ôn tập Mạng máy tính - Nguyễn Cao Đạt

a Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
21 
Mạng con (subnet) 
 Địa chỉ IP gồm 
 Phần địa chỉ mạng (các 
bit bậc cao) 
 phần máy (các bit bậc 
thấp) 
 Mạng con là gì ? 
 giao diện của thiết bị với 
cùng phần mạng con 
trong địa chỉ IP 
 có thể giao tiếp với 
nhau về mặt vật lý mà 
không cần qua bộ định 
tuyến 
223.1.1.1 
223.1.1.2 
223.1.1.3 
223.1.1.4 223.1.2.9 
223.1.2.2 
223.1.2.1 
223.1.3.2 223.1.3.1 
223.1.3.27 
mạng chứa 3 mạng con 
subnet 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
22 
223.1.1.0/24 
223.1.2.0/24 
223.1.3.0/24 
Subnet mask: /24 
Mặt nạ mạng con (subnet mask) 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
23 
Phân loại giải thuật định tuyến 
Thông tin tổng quát hay phân 
tán? 
Tổng quát: 
 tất cả bđt đều có thông tin đầy 
đủ về đồ hình mạng và chi phí 
liên kết 
 g/thuật “trạng thái kết nối” 
Phân tán: 
 bđt biết hàng xóm kết nối vật lý 
tới nó, chi phí tới họ 
 quá trình tính toán, trao đổi 
thông tin với hàng xóm được lặp 
đi lặp lại 
 g/thuật “véc tơ khoảng cách” 
Tĩnh hay động? 
Tĩnh: 
 tuyến đường chậm thay 
đổi theo t/gian 
Động: 
 tuyến đường thay đổi 
nhanh hơn 
 cập nhật theo chu kì 
 để phản ánh lại sự thay đổi 
trong chi phí đường liên kết 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
24 
Giải thuật Dijkstra: Ví dụ 
Bước 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
N' 
u 
ux 
uxy 
uxyv 
uxyvw 
uxyvwz 
D(v),p(v) 
2,u 
2,u 
2,u 
D(w),p(w) 
5,u 
4,x 
3,y 
3,y 
D(x),p(x) 
1,u 
D(y),p(y) 
∞ 
2,x 
D(z),p(z) 
∞ 
∞ 
4,y 
4,y 
4,y 
u 
y x 
w v 
z 
2 
2 
1 
3 
1 
1 
2 
5 
3 
5 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
25 
Giải thuật Dijkstra: ví dụ (2) 
u 
y x 
w v 
z 
Kết quả cây đường đi ngắn nhất từ u: 
v 
x 
y 
w 
z 
(u,v) 
(u,x) 
(u,x) 
(u,x) 
(u,x) 
đích liên kết 
Kết quả bảng chuyển tiếp tại u: 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
26 
Giải thuật Véc tơ-Khoảng cách 
 Dx(y) = chi phí thấp nhất từ x tới y 
 node x biết chi phí tới mỗi hàng xóm v: c(x,v) 
 node x duy trì véc tơ khoảng cách 
Dx = [Dx(y): y є N ] 
 node x cũng duy trì các véc tơ khoảng cách của hàng xóm 
 Cho mỗi hàng xóm v, x duy trì 
Dv = [Dv(y): y є N ] 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
27 
Giải thuật Véc tơ-Khoảng cách (t.t) 
Phương trình Bellman-Ford (lập trình động) 
Xác định 
dx(y) := chí phí của tuyến đường rẻ nhất từ x tới y 
Khi đó 
dx(y) = min {c(x,v) + dv(y) } 
với min được lấy trên tất cả hàng xóm v của x 
v 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
28 
Định tuyến trong Internet - RIP 
 Giải thuật véc tơ khoảng cách 
 được tích hợp trong bản phân phối BSD-UNIX 1982 
 đơn vị đo khoảng cách: số hop (max = 15 hop) 
 (hop - thiết bị mạng mà gói tin đi qua) 
D C 
B A 
u v 
w 
x 
y 
z 
 đích hops 
 u 1 
 v 2 
 w 2 
 x 3 
 y 3 
 z 2 
Từ bđt A tới mạng con: 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
29 
Sự quảng bá trong RIP 
 các véc-tơ k/cách: trao đổi giữa những hàng xóm mỗi 
30 s thông qua “Thông điệp Phản hồi” (còn gọi là 
quảng bá). 
 mỗi quảng bá: là danh sách lên tới 25 mạng đích 
trong hệ thống tự trị. 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
30 
Định tuyến trong Internet - OSPF 
 “open”: mở, miễn phí (tương tự mã nguồn mở) 
 sử dụng giải thuật Trạng thái-Liên kết 
 phổ biến gói tin LS 
 bản đồ mạng nằm ở mỗi node 
 sử dụng giải thuật Dijkstra để tính tuyến đường 
 Gói quảng bá OSPF chứa một mục cho mỗi bđt hàng xóm 
 các quảng bá được phổ biến ra toàn AS (bằng cách gửi tràn 
- flooding) 
 thông điệp trong OSPF được truyền trực tiếp trong IP (thay vì TCP 
hoặc UDP) 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
31 
Những đặc điểm “đặc biệt” của OSPF 
 Bảo mật: tất cả thông điệp OSPF đều được xác thực (để 
phòng ngừa phá hoại) 
 Cho phép nhiều tuyến đường cùng chi phí (RIP chỉ có 1) 
 Đối với mỗi liên kết, nhiều đơn vị chi phí được tính 
 Tích hợp hỗ trợ truyền đơn và truyền nhiều đích 
 OSPF phân tầng trong những vùng lớn. 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
32 
OSPF phân tầng 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
33 
Các nội dung chính 
 Tầng truyền tải (Transport layer) 
 Tầng mạng (Network layer) 
 Tầng liên kết dữ liệu (Datalink layer) 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
34 
Tầng liên kết dữ liệu 
 Truyền nhận dữ liệu tin cậy và hiệu quả giữa hai 
node trên một liên kết trực tiếp. 
 Các dịch vụ tầng liên kết dữ liệu 
 Phát hiện và sửa lỗi. 
 Chia sẻ một kênh truyền quảng bá: đa truy cập. 
 Đánh địa chỉ tầng liên kết. 
 Truyền tải dữ liệu tin cậy, kiểm soát lưu lượng. 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
35 
Tầng liên kết dữ liệu được hiện thực ở đâu? 
 Trong mỗi máy tính 
 Tầng liên kết được hiện 
thực ở card mạng (network 
interface card) 
 Gắn vào đường bus của hệ 
thống 
 Tổ hợp bao gồm phần 
cứng, phần mềm và 
firmware 
bộ 
điều khiển 
sự tr. tải 
vật lý 
cpu bộ nhớ 
bus 
máy 
(vd, PCI) 
card mạng 
lược đồ máy tính 
ứng dụng 
tr.tải 
mạng 
liên kết 
liên kết 
vật lý 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
36 
Ethernet 
Công nghệ “thống trị” của mạng cục bộ: 
 Công nghệ LAN đầu tiên được dùng rộng rãi 
 Rẻ tiền ($20 cho mỗi NIC) 
 Theo kịp nhịp tăng tốc: 10 Mbps – 10 Gbps 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
37 
Cấu trúc khung Ethernet 
Cấu trúc khung ethernet 
Phần khởi đầu 
 7 byte với mẫu 10101010 theo sau bởi 1 byte với 
mẫu 10101011 
 Sử dụng để đồng bộ hóa tốc độ đồng hồ của người 
gửi với người nhận. 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
38 
Cấu trúc khung Ethernet (tt) 
 Địa chỉ: 6 bytes 
 nếu NIC nhận được khung với đúng địa chỉ MAC của nó hoặc là địa 
chỉ phát tán rộng (vd gói tin ARP), nó sẽ đẩy dữ liệu trong khung 
lên giao thức tầng mạng 
 ngoài ra, NIC bỏ khung 
 Loại: xác định giao thức tầng cao hơn (hầu hết là IP nhưng 
thỉnh thoảng có những g/t khác, vd, Novell IPX, AppleTalk) 
 CRC: kiểm tra tại người nhận, nếu có lỗi, khung sẽ bị bỏ 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
39 
Ethernet: không tin cậy,không kết nối 
 không kết nối: không có bắt tay giữa các NIC gửi và nhận 
 không tin cậy: NIC nhận không gửi ACK hoặc là NACK cho 
NIC gửi 
 Luồng gói tin truyền tới tầng mạng có thể có chỗ gián đoạn (các gói 
tin bị mất) 
 Các chỗ gián đoạn có thể được lấp đầy nếu ứng dụng dùng TCP 
 Giao thức giải quyết đa truy cập của Ethernet 
 CSMA/CD 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
40 
Giải thuật CSMA/CD Ethernet 
1. NIC nhận được gói tin từ 
tầng mạng, tạo ra khung 
2. Nếu NIC thấy kênh truyền 
rỗi, bắt đầu truyền khung. 
Nếu NIC thấy kênh bận, 
đợi đến khi kênh rỗi, sau 
đó truyền 
3. Nếu NIC gửi toàn bộ khung 
đi mà không phát hiện ra 
sự truyền tải nào khác, NIC 
hoàn thành việc gửi khung! 
4. Nếu NIC phát hiện sự 
truyền tải khác trong khi 
đang truyền: hủy bỏ và 
gửi tín hiệu nghẽn 
5. Sau khi hủy bỏ việc gửi 
sau lần đụng độ thứ m, 
NIC chọn K ngẫu nhiên từ 
{0,1,2,…,2m-1}. NIC chờ 
K·512 t/gian bit, quay lại 
bước 2. 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
41 
CSMA/CD Ethernet (tt) 
Tín hiệu tắc nghẽn: đảm bảo rằng 
tất cả các người gửi khác biết về 
sự đụng độ; 48 bits 
T/g bit: .1 microsec cho mạng 
Ethernet 10 Mbps; 
với K=1023, thời gian chờ vào 
khoảng 50 msec 
Thoái lui hàm mũ: 
 Mục tiêu: thay đổi thời gian chờ 
truyền lại cho phù hợp với tải 
hiện tại 
 tải nặng: thời gian chờ ngẫu 
nhiên sẽ dài hơn 
 đụng độ đầu tiên: chọn K từ 
{0,1}; độ trễ là K· 512 t/g bit 
 đụng độ lần 2: chọn K từ 
{0,1,2,3}… 
 sau va chạm lần 10, chọn K từ 
{0,1,2,3,4,…,1023} 
Xem/tương tác với vi mã 
Java trên Web AWL: 
rất khuyến khích ! 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
42 
Chuẩn Ethernet 802.3: Tâng Liên Kết và Vật Lý 
 nhiều chuẩn Ethernet khác nhau 
 giao thức MAC và định dạng khung phổ biến 
 vận tốc khác nhau: 2 Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10G bps 
 môi trường vật lý khác nhau: cáp quang, cáp TH 
ứng dụng 
truyền tải 
mạng 
liên kết 
vật lý 
giao thức MAC 
và định dạng khung 
100BASE-TX 
100BASE-T4 
100BASE-FX 100BASE-T2 
100BASE-SX 100BASE-BX 
tầng vật lý sợi quang tầng vật lý dây 
đồng (cặp xoắn) 
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính 
© 2011 
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN 
Ôn tập 
43 
Tóm tắt 
 Tầng truyền tải (Transport layer) 
 Tầng mạng (Network layer) 
 Tầng liên kết dữ liệu (Datalink layer)