Tóm tắt chương 5 - Nhập môn mạng máy tính | Trường Đại học CNTT Thành Phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 40342981
CHƯƠNG 5: TẦNG LIÊN KẾT VÀ LANS
GIỚI THIỆU TẦNG LIÊN KẾT 1. Vai trò -
Truyền gói dữ liệu trên môi trường vật lý -
Định dạng khuôn dạng trao đổi giữa các node -
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu: Ethernet, FDDI, PPP Frame relay, HDCL
Tầng data-link có nhiệm vụ truyền datagram từ 1 node đến node lân cận vật lý (physically
adjacent node ) trên một đường liên kết
2. Đường liên kết: một kết nối trực 琀椀 ếp giữa hai thiết bị liền
kề Có 2 môi trường truyền 琀椀 n: -
Môi trường truyền broadcast
Trong mạng LAN, mạng cục bộ không dây, mạng vệ 琀椀 nh
Tầng liên kết phải đóng vai trò điều khiển truy cập kênh truyền nhằm điều phối quá trình
truyền 琀椀 n và tránh việc xảy ra xung đột khi có nhiều 琀 n hiệu truyền cùng lúc -
Môi trường truyền point to point Kết nối giữa 2 router Kết nối kiểu dial-up
Gói 琀椀 n tầng 2 là khung (frame) chứa datagram. Tầng 2 chuyển giao datagram giữa các nút (router/host) lOMoAR cPSD| 40342981
3. Các dịch vụ tầng link -
Đóng gói dữ liệu o Đóng gói datagram vào trong frame, thêm header và trailer -
Truy cập kênh truyền o Truy cập kênh truyền nếu môi trường được chia sẻ
o Giao thức MAC quy định các luật về việc truyền một gói 琀椀 n vào kênh truyền o
Địa chỉ MAC trong frame header để xác định nguồn và đích (địa chỉ vật lý của nơi
gửi và nơi nhận) (lưu ý: địa chỉ MAC khác với địa chỉ ip) -
Truyền dữ liệu 琀椀 n cậy o Đảm bảo rằng gói 琀椀 n tầng network được
truyền nguyên vẹn tới đích o Không áp dụng với đường tuyền có dây vì
loại đường truyền này ít bị lỗi bit o Quá trình ackowledgement và retransmission -
Điều khiển luồng (昀氀 ow control):
o Điều khiển tốc độ truyền giữa các node gửi và nhận liền kề nhau - Phát hiện lỗi (error detec 琀椀 on):
o Lỗi gây ra bởi suy giảm 琀 n hiệu, 琀椀 ếng ồn.
o Bên nhận phát hiện sự xuất hiện lỗi:
Tín hiệu bên gửi cho việc truyền lại hoặc hủy bỏ frame bị lỗi -
Sửa lỗi (error correc 琀椀 on):
o Bên nhận xác định và sửa các bít lỗi mà không cần phải truyền lại -
half-duplex và full-duplex o full-duplex: các nút ở hai đầu đường truyền
có thể cùng lúc phát 琀 n hiệu và nhận 琀 n hiệu đồng thời o half-
duplex: nút mạng không thể vừa gửi, vừa nhận dữ liệu lOMoAR cPSD| 40342981
PHÁT HIỆN LỖI VÀ SỬA LỖI
1. Kiểm tra chẵn lẻ: parity checking lOMoAR cPSD| 40342981 2. Internet checksum
3. Cyclic redundancy check
CÁC GIAO THỨC ĐA TRUY CẬP (GIAO THỨC MAC)
Để quản lý việc truyền dữ liệu vào kênh truyền của các nút mạng lOMoAR cPSD| 40342981
1. Giao thức chia sẻ kênh truyền -
TDMA: 琀椀 me division mul 琀椀 ple access -
FDMA: frequency division mul 琀椀 ple access
2. Giao thức truy cập ngẫu nhiên - ALOHA lOMoAR cPSD| 40342981 - Slo 琀琀 ed aloha - CSMA lOMoAR cPSD| 40342981
3. Giao thức xoay vòng - Polling - Token passing lOMoAR cPSD| 40342981 4. Tổng kết ĐỊA CHỈ MAC 1. Định nghĩa -
Biểu diễn bằng hệ số thập lục phân - Chiều dài 48 bit -
Gán cố định cho mỗi interface -
Phân cấp theo tổ chức: 6 số đầu 琀椀 ên quy định nhà sản xuất, 6 số 琀椀 ếp theo là do nhà sx quy định - VD: 00:24:1D:BA:A6:5B -
Căn cứ vào địa chỉ MAC, máy 琀 nh đích sẽ giữ lại gói dữ liệu của nó -
MAC khác biệt hoàn toàn với địa chỉ IP -
Chỉ hữu hiệu trong một vùng mạng Lan
2. So sánh với địa chỉ IP lOMoAR cPSD| 40342981
3. Cách interface giao 琀椀 ếp -
Bộ giao 琀椀 ếp nguồn phải chèn thông 琀椀 n địa chỉ MAC đích đến vào gói 琀椀 n rồi
truyền 琀椀 n vào mạng LAN -
Tất cả các bộ giao 琀椀 ếp mạng đều sẽ nhận được gói 琀椀 n -
Kiểm tra địa chỉ MAC trong header với địa chỉ MAC của nó
Nếu trùng: tách gói 琀椀 n và chuyển lên tầng
trên Nếu không: hủy gói 琀椀 n
4.ARP: address resolu 琀椀 on protocol (RARP: ngược lại) -
Xác minh địa chỉ MAC khi có IP -
Bảng ARP: mỗi node IP (host, router) trên mạng LAN có bảng ARP o Địa chỉ IP/MAC ánh xạ
cho các node trong mạng LAN: < địa chỉ IP; địa chỉ MAC; TTL> o TTL (Time To Live): thời
gian sau đó địa chỉ ánh xạ sẽ bị lãng quên (thông thường là 20 phút) -
Điểm khác biệt với DNS -
VD: cơ chế truyền trên cùng mạng LAN lOMoAR cPSD| 40342981 -
VD: cơ chế truyền 1 frame giữa 2 mạng LAN khác nhau - BT: lOMoAR cPSD| 40342981
o Đầu 琀椀 ên, C tạo ra IP datagram với IP nguồn C và IP đích A o C tạo ra frame
đóng gói IP datagram với MAC nguồn C và MAC đích R o Card mạng của C gửi
frame đi o Card mạng của R nhận frame
o R gỡ IP datagram của frame và đọc được địa chỉ IP đích (là địa chỉ của A) o R tạo
frame chứa IP datagram đó với MAC nguồn của R và MAC đích của A (Đây là vị trí 2 trên đề)
o Card mạng của R gửi frame đi cho A Đáp án B ETHERNET 1. Khái niệm 2. Cấu trúc - Preamble: 8 bytes lOMoAR cPSD| 40342981
7 byte đầu 10101010 theo sau là 1 byte 10101011
Cảnh báo cho bên nhận và bên gửi đồng bộ với nhau
Hai bit 1 cuối cùng thông báo cho biết sau đó là nội dung gói 琀椀 n -
Des 琀椀 na 琀椀 on address: 6 bytes
Chứa địa chỉ MAC của nút đích
Nếu adapter nhận được frame có địa chỉ đích phù hợp hoặc địa chỉ đích là địa chỉ quảng bá
(vd gói ARP), nó sẽ chuyển dữ liệu trong frame tới giao thức lớp mạng. Ngược lại => adapter sẽ loại bỏ frame - Source address: 6 bytes
Chứa địa chỉ MAC của nút mạng nguồn -
Type: 2 bytes: biểu thị giao thức lớp cao hơn Gói 琀椀 n này của giao thức tầng Mạng nào?
VD: IPv4 (0x0800), ARP (0x0806), IPv6 (0x86Đ), Novell IPX,AppleTalk
Được sử dụng để phân kênh tại máy thu -
CRC: kiểm tra mã CRC tại máy thu
Nếu phát hiện lỗi, frame bị loại bỏ - Data/payload: 46-1500 bytes
Chứa nội dung gói 琀椀 n IP
Kích thước tối đa MTU=1500
Gói 琀椀 n lớn sẽ bị chia nhỏ (chuowng 4)
Gói 琀椀 n nhỏ hơn 46 sẽ bị độn dữ liệu cho đủ. Nhưng phần mạng sẽ căn cứ vào length 昀
椀 el ở IP header để lấy phần payload cần xử lý 3. Đặc điểm -
Không kết nối: không bắt tay giữa NIC gửi và NIC nhận -
Không 琀椀 n cậy: NIC nhận không gửi ACK hoặc NAK đến NIC gửi
• Dữ liệu trong các frame bị mất chỉ được khôi phục nếu người gửi ban đầu sử dụng rdt lớp
cao hơn (ví dụ: TCP), nếu không thì sẽ có mất mát dữ liệu
• Giao thức đa truy cập của Ethernet: unslo 琀琀 ed CSMA/CD với thuật toán backo 昀昀 nhị phân
4. Tiêu chuẩn Ethernet 802.4: tầng liên kết và tầng vật lý
Có nhiều 琀椀 êu chuẩn Ethernet khác nhau
• Giao thức MAC phổ biến và định dạng frame
• Tốc độ khác nhau: 2 Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10 Gbps, 40Gbps
• Nhiều môi trường vật lý khác nhau: cáp sợi quang, cáp đồng… lOMoAR cPSD| 40342981 SWITCH 1. Đặc điểm
▪ Các máy chủ kết nối trực 琀椀 ếp đến switch
▪ Switch đệm các gói 琀椀 n
▪ Giao thức Ethernet được sử dụng trên mỗi liên kết đến switch, vì vậy:
• Không xung đột; truyền hai chiều hoàn toàn
• Mỗi liên kết là một miền xung đột riêng của nó lOMoAR cPSD| 40342981
2. Bảng chuyển 琀椀 ếp -
Hai 琀 nh năng: chuyển 琀椀 ếp và loc hoạt động dữ trên bảng chuyển 琀椀 ếp -
Bảng chuyển 琀椀 ếp bao gồm:
Địa chỉ MAC của các nút mạng
Số hiểu cổng trên switch đối với từng nút mạng
Thời điểm hai thông 琀椀 n trên được khi vào switch table - Cách hoạt động
Gói 琀椀 n có địa chỉ đích DDDDĐ đến cổng x của switch
Switch sẽ tra cưu địa chỉ này trong bảng switch table Có 3 th xảy ra
Không có địa chỉ đích trong bảng: switch sẽ broadcast gói 琀椀 n này
Có thông 琀椀 n địa chỉ đích nhưng trùng cổng x: 琀 nh năng lọc sẽ hủy gói 琀椀 n
Có thông 琀椀 n địa chỉ đích và địa chỉ này có cổng y khác x: switch chuyển gói 琀椀 n ra cổng y.
thực chất là chuyển gói 琀椀 n vào bộ nhớ đệm của cổng y)
3. Cơ chế tự học của switch -
Lúc mới khởi động, bảng chuyển 琀椀 eps trống -
Với mỗi gói 琀椀 n nhận được tại một cổng, switch lưu vào bảng
Giá trị MAC nguồn của gói 琀椀 n
Cổng mà theo đó gói 琀椀 n được truyền đến switch Thời gian hiện tại -
Sau 1 thời gian nhất định (aging 琀椀 me), nếu nút mạng nào không truyền 琀椀 n đến nữa
thì switch xóa thông 琀椀 n của nút đó
4. Sự khác nhau giữa switch và router
Switch kh mở frame, router mở ra để đóng lại 1 địa chỉ MAC khác lOMoAR cPSD| 40342981 5. Tn lOMoAR cPSD| 40342981
MAC là nội bổ, nên hi gửi ARP thì chỉ nhận đc MAC của R1 th lOMoAR cPSD| 40342981 VLAN: MẠNG LAN ẢO 1. Sự cần thiết
2. Miền đụng độ và miền quảng bá -
Collision domain (miền xung đột): được định nghĩa là các đoạn mạng Ethernet hay Fast
Ethernet nằm giữa 1 cặp Bridge hay các thiế bị lớp 2 khác -
Broadcast domain (miền quảng bá): nó là một vùng thông 琀椀 n được gửi tới tất cả csc thiết
bị được kết nối. Thiết bị giới hạn miền quảng bá là các router => mỗi interface của router là một miền quảng bá lOMoAR cPSD| 40342981 lOMoAR cPSD| 40342981
3. VLAN tạo theo cổng (port-based VLAN) lOMoAR cPSD| 40342981
4. Định dạng frame VLAN 802.1Q lOMoAR cPSD| 40342981
NGỮ CẢNH CỦA MỘT DỊCH VỤ YÊU CẦU WEB lOMoAR cPSD| 40342981 lOMoAR cPSD| 40342981 lOMoAR cPSD| 40342981