Computer Networking - Chương 1: giới thiệu pptx

Gi i thi uớ ệ 1
Ch ng 1ươ
Gi i thi uớ ệ
Computer Networking:
A Top Down Approach
Featuring the Internet
,
3
rd
edition.
Jim Kurose, Keith Ross
Addison-Wesley, July
2004.
All material copyright 1996-2006
J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved
Slide này được biên dịch sang tiếng Việt theo
sự cho phép của các tác giả
Gi i thi uớ ệ 2
Ch ng 1: N i dung trình bàyươ ộ
1.1 Internet là gì?
1.2 Ph n c nh c a m ngầ ạ ủ ạ
1.3 Ph n lõi c a m ngầ ủ ạ
1.4 Các thi t b v t lýế ị ậ
1.5 C u trúc Internet và ISPấ
1.6 S tr & m t mát trong các m ng chuy n ự ễ ấ ạ ể
m ch góiạ
1.7 Các l p giao th c, các mô hình d ch vớ ứ ị ụ
1.8 L ch s phát tri n Internetị ử ể
1.1 Internet là gì?
Gi i thi uớ ệ 3
Gi i thi uớ ệ 4


Internet bao g m hàng ồ
tri u thi t b tính toán ệ ế ị
k t n i v i nhau: ế ố ớ
hosts = các h th ng đ u ệ ố ầ
cu iố
ch y ạ
các ng d ng ứ ụ
m ngạ

D li uữ ệ đ c truy n ượ ề
thông qua ph ng ti n ươ ệ
truy n thôngề

Cáp quang, cáp đ ng, sóng ồ
radio, v tinhệ

T c đ truy n = ố ộ ề
băng thông

routers:
chuy n các ể gói
tin (gói d li u hay gói ữ ệ
đi u khi n còn g i là ề ể ọ
thông đi p)ệ
ISP đ a ph ngị ươ
M ng công tyạ
ISP vùng
router
workstation

server
mobile
Gi i thi uớ ệ 5

Giao th c (protocol)ứ

đi u ề
khi n vi c g i và nh n các thông ể ệ ử ậ
đi pệ

Ví d :TCP, IP, HTTP, FTP, ụ
PPP

Internet:

“m ng c a các ạ ủ
m ng”ạ

C u trúc không ch t chấ ặ ẽ

Internet có tính công c ng, ộ
ng c v i intranet có tính ượ ớ
riêng tư

Các chu n Internetẩ

RFC: Request for comments

IETF: Internet Engineering
Task Force

ISP đ a ph ngị ươ
M ng công tyạ
ISP vùng
router
workstation
server
mobile
Gi i thi uớ ệ 6

H t ng truy n thôngạ ầ ề cho
phép các ng d ng phân ứ ụ
tán ho t đ ng trên các ạ ộ
host:

Web, email, trò ch i, e-ơ
commerce, chia s fileẻ

Các d ch v truy n thông:ị ụ ề

Connectionless không tin
c yậ

connection-oriented tin c yậ
Gi i thi uớ ệ 7
Giao th c con ng i:ứ ườ

“what’s the time?”

“I have a question”


Gi i thi usớ ệ
… xác đ nh các thông ị
đi p đã g iệ ử
… xác đ nh các hành ị
đ ng x y ra khi thông ộ ả
đi p đã nh n, ho c ệ ậ ặ
các s ki n khácự ệ
Giao th c m ng:ứ ạ

Gi a các máy móc ch ữ ứ
không ph i con ng iả ườ

T t c các hành vi truy n ấ ả ề
thông trong Internet đ u ề
đ c qu n lý b i các giao ượ ả ở
th cứ
Giao th c đ nh nghĩa d ng ứ ị ạ
th c đ cho các thông ứ ể
đi p g i và nh n gi a các ệ ử ậ ữ
th c th trên m ng và ự ể ạ
hành đ ng x y ra t ng ộ ả ươ
ngứ
Giao th c (protocol)ứ
Gi i thi uớ ệ 8
So sánh gi a giao th c con ng i và gi a hai th c th m ngữ ứ ườ ữ ự ể ạ
Q: Các giao th c khác c a con ng i? ứ ủ ườ
Hi
Hi
Got the
time?

2:00
TCP connection
request
TCP connection
response
Get /><file>
time
1.2 Ph n c nh c a m ngầ ạ ủ ạ
Gi i thi uớ ệ 9
Gi i thi uớ ệ 10
M t cái nhìn c n c nh v c u trúc ộ ậ ả ề ấ
m ng:ạ

Ph n c nh c a ầ ạ ủ
m ng:ạ các ng d ng ứ ụ
và các host

Ph n lõi:ầ

routers

M ng c a các m ngạ ủ ạ

Truy c p m ng, ậ ạ
thi t b v t lý:ế ị ậ các
đ ng truy n liên ườ ề
k tế
Gi i thi uớ ệ 11
Ph n c nh c a m ng:ầ ạ ủ ạ


H th ng đ u cu i ệ ố ầ ố
(hosts):

Ch y các ch ng trình ng ạ ươ ứ
d ng, Ví d : Web, email t i ụ ụ ạ
“biên c a m ng”ủ ạ

Mô hình client/server

client yêu c u, ti p nh n các ầ ế ậ
d ch v t server t xaị ụ ừ ừ

Ví d : Web browser/server; ụ
email client/server

Mô hình peer-peer:

Gi m thi u (ho c không) dùng ả ể ặ
server riêng

Ví d : Skype, BitTorrent, ụ
KaZaA
Gi i thi uớ ệ 12
D ch v truy n có liên k t (connection-ị ụ ề ế
oriented)
M c tiêu:ụ
truy n d li u ề ữ ệ
gi a các hostữ

Quá trình B t tay:ắ

thi t ế
l p (chu n b ) tr c cho ậ ẩ ị ướ
vi c truy n d li uệ ề ữ ệ

Hello, hello back human
protocol

thi t l p “tr ng thái”ế ậ ạ

trong 2 hosts truy n ề
thông

TCP - Transmission
Control Protocol

D ch v connection-ị ụ
oriented c a Internet ủ
TCP service [RFC 793]

Tin c y, an toàn ậ
truy n ề
d li u theo dòng byteữ ệ

M t mát: thông báo và ấ
truy n l iề ạ

Đi u khi n lu ng:ề ể ồ


bên g i không l n át bên ử ấ

nh nậ

Gi i quy t t c ngh n:ả ế ắ ẽ


bên g i gi m t c đ truy n ử ả ố ộ ề
khi m ng b ngh nạ ị ẽ
Gi i thi uớ ệ 13
D ch v truy n không có liên k t ị ụ ề ế
(connectionless service)
M c tiêu:ụ
d li u đ c ữ ệ ượ
truy n gi a các h ề ữ ệ
th ng đ u cu iố ầ ố

UDP - User Datagram
Protocol [RFC 768]:

Không k t n iế ố

Truy n không tin c yề ậ

Không đi u khi n ề ể
lu ng d li uồ ữ ệ

Không gi i quy t t c ả ế ắ
ngh nẽ
Các ng d ng dùng ứ ụ
TCP:


HTTP (Web), FTP (file
transfer), Telnet
(remote login), SMTP
(email)
Các ng d ng dùng ứ ụ
UDP:

streaming media, h i ộ
th o t xa, DNS, đi n ả ừ ệ
tho i Internetạ
1.3 Ph n lõi c a m ngầ ủ ạ
Gi i thi uớ ệ 14
Gi i thi uớ ệ 15
Các v n đ chínhấ ề

L i các router n i k t v i ướ ố ế ớ
nhau

Xu t hi n câu h i chínhấ ệ ỏ
:
d li u đ c truy n thông ữ ệ ượ ề
qua m ng nh th nào?ạ ư ế

Chuy n m ch:ể ạ m ch ạ
chuyên d ng: m ng đi n ụ ạ ệ
tho iạ

Chuy n gói:ể d li u ữ ệ
truy n qua m ng v i các ề ạ ớ

gói r i r c -“chunks”ờ ạ
Gi i thi uớ ệ 16
Chuy n m chể ạ
Các thi t b đ u cu i ế ị ầ ố
dành riêng cho
“cu c g i”ộ ọ

liên k t băng thông, ế
kh năng chuy n m chả ể ạ

Tài nguyên đ c quy n: ộ ề
không chia sẻ

Hi u su t b o đ mệ ấ ả ả

Yêu c u thi t l p cu c ầ ế ậ ộ
g iọ
Gi i thi uớ ệ 17
Chuy n m chể ạ
Tài nguyên m ng (nh ạ ư
băng thông) đ c ượ
phân chia thành các
“m nh”ả

M i m nh đ c c p ỗ ả ượ ấ
phát cho m i cu c g iỗ ộ ọ

M nh đ c c p phát s ả ượ ấ ẽ
r nh r i ả ỗ
n u không đ c ế ượ

s d ng trong cu c g i ử ụ ộ ọ
(không chia s )ẻ

Phân chia băng thông
(bandwidth) thành các
“m nh”ả

Chia theo t n sầ ố
FDM (frequency-
division multiplexing)

Chia theo th i gianờ
TDM (time-division
multiplexing)
Gi i thi uớ ệ 18
Chuy n m ch: FDM vàTDMể ạ
FDM
Tần số
Thời gian
TDM
Tần số
Thời gian
4 users
Ví dụ:
Gi i thi uớ ệ 19
Chuy n m ch góiể ạ
M i dòng d li u đ c chia ỗ ữ ệ ượ
thành các gói

Các gói A, B

chia s ẻ
các tài
nguyên m ngạ

m i gói dùng h t băng ỗ ế
thông liên k tế

Các tài nguyên đ c dùng ượ
theo nhu c uầ
Các tranh ch p tài ấ
nguyên:

t ng s yêu c u tài ổ ố ầ
nguyên có th v t quá ể ượ
l ng có s nượ ẵ

T c ngh n: hàng đ i ắ ẽ ợ
các gói, ch đ c ờ ượ
truy nề

L u l i và chuy n ti p ư ạ ể ế
(store-and-forward):
các gói tin đ c truy n ượ ề
qua 1 hop t i m t th i ạ ộ ờ
đi mể

Nút nh n toàn b gói tr c ậ ộ ướ
khi chuy n đi ti pể ế
Băng thông chia thành các
“m nh”ả

C p phát đ c quy nấ ộ ề
Dành s n tài nguyênẵ
Gi i thi uớ ệ 20
Chuy n m ch gói: Statistical Multiplexingể ạ
Chu i các gói A & B không chia s tài nguyên theo khuôn ỗ ẻ
m u c đ nh mà chia s theo yêu c u ẫ ố ị ẻ ầ ➨
statistical
multiplexing
.
TDM: m i host l y cùng slot theo chu kỳ TDM frame.ỗ ấ
A
B
C
100 Mb/s
Ethernet
1.5 Mb/s
D
E
statistical multiplexing
Hàng đ i các gói ch đ xu t điợ ờ ể ấ
Gi i thi uớ ệ 21
Chuy n m ch gói: l u và chuy n ti p ể ạ ư ể ế
(store-and-forward)

T n L/R giây đ truy n ố ể ề
(đ y qua) gói có L bits ẩ
lên đ ng liên k t R bpsườ ế

Toàn b gói ph i đ n ộ ả ế
router tr c khi có th ướ ể

truy n sang liên k t k ề ế ế
ti p: ế l u và chuy n ti pư ể ế
(
store and forward)

delay = 3L/R (gi s đ ả ử ộ
tr khi lan truy n trên ễ ề
m ng b ng 0)ạ ằ
Ví d :ụ

L = 7.5 Mbits

R = 1.5 Mbps

delay = 15 giây
R
R
R
L
Gi i thi uớ ệ 22
So sánh gi a chuy n gói và chuy n m chữ ể ể ạ

Liên k t 1 Mb/giâyế

M i ng i đ c: ỗ ườ ượ

100 kb/giây khi “kích
ho t”ạ

kích ho t 10% th i gianạ ờ


chuy n m ch: ể ạ

10 ng i dùngườ

chuy n gói: ể

V i 35 ớ ng i dùngườ , xác
su t kích ho t > 10 s ấ ạ ẽ
nh h n 0.0004ỏ ơ
Chuy n gói cho phép nhi u ng i dùng chung m t m ngể ề ườ ộ ạ
N ng i dùngườ
Liên kết 1 Mbps
Gi i thi uớ ệ 23
So sánh gi a chuy n gói và chuy n m chữ ể ể ạ

Tuy t v i đ i v i vi c bùng n d li uệ ờ ố ớ ệ ổ ữ ệ

Chia s tài nguyênẻ

Đ n gi n nh t, không c n thi t l p cu c g iơ ả ấ ầ ế ậ ộ ọ

Trong tr ng h p t c ngh n quá m c:ườ ợ ắ ẽ ứ gói tin b tr ị ễ
và m t mátấ

các giao th c c n thi t cho truy n d li u tin c y ứ ầ ế ề ữ ệ ậ
và gi i quy t t c ngh nả ế ắ ẽ

Ph ng cách đ h tr cho d ng chuy n m ch?ươ ể ỗ ợ ạ ể ạ


B o đ m băng thông c n thi t cho các ng d ng ả ả ầ ế ứ ụ
audio/video
Li u chuy n gói có ph i là “ng i chi n th ng t t c ?”ệ ể ả ườ ế ắ ấ ả
H i: so sánh v i con ng i trong vi c c p tài nguyên dành ỏ ớ ườ ệ ấ
riêng (chuy n m ch) và c p phát tài nguyên theo yêu c u ể ạ ấ ầ
(chuy n gói)?ể
1.4 Truy c p m ng và các ậ ạ
thi t b v t lýế ị ậ
Gi i thi uớ ệ 24
Gi i thi uớ ệ 25
Làm sao k t n i các thi t ế ố ế
b đ u cu i vào router?ị ầ ố

Thông qua các m ng khu ạ
dân cư

Thông qua các m ng ạ
truy c p c quan ậ ơ
(tr ng, công ty)ườ

Thông qua các m ng di ạ
đ ngộ
L u ý: ư

Băng thông (bandwidth)
c a các m ng truy c p?ủ ạ ậ

Đ ng truy n chia s ườ ề ẻ
hay đ c quy n?ộ ề