Tổng quan về mạng cục bộ

Chѭѫng 5: Mҥng CөcBӝ
(Local Area Networks)
1
Chѭѫng 5: Mҥng cөcbӝ -LANs
 KӃtnӕicácmáytínhtrongphҥmvi ngҳn
 Làm thӃ nào āӇ liên kӃtnhiӅumáytínhvӟinhau
 MӛimáykӃtnӕi āӃntҩtcҧ các máy khác
 Tҩtcҧ các máy nӕi āӃnmӝtliênkӃtchiasҿ
 Nӕitheodҥng vòng
 Tҩtcҧ nӕi āӃn switch
2
Các công nghӋ mҥng cөcbӝ
Các vҩn āӅ vӅ tҫng LKDL āã āѭӧc āӅ cұp:
 Các dӏch vө, phát hiӋn/sӱalӛi, āatruycұp, truy
cұp āiӇm–āiӇm
Các vҩn āӅ liên quan āӃnLAN sӁ āѭӧc āӅ cұp:
 addressing
 Ethernet
 hubs, bridges, switches
3
IEEE 802 Committees
802.0 SEC
802.1 High Level Interface (HILI)
802.2 Logical Link Control (LLC)
802.3 CSMA/CD Working Group
802.4 Token Bus
802.5 Token Ring
802.6 Metropolitan Area Network (MAN)
802.7 BroadBand Technical Adv. Group (BBTAG)
802.8 Fiber Optics Technical Adv. Group (FOTAG)
802.9 Integrated Services LAN (ISLAN)

802.10 Standard for Interoperable LAN Security
(SILS)
802.11 Wireless LAN (WLAN)
802.12 Demand Priority
802.14 Cable-TV Based Broadband Communication
Network
802.15 Wireless Personal Area Network (WPAN)
802.16 Broadband Wireless Access (BBWA)
RPRSG Resilient Packet Ring Study Group (RPRSG)
IEEE 802.3 - 10 Mbit
IEEE 802.3u - 100 Mbit
IEEE 802.3z - 1000 Mbit
4
IEEE 802 LAN Standard Family
Layer 3-5/7
802.2
Logical Link Control (LLC)
802.3
CSMA/CD
802.4
Token
Bus
802.5
Token
Ring
802.11
Wireless
Layer 2
Data Link
5

Layer 1
Physical
MAC
PHY
Tҫng liên kӃtdӳ liӋu (trình bày lҥi!)
 Dӏch vө: phân phát (tin cұy) các gói dӳ liӋugiӳacác
trҥmgҫnkӅ (hàng xóm)
 ĎiӅukhiӇntruycұpphѭѫng tiӋntruyӅn(MAC)
 Quy āӏnh viӋctruyӅndӳ liӋulênphѭѫng tiӋntruyӅnchiasҿ
 Dӵng khung và āánh āӏachӍ
 Liên hӋ vӟi các thành phҫnvұtlýāѭӧc dùng āӇ truyӅn
thông tin
 KiӇmsoátkӃtnӕiluұn lý (LLC)
 Có nhӳng chӭcnĉng kiӇm soát quá trình truyӅn thông vӟi
āӝ tin cұycao
 Làm cҫunӕichophépgiaotiӃpchung
 Nhұnthôngtin tӯ tҫng mҥng ӣ bên gӱivàchuyӇn āӃncәng
thích hӧpcӫahӋ thӕng āích
6
Lӟpphө LLC
Packet
Packet
Packet
LLC PDU
Frame
 Ďѫnvӏ dӳ liӋugiaothӭccӫaLLC:
 DSAP: āiӇmtruycұpdӏch vө cӫahӋ thӕng āích
 SSAP: āiӇmtruycұpdӏch vө cӫahӋ thӕng nguӗn
 Hӛ trӧ các phѭѫng pháp kiӇmsoátkӃtnӕi āѭӧcchӍ rõ bӣi
các giao thӭc ӣ tҫng trên

7
ChuҭnEthernet
8
 Ethernet hiӋnlàhӑ công nghӋ mҥng cөcbӝ āѭӧcdùngrӝng
rãi nhҩttrênthӃ giӟi.
 ChuҭnEthernetāѭӧccungcҩp (công bӕ) lҫn āҫutiênvàonĉm
1980 bӣimӝttiӇuban phӕihӧpgiӳa the Digital, Intel, và
Xerox (DIX).
 IEEE lҩy DIX Ethernet làm nӅntҧng cho āһctҧ kӻ thuұt
IEEE 802.3 (1985).
 Sau āó, IEEE mӣ rӝng thêm các ӫyban mӟilà802.3u (Fast
Ethernet), 802.3z (Gigabit Ethernet over Fiber), và
802.3ab (Gigabit Ethernet over UTP)
Ethernet Standards
9
Các āһctҧ kӻ thuұt cho Ethernet
Ethernet Specifications
Designation Description
10Base-2
10 Mbps baseband Ethernet over coaxial cable with a maximum distance of 185 meters. Also
referred to as
Thin Ethernet
or
Thinnet
or
Thinwire
.
10Base-T 10 Mbps baseband Ethernet over twisted pair cables with a maximum length of 100 meters.
10Base-5
10 Mbps baseband Ethernet over coaxial cable with a maximum distance of 500 meters. Also

referred to as
Thick Ethernet
or
Thicknet
or
Thickwire
.
100Base-FX 100 Mbps baseband Ethernet over two multimode optical fibers.
100Base-T 100 Mbps baseband Ethernet over twisted pair cable.
100Base-T4
100 Mbps baseband Ethernet over four pairs of Category 3 or higher unshielded twisted pair
cable.
100Base-TX
100 Mbps baseband Ethernet over two pairs of shielded twisted pair or Category 4 twisted
pair cable.
1000Base-CX 1000 Mbps baseband Ethernet over two pairs of 150 shielded twisted pair cable.
1000Base-LX
1000 Mbps baseband Ethernet over two multimode or single-mode optical fibers using longwave
laser optics.
1000Base-SX 1000 Mbps baseband Ethernet over two multimode optical fibers using shortwave laser optics.
1000Base-T 1000 Mbps baseband Ethernet over four pairs of Category 5 unshielded twisted pair cable.
10
Ethernet Cable and Connector
11
Ethernet Cable and Connector (2)
CoaxialCable
Fiber Optic Cable
12
Ethernet Cable and Connector (3)
BNC cable connector

Network Interface Card (NIC)
13
Ethernet Cable and Connector (4)
Unshielded
Twisted- Pair
Shielded
Twisted- Pair
14
ĎӏachӍ trong LAN và giao thӭcARP
32-bit IP address:
 āӏachӍ
t
̯
ng m
̩
ng
 āѭӧcdùngkhichuyӇngóitināӃnmҥng IP āích
LAN (or MAC or physical or Ethernet)
address:
 ĎѭӧcdùngkhichuyӇngóitin tӯ mӝtmҥch giao
tiӃpnàyāӃnmҥch giao tiӃpkhác-cókӃtnӕivӅ
mһtvұtlý(cùngmӝtmҥng)
 ĎӏachӍ MAC có 48 bit (cho āasӕ các mҥng cөcbӝ)
và āѭӧc āӕtvàoROM cӫabӝ thích ӭng mҥng
15
ĎӏachӍ trong LAN và giao thӭc ARP (tt)
Mӛibӝ thích ӭng mҥng trên LAN có mӝt āӏachӍ MAC duy nhҩt
16
ĎӏachӍ trong LAN (tiӃptheo)
 Sӵ phân phӕi āӏachӍ MAC āѭӧcquҧnlýbӣiIEEE

 Các nhà sҧnxuҩtmuamӝtphҫncòntrӕng cӫa āӏachӍ MAC
(āӇ āҧmbҧotínhduynhҩt)
 Sӵ tѭѫng tӵ:
(a) āӏachӍ MAC: tѭѫng tӵ sӕ chӭng minh nhân dân
(b) āӏachӍ IP: tѭѫng tӵ nhѭ āӏachӍ thѭ tín
 āӏachӍ MAC là bҵng phҷng => có thӇ mang āi āѭӧc
 có thӇ di chuyӇnmӝtcard mҥng tӯ LAN này sang LAN khác

ĎӏachӍ IP có tính thӭ bұc và KHÔNG mang āi āѭӧc
 phө thuӝcvàomҥng IP mà máy āókӃtnӕivào
17
Ví dө vӅ sӵ phân phát gói tin
18
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
A
B
E
TrҥmA gӣigóidӳ liӋuchoB
vӟi āӏachӍ IP āã āѭӧcbiӃt:
 dò tìm āӏachӍ IP cӫaB trong
bҧng āӏnh tuyӃnvàbiӃtrҵng B

nҵmtrêncùngmӝtmҥng vӟiA
 tҫng LKDL máy A āóng gói gam
dӳ liӋu vào khung (frame) và gӣi
cho B -> B’s MAC?
B’s MAC
addr
A’s MAC
addr
A’s IP
addr
B’s IP
addr
IP payload
datagram
frame
frame: āӏachӍ
āích, nguӗn
datagram: āӏachӍ
nguӗn, āích
ARP: Giao thӭcphângiҧi āӏachӍ
 Mӛi nút IP (Host, Router)
trên LAN āӅucóbҧng ARP
 Bҧng ARP: ánh xҥ giӳa āӏa
chӍ IP và MAC cho mӝtsӕ
nút trên LAN
< IP address; MAC address; TTL>
 TTL (Time To Live): thӡi
gian “sӕng” cӫamӛibҧnghi
trong bҧng ARP (thѭӡng là
20 phút)

Câu hӓi: làm thӃ nào āӇ xác
āӏnh āӏachӍ MAC cӫahost B
khi āãbiӃt āӏachӍ IP cӫa nó?
19
Giao thӭcARP
 A muӕngӱigamdӳ liӋucho
B, và nó āãbiӃt āӏachӍ IP
cӫaB.
 Giҧ sӱ trên bҧng ARP cӫaA
chѭacóB’s MAC address.
 A broadcasts gói truy vҩn
ARP, chӭa āӏachӍ IP cӫaB
 mӑimáytrênLANāӅu
nhұn āѭӧctruyvҩnnày
 B nhұn gói truy vҩnARP, trҧ
lӡichoAāӏachӍ MAC cӫanó
 frame āѭӧcgӣitrӵctiӃp
tӟi A – unicast (nhӡ A’s
MAC address)
 A lѭugiӳ cһpIP-to-MAC
address vào bҧng ARP cӫa
nó cho āӃn khi thông tin này
trӣ nên hӃthiӋulӵc (times
out)

ARP là giao thӭc“cҳmlà
chҥy”:
 Các nút tӵ mình tҥobҧng
ARP mà không cҫn āӃnsӵ
can thiӋpcӫanhàquҧn

trӏ mҥng
20
TruyӅndӳ liӋu āӃnmӝtnútӣ LAN khác
Tình huӕng: A gӣigamdӳ liӋu cho B qua router R
vӟigiҧ thiӃtA biӃt āӏachӍ IP cӫaB
A
R
B
21
 A tҥogamdӳ liӋuvӟi āӏachӍ nguӗn là A’s IP address, āích là B’s IP
address
 A dùng ARP āӇ lҩy R’s MAC address cӫa IP add. 111.111.111.110
 A tҥo frame dӳ liӋuvӟi āӏachӍ (MAC) āích là R’s MAC address
 Tҫng LKDL cӫaA gӣiframeāi
 Tҫng LKDL cӫarouter R nhұn frame
 R trích IP datagram tӯ Ethernet frame, và biӃtgóiIPāóhѭӟng tӟiB
 R dùng ARP āӇ lҩy āӏachӍ MAC cӫaB
 R tҥokhungtrongāóchӭagamdӳ liӋuvӟi āӏachӍ nguӗnlàA’s IP,āích là
B’s IP và gӱi āӃnB
A
R
B
22
Ethernet
Công nghӋ “thӕng trӏ”trongmҥng cөcbӝ (LAN):
 Công nghӋ LAN āѭӧcsӱ dөng rӝng rãi āҫutiên
 Ďѫngiҧnhѫn, rҿ hѫnso vӟi các công nghӋ LAN dùng thҿ bài
(token) và ATM (Asynchronous Transfer Mode)
 Luôn theo kӏptrongcuӝc āua tӕc āӝ: 10, 100, 1000, 10000
Mbps

Metcalfe’s Ethernet
sketch
23
Lý do cho sӵ thành công cӫa Ethernet
 Sӵ thành công cӫa Ethernet là do các nhân tӕ
chính sau:
 Sӵ āѫngiҧnvàdӉ dàng trong viӋc duy trì
 Khҧ nĉng kӃthӧp các công nghӋ mӟi
 Ďӝ tin cұycao
 Chi phí cho sӵ lҳp āһtvànângcҩplàthҩp
 Dҧi thông cӫamҥng có thӇ āѭӧctĉng lên mà không
cҫnphҧithayāәi công nghӋ nӅntҧng
24
Khuôn dҥng khung Ethernet
 Tҥitҫng liên kӃtdӳ liӋu, cҩutrúckhunglà gҫnnhѭ giӕng
nhau cho tҩtcҧ mӑitӕc āӝ cӫa Ethernet tӯ 10 Mbps āӃn
10,000 Mbps.
 Ethernet qui āӏnh mӝt khung (frame) không ít hѫn 64 octets
(bytes) và không nhiӅuhѫn 1518 octets.
25