Bài tập Mạng máy tính

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính

ÔN TẬP
Môn: Mạng máy tính
ThS. NGUYỄN CAO ĐẠT
E-mail:


Lưu ý về thi cuối kỳ


Đề thi






Dạng trắc nghiệm.
Nội dung chính có trong các chương đã học.
Lưu ý xem kỹ ba chương 3, 4, 5.

Sinh viên được phép đem tài liệu giấy và máy tính bỏ túi.

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập

2


Các nội dung chính 3 chương 3, 4, 5




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
3


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
4


Giao thức và dịch vụ tầng truyền tải






Cung cấp một kênh liên lạc luận lý
giữa các tiến trình ứng dụng trên
những máy khác nhau
Các giao thức truyền tải chạy trên các
máy đầu cuối
 Phía gửi: chia thông điệp của ứng
dụng thành những đoạn
(segment), đẩy xuống tầng mạng
 Phía nhận: ráp lại các đoạn thành
thông điệp hoàn chỉnh, đẩy lên
tầng ứng dụng
các giao thức tầng truyền tải
 Internet: TCP và UDP

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

ứng dụng
truyền tải
mạng
liên kết dl
vật lý

ứng dụng
truyền tải
mạng
liên kết dl
vật lý

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
5


UDP: User Datagram Protocol






Giao thức truyền tải Internet
“không phức tạp”

Dịch vụ “nỗ lực tối đa”, đoạn
UDP có thể:
 Bị mất
 Được giao không đúng trật tự
cho ứng dụng

Tại sao cần có UDP?




Không-kết-nối:




Không có bắt tay giữa người
gửi và người nhận UDP.
mỗi đoạn UDP được xử lý độc
lập với những đoạn khác.

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

[RFC 768]




Không thiết lập kết nối (giảm
độ trễ)
Đơn giản: không có các
trạng thái kết nối ở người
gửi và người nhận
Đoạn mào đầu của đoạn nhỏ
Không có kiểm soát tắc
nghẽn: UDP có thể truyền đi
với tốc độ tối đa

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
6


UDP (tt)




thường được dùng cho
các ứng dụng đa phương
tiện trực tuyến
 khả năng chịu mất gói
độ dài, của
đoạn UDP,
 dễ thay đổi tốc độ

những cách dùng
UDP khác

DNS
 SNMP
truyền tải tin cậy qua
UDP: bổ sung tính tin cậy
ở tầng ứng dụng
 cơ chế kiểm soát lỗi
thuộc tầng ứng dụng!




Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

bao gồm cả
mào đầu

32 bits

cổng nguồn #

cổng đích #

độ dài

tổng kiểm tra

Dữ liệu
ứng dụng

(thông điệp)

định dạng đoạn UDP
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
7


Tổng kiểm tra UDP (checksum)
Mục đích: phát hiện “lỗi” (vd: nhảy bit) trong đoạn dữ
liệu được truyền tải
Người gửi:






xem đoạn nội dung dữ liệu
như là một chuỗi gồm
những số nguyên 16-bit
tổng kiểm tra (TKT): cộng
(tổng bù 1) của nội dung
của đoạn
người gửi đặt giá trị tổng
kiểm tra vào trường “tổng
kiểm tra- checksum” UDP

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính

© 2011

Người nhận:




tính tổng kiểm tra của đoạn
nhận được
kiểm tra xem TKT tính được có
bằng giá trị trong trường TKT
không ?

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
8


Ví dụ TKT Internet


Ghi chú




Khi cộng các số, số nhớ (nếu có) của bít có thứ hạng cao
nhất cần phải được cộng dồn vào kết quả

Ví dụ: cộng hai số nguyên 16-bit

1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
cộng dồn

1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1

tổng 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0
tổng kiểm tra 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
9


TCP: Tổng quát


dữ liệu truyền song công




Dữ liệu di chuyển theo 2 hướng
trong cùng một kết nối
Bắt tay (trao đổi các thông điệp
điều khiển), khởi tạo trạng thái
của bên gửi, bên nhận trước khi

trao đổi dữ liệu.



application
reads data

TCP
send buffer

TCP
receive buffer

Không có “biên giới giữa
th/điệp”.

Tạo đường ống




1 bên gửi, 1 bên nhận

luồng byte tin cậy, theo
thứ tự


Bên gửi sẽ không làm tràn bên
nhận.
application

writes data

điểm-tới-điểm




lưu lượng được kiểm tra


socket
door



định hướng kết nối




[RFCs: 793, 1122, 1323, 2018, 2581]

Kiểm tra tắc nghẽn TCP và
lưu lượng để quyết định
kích thước cửa sổ.

bộ nhớ tạm gửi & nhận

socket
door

segment

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
10


Cấu trúc đoạn TCP
32 bits
URG: dữ liệu khẩn cấp
(hầu như ko sử dụng)

ACK: ACK #
valid
PSH: đẩy dữ liệu
(hầu như ko sử dụng)
RST, SYN, FIN:
khởi tạo K/N
(thiết lập, kết thúc)
tổng kiểm tra
Internet
(như trong UDP)
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

cổng nguồn

cổng đích

số thứ tự
số xác nhận
độ dài ko
UA P RS F
m.đầu dùng

cửa sổ nhận

tổng kiểm tra

Urg data pnter

phần phụ (độ dài thay đổi)

tính theo
byte dữ liệu
(không theo số
đoạn!)
số byte
ng/nhận sẵn
sàng nhận

dữ liệu
tầng ứng dụng
(độ dài thay đổi)

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
11


TCP STT và số ACK
STT (sequence number):
 số thứ tự trong luồng
byte của byte đầu tiên
trong đoạn
ACKs:
 là STT của byte tiếp
theo mà sẽ nhận được
từ máy bên kia
 ACK cộng dồn
Hỏi: làm sao xử lý những
đoạn không đúng thứ tự
 đáp: TCP ko chỉ rõ –
công việc của nhà hiện
thực
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

Máy A
ng/dùng
gõ
‘C’

Máy B

máy B xác
nhận việc
nhận ‘C’,
gửi lại ‘C’

máy A xác
nhận việc
nhận ‘C’

kịch bản telnet đơn giản

t/gian

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
12


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
13


Tầng mạng










Truyền đoạn dữ liệu từ máy
gửi tới máy nhận
Máy gửi đóng gói đoạn thành
gói tin
Máy nhận, phát gói tin lên
tầng vận chuyển
Giao thức tầng mạng nằm
trong mọi máy và bộ định
tuyến
Bộ định tuyến kiểm tra trường
mào đầu trong mọi gói IP đi

qua nó

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

ứng dụng
truyền tải
mạng
liên kết dl
vật lý
mạng
liên kết dl
vật lý

mạng
liên kết dl
vật lý
mạng
liên kết dl
vật lý

mạng
liên kết dl
vật lý
mạng
liên kết dl
vật lý

mạng

mạng
liên kết dl
liên kết dl
vật lý
vật lý
mạng
liên kết dl
vật lý

mạng
liên kết dl
vật lý

mạng
liên kết dl
vật lý

mạng
liên kết dl
vật lý

ứng dụng
truyền tải
mạng
liên kết dl
vật lý

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
14

Hai chức năng quan trọng của Tầng mạng


Chuyển tiếp: di chuyển các gói tin từ đầu vào của bộ định
tuyến tới đầu ra thích hợp.



Định tuyến: xác định đường đi cho gói tin từ nguồn tới
đích.

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
15


Tầng mạng của Internet
Tầng truyền tải: TCP, UDP

Tầng
Mạng

giao thức IP
•qui tắc đánh địa chỉ

•định dạng gói tin
•qui tắc xử lí gói tin

G/thức định tuyến
•chọn đường đi
•RIP, OSPF, BGP

bảng
chuyển tiếp

giao thức ICMP

•báo cáo lỗi
•gửi tín hiệu tới bđt

Tầng liên kết
tầng 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
16


Định dạng gói tin IPv4
phiên bản
giao thức IP

độ dài
mào đầu(bytes)
“loại” dữ liệu
thời gian sống

32 bits

ver

head. type of
service
len

16-bit identifier
time to
live

upper
layer

tổng độ dài
gói tin (bytes)
length

flgs

fragment
offset
header
checksum

dùng cho
phân đoạn/
ghép đoạn

32 bit địa chỉ IP nguồn

giao thức tầng trên

32 bit địa chỉ IP đích
Tùy chọn (nếu có)

chi phí cho TCP?
 20 byte của TCP
 20 byte của IP
 = 40 bytes + mào
đầu của ứ/dụng
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

dữ liệu
(độ dài bất kì,
thông thường là một
đoạn TCP hoặc UDP)

vd, tem thời
điểm, lưu
đường đi,
danh sách bđt

sẽ đi qua.

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
17


Phân đoạn & ghép đoạn IP




Liên kết trong mạng có kích
thước truyền tải tối đa MTU – là
kích thước lớn nhất có thể của
một khung dữ liệu lớp liên kết.

các loại liên kết khác nhau
sẽ có MTU khác nhau
Gói tin IP lớn được chia ra
(“phân đoạn”)

một gói tin trở thành vài gói
tin

chỉ “ghép đoạn” tại đích đến
cuối cùng

các bit trong mào đầu IP
được dùng để xác định và

sắp thứ tự các đoạn

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

Dự phân đoạn:
vào: một gói tin lớn
ra: 3 gói nhỏ hơn

ghép đoạn

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
18


Phân đoạn & ghép đoạn IP
Ví dụ
 gói tin 4000 byte
 MTU = 1500 bytes

1480 bytes trong
trường dữ liệu
khoảng cách =
1480/8

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

length ID fragflag
=4000 =x
=0

offset
=0

Một gói tin lớn bị chia thành
vài gói tin nhỏ hơn
length ID fragflag
=1500 =x
=1

offset
=0

length ID fragflag
=1500 =x
=1

offset
=185

length ID fragflag
=1040 =x
=0

offset
=370

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
19


Đánh địa chỉ IP




Địa chỉ IP: 32-bit là kí hiệu
định danh cho máy, và mỗi
giao diện của bộ định
tuyến.
giao diện: liên kết giữa
máy/bđt và liên kết vật lý






Bộ định tuyến thông
thường có nhiều giao diện
máy tính thường chỉ có 1
giao diện.
địa chỉ IP liên kết với mỗi
giao diện.

223.1.1.1
223.1.2.1
223.1.1.2
223.1.1.4
223.1.1.3

223.1.2.9

223.1.3.27

223.1.2.2

223.1.3.2

223.1.3.1

223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001
223
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

1

1

1

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập

20


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

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

223.1.1.1
223.1.2.1
223.1.1.2
223.1.1.4
223.1.1.3

223.1.2.9

223.1.3.27

223.1.2.2

subnet
223.1.3.1

223.1.3.2

mạng chứa 3 mạng con

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
21


Mặt nạ mạng con (subnet mask)

223.1.1.0/24

223.1.2.0/24

223.1.3.0/24

Subnet mask: /24
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
22


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”
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

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

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
23


Giải thuật Dijkstra: Ví dụ

Bước
0
1
2
3
4
5

N'
u
ux
uxy
uxyv
uxyvw
uxyvwz

D(v),p(v) D(w),p(w)
2,u
5,u
2,u
4,x
2,u
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

5
u

2
1

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

v

2
x

3

w

3 1
1

y

5

z

2
MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
24


Giải thuật Dijkstra: ví dụ (2)
Kết quả cây đường đi ngắn nhất từ u:

v

w

u
Kết quả bảng chuyển tiếp tại u:
đích

z
x

y

liên kết
v
x

(u,v)
(u,x)

y

(u,x)

w

(u,x)

z

(u,x)

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính
© 2011

MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
Ôn tập
25