ĐỀ THI HỌC PHẦN MẠNG MÁY TÍNH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN

BỘ MÔN MẠNG MÁY TÍNH VÀ

NĂM: 2014

TRUYỀN THÔNG

HỌC PHẦN: MẠNG MÁY TÍNH

************

LỚP: ĐH11CNTT 1A, 2A, 3A, 1B, 2B

ĐỀ SỐ: 01

THỜI GIAN LÀM BÀI: 90 PHÚT

(SINH VIÊN KHÔNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TÀI LIỆU)

NỘI DUNG ĐỀ THI:
Câu 1: (4 điểm)
Hãy trình bày về cấu trúc của địa chỉ IP? Ý nghĩa của sự phân lớp địa chỉ? Cách
quản lý các địa chỉ IP? Trình bày chi tiết về các địa chỉ IP dùng riêng?
Câu 2: (2,5 điểm)
Hãy trình bày phương pháp CSMA và CSMA/CD truy nhập đường truyền vật lý
trong mạng cục bộ?
Câu 3: (1,5 điểm)
Giao thức có vai trò nào trong kiến trúc phân tầng? Lấy ví dụ các giao thức có trong

thực tế để minh họa?
Câu 4: (2 điểm)
Hãy trình bày về sự phân mảnh và hợp nhất datagram?

***HẾT***

Mã đề: 01MMT/ĐH/2014

Trang 1


KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐÁP ÁN ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN

BỘ MÔN MẠNG MÁY TÍNH VÀ

NĂM: 2014

TRUYỀN THÔNG

HỌC PHẦN: MẠNG MÁY TÍNH

************

MÃ ĐỀ: 01TMMT/ĐH/2014

ĐỀ SỐ: 01

LỚP: ĐH11CNTT 1A, 2A, 3A, 1B, 2B

Câu
1.

Nội dung
Cấu trúc của địa chỉ IP:

Điểm
1,0đ

- Mỗi thiết bị trong hệ thống mạng của chúng ta có ít nhất 2 địa chỉ. Một địa chỉ là Media
Access Control (MAC) và một địa chỉ Internet Protocol (IP). Địa chỉ MAC là địa chỉ của
card mạng gắn vào bên trong thiết bị, nó là duy nhất và không hề thay đổi. Địa chỉ IP có
thể thay đổi theo người sử dụng tùy vào môi trường mạng.
- Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bits chia thành 4 octet (mỗi octet có
8 bits, tương đương 1 byte) và được phân cách nhau bởi 3 dấu chấm (.). Giá trị của mỗi
byte được viết lại dưới dạng thập phân,với giá trị hợp lệ nằm trong khoảng từ 0 - 255.
Địa chỉ IP được chia làm 2 phần:
• Network ID: phần nhận dạng mạng, được dùng để nhận dạng 1 mạng và phải được gán
bởi trung tâm thông tin mạng internet.
• Host ID: phần nhận dạng máy tính: nhận dạng 1 máy tính trong một mạng.
Ví dụ: (Sinh viên cho một ví dụ đúng về cấu trúc địa chỉ IP)
Ý nghĩa của sự phân lớp địa chỉ IP:

1,0đ

- Ban đầu, một địa chỉ IP được chia thành 2 phần:
• Network ID: xác lập bởi octet đầu tiên
• Host ID: xác định bởi 3 octet còn lại
- Với cách chia này, số lượng network bị giới hạn ở con số 256, quá ít so với nhu cầu

thực tế. Để vượt qua giới hạn này, việc phân lớp mạng đã được định nghĩa, tạo nên một
tập hợp lớp mạng đầy đủ (classful).
- Để tạo ra các mạng với số mạng hoặc số host khác nhau tùy vào mục đích sử dụng của
từng nơi mà người ta chia địa chỉ IP ra thành các lớp khác nhau: A, B, C, D và E. Trong
đó chỉ có lớp A, B, C được dùng cho các mục đích thương mại. Lớp D được dùng cho
việc phát các thông tin broadcast/multicast IP. Lớp E được dành riêng cho nghiên cứu.

Mã đề: 01MMT/ĐH/2014

Trang 2


- Tuy nhiên, các nhà quản trị mạng thường phân chia mạng của họ ra thành nhiều mạng
nhỏ hơn gọi là mạng con subnet.
Cách quản lý các địa chỉ IP:

1,0đ

- Địa chỉ IP cần được quản lý một cách hợp lý nhằm tránh xảy ra các xung đột khi đồng
thời có 2 địa chỉ IP giống nhau trên cùng một cấp mạng máy tính.
- Ở cấp mạng toàn cầu (internet), một tổ chức đứng ra quản lý cấp phát các dải IP cho
các nhà cung cấp dịch vụ kết nối Internet (IXP, ISP) các dải IP để cung cấp cho khách
hàng của mình.
- Ở cấp mạng nhỏ hơn (WAN), người quản trị mạng cung cấp đến các lớp cho các mạng
nhỏ hơn thông qua máy chủ DHCP.
- Ở các mạng nhỏ hơn nữa (LAN) thì việc quản lý địa chỉ IP nội bộ thường do các
modem ADSL (có DHCP) gán địa chỉ IP cho từng máy tính (khi thiết đặt chế độ tự động
trong hệ điều hành) hoặc do người sử dụng tự thiết đặt.
Các địa chỉ IP dùng riêng:

1,0đ

- Địa chỉ IP công cộng là danh định có tính toàn cầu và được tiêu chuẩn hóa. Các địa chỉ
IP công cộng là duy nhất và được cung cấp từ 1 nhà cung cấp dịch vụ hay đăng ký với
một chi phí nào đó.
- Địa chỉ IP riêng: Các mạng riêng không kết nối vào internet có thể dùng bất kỳ
1 địa chỉ host nào, miễn là mỗi host trong mạng riêng là duy nhất.
- Các khối địa chỉ IP riêng:
A: 10.0.0.0 đến 10.255.255.255
B: 172.16.0.0 đến 172.31.255.255
C: 192.168.0.0 đến 192.168.255.255
- Các địa chỉ IP dùng riêng của các lớp như sau:
Lớp A: 10.0.0.1 đến 10.255.255.254
Lớp B: 172.16.0.1 đến 172.31.255.254
Lớp C: 192.168.0.1 đến 192.168.255.254
2.

Phương pháp CSMA và CSMA/CD:
- CSMA (Carrier Sense Multiple Access) là phương pháp cảm sóng đa truy.

0,25đ

- Các giao thức mà trong đó các trạm làm việc lắng nghe đường truyền trước khi đưa ra

0,25đ

quyết định mình phải làm gì tương ứng với trạng thái đường truyền đó được gọi là các
giao thức có cảm nhận đường truyền (carrier sense protocol).
- Cách thức hoạt động của CSMA: lắng nghe kênh truyền, nếu thấy kênh truyền rỗi thì
Mã đề: 01MMT/ĐH/2014

0,5đ
Trang 3


bắt đầu truyền khung, nếu thấy đường truyền bận thì trì hoãn lại việc gửi khung. Có 3
giải pháp cho việc trì hoãn gửi khung:
• Theo dõi không kiên trì (Nonpersistent CSMA): Nếu đường truyền bận, đợi trong một
khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi tiếp tục nghe lại đường truyền.
• Theo dõi kiên trì (persistent CSMA): Nếu đường truyền bận, tiếp tục nghe tới khi
đường truyền rỗi rồi truyền gói tin với xác suất bằng 1.
• Theo dõi kiên trì với xác suất p (P-persistent CSMA): Nếu đường truyền bận, tiếp tục

0,5đ

nghe đến khi đường truyền rỗi rồi truyền gói tin với xác suất bằng p.
- Đụng độ vẫn có thể xảy ra trong CSMA: khi một trạm vừa phát xong thì một trạm khác
cũng phát sinh yêu cầu phát khung và bắt đầu nghe đường truyền. Nếu tín hiệu của trạm
thứ nhất chưa đến trạm thứ hai, trạm thứ hai sẽ cho rằng đường truyền đang rảnh và bắt
đầu phát khung. Như vậy đụng độ sẽ xảy ra. Hậu quả của nó là khung bị mất và toàn bộ
thời gian từ lúc đụng độ xảy ra cho đến khi phát xong khung là lãng phí. Vì thế, chúng ta
cần đến một phương pháp có sự cải tiến hơn: CSMA với cơ chế theo dõi đụng độ.
- CSMA/CD về cơ bản cũng giống với CSMA: lắng nghe trước khi truyền xem đường

0,5đ

truyền đang rỗi hay bận (listen before talk). Tuy nhiên, CSMA/CD có 2 cải tiến quan
trọng là: phát hiện đụng độ và làm lại sau đụng độ.
• Phát hiện đụng độ: trạm vừa truyền vừa tiếp tục dò xét đường truyền.
Ngay sau khi đụng độ được phát hiện thì trạm ngưng truyền, phát thêm một dãy nhồi (có

tác dụng tăng cường sự va chạm tín hiệu, giúp tất cả các máy trạm khác trong mạng thấy
được đụng độ), và bắt đầu làm lại sau đụng độ.
• Làm lại sau đụng độ: Sau khi bị đụng độ, trạm sẽ chạy một thuật toán gọi là back-off
để tính toán lại lượng thời gian nó phải chờ trước khi gửi lại khung. Lượng thời gian này
phải là ngẫu nhiên để các trạm sau khi quay lại không bị đụng độ nhau nữa.
- Phương pháp này thường dùng trong các kiến trúc mạng bus, trong đó tất cả các trạm

0,5đ

của mạng được nối trực tiếp vào bus.
3.

Vai trò của giao thức:
- Hai thành phần bộ phận ở 2 máy tính khác nhau, nhưng ở cùng cấp luôn luôn thống

0,5đ

nhất với nhau về cách thức mà chúng trao đổi thông tin. Qui tắc trao đổi thông tin này
được mô tả trong một giao thức. Điều ấy dẫn đến các giao thức sẽ tổ chức các dịch vụ
mà một mạng máy tính cung cấp thành các tầng/lớp (layers). Chức năng của từng tầng
tương ứng với các giao thức. Như vậy giao thức và sự phân cấp thứ bậc của giao thức
(protocol hierarchy) chính là nền tảng cho kiến trúc phân tầng.
Mã đề: 01MMT/ĐH/2014

Trang 4


4.

- Phân tầng giao thức giúp đơn giản thiết kế và dễ dàng thay đổi, nâng cấp mô hình.

0,25đ

Ví dụ minh họa: (Sinh viên cho ví dụ đúng)

0,75

Sự phân mảnh và hợp nhất datagram:
- Mỗi mạng sẽ quy định kích cỡ tối đa của các datagram chạy trong nó. Sự giới hạn này

0,5đ

xuất phát từ nhiều lý do:
• Phần cứng:ví dụ như kích cỡ giới hạn của khung Ethernet.
• Hệ điều hành: ví dụ tất cả các buffer đều có kích thước 512 bytes.
• Giao thức: số lượng các bit trong trường chỉ chiều dài của gói tin.
• Tương thích với một chuẩn quốc gia / quốc tế nào đó.
• Mong muốn giảm thiểu tác động của việc truyền lại do lỗi gây ra.
• Mong muốn ngăn chặn một gói tin chiếm đường truyền quá lâu.
=> Các nhân viên thiết kế mạng không được tự do chọn kích thước gói tin tối đa như ý
thích của họ. Kích thước tối đa của dữ liệu thay đổi từ 45 bytes (ATM cell) đến 65515
(gói tin IP).
=> Khi một gói tin lớn muốn đi ngang một mạng con có kích thước gói tin tối đa quá
nhỏ, cần cho phép các chia nhỏ gói tin thành nhiều mảnh (fragment), gửi các mảnh này
đi như một gói tin độc lập.
a/ Phân mảnh datagram:

0,5đ

- MTU (Maximum Transfer Unit) là độ dài tối đa của một gói dữ liệu kết nối.

- Chiều dài tối đa của IP datagram là 65535 bytes.
=> Khi đi qua các mạng có MTU nhỏ hơn thì cần phân mảnh, khi tới đích mới thực hiện
hợp nhất (reassembly).
- IP dùng cờ MF (3 bit thấp của trường Flags trong gói IP) và trường Flagment
offset của gói IP gốc. Các gói trong cùng chuỗi phân mảnh đều có trường này giống
nhau, MF = 1 nếu là gói đầu của chuỗi phân mảnh và = 0 nếu là gói chuỗi của gói đã
được phân mảnh.
b. Hợp nhất datagram:

1,0đ

- Có 2 chiến lược tái hợp các mảnh lại thành gói tin gốc: trong suốt và không trong suốt.
- Phân mảnh trong suốt: Khi 1 gói tin lớn đi qua một mạng con và mạng con này quyết
định phải phân mảnh gói tin, một gateway của mạng con sẽ làm nhiệm vụ phân mảnh gói
tin lớn đó. Khi các mảnh đi hết qua mạng con, phải có một gateway khác đứng ra tập
hợp lại chúng, tái tạo gói tin ban đầu và chuyển tiếp đến mạng con kế tiếp. Ở mạng con
kế tiếp gói tin lại được phân mảnh và tái hợp lại như trên.
Mã đề: 01MMT/ĐH/2014

Trang 5


Khuyết điểm:
• Gateway ở đầu ra phải biết khi nào nó đã thu lượm lại hết các phân mảnh.
• Làm sao để mọi phân mảnh phải đi ra cùng một gateway.
• Chi phí bỏ ra để phân mảnh và tái hợp gói tin là lớn khi nó đi qua hàng loạt các mạng
con.
- Phân mảnh không trong suốt: Các mạng con trung gian có thể phân mảnh gói tin lớn,
nhưng không có nhiệm vụ tái hợp lại nó. Việc tái hợp chỉ được thực hiện tại đích đến của
gói tin này. Chiến lược này đòi hỏi mọi host trong mạng có khả năng tái hợp thông tin.

Ngoài ra còn làm phát sinh chi phí cho các header của các mảnh con.
Ưu điểm: do chiến lược này có quyền chọn lựa nhiều gateway ở đầu ra mạng con, cho
nên hiệu suất vạch đường và truyền gói tin tăng lên nhiều lần.

Mã đề: 01MMT/ĐH/2014

Trang 6