Thông tin tài liệu
Lớp Link & các mạng LAN 1
Ch ng 5ươ
L p Link & các ớ
m ng LANạ
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
Lớp Link & các mạng LAN 2
Ch ng 5: L p Data Linkươ ớ
M c tiêu:ụ
❒
hi u các nguyên lý c a các d ch v l p data link:ể ủ ị ụ ớ
❍
phát hi n và s a l iệ ử ỗ
❍
chia s kênh broadcast : đa truy c pẻ ậ
❍
đ nh đ a ch l p linkị ị ỉ ớ
❍
truy n d li u tin c y, đi u khi n lu ngề ữ ệ ậ ề ể ồ
❒
kh i t o và hi n th c m t s công ngh l p linkở ạ ệ ự ộ ố ệ ớ
Lớp Link & các mạng LAN 3
Ch ng 5: N i dung trình bàyươ ộ
❒
5.1 Gi i thi u và các d ch vớ ệ ị ụ
❒
5.2 Phát hi n và s a l iệ ử ỗ
❒
5.3 Các giao th c đa truy c pứ ậ
❒
5.4 Đ nh đ a ch ị ị ỉ
❒
5.5 Ethernet
❒
5.6 Hubs & switches
❒
5.7 PPP
❒
5.8 Link Virtualization: ATM & MPLS
5.1 Gi i thi u và các d ch vớ ệ ị ụ
L p Link & các m ng LANớ ạ 4
Lớp Link & các mạng LAN 5
Gi i thi uớ ệ
m t s công ngh :ộ ố ệ
❒
host và router g i là ọ các nút
❒
các kênh truy n thông n i li n các nút lân c n g i ề ố ề ậ ọ
là các k t n i ế ố
❍
các k t n i h u tuy n (wired)ế ố ữ ế
❍
các k t n i vô tuy n (wireless)ế ố ế
❍
các LAN
❒
gói d li u trong l p 2 g i là ữ ệ ớ ọ frame, đóng gói
datagram
“link”
l p data-link ớ có trách nhi m truy n ệ ề
datagram t 1 nút đ n nút lân c n ừ ế ậ
trên đ ng liên k tườ ế
Lớp Link & các mạng LAN 6
Ng c nhữ ả
❒
Datagram đ c truy n b i các giao th c ượ ề ở ứ
và trên các đ ng k t n i khác nhau:ườ ế ố
❍
Vd: Ethernet trên k t n i ế ố
th 1, frame relay trên các ứ
k t n i trung gian, 802.11 ế ố
trên k t n i cu i cùngế ố ố
❒
M i giao th c k t n i cung c p các d ch ỗ ứ ế ố ấ ị
v khác nhauụ
❍
vd: có th ho c không th ể ặ ể
cung c p rdt trên k t n i ấ ế ố
so sánh
❒
hành trình t Princeton ừ Lausanne
❍
limo: Princeton JFK
❍
máy bay: JFK Geneva
❍
tàu h a: Geneva ỏ
Lausanne
❒
khách du l ch = ị datagram
❒
đo n đ ng đi = ạ ườ liên k t truy n thôngế ề
❒
ki u v n chuy n = ể ậ ể giao th c l p linkứ ớ
❒
đ i lý du l ch = ạ ị gi i thu tả ậ routing
Lớp Link & các mạng LAN 7
Các d ch vị ụ
❒
truy c p liên k t, Framing:ậ ế
❍
đóng gói datagram vào frame, thêm header, trailer
❍
truy c p kênh truy n n u đ c chia sậ ề ế ượ ẻ
❍
các đ a ch “MAC” dùng trong các header c a frame giúp ị ỉ ủ
xác đ nh ngu n, đíchị ồ
•
khác v i đ a ch IP!ớ ị ỉ
❒
Truy n tin c y gi a các nút lân c nề ậ ữ ậ
❍
đã nghiên c u làm th nào đ th c hi n đ c đi u này ứ ế ể ự ệ ượ ề
trong ch ng 3ươ
❍
ít khi dùng trên các k t n i có t l l i th p (cáp quang, ế ố ỷ ệ ỗ ấ
m t s lo i cáp xo n)ộ ố ạ ắ
❍
các k t n i không dây: t l l i caoế ố ỷ ệ ỗ
Lớp Link & các mạng LAN 8
Các d ch v (tt)ị ụ
❒
Đi u khi n lu ng:ề ể ồ
❍
đi u khi n t c đ gi a các nút g i và nh nề ể ố ộ ữ ử ậ
❒
Phát hi n l i:ệ ỗ
❍
các l i gây ra b i s suy gi m tín hi u, nhi u. ỗ ở ự ả ệ ễ
❍
bên nh n phát hi n s xu t hi n c a các l i:ậ ệ ự ấ ệ ủ ỗ
• thông báo bên g i truy n l i ho c b frame đóử ề ạ ặ ỏ
❒
S a l i:ử ỗ
❍
bên nh n xác đ nh và ậ ị
s aử
bit b l i không c n ph i truy n ị ỗ ầ ả ề
l iạ
❒
Half-duplex và full-duplex
❍
v i half duplex, các nút t i 2 đi m đ u cu i c a k t n i ớ ạ ể ầ ố ủ ế ố
có th truy n, nh ng không đ ng th iể ề ư ồ ờ
Lớp Link & các mạng LAN 9
các Adaptor trong truy n thôngề
❒
l p link đ c hi n th c trong “adaptor” ớ ượ ệ ự
(còn g i là NIC)ọ
❍
Ethernet card, PCMCI
card, 802.11 card
❒
bên g i:ử
❍
đóng gói datagram vào
trong frame
❍
thêm các bit ki m tra l i, ể ỗ
rdt, đi u khi n lu ng…ề ể ồ
❒
bên nh nậ
❍
phát hi n l i, rdt, đi u ệ ỗ ề
khi n lu ng…ể ồ
❍
trích ra datagram, chuy n ể
cho nút nh nậ
❒
adapter là bán t đ ngự ộ
❒
các l p link & physicalớ
nút g iử
frame
nút nh nậ
datagram
frame
adapter
adapter
giao th c l p linkứ ớ
5.2 Phát hi n và s a l iệ ử ỗ
L p Link & các m ng LANớ ạ 10
[...]... frame khác gửi trong thời điểm [t 0-1 ,t0+1] Lớp Link & các mạng LAN 27 ALOHA thuần nhất: hiệu suất P(thành công với nút cho trước) = P(nút truy ền) P(không có nút nào truyền trong [p 0-1 ,p0] P(không có nút nào truyền trong [p 0-1 ,p0] = p (1-p)N-1 (1-p)N-1 = p (1-p)2(N-1) … chọn p tối ưu và sau đó cho n -> ∞ … = 1/(2e) = 0.18 Thậm chí xấu hơn! Lớp Link & các mạng LAN 28 CSMA (Carrier Sense Multiple... của[ G ] Lớp Link & các mạng LAN 15 5.3 Các giao thức đa truy cập Lớp Link & các mạng LAN 16 Các giao thức và kết nối đa truy cập 2 kiểu “kết nối”: Ì point-to-point (điểm-điểm) r r Ì PPP cho truy cập dial-up kết nối point-to-point giữa Ethernet switch và host broadcast (chia sẻ đường truyền chung) r r r Ethernet mô hình cũ upstream HFC 802.11 wireless LAN Lớp Link & các mạng LAN 17 Các giao thức đa truy... truyền thành công = Np(1-p)N-1 Ì với nhiều nút, tìm giới hạn của Np*(1-p*)N-1 khi N ∞, cho 1/e = 0.37 xác suất để nút 1 truyền thành công trong 1 slot = p(1-p)N-1 Ì để đạt hiệu suất cao nhất với N nút, tìm p* làm cực đại hóa Np(1-p)N-1 giả sử có N nút với nhiều frame để truyền trong slot với xác suất là p Ì Ì Tốt nhất: kênh hữu dụng trong khoảng 37% thời gian! Lớp Link & các mạng LAN 26 ALOHA thuần nhất... các slot không dùng bị b ỏ phí ví dụ: 6-trạm LAN, 1,3,4 có gửi gói, các slot 2,5,6 r ảnh Lớp Link & các mạng LAN 21 các giao thức phân hoạch kênh MAC: FDMA FDMA: frequency division multiple access Ì Ì Ì Ì phổ kênh truyền được chia thành các dải tần s ố mỗi trạm được gán một dải tần số c ố định thời gian truyền không dùng trong các d ải t ần r ảnh ví dụ: 6-trạm LAN, 1,3,4 có gói truy ền, các d ải t ần... người: đừng ngắt lời người khác đang nói! Lớp Link & các mạng LAN 29 CSMA: các tranh chấp các tranh chấp vẫn xảy ra: trễ lan truyền nghĩa là 2 nút không nghe thấy quá trình truyền của nhau tranh chấp: truyền toàn bộ frame lãng phí thời gian chú ý: vai trò của khoảng cách & trễ lan truyền trong việc xác định xác suất tranh chấp Lớp Link & các mạng LAN 30 CSMA/CD (Collision Detection) CSMA/CD: trì hoãn như... truyền được bỏ qua, giảm sự lãng phí kênh dễ dàng trong các mạng LAN hữu tuyến: đo cường độ tín hiệu, so sánh với các tín hiệu đã truyền, đã nhận khó khăn trong các mạng LAN vô tuyến: bên nhận bị t ắt trong khi đang truyền so sánh với con người: đàm thoại lịch sự Lớp Link & các mạng LAN 31 CSMA/CD phát hiện tranh chấp Lớp Link & các mạng LAN 32 các giao thức “xoay vòng” MAC các giao thức phân hoạch kênh... hoạch ngẫu nhiên (động), • ALOHA, S-ALOHA, CSMA, CSMA/CD • cảm nhận: dễ dàng với một số công nghệ (hữu tuyến), khó khăn với một số khác (vô tuyến) • CSMA/CD dùng trong Ethernet • CSMA/CA dùng trong 802.11 r Xoay vòng • thăm dò từ vị trí trung tâm, chuyển token Lớp Link & các mạng LAN 35 LAN lớp Data link: r các dịch vụ, phát hiện/sửa lỗi, đa truy cập tiếp: các công nghệ LAN r định địa chỉ r Ethernet r... cậy 100%! •giao thức thỉnh thoảng có thể nhớ một số lỗi •trường EDC lớn hơn giúp việc phát hiện và sửa lỗi tốt hơn Lớp Link & các mạng LAN 11 Kiểm tra Parity Bit Parity đơn: phát hiện các lỗi bit Bit Parity 2 chiều: phát hiện & sửa các lỗi bit 0 0 Lớp Link & các mạng LAN 12 Internet checksum Mục tiêu: phát hiện “các lỗi” trong đoạn đã truyền (chú ý: chỉ dùng tại lớp transport) Bên gửi: Ì xử lý các nội... để phối hợp Lớp Link & các mạng LAN 18 Các giao thức đa truy cập lý tưởng kênh Broadcast với tốc độ R bps 1 khi 1 nút muốn truyền, nó gửi dữ liệu với tốc độ R 2 khi M nút muốn truyền, nó gửi dữ liệu với tốc độ R/M 3 Hoàn toàn được phân quyền: r r không có nút đặc biệt để các quá trình truyền ph ối h ợp không cần đồng bộ các đồng hồ, slot 4 Đơn giản Lớp Link & các mạng LAN 19 Các giao thức MAC: 1 cách... Link & các mạng LAN 13 Checksumming: kiểm tra dư thừa theo chu kỳ Ì Ì Ì xem các bit dữ liệu, D, như số nhị phân chọn mẫu r+1 bit, G mục tiêu: chọn r bit CRC, R, như thế r r r Ì chia cho G (theo cơ số 2) bên nhận biết G, chia cho G nếu ph ần dư khác 0: phát hiện lỗi! có thể kiểm tra tất cả các lỗi nhỏ hơn r+1 bits sử dụng phổ biến trong thực tế (ATM, HDLC) Lớp Link & các mạng LAN 14 CRC ví . & các m ng LAN ạ 16
Lớp Link & các mạng LAN 17
Các giao th c và k t n i đa truy c pứ ế ố ậ
2 ki u “k t n i”:ể ế ố
❒
point-to-point (đi m-đi m)ể ể
❍
PPP. i”:ể ế ố
❒
point-to-point (đi m-đi m)ể ể
❍
PPP cho truy c p dial-upậ
❍
k t n i point-to-point gi a Ethernet switch và hostế ố ữ
❒
broadcast (chia s đ ng
Ngày đăng: 22/03/2014, 21:20
Xem thêm: Computer Networking - Chương 5 Lớp Link & các mạng LAN potx, Computer Networking - Chương 5 Lớp Link & các mạng LAN potx, Chương 5: Nội dung trình bày, các Adaptor trong truyền thông, Checksumming: kiểm tra dư thừa theo chu kỳ, các giao thức truy cập ngẫu nhiên, CSMA (Carrier Sense Multiple Access), Tổng kết các giao thức MAC, Các địa chỉ MAC và ARP, kịch bản DHCP client-server, dịch vụ không kết nối, không tin cậy, Liên kết các hub, những vấn đề khác trên Switch, Những yêu cầu thiết kế PPP [RFC 1557], PPP: giao thức điều khiển dữ liệu, Kiến trúc Internet của Cerf & Kahn, ATM: lớp network hay lớp link?, Lớp ATM: ATM cell, Đường đi của Datagram trong mạng IP-trên-ATM