CHƯƠNG KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG VÀ MƠ HÌNH OSI NỘI DUNG I II Mơ hình kiến trúc quy tắc phân tầng III Mơ hình kết nối hệ thống mở OSI IV Các tổ chức chuẩn hóa mạng Một số mơ hình kiến trúc chuẩn khác I Các tổ chức chuẩn hóa mạng Các tổ cảnh tiêuđời kiến trúc đa tầng Hoàn chức chuẩn      ISO khác biệt kiến trúc mạng gây trở ngại cho Sự (International Standards Organization) người CCITTsử dụng kết nối liên mạng (International Telegraphand Telephone Consultative Commintte) ITU (International Cần xây dựng mơ hình chuẩn làm sở cho nhà Telecommunication Union) nghiên cứu thiết kế mạng tạo sản phẩm mở mạng tạo điều kiện cho việc phát triển sử dụng mạng Các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế đời Các nhà sản xuất thống sản phẩm, xuất xưởng phải tuân theo chuẩn, khuyến nghị quy định thiết kế sản xuất sản phẩm mạng II Mơ hình kiến trúc phân tầng  Để mạng đạt khả chồng lên nhau, số lượng chức Các tầng nǎng tối đa, tiêu chuẩn chọn phải cho phép mở rộng mạng để phục vụ tầng phụ thuộc vào nhà sản xuất ứngthiết kế Tuy nhiêncho phép mạng làm dụng sau quan điểm chung việc với thiếtcó sản xuấtthể nhiều hãng khác tầng bị nhiều thực từ (các tiến trình) thực máy tính thiết cung cấp số dịch Các mạngsố chức nhằmkế cài đặt theo quan điểm có tục cho cáctầng Mỗi thành phần mạng vụ, thủ cấu trúc đa thực thể tầng hoạt động xem hệ thống gồm nhiều tầng  tầng đưa gồm mộthình tầng (layers, thơng.gọi ISO bao mơ số chức truyền cịn  lớp hay mức) cho mạng, gọi kiểu hệ thống kết nối mở mơ hình OSI (Open System Interconnection) II.1 Quy tắc phân tầng ISO quy định quy tắc phân tầng sau: Xác định mối quanquá đồng tầng để thống Không định nghĩa hệ nhiều tầng, số lượng tầng, vai trò chứcphương thức hoạt hệ trình truyền tầng động thống mạng thơng, mối quan hệ tập quy tắc thoả nhau, không tạp mối quan hệ thuận hội thoại phứchệ thống,xác định ghép nối tầng Chức tầng độc lập với có gọi giao thức tầng tính mở  Dữ liệu khơng truyền trực tiếp từ tầng thứ i hệ  thống phát hệ thống, cần xác định rõ mốinhận (trừ Trong sang tầng thứ i hệ thống quan hệ tầng thấp tầng kề nhau, mốimà chuyển từ tầng cao xuống - tầng vật lý) quan hệ gọi giao diện tầng tầng thấp bên hệ hệ quyvà qua đường truyền vật (Interface) Mối quan thống phát định thao tác lý, liệu chuỗi bit không cấu trúc truyền sang dịch vụ mà tầng kề cung cấp cho tầng kề tầng thấp hệ thống nhận từ liệu ngược lên tầng Giữa đồng chuyển số tương tác qua lại hai tầng kềtầng xác nhỏ liên kết định logic, tầng vật lý có liên kết vật lý   II.2 Quan hệ tầng Như tầng có hai quan hệ: quan hệ theo chiều ngang quan hệ theo chiều dọc Số lượng tầng giao thức tầng gọi kiến trúc mạng (Network Architecture) Quan hệ theo chiều dọc quan hệ tầng kề  Quan hệ hệ thống Giữa chúng tồn giaosự hoạt theo chiều ngang phản ánh diện xác độngcác thao tác nguyên thủy đồng tầng trướcdưới định đồng tầng Các dịch vụ tầng cung cấp cho tầng phải bắt diện tầng trao đổi thông tin với Được gọi giao tay, hội thoại  thỏa thuận với tham số giao thức (hay thủ tục), gọi giao thức tầng Mơ hình kiến trúc phân tầng Hệ thống A Tầng n Giao diện tầng n/n-1 Tầng n-1 Tầng Giao diện tầng 2/1 Tầng Hệ thống B Giao thức tầng n Giao thức tầng n-1 Giao thức tầng Giao thức tầng Đường truyền vật lý Tầng n Tầng n-1 Tầng Tầng II.3 Truyền/nhận thông tin kiến trúc phân tầng  Ví dụ truyền nhận mơ hình hệ thống A B với n=5 Hệ thống A Hệ thống B Tầng Tầng Tầng M H4 M H4 H3 H4M1 M1 M2 H3H4M2 H3H4 H4 M1M2 H4 H4 M Tầng H2H3H4M1 H2H3H4M2 H3H4M1 H4 H2H3H4M1 Tầng Đường truyền vật lý M M H3H4M2 H2 H3H4M2 II.3 Truyền/nhận thông tin kiến trúc phân tầng II.4 Nguyên tắc truyền thông đồng tầng  Đơn vị liệu đồng gói tin chuyển  Để truyền thông sử dụng tầng, tầng bao gồm:  Thông tin tầng giao thức bổ (Protocol Control xuống qua điều khiển PCI sung thêm vào Information): Thông tin thêm vào đầu gói tin phần đầu hoạt động truyềnkhiển thực thể thông tin điều thông tầng trình   10 Ký Việc hiệu N_PCI thơng tin điềucác gói tin qua thêm Header vào đầu khiển tầng N  Đơn vị tầngdữ liệu vụ SDU (Service Data đượcLà đơn dịch trình truyền liệu Unit): gọi vị liệu truyền thơng tầng kề Ký hiệu q trình đơn gói (Encapsulation) (N+1) xuống tầng N_SDU đóng vị liệu truyền từ tầng N, chưa có thơng tin điều khiển Quá trình bên nhận diễn theo chiều ngược  Đơn vị liệu giao thức PDU (Protocol Data Unit): Đơn lại, liệuqua tầng, Ký hiệu tách thông tin vị giao thức tầng gói tin PDU = PCI + SDU, nghĩa đơn vị liệu giao chuyển liệu lên điều khiển thuộc trướcthức bao gồm thơng tin điều khiển PCI thêm vào đầu đơn vị liệu dịch vụ tầng SDU III.4 Truyền liệu mơ hình OSI (tt) Tầng Header Tên liệu Application Message & Packet Presentation Hp Packet Session Hs Packet Transport Ht Datagram,Segment & Packet Network Hn Datagram & Packet Data Link Hd Frame & Packet Physical 24 Ha Physical Bit III.5 Vai trò chức chủ yếu tầng Tầng 7- Application Chức chủ yếu Giao tiếp người môi trường mạng Giao thức Ứng dụng 6-Presentation Chuyển đổi cú pháp liệu để đáp ứng yêu cầu Giao thức truyền thông ứng dụng Biến đổi mã 5-Sesion 4-Transport Vận chuyển thông tin máy chủ (End to Giao thức End) Kiểm soát lỗi luồng liệu Vận chuyển 3-Network Thực chọn đường đảm bảo trao đổi thông Giao thức tin liên mạng với cơng nghệ chuyển mạch Mạng thích hợp 2-Data Link Tạo/gỡ bỏ khung thông tin (Frames), kiểm soát Thủ tục luồng kiểm soát lỗi kiểm soát 1-Physical 25 Quản lý liên lạc thực thể Giao thức cách thiết lập, trì, đồng hoá huỷ bỏ phiên phiên truyền thông ứng dụng Đảm bảo yêu cầu truyền/nhận chuỗi bít Giao diện qua phương tiện vật lý DTE - DCE IV Một số kiến trúc khác Internetwork Packet Exchange/Sequenced (IPX/SPX – Sự trao đổi, nối tiếp) AppleTalk Digital Network Architecture (DNA) Họ IEEE 802 (Institute of Electrical and Electronic Engineer) TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 26 Systems Nework Architecture (SNA) FDDI IV.1 Systems Nework Architecture (SNA) KiếnSNA sử dụng kiến trúc tầng.công ty IBM thiết kế, đặc trúc mạng SNA tả kiến trúc node mạng: Node loại 5 Chức mạng xử lý liệu phân tán.kiểm soát tài  nguyên mạng dịch vụ mạng, gọi node Host Node loại Giao thức định nghĩa quy tắc, tiến trình định tuyến điều khiển luồng liệu Node loại 2.0 2.1 tương tác thành phần mạng máy loại node ngoại vi nối với node loại loại Đây tính, điều khiển cụm xử lý nodeterminal phần mềm phân tán  Kiến trúc mạng hệ thống phát triển trạm cuối thiết bị bình thường dùng để tương tác với máy tính tập trung  Các mạng trạm cuối SNA tổ chức theo hệ phân cấp xuất vào năm 1974, SNA hỗ trợ mạng phân cấp  Hệ phân cấp gồm điểm điều khiển trung tâm (máy chủ), hệ điều khiển (trung tâm cụm), trạm cuối  Mạng 27 IV.1 Systems Nework Architecture (SNA) FUNCTION MANAGEMENT DATA FLOW CONTROL Kiểm soát luồng TRANSMISSION CONTROL Kiểm soát phiên truyền PATH CONTROL Chọn đường kiểm soát liệu DATA LINK CONTROL SDLC PHYSICAL CONTROL 28 Quản trị X21, RS232 IV.1 Systems Nework Architecture (SNA)   Các giao thức SNA chính: SAA (Systems Application Architecture-kiến trúc  Token Ring ứng dụng Link Control (SDLC-Điều khiển liênchỉnhđồng tiếp  Synchronous Data hệ thống) đợt kết DL lý bộ) theo củaControl Program (NCP-Chươngvào năm 1987  Network SNA, cơng bố trình điều khiển mạng)  Virtual Telecommunications Access Methol (VTAM-Phương thức truy đại diện cho hướng chiến lược IBM cập viễn thông ảo)  Advanced Peer-to-Peer Networking (APPN-Mạng ngang hàng cao cấp)  Customer Information Control System (CICS-Hệ điều khiển thông tin khách hàng) Information Management System (IMS-hệ thống quản trị thông tin) Advanced Program-to-Program Communication (APPC-Truyền thơng liên chương trình cao cấp) Distributed Data Management (DDM- Quản trị liệu phân tán) SNA Distributed Services (SNADS-Các dịch vụ phân tán SNA) Document Interchange Architecture (DIA-Kiến trúc hoán đổi tài liệu)      29 IV.2 IPX/SPX IPX/SPX: Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange  Giao thức IPX/SPX công ty Novell thiết kế sử dụng cho sản phẩm mạng hãng SPX hoạt động tầng Transport OSI, có chức bảo đảm độ tin cậy liên kết truyền thơng end-to-end Nó đảm bảo chuyển  giao góitheo chuẩn OSI, hoạt động tầng mạng, IPX tn tin trình tự, đích khơng có vai trị chịu định tuyến trách nhiệm thiết lập địa cho thiết bị mạng Nó  giao thức định tuyến, kết hợp với giao thức Routing Information Protocol (RIP) Netware Link Services Protocol (NLSP) để trao đổi thông tin định tuyến với định tuyến lân cận 30 IV.3 AppleTalk  giao thức tối giao không 254;  Các Các nodelà đa thức Phase 1: hãngmạng  AppleTalk AppleTalk Phase mạng: hỗ trợ liên Phase 2: Apple việc định 16 triệu hạn chế theo ID nút Cách tiếp khoảng địa bị Computer mạng không mở rộng (nonextended cá nhân cận có tên phát triển cho họ máy tínhnetwork) theo  thuậtchỉ động Phase bancác giao thức truy mạngtrợ cho Macintosh Tuy đầu hỗ trợ nhập : mở rộng Địa ngữ dựa trênPhase AppleTalk hỗ Phase 1: qua đóID; riêng địnhNetwork+Node ID; Phase song LocalTalk Node tính tư LocalTalk củađịnh tổ 1&2:mạng giao hệ cáp Phase 2: địa xác Apple, hợp ID nút Ngồi cịn vận IEEE 802.2, IEEEbị phần cứng ,thức Ethernet; Phaserộng để ID thiết 802.5 vật Phase 1: mở 2: dụng kết hợp tầng mã hoá card mạng Ethernet Token Ring  lý Ethernet Token Phase Định tuyến Split-horizon: Ring 1: khơng; Phase 2: có   31 Các vùng tối đa đoạn mạng: Phase 1; Phase 255 Ban đầu, AppleTalk hỗ trợ mạng có phạm vi nhỏ Tuy nhiên, chuẩn AppleTalk Phase phát hành năm 1989 mở rộng phạm vi hoạt động AppleTalk mạng xí nghiệp Chuẩn Phase cho phép AppleTalk tồn mạng có giao thức khác IV.4 Digital Network Architecture (DNA)   Trước thời DNA Phase V, DNA phụ sản phẩm hãng thức riêng Kiến trúc mạng DNA thuộc nhiều vào giao Digital Digital bên tầng mạng (Network Layer) Ngăn xếp này, bao gồm Equipment Corporation Đặc biệt Digital giao thức với NSP, Naming Service, Session Control Digital kết hợp khác, hỗ trợ để tương thích trước Các giao thức trước Phase V khác hãng Intel Xerox phát triển phiên hỗ trợ cấp mạng thấp    32 Ethernet, có ngăn giao thức thay dựa Ethernet Version DNA Phase V đưa chuẩn ISO Từ xuất vào năm 1974, kiến trúc mạng số hoá DNA cải tiến nhiều đợt Thế hệ có tên Phase V, DECnet họ sản phẩm thực thi kiến trúc DNA Với đà phát triển DNA, hãng Digital cổ vũ việc sử dụng giao thức gốc chuẩn việc tuân thủ chặt chẽ mơ hình OSI Nhiều chuẩn OSI kết hợp với giao thức DNA IV.5 Họ IEEE 802 Là chuẩn cho kiến trúc mạng LAN, WAN MAN: 33 III.6 TCP/IP   Mơ hình giao tầng: Là họ DOD gồm thức làm việc với để  Network Access tiện (truy thông liên tương cung cấp phương Layer truyền nhập mạng)mạng ứng Physical Layer & Data Link Layer OSI  Vì lịch sử TCP/IP gắn liền với Bộ quốc phịng  Internetwork Layer: Định tuyến gói liệu máy chủ Mỹ, nên việc phân lớp giao thức TCP/IP gọi  mô to Host Layer: Kết nối thành phần mạng Host hình DOD (Department of Defense)   34 Application Layer: Hỗ Đây họ giao trợ cácđược sử dụng phổ biến thức ứng dụng mạng Internet, mang tính mở , phổ dụng hỗ trợ nhiều hãng kinh doanh TCP/IP cài đặt sẵn phần thực thi UNIX BSD (Berkely Standard Distribution)  III.6 TCP/IP 35 III.7 FDDI  Giao tiếp gồmliệu phânlý sử dụng MAC mơ hình FDDI bao tầng vật tán tầng sợi quang (Fiber    36 OSI Thông Data Interface-FDDI) chuẩn dành Distributed thường, chuẩn IEEE 802.2 dùng cho tầng cho LLC mạng sợi quang, phát triển Ủy ban FDDI ANSI (American National 802.5 X3T9.5 mạng 100 Mbps hoạt động tương tựStandards Token Ring dựa chế điều khiển truy Institute-Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ) cập truyền thẻ (token passing) topo hình vịng ISO chấp thuận FDDI chuẩn FDDI Đầu tiên, phát triển cho cáp sợi quang, chuẩn phát triểnrộng để cóWAN, nhưngvới cáp UTP Dùng cáp mở cho thể sử dụng dùng MAN LAN trợ mạng vật lý lớn quang cho phép FDDI hỗ V Kết luận chương Quan hệ ngang quan hệ dọc kiến trúc N tầng Các nguyên tắc truyền thông đồng tầng Giao diện tầng, quan hệ tầng kề dịch vụ Dịch vụ chất lượng dịch vụ Khái niệm dịch vụ dịch vụ liên kết, dịch vụ không liên kết Các kiểu hàm dịch vụ nguyên thủy Quá trình yêu cầu thiết lập liên kết thực thể đồng Quan hệ dịch vụ giao thức 10 Các tham số dịch vụ tương tác tầng 11 Trạng thái hoạt động hàm dịch vụ mơ hình OSI 12 Vai trò chức chủ yếu tầng phiên (Session Layer) 13 Vai trò & chức tầng vận chuyển (Transport Layer) 14 Vai trò & chức tầng mạng (Network Layer) 15 Vai trò & chức tầng liên kết liệu (Data link Layer) 16 Hiểu thực thể tầng vật lý dịch vụ tầng vât lý 17 37 Khái niệm kiến trúc đa tầng quy tắc phân tầng Giao thức tầng vật lý khác với giao thức tầng khác nào? Thanksss 38 ... thức tầng Mơ hình kiến trúc phân tầng Hệ thống A Tầng n Giao diện tầng n/n-1 Tầng n-1 Tầng Giao diện tầng 2/ 1 Tầng Hệ thống B Giao thức tầng n Giao thức tầng n-1 Giao thức tầng Giao thức tầng. .. H4 M1M2 H4 H4 M Tầng H2H3H4M1 H2H3H4M2 H3H4M1 H4 H2H3H4M1 Tầng Đường truyền vật lý M M H3H4M2 H2 H3H4M2 II.3 Truyền/nhận thông tin kiến trúc phân tầng II.4 Nguyên tắc truyền thông đồng tầng ... lý Tầng n Tầng n-1 Tầng Tầng II.3 Truyền/nhận thông tin kiến trúc phân tầng  Ví dụ truyền nhận mơ hình hệ thống A B với n=5 Hệ thống A Hệ thống B Tầng Tầng Tầng M H4 M H4 H3 H4M1 M1 M2 H3H4M2