Mạng hệ Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Mạng hệ Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/0b8f6b01 MỤC LỤC Bài 1: Tổng quan Mạng hệ 1.1 Tổng quan Mạng hệ Bài 2: Cấu trúc mạng NGN 2.1 Kết nối mạng lên mạng NGN 2.2 Cấu trúc vật lý NGN 2.3 Các công nghệ làm cho Mạng hệ Bài 3: Các dịch vụ mạng NGN 3.1 Giới thiệu 3.2 Các dịch vụ kỹ thuật, công nghệ NGN 3.3 Các dịch vụ người sử dụng NGN 3.4 Kiến trúc phân lớp dịch vụ NGN Bài 4: Các công nghệ mạng tốc độ cao 4.1 Các đặc điểm mạng 10BaseX Ethernet 4.2 Các đặc điểm Fast Ethernet (100BaseT) 4.3 Mạng Ethernet Gigabit 10 Gigabit (IEEE 802.3z a e) 4.4 40 and 100 Gbps Ethernet initiatives Bài 5: Địa IPv6 5.1 Tổng quát chung địa IP 5.2 Cấu trúc đặc điểm dạng địac hỉ IPv6 5.3 Cơ chế cấp phát cách thiết lập địa IPv6 Bài : Công nghệ VoIP (Voice over Internet Protocol) 6.1 Giới thiệu công nghệ VoIP 6.2 Hoạt động VoIP 6.3 Các giao thức-chuẩn sử dụng VoIP 6.4 Chất lượng dịch vụ cho VoIP 6.5 Những thuận lợi khó khăn việc lựa chọn VoIP Bài 7: Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS - Multiprotocol Label Switching) 7.1 Tổng quan MPLS 7.2 Hoạt động MPLS 7.3 Kiến trúc MPLS Bài 8: Công nghệ WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 8.1 Tổng quan WiFi 8.2 Wimax 1/163 Bài 9: Chất lượng dịch vụ bảo mật mạng NGN (QoS and Security) 9.1 Bảo mật 9.2 Chất lượng dịch vụ (QoS) 10 Bài 10: Công nghệ mạng Peer to Peer 10.1 Khái quát công nghệ P2P 10.2 Ưu điểm công nghệ P2P với Client-Server 10.3 Mạng ngang hàng có cấu trúc cấu trúc 11 Bài 11: Các cấu trúc mạng P2P 11.1 Distributed Hash Table (DHT) Chord 11.2 Pastry 11.3 Mạng CAN ( Content Addressable Network) 11.4 Peer to Peer Security Tham gia đóng góp 2/163 Bài 1: Tổng quan Mạng hệ Tổng quan Mạng hệ Tổng quan mạng Mạng Client/Server Client/Server mô hình tổng quát nhất, thực tế server nối tới nhiều server khác nhằm làm việc hiệu nhanh Khi nhận yêu cầu từ client, server gửi tiếp yêu cầu vừa nhận cho server khác ví dụ database server thân xử lý yêu cầu Máy server thi hành nhiệm vụ đơn giản phức tạp Ví dụ máy chủ trả lời thời gian ngày, máy client yêu cầu lấy thông tin thời gian phải gửi yêu cầu theo tiêu chuẩn server định ra, yêu cầu chấp nhận máy server trả thông tin mà client yêu cầu Có nhiều dịch vụ server mạng hoạt động theo nguyên lý nhận yêu cầu từ client sau xử lý trả kết cho client yêu cầu Thông thường chương trình server client thi hành hai máy khác Cho dù lúc server trạng thái sẵn sàng chờ nhận yêu cầu từ client thực tế tiến trình liên tác qua lại (interaction) client server lại bắt đầu phía client, mà client gửi tín hiệu yêu cầu tới server Các chương trình server thường thi hành mức ứng dụng (tầng ứng dụng mạng) Sự thuận lợi phương pháp làm việc mạng máy tính có hỗ trợ giao thức truyền thông chuẩn cụ thể giao thức TCP/IP Với giao thức chuẩn giúp cho nhà sản xuất tích hợp nhiều sản phẩm khác họ lên mạng mà không gặp phải khó khăn Với chuẩn chương trình server cho dịch vụ thi hành hệ thống chia sẻ thời gian (timesharing system) với nhiều chương trình dịch vụ khác chạy máy tính nhân bình thường Có thể có nhiều chương server làm dịch vụ, chúng nằm nhiều máy tính máy tính Với mô hình nhận thấy mô hình client/server mang đặc điểm phần mềm không liên quan đến phần cứng thực tế yêu cầu cho máy server cao nhiều so với máy client Lý máy server phải quản lý nhiều yêu cầu từ clients khác mạng Ưu nhược điểm Có thể nói với mô hình client/server thứ dường nằm bàn người sử dụng, truy cập liệu từ xa (bao gồm công việc gửi nhận file, tìm kiếm thông tin, ) với nhiều dịch vụ đa dạng mà mô hình cũ làm Mô hình client/server cung cấp tảng lý tưởng cho phép tích hợp kỹ thuật đại mô hình thiết kế hướng đối tượng, hệ chuyên gia, hệ thông tin địa lý (GIS) Một vấn đề nảy sinh mô hình tính an toàn bảo mật thông tin mạng 3/163 Do phải trao đổi liệu máy khu vực khác dễ dàng xảy tượng thông tin truyền mạng bị lộ Client Trong mô hình client/server, người ta định nghĩa cụ thể cho máy client máy trạm mà sử dụng người dùng với để muốn thể tính độc lập cho Máy client sử dụng hệ điều hành bình thường Win9x, DOS, OS/ Bản thân client tích hợp nhiều chức hệ điều hành mà chạy, nối vào mạng LAN, WAN theo mô hình client/server sử dụng thêm chức hệ điều hành mạng (NOS) cung cấp với nhiều dịch vụ khác (cụ thể dịch vụ server mạng cung cấp), ví dụ yêu cầu lấy liệu từ server hay gửi liệu lên server Thực tế ứng dụng mô hình client/server, chức hoạt động kết hợp client server với chia sẻ tài nguyên, liệu máy Vai trò client Trong mô hình client/server, client coi người sử dụng dịch vụ mạng nhiều máy chủ cung cấp server coi người cung cấp dịch vụ để trả lời yêu cầu clients Điều quan trọng phải hiểu vai trò hoạt động mô hình cụ thể, máy client mô hình lại server mô hình khác Ví dụ cụ thể máy trạm làm việc client bình thường mạng LAN đồng thời đóng vai trò máy in chủ (printer server) cung cấp dịch vụ in ấn từ xa cho nhiều người khác (clients) sử dụng Client hiểu bề dịch vụ mạng, có thông tin vào chúng hiển thị máy client Mạng Peer to Peer Mạng ngang hàng cấu trúc tạo nên máy tính liên kết với nhau, vai trò máy tính nhau, máy tính phần trì tồn mạng ngang hàng Các máy tính mạng thường xuyên liên lạc với máy tính khác để ổn định mạng chia sẻ liệu với nhau.Mỗi máy tính gửi thông tin lên toàn mạng cho biết có mặt trì Mạng ngang hàng thường sử dụng để kết nối máy thông qua lượng kết nối dạng ad hoc Mạng ngang hàng có nhiều ứng dụng Ứng dụng thường xuyên gặp chia sẻ tệp tin, tất dạng âm thanh, hình ảnh, liệu, để truyền liệu thời gian thực điện thoại VoIP Một mạng ngang hàng nghĩa khái niệm máy chủ máy khách, nói cách khác, tất máy tham gia bình đẳng gọi peer, nút mạng đóng vai trò đồng thời máy khách máy chủ máy khác mạng Dữ liệu chứa máy tính chia trực tiếp với thông qua máy tinh mạng Một số mạng hay kênh Napster, IRC (thuộc hệ thứ nhất) sử dụng mô hình máy chủ-máy khách cho số tác vụ mô hình ngang hàng cho tác vụ khác Ngược lại, mạng Gnutella hay Freenet (thế hệ thứ 2) sử dụng mô hình ngang hàng cho 4/163 tất tác vụ, nên mạng thường xem mạng ngang hàng nghĩa (thực Gnutella sử dụng số máy chủ để giúp máy mạng tìm kiếm địa IP nhau) Cấu trúc mạng ngang hàng biểu khái niệm quan trọng Internet, mô tả "RFC 1, Host Software" xuất ngày tháng năm 1969 Gần hơn, khái niệm công nhận rộng rãi cấu trúc chia sẻ nội dung mà máy chủ trung tâm Khái niệm mạng ngang hàng ngày tiến hóa vào nhiều mục đích sử dụng khác nhau, không để trao đổi tệp mà khái quát hóa thành trao đổi thông tin người với người, đặc biệt tình hợp tác nhóm người cộng đồng Mạng hệ Định nghĩa NGN bước lĩnh vực truyền thông giới, truyền thống hỗ trợ mạng lưới: mạng thoại PSTN, mạng không dây mạng số liệu (Internet) NGN hội tụ mạng vào kết cấu thống để hình thành mạng chung, thông minh, hiệu cho phép truy xuất toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng mở đường cho hội kinh doanh phát triển Có thể đề cập tới ba loại hình dịch vụ thúc đẩy đời NGN: Dịch vụ truyền thông thời gian thực (real-time services) phi thời gian thực (non real-time services); dịch vụ nội dung (content services) hoạt động giao dịch (transaction services) Đến lượt mình, NGN tạo điều kiện để nhà cung cấp dịch vụ tăng cường khả kiểm soát, tính bảo mật, độ tin cậy giảm thiểu chi phí vận hành Nguyên nhân xuất NGN - Thứ nhất: nhà khai thác dịch vụ cạnh tranh nhà khai thác cấp phụ thuộc vào tập hữu hạn sản phẩm tổng đài điện thoại nội hạt, điều buộc họ phải cung cấp dịch vụ giống Và cung cấp dịch vụ giống có đường để thu hút khách hàng sách giá cả, muốn có lượng khách hàng lớn phải giảm giá cước Nhưng tạo chênh lệch mặt giá vốn chiến lược kinh doanh lâu dài tốt lĩnh vực viễn thông Nếu có giải pháp mà cho pháp tạo dịch vụ thật hấp dẫn nhà khai thác có hội tạo khác biệt mặt dịch vụ không giá cước 5/163 - hai: xét khía cạnh đầu tư, nhà đầu tư nào, trước có ý định đầu tư vào việc xây dựng mạng, yếu tố quan trọng mang tính quy't định thời gian đầu tư hoàn vốn, mà động lực tỷ lệ đổi kết dự báo kinh t' công nghệ lõi chọn mạng Do thời gian phát triển nhanh chi phí vận hành bảo dưỡng mạng chuyển mạch gói thấp nhiều so với chuyển mạch kênh, nên nhà điều hành mạng ngày tập trung ý đ'n công nghệ chuyển mạch gói IP Do vậy, ngày nhiều lưu lượng liệu chảy vào mạng qua Internet, cần phải có giải pháp mới, đặt trọng tâm vào liệu, cho việc thiết k' chuyển mạch tương lai dựa công nghệ gói để chuyển tải chung thoại liệu Như lựa chọn, nhà cung cấp dịch vụ cố gắng hướng tới việc xây dựng mạng hệ Next Generation Network - NGN hội tụ dịch vụ thoại, số liệu, đa phương tiện mạng - sử dụng công nghệ chuyển mạch gói mạng xương sống (Backbone Network) Đây mạng ứng dụng khả mang lại lợi nhuận mà đòi hỏi giá thành thấp Và không mạng phục vụ thông tin thoại, không mạng phục vụ tryền số liệu mà mạng thống nhất, mạng hội tụ đem lại ngày nhiều dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày tăng, khắt khe từ phía khách hàng Mạng hệ NGN cách mạng mặt công nghệ mà bước phát triển, xu hướng tất yếu Hạ tầng sở mạng kỷ 20 thay sớm chiều, NGN phải tương thích tốt với môi trường mạng sẵn có phải kết nối hiệu với mạng PSTN Những vấn đề mà mạng hệ cần giải quy't gồm : - Vấn đề báo hiệu điều khiển nhiều loại giao thức khác cho hội tụ thông tin thoại, fax, số liệu, đa phương tiện - Vấn đề kết nối với mạng chuyển mạch kênh hữu, đặc biệt kết nối phần báo hiệu (mạng SS7) - Vấn đề phát triển dịch vụ Giải pháp cốt lõi mạng NGN công nghệ Softswitch công nghệ chuyển mạch mềm Đặc điểm mạng hệ Sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm (SW-SoftSwitch) thay thiết bị tổng đài chuyển mạch phần cứng (hardware) cồng kềnh Các mạng dịch vụ riêng rẽ 6/163 kết nối với thông qua điều khiển thiết bị tổng đài nhất, thiết bị tổng đài dựa công nghệ SW ví 'trái tim' NGN Mạng hội tụ thoại liệu, cố định di động Các loại tín hiệu truyền tải theo kỹ thuật chuyển mạch gói, xu hướng tới tiến dần lên sử dụng mạng IP với kỹ thuật QoS MPLS Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: Mạng truyền dẫn quang với công nghệ WDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (dense WDM) Công nghệ vấn đề cần quan tâm phát triển NGN 7/163 Bài 2: Cấu trúc mạng NGN Kết nối mạng lên mạng NGN Kết nối với mang PSTN Kết nối mạng NGN với mạng PSTN thực thông qua thiết bị gh p luồng trung k' (Trunking Gateway-TGW) mức nxE1 báo hiệu số Không sử dụng báo hiệu R2 cho kết nối Cấu hình kết nối mô tả hình 5.8 Cấu hình kết nối NGN-PSTN Các thiết bị Trunking gateway có tính chuyển tiếp gọi thoại tiêu chuẩn 64kb/s gọi thoại VOIP qua mạng NGN Điểm kết nối thực hiên tổng đài Host tandem nội hạt tổng đài gateway quốc t' nhằm giảm cấp chuyển mạch, giảm chi phí đầu tư cho truyền dẫn chuyển mạch mạng PSTN tận dụng lực chuyển mạch mạng NGN Đối với mạng PSTN, mạng NGN đóng vai trò hệ tổng đài Transit quốc gia mạng PSTN cho dịch vụ thoại tiêu chuẩn 64kb/s 8/163 Các thông số: |L|: kiểu cấu hình tham số có giá trị 16 32 M: số nodes thiết lập hàng xóm gần =2b, 2.2b N: số nodes tham gia vào mạng Pastry l: độ dài nodeID (digit) gán cho node b: độ lớn digit nodeID Thông tin định tuyến Routing Table Pasty chia làm thành phần + Rounting table (Bảng tìm đường) - Lưu trữ liên kết tới mã nhận dạng (giống Finger Table Chord) Có éLog2^b(N) ù dòng Mỗi dòng có 2b-1 điểm vào Mỗi điểm vào có l digit Mỗi digit có giá trị lớn không 2b + Left set: Những node mà gần thời kỳ mạng cục liệt kê việc thiết lập hàng xóm Có |L|/2 nodeID gần Được sử dụng việc định tuyến tin nhắn + Neighborhood set: Chứa đựng nodeID địa IP |M| nodes gần Sử dụng việc bảo trì thuộc tính liên quan đến vị trí nodes 149/163 Pastry dựa sở mạng xấp xỉ vô hướng hệ mét Ví dụ: Thông tin bảng tìm đường với b=2 Bảng định tuyến mạng Pastry Thuật toán tìm đường Được sử dụng việc định tuyến tin nhắn có khóa D đến node có ID A Ril: điểm vào bảng tìm đường R cột I, hàng l (0[...]... tiếp cận thuê bao của mạng NGN là các BAN (Broadband Access Node) và IAD (Integrated Access Device) hỗ trợ các loại đầu cuối như máy tính, máy điện thoại IP, máy điện thoại thông thường Mạng NGN giao tiếp với các mạng khác như mạng PSTN và mạng di động qua các Media Gateway Những lợi ích của Softswitch Mạng thế hệ sau có khả năng cho ra đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mới hội tụ ứng dụng... cảnh cạnh tranh mở rộng này bằng cách tìm kiếm các phương thức mới để đóng nhãn và đóng gói các dịch vụ, thực hiện việc giảm các chi phí hoạt động, và vị trí đem lại lợi thế cho chính bản thân họ, trong mối quan hệ cạnh tranh Sự hội tụ của điện thoại và Internet Mạng thế hệ sau (Next Generation Network - NGN) có thể được hiểu là mạng dựa trên mạng chuyển mạch gói nơi mà chuyển mạch gói và các phần tử truyền... intelligence) được phân bố trên toàn mạng Ta có thể hiểu nó như các tác tử thông minh (intelligent agents) thay mặt cho các cá nhân trên mạng (các ứng dụng thay thế con người) - Nhiều mạng thông minh (network intelligence) được phân bố trên toàn mạng Các phần tử mạng thông minh phân tán trên toàn mạng Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truy nhập và điều khiển các dịch vụ mạng Nó cũng có thể thực hiện các... dụ IN) 14/163 Các công nghệ làm nền cho Mạng thế hệ mới Các phần tử của mạng NGN được thể hiện trên hình 2.2, bao gồm: - Softswitch: là phần tử có chức năng điều khiển cuộc gọi, mà thành phần tương tác chính của nó là các Media Gateway, và các Access Gateway thông qua các giao thức điều khiển gateway truyền thông như MGCP/H248 MEGACO Mặt khác nó cũng có khả năng tương tác với mạng H323, và SIP cho ph... hội kinh doanh của nhà cung cấp sẽ lớn hơn, và ổn định hơn Giảm chi phí xây dựng mạng: Khi xây dựng một mạng hoàn toàn mới cũng như mở rộng mạng có sẵn , thì mạng chuyển mạch mềm có chỉ phí ít tốn k m hơn nhiều so với mạng chuyển mạch kênh Điều này làm cho trở ngại khi tham gia thị trường của những nhà khai thác dịch vụ mới không còn lớn như trước nữa Hiện nay, sự cạnh tranh giữa các nhà khai thác dịch... mạch kênh Hiện nay cơ sở hạ tầng chuyển mạch viễn thông công cộng bao gồm rất nhiều mạng, công nghệ và các hệ thống khác nhau, trong đó hệ thống chuyển mạch kênh sử dụng công nghệ gh p kênh phân chia theo thời gian (TDM-Time Division Multiplex) đã phát triển khá toàn diện về dung lượng, chất lượng và quy mô mạng lưới Mạng PSTN ngày nay nói chung đáp ứng được rất tốt nhu cầu dịch vụ thoại của khách hàng... FA (Foreign Agent) Nguyên tắc hoạt động : Khi một MN ra khỏi mạng thường trú Làm thế nào để MN biết là nó đi ra khỏi mạng thường trú cũng như tìm đại diện mới nếu đã ở mạng khách? HA và FA thường xuyên gửi quảng bá một gói tin để "coucou, tôi đang ở đây" Gói tin này được gửi broadcast và gửi theo chu kỳ Nhờ đó mà MN phát hiện là nó đang ở mạng khác, và nó sẽ tiến hành quá trình tìm kiếm đại diện tạm... dung lượng của trung kế đó Khi khai mới một đầu số trong toàn mạng thì phải khai hết tất cả trong các tổng đài, điều này gây mất rất nhiều thời gian và có thể gặp những sự cố không đáng có Mô hình tổ chức của mạng viễn thông thường thấy hiện nay là : một mạng tổng đài TDM cấp thấp nhất (lớp 5, tổng đài nội hạt, MSC của mạng di động ) được nối với nhau bằng một mạng lưới trung kế điểm-điểm khá phức... và quản lý dải tần/điều khiển cuộc gọi) 28/163 Dịch vụ mạng riêng ảo Dịch vụ mạng riêng ảo - Thoại VPNs (voice VPNs) cải thiện khả năng mạng cho phép các tổ chức phân tán về mặt địa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn tại với các phần của mạng PSTN - Dữ liệu VPNs (data VPNs): cung cấp thêm các khả năng bảo mật và các đặc tả mạng nó cho phép khách hàng sử dụng địa chỉ IP chia sẻ... có nhiều tổng đài chuyển tiếp trong mạng, mỗi tổng đài đó lại nối với một nhóm các tổng đài nội hạt, cuộc gọi có thể phải chuyển qua nhiều tổng đài chuyển tiếp để đến được nơi lưu giữ tài nguyên mạng (như trong trường hợp dịch vụ hộp thư thoại) Trong mạng NGN các tổng đài TDM sẽ được thay thế bằng các tổng đài chuyển mạch mềm(Softswitch) Kết nối các softswitch là mạng chuyển mạch gói đa dịch vụ IP/ATM/ ... Cấu trúc mạng NGN 2.1 Kết nối mạng lên mạng NGN 2.2 Cấu trúc vật lý NGN 2.3 Các công nghệ làm cho Mạng hệ Bài 3: Các dịch vụ mạng NGN 3.1 Giới thiệu 3.2 Các dịch vụ kỹ thuật, công nghệ NGN 3.3... Chord 11.2 Pastry 11.3 Mạng CAN ( Content Addressable Network) 11.4 Peer to Peer Security Tham gia đóng góp 2/163 Bài 1: Tổng quan Mạng hệ Tổng quan Mạng hệ Tổng quan mạng Mạng Client/Server Client/Server... nhóm người cộng đồng Mạng hệ Định nghĩa NGN bước lĩnh vực truyền thông giới, truyền thống hỗ trợ mạng lưới: mạng thoại PSTN, mạng không dây mạng số liệu (Internet) NGN hội tụ mạng vào kết cấu thống