Bài giảng Mạng Viễn thông (33BB) Trần Xuân Nam Khoa Vô tuyến Điện tư Học viện Kỹ thuật Quân sự Chương Các Giao thức Điều khiển Truy nhập Môi trường và Mạng Cục bô Part II: Mạng Cục bô Tổng quan về LANs Ethernet Token Ring and FDDI 802.11 Wireless LAN LAN Bridges Chapter Các Giao thức Điều khiển Truy nhập Môi trường và Mạng Cục bô Tổng quan về LANs What is a LAN? Mạng Cục bô 　 (Local Area Network):  Mạng riêng phạm vi nho  Cự ly ngắn (~1km) giữa các máy tính     Các máy tính “chuyển đông”     Chi phí thấp Tốc độ cao, truyền thông tin cậy Không cần sử dụng các phương pháp điều khiển lỗi phức tạp Bám theo vị trí của các máy tính phức tạp Gán cho mỗi máy một địa chỉ riêng Broadcast tất cả các messages tới tất cả các máy LAN Cần môt giao thức MAC Trần Xuân Nam, Học viện Cấu trúc LAN điển hình  Môi trường truyền dẫn  Network Interface Card (NIC)  Địa chỉ vật lý MAC nhất Ethernet Processor RAM ROM RAM Trần Xuân Nam, Học viện Medium Access Control Sublayer  Trong IEEE 802.1, Data Link Layer được chia thành: Medium Access Control Sublayer  Điều phối truy nhập tới môi trường  Dịch vụ chuyển frame không kết nối (connectionless)  Các máy xác định bởi MAC/physical address  Các broadcast frames có MAC addresses Logical Link Control Sublayer  Giữa Network layer & MAC sublayer Trần Xuân Nam, Học viện MAC Sub-layer OSI IEEE 802 Network layer LLC Network layer 802.2 Logical link control Data link layer 802.11 802.3 802.5 MAC CSMA-CD Token Ring Wireless LAN Physical layer Various physical layers Trần Xuân Nam, Học viện Other LANs Physical layer Logical Link Control Layer  IEEE 802.2: LLC nâng cao dịch vụ cung cấp bởi MAC C A A Unreliable Datagram Service Reliable frame service C LLC LLC LLC MAC MAC MAC MAC MAC MAC PHY PHY PHY PHY PHY PHY Trần Xuân Nam, Học viện Các dịch vụ Logical Link Control  Type 1: dịch vụ connectionless không cần xác nhận  Unnumbered frame mode của HDLC  Type 2: dịch vụ connection-oriented tin cậy  Chế độ cân bằng không đồng bộ của HDLC  Type 3: Dịch vụ connectionless có xác nhận  Đánh địa chỉ bổ sung  Một workstation có một địa chỉ vật lý MAC nhất  Có thể xử lý vài kết nối logic, phân biệt với bởi SAP (service access points) của chúng Trần Xuân Nam, Học viện Cấu trúc PDU của LLC 1 byte Source SAP Address Destination SAP Address or bytes Control Source SAP Address Destination SAP Address C/R I/G Information bits I/G = Individual or group address C/R = Command or response frame Trần Xuân Nam, Học viện bits Examples of SAP Addresses: 06 IP packet E0 Novell IPX FE OSI packet AA SubNetwork Access protocol (SNAP) 10 Avoiding Loops LAN1 (1) (1) B1 B2 (2) B3 LAN2 B4 LAN3 B5 LAN4 Trần Xuân Nam, Học viện 84 Spanning Tree Algorithm Select a root bridge among all the bridges • root bridge = the lowest bridge ID Determine the root port for each bridge except the root bridge • root port = port with the least-cost path to the root bridge Select a designated bridge for each LAN • • designated bridge = bridge has least-cost path from the LAN to the root bridge designated port connects the LAN and the designated bridge All root ports and all designated ports are placed into a “forwarding” state These are the only ports that are allowed to forward frames The other ports are placed into a “blocking” state Trần Xuân Nam, Học viện 85 LAN1 (1) (1) B1 B2 (1) (2) (2) LAN2 B3 (3) (2) (1) B4 (2) LAN3 (1) B5 (2) LAN4 Trần Xuân Nam, Học viện 86 LAN1 (1) (1) B1 Bridge selected as root bridge B2 (1) (2) (2) LAN2 B3 (3) (2) (1) B4 (2) LAN3 (1) B5 (2) LAN4 Trần Xuân Nam, Học viện 87 LAN1 (1) R (1) B1 B2 (2) (2) LAN2 R (1) B3 R (1) Root port selected for every bridge except root port (3) (2) B4 (2) LAN3 R (1) B5 (2) LAN4 Trần Xuân Nam, Học viện 88 LAN1 D (1) R (1) B1 B2 (2) D (2) LAN2 R (1) B3 R (1) Select designated bridge for each LAN D (2) (3) D B4 (2) LAN3 R (1) B5 (2) LAN4 Trần Xuân Nam, Học viện 89 LAN1 D (1) R (1) B1 B2 (2) D (2) LAN2 R (1) B3 R (1) All root ports & designated ports put in forwarding state D (2) (3) D B4 (2) LAN3 R (1) B5 (2) LAN4 Trần Xuân Nam, Học viện 90 Source Routing Bridges  To interconnect IEEE 802.5 token rings  Each source station determines route to destination  Routing information inserted in frame Routing control bytes Route Route designator designator bytes bytes Destination Source Routing address address information Trần Xuân Nam, Học viện Route m designator bytes Data FCS 91 Route Discovery  To discover route to a destination each station broadcasts a singleroute broadcast frame  Frame visits every LAN once & eventually reaches destination  Destination sends all-routes broadcast frame which generates all routes back to source  Source collects routes & picks best Trần Xuân Nam, Học viện 92 Detailed Route Discovery  Bridges must be configured to form a spanning tree  Source sends single-route frame without route designator field  Bridges in first LAN add incoming LAN #, its bridge #, outgoing LAN # into frame & forwards frame  Each subsequent bridge attaches its bridge # and outgoing LAN #  Eventually, one single-route frame arrives at destination Trần Xuân Nam, Học viện  When destination receives single-route broadcast frame it responds with all-routes broadcast frame with no route designator field  Bridge at first hop inserts incoming LAN #, its bridge #, and outgoing LAN # and forwards to outgoing LAN  Subsequent bridges insert their bridge # and outgoing LAN # and forward  Before forwarding bridge checks to see if outgoing LAN already in designator field  Source eventually receives all routes to destination station 93 Find routes from S1 to S3 LAN S1 B4 LAN B1 LAN S2 B5 B3 B7 B2 S3 B6 LAN LAN1 B1 B3 LAN3 B4 LAN4 LAN B6 LAN5 LAN2 Trần Xuân Nam, Học viện 94 LAN S1 LAN B4 B1 S2 LAN B3 B5 LAN B6 B7 B2 B6 LAN3 B2 LAN1 B1 LAN2 B3 LAN2 B1 B4 LAN1 LAN4 LAN4 B4 LAN2 B5 LAN5 B7 B1 B4 B7 LAN LAN2 LAN4 B5 Trần Xuân Nam, Học viện LAN1 LAN3 B3 LAN3 B2 B3 B6 LAN1 LAN2 S3 B3 B4 B2 B5 B7 B1 B3 LAN4 B5 B7 LAN1 B2 B2 LAN3 B2 B5 B6 B1 B1 B4 LAN1 B3 B5 B6 B1 LAN2 LAN1 B3 B4 B2 95 Virtual LAN VLAN S3 VLAN S6 VLAN S9 Floor n + Physical S2 S5 S8 partition Floor n or switch Bridge S1 S4 S7 Floor n – Logical partition Trần Xuân Nam, Học viện 96 Per-Port VLANs VLAN S3 VLAN S6 VLAN S9 Floor n + S2 S5 S8 Floor n or switch Bridge S1 S4 S7 Floor n – Logical partition Bridge only forwards frames to outgoing ports associated with same VLAN 97 Trần Xuân Nam, Học viện Tagged VLANs  More flexible than Port-based VLANs  Insert VLAN tag after source MAC address in each frame  VLAN protocol ID + tag  VLAN-aware bridge forwards frames to outgoing ports according to VLAN ID  VLAN ID can be associated with a port statically through configuration or dynamically through bridge learning  IEEE 802.1q Trần Xuân Nam, Học viện 98 ... bô Tổng quan về LANs Ethernet Token Ring and FDDI 802.11 Wireless LAN LAN Bridges Chapter Các Giao thức Điều khiển Truy nhập Môi trường và Mạng Cục bô Tổng quan về LANs What is a LAN?... 0.3 0.24 0.18 0.12 0.06 0 Avg Transfer Delay a = a = 01 a = Load  Thông lượng max của CSMA-CD phụ thuôc vào tích trễ băng thông chuẩn hóa a=tprop/X  Tăng tốc đô bit lên 10 lần = tăng... CSMA-CD Token Ring Wireless LAN Physical layer Various physical layers Trần Xuân Nam, Học viện Other LANs Physical layer Logical Link Control Layer  IEEE 802.2: LLC nâng cao dịch vụ cung cấp bởi