Bài giảng Mạng máy tính - Chương 3: Tầng mạng-Internet Layer

Chương 3:

Tꢀng mꢁng – Internet Layer

Giꢀng viên: Ngô Hꢁng Sơn

Khoa CNTT- ðHBK Hà Nꢂi

Bꢂ môn Truyꢃn thông và Mꢄng

máy tính

1

Bài giꢀng có sꢅ dꢆng nguꢁn tài liꢇu cung cꢈp bꢉi trưꢊng ðꢄi hꢋc Keio, Nhꢌt Bꢀn

Tꢂng quan

ꢀ Tuꢍn trưꢎc…

ꢀ

Vì sao phꢀi phân tꢍng

Kiꢏn trúc phân tꢍng, mô hình OSI/TCP

Khái niꢇm vꢃ ñꢐa chꢑ IP, ñꢐa chꢑ MAC, sꢒ hiꢇu

cꢓng, tên miꢃn.

ꢀ Tuꢍn này

ꢀ

Giao thꢔc tꢍng mꢄng – Internet Protocol

ðꢐa chꢑ IP và khuôn dꢄng gói tin IP

Giao thꢔc thông báo ñiꢃu khiꢕn- ICMP

2

Giꢃi thiꢄu vꢅ giao thꢆc

tꢀng mꢁng IP

Khái niꢇm cơ bꢀn

Nguyên lý lưu-và-chuyꢕn tiꢏp

ðꢖc ñiꢕm giao thꢔc IP

3

Internet Protocol

ꢀ Là mꢂt giao thꢔc ꢉ tꢍng mꢄng

ꢀ Hai chꢔc năng cơ bꢀn

ꢀ

Chꢋn ñưꢊng (Routing): Xác ñꢐnh ñưꢊng ñi cꢗa gói tin tꢘ nguꢁn

ñꢏn ñích

Chuyꢕn tiꢏp (Forwarding): Chuyꢕn dꢙ liꢇu tꢘ ñꢍu vào tꢎi ñꢍu ra

cꢗa bꢂ ñꢐnh tuyꢕn (router)

VD

application

TCP/UDP

IP

data link

physical

application

TCP/UDP

IP

data link

physical

1. Send data

2. Receive data

4

Chꢇn ñưꢈng và chuyꢉn tiꢊp gói tin

Ver IHL

TOS

Packet length

Flag Fragment Offset

IP packet

Identification

Protocol

Header Checksum

TTL

Source IP address

Destination IP address

IP header

payload

Host

Router

• ðưꢊng ñi tiꢏp theo?

• Chuyꢕn tiꢏp ñꢏn router

nào?

Router

5

Host

Nhꢋc lꢁi: Network layer vs.

Transport layer

ꢀ network: Giꢙa các máy trꢄm hoꢖc các bꢂ

ñꢐnh tuyꢏn (Hosts)

ꢀ transport: Giꢙa các tiꢏn trình trên máy trꢄm

(Processes)

6

ðꢌc ñiꢉm cꢍa giao thꢆc IP

ꢀ Không tin cꢌy / nhanh

ꢀ

Truyꢃn dꢙ liꢇu theo phương thꢔc “best effort”

IP không có cơ chꢏ phꢆc hꢁi lꢚi

Khi cꢍn, sꢛ sꢅ dꢆng dꢐch vꢆ tꢍng trên ñꢕ ñꢀm bꢀo

ñꢂ tin cꢌy (TCP)

ꢀ Giao thꢔc không liên kꢏt

ꢀ

Các gói tin ñưꢜc xꢅ lý ñꢂc lꢌp

7

ðꢎa chꢏ IP

Lꢎp ñꢐa chꢑ IP

CIDR – ðꢐa chꢑ IP không phân lꢎp

Mꢄng con và mꢖt nꢄ mꢄng

Các ñꢐa chꢑ IP ñꢖc biꢇt

8

ðꢎa chꢏ IP (IPv4)

ꢀ

ðꢐa chꢑ IP : Mꢂt sꢒ

32-bit ñꢕ ñꢐnh danh

giao diꢇn máy trꢄm,

bꢂ ñꢐnh tuyꢏn

223.1.1.1

223.1.1.2

223.1.2.1

223.1.2.9

223.1.1.4

223.1.2.2

ꢀ

Mꢚi ñꢐa chꢑ IP ñưꢜc

gán cho mꢂt giao

diꢇn

223.1.3.27

223.1.1.3

223.1.3.1

223.1.3.2

ðꢐa chꢑ IP có tính duy

nhꢈt

223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001

9

1

223

1

Ký hiꢄu thꢐp phân có chꢑm

Ví dꢆ:

203.178.136.63 o

259.12.49.192

133.27.4.27

x

o

8 bits

0 – 255 integer

Sꢅ

dꢆng 4 ph

ꢍ

n 8 bits ñꢕ miêu tꢀ mꢂt ñꢐa chꢑ 32 bits

3417476964

1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0

203

178

143

100

10

ðꢎa chꢏ máy trꢁm, ñꢎa chꢏ mꢁng

ꢀ

ðꢐa chꢑ IP có hai phꢍn

ꢀ Host ID – ñꢐa chꢑ máy trꢄm

ꢀ Network ID – ñꢐa chꢑ mꢄng

Network ID

Host ID

1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0

203

178

143

100

ꢀ

Làm thꢏ nào biꢏt ñưꢜc phꢍn nào là cho máy trꢄm,

phꢍn nào cho mꢄng?

ꢀ Phân lꢎp ñꢐa chꢑ

11

ꢀ Không phân lꢎp – CIDR

Phân lꢃp ñꢎa chꢏ IP

8bits

8bits 8bits 8bits

Class A 0

7ｂｉｔ

6bit

H

N

H

Class B 1 0

H

N

Class C 1 1 0 5ｂｉｔ

Class D 1 1 1 0

Multicast

Class E 1 1 1 1 Reserve for future use

# of network

128

# of hosts

2^24

Class A

Class B

Class C

16384

65536

256

12

2^21

Hꢁn chꢊ cꢍa viꢄc phân lꢃp ñꢎa chꢏ

ꢀ

Lãng phí không gian ñꢐa chꢑ

ꢀ Viꢇc phân chia cꢔng thành các lꢎp (A, B, C, D, E) làm hꢄn

chꢏ viꢇc sꢅ dꢆng toàn bꢂ không gian ñꢐa chꢑ

Cách giꢒi quyꢊt …

ꢀ

CIDR: Classless Inter Domain Routing

ꢀ Phꢍn ñꢐa chꢑ mꢄng sꢛ có ñꢂ dài bꢈt kỳ

ꢀ Dꢄng ñꢐa chꢑ: a.b.c.d/x, trong ñó x (mꢖt nꢄ mꢄng) là sꢒ bit

trong phꢍn ꢔng vꢎi ñꢐa chꢑ mꢄng

13

Mꢌt nꢁ mꢁng

ꢀ Mꢖt nꢄ mꢄng chia mꢂt ñꢐa chꢑ IP làm 2 phꢍn

ꢀ

Phꢍn ꢔng vꢎi máy trꢄm

Phꢍn ꢔng vꢎi mꢄng

ꢀ

ꢀ Dùng toán tꢅ AND

ꢀ

Tính ñꢐa chꢑ mꢄng

ꢀ

Tính khoꢀng ñꢐa chꢑ IP

14

Mô tꢒ mꢌt nꢁ mꢁng

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0

255

224

ꢀ

Sꢛ là mꢂt

trong các sꢒ:

0 248

128 252

192 254

224 255

240

ꢀ

255.255.255.224

/27

0xFFFFFFe0

15

Cách tính ñꢎa chꢏ mꢁng

Network part

Host Part

203 . 178 . 142 . 130

IP Address

11001011 10110010 10001110 10000010

255 . 255 . 255 . 224

Netmask (/27)

11111111 11111111 11111111 11100000

27 (bit)

AND

203 . 178 . 142 . 128

11001011 10110010 10001111 10000000

Network address

203.178.142.128/27

16

Mꢌt nꢁ mꢁng và kích thưꢃc mꢁng

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

255

192

ꢀ

Kích thưꢎc

ꢀ Theo lũy thꢘa 2

ꢀ

Trong trưꢊng hꢜp /26

ꢀ

Phꢍn máy trꢄm = 6 bits

2⁶=64

RFC1878

Dꢀi ñꢐa chꢑ có thꢕ gán:

ꢀ

0 - 63

64 - 127

128 - 191

192 - 255

17

ðꢎa chꢏ mꢁng hay máy trꢁm (1)

133

27

4

160

1

0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 1

1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 1 0 1

133

27

4

128

18

ðꢎa chꢏ mꢁng hay máy trꢁm (2)

133

27

4

160

1

0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

133

27

4

128

19

Các dꢁng ñꢎa chꢏ

ꢀ ðꢐa chꢑ mꢄng

ꢀ

ðꢐa chꢑ IP gán cho mꢂt mꢄng

ꢀ ðꢐa chꢑ máy trꢄm

ꢀ

ðꢐa chꢑ IP gán cho mꢂt card mꢄng

ꢀ ðꢐa chꢑ quꢀng bá

ꢀ

ðꢐa chꢑ dùng ñꢕ gꢅi cho tꢈt cꢀ các máy trꢄm trong

mꢄng

ꢀ

Toàn bit 1 phꢍn ꢔng vꢎi ñꢐa chꢑ máy trꢄm

20

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 3: Tầng mạng-Internet Layer - Ngô Hồng Sơn