Tiểu Luận Mạng Máy Tính Phần mềm mạng

Bài tập lớn môn Mạng Máy Tính
Chủ đề 2 : Phần mềm mạng
CHỦ ĐỀ 2 : PHẦN MỀM MẠNG


I. Vấn đề thiết kế cho các lớp 2
1. Đánh địa chỉ 2
2. Quy luật truyền dữ liệu. 2
3. Kiểm soát lỗi. 3
4. Kiểm soát luồng. 3
5. Phân mảnh dữ liệu. 4
6. Ghép kênh. 4
II. Dịch vụ hướng kết nối và không kết nối. 4
1. Dịch vụ hướng kết nối (conection-oriented service). 5
2. Dịch vụ không kết nối (conection-less service). 6
3. Dịch vụ truyền thông tin cậy và không tin cậy. 6
3.1. Dịch vụ tin cậy. 6
3.2. Dịch vụ không kết nối không tin cậy. 7
III. Mô hình tham chiếu OSI (Open system interconnection). 8
1. Khái niệm. 8
2. Kiến trúc phân tầng của môp hình OSI. 8
3. Chức năng của các tầng. 10
3.1. Tầng vật lý (Physical). 10
3.2. Tầng liên kết dữ liệu (Datalink). 11
3.3. Tầng Mạng (Network). 12
3.4. Tầng Giao Vận (Transport). 13
3.5. Tầng Phiên (Session). 14
3.6. Tầng trình diễn (Presentation). 14
3.7. Tầng ứng dụng (Application). 14
IV. Mô hình giao thức TCP/IP. 15
1. Khái niệm: 15
2. Kiến trúc phân tầng của mô hình 16
2.1. Lớp Application. 16
2.2. Lớp Transport. 16
2.3. Lớp Internet. 16
2.4. Lớp Host to Network 17
V. So sánh mô hình OSI và mô hình TCP/IP 17


 


I. Vấn đề thiết kế cho các lớp
Một số vấn đề thiết kế chính tìm thấy trong các mạng máy tính sẽ hiện diện trong vài lớp. Dưới đây ta sẽ đề cập một số vấn đề quan trọng sau:
1. Đánh địa chỉ
Mỗi một lớp cần có một cơ chế để định danh các máy gửi (sender) và các máy nhận (receiver). Do một mạng thường có một máy tính, một số trong các máy này có thể hoạt động đa quá trình, một phương tiện được cần đến để một quá trình trên một máy chỉ rõ các quá trình này muốn nói chuyện với ai. Do có nhiều máy đích, một số dạng định địa chỉ được cần đến để chỉ rõ một máy đích cụ thể. Đơn giản hơn mỗi người dùng và mỗi ứng dụng phải biết được địa chỉ của các đối tượng mà chúng muốn kết nối.
VD: Trong mô hình OSI chức năng đánh địa chỉ thuộc về tầng Mạng (Network layer). Tầng mạng căn cứ vào các địa chỉ của các điểm truy nhập các dịch vụ mạng căn cứ vào địa chỉ của các điểm truy cập dịch vụ mạng (Calling NSAP, Called NSAP addresses) để xác định các thực thể mạng tham gia truyền thông (tức là xác định con đường xác định thực thể đó).
2. Quy luật truyền dữ liệu.
Trong một số hệ thống dữ liệu chỉ truyền theo một hướng trong một số hệ thống khác dữ liệu có thể truyền cả hai hướng. Giao thức cũng phải xác định kế nối tương ứng với bao nhiêu kênh truyền logic và các quyền ưu tiên của chúng là gì. Nhiều mạng cung cấp tối thiểu hai kênh truyền logic cho mỗi một kết nối, một kênh cho dữ liệu thông thường và một kênh cho dữ liệu khẩn cấp.
Đơn công (simplex): Đây là chế độ mà chỉ cho phép dữ liệu truyền theo một hướng. Chỉ một trong hai trạm trên đường truyền có thế truyền và trạm còn lại chỉ có thế thu dữ liệu. Ví dụ như bàn phím và màn hình: bàn phím sẽ truyền và màn hình sẽ nhận dữ liệu
Bán song công (half-duplex): Đường thông tin có thể dùng để nhận và gửi nhưng không thể cùng một lúc. Để gửi thông tin chiều ngược lại thì phải đợi máy đích nhận xong một gói (hay nguyên cả mẫu thông tin) rồi sau đó máy mới có thể bắt đầu gửi đi thông tin (hay một gói) của nó theo chiều ngược lại.
Song công (full-duplex): là chế độ cho phép máy tính vừa nhận vừa truyền dữ liệu cùng một lúc. Ví dụ như mạng điện thoại.
3. Kiểm soát lỗi.
Các nhà thiết kế mạng thường phải sử dụng hai chiến lược để kiểm soát lỗi. Một là dùng mã dò lỗi (error detecting codes) chỉ cho phép phát hiện có lỗi xảy ra nhưng không định vị được nó và phải yêu cầu truyền lại. Hai là dùng mã sửa lỗi (error correcting codes), cho phép định vị được và do đó có thể sửa được lỗi, không cần yêu cầu truyền lại.
Có nhiều loại mã dò lỗi và sửa lỗi khác nhau. Nguyên lý chung là thêm vào tập mã cần truyền một tập bit kiểm tra (checks bits) nào đó cho phép bên nhận có thể kiểm soát được lỗi để phát hiện và sửa lỗi là tùy thuộc vào từng phương pháp.
Một số phương pháp kiểm soát lỗi phổ biến như:
+ Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ (parity checking).
+ Phương pháp kiểm tra vòng (CRC- cyclic redundancy check).
4. Kiểm soát luồng.
Kiểm soát luồng là một hay nhiều vấn đề tồn tại ở mỗi lớp và làm thế nào để giữ cho một máy gửi có tốc độ nhanh không làm tràn ngập dữ liệu đối với máy nhận có tốc độ thấp, nhiều giải pháp được đề nghị và một số giải pháp bao gồm một dạng hồi tiếp nào đó từ máy nhận trở về máy gửi, trực tiếp hoặc gián tiếp tùy thuộc vào mức độ tình trạng hiện hành của máy nhận.
Việc truyền dữ liệu trong mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc biệt vào khả năng và chiến lược cấp phát tài nguyên của mạng (đường truyền, bộ nhớ đệm ), nếu khả năng tài nguyên có hạn (rủi thay đó là điều thường gặp trong thực tế) và chiến lược cấp phát tài nguyên lại “quá tĩnh” không thích nghi với trạng thái luôn thay đổi của mạng thì rất dễ dẫn tới các tình trạng xấu sau đây :
- Các CPU dồn vào một trạm nào đó của mạng và gây nên ùn tắc do khả năng tài nguyên của trạm không đáp ứng nổi.
- Tài nguyên của một số trạm nào đó có hiệu suất sử dụng quá thấp do rất ít dữ liệu được truyền qua nó.
- Để tránh các tình trạng xấu trên, cần thiết phải có một cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu áp dụng cho toàn mạng.
Các phương pháp kiểm soát luồng dữ liệu thông dụng: thường dùng phương pháp giới hạn tải chung hoặc phương pháp phân tán chức năng kiểm soát hoặc kết hợp cả hai phương pháp này.
- Giới hạn tải chung của mạng: được hiểu là số lượng PDU được lưu chuyển trong mạng tại một thời điểm nào đó. Mục tiêu của phương pháp này là tìm cách duy trì tổng số PDU được lưu chuyển trong mạng luôn luôn nhỏ hơn một giá trị giới hạn (ngưỡng)
- Phân tán chức năng kiểm soát cho các trạm.
- Giải quyết ùn tắc.
VD: Kiểm soát luồng cụ thể trong mạng ARPANET. Việc kiểm soát luồng của ARPANET dựa trên chế độ “cửa sổ” từ mút- tới –mút (end to end) toàn bộ luồng dữ liệu của một cặp máy chủ nối với mạng được xem như đi qua một đường ống logic, mỗi đường ống có kích thước là một cửa sổ.
5. Phân mảnh dữ liệu.
Các dữ liệu từ lớp ứng dụng (khu vực người dùng) khi đưa xuống transport sẽ được phân mảnh thành các phân đoạn nhỏ gọi là segment.
6. Ghép kênh.