Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 1 Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin Advanced Computer Network Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 2 Bài giảng 3: Tầng truyền tải Tham khảo: Chương 3: “Computer Networking – A top-down approach” Kurose & Ross, 6 th ed., Addison Wesley, 2012. Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 3 Chương 3: Tầng truyền tải Mục tiêu: !  hiểu rõ các nguyên lý đằng sau các dịch vụ của tầng truyền tải: !  dồn/tách !  truyền tải dữ liệu tin cậy !  kiểm soát lưu lượng !  kiểm soát tắc nghẽn !  tìm hiểu về các giao thức tầng truyền tải trong Internet: !  UDP: truyền tải không kết nối !  TCP: truyền tải hương kết nối !  Kiểm soát tắc nghẽn trong TCP Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 4 Chương 3: Mục lục !  3.1 Các dịch vụ tầng-truyền tải !  3.2 Sự dồn và tách !  3.3 Sự truyền tải không kết nối: UDP !  3.4 Sự truyền tải hướng kết nối : TCP !  cấu trúc đoạn tin !  truyền tải dự liệu tin cậy !  kiểm soát lưu lượng !  quản lý kết nối !  3.5 Các nguyên lý của kiểm soát tắc nghẽn !  3.6 Kiểm soát tắc nghẽn trong TCP Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 5 Giao thức và dịch vụ truyền tải !  cung cấp một kênh liên lạc luận lý giữa các tiến trình ứng dụng trên những máy khác nhau !  các giao thức truyền tải chạy trên các máy đầu cuối !  phía gửi: chia thông điệp của ứng dụng thành những đoạn (segment), đẩy xuống tầng mạng !  phía nhận: ráp các đoạn lại thành thông điệp hoàn chỉnh, đẩy lên tầng ứng dụng !  có nhiều giao thức truyền tải !  Internet: TCP và UDP ứng dụng truyền tải mạng liên kết dl vật lý ứng dụng truyền tải mạng liên kết dl vật lý Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 6 Tầng truyền tải & Tầng mạng !  tầng mạng: kênh liên lạc luận lý giữa các máy !  tầng truyền tải: kênh liên lạc luận lý giữa các tiến trình !  phụ thuộc vào các dịch vụ tầng mạng đồng thời củng cố chúng Ví dụ tương đồng – chủ gia đình: 12 đứa trẻ nhà A gửi thư cho 12 đứa nhà B !  tiến trình = đứa trẻ !  thông điệp ứ/d = thư trong phong bì !  máy tính = nhà !  giao thức truyền tải = A và B, phân phối thư !  giao thức mạng = dịch vụ bưu điện Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 7 Các giao thức tầng truyền tải trong Internet !  truyền tải tin cậy, có trật tự (TCP) !  kiểm soát tắc nghẽn !  kiểm soát lưu lượng !  thiết lập kết nối !  truyền tải không tin cậy, không có trật tự (UDP) !  một sự mở rộng của giao thức IP “nỗ lực hết sức” trên tầng truyền tải !  những dịch vụ chưa sẵn sàng: !  đảm bảo độ trễ !  đảm bảo băng thông ứng dụng truyền tải mạng liên kết dl vật lý mạng liên kết dl vật lý mạng liên kết dl vật lý mạng liên kết dl vật lý mạng liên kết dl vật lý mạng liên kết dl vật lý mạng liên kết dl vật lý ứng dụng truyền tải mạng liên kết dl vật lý Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 8 Chương 3: Mục lục !  3.1 Các dịch vụ tầng-truyền tải !  3.2 Sự dồn và tách !  3.3 Sự truyền tải không kết nối: UDP !  3.4 Sự truyền tải hướng kết nối : TCP !  cấu trúc đoạn tin !  truyền tải dự liệu tin cậy !  kiểm soát lưu lượng !  quản lý kết nối !  3.5 Các nguyên lý của kiểm soát tắc nghẽn !  3.6 Kiểm soát tắc nghẽn trong TCP Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 9 Dồn/tách (Multiplexing/demultiplexing) process socket sử dụng header để gửi segment tới đúng socket Tách tại máy nhận: lấy data từ nhiều socket khác nhau, thêm header tầng truyền tải dồn tại máy gửi : transport application physical link network P2 P1 transport application physical link network P4 truyền tải ứng dụng vật lý liên kết mạng P3 Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 10 Phương pháp tách làm việc ntn? !  máy nhận gói tin IP !  mỗi gói tin có địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích !  mỗi gói tin mang một đoạn dữ liệu tầng truyền tải !  mỗi đoạn có cổng của máy nhận (đích) và máy gửi (nguồn) !  máy dùng địa chỉ IP và số cổng để chuyển hướng đoạn dữ liệu sang socket thích hợp cổng nguồn # cổng đích # 32 bits dữ liệu của ứng dụng (th. điệp) các trường khác định dạng đoạn dữ liệu TCP/UDP [...]... source IP,port: C,9157 dest IP,port: B,80 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 3-17 17 Chương 3: Mục lục n  n  n  3.1 Các dịch vụ tầng- truyền tải 3.2 Sự dồn và tách 3.3 Truyền tải hướng không kết nối: UDP n  3.4 Truyền tải hướng kết nối : TCP n  n  n  n  n  n  Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 cấu trúc đoạn tin truyền tải dự liệu tin cậy kiểm soát lưu lượng... Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 23 Chương 3: Mục lục n  n  n  3.1 Các dịch vụ tầng- truyền tải 3.2 Sự dồn và tách 3.3 Truyền tải hướng không kết nối: UDP n  3.4 Truyền tải hướng kết nối : TCP n  n  n  n  n  n  Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 cấu trúc đoạn tin truyền tải dự liệu tin cậy kiểm soát lưu lượng... Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 30 Chương 3: Mục lục n  n  n  3.1 Các dịch vụ tầng- truyền tải 3.2 Sự dồn và tách 3.3 Sự truyền tải không kết nối: UDP n  3.4 Sự truyền tải hướng kết nối : TCP n  n  n  n  n  n  Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 cấu trúc đoạn tin truyền tải dự liệu tin cậy kiểm soát lưu lượng... Thông Tin © 2015 timeout sớm MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 35 TCP: các kịch bản truyền tải lại (tt) Host B Host A Seq=92, 8 bytes of data timeout Seq=100, 20 bytes of data X ACK=100 ACK=120 Seq=120, 15 bytes of data ACK cộng dồn Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 36 Tạo ACK trong TCP [RFC 1122, RFC 2581]... nguyên lý của kiểm soát tắc nghẽn 3.6 Kiểm soát tắc nghẽn trong TCP MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 31 Truyền tải dữ liệu tin cậy TCP n  TCP tạo dịch vụ ttdltc trên nền dịch vụ không tin cậy IP n  n  n  Các đoạn dữ liệu được tạo đường ống cơ chế ACK cộng dồn TCP chỉ sử dụng một bộ đếm thời gian cho truyền tải lại n  Truyền tải lại được kích hoạt bởi: n  n  n  xem xét ng/gửi... tốc độ những cách dùng UDP khác DNS n  SNMP truyền tải tin cậy qua UDP: bổ sung tính tin cậy ở tầng ứng dụng n  cơ chế kiểm soát lỗi thuộc tầng ứng dụng! n  n  MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 20 UDP (tt) 32 bits độ dài, của đoạn UDP, bao gồm cả header cổng nguồn # cổng đích # độ dài Tại sao cần có UDP? tổng kiểm tra n  n  Dữ liệu tầng ứng dụng (thông điệp) n  n  không thiết... mất: n  truyền lại nhanh: gửi lại đoạn dữ liệu trước khi bộ đếm thời gian hết hạn MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 38 Truyền lại nhanh Host B Host A Seq=92, 8 bytes of data Seq=100, 20 bytes of data X timeout ACK=100 ACK=100 ACK=100 ACK=100 Seq=100, 20 bytes of data truyền lại sau khi nhận được 3 ACK giống nhau Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH... đầu ngắn (tiết kiệm dung lượng) không có kiểm soát tắc nghẽn: UDP có thể truyền đi với tốc độ tối đa định dạng đoạn UDP Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 21 Tổng kiểm tra UDP (checksum) Mục đích: phát hiện lỗi (vd: nhảy bit) trong đoạn dữ liệu được truyền tải Người gửi: n  n  n  xem đoạn nội dung dữ liệu như là một chuỗi gồm... lượng quản lý kết nối 3.5 Các nguyên lý của kiểm soát tắc nghẽn 3.6 Kiểm soát tắc nghẽn trong TCP MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 19 UDP: User Datagram Protocol n  n  n  là giao thức truyền tải Internet “không phức tạp”, “giản thiểu” dịch vụ “nỗ lực tối đa”, đoạn UDP có thể: n  bị mất n  truyền không đúng trật tự tới ứng dụng không-kết-nối: n  không có bắt tay giữa người gửi... Internet (như trong UDP) Trường Đại Học Điện Lực Khoa Công Nghệ Thông Tin © 2015 cổng nguồn tính theo byte dữ liệu (không theo số đoạn!) cổng đích số thứ tự số xác nhận độ dài ko m.đầu dùng U A P R S F cửa sổ nhận tổng kiểm tra Urg data pnter phần phụ (độ dài thay đổi) số byte ng/nhận sẵn sàng nhận dữ liệu tầng ứng dụng (độ dài thay đổi) MẠNG MÁY TÍNH Bài giảng 3 - Chương 3: Tầng truyền tải 26 TCP số