Bài giảng Internetworking

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2 Internetworking CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-3 Tóm tắt nội dung chương •Mô hình mạng 7 tầng OSI. •Mạng Ethernet. •Mạng không dây. •Data encapsulation. •Mô hình mạng cấu trúc 3 lớp của Cisco. CCNA-V3.0 Mô hình OSI ©2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 4 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-5 Vì sao phải phân chia mô hình tầng ? CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-6 Các tầng và chức năng CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-7 Mô hình OSI : Tầng ứng dụng • Lớp tương tác giữa người dùng và máy tính . • Đảm nhận việc nhận diện và thiết lập các phần thông tin đồng thời xem xét tài nguyên sử dụng cho thông tin. • Đưa ra phương thức cho các ứng dụng truyền thông tin xuống tầng thấp hơn. • Ví dụ các ứng dụng như : IE , OE , FTP client , telnet , … CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-8 Mô hình OSI : Tầng trình bày - Chịu trách nhiệm việc chuyển dữ liệu đã được định dạng vào ứng dụng. - Chuyển đổi , định dạng , mã hóa dữ liệu . - Ví dụ các tập tin định dạng : PICT, TIFF, JPEG, MIDI, MPEG, RTF, … CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-9 Mô hình OSI : Tầng phiên • Chịu trách nhiệm thiết lập, quản lý các session. • Cung cấp các đối thoại giữa các thiết bị và các node. • Quản lý thông tin giữa các hệ thống và phục vụ tổ chức thông tin ở các mode: simplex, haft duplex, full duplex. • Lớp này đảm bảo cho các ứng dụng khác nhau phân biệt data của riêng chúng. • Ví dụ: NSF (Network File System), SQL (Structure Query Language), RPC (Remote Proceduce Call),X Window , ASP (AppleTalk Session Protocol). CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-10 Mô hình OSI : Tầng vận chuyển - Phân đoạn và Sắp xếp data vào data stream. - Cung cấp các dịch vụ vận chuyển data. - Thiết lập các kết nối logic giữa sending host và destination host. - Các kết nối có thể là kết nối có định hướng (connection oriented) đáng tin cậy hoặc không định hướng (connectionless) không tin cậy. - Ví dụ: Trên Internet, 2 giao thức làm việc ở lớp này là TCP (Tranmistion Control Protocol-> oriented) và UDP (User Dataram Protocol-> connectionless). CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-11 Mô hình OSI : Tầng vận chuyển (tt) Các kết nối là có định hướng/tin cậy nhờ các công cụ kiểm soát như : + Flow Control : ngăn chặn tràn buffer ở bên nhận hay mất data • Các segments được phát đi sẽ đươc acknowleged trở lại sender. • Các segments nào không được acknowleged sẽ được gửi lại. • Các segments sẽ được sắp xếp đúng dựa vào nơi đến của destination. • Quản lý việc sắp xếp theo thứ tự các segments không xảy ra congestion, overload hay data lost. + Call setup hay three-way handshake: • “Connection Agreement” segment là một yêu cầu synchronization. • Segment thứ hai và ba là Acknowledge để thiết lập các thông số kết nối , rules. • Segment cuối cùng cũng là ACK để chỉ ra kết nối thực sự thành công,và truyền data. + Windowing: . Qui định lại số lượng segment gửi nhận trong 1 lần ack -> giảm thời gian và lượng ack trong truyền data. CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-12 Mô hình OSI : Tầng vận chuyển (tt) Flow control CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-13 Mô hình OSI : Tầng vận chuyển (tt) CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-14 Mô hình OSI : Tầng vận chuyển (tt) Windowing CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-15 Mô hình OSI : Tầng vận chuyển (tt) Acknowledgment CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-16 Mô hình OSI: Tầng mạng - Quản lý việc đặt địa chỉ các thiết bị. - Dẫn đường (định tuyến (routing)) cho các thiết bị trên mạng có nghĩa là tìm đường tốt nhất giữa các thiết bị trong liên mạng. - Data Packets : được sử dụng để vận chuyển data trên mạng. Các giao thức để thực hiện gọi là Routed Protocol (IP hay IPX) và IP Subnetting and Variable Length Subnet Masks (VLSM). - Route Update Packets: được sử dụng để update bảng đinh tuyết từ các router kế cận. Các giao thức được sử dụng gọi là routing protocol (RIP, EIGRP, OSPF). - Network address : Các địa chỉ mạng được sử dụng trong các protocol cụ thể. - Thiết bị hoạt động tầng này : router . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-17 Mô hình OSI: Tầng liên kết dữ liệu • Cung cấp khả năng truyền vật lý của data. • Điều khiển báo lỗi, network topology và flowcontrol. • Lớp này đảm bảo việc nhận đúng data trên thiết bị LAN sử dụng địa chỉ phần cứng, chuyển đổi từ lớp Network thành các bit cho lớp Physical để truyền đi. • Datalink Layer định dạng data thành các mẩu nhỏ gọi là data frame và thêm các header chứa địa chỉ phần cứng đích và nguồn . • Media Access Control (MAC) 802.3 : định nghĩa các packets được đặt trên media, physical address được xác định ở đây và được gọi là MAC Address. Hoạt động first come/first served. • Logical Link Control (LLC) 802.2 : chị trách nhiệm nhận diện các giao thức lớp mạng và mã hóa chúng. • Các thiết bị hoạt động tầng này: SWITCHES , BRIDGES . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-18 Mô hình OSI: Tầng vật lý • Tầng cuối cùng trong mô hình OSI. • Gửi và nhận dữ liệu ở đơn vị bits (0,1). • Các thiết bị hoạt động tầng này : DTE,DCE, HUB,MODEM , converter , repeater , … CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-19 Mạng Ethernet ©20 3, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 19 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-20 Mạng Ethernet là gì ? • Là một phương pháp truyền dẫn cho phép tất cả các host trên một mạng có thể chia sẻ cùng băng thông của một kết nối. • Được sử dụng phổ biến nhờ vào khả năng dễ nâng cấp. • Sử dụng phương pháp CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)- tạm dịch: PP truyền dẫn cảm ứng đa truy cập có phát hiện xung đột (Tham khảo Cisco press module 2 trang 11). CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-21 Ethernet và các chuẩn duplex • Half duplex: truyền và gửi data trên 1 đôi dây dẫn -> colision xảy ra thường xuyên (mạng ethernet dùng hub) . • Full duplex: truyền và gửi đồng thời trên 2 đôi dây dẫn -> no colision ( dùng switch). • Các tốc độ thông dụng : 10Mbps , 100Mbps , 1Gbps . • Hub : chỉ chạy ở mode half duplex -> Tất cả các port trên Hub tạo nên 1 colision domain và 1 broadcast domain. • Switch : chạy mode full duplex -> Mỗi port trên switch là 1 colision domain và chung 1 broadcast domain . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-22 Ethernet tại tầng liên kết dữ liệu • Ethernet_II • IEEE 802.3 • IEEE 802.2 • SNAP ( Tham khảo thêm giáo trình Sybex trang 26) CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-23 Ethernet tại tầng vật lý • 10Base2 , 10Base5 . • 10BaseT , 100BaseT, 1000BaseT . • 100BaseFX,100BaseSX (IEEE 802.3u) . • 1000BaseCX, 1000BaseSX, 1000BaseLX (IEEE 802.3z) . ( Tham khảo thêm giáo trình Sybex trang 31) CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-24 Cáp Ethernet : UTP • Chiều dài cable tối đa: 100m . • Tốc độ:Cat-3:10Mbps; Cat-5:100Mbps; Cat-5e/Cat-6:1Gbps . • Dễ cài đặt . • Rất nhạy cảm đối với sự nhiễu sóng tín hiệu . • Chi phí thấp . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-25 Cáp Ethernet : mô hình triển khai UTP CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-26 Cáp Ethernet : Cáp đồng trục • Chiều dài cable tối đa: 185m (10Base2 - thin) , 500m ( 10 Base- 5- thick) • Tốc độ : 10Mbps. CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-27 Cáp Ethernet : STP • Chiều dài cable tối đa:100m. • Tốc độ truyền: từ 16Mbps đến 155Mbps. • Chống nhiễu tốt. • Chi phí cao và ít thông dụng cho LAN. • STP thường được dùng cho mạng Token Ring và AppleTalk . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-28 Cáp Ethernet : RJ-45 connector • Số được đánh từ trái sang phải theo thứ tự tăng dần (nhìn từ mặt trước). CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-29 Cáp Ethernet : RJ-45 connector Chuẩn T568-A CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-30 Cáp Ethernet : RJ-45 connector Chuẩn T568-B CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-31 Cáp Ethernet : RJ-45 connector Vị trí màu T 568A T 568B CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-32 Cáp Ethernet : RJ-45 connector 1 2 3 6 1 2 3 6 Bấm dây thẳng straight-through cable +Yêu cầu: • Cả hai đầu của sợi cable phải được thực hiện theo cùng một chuẩn T568 A hoặc T568-B. +Ứng dụng: • Dùng làm cable console cho một số thiết bị của các hãng Nortel, Cisco, … • Dùng để nối các thiết bị mạng. CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-33 Cáp Ethernet : RJ-45 connector 1 2 3 6 1 2 3 6 Bấm dây chéo crossover cable +Yêu cầu: • Hai đầu cable được thực hiện theo hai chuẩn khác nhau. Nếu một đầu là T568-A thì đầu còn lại là T568-B. +Chức năng: • Dùng để nối các thiết bị mạng. +Các bước thực hiện: • Tương tự như straight-through cable. CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-34 Cáp Ethernet : RJ-45 connector 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 Bấm dây đảo rollover cable +Yêu cầu: • Cable thực hiện kết nối thẳng pin1 -> pin8 … pin8 -> pin1. +Chức năng: • Được dùng để console một số thiết bị của Cisco (router/switch). CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-35 Mạng không dây Wireless networking ©20 3, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 35 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-36 Phân loại mạng không dây CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-37 Mạng không dây Các chuẩn thông dụng : • 802.11b : tốc độ kết nối tối đa 11Mbps . • 802.11g : đạt đến 54Mbps . • 802.11a : 50Mbps -> 100Mbps (outdoor) . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-38 Đóng gói dữ liệu (Data encapsulation) ©20 3, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 38 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-39 Mô hình đóng gói Mô hình dữ liệu được đóng gói bằng các header khi chuyển tầng CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-40 Các đơn vị dữ liệu của các tầng OSI Nội dung các đơn vị dữ liệu CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-41 Ví dụ đóng gói giữ liệu Tenet Một ví dụ của ứng dụng telnet CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-42 Mô hình mạng cấu trúc 3 lớp của Cisco (Cisco Three-layer hierarchical model) © 20 3, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 42 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-43 Mô hình 3 lớp cấu trúc Access Distribution Core CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-44 Mô hình 3 lớp cấu trúc 1 .Core layer : • Chịu trách nhiệm vận chuyển lượng dữ liệu tập trung của cả mạng , do vậy tốc độ là đòi hỏi hàng đầu tại tầng core . • Bất kỳ thay đổi nào tại core đều ảnh hưởng đến tất cả các user , do vậy tầng core luôn cần có các phương án dự phòng (redundancy/backup) . * Lưu ý thiết kế tại core : • Không dùng các phương án làm chậm tốc độ xử lý ( pkg filtering , VLANs , ACL , …). • Dùng các kết nối tốc độ cao và tin cậy ( 1Gbps->10Gbps) : FO,TDM, ATM,.. ; và có phương án redundancy. • Không mở rộng , không dùng dạng workgroup . • Dùng các loại routing protocol có tốc độ cập nhật nhanh và thuật toán tốt (BGP,EIGRP,…). • Các dòng core router / switch của Cisco thường hoạt động tại tầng này . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-45 Mô hình 3 lớp cấu trúc 2 .Distribution layer : • Tương đồng với 1 workgroup. • Các chức năng routing , pkg filter , QoS, VLAN, WAN, …, áp dụng tại đây . • Định ra phạm vi 1 multicast / broadcast domain . • Router thường hoạt động tại đây. CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-46 Mô hình 3 lớp cấu trúc 3 .Access layer : • Hay còn gọi desktop layer. • Xử lý các kết nối đến thiết bị người dùng (PC, modem, HP...). • DDR, dial-up , LAN switching , default/static routing ,…, ứng dụng tại đây. •Workgroup switch , hub , modem ,…, thường hoạt động tại tầng này . CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-47 Một số hình ảnh thiết bị Cisco ONS-15454-SDHR-12000 series CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-48 Một số hình ảnh thiết bị Cisco Catalyst 4500 series CCNA-V3.0 © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. BCRAN v2.0—1-49 Một số hình ảnh thiết bị Cisco Catalyst-2950 series CCNA-V3.0