Chương 6 : Mạng diện rộng WAN – Mạng máy tính(Computer Network)

Tiếp tục Series Tổng quan mạng máy tính(Computer Network). Ở bài viết này TING3S sẽ trình bày cho các bạn về Mạng diện rộng WAN nhé.

I. Giới thiệu mạng WAN

1. Sự cần thiết kết nối liên mạng

- Xuất phát từ nhu cầu trao đổi thông tin và chia sẻ tài nguyên dùng chung,vì vậy đòi hỏi hoạt động truyền thông không chỉ dừng lại ở phạm vi một mạng cục bộ và phải vươn tới khuôn khổ một vùng,quốc gia và quốc tế.

- Liên mạng (internetworking) là một tập các mạng riêng lẻ được nối với nhau bởi các thiết bị mạng trung gian,có chức năng như một mạng đơn.

- Các mạng thành phần tạo nên liên mạng được gọi là mạng con (Subnetworks). Các thiết bị được nối đến các mạng con được gọi là hệ thống đầu cuối (End nodes) và những thiết bị nối các mạng con lại với nhau được gọi là các thiết bị liên kết liên mạng (Intermediate nodes).

2. Giới thiệu mạng WAN

- Mạng WAN là mạng thường được lắp đặt trong phạm vi một hoặc nhiều quốc gia như Intranet phục vụ cho các công ty lớn,ngành kinh tế có bán kính hoạt động lớn,có thể liên kết nhiều mạng LAN,MAN,đường truyền có thể sử dụng cơ sở hạ tầng của viễn thông.


II. Công nghệ kết nối mạng WAN

- Liên mạng có thể được liên kết bởi LAN to LAN, LAN to WANWAN to WAN

- Có 3 phương pháp liên kết liên mạng phổ biến tương ứng với 3 tầng cuối của mô hình OSI:

+ Liên kết tại tầng Physical

+ Liên kết tại tầng Data Link

+ Liên kết tại tầng Mạng

1. Liên kết tại tầng Physical

- Các mạng có cùng cấu trúc và phương thức trao đổi thông tin

- Bộ lặp Repeater hoạt động tại tầng vật lý,là thiết bị được sử dụng để mở rộng chiều dài của một mạng LAN.

2. Liên kết tại tầng Data Link

- Bridge và Switch hoạt động tại tầng liên kết dữ liệu dùng để nối 2 mạng LAN có cấu trúc và giao thức ở tầng vật lý khác nhau.

3. Liên kết tại tầng Network

- Các mạng khác nhau về phần cứng,phần mềm,giao thức và thường cung cấp những chức năng, ứng dụng khác nhau.

- Việc liên kết giúp thực hiện định dạng gói tin từ một mạng đến một mạng khác, chuyển đổi giao thức mạng.

- Thiết bị kết nối Router : chức năng chủ yếu là liên kết các mạng khác nhau về vật lý và chuyển đổi các gói tin từ một mạng này sang một mạng khác, quyết định đường đi của các gói tin đến node đích.

4. Kết nối liên mạng dùng Router

- Truyền dữ liệu qua Router:

+ Hai router được nối với nhau bằng đường nối điểm-điểm. Máy S muốn gửi cho máy D một gói tin,nó đóng gói tin này thành một khung và gửi lên đường truyền

+ Khung này đến được router1,nó liền bóc vỏ khung,lấy gói tin ra. Gói tin này sẽ được phân tích để tìm ra địa chỉ IP đích,địa chỉ này sẽ được tham khảo trong bảng định tuyến của router1.

+ Dựa trên địa chỉ này, Router1 quyết định chuyển gói sang Router2 bằng cách đóng gói thành khung gửi cho Router2.

- Ánh xạ địa chỉ mạng và địa chỉ MAC

+ Khi một trạm gửi một gói dữ liệu đến một trạm trên mạng khác

+ Trạm : Mac(đích) = Mac(Router) và IP đích = địa chỉ mạng của trạm đích.

+ Router: kiểm tra địa chỉ mạng đích,nếu có trong bảng định tuyến của Router thì nó sẽ thực hiện bước chuyển tiếp sang 1 router kế tiếp trên đường đi bằng cách MAC(đích) = MAC(Router) kế tiếp. Truyền dữ liệu đến Router kế tiếp này. Nếu không có trong bảng định tuyến Router thường bỏ gói dữ liệu đi.

- Chức năng của Router

+ Chuyển đổi và định tuyến gói dữ liệu qua nhiều mạng dựa trên địa chỉ mạng,cung cấp các dịch vụ quản lý lưu thông.

+ Phân chia một mạn lớn thành nhiều mạng nhỏ,có thể liên kết nhiều đoạn với nhau.

+ Lọc gói tin và cô lập lưu lượng mạng: hoạt động như 1 rào cản an toàn giữa các đoạn mạng.

+ Ngăn chặn tình trạng quảng bá vì chúng không chuyển tiếp các gón tin quảng bá.

+ Các bộ định tuyến có thể chia sẻ thông tin trạng thái, thông tin định tuyến với nhau và sử dụng các thông tin này để bỏ qua các kết nối bị hỏng hoặc chậm.


III. Định tuyến trong mạng WAN

1. Cơ bản về chọn đường

­- Khi một máy trạm gửi một gói tin IP tới một máy khác

+ Nếu địa chỉ đích nằm trên cùng một đường truyền vật lý: chuyển trực tiếp

+ Nếu địa chỉ đích nằm trên một mạng khác: chuyển gián tiếp qua bộ định tuyến(router).

2. Chọn đường là gì?

- Cơ chế để máy trạm hay bộ định tuyến chuyển tiếp gói tin từ nguồn đến đích

- Các thành phần của chọn đường:

+ Bảng chọn đường

+ Thông tin chọn đường

+ Giải thuật, giao thức chọn đường

2.1 Bộ định tuyến

- Là thiết bị chuyển tiếp các gói tin giữa các mạng: là một máy tính,với các phần cứng chuyên dụng.Kết nối nhiều mạng với nhau,chuyển tiếp gói tin dựa trên bảng chọn đường.

- Có nhiều giao diện

- Phù hợp với nhiều dạng lưu lượng và phạm vi của mạng

2.2 Bảng chọn đường

- Routing Table là một bảng lưu trữ đường đi của nhiều node khác nhau trong một mạng máy tính. Khi dữ liệu cần gửi từ node này sang node khác trong mạng, Routing Table cho phép tìm đường đi tốt nhất có thể cho việc truyền tải dữ liệu.

- Chỉ ra danh sách các đường đi có thể,được lưu trữ trong bộ nhớ của Router.

- Các thành phần chính của bảng chọn đường: Địa chỉ đích/mặt nạ mạng,Router kế tiếp.

- Đường mặc định : 0.0.0.0/0

2.3 Các kỹ thuật chọn đường

- Chọn đường là sự lựa chọn một con đường để truyền một đơn vị dữ liệu từ trạm nguồn đến trạm đích. Như vậy thực hiện hai chức năng chính sau :

+ Quyết định chọn đường theo một tiêu chuẩn tối ưu nào đó (1)

+ Cập nhật thông tin chọn đường,tức là các thông tin để phục vụ cho chức năng (1)

- Có nhiều kỹ thuật chọn đường khác nhau để xây dựng dựa vào các yếu tố sau:

+ Sự phân tán của các chức năng chọn đường tại các nút trên mạng (a)

+ Sự thích nghi với trạng thái hiện hành của mạng (b)

+ Các tiêu chuẩn tối ưu để chọn đường (c)

- Dựa trên các yếu tố (a) ta có kỹ thuật chọn đường tập trung hoặc phân tán:

+ Kỹ thuật chọn đường tập trung (Centralized Routing): được đặc trưng bởi sự tồn tại của một hoặc vài trung tâm điều khiển mạng thực hiện việc chọn đường sau đó gửi bảng chọn đường (routing table) tới tất cả các nút dọc theo con đường đã chọn đó.

+ Kỹ thuật chọn đường phân tán (Distributed Routing): không tồn tại các trung tâm điều khiển, quyết định chọn đường được thực hiện tại mỗi nút. Điều này đòi hỏi việc trao đổi thông tin giữa các nút,tùy thuộc vào mức độ thích nghi của thuật giải được xây dựng.

- Dựa vào yếu tố (b) ta có thể chọn đường tĩnh hoặc thích nghi

+ Kỹ thuật chọn đường tĩnh (Static Routing): có thể tập trung hoặc phân tán nhưng nó không đáp ứng với mọi sự thay đổi trên mạng => kỹ thuật này chỉ thích hợp cho các mạng có tính ổn định cao,không thích hợp với những mạng động và có quy mô lớn.

+ Kỹ thuật chọn đường thích nghi (Dynamic Routing): mức độ thích nghi của một kỹ thuật chọn đường được đặc trưng bởi sự trao đổi thông tin chọn đường trên mạng, các thông tin về trạng thái của mạng có thể được cung cấp từ các nút láng giềng hoặc từ tất cả các nút khác.

2.4 Giao thức chọn đường

- Giao thức định tuyến trong:

+ Router Information Protocol (RIP)

+ Open Shortest Path First (OSPF

+ Intermediate System to Intermediate System (IS-IS)

+ Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

+ Enhanced IGRP (EIGRP)

- Giao thức định tuyến ngoài

+ Exterior Gateway Protocol (EGP)

+ Border Gateway Protocol (BGP)

+ Constrained Shortest Path First (CSPF)


IV. Các công nghệ truyền dẫn

- Công nghệ DSL

- Đường thuê riếng Leased Line

- Công nghệ MPLS

- Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN

- Mạng tích hợp đa dịch vụ số ISDN

- Mạng chuyển mạch gói X25

- Mạng chuyển mạch khung Frame Relay

- Phương thức truyền dẫn không đồng bộ ATM


LỜI KẾT

Như vậy Chương 6 : Mạng diện rộng WAN – Mạng máy tính(Computer Network) đã kết thúc rồi,hi vọng qua bài viết các bạn có thể nắm được các kiến thức về mạng diện rộng WAN.

Chương 1: Tổng quan mạng máy tính phần 1 - Tổng quan mạng máy tính phần 2

Chương 2: Kiến trúc phân tầng và mô hình OSI

Chương 3: Mô hình TCP/IP và mạng Internet phần 1 - Mô hình TCP/IP và mạng Internet Phần 2

Chương 4: Phương tiện truyền dẫn và các thiết bị mạng – Mạng máy tính (Computer Network)

Chương 5: Chương 5: Mạng cục bộ LAN – Mạng máy tính(Computer Network)

Chương 6:  Mạng diện rộng WAN – Mạng máy tính(Computer Network)

Chương 7: An toàn thông tin mạng máy tính – Computer Network

Nếu thấy hay thì hãy like và share giúp mình nhé. Chúc các bạn thành công

Close Menu