Chương 1: Tổng quan đề tài: Chương này giới thiệu tổng quan về đồ án. ➢ Chương 2: Cơ sở lý thuyết: Chương này giới thiệu về các loại định tuyến, các nguyên nhân gây ra tắc ngẽn trong hệ thống mạng và trình bày các cơ chế tránh tắc nghẽn trong đinh tuyến. ➢ Chương 3: Kế quả thực nghiệm: Chương này triển khai dịch vụ đảm bảo chất lượng QoS nhằm gỉai quyết tình trạng tắc ngẽn trong hệ thống mạng, bao gồm: mô hình thực nghiệm, mục tiêu thực nghiệm, các bước thực nghiệm và kết quả thực nghiệm. ➢ Chương 4: Kết luận và hướng phát triển: Chương này trình bày các kết quả được được và các hướng sẽ phát triển trong tương lai.
Tổng quan về mạng Internet 2. Internet là gì? Internet là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy cập công cộng. Internet là một mạng máy tính khổng lồ gồm hàng triệu máy tính trên khắp thế giới kết nối với nhau. Mỗi máy tính kết nối vào mạng sẽ là một thành viên của mạng này.
Internet sử dụng bộ giao thức truyền thông TCP/IP, đảm bảo khả năng truy cập đến nhiều nguồn thông tin thường trực, cung cấp các chỉ dẫn bổ ích, dịch vụ mua bán, truyền tệp, thư điện tử và nhiều khá năng khác nữa. Các dịch vụ trên Internet Internet cung cấp rất nhiều dịch vụ tiện ích cho người sử dụng như: • WWW (World Wide Web): cung cấp thông tin dạng siêu văn bản (hypertext), là trang thông tin đa phương tiện (gồm văn bản, âm thanh, hình ảnh, hoạt hình, video). Dịch vụ này cho phép duyệt từ trang web này đến trang web khác thông qua các siêu liên kết. • E mail (Electronic Mail) - thư điện tử: dịch vụ này cho phép gửi, nhận, chuyển tiếp thư điện tử.
Một bức thư điện tử có thể chứa văn bàn cùng với hình ảnh, âm thanh, video. • FTP (File Transfer Protocol) - truyền tập tin: dịch vụ này cho phép người dùng gửi đi và lấy về các tập tin qua Internet. • News Group - nhóm thảo luận: dịch vụ này cho phép nhóm người có thể trao đổi với nhau về một đề tài cụ thể nào đó. • Usernet - tập hợp vài nghìn nhóm thảo luận (Newsgroup) trên Internet: những người tham gia vào Usernet sử dụng một chương trình đọc tin 16 | P a g e (NewsReader) để đọc các thông diệp của người khác và gửi thông điệp của mình cũng như trả lời các thông điệp khác.
• Gopher: truy cập các thông tin trên Internet bằng hệ thống menu. • Chat: là hình thức hội thoại trực tiếp trên Internet, với dịch vụ này hai hay nhiều người có thể cùng trao đổi thông tin trực tiếp qua bàn phím máy tính. Nghĩa là bất kì câu văn bản được gõ trên máy tính của người này đều hiển thị trên màn hình máy tính của người đang cùng hội thoại. • Các dịch vụ cao cấp trẽn Internet cỏ thể liệt kê như: Internet Telephone, Internet Fax,.
Cách tổ chức thông tin trên Internet Thông tin được tổ chức dưới dạng siêu vãn bản: văn bản, hình ảnh, âm thanh, video và các liên kểt tới các siêu văn bản khác. Trên Internet, mỗi siêu văn bản dược gán một địa chỉ truy cập tạo thành một trang web. Website gồm một hoặc nhiều trang web trong hệ thống WWW (World Wide Web) được tổ chức dưới một địa chỉ truy cập. Trang chủ (Homepage) cùa một website là trang web được mở ra đầu tiên khi truy cập website đó.
Tên miền (Domain name): Để quản lí các máy tính đặt tại những vị trí vật lí khác nhau trên hệ thống mạng nhưng thuộc cùng một tổ chức, cùng lĩnh vực hoạt động,., người ta nhóm các máy tính này vào một tên mien (domain). Trong miền này nếu có những tổ chức nhỏ hơn, lĩnh vực hoạt động hẹp hơn. thì được chia thành các miền con (sub domain). Tên miền dùng dấu chấm (.) làm dấu phân cách, cấu trúc miền và các miền con giống như một cây phân cấp.
Dưới dây là các miền thông dụng: • com: các tổ chức, công ty thương mại. org: các tổ chức phi lợi nhuận • net: các trung tâm hỗ trợ về mạng. edu: các tổ chức giáo dục • gov: các tồ chức thuộc chính phủ. mil: các tồ chức quân sự.
• int: các tổ chức được thành lập bởi các hiệp ước quốc tế. 17 | P a g e Ngoài ra, mỗi quốc gia còn có một miền gồm hai kí tự. Tên đầy đù của một máy là Host Name and Domain Name. Phân loại định tuyến 2.
Khái niệm Routing: là quá trình lựa chọn các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu qua đó. Định tuyến chỉ ra hướng và đường đi tốt nhất (best path) từ nguồn tới đích của các gói tin (packet) thông qua các nút trung gian là các bộ định tuyến (router). Routing Protocol (giao thức định tuyến): là một tập hợp các qui tắc mô tả một giao thức lớp 3 sẽ gửi cập nhật cho nhau về các mạng hiện có. Nếu có nhiều đường đi đến một mạng cùng tồn tại, giao thức định tuyến cũng sẽ xác định đường đi tốt nhất được dùng.
Khi các thiết bị có chung một hiểu biết về mạng đó, các thiết bị sẽ bắt đầu chuyển tiếp các gói tin trên đường đi tốt nhất. Có 3 bước cơ bản liên quan trong quá trình xây dựng, duy trì và sử dụng bảng định tuyến: − Các giao thức định tuyến gửi các thông tin cập nhật về Routers hoặc về mạng bên trong AS (vùng tự trị). − Bảng định tuyến được cập nhật từ các giao thức định tuyến và cung cấp các thông tin theo yêu cầu. − Quá trình chuyển gói xác định đường đi nào cần lựa chon từ bảng định tuyến để chuyển gói tin đi.
Routed Protocol: nó sử dụng các bảng “routing table” mà Routing Protocol xây dựng để đảm bảo việc truyền dữ liệu qua mạng một cách đáng tin cậy. 18 | P a g e Vùng tự trị (Autonomous System – AS): Internet được chia thành các vùng nhỏ hơn gọi là các vùng tự trị. AS bao gồm tập hợp các mạng con được kết nối với nhau bởi Router. Một hệ thống AS thông thường thuộc quyền sở hữu của một công ty hay của một nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) và các AS được kết nối với nhau.
Nhà quản lí phải đăng kí với cơ quan quản trị mạng trên Internet (Inter NIC) để lấy được một số nhận dạng AS cho riêng mình. Bên trong mỗi AS, nhà quản lí có quyền quyết định loại Router cũng như giao thức cho hệ thống định tuyến của mình. Bảng định tuyến (routing table): một Router phải xem xét bảng định tuyến của mình trước khi chuyển gói tin đến địa chỉ ở xa. Bảng này chứa các thông tin về mạng đích mà Router cần biết để truyền gói tin một cách chính xác.
Thông tin có thể bao gồm các địa chỉ mạng, mạng con, các hệ thống độc lập. Trong bảng định tuyến có thể bao gồm một tuyến mặc định, được biểu diễn bằng địa chỉ 0. Bảng định tuyến của mỗi giao thức định tuyến là khác nhau, nhưng có thể bao gồm những thông tin sau: − Địa chỉ đích của mạng, mạng con hoặc hệ thống. − Địa chỉ IP của Router chặng kế tiếp phải đến.
− Giao tiếp vật lí phải sử dụng để đi đến Router kế tiếp. − Mặt nạ mạng của Địa chỉ đích. − Khoảng cách đến đích (VD: số lượng chặng để đến đích). − Thời gian (tính theo giây) từ khi Router cập nhật lần cuối.
Khoảng cách quản trị (Administrative Distance) được sử dụng để đánh giá độ tin cậy của thông tin định tuyến mà Router nhận từ router hàng xóm. AD là một số nguyên nhận giá trị từ 0 đến 255 (0: tương ứng với độ tin cậy cao nhất; 255: không có lưu lượng đi qua tuyến này hay tuyến này không được sử dụng để vận chuyển thông tin của người sử dụng). Thông tin định tuyến được 19 | P a g e đánh giá dựa vào AD, AD càng thấp thì tuyến đó càng tin cậy. Điều này cũng đúng trong trường hợp Router được cài đặt từ 2 giao thức định tuyến trở lên thì giao thức định tuyến nào có AD nhỏ hơn sẽ được Router sử dụng.
Metric: là giá trị của tuyến đường cụ thể của một giao thức định tuyến nào đó. Nếu có nhiều hơn một tuyến đường đến đích có cùng một giá trị AD thì tuyến nào có Metric tốt hơn sẽ được đưa vào Routing Table. Nếu chúng có cùng AD và Metric thì tùy từng Routing Protocol cụ thể mà số lượng tuyến đường được đưa vào Routing table là khác nhau. Các giao thức định tuyến khác nhau sử dụng các Metric khác nhau.
Ví dụ RIP xác định tuyến đường tốt nhất là một tuyến đường có số lượng router phải nhảy qua là ít nhất. EIGRP xác định tuyến đường tốt nhất dựa trên sự kết hợp băng thông và tổng độ trễ của tuyến đường (ngầm định).Sự hội tụ mạng (convergence): một đặc tính cực kì quan trọng đối với các giao thức định tuyến đó là các thông tin định tuyến trong các bảng định tuyến của tất cả các Router trong mạng phải cùng chính xác. − Sự hội tụ là tuyến trình đưa tất cả các bảng định tuyến của các router vào một trạng thái đồng nhất và chính xác − Thời gian hội tụ: là thời gian cần thiết để chia sẻ thông tin qua mạng và để cho tất cả các Router tính toán tuyến đường tốt nhất của nó Cân bằng tải (Load balancing): Mục đích của Load balancing là để sử dụng băng thông của mạng một cách hiệu quả hơn, và có thể sử dụng làm tuyến dự phòng trong khi tuyến đường chính bị ngắt. Nếu một giao thức tìm thấy nhiều tuyến có chi phí bằng nhau, nó sẽ tự động phân chia lưu lượng mạng giữa các tuyến này.
Cơ chế chuyển mạch được dùng bên trong Router (process switching hay fast switching) xác định quá trình cân bằng tải nào sẽ được thực thi, round-robin hay session. Cân bằng tải theo kiểu round-robin sẽ được dùng khi cơ chế process switching được dùng trong Router. Nguyên tắc định tuyến: các giao thức định tuyến phải đạt những yêu cầu đồng thời sau: 20 | P a g e − Khám phá động một cấu trúc liên kết mạng (topology) − Xây dựng các tuyến tốt nhất − Kiểm soát tóm tắt thông tin về các mạng bên ngoài, có thể sử dụng các Metric khác nhau trong mạng cục bộ. − Phản ứng nhanh với sự thay đổi topology và cập nhật các tuyến tốt nhất.
− Phải có chu kỳ làm việc hiệu quả Các thành phần định tuyến (Components of Routing Data): Routing table: là một bảng chứa các tuyến đường đến các mạng mà người quản trị cấu hình.