Bài giảng Mạng máy tính - Chương 11: Internet thế hệ mới - Nguyễn Linh Giang

 Mobile: Hình trạng mạng có thể thay ñổi  Các nút có thể di chuyển  Ad-hoc: Hình trạng của mạng ñược thiết lập tùy ý  Không có hạ tầng  Không server, Không Access Point, etc  NETwork: Tất cả các nút ñều có chức năng router  Các nút trung gian hoạt ñộng như router

pdf47 trang | Chia sẻ: huongthu9 | Lượt xem: 502 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Mạng máy tính - Chương 11: Internet thế hệ mới - Nguyễn Linh Giang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Chương 11: Internet thê  hê  mới Dự án HEDSPI Khoa CNTT- ðHBK Hà Nội Giảng viên: Ngô Hồng Sơn Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính 2Tổng quan  Tuần trước :  Security  Multimedia communication  Tuần này: Next Generation Internet  IPv6  Mobile Internet Communication, Ad-hoc network  Optical network 3IPv6 4Vấn ñê của IPv4  Cạn kiệt ñịa chỉ IP  Hạn chê của việc sư dụng NAT?  Ngày càng nhiều ứng dụng thời gian thực  Internet live  Online game  Image/sound communication 5Sư khác nhau giữa IPv6 va IPv4  Mơ rộng không gian ñịa chỉ  32 bits -> 128 bits  32 bits : bao nhiêu ñịa chỉ????  128bit : ???? 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456  Cấu trúc ñịa chỉ  Sư$ phân cấp  Khái niệm phạm vi (scope)  Phân lớp ñịa chỉ 6Sư khác nhau giữa IPv6 va IPv4 (cont.)  Tăng tốc ñô $  Khuôn dạng header ñơn giản hơn  Ít trường hơn  ðô $ dài cô ñịnh  Bỏ checksum  Không phân mảnh gói tin  Tính năng thời gian thực va2 QoS  Flow label  Traffic class  Vê 2 an toàn an ninh  Sư dụng IPsec như một chuẩn 71mm 84,000 lần ñường kính của thiên hà IPv4 – 32 bit IPv6 – 128 bit Không gian ñịa chỉ 8Tăng tốc xư ly   Không phân mảnh gói tin tại router trung gian  Giảm tải tại router  Minimum packet size (MTU)  Path MTU Discovery  Khuôn dạng header ñơn giản hơn  Bỏ bớt các trường ít sư dụng  ðô $ dài cô ñịnh  Không checksum 9Path MTU Discovery  Tìm hiểu gia  trị nho  nhất của MTU trước khi truyền  MTU?  Ethernet 1500  IP over ATM 9180  PPPoE 1492 1500 1492 9180 Packet size based on the smallest MTU through the route 1492 bytes The intermediate routers transmit data regardless MTU. Lower processing load 10 IPv6 – Hướng tới một Internet hoàn hảo hơn?  Không thiếu ñịa chỉ  Sư dụng liên kết End-to-End  Một sô  tính năng cho các ứng dụng mới  Multicast  IPsec  Mobile IP  Tư$ ñộng cấu hình  Chuẩn hóa cơ chê tư$ ñộng cấu hình  ðánh sô lại sô hiệu các mạng 11 IPv4 header format Version (4bit) Header length (4bit) Type of service (TOS) (8bit) Total length (byte unit) (16bit) Identification (16bit) Flags (3bit) Fragment offset (13bit) Time To Live (8bit) Protocol (8bit) Header checksum (16bit) Source address (32bit) Destination address (32bit) (options) (not specify size) (padding) Data 0 31 Các trường này không có trong IPv6 12 IPv6 header format: ðơn giản hơn Version (3bit) Traffic Class (9bit) Flow Label (20bit) Payload Length (16bit) Next Header (8bit) Hop Limit (8bit) Data 0 31 Source address (128bit) Destination address (128bit) Extension Header (not specify size) Các trường ñổi tên tư2 IPv4 13 IPv4 header vs. IPv6 header  Option field with variable length in IPv4 header  Trong IPv6, option headers ñặt trong phần body Option field Extension Header IPv4 header ・・・ Fixed length (40byte) Các thông tin chính Variable length. (0byte or more) Optional information. Information used by all nodes is in front. Information only used at the destination point is back Extension Header Extension Header 14 Một sô  header mơ rộng •Hop-by-Hop Option Header •Destination option header •Routing header •Fragment header •Authentication header •Encryption header •Destination option header (final) 15 Cấu trúc ñịa chỉ IPv6 Cấu trúc ñịa chỉ Cách biểu diễn Kiểu ñịa chỉ Phạm vi 16 Ky’ hiệu IPv6  128 bit, biểu diễn bởi sô hê$ 16  Phân cách “:” giữa các nhóm gồm 4 sô  hexa  3ffe:501:100c:e320:2e0:18ff:fe98:936d  Bỏ qua chuỗi liên tiếp các sô 0  3ffe:501:100c:e320:0:0:0:1 → 3ffe:501:100c:e320::1 17 Cấu trúc ñịa chỉ IPv6  2 phần: Network prefix va2 Interface ID  Network prefix (upper n bit) (64)  Host ID (lower “128-n” bit) (64)  Chuẩn EUI-64 (extended unique identifier )  Trong trường hợp mạng Ethernet, Host ID ñược suy ra tư2 ñịa chỉ MAC 18 Cấu trúc ñịa chỉ IPv6 (RFC3587) Subnet 1 Subnet 2 Subnet 3 User Network Entire IPv6 Network Global routing prefix Subnet ID Interface ID 64bit64bit 19 Ki hiệu ñịa chỉ IPv6  2001 : 0200 : 0000 : 8002 : 0202 : 4755 : 5ea5 : 3085 2001 : 200 : 0000 : 8002 : 202 : 4755 : 5ea5 : 3085 2001 : 200 : : 8002 : 202 : 4755 : 5ea5 : 3085  ðô  dài phần mạng chỉ ra sau ky tư “/”  2001 : 200 : : 8002 : 202 : 4755 : 5ea5 : 3085/64 2001:0200:0000:8002 0202:4755:5ea5:3085 64-bit Network prefix 64-bit Interface ID 20 Các dạng ñịa chỉ  Unicast Address  Một ñịa chỉ duy nhất  Anycast Address  ðịa chỉ bất ky2 trong một nhóm ñịa chỉ  Multicast Address  Một nhóm các ñịa chỉ 21 Khái niệm phạm vi (scope)  ðịa chỉ toàn cục (global)  ðịa chỉ liên kết nội bô$ (link-Local)  Effective only in the same link  fe80::1  ðịa chỉ vùng nội bô$ (site-local)  Unique Local Address  fc00::1000:0:0:0:1 22 Các bước chuyển sang IPv6  Bước 1  Bước khởi ñầu  Dùng IPv6 trong 1 sô  mạng  Bước 2  Mơ rộng  Sư dụng ñồng thời IPv4 va2 IPv6  Bước 3  Kết thúc  IPv4 sẽ không ñược sử dụng nữa 23 Bước 1  Bước ñầu sử dụng IPv6  Trong 1 số thiết bị  Bởi 1 số ISP  Một số ứng dụng cơ bản (http, mail etc)  IPv6: Giai ñoạn hiện nay  Giải pháp  IPv6 over IPv4 tunneling IPv4 network IPv6 network IPv6 network IPv6 network 24 Bước 2  Mở rộng  Triển khai các dịch vụ chỉ sử dụng IPv6  Trong tất cả các mạng máy tính  Cân bằng giữa tình trạng của IPv4 và IPv6  Cần có công nghệ chuyển ñổi  Gateway giữa IPv4 và IPv6 IPv6 networkIPv4 network 25 Bước 3  Kết thúc  Chỉ 1 số ít mạng sử dụng IPv4  Cần có “IPv4 over IPv6 tunneling” IPv6 network IPv4 network IPv4 network IPv4 network 26 Tunneling  Công nghệ cho phép ñóng gói và truyền các gói tin trong các gói tin khuôn dạng khác Ví dụ:  IPv6 over IPv4 tunneling  IPv4 over IPv6 tunneling  ðóng gói  Thêm phần ñầu của giao thức ñược sử dụng ñể truyền tin và ñặt toàn bộ gói tin ñược ñóng gói vào phần dữ liệu 27 IPv6 over IPv4 tunnel IPv4 network IPv6 header IPv6 header IPv6 headerIPv4 header Router A Router B IPv6 packet is handled as a payload of IPv4 packet which was sent from router B to router A In router A, IPv4 header will be deleted and sent to the address of IPv6 packet 28 IPv6 networkIPv4 network Chuyển ñổi - Translator  Chuyển dữ liệu giữa mạng IPv4 và IPv6  Kỹ thuật NAT (NAT-PT)  Gateway ứng dụng  TCP Relay  Nút trung gian cài ñặt cả hai giao thức IPv4 và IPv6 ñể tạo liên kết TCP Convert and forward IPv4 traffic to IPv6 Translator 29 IPv6: Hiện trạng  Hỗ trợ bởi hầu hết các HðH  Windows XP, BSD system OS, Linux (Usagi-patch)  Các ứng dụng  HTTP server (Apache)  Browser (IE, Mozilla)  MTA (sendmail)  MUA (Edmax, Sylpheed)  SSH  FTP  Multimedia player (Video Lan Client) 30 Sản phẩm phần cứng  YAMAHA RTX1000  Entry router  Price: about 76,000 JPY  Fujitsu FMWBR-102  Wireless broadband router  Price: about 20,000 JPY  Allied Telesis AR410 V2  ISDN & broadband router  Price: about 45,000 JPY 31 Hiện trạng quá trình chuyển sang IPv6 32 Tóm tắt về IPv6  IPv6 là giao thức tầng mạng nhằm khắc phục các hạn chế của IPv4  Larger address space  Auto-configuration of hosts  Security  Quá trình chuyển ñổi  Tunneling  Translator 33 Truyền thông di dộng trên Internet 34 Tiến tới một thế giới “Không dây”  ðặc ñiểm của mạng Internet thế hệ mới  Mobility support  MobileIP, MANET  Wireless access  IEEE802.11, 802.16e, 802.20  Scalability  IPv6  Sự thay ñổi của Internet  Automobile : 800 million  Mobile phone: 1.5 billion Mobile/ Wireless là xu hướng hiện nay. 35 Internet backbone IPv6! Wired Broadband Network: FTTH,ADSL Wired Broadband Network: FTTH,ADSL Celluler W-CDMA, CDMA 2000, Celluler W-CDMA, CDMA 2000, Wireless LAN IEEE 802.11a,b,g Wireless LAN IEEE 802.11a,b,g Wireless MAN IEEE 802.16e,802.20 Wireless MAN IEEE 802.16e,802.20 BroadcastingBroadcasting Mobile Adhoc Network (MANET) Personal Area Network, Vehicle-to-Vehicle MANET FTTH (fiber to the home) 36 Wireless PAN 802.15.1(Bluetooth), 802.15.3a(UWB), 802.15.4(Zigbee) Wireless LAN 802.11 a/b/g/n Wireless MAN 802.16e, 802.20, iburst Wireless WAN / Satellite HSDPA, CDMA2000 1x EvDo High Speed Small Cell size Low Speed Big Cell size 37 Sự phổ biến của các thiết bị di ñộng  Mobile phone sẽ trở nên phổ biên:70% hỗ trợ Internet  1/10 số xe có trang bị thiết bị dẫn ñường  Navigation Internet  Các dịch vụ: G-BOOK, CARWINGS, InterNAVI, etc.  Tương lai: “Internet while moving” 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 18,000 20,000 Numbers (thousand) 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Year Change of car numbers support navigation and VICS VICS Navigation 5.6 6.6 6.9 7.0 7.9 7.9 9.4 13.8 16.5 59.1 72.3 0 20 40 60 80 Japan Korea Finland Canada Singapore USA Germany Italy UK Taiwan France Proportion of mobile phone support internet in countries and area % Vehicle Information and Communication System 38 Mạng Ad-hoc 39 Ứng dụng tương lai của mạng máy tính?  Thiết lập một mạng là một công việc không dễ dàng  Ví dụ?  Có thể thiết lập một mạng máy tính ngay lập tức?  Trong trường hợp khẩn cấp  Các robot cứu trợ cho vùng thảm họa  Phòng họp/một nhóm sinh viên có laptop 40 Mobile Ad-hoc Network (MANET)?  Mobile: Hình trạng mạng có thể thay ñổi  Các nút có thể di chuyển  Ad-hoc: Hình trạng của mạng ñược thiết lập tùy ý  Không có hạ tầng  Không server, Không Access Point, etc  NETwork: Tất cả các nút ñều có chức năng router  Các nút trung gian hoạt ñộng như router Source Destination Source Destination AP/AR Internet Existing Internet MANET 41 Thay ñổi của Internet  Trong mạng thế hệ mới, tất cả ñều nối trực tiếp vào Internet  Mobile phone, vehicle (Automobile, airplane, bus, bicycle), sensor, robot, clock, etc...  Các chính sách routing hiện thời sẽ không còn thích hợp  Hình trạng mạng thường xuyên thay ñổi  Cấp phát ñịa chỉ IP từ một ISP cơ sở sẽ có vấn ñề 42 Khái niệm mới về phân cấp Internet  Kết nối là giữa các nút lá ()  Cây kết nối có thể thay ñổi Leaf Addition of tree + 43 Sự cần thiết của mạng Ad hoc  Do sự phát triển của các thiết bị  PC, PDA, Sensor  Sự hỗ trợ của hạ tầng truyền thông di ñộng  Các công nghệ không dây  Mạng Ad hoc ñược sử dụng:  Sensor network, Cars network, road-to-vehicle network, Military network, Robot network 44 Các ứng dụng  Ở các vùng thảm họa  Mạng robot  AIBO, SDR3X, ASIMO  Personal area network (PAN)  Giao thông  Mạng Car-to-car  Mạng Road-to-car  Trong quân ñội  Liên lạc giữa các thành viên, thiết bị, khí tài  Mạng cảm biến  Thu thập thông tin về môi trường 45 Tóm tắt về mạng ad hoc  Hỗ trợ nhiều thiết bị  Có khả năng tính toán và truyền thông  PDA, laptop, mobile phone, sensor, automobile, etc.  Hình trạng mạng thay ñổi  Không có router tĩnh, các nút ñều tham gia vào quá trình chọn ñường  Là một dạng của khái niệm “Mạng tự trị” - autonomous  Tự ñộng thiết lập chọn ñường  Tự ñộng cấu hình ñịa chỉ, etc. 46 Mạng cáp quang thế hệ mới  Là mạng trục của Internet tương lai  SONET, SDH  WDM, DWDM  IP over WDM  47 Acknowledgement  This course materials contains charts and texts provided by Keio University, Japan

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfbai_giang_mang_may_tinh_chuong_11_internet_the_he_moi_nguyen.pdf