Đề cương Mạng máy tính - Đào Đình Thân Hy

141 trang hapham 2010

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề cương Mạng máy tính - Đào Đình Thân Hy", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

de_cuong_mang_may_tinh_dao_dinh_than_hy.pdf

Nội dung text: Đề cương Mạng máy tính - Đào Đình Thân Hy

ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Ch˱˯ng I 7ӘNG QUAN Vӄ MҤNG Nӝi dung chính : Mӣ ÿҫu 1.1 Các khái niӋm cѫ bҧn 1.2 Chuҭn hóa mҥng 1.3 TruyӅn thông trên mҥng Các câu hӓi và bài tұp cho phҫn lý thuyӃt Mӣ ÿҫu: Chѭѫng này sӁ cung cҩp cho các bҥn mӝt cái nhìn tәng quan ÿӃn các vҩn ÿӅ liên quan ÿӃn mҥng máy tính, viӋc phân tích thiӃt kӃ, phát triӇn và vұn hành mӝt mҥng máy tính ÿѫn giҧn. Chúng ta sӁ xem xét các tiêu chí ÿӇ phân loҥi mҥng máy tính và giҧi ÿáp cho câu hӓi tҥi sao chúng ta phҧi chuҭn hóa mҥng và ÿӇ chuҭn hóa mҥng thì phҧi làm nhѭ thӃ nào. Chúng ta cǊng tìm hiӇu các quy tҳc khi truyӅn dӳ liӋu trên mҥng ÿӗng thӡi nghiên cӭu mӝt sӕ phѭѫng pháp sӱ dөng ÿѭӡng truyӅn vұt lý ÿӇ truyӅn tҧi thông tin trong các mҥng máy tính khác nhau. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 1
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính 1.1 Các khái niӋm cѫ bҧn 1.1.1. Các khái ni͏m và thu̵t ngͷ Vҩn ÿӅ là mҥng là gì và tҥi sao phҧi dùng mҥng? M̩ng máy tính ÿѭӧc xem nhѭ là hai hay nhiӅu máy tính ÿѭӧc nӕi vӟi nhau và cho phép các máy tính dùng chung dӳ liӋu, thiӃt bӏ cӫa nhau (cho phép chia sҿ tài nguyên). ViӋc kӃt nӕi ÿѭӧc thӵc hiӋn thông qua ÿѭӡng truyӅn vұt lý và phҧi tuân theo các qui tҳc truyӅn thông. Ĉ˱ͥng truy͉n vұt lý ÿѭӧc hiӇu là các môi trѭӡng truyӅn tín hiӋu vұt lý (hӳu tuyӃn hoһc vô tuyӃn). Các quy ˱ͣc truy͉n thông chính là các cѫ sӣ ÿӇ máy tính có thӇ nói chuyӋn vӟi nhau, ÿӇ có thӇ hiӇu nhau, ÿây là mӝt yӃu tӕ rҩt quan trӑng khi nói vӅ công nghӋ mҥng. Các file dӳ liӋu (file ҧnh , file văn bҧn, ) và các thiӃt bӏ ÿѭӧc gӑi chung là tài nguyên trên mҥng. Tài kho̫n trong mҥng (account) là mӝt mã sӕ tәng hӧp tӯ các thông tin cѫ bҧn ÿӇ phân biӋt, quҧn lý ngѭӡi khai thác mҥng nhѭ : Tên ngѭӡi sӱ dөng, ÿiҥ chӍ, tên nhóm, Máy chͯ là máy nҳm quyӅn quҧn lý trong mҥng, ÿiӅu phӕi cung cҩp và quҧn lý tài nguyên dùng chung trong mҥng cǊng nhѭ quҧn lý ngѭӡi dùng khai thác mҥng. Thông thѭӡng máy chӫ có cҩu hình máy mҥnh (tӕc ÿӝ cao, ә cӭng lӟn ) là nѫi lѭu trӳ và quҧn lý các tài nguyên dùng chung cӫa mҥng, Máy tr̩m là máy tính tham gia kӃt nӕi mҥng, có thӇ khai thác các tài nguyên trên mҥng theo mӝt quyӅn hҥn nào ÿó. Máy trҥm chiӃm sӕ nhiӅu trong mӝt mҥng và không ÿòi hӓi có cҩu hình cao. 1.1.2 Lͫi ích cͯa m̩ng - Kinh tӃ trong viӋc ÿҫu tѭ thiӃt bӏ : giҧm sӕ lѭӧng các thiӃt bӏ phҧi mua sҳm. - Kinh tӃ vӅ mһt sӱ dөng tài nguyên: dӳ liӋu ÿѭӧc lѭu trӳ mӝt lҫn. - Thông tin chính xác và kӏp thӡi. - Khai thác nhanh chóng và an toàn. - Tránh ÿѭӧc sӵ lҥc hұu vӅ thiӃt bӏ 1.1.3. Phân lo̩i m̩ng máy tính Có nhiӅu quan ÿiӇm và cách thӭc ÿӇ phân chia mӝt mҥng máy tính. 2 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh v Phân lo̩i m̩ng theo c˯ ch͇ ho̩t ÿ͡ng cͯa m̩ng : Theo quan ÿiӇm này mҥng ÿѭӧc phân chia theo khҧ năng cung cҫu tài nguyên giӳa các máy tính trong mҥng và có 2 loҥi mҥng nhѭ sau : Ø Mҥng bình ÿҷng (peer to peer) Không phân biӋt giӳa máy trҥm và máy chӫ, mӛi ÿҫu cuӕi có cùng mӕi quan hӋ vӟi toàn bӝ các trҥm cuӕi khác trên mҥng. Nói cách khác hӋ thӕng bao gӗm các ÿҫu cuӕi có thӇ vӯa là máy trҥm hay máy chӫ Ø Mҥng khách chӫ (Client/Server) Mҥng bao gӗm các máy trҥm (Client)- nhұn dӏch vө và máy chӫ (Server) cung cҩp dӏch vө. Thông thѭӡng lѭu thông trên mҥng ÿѭӧc truyӅn giӳa nhiӅu máy trҥm và mӝt sӕ ít các máy chӫ, do ÿó dӳ liӋu tұp trung chính tҥi ÿҫu cuӕi máy chӫ. v Phân lo̩i m̩ng theo quy mô m̩ng : Phân loҥi theo tiêu chuҭn phҥm vi kӃt nӕi mҥng và có các loҥi sau: Ø Mҥng cөc bӝ (LAN – Local Area Netwrok) Hҫu hӃt các cѫ quan tә chӭc thiӃt lұp mҥng nӝi bӝ ÿӇ kӃt nӕi các máy tính. Sӱ dөng mҥng LAN là kinh tӃ do mӝt vài yӃu tӕ ÿѭӧc tích hӧp trong các hӋ ÿiӅu hành ÿem lҥi nhӳng thuұn lӧi cho công tác cӫa mӛi cá nhân và cӫa doanh nghiӋp. Mӝt vài lӧi ÿiӇm cӫa mҥng LAN: - ThiӃt kӃ mӅm dҿo và giá thành hҥ - Chia sҿ tài nguyên - Chia sҿ ӭng dөng - Chia sҿ file - Bҧo mұt dӳ liӋu - An ninh tұp trung Ø Mҥng diӋn rӝng (WAN – Wide Area Network) Liên kӃt các mҥng có mã vùng khác nhau hay tҥi các lөc ÿӏa, WAN ÿăng ký dӏch vө cӫa nhà cung cҩp dӏch vө ÿѭӡng truyӅn công cӝng. Dӏch vө cung cҩp ÿѭӡng truyӅn bao gӗm: ÿѭӡng quay sӕ, ÿѭӡng giành riêng, và chuyӇn mҥch gói, giá thành cài ÿһt và thuê bao tháng cao. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 3
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Ĉòi hӓi nhiӅu thӡi gian và nӛ lӵc cӝng tác: nhӳng nhà cung cҩp dӏch vө WAN thѭӡng trҧi trên các phҥm vi ÿӏa lý riêng biӋt, vì vұy cҫn có sӵ cӝng tác vӅ hoҥt ÿӝng giӳa nhӳng nhà cung cҩp dӏch vө. - Giҧm tӕc ÿӝ ÿѭӡng truyӅn và thӡi gian ÿáp ӭng: khi kӃt nӕi các mҥng LAN thông qua mҥng WAN thѭӡng có xuҩt hiӋn nút cә chai trên ÿѭӡng truyӅn gây nên trӉ ÿѭӡng truyӅn và thӡi gian ÿáp ӭng. v Phân lo̩i m̩ng theo NIC- Network Interface Card Có 3 loҥi mҥng dӵa vào NIC : Ethernet, Token ring, ARCnet. Ø Ethernet Nhӳng ÿһc ÿiӇm cѫ bҧn cӫa mҥng Ethernet Dҥng Topo truyӅn thӕng Bus ÿѭӡng thҷng KiӇu tín hiӋu Baseband Cѫ chӃ truy nhұp CSMA/CD Quy cách kӻ thuұt IEEE 802.3 Tӕc ÿӝ truyӅn 10 Mbps hay 100 Mbps Loҥi cáp mҥng Cáp ÿӗng trөc béo, ÿӗng trөc gҫy, cáp UTP Các giao thӭc TCP/IP, IPX, NetBEUI, DCL Win95, WinNT WKS/SRV, LAN manager, Các hӋ ÿiӅu hành IBM LAN Server, AppleShare và hҫu hӃt các hӋ ÿiӅu hành khác. Ethernet chia dӳ liӋu thành các khung (frame), là gói thông tin ÿѭӧc truyӅn ÿi nhѭ mӝt ÿѫn vӏ duy nhҩt. Khung trong Ethernet có ÿӝ dài tӯ 64 ÿӃn 1518 bytes, trong ÿó có ít nhҩt 18 bytes dành cho ÿiӅu khiӇn. 4 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 1.1 Ethernet Ø Token ring Mҥng Token Ring ÿѭӧc phát triӇn bӣi công ty IBM trong năm 1970. mҥng Token ring vүn là công nghӋ mҥng LAN chӫ yӃu cӫa công ty IBM, HiӋn nay, mҥng Token ring phә biӃn thӭ hai sau mҥng ethernet/IEEE 802.3. Mô tҧ IEEE 802.5 ÿѭӧc phát triӇn sau mҥng IBM Token Ring. Mӝt mҥng Token Ring xem nhѭ mҥng Token Ring cӫa IBM và IEEE 802.5 Mҥng Token Ring và IEEE 802.5 vӅ cѫ bҧn là tѭѫng thích, tuy nhiên có mӝt vài ÿiӇm khác nhau giӳa hai mô tҧ này. Trong tài liӋu này chúng tôi trình bày hai ÿһc tҧ trên. Mҥng Token Ring kӃt nӕi theo topo star, trong ÿó các thiӃt bӏ trong mҥng ÿѭӧc nӕi tӟi mӝt thiӃt bӏ trung tâm là MSAU (MultiStation Access Unit-ÿѫn vӏ truy cұp ÿa trҥm), sӱ dөng cáp ÿôi dây xoҳn. IEEE 802.5 không xác ÿӏnh topo, mһc dù gҫn nhѭ mӝt cách chính thӭc tҩt cҧ các mҥng IEEE 802.5 dӵa trên topo star. IEEE 802.5 không xác ÿӏnh loҥi phѭѫng tiӋn truyӅn. Hình 1.2 Token Ring @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 5
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính v Phân lo̩i m̩ng theo s˯ ÿ͛ n͙i m̩ng : Có nhiӅu loҥi nhѭng có 3 loҥi cѫ bҧn sau: Ø Sѫ ÿӗ Bus Hình 1.3 Bus Ø Sѫ ÿӗ Star Hình 1.4 Star Ø Sѫ ÿӗ Ring Hình 1.5 Ring 6 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh 1.2. Chuҭn hóa mҥng 1.2.1 Khái ni͏m ĈӇ mҥng ÿҥt khҧ năng tӕi ÿa, các tiêu chuҭn ÿѭӧc chӑn phҧi cho phép mӣ rӝng mҥng ÿӇ có thӇ phөc vө cho các ӭng dөng không dӵ kiӃn ÿѭӧc trong tѭѫng lai, ÿӗng thӡi cho phép mҥng làm viӋc vӟi nhiӅu thiӃt bӏ tӯ các nhà sҧn xuҩt khác nhau. Vҩn ÿӅ ÿһt ra là phҧi xây dӵng ÿѭӧc mӝt tiêu chuҭn ÿӇ ÿáp ӭng ÿѭӧc các mөc tiêu trên. Giҧi quyӃt ÿѭӧc vҩn ÿӅ nêu trên chính là công viӋc chuҭn hóa mҥng. 1.2.2. Ki͇n trúc m̩ng theo ISO Tә chӭc tiêu chuҭn quӕc tӃ ISO – International Standard Organization, có trө sӣ ÿһt tҥi Geneve, Thөy Sƭ. Tә chӭc ISO phát hành các tiêu chuҭn và phӕi hӧp hoҥt ÿӝng vӟi các quӕc gia ÿã ÿѭӧc tiêu chuҭn hoá. Năm 1977 tә chӭc ÿã ÿӅ ra tiêu chuҭn liên lҥc dӵa trên lý thuyӃt kiӃn trúc hӋ mӣ ÿӇ lұp ra các mҥng ÿiӋn toán. Mô hình này ngày nay ÿѭӧc gӑi là HӋ nӕi mӣ (hay mô hình tham khҧo hӋ nӕi mӣ) – OSI (Open System Interconection) xuҩt hiӋn năm 1984. Mô hình ÿã ÿѭӧc công nhұn là khung sѭӡn ÿӇ phân tích và phát triӇn linh kiӋn cho hoҥt ÿӝng trên mҥng. 1.3. TruyӅn thông trên mҥng 1.3.1. Nguyên t̷c truy͉n dͷ li͏u trên m̩ng Thông tin khi truyӅn tҧi trên mҥng nó phҧi ÿѭӧc phân chia thành các gói tin nhӓ giúp cho lѭӧng thông tin lѭu chuyӇn trên mҥng uyӇn chuyӇn và linh hoҥt hѫn, mһt khác nó làm cho viӋc dò tìm và khҳc phөc lӛi trӣ lên ÿѫn giҧn hѫn. Mӛi tӋp tin khi chuyӇn qua mҥng ÿӅu ÿѭӧc thiӃt bӏ nguӗn phân nhӓ thành các gói và ÿѭӧc cҩu trúc lҥi khi nó tӟi máy tính nhұn, mӛi gói tin khi vұn chuyӇn ÿӅu ÿѭӧc phát hiӋn xem có lӛi xҧy ra hay không nӃu có thì chӍ gói tin ÿó ÿѭӧc yêu cҫu phát lҥi chӭ không phҧi toàn bӝ tӋp tin ÿѭӧc yêu cҫu truyӅn lҥi. ViӋc ÿӏnh dҥng mӝt gói tin khi chuyӇn tҧi phө thuӝc vào giao thӭc mà thiӃt bӏ ÿѭӧc thiӃt lұp tuy nhiên nó có các thông tin chính sau ÿây; - Header (phҫn ÿҫu): phҫn ÿҫu báo hiӋu bҳt ÿҫu gói tin và chӭa mӝt gói các thông sӕ quan trӑng, chҷng hҥn nhѭ ÿӏa chӍ nguӗn, ÿích và thông tin thӡi gian ÿӗng bӝ. - Data (dӳ liӋu): phҫn này trong gói tin chӭa ÿӵng dӳ liӋu gӕc ÿѭӧc truyӅn. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 7
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính - Trailer (dҩu vӃt): phҫn này ÿánh dҩu ÿiӇm kӃt thúc cӫa gói tin và thѭӡng chӭa thông tin sӱa lӛi (CRC). Khi dӳ liӋu ÿѭӧc chuyӇn tҧi qua mҥng ÿi qua các giao thӭc thì mӛi lӟp cӫa giao thӭc ÿѭӧc sӱ dөng sӁ kiӇm tra và lѭu các thông tin cҫn thiӃt vào phҫn Header. 1.3.2. Ĉ˱ͥng truy͉n Là mӝt yӃu tӕ quan trӑng cӫa mӝt mҥng máy tính, ÿây là phѭѫng tiӋn dùng ÿӇ truyӅn các tín hiӋu ÿiӋn tӱ giӳa các máy vӟi nhau trong mҥng. Các tín hiӋu ÿiӋn tӱ ÿó chính là các thông tin, dӳ liӋu ÿѭӧc biӇu thӏ dѭӟi dҥng các xung nhӏ phân (ON_OFF), mӑi tín hiӋu truyӅn giӳa các máy tính ÿӅu là sóng ÿiӋn tӯ. Ĉѭӡng truyӅn có ÿһc trѭng cѫ bҧn là d̫i thông: Thuұt ngӳ này chӍ ÿӃn khҧ năng chuyӇn tҧi tín hiӋu cӫa phѭѫng tiӋn truyӅn dүn, môi trѭӡng có thӇ truyӅn tҧi cao ÿӝ thì có dҧi thông cao. Dҧi thông có thӇ ví nhѭ bình tѭӟi cây có vòi 1,5cm, mӛi phút chӍ tѭӟi ÿѭӧc 8 ÿӃn 10 lít nѭӟc, mӝt vòi nѭӟc to gҩp 10 lҫn sӁ tѭӟi ÿѭӧc lѭӧng nѭӟc gҩp 10 lҫn. Tӕc ÿӝ truyӅn tҧi dӳ liӋu thѭӡng dùng thuұt ngӳ “bit“ không phҧi byte. Theo lý thuyӃt mҥng Ethernet có thӇ truyӅn 10 triӋu bit mӛi giây (10 Mbps). Tӕc ÿӝ truyӅn tҧi tín hiӋu còn phө thuӝc vào chiӅu dài cӫa cáp, nӃu cáp quá dài thì tín hiӋu sӁ bӏ suy giҧm và nhiӅu lӛi phát sinh. ViӋc liên lҥc diӉn ra giӳa hai máy tính ӣ hai vӏ trí khác nhau tuy nhiên ÿӇ lҳp ÿһt mӝt mҥng diӋn rӝng riêng cho mình thì không tә chӭc nào có thӇ chҩp nhұn ÿѭӧc các yêu cҫu vӅ giá cҧ ÿӇ lҳp ÿһt nó. Ĉһc ÿiӇm cӫa mҥng cөc bӝ là dҧi thông rҩt cao do vұy ngѭӡi quҧn trӏ mҥng có thӇ ÿiӅu khiӇn và duy trì tҩt cҧ các phѭѫng tiӋn kӃt nӕi và truyӅn thông trên mҥng. ViӋc kӃt nӕi các máy tính thӵc hiӋn ÿѭӧc thông qua môi trѭӡng truyӅn dүn, chúng ta có thӇ sӱ dөng 2 loҥi ÿѭӡng truyӅn: + Hӳu tuyӃn: Các máy tính ÿѭӧc nӕi vӟi nhau bҵng dây cáp mҥng ví dө dây cáp ÿӗng trөc, cáp ÿôi dây xoҳn, cáp quang, + Vô tuyӃn: Các máy tính truyӅn tín hiӋu cho nhau thông qua các sóng vô tuyӃn (tia hӗng ngoҥi, sóng vi ba, vӋ tinh, ) vӟi các thiӃt bӏ ÿiӅu chӃ/giҧi ÿiӅu chӃ tҥi mӛi ÿҫu nút. ViӋc sӱ dөng cáp ÿӇ liên lҥc và tҥo mҥng cөc bӝ chúng ta sӁ xem xét sau bây giӡ chúng ta quan tâm ÿӃn mӝt sӕ trѭӡng truyӅn dүn mà các tә chӭc sӱ dөng ÿӇ thiӃt lұp mҥng diӋn rӝng. 8 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh v M̩ng ÿi͏n tho̩i công c͡ng: ĈiӇm cӕt yӃu trong viӋc kӃt nӕi mҥng WAN là hѭӟng ÿӃn các dӏch vө bҥn muӕn sӱ dөng ӣ các ÿiӇm liên lҥc. Chҷng hҥn nӃu bҥn muӕn liên lҥc giӳa Hà Nӝi và Moscow, chúng ta sӁ chӍ ÿӏnh các dӏch vө nhѭ nhau giӳa các ÿiӇm truy cұp. Mҥng ÿiӋn thoҥi công cӝng ÿáp ӭng mӝt cách rӝng khҳp cho dӏch vө kӃt nӕi mҥng diӋn rӝng. Mҥng ÿiӋn thoҥi công cӝng thѭӡng có hai loҥi dӏch vө chung: - Cung cҩp dӏch vө thuê bao: khách hàng ÿѭӧc quyӅn truy cұp riêng. - Dӏch vө gӑi: khách hàng trҧ tiӅn cho mӛi lҫn sӱ dөng. v Ĉ˱ͥng dây kͿ thu̵t s͙ b͝ sung không ÿ͙i xͱng ADSL Mӝt kiӇu kӃt nӕi băng tҫn cӫa mҥng diӋn rӝng ÿã ÿѭӧc các công ty ÿiӋn thoҥi phát triӇn tӯ nhӳng năm 1997. ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line, bҵng cách dùng modem ADSL riêng ngѭӡi sӱ dөng có thӇ nhұn dӳ liӋu vӟi tӕc ÿӝ trên 8 Mbps và gӱi dӳ liӋu vӟi tӕc ÿӝ là 640 Kbps, ÿiӅu này ÿѭӧc thӵc hiӋn thông qua viӋc sӱ dөng ÿa hӧp chia tҫn (FDM – Frequency Division Multiplexing). Hình 1.13 Bӝ phân tҫng Mӛi tín hiӋu tѭѫng tӵ có thӇ ÿiӅu hӧp bҵng mӝt tҫn sӕ riêng (gӑi là tҫn sӕ mang) ÿӇ khiӃn nó phөc hӗi lҥi tín hiӋu trong qui trình phân ÿa kênh. Ӣ ÿҫu tiӃp nhұn, bӝ ÿa hӧp sӁ chӑn ra tín hiӋu tҧi ÿi và dùng nó ÿӇ rút tín hiӋu dӳ liӋu cho kênh ÿó. FDM hӛ trӧ cҧ 2 hѭӟng trên cùng mӝt sӧi cáp, mӝt tҫn sӕ có thӇ xuҩt phát tӯ cҧ hai ÿҫu trên phѭѫng tiӋn truyӅn thông ngay tӭc khҳc. v Ĉ˱ͥng thuê bao – Leased Line Là mҥch truyӅn thông ÿѭӧc thiӃt lұp thѭӡng trӵc cho mӝt tә chӭc bӣi các nhà cung cҩp dӏch vө (FPT, VDC, ). Nhà cung cҩp ÿҧm bҧo mӝt băng thông rӝng theo hӧp ÿӗng ký kӃt qua hӋ thӕng chuyӇn mҥch và ÿѭӡng dây @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 9
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính trung kӃ (trunk line), ÿѭӡng thuê bao Leased line ÿѭӧc coi nhѭ mӝt mҥch chuyên dөng riêng, ÿӇ ÿҥt tӕc ÿӝ dӳ liӋu cao thì ÿѭӡng dây phҧi ÿѭӧc bҧo ÿҧm Các tә chӭc sӱ dөng ÿѭӡng thuê bao ÿӇ liên kӃt mҥng cӫa mình vӟi các mҥng trung tâm khác ӣ xa hoһc vӟi mҥng diӋn rӝng internet. Chi phí cӫa ÿѭӡng thuê bao phө thuӝc vào dung lѭӧng cӫa ÿѭӡng truyӅn, khoҧng cách giӳ nѫi kӃt nӕi và nhà cung cҩp. Bҥn cҫn phҧi cài ÿһt mӝt "Chanel Service Unit" (CSU) ÿӇ nӕi ÿӃn mҥng T, và mӝt "Digital Service Unit" (DSU) ÿӇ nӕi ÿӃn mҥng chӫ (primary) hoһc giao diӋn mҥng. v ISDN (Integrated Service Digital Nework). Sӱ dөng ÿѭӡng ÿiӋn thoҥi sӕ thay vì ÿѭӡng tѭѫng tӵ. Do ISDN là mҥng dùng tín hiӋu sӕ, bҥn không phҧi dùng mӝt modem ÿӇ nӕi vӟi ÿѭӡng dây mà thay vào ÿó bҥn phҧi dùng mӝt thiӃt bӏ gӑi là "codec" vӟi modem có khҧ năng chҥy ӣ 14.4 kbit/s. ISDN thích hӧp cho cҧ hai trѭӡng hӧp cá nhân và tә chӭc. Các tә chӭc có thӇ quan tâm hѫn ÿӃn ISDN có khҧ năng cao hѫn ("primary" ISDN) vӟi tӕc ÿӝ tәng cӝng bҵng tӕc ÿӝ 1.544 Mbit/s cӫa ÿѭӡng T1. Cѭӟc phí khi sӱ dөng ISDN ÿѭӧc tính theo thӡi gian, mӝt sӕ trѭӡng hӧp tính theo lѭӧng dӳ liӋu ÿѭӧc truyӅn ÿi và mӝt sӕ thì tính theo cҧ hai. v CATV link. Công ty dүn cáp trong khu vӵc cӫa bҥn có thӇ cho bҥn thuê mӝt "chӛ" trên ÿѭӡng cáp cӫa hӑ vӟi giá hҩp dүn hѫn vӟi ÿѭӡng ÿiӋn thoҥi. Cҫn phҧi biӃt nhӳng thiӃt bӏ gì cҫn cho hӋ thӕng cӫa mình và ÿӝ rӝng cӫa dҧi mà bҥn sӁ ÿѭӧc cung cҩp là bao nhiêu. CǊng nhѭ viӋc ÿóng góp chi phí vӟi nhӳng khách hàng khác cho kênh liên lҥc ÿó là nhѭ thӃ nào. Mӝt dҥng kǤ lҥ hѫn ÿѭӧc ÿѭa ra vӟi tên gӑi là mҥng "lai" ("hybrid" Network), vӟi mӝt kênh CATV ÿӧc sӱ dөng ÿӇ lѭu thông theo mӝt hѭӟng và mӝt ÿѭӡng ISDN hoһc gӑi sӕ sӱ dөng cho ÿѭӡng trӣ lҥi. NӃu muӕn cung cҩp thông tin trên Internet, bҥn phҧi xác ÿӏnh chҳc chҳn rҵng "kênh ngѭӧc" cӫa bҥn ÿӫ khҧ năng phөc vө cho nhu cҫu thông tin cӫa khách hàng cӫa bҥn. 10 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh v Frame relay. Frame relay "uyӇn chuyӇn" hѫn ÿӡng thuê bao. Khách hàng thuê ÿѭӡng Frame relay có thӇ mua mӝt dӏch vө có mӭc ÿӝ xác ÿӏnh - mӝt "tӕc ÿӝ thông tin uӹ thác" ("Committed Information Rale" - CIR). NӃu nhѭ nhu cҫu cӫa bҥn trên mҥng là rҩt "bӝt phát" (burty), hay ngѭӡi sӱ dөng cӫa bҥn có nhu cҫu cao trên ÿѭӡng liên lҥc trong suӕt mӝt khoҧng thӡi gian xác ÿӏnh trong ngày, và có ít hoһc không có nhu cҫu vào ban ÿêm - Frame relay có thӇ sӁ kinh tӃ hѫn là thuê hoàn toàn mӝt ÿѭӡng T1 (hoһc T3). Nhà cung cҩp dӏch vө cӫa bҥn có thӇ ÿa ra mӝt phѭѫng pháp tѭѫng tӵ nhѭ là phѫng pháp thay thӃ ÿó là Switched Multimegabit Data Service. v Ch͇ ÿ͡ truy͉n không ÿ͛ng b͡ (Asynchoronous Trangfer Mode - ATM). ATM là mӝt phѭѫng pháp tѭѫng ÿӕi mӟi ÿҫu tiên báo hiӋu cùng mӝt kӻ thuұt cho mҥng cөc bӝ và liên khu vӵc. ATM thích hӧp cho real-time multimedia song song vӟi truyӅn dӳ liӋu truyӅn thӕng. ATM hӭa hҽn sӁ trӣ thành mӝt phҫn lӟn cӫa mҥng tѭѫng lai. Mӝt sӕ mҥng vô tuyӃn ÿѭӧc sӱ dөng: v Ĉ˱ͥng vi sóng (Microware links). NӃu cҫn kӃt nӕi vƭnh viӉn ÿӃn nhà cung cҩp dӏch vө nhѭng lҥi thҩy rҵng ÿѭӡng thuê bao hay nhӳng lӵa chӑn khác là quá ÿҳt, bҥn sӁ thҩy microware nhѭ là mӝt lӵa chӑn thích hӧp. Bҥn không cҫn trҧ quá ÿҳt cho cách này cӫa microware, tuy nhiên bҥn cҫn phҧi ÿҫu tѭ nhiӅu tiӅn hѫn vào lúc ÿҫu, và bҥn sӁ gһp mӝt sӕ rӫi ro nhѭ tӕc ÿӝ truyӅn ÿӃn mҥng cӫa bҥn quá nhanh. v Ĉ˱ͥng v͏ tinh (satellite links). NӃu bҥn muӕn ÿѭӧc chuyӇn mӝt lѭӧng lӟn dӳ liӋu ÿһc biӋt là tӯ nhӳng ÿӏa ÿiӇm tӯ xa thì ÿѭӡng vӋ tinh là câu trҧ lӡi. Tҫm hoҥt ÿӝng cӫa nhӳng vӋ tinh @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 11
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính cùng vӏ trí ÿӏa lý vӟi trái ÿҩt cǊng tҥo ra mӝt sӵ chұm trӉ (hoһc "bӏ che dҩu") mà nhӳng ngѭӡi sӱ dөng Telnet có thӇ cҧm nhұn ÿѭӧc. 1.3.3. Giao thͱc m̩ng Giao thӭc là mӝt bӝ các quy tҳc xác ÿӏnh các luұt truyӅn thông giӳa các thӵc thӇ tham gia vào quá trình truyӅn thông trên mҥng, các giao thӭc thѭӡng ÿѭӧc sӱ dөng TCP/IP, IPX/SPX, 1.3.4. Các giao thͱc m̩ng v IPX/SPX - Internet Packet eXchange Protocol/ Sequence Packet eXchange Protocol IPX/SPX là bӝ giao thӭc ÿѭӧc sӱ dөng trong mҥng Netware, nó ÿѭӧc dùng ÿӇ vұn chuyӇn và ÿӏnh hѭӟng gói tin trên mҥng. IPX là giao thӭc thuӝc lӟp mҥng có nhiӋm vө dүn ÿѭӡng và duy trì các ÿӏa chӍ logic mҥng, nó dùng ÿӏa chӍ vұt lý cӫa phҫn cӭng ÿӇ cung cҩp cho viӋc ÿánh ÿӏa chӍ các thiӃt bӏ trên mҥng. SPX là giao thӭc thuӝc lӟp vұn chuyӇn giúp mӣ rӝng IPX ÿӇ cung cҩp các dӏch vө có ÿӏnh hѭӟng vӟi viӋc chuyӇn giao có ÿӝ tin cұy. Mӝt ÿӏa chӍ trong mҥng sӱ dөng giao thӭc IPX/SPX bao gӗm hai thành phҫn nhѭ hình vӁ dѭӟi ÿây: Address : xx – xx – xx – xx – xx – xx : yyyyyy Ĉ/c máy chӫ Ĉ/c mҥng Trong ÿó xx – xx – xx – xx – xx – xx là ÿӏa chӍ cӫa máy chӫ trong mҥng ÿó vӟi x có giá trӏ là các sӕ hӋ Hexa ví dө : 44 – 45 – 50 – 60 – 0E – FD Thông thѭӡng 3 cһp sӕ ÿҫu chính là thông sӕ cӫa card mҥng do nhà sҧn xuҩt quy ÿӏnh. Ĉӏa chӍ cӫa máy chӫ luôn ÿѭӧc thiӃt lұp sҹn Phҫn còn lҥi yyyyy là phҫn ÿӏa chӍ mҥng, ÿӏa chӍ này thѭӡng do ngѭӡi quҧn trӏ mҥng thiӃt lұp trong khi cài ÿһt mҥng. Giá trӏ cӫa y cǊng là mӝt con sӕ hӋ Hexa, ví dө: 0DF456. Và ta có mӝt ÿӏa chӍ cө thӇ nhѭ sau: 44 – 45 – 50 – 60 – 0E – FD : 0DF456 12 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh v TCP/IP – Transmission Control Protocol/ Internet Protocol TCP/IP là bӝ giao thӭc Internet, ban ÿҫu ÿѭӧc thiӃt lұp và phát triӇn bӣi Bӝ quӕc phòng Mӻ ÿӇ cung cҩp các dӏch vө trên mҥng lӟn có thӇ kӃt hӧp chһt chӁ nhiӅu chӫng loҥi máy tính khác nhau. ĈӃn nay giao thӭc này ÿã phát triӇn rҩt mҥnh và trӣ thành phә biӃn, cǊng bӣi lӁ không có ai quҧn lý bӝ giao thӭc này cҧ. TCP – Giao thӭc ÿiӅu khiӇn truyӅn thông là mӝt giao thӭc có ÿӏnh hѭӟng trên mҥng tѭѫng ӭng vӟi tҫng chuyӇn tҧi cӫa mô hình OSI IP chia nhӓ gói tin và kӃt hӧp chúng lҥi theo kích cӥ theo giӟi hҥn nhҩt ÿӏnh , thӵc hiӋn viӋc kiӇm tra và sӱa lӛi khi lӛi xҧy ra trong quá trình truyӅn. ViӋc ÿánh ÿӏa chӍ trong giao thӭc TCP/IP cǊng khá ÿѫn giҧn, mӝt ÿӏa chӍ bao gӗm 4 bӝ sӕ nhѭ sau Address : X.Y.Z.T Trong ÿó X, Y, Z và T nhұn các giá trӏ trong ÿoҥn 0 255 ĈӇ dӉ quҧn lý ngѭӡi ta tiӃn hành phân chia ÿӏa chӍ IP vӟi dҥng nhѭ trên thành các nhóm ÿӏa chӍ IP khác nhau : A, B, C, D, E. Trong ÿó các nhóm D và E ÿӇ dӵ trӳ. Các nhóm A, B, C ÿӅu ÿã ÿѭӧc sӱ dөng mӝt cách triӋt ÿӇ. v NLSP – NetWare Link Sevices Protocol NLSP là mӝt giao thӭc tìm ÿѭӡng nӕi mҥng do các router sӱ dөng ÿӇ thông báo cho thiӃt bӏ mҥng biӃt bҧng ÿӏa chӍ cӫa chúng thay ÿәi. v NetBEUI – Network Basic Input/Output System NetBEUI là mӝt giao thӭc truyӅn phөc vө nhѭ mӝt phҫn mӣ rӝng cӫa hӋ thӕng vào/ra cѫ bҧn cӫa MicroSoft. NetBEUI là mӝt giao thӭc nhanh nhҩt có sҹn trong Windows NT, tuy nhiên nó ÿѭӧc thiӃt lұp cho các mҥng LAN nhӓ và cô lұp nên NetBEUI không dүn ÿѭӡng ÿѭӧc khiӃn nó trӣ thành lӛi thӡi so vӟi các môi trѭӡng mҥng. Vӟi viӋc ra ÿӡi cӫa chuҭn NDIS –(Network Drive Interface Specification, ÿ̿c t̫ giao di͏n ÿi͉u khi͋n m̩ng, do Microsoft phát tri͋n ÿ͋ h͟ trͫ các nhà s̫n xṷt t˱˯ng thích vͣi nhi͉u giao thͱc m̩ng và h͏ ÿi͉u hành ÿ͛ng thͥi cǊng giúp các nhà qu̫n tr͓ ÿͩ ÿau ÿ̯u trong vi͏c c̭u hình m̩ng) giúp cho NetBEUI cùng tӗn tҥi vӟi các @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 13
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính giao thӭc khác có khҧ năng dүn ÿѭӡng ÿӇ tұn dөng khҧ năng giao tiӃp nhanh và hiӋu quҧ trên các phân ÿoҥn mҥng LAN cài ÿһt ÿӗng thӡi vӟi TCP/IP. 1.3.5. Các c˯ ch͇ truy nh̵p ÿ˱ͥng truy͉n Mӝt phѭѫng pháp truy cұp ÿѭӡng truyӅn là mӝt tұp hӧp nhӳng qui tҳc chi phӕi các nút mҥng chia sҿ các phѭѫng tiӋn truyӅn dүn thông tin. Qui tҳc chia sҿ giӳa các máy tính giӕng nhѭ qui tҳc chia sҿ giӳa con ngѭӡi vӟi nhau và ÿӅu tuân theo triӃt lý sau: 1. ĈӃn trѭӟc phөc vө trѭӟc. 2. Thay phiên nhau. Tӯ hai triӃt lý này ngѭӡi ta xây dӵng ÿѭӧc các kiӇu truy cұp ÿѭӡng truyӅn rҩt quan trӑng: 1. Contention (tranh chҩp): Mӝt cách ÿѫn giҧn nhҩt tranh chҩp có nghƭa là các máy tính tranh chҩp nhau ÿӇ sӱ dөng các phѭѫng tiӋn truyӅn. Bҩt cӭ máy tính nào cǊng có thӇ ÿѭӧc truyӅn thông tin theo nguyên tҳc ÿӃn trѭӟc phөc vө trѭӟc 2. Token passing (tiӃp sӭc vòng): Các máy tính thay phiên nhau sӱ dөng thiӃt bӏ truyӅn. 1.3.5.1. Contention Mӝt máy tính có thӇ truyӅn bҩt cӭ lúc nào, nhѭng hӋ thӕng sӁ sөp ÿә khi có 2 máy tính ÿӅu truyӅn trong mӝt lúc . Có nhiӅu kӻ thuұt ÿѭӧc ÿѭa ra ÿӇ giҧm thiӇu sӕ lѭӧng tranh chҩp. Carrier sensing mӛi máy tính ÿӅu thăm dò trѭӟc khi cӕ gҳng truyӅn thông tin. NӃu mҥng bұn nó sӁ kìm lҥi ÿӃn khi mҥng hӃt bұn. Ĉây là phѭѫng thӭc “nghe trѭӟc khi nói”. Kӻ thuұt khác ÿó là carrier detection , các máy tính luôn cӕ gҳng nghe ngóng khi nó truyӅn tҧi thông tin nӃu phát hiӋn thҩy máy tính khác có nhu cҫu truyӅn tҧi thông tin thì nó sӁ ngѭng truyӅn sau ÿó cҧ hai máy tính lҥi tiӃp tөc sau mӝt khoҧng thӡi gian ngүu nhiên. 14 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh v C˯ ch͇ CSMA/CD Phѭѫng thӭc ÿa truy xuҩt - cҧm nhұn sóng mang - có phát hiӋn xung ÿӝt CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) vӟi ý nghƭa: Carrier Sense-cҧm nhұn sóng mang: khi mӝt nút muӕn truyӅn dӳ liӋu trên mҥng nó cҧm nhұn cáp ÿѭӡng truyӅn ÿӇ xác ÿӏnh liên kӃt cӫa nút vӟi ÿѭӡng truyӅn và liӋu trên ÿѭӡng truyӅn có nút nào khác ÿang truyӅn dӳ liӋu hay không; Multiple Access - ÿa truy xuҩt: các nút trên mҥng có truy nhұp tѭѫng tranh tӟi ÿѭӡng truyӅn; Collision Detection- có phát hiӋn xung ÿӝt: sau khi truyӅn dӳ liӋu nút vӯa truyӅn dӳ liӋu cҫn nghe ÿѭӡng truyӅn ÿӇ xác ÿӏnh liӋu dӳ liӋu ÿѭӧc truyӅn có xuҩt hiӋn xung ÿӝt vӟi dӳ liӋu do nút khác truyӅn hay không? Vӟi phѭѫng thӭc truy nhұp CSMA/CD mӛi nút kiӇm tra lѭu thông trên cáp mҥng. Khi nút phát hiӋn ÿѭӡng truyӅn dӛi, bҳt ÿҫu quá trình truyӅn dӳ liӋu, tuy nhiên mӝt nút khác cǊng phát hiӋn rҵng ÿѭӡng truyӅn dӛi, ÿӗng thӡi truyӅn dӳ liӋu, ÿiӅu này gây nên xung ÿӝt dӳ liӋu trên ÿѭӡng truyӅn. Khi phát hӏên thҩy xung ÿӝt, nút ÿó ÿӧi mӝt khoҧng thӡi gian ngҫm ÿӏnh trѭӟc khi truyӅn lҥi dӳ liӋu, có mӝt sӕ chiӃn lѭӧc phát lҥi nhѭ sau: CSMA 1 – kiên trì: Khi trҥm phát hiӋn rӛi thì trҥm sӁ truyӅn ngay. Nhѭng nӃu có xung ÿӝt trҥm ÿӧi mӝt khoҧng thӡi gian ngүu nhiên rӗi truyӅn lҥi. Do vұy xác suҩt truyӅn khi kênh rӛi là 1. Chính vì vұy mà phѭѫng thӭc có tên là CSMA 1. (1) Phѭѫng thӭc CSMA không kiên trì: khác mӝt chút trҥm nghe ÿѭӡng nӃu kênh rӛi thì truyӅn, nӃu không thì ngӯng nghe mӝt khoҧng thӡi gian ngүu nhiên rӗi thӵc hiӋn lҥi thӫ tөc này. Cách này có hiӋu suҩt sӱ dөng kênh cao hѫn. (2) Phѭѫng thӭc CSMA p – kiên trì: Khi ÿã sҹn sàng truyӅn, trҥm cҧm nhұn ÿѭӡng truyӅn nӃu thҩy rӛi thì thӵc hiӋn viӋc truyӅn vӟi xác suҩt là ( p<1). Ngay cҧ khi ÿѭӡng truyӅn rӛi cǊng không hҷn ÿã truyӅn mà ÿӧi khoҧng thӡi gian tiӃp theo lҥi tiӃp tөc truyӅn vӟi xác suҩt còn lҥi q=1-p. (3) @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 15
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Ta thҩy rҵng trong phѭѫng thӭc CSMA (1) thì hiӋu quҧ trong viӋc tránh xung ÿӝt vì hai trҥm cҫn truyӅn thҩy ÿѭӡng truyӅn bұn sӁ cùng rút lui chӡ trong khoҧng thӡi gian ngүu nhiên khác sӁ quay lҥi tiӃp tөc nghe ÿѭӡng truyӅn và thӵc hiӋn lҥi thӫ tөc. Phѭѫng pháp này có nhѭӧc ÿiӇm là có thӇ tӗn tҥi thӡi gian rӛi ÿѭӡng truyӅn sau mӛi lҫn mӝt trҥm truyӅn xong. Vӟi phѭѫng thӭc CSMA (2) cӕ gҳng làm giҧm thӡi gian “chӃt” ӣ phѭѫng pháp (1) bҵng cách cho phép mӝt trҥm ÿѭӧc truyӅn dӳ liӋu ngay sau khi mӝt cuӝc truyӅn kӃt thúc. Tuy nhiên nӃu lúc ÿó lҥi có nhiӅu trҥm ÿang ÿӧi ÿӇ truyӅn thì khҧ năng xҧy ra xung ÿӝt có thӇ rҩt lӟn. Ĉӕi vӟi phѭѫng thӭc CSMA (3) vӟi giá trӏ ÿѭӧc chӑn (p) hӧp lý có thӇ tӕi thiӇu hóa ÿѭӧc cҧ khҧ năng xҧy ra xung ÿӝt lүn thӡi gian “chӃt” cӫa ÿѭӡng truyӅn. Theo phѭѫng thӭc CSMA ÿҧm bҧo hai nút không cùng truyӅn lҥi dӳ liӋu tҥi cùng mӝt thӡi ÿiӇm, do ÿó không xuҩt hiӋn xung ÿӝt trên mҥng. * Phѭѫng thӭc CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance – Ĉa truy xuҩt cҧm nhұn sóng mang tránh xung ÿӝt) có thӇ là phѭѫng thӭc truy nhұp chұm khi sӕ máy trong mҥng lӟn. Khi lѭu thông trên mҥng tăng, xung ÿӝt cǊng tăng theo là giҧm tӕc ÿӝ truyӅn trên mҥng. Phѭѫng thӭc truy nhұp CSMA/CA tѭѫng tӵ nhѭ phѭѫng thӭc CSMA/CD. Trong phѭѫng thӭc CSMA/CA mӛi nút gӱi yêu cҫu gӱi tín hiӋu trên mҥng ÿӇ xác ÿӏnh yêu cҫu muӕn truyӅn dӳ liӋu. NӃu không nhұn ÿѭӧc tín hiӋu “phҧn ÿӕi-negative”, nút bҳt ÿҫu truyӅn dӳ liӋu. Trong phѭѫng thӭc CSMA/CA nút ÿҫu tiên phát hiӋn ÿѭӡng truyӅn dӛi bҵng tín hiӋu RTS, do vұy tránh ÿѭӧc xung ÿӝt trên mҥng. Tuy nhiên phѭѫng thӭc này chұm bӣi viӋc gӱi tín hiӋu broadcasting, tӟi tҩt cҧ các máy trên mҥng, làm tăng lѭu thông trên mҥng. 1.3.5.2. Token passing v C˯ ch͇ Token bus Nguyên lý chung cӫa phѭѫng pháp này là cҩp quyӅn truy nhұp ÿѭӡng truyӅn cho các trҥm ÿang có nhu cҫu truyӅn dӳ liӋu, mӝt thҿ bài ÿѭӧc lѭu chuyӇn trên mӝt vòng logic ÿã ÿѭӧc thiӃt lұp bӣi các trҥm ÿó. Khi mӝt trҥm nhұn ÿѭӧc thҿ bài thì sӁ ÿѭӧc cҩp phép sӱ dөng ÿѭӡng truyӅn trong mӝt thӡi gian nhҩt ÿӏnh. Trong khoҧng thӡi 16 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh gian ÿó nó có thӇ truyӅn mӝt hay nhiӅu ÿѫn vӏ dӳ liӋu. Khi ÿã truyӅn xong dӳ liӋu hoһc thӡi gian ÿã hӃt thì trҥm ÿó phҧi chuyӇn thҿ bài cho trҥm tiӃp theo. Nhѭ vұy, công viӋc ÿҫu tiên là thiӃt lұp vòng logic (hay còn gӑi là vòng ҧo) bao gӗm các trҥm ÿang có nhu cҫu truyӅn dӳ liӋu ÿѭӧc xác ÿӏnh vӏ trí theo mӝt chuӛi thӭ tӵ mà trҥm cuӕi cùng cӫa chuӛi sӁ tiӃp liӅn sau trҥm ÿҫu tiên. Mӛi trҥm sӁ biӃt ÿӏa chӍ cӫa trҥm liӅn trѭӟc và kӅ sau nó. Thӭ tӵ cӫa các trҥm trên vòng logic này có thӇ ÿӝc lұp vӟi thӭ tӵ vұt lý. Các trҥm có hoһc chѭa có nhu cҫu truyӅn dӳ liӋu không ÿѭӧc vào vòng logic. A B D E I H G F Hình 1.14 Vòng tròn logic trong cѫ chӃ Token Bus Trong ví dө trên trҥm A và trҥm F nҵm ngoài vòng logic, do vұy hai trҥm này chӍ có thӇ nhұn dӳ liӋu tӯ các trҥm khác chuyӇn ÿӃn. Sau khi xác lұp vòng logic thì viӋc cҫn quan tâm là duy trì vòng logic ÿó vӟi mӝt sӕ yӃu tӕ sau: - Bә xung vào trҥm vào vòng logic: Các trҥm nҵm ngoài vòng logic cҫn ÿѭӧc kiӇm tra ÿӏnh kǤ ÿӇ biӃt ÿѭӧc trҥm ÿó có nhu cҫu truyӅn dӳ liӋu hay không, nӃu có thì phҧi bә sung trҥm vào vòng logic. - Loҥi bӓ mӝt trҥm khӓi vòng logic: Khi mӝt trҥm không có nhu cҫu truyӅn dӳ liӋu thì phҧi loҥi trҥm ÿó khӓi vòng logic ÿӇ tӕi ѭu hóa viӋc truyӅn dӳ liӋu. - Quҧn lý lӛi: Mӝt sӕ lӛi có thӇ xҧy ra trong quá trình truyӅn dӳ liӋu nhѭ trùng ÿӏa chӍ, hoһc ÿӭt vòng logic. - Khӣi tҥo vòng logic: Khi khӣi tҥo mҥng hoһc khi ÿӭt vòng logic phҧi khӣi tҥo lҥi vòng logic. Phѭѫng pháp token bus có thӇ sӱ dөng cho tô pô mҥng dҥng start, bus. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 17
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính v C˯ ch͇ Token ring Phѭѫng pháp này cǊng dӵa trên nguyên tҳc dùng thҿ bài ÿӇ cҩp phát quyӅn truy cұp ÿѭӡng truyӅn. Nhѭng ӣ ÿây thҿ bài lѭu chuyӇn theo vòng vұt lý chӭ không theo vòng logic nhѭ vӟi phѭѫng pháp token bus. Thҿ bài là mӝt ÿѫn vӏ truyӅn dӳ liӋu ÿһc biӋt vӟi ÿӝ dài 3 byte, trong ÿó có mӝt bit biӇu diӉn trҥng thái cӫa thҿ (bұn hay rӛi). Mӝt trҥm muӕn truyӅn dӳ liӋu phҧi chӡ cho tӟi khi nhұn ÿѭӧc thҿ bài “rӛi”. Khi ÿó trҥm sӁ ÿәi bit trҥng thái thành “bұn” và truyӅn mӝt ÿѫn vӏ dӳ liӋu cùng vӟi thҿ bài theo chiӅu cӫa vòng. Lúc này các trҥm phҧi ÿӧi nӃu muӕn truyӅn dӳ liӋu. Dӳ liӋu ÿӃn trҥm ÿích ÿѭӧc sao chép lҥi, sau ÿó cùng vӟi thҿ bài trӣ vӅ trҥm nguӗn. Trҥm nguӗn sӁ xóa bӓ dӳ liӋu, ÿәi bit trҥng thái thành “rӛi” và cho lѭu chuyӇn thҿ bài trên vòng ÿӇ các trҥm khác sӱ dөng nӃu có nhu cҫu cҫn truyӅn dӳ liӋu. Hình 1.15 Thҿ bài và viӋc truyӅn thông tin trong mҥng Ring Sӵ quay lҥi cӫa dӳ liӋu và thҿ bài vӅ trҥm ÿích nhҵm tҥo khҷ năng báo nhұn tӵ nhiên: Trҥm ÿích có thӇ gӱi vào ÿѫn vӏ dӳ liӋu (header) các thông tin vӅ dӳ liӋu nhұn ÿѭӧc: Dӳ liӋu ÿã ÿѭӧc tiӃp nhұn nhѭng có lӛi, dӳ liӋu không ÿѭӧc sao chép, hoһc các thông tin vӅ trҥm ÿích không tӗn tҥi hoһc không hӑat ÿӝng әn ÿӏnh Trong phѭѫng pháp token ring có 2 vҩn ÿӅ có thӇ xҧy ra và dүn ÿӃn phá vӥ hӋ thӕng mà phҧi giҧi quyӃt ÿó là mҩt thҿ bài và thҿ bài luân chuyӇn không ngӯng trên vòng; ĈӇ giҧi quyӃt vҩn ÿӅ mҩt thҿ bài trong vòng qui ÿӏnh mӝt trҥm ÿiӅu khiӇn chӫ ÿӝng (active monitor) có trách nhiӋm theo dõi phát hiӋn tình trҥng mҩt thҿ bài bҵng 18 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh cách dùng cѫ chӃ ngѭӥng thӡi gian (time - out) và phөc hӗi bҵng cách cҩp mӝt thҿ bài “rӛi” mӟi. ĈӇ giҧi quyӃt vҩn ÿӅ thҿ bài luân chuyӇn không ngӯng, trҥm ÿiӅu khiӇn sӱ dөng mӝt bit trên thҿ bài ÿӇ ÿánh dҩu khi gһp mӝt thҿ bài bұn ÿi qua nó. NӃu nó gһp lҥi thҿ bài ÿã ÿánh dҩu này có nghƭa là trҥm nguӗn ÿã không nhұn lҥi ÿѭӧc ÿѫn vӏ dӳ liӋu cӫa mình do ÿó thҿ bài “bұn” cӭ lѭu chuyӇn mãi. Lúc này trҥm ÿiӅu khiӇn sӁ chӫ ÿӝng ÿәi bít trҥng thái cӫa thҿ bài tӯ “bұn” sang “rӛi” và cho thҿ bài lѭu chuyӇn trên vòng. Trong mҥng token ring có mӝt thiӃt bӏ ÿóng vai trò rҩt quan trӑng thiӃt kӃ nên vòng tròn luân chuyӇn token trên mҥng ÿѭӧc gӑi là MAU (Multistation Access Unit) - or MSAU. MAU cung cҩp ÿiӇm kӃt nӕi cho nhiӅu máy tính. Nó gӗm có mӝt vòng tròn nӝi bӝ và ÿѭӧc mӣ rӝng khi các trҥm ÿѭӧc nӕi thêm vào vòng. Trong mҥng ring vҩn ÿӅ nҧy sinh khi vòng bӏ ÿӭt thì ÿӕi vӟi token ring khi sӱ dөng thiӃt bӏ MAU nӃu có mӝt trҥm mà card mҥng bӏ hӓng thì nó cho phép ÿi tҳt qua trҥm ÿó ÿӇ ÿҧm bҧo vòng không bӏ gián ÿoҥn. Mҥng IBM token ring có bӝ MAU vӟi 10 cәng trong ÿó có 8 cәng ÿӇ tҥo ÿiӇm kӃt nӕi vӟi các máy trҥm còn 1 cәng là cәng xuҩt cәng còn lҥi là cәng nhұp. ĈӇ xây dӵng mҥng token ring ÿӕi vӟi mӛi cәng trong MAU ta phҧi có công cө setup ÿi kèm sau ÿó có thӇ mӣ rӝng mҥng token ring bҵng cách nӕi tӯ cәng xuҩt cӫa MAU thӭ nhҩt và cәng nhұp cӫa MAU thӭ hai và cәng xuҩt cӫa MAU này vào cәng nhұp cӫa MAU thӭ nhҩt. Khi dùng cáp có bҧo vӋ MAU cho phép mҥng làm viӋc vӟi 260 trҥm và 33 MAU và vӟi khoҧng cách cӵc ÿҥi tӯ trҥm ÿӃn MAU là 101 mét. Tóm lҥi khi mӝt ÿѫn vӏ truyӅn ÿi trên mҥng (frame) token ring phҧi xoay quan mҥng. Trҥm nào giӳ ÿѭӧc token sӁ có quyӅn kiӇm soát phѭѫng tiӋn truyӅn thông trên mҥng, quá trình xӱ lý nhѭ sau: 1. Mӝt trҥm nҳm ÿѭӧc token. NӃu trҥm có yêu cҫu truyӅn dӳ liӋu, nó sӁ giӳ token và tiӃn hành truyӅn frame dӳ liӋu 2. KiӇm tra mӛi trҥm trong vòng xem có phҧi nó tiӃp nhұn frame dӳ liӋu này không? @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 19
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính 3. Khi frame dӳ liӋu ÿӃn ÿѭӧc ÿӏa chӍ ÿích, máy ÿích sӁ sao chép frame dӳ liӋu này vào vùng ÿӋm dӳ liӋu nhұn sau ÿó cұp nhұp thông tin vӅ trҥng thái cӫa frame dӳ liӋu và ÿѭa frame trӣ lҥi mҥng. 4. Trong mҥng token ring 16 Mbps (có mҥng token ring 4 Mbps), thiӃt bӏ cӫa nó có mӝt tính năng tùy chӑn làm tăng cѭӡng khҧ năng truyӅn tҧi dӳ liӋu bҵng cách truyӅn ÿi frame dӳ liӋu tiӃp theo ngay sau khi mӝt frame dӳ liӋu ÿã ÿѭӧc truyӅn khi frame dӳ liӋu truyӅn ÿi qua chѭa quay lҥi trҥm nguӗn. 5. Khi máy nguӗn nhұn ÿѭӧc frame dӳ liӋu tӯ mҥng tӭc là ÿã thӵc hiӋn xong mӝt quá trình truyӅn, nó ÿѭa frame dӳ liӋu ÿã truyӅn ra khӓi vòng và gӱi token trӣ lҥi mҥng. Mӝt frame dӳ liӋu cӫa mҥng token ring có dҥng nhѭ sau: Frame Start Access Frame Destination Source End Frame Data Check Delimiter Control Control Address Address Delimiter Status Sequence Start Báo hiӋu bҳt ÿҫu dӳ liӋu. Nó có mã duy nhҩt ÿӇ phân biӋt vӟi dӳ liӋu Delimiter Access Chӭa thông tin vӅ ÿӝ ѭu tiên cӫa frame, cҫn thiӃt cho các token sau này. Control Các trҥm sӁ nhѭӡng nӃu chúng có ÿӝ ѭu tiên thҩp hѫn Frame Xác ÿӏnh loҥi frame hoһc thông tin MAC (Medium Access Control) hoһc Control thông tin vӅ trҥm ÿҫu cuӕi. NӃu frame thuӝc MAC tҩt cҧ các trҥm trên vòng ÿӑc thông tin này. NӃu frame chӭa thông tin chӍ có trҥm ÿích mӟi ÿӑc thông tin này. Destination Chӭa ÿӏa chӍ cӫa trҥm nhұn frame. Frame có thӇ chӭa ÿӏa chӍ cӫa tҩt cҧ Address các trҥm trên vòng Source Chӭa ÿӏa chӍ cӫa trҥm gӱi frame ÿi Address Data Chӭa “sӭc tҧi” dӳ liӋu. NӃu frame thuӝc loҥi MAC thì trѭӡng này có thӇ 20 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh chӭa thêm thông tin ÿiӅu khiӇn. Frame Chӭa thông tin kiӇm tra lӛi ÿӇ bҧo ÿҧm tính toàn vҽn cӫa frame cho trҥm Check nhұn. Sequence End Báo hiӋu kӃt thúc frame Delimiter Frame Báo hiӋu có mӝt hay nhiӅu trҥm trên vòng nhұn biӃt ÿѭӧc frame hay Status không, khung có ÿѭӧc sao chép hay không hoһc trҥm ÿích có tҥi hay có làm viӋc tích cӵc hay không? Phѭѫng pháp token ring có thӇ sӱ dөng cho tô pô mҥng dҥng start và ring. Xem thêm v͉ m͡t m̳u frame cͯa m̩ng Ethernet Preamble Address Type Data CRC Preamble : báo hiӋu bҳt ÿҫu mӝt frame. Address : ÿӏa chӍ nguӗn và ÿӏa chӍ ÿích. Type : chӍ rõ giao thӭc lӟp mҥng. Data : dӳ liӋu ÿѭӧc chuyӇn ÿi. CRC(2) : kiӇm tra lӛi dѭ vòng. (Cyclic Redundancy Check) (1) MAC- (Medium Access Control) Ki͋m soát truy c̵p môi tr˱ͥng truy͉n thông, nó có nhi͏m vͭ ÿ͓nh frame dͷ li͏u tr˱ͣc khi g͵i ÿ͇n t̯ng v̵t lý- gói thông tin thành tͳng gói. M͟i máy tính khi k͇t n͙i hay không k͇t n͙i vào m̩ng n͇u có card m̩ng ÿ˱ͫc g̷n vào thì máy tính ÿó sͅ có m͡t ÿ͓a ch͑ MAC. MAC là ÿ͓a ch͑ duy nh̭t ÿ˱ͫc t̩o bͧi nhà s̫n xṷt card m̩ng chúng còn ÿ˱ͫc g͕i là ÿ͓a ch͑ v̵t lý. Vì nó g̷n li͉n vͣi card m̩ng nên khi thay th͇ card m̩ng thì ÿ͓a ch͑ MAC cͯa máy cǊng b͓ thay ÿ͝i theo. M͡t ÿ͓a ch͑ MAC là m͡t s͙ th̵p lͭc phân và có 2 d̩ng nh˱: 0001.1223.0cbd hay 00 – 01 – 12 – 23 – 0c – db. (2) CRC – ki͋m tra l͟i d˱ vòng, v͉ c˯ b̫n tr̩m g͵i sͅ ghép thêm m͡t bít thͱ t͹ vào m͟i frame khi truy͉n ÿi, ÿ˱ͫc g͕i là FCS (Frame Check Sequence), sao cho frame k͇t qu̫ chia h͇t cho m͡t s͙ ÿ͓nh tr˱ͣc. Tr̩m nh̵n sͅ chia frame cho @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 21
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính s͙ ÿ͓nh tr˱ͣc n͇u có s͙ d˱ thì frame truy͉n b͓ l͟i do v̵y nó có th͋ yêu c̯u m͡t phiên truy͉n khác. v So sánh hai c˯ ch͇ CSMA/CD và Token ring: Mҥng sӱ dөng cѫ chӃ truy nhұp ÿѭӡng truyӅn Token ring thì không xҧy ra tình trҥng xung ÿӝt trên ÿѭӡng truyӅn trong khi ÿó vӟi cѫ chӃ CSMA/CD thì ÿiӅu này rҩt hay xҧy ra. Chi phí cho mҥng Token ring lӟn hѫn nhiӅu so vӟi mҥng sӱ dөng cѫ chӃ CSMA/CD (Ethernet) viӋc thiӃt lұp mҥng token ring khó khăn ÿòi hӓi phҧi có trình ÿӝ nghiӋp vө và nhiӅu kinh nghiӋm. Mҥng token ring ít ÿѭӧc phát triӇn hѫn so vӟi mҥng Ethernet. 22 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Ch˱˯ng 2: MÔ HÌNH KӂT NӔI CÁC Hӊ THӔNG MӢ – OSI Nӝi dung chính : Mӣ ÿҫu Mô hình truyӅn thông 2.1 KiӃn trúc phân tҫng OSI 2.2 Tҫng ӭng dөng 2.3 Tҫng trình diӉn 2.4 Tҫng phiên 2.5 Tҫng giao vұn 2.6 Tҫng mҥng 2.7 Tҫng liên kӃt dӳ liӋu 2.8 Tҫng vұt lý Các câu hӓi và bài tұp cho phҫn lý thuyӃt Mӣ ÿҫu: Chѭѫng này cung cҩp cho ngѭӡi hӑc nhӳng hiӇu biӃt cѫ bҧn vӅ mô hình truyӅn thông trên mҥng, quá trình vұn chuyӇn dӳ liӋu xuyên qua các tҫng trong mӝt mô hình truyӅn thông. Nghiên cӭu các ÿһc ÿiӇm cӫa mô hình chuҭn hóa OSI. ĈӅ cұp ÿӃn ÿһc ÿiӇm chӭc năng và giao thӭc trong mӛi tҫng cӫa mô hình OSI @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 23
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính * Mô hình truyӅn thông I. Sӵ cҫn thiӃt phҧi có mô hình truyӅn thông ĈӇ mӝt mҥng máy tính trӣ thành mӝt môi trѭӡng truyӅn dӳ liӋu thì nó cҫn phҧi có nhӳng yӃu tӕ sau: + Mӛi máy tính cҫn phҧi có mӝt ÿӏa chӍ phân biӋt trên mҥng. + ViӋc chuyӇn dӳ liӋu tӯ máy tính này ÿӃn máy tính khác do mҥng thӵc hiӋn thông qua nhӳng quy ÿӏnh thӕng nhҩt gӑi là giao thӭc cӫa mҥng. Khi các máy tính trao ÿәi dӳ liӋu vӟi nhau thì mӝt quá trình truyӅn giao dӳ liӋu ÿã ÿѭӧc thӵc hiӋn hoàn chӍnh. Ví dө nhѭ ÿӇ thӵc hiӋn viӋc truyӅn mӝt file giӳa mӝt máy tính vӟi mӝt máy tính khác cùng ÿѭӧc gҳn trên mӝt mҥng các công viӋc sau ÿây phҧi ÿѭӧc thӵc hiӋn: + Máy tính cҫn truyӅn cҫn biӃt ÿӏa chӍ cӫa máy nhұn. + Máy tính cҫn truyӅn phҧi xác ÿӏnh ÿѭӧc máy tính nhұn ÿã saӻn sàng nhұn thông tin + Chѭѫng trình gӱi file trên máy truyӅn cҫn xác ÿӏnh ÿѭӧc rҵng chѭѫng trình nhұn file trên máy nhұn ÿã sҹn sàng tiӃp nhұn file. + NӃu cҩu trúc file trên hai máy không giӕng nhau thì mӝt máy phҧi làm nhiӋm vө chuyӇn ÿәi file tӯ dҥng này sang dҥng kia. + Khi truyӅn file máy tính truyӅn cҫn thông báo cho mҥng biӃt ÿӏa chӍ cӫa máy nhұn ÿӇ các thông tin ÿѭӧc mҥng ÿѭa tӟi ÿích. ĈiӅu trên ÿó cho thҩy giӳa hai máy tính ÿã có mӝt sӵ phӕi hӧp hoҥt ÿӝng ӣ mӭc ÿӝ cao. Bây giӡ thay vì chúng ta xét cҧ quá trình trên nhѭ là mӝt quá trình chung thì chúng ta sӁ chia quá trình trên ra thành mӝt sӕ công ÿoҥn và mӛi công ÿoҥn con hoҥt ÿӝng mӝt cách ÿӝc lұp vӟi nhau. Ӣ ÿây chѭѫng trình truyӅn nhұn file cӫa mӛi máy tính ÿѭӧc chia thành ba module là: Module truyӅn và nhұn File, Module truyӅn thông và Module tiӃp cұn mҥng. Hai module tѭѫng ӭng sӁ thӵc hiӋn viӋc trao ÿәi vӟi nhau trong ÿó: Ø Module truyӅn và nhұn file: cҫn ÿѭӧc thӵc hiӋn tҩt cҧ các nhiӋm vө trong các ӭng dөng truyӅn nhұn file. Ví dө: truyӅn nhұn thông sӕ vӅ file, truyӅn 24 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh nhұn các mүu tin cӫa file, thӵc hiӋn chuyӇn ÿәi file sang các dҥng khác nhau nӃu cҫn. Module truyӅn và nhұn file không cҫn thiӃt phҧi trӵc tiӃp quan tâm tӟi viӋc truyӅn dӳ liӋu trên mҥng nhѭ thӃ nào mà nhiӋm vө ÿó ÿѭӧc giao cho Module truyӅn thông. Ø Module truyӅn thông: quan tâm tӟi viӋc các máy tính ÿang hoҥt ÿӝng và sҹn sàng trao ÿәi thông tin vӟi nhau. Nó còn kiӇm soát các dӳ liӋu sao cho nhӳng dӳ liӋu này có thӇ trao ÿәi mӝt cách chính xác và an toàn giӳa hai máy tính. ĈiӅu ÿó có nghƭa là phҧi truyӅn file trên nguyên tҳc ÿҧm bҧo an toàn cho dӳ liӋu, tuy nhiên ӣ ÿây có thӇ có mӝt vài mӭc ÿӝ an toàn khác nhau ÿѭӧc dành cho tӯng ӭng dөng. Ӣ ÿây viӋc trao ÿәi dӳ liӋu giӳa hai máy tính không phө thuӝc vào bҧn chҩt cӫa mҥng ÿang liên kӃt chúng. Nhӳng yêu cҫu liên quan ÿӃn mҥng ÿã ÿѭӧc thӵc hiӋn ӣ module thӭ ba là module tiӃp cұn mҥng và nӃu mҥng thay ÿәi thì chӍ có module tiӃp cұn mҥng bӏ ҧnh hѭӣng. Ø Module tiӃp cұn mҥng: ÿѭӧc xây dӵng liên quan ÿӃn các quy cách giao tiӃp vӟi mҥng và phө thuӝc vào bҧn chҩt cӫa mҥng. Nó ÿҧm bҧo viӋc truyӅn dӳ liӋu tӯ máy tính này ÿӃn máy tính khác trong mҥng. Nhѭ vұy thay vì xét cҧ quá trình truyӅn file vӟi nhiӅu yêu cҫu khác nhau nhѭ mӝt tiӃn trình phӭc tҥp thì chúng ta có thӇ xét quá trình ÿó vӟi nhiӅu tiӃn trình con phân biӋt dӵa trên viӋc trao ÿәi giӳa các Module tѭѫng ӭng trong chѭѫng trình truyӅn file. Cách này cho phép chúng ta phân tích kӻ quá trình file và dӉ dàng trong viӋc viӃt chѭѫng trình. ViӋc xét các module mӝt cách ÿӝc lұp vӟi nhau nhѭ vұy cho phép giҧm ÿӝ phӭc tҥp cho viӋc thiӃt kӃ và cài ÿһt. Phѭѫng pháp này ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong viӋc xây dӵng mҥng và các chѭѫng trình truyӅn thông và ÿѭӧc gӑi là phѭѫng pháp phân tҫng (layer). Nguyên tҳc cӫa phѭѫng pháp phân tҫng là: + Mӛi hӋ thӕng thành phҫn trong mҥng ÿѭӧc xây dӵng nhѭ mӝt cҩu trúc nhiӅu tҫng và ÿӅu có cҩu trúc giӕng nhau nhѭ: sӕ lѭӧng tҫng và chӭc năng cӫa mӛi tҫng. + Các tҫng nҵm chӗng lên nhau, dӳ liӋu ÿѭӧc chӍ trao ÿәi trӵc tiӃp giӳa hai tҫng kӅ nhau tӯ tҫng trên xuӕng tҫng dѭӟi và ngѭӧc lҥi. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 25
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính + Cùng vӟi viӋc xác ÿӏnh chӭc năng cӫa mӛi tҫng chúng ta phҧi xác ÿӏnh mӕi quan hӋ giӳa hai tҫng kӅ nhau. Dӳ liӋu ÿѭӧc truyӅn ÿi tӯ tҫng cao nhҩt cӫa hӋ thӕng truyӅn lҫn lѭӧt ÿӃn tҫng thҩp nhҩt sau ÿó truyӅn qua ÿѭӡng nӕi vұt lý dѭӟi dҥng các bit tӟi tҫng thҩp nhҩt cӫa hӋ thӕng nhұn, sau ÿó dӳ liӋu ÿѭӧc truyӅn ngѭӧc lên lҫn lѭӧt ÿӃn tҫng cao nhҩt cӫa hӋ thӕng nhұn. Hình 2.1: Mô hình phân tҫng gӗm N tҫng II. Mô hình truyӅn thông ÿѫn giҧn 3 tҫng Nói chung trong truyӅn thông có sӵ tham gia cӫa các thành phҫn: các chѭѫng trình ӭng dөng, các chѭѫng trình truyӅn thông, các máy tính và các mҥng. Các chѭѫng trình ӭng dөng là các chѭѫng trình cӫa ngѭӡi sӱ dөng ÿѭӧc thӵc hiӋn trên máy tính và có thӇ tham gia vào quá trình trao ÿәi thông tin giӳa hai máy tính. Trên mӝt máy tính vӟi hӋ ÿiӅu hành ÿa nhiӋm (nhѭ Windows, UNIX) thѭӡng ÿѭӧc thӵc hiӋn ÿӗng thӡi nhiӅu ӭng dөng trong ÿó có nhӳng ӭng dөng liên quan ÿӃn mҥng và các ӭng dөng khác. Các máy tính ÿѭӧc nӕi vӟi mҥng và các dӳ liӋu ÿѭӧc trao ÿәi thông qua mҥng tӯ máy tính này ÿӃn máy tính khác. ViӋc gӱi dӳ liӋu ÿѭӧc thӵc hiӋn giӳa mӝt ӭng dөng vӟi mӝt ӭng dөng khác trên hai máy tính khác nhau thông qua mҥng ÿѭӧc thӵc hiӋn nhѭ sau: ӭng dөng gӱi chuyӇn dӳ liӋu cho chѭѫng trình truyӅn thông trên máy tính cӫa nó, chѭѫng trình truyӅn thông sӁ gӱi chúng tӟi máy tính nhұn. Chѭѫng trình truyӅn thông trên máy nhұn sӁ tiӃp nhұn dӳ liӋu, kiӇm tra nó trѭӟc khi chuyӇn giao cho ӭng dөng ÿang chӡ dӳ liӋu. 26 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Vӟi mô hình truyӅn thông ÿѫn giҧn ngѭӡi ta chia chѭѫng trình truyӅn thông thành ba tҫng không phө thuӝc vào nhau là: tҫng ӭng dөng, tҫng chuyӇn vұn và tҫng tiӃp cұn mҥng. Ø Tҫng tiӃp cұn mҥng liên quan tӟi viӋc trao ÿәi dӳ liӋu giӳa máy tính và mҥng mà nó ÿѭӧc nӕi vào. ĈӇ dӳ liӋu ÿӃn ÿѭӧc ÿích máy tính gӱi cҫn phҧi chuyӇn ÿӏa chӍ cӫa máy tính nhұn cho mҥng và qua ÿó mҥng sӁ chuyӇn các thông tin tӟi ÿích. Ngoài ra máy gӱi có thӇ sӱ dөng mӝt sӕ phөc vө khác nhau mà mҥng cung cҩp nhѭ gӱi ѭu tiên, tӕc ÿӝ cao. Trong tҫng này có thӇ có nhiӅu phҫn mӅm khác nhau ÿѭӧc sӱ dөng phө thuӝc vào các loҥi cӫa mҥng ví dө nhѭ mҥng chuyӇn mҥch, mҥng chuyӇn mҥch gói, mҥng cөc bӝ. Ø Tҫng truyӅn dӳ liӋu thӵc hiӋn quá trình truyӅn thông không liên quan tӟi mҥng và nҵm ӣ trên tҫng tiӃp cұn mҥng. Tҫng truyӅn dӳ liӋu không quan tâm tӟi bҧn chҩt các ӭng dөng ÿang trao ÿәi dӳ liӋu mà quan tâm tӟi làm sao cho các dӳ liӋu ÿѭӧc trao ÿәi mӝt cách an toàn. Tҫng truyӅn dӳ liӋu ÿҧm bҧo các dӳ liӋu ÿӃn ÿѭӧc ÿích và ÿӃn theo ÿúng thӭ tӵ mà chúng ÿѭӧc xӱ lý. Trong tҫng truyӅn dӳ liӋu ngѭӡi ta phҧi có nhӳng cѫ chӃ nhҵm ÿҧm bҧo sӵ chính xác ÿó và rõ ràng các cѫ chӃ này không phө thuӝc vào bҧn chҩt cӫa tӯng ӭng dөng và chúng sӁ phөc vө cho tҩt cҧ các ӭng dөng. Ø Tҫng ӭng dөng sӁ chӭa các module phөc vө cho tҩt cҧ nhӳng ӭng dөng cӫa ngѭӡi sӱ dөng. Vӟi các loҥi ӭng dөng khác nhau (nhѭ là truyӅn file, truyӅn thѭ mөc) cҫn các module khác nhau. Hình 2.2 Mô hình truyӅn thông 3 tҫng @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 27
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Trong mӝt mҥng vӟi nhiӅu máy tính, mӛi máy tính mӝt hay nhiӅu ӭng dөng thӵc hiӋn ÿӗng thӡi (Tҥi ÿây ta xét trên mӝt máy tính trong mӝt thӡi ÿiӇm có thӇ chҥy nhiӅu ӭng dөng và các ӭng dөng ÿó có thӇ thӵc hiӋn ÿӗng thӡi viӋc truyӅn dӳ liӋu qua mҥng). Mӝt ӭng dөng khi cҫn truyӅn dӳ liӋu qua mҥng cho mӝt ӭng dөng khác cҫn phҧi gӑi 1 module tҫng ӭng dөng cӫa chѭѫng trình truyӅn thông trên máy cӫa mình, ÿӗng thӡi ӭng dөng kia cǊng sӁ gӑi 1 module tҫng ӭng dөng trên máy cӫa nó. Hai module ӭng dөng sӁ liên kӃt vӟi nhau nhҵm thӵc hiӋn các yêu cҫu cӫa các chѭѫng trình ӭng dөng. Các ӭng dөng ÿó sӁ trao ÿәi vӟi nhau thông qua mҥng, tuy nhiên trong 1 thӡi ÿiӇm trên mӝt máy có thӇ có nhiӅu ӭng dөng cùng hoҥt ÿӝng và ÿӇ viӋc truyӅn thông ÿѭӧc chính xác thì các ӭng dөng trên mӝt máy cҫn phҧi có mӝt ÿӏa chӍ riêng biӋt. Rõ ràng cҫn có hai lӟp ÿӏa chӍ: + Mӛi máy tính trên mҥng cҫn có mӝt ÿӏa chӍ mҥng cӫa mình, hai máy tính trong cùng mӝt mҥng không thӇ có cùng ÿӏa chӍ, ÿiӅu ÿó cho phép mҥng có thӇ truyӅn thông tin ÿӃn tӯng máy tính mӝt cách chính xác. + Mӛi mӝt ӭng dөng trên mӝt máy tính cҫn phҧi có ÿӏa chӍ phân biӋt trong máy tính ÿó. Nó cho phép tҫng truyӅn dӳ liӋu giao dӳ liӋu cho ÿúng ӭng dөng ÿang cҫn. Ĉӏa chӍ ÿó ÿѭӧc gӑi là ÿiӇm tiӃp cұn giao dӏch. ĈiӅu ÿó cho thҩy mӛi mӝt ӭng dөng sӁ tiӃp cұn các phөc vө cӫa tҫng truyӅn dӳ liӋu mӝt cách ÿӝc lұp. Các module cùng mӝt tҫng trên hai máy tính khác nhau sӁ trao ÿәi vӟi nhau mӝt cách chһt chӁ theo các qui tҳc xác ÿӏnh trѭӟc ÿѭӧc gӑi là giao thӭc. Mӝt giao thӭc ÿѭӧc thӇ hiӋn mӝt cách chi tiӃt bӣi các chӭc năng cҫn phҧi thӵc hiӋn nhѭ các giá trӏ kiӇm tra lӛi, viӋc ÿӏnh dҥng các dӳ liӋu, các quy trình cҫn phҧi thӵc hiӋn ÿӇ trao ÿәi thông tin. 28 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 2.3: Mô hình thiӃt lұp gói tin Trong phҫn ÿҫu gói tin mҥng sӁ bao gӗm ÿӏa chӍ cӫa máy tính nhұn, dӵa trên ÿӏa chӍ này mҥng truyӅn gói tin tӟi ÿích. Ngoài ra có thӇ có nhӳng thông sӕ nhѭ là mӭc ÿӝ ѭu tiên. Nhѭ vұy thông qua mô hình truyӅn thông ÿѫn giҧn chúng ta cǊng có thӇ thҩy ÿѭӧc phѭѫng thӭc hoҥt ÿӝng cӫa các máy tính trên mҥng, có thӇ xây dӵng và thay ÿәi các giao thӭc trong cùng mӝt tҫng. 2.1 Mô hình kӃt nӕi các hӋ thӕng mӣ - OSI Open Systems Interconection 2.1.1 Ki͇n trúc OSI Tә chӭc tiêu chuҭn quӕc tӃ ISO – International Standard Organization, có trө sӣ ÿһt tҥi Geneve, Thөy Sƭ. Tә chӭc ISO phát hành các tiêu chuҭn và phӕi hӧp hoҥt ÿӝng vӟi các quӕc gia ÿã ÿѭӧc tiêu chuҭn hoá. Năm 1977 tә chӭc ÿã ÿӅ ra tiêu chuҭn liên lҥc dӵa trên lý thuyӃt kiӃn trúc hӋ mӣ ÿӇ lұp ra các mҥng ÿiӋn toán. Mô hình này ngày nay ÿѭӧc gӑi là HӋ nӕi mӣ (hay mô hình tham khҧo hӋ nӕi mӣ) – OSI (Open System Interconection) xuҩt hiӋn năm 1984. Mô hình ÿã ÿѭӧc công nhұn là khung sѭӡn ÿӇ phân tích và phát triӇn linh kiӋn cho hoҥt ÿӝng trên mҥng. Nó ÿã cung cҩp mӝt cҩu trúc hӳu ích ÿӇ xác ÿӏnh và mô tҧ các tiӃn trình nҵm trên mҥng truyӅn thông và ÿҧm bҧo các mөc tiêu sau: + Giҧm ÿӝ phӭc tҥp trong truyӅn thông + Chuҭn hóa các giao tiӃp + Phù hӧp vӟi kӻ nghӋ modul + Ĉҧm bҧo công nghӋ liên kӃt hoҥt ÿӝng @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 29
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính + Giҧm chi phí và phӭc tҥp khi chuҭn hóa mô hình trong tѭѫng lai, thúc ÿҭy sӵ phát triӇn + Ĉѫn giҧn trong viӋc dҥy và hӑc Mô hình kiӃn trúc OSI ÿѭӧc xây dӵng vӟi 7 tҫng khác nhau, mӛi tҫng ÿӅu có mӝt chӭc năng riêng biӋt. Chӭc năng cӫa mӭc thҩp bao gӗm cҧ viӋc chuҭn bӏ cho mӭc cao hѫn hoàn thành công viӋc cӫa mình. Hình 2.4 Mô hình OSI + Application : Tҫng ӭng dөng. (Tҫng 7) + Presentation : Tҫng trình diӉn. (Tҫng 6) + Session : Giao dӏch. (Tҫng 5) + Transport : Vұn chuyӇn. (Giao vұn) (Tҫng 4) + NetWork : Tҫng mҥng. (Tҫng 3) + Data Link : Tҫng Liên kӃt dӳ liӋu. (Tҫng 2) + Physical : Tҫng vұt lý. (Tҫng 1) Hình 2.5 Chӭc năng cӫa mӛi lӟp trong OSI 30 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 2.6 Ba lӟp phҫn ӭng dөng Hình 2.7 Bӕn lӟp phҫn luӗng dӳ liӋu 2.1.2 Quan h͏ giͷa các t̯ng và vi͏c truy͉n thông trong OSI Trên quan ÿiӇm mô hình mҥng phân tҫng tҫng mӛi tҫng chӍ thӵc hiӋn mӝt chӭc năng là nhұn dӳ liӋu tӯ tҫng bên trên ÿӇ chuyӇn giao xuӕng cho tҫng bên dѭӟi và ngѭӧc lҥi. Chӭc năng này thӵc chҩt là gҳn thêm và gӥ bӓ phҫn ÿҫu (header) ÿӕi vӟi các gói tin trѭӟc khi chuyӇn nó ÿi. Nói cách khác, tӯng gói tin bao gӗm phҫn ÿҫu @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 31
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính (header) và phҫn dӳ liӋu. Khi ÿi ÿӃn mӝt tҫng mӟi gói tin sӁ ÿѭӧc ÿóng thêm mӝt phҫn ÿҫu ÿӅ khác và ÿѭӧc xem nhѭ là gói tin cӫa tҫng mӟi, công viӋc trên tiӃp diӉn cho tӟi khi gói tin ÿѭӧc truyӅn lên ÿѭӡng dây mҥng ÿӇ ÿӃn bên nhұn. Tҥi bên nhұn các gói tin ÿѭӧc gӥ bӓ phҫn ÿҫu trên tӯng tҫng tѭӟng ӭng và ÿây cǊng là nguyên lý cӫa bҩt cӭ mô hình phân tҫng nào. Ví dө gӱi mӝt bӭc thѭ: ÿҫu tiên bҥn cho thѭ vào phong bì (ÿҫu ÿӅ 1), sau ÿó ghi vào ÿӏa chӍ (ÿҫu ÿӅ 2), ngѭӡi ÿѭa thѭ sӁ cho thѭ vào gói cө thӇ (ÿҫu ÿӅ 3), sau ÿó ÿem gói tin xuӕng xe (ÿѭӡng truyӅn dүn). Tӟi ÿҫu nhұn, chӑn gói tin (ÿҫu ÿӅ 3), sau lҩy gói tin và chuyӇn ÿӃn ÿӏa chӍ (ÿҫu ÿӅ 2), tӟi ÿӏa chӍ ngѭӡi nhұn sӁ bóc thѭ ra xem (ÿҫu ÿӅ1). Máy gӱi Máy nhұn Data Application Data Hp Data Presentation Hp Data Hi Data Session Hi Data Hs Data Transport Hs Data Hn Data Network Hn Data Hd Data Data Link Hd Data Data Physical Data Hp : Presentation Header Hi : Session Header Hs : Transport Header Hn : Network Header Hd : Data Link Header Hình 2.9 Mӛi tҫng trong mô hình OSI ÿӅu thêm mӝt ÿҫu ÿӅ vào khung dӳ liӋu Trong m« h×nh OSI cã hai lo¹i giao thøc chÝnh ®•îc ¸p dông: giao thøc cã liªn kÕt (connection - oriented) vµ giao thøc kh«ng liªn kÕt (connectionless). Ø Giao thøc cã liªn kÕt: tr•íc khi truyÒn d÷ liÖu hai tÇng ®ång møc cÇn thiÕt lËp mét liªn kÕt logic vµ c¸c gãi tin ®•îc trao ®æi th«ng qua liªn kÕt n¸y, viÖc cã liªn kÕt logic sÏ n©ng cao ®é an toµn trong truyÒn d÷ liÖu. 32 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Ø Giao thøc kh«ng liªn kÕt: tr•íc khi truyÒn d÷ liÖu kh«ng thiÕt lËp liªn kÕt logic vµ mçi gãi tin ®•îc truyÒn ®éc lËp víi c¸c gãi tin tr•íc hoÆc sau nã. Nh• vËy víi giao thøc cã liªn kÕt, qu¸ tr×nh truyÒn th«ng ph¶i gåm 3 giai ®o¹n ph©n biÖt: - ThiÕt lËp liªn kÕt (logic): hai thùc thÓ ®ång møc ë hai hÖ thèng th•¬ng l•îng víi nhau vÒ tËp c¸c tham sè sÏ sö dông trong giai ®o¹n sau (truyÒn d÷ liÖu). - TruyÒn d÷ liÖu: d÷ liÖu ®•îc truyÒn víi c¸c c¬ chÕ kiÓm so¸t vµ qu¶n lý kÌm theo (nh• kiÓm so¸t lçi, kiÓm so¸t luång d÷ liÖu, c¾t/hîp d÷ liÖu ) ®Ó t¨ng c•êng ®é tin cËy vµ hiÖu qu¶ cña viÖc truyÒn d÷ liÖu. - Hñy bá liªn kÕt (logic): gi¶i phãng tµi nguyªn hÖ thèng ®· ®•îc cÊp ph¸t cho liªn kÕt ®Ó dïng cho liªn kÕt kh¸c. §èi víi giao thøc kh«ng liªn kÕt th× chØ cã duy nhÊt mét giai ®o¹n truyÒn d÷ liÖu mµ th«i. * Gãi tin cña giao thøc: Gãi tin (Packet) ®•îc hiÓu nh• lµ mét ®¬n vÞ th«ng tin dïng trong viÖc liªn l¹c, chuyÓn giao d÷ liÖu trong m¹ng m¸y tÝnh. Nh÷ng th«ng ®iÖp (message) trao ®æi gi÷a c¸c m¸y tÝnh trong m¹ng, ®•îc t¹o d¹ng thµnh c¸c gãi tin ë m¸y nguån. Vµ nh÷ng gãi tin nµy khi ®Ých sÏ ®•îc kÕt hîp l¹i thµnh th«ng ®iÖp ban ®Çu. Mét gãi tin cã thÓ chøa ®ùng c¸c yªu cÇu phôc vô, c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn vµ d÷ liÖu. * N¨m b•íc ®Ó ®ãng gãi d÷ liÖu: Khi thùc thi c¸c dÞch vô cho ng•êi dïng, luång d÷ liÖu vµ ho¹t ®éng ®ãng gãi th«ng tin gèc tr¶i qua vµi thay ®æi. Trong vÝ dô vÒ ho¹t ®éng liªn m¹ng cã 5 b•íc chuyÓn ®æi: @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 33
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Hình 2.10 Mô hình các bѭӟc vҥn chuyӇn dӳ liӋu - B•íc 1: Mét sè m¸y tÝnh ®æi mét th«ng ®iÖp th• ®iÖn tö thµnh c¸c ký tù ch÷ vµ sè cã thÓ ®•îc dïng bëi hÖ thèng liªn m¹ng, ®©y ®•îc gäi lµ d÷ liÖu. - B•íc 2: D÷ liÖu th«ng ®iÖp ë trªn ®•îc ph©n ®o¹n ®Ó líp vËn chuyÓn chuyÓn xuèng hÖ thèng m¹ng. Líp vËn chuyÓn ®¶m b¶o ch•¬ng tr×nh truyÒn trªn hai ®Çu cuèi cña hÖ thèng E-mail cã thÓ trao ®æi mét c¸ch tin cËy. - B•íc 3: D÷ liÖu ®•îc chuyÓn ®æi thµnh c¸c gãi hay datagram t¹i líp m¹ng. Gãi d÷ liÖu chøa phÇn ®Çu cña líp m¹ng gåm ®Þa chØ luËn lý cña nguån vµ ®Ých. §Þa chØ nµy gióp c¸c thiÕt bÞ m¹ng göi gãi d÷ liÖu däc theo mét ®•êng dÉn ®· ®•îc chän qua m¹ng. - B•íc 4: Mçi thiÕt bÞ líp liªn kÕt d÷ liÖu ®Æt gãi d÷ liÖu vµo mét frame. Frame nµy cho phÐp thiÕt bÞ nèi ®Õn thiÕt bÞ m¹ng ®ang nèi trùc tiÕp trªn liªn kÕt. - B•íc 5: Frame ®•îc chuyÓn ®æi thµnh mét d·y bit 0 vµ 1 cho viÖc truyÒn trªn m«i tr•êng m¹ng, chøc n¨ng ®ång bé cho phÐp c¸c thiÕt bÞ ph©n biÖt c¸c bit khi truyÒn qua ®•êng truyÒn cña m¹ng. 34 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 2.10 ChuyӇn thѭÿLӋn tӱ Gãi d÷ liÖu t¹i mçi tÇng cã c¸c tªn gäi kh¸c nhau theo s¬ ®å sau: Hình 2.10 Tên cӫa gói dӳ liӋu tҥi mӛi lӟp 2.2 TÇng 1: VËt lý (Physical) TÇng vËt lý (Physical layer) lµ tÇng d•íi cïng cña m« h×nh OSI lµ. Nã m« t¶ c¸c ®Æc tr•ng vËt lý cña m¹ng: C¸c lo¹i c¸p ®•îc dïng ®Ó nèi c¸c thiÕt bÞ, c¸c lo¹i ®Çu nèi ®•îc dïng , c¸c d©y c¸p cã thÓ dµi bao nhiªu v.v MÆt kh¸c c¸c tÇng vËt lý cung cÊp c¸c ®Æc tr•ng ®iÖn cña c¸c tÝn hiÖu ®•îc dïng ®Ó khi chuyÓn d÷ liÖu trªn c¸p tõ mét m¸y nµy ®Õn mét m¸y kh¸c cña m¹ng, kü thuËt nèi m¹ch ®iÖn, tèc ®é c¸p truyÒn dÉn. TÇng vËt lý kh«ng qui ®Þnh mét ý nghÜa nµo cho c¸c tÝn hiÖu ®ã ngoµi c¸c gi¸ trÞ nhÞ ph©n 0 vµ 1. ë c¸c tÇng cao h¬n cña m« h×nh OSI ý nghÜa cña c¸c bit ®•îc truyÒn ë tÇng vËt lý sÏ ®•îc x¸c ®Þnh. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 35
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính VÝ dô: Tiªu chuÈn Ethernet cho c¸p xo¾n ®«i 10 baseT ®Þnh râ c¸c ®Æc tr•ng ®iÖn cña c¸p xo¾n ®«i, kÝch th•íc vµ d¹ng cña c¸c ®Çu nèi, ®é dµi tèi ®a cña c¸p. Kh¸c víi c¸c tÇng kh¸c, tÇng vËt lý lµ kh«ng cã gãi tin riªng vµ do vËy kh«ng cã phÇn ®Çu (header) chøa th«ng tin ®iÒu khiÓn, d÷ liÖu ®•îc truyÒn ®i theo dßng bit. Mét giao thøc tÇng vËt lý tån t¹i gi÷a c¸c tÇng vËt lý ®Ó quy ®Þnh vÒ ph•¬ng thøc truyÒn (®ång bé, phi ®ång bé), tèc ®é truyÒn. Thùc chÊt cña møc nµy lµ thùc hiÖn nèi liÒn c¸c phÇn tö cña m¹ng thµnh mét hÖ thèng b»ng c¸c ph•¬ng ph¸p vËt lý, ë møc nµy sÏ cã c¸c thñ tôc ®¶m b¶o cho c¸c yªu cÇu vÒ chuyÓn m¹ch ho¹t ®éng nh»m t¹o ra c¸c ®•êng truyÒn thùc cho c¸c chuçi bit. Trong tÇng nµy thiÕt bÞ sö dông lµ Bé chuyÓn tiÕp (Repeater) – Bé chuyÓn tiÕp chØ lµm nhiÖm vô t¨ng c•êng tÝn hiÖu khi tÝn hiÖu ®•îc truyÒn trªn kho¶ng c¸ch xa. C¸c giao thøc ®•îc x©y dùng cho tÇng vËt lý ®•îc ph©n chia thµnh ph©n chia thµnh hai lo¹i giao thøc sö dông ph•¬ng thøc truyÒn th«ng dÞ bé (asynchronous) vµ ph•¬ng thøc truyÒn th«ng ®ång bé (synchronous). Ph•¬ng thøc truyÒn dÞ bé: kh«ng cã mét tÝn hiÖu quy ®Þnh cho sù ®ång bé gi÷a c¸c bit gi÷a m¸y göi vµ m¸y nhËn, trong qu¸ tr×nh göi tÝn hiÖu m¸y göi sö dông c¸c bit ®Æc biÖt START vµ STOP ®•îc dïng ®Ó t¸ch c¸c x©u bit biÓu diÔn c¸c ký tù trong dßng d÷ liÖu cÇn truyÒn ®i. Nã cho phÐp mét ký tù ®•îc truyÒn ®i bÊt kú lóc nµo mµ kh«ng cÇn quan t©m ®Õn c¸c tÝn hiÖu ®ång bé tr•íc ®ã. Ph•¬ng thøc truyÒn ®ång bé: sö dông ph•¬ng thøc truyÒn cÇn cã ®ång bé gi÷a m¸y göi vµ m¸y nhËn, nã chÌn c¸c ký tù ®Æc biÖt nh• SYN (Synchronization), EOT (End Of Transmission) hay ®¬n gi¶n h¬n, mét c¸i "cê " (flag) gi÷a c¸c d÷ liÖu cña m¸y göi ®Ó b¸o hiÖu cho m¸y nhËn biÕt ®•îc d÷ liÖu ®ang ®Õn hoÆc ®· ®Õn. 2.3 T̯ng 2: Liên k͇t dͷ li͏u (Data link) Tҫng liên kӃt dӳ liӋu (data link layer) là tҫng mà ӣ ÿó ý nghƭa ÿѭӧc gán cho các bít ÿѭӧc truyӅn trên mҥng. Tҫng liên kӃt dӳ liӋu phҧi quy ÿӏnh ÿѭӧc các dҥng thӭc, kích thѭӟc, ÿӏa chӍ máy gӱi và nhұn cӫa mӛi gói tin ÿѭӧc gӱi ÿi. Nó phҧi xác ÿӏnh cѫ chӃ truy nhұp thông tin trên mҥng và phѭѫng tiӋn gӱi mӛi gói tin sao cho nó ÿѭӧc ÿѭa ÿӃn cho ngѭӡi nhұn ÿã ÿӏnh. Tҫng liên kӃt dӳ liӋu có hai phѭѫng thӭc liên kӃt dӵa trên cách kӃt nӕi các máy tính, ÿó là phѭѫng thӭc "mӝt ÿiӇm - mӝt ÿiӇm" và phѭѫng thӭc "mӝt ÿiӇm - nhiӅu 36 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh ÿiӇm". Vӟi phѭѫng thӭc "mӝt ÿiӇm - mӝt ÿiӇm" các ÿѭӡng truyӅn riêng biӋt ÿѭӧc thiӃt lâp ÿӇ nӕi các cһp máy tính lҥi vӟi nhau. Phѭѫng thӭc "mӝt ÿiӇm - nhiӅu ÿiӇm " tҩt cҧ các máy phân chia chung mӝt ÿѭӡng truyӅn vұt lý. Hình 2.11: Các ÿѭӡng truyӅn kӃt nӕi kiӇu "mӝt ÿLӇm - mӝt ÿLӇm" và "mӝt ÿLӇm - nhiӅu ÿLӇm". Tҫng liên kӃt dӳ liӋu cǊng cung cҩp cách phát hiӋn và sӱa lӛi cѫ bҧn ÿӇ ÿҧm bҧo cho dӳ liӋu nhұn ÿѭӧc giӕng hoàn toàn vӟi dӳ liӋu gӱi ÿi. NӃu mӝt gói tin có lӛi không sӱa ÿѭӧc, tҫng liên kӃt dӳ liӋu phҧi chӍ ra ÿѭӧc cách thông báo cho nѫi gӱi biӃt gói tin ÿó có lӛi ÿӇ nó gӱi lҥi. Các giao thӭc tҫng liên kӃt dӳ liӋu chia làm 2 loҥi chính là các giao thӭc hѭӟng ký tѭ và các giao thӭc hѭӟng bit. Các giao thӭc hѭӟng ký tӵ ÿѭӧc xây dӵng dӵa trên các ký tӵ ÿһc biӋt cӫa mӝt bӝ mã chuҭn nào ÿó (nhѭ ASCII hay EBCDIC), trong khi ÿó các giao thӭc hѭӟng bit lҥi dùng các cҩu trúc nhӏ phân (xâu bit) ÿӇ xây dӵng các phҫn tӱ cӫa giao thӭc (ÿѫn vӏ dӳ liӋu, các thӫ tөc.) và khi nhұn, dӳ liӋu sӁ ÿѭӧc tiӃp nhұn lҫn lѭӧt tӯng bit mӝt. 2.4 T̯ng 3: M̩ng (Network) Làm nhiӋm vө thông tin vӟi các thiӃt bӏ trên mҥng khác ÿӇ tҥo thành sӵ liên kӃt mҥng, vì liên kӃt mҥng có thӇ ÿѭӧc xây dӵng vӟi nhiӅu mҥng khác nhau. Lӟp mҥng sӱ dөng các thuұt toán ÿӏnh tuyӃn ÿӇ ÿѭa các gói tin tӯ mҥng gӕc ÿӃn mҥng ÿích. Lӟp này còn kiӇm soát quá trình ÿӏnh ÿӏa chӍ và phân phӕi gói tin trên mҥng. Ĉ͓nh ÿ͓a ch͑ trên lͣp m̩ng : khi ÿã tìm ra ÿӏa chӍ vұt lý cӫa lӟp liên kӃt dӳ liӋu chӍ xác ÿӏnh ÿѭӧc mӝt thiӃt bӏ trên mҥng. Trong các mҥng lӟn viӋc phân bӕ gói tin dӵa vào ÿӏa chӍ vұt lý là không thӵc tӃ. Nó yêu cҫu mӝt phѭѫng pháp ÿӏnh tuyӃn gói tin ÿӇ lӑc bӓ gói tin trên mҥng giҧm giao thông mҥng và thӡi gian truyӅn dүn gói tin. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 37
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Phân ph͙i gói tin: NhiӅu mҥng liên kӃt thѭӡng gӗm nhiӅu ÿѭӡng truyӅn dӵ phòng ÿӇ ÿӏnh tuyӃn thông tin, mӝt gói tin tӯ mӝt phҫn trên mҥng cөc bӝ LAN cӫa máy nguӗn và mӝt loҥt phҫn mҥng LAN khác ÿӇ ÿӃn máy ÿích. Lӟp mҥng sӁ giám sát quá trình chӑn ÿѭӡng truyӅn và phân phӕi gói tin qua mҥng. Ví dө nhѭ viӋc tҳc ÿѭӡng bҥn có thӇ sӁ phҧi lӵa chӑn mӝt tuyӃn ÿѭӡng khác ÿӇ thӵc hiӋn công viӋc cӫa mình. Mӝt sӕ kӻ thuұt chuyӇn mҥch ÿѭӧc sӱ dөng: + Chuy͋n m̩ch kênh (circuit switching): Mӝt ÿѭӡng truyӅn cӕ ÿӏnh ÿѭӧc thiӃt lұp trong suӕt quá trình truyӅn dӳ liӋu kӇ tӯ khi hai thiӃt bӏ bҳt ÿҫu giao tiӃp Hình 2.12 ChuyӇn mҥch kênh thiӃt lұp ÿѭӡng truyӅn giӕng nhѭÿLӋn thoҥi è Mӝt sӕ nhѭӧc ÿiӇm cӫa kӻ thuұt chuyӇn mҥch kênh: 1. Quá trình thiӃt lұp kӃt nӕi các thiӃt bӏ lâu. 2. Giao thông khác không thӇ chia sҿ ÿѭӡng truyӅn ÿã lұp dүn ÿӃn hiӋu quҧ sӱ dөng dҧi thông(bandwith) kém. 3. Các chuyӇn mҥch kênh cҫn ÿӝ rӝng băng tҫn do vұy giá thành kiӇu này thѭӡng cao. + Chuy͋n m̩ch tin (thông báo – message switching): ChuyӇn mҥch xem mӛi bҧn tin (thông báo) hoàn toàn riêng biӋt. Mӛi bҧn tin mang ÿӏa chӍ cӫa nѫi ÿӃn tҥi mӛi nút chuyӇn mҥch sӱ dөng thông tin này ÿӇ chuyӇn ÿӃn nút khác. ChuyӇn mҥch tin ÿѭӧc lұp trình vӟi các thông tin liên quan ÿӃn các nút chuyӇn mҥch trong mҥng khác ÿӇ ÿѭa tin ÿӃn ÿích và tùy thuӝc vào mҥng mà các bҧn tin có thӇ ÿѭӧc truyӅn ÿi theo các con ÿѭӡng khác nhau. Nó sӁ chuyӇn thông tin ÿã ÿѭӧc lѭu trӳ tҥi các nút hiӋn tҥi ÿӃn các nút khác nhau, vì vұy nó còn ÿѭӧc gӑi là mҥng lѭu trӳ và chuyӇn ÿi. Các PC thѭӡng có bӝ nhӟ ÿӫ lӟn ÿӇ có thӇ lѭu trӳ thông tin cho ÿӃn khi di chuyӇn. 38 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 2.13 ChuyӇn mҥch tin Loҥi này thѭӡng dùng trong thѭ ÿiӋn tӱ vì viӋc phân phӕi thѭ cho phép thӡi gian trӉ. ChuyӇn mҥch tin thѭӡng sӱ dөng các thiӃt bӏ giá thành thҩp và truyӅn trên nhӳng kênh tӕc ÿӝ thҩp. + Chuy͋n m̩ch gói (Packet switching): Mӝt bҧn tin ÿѭӧc chia thành nhiӅu gói nhӓ, mӛi gói gӗm thông tin ÿӏa chӍ nguӗn và ÿӏa chӍ ÿích ÿӇ chúng có thӇ tӵ ÿӏnh tuyӃn. Kӻ thuұt chuyӇn mҥch gói gҫn giӕng vӟi chuyӇn mҥch tin tuy nhiên các nút có phân biӋt các gói tin vӟi kích cӥ giӟi hҥn ÿӇ các nút quҧn lý dӳ liӋu trong bӝ nhӟ. Nhѭ vұy khác vӟi chuyӇn mҥch tin là các nút không cҫn lѭu trӳ dӳ liӋu trong bӝ nhӟ lâu nên tuyӃn ÿѭӡng ÿi cӫa gói tin qua mҥng sӁ nhanh và hiӋu quҧ hѫn so vӟi chuyӇn mҥch tin. Hình 2.14 ChuyӇn mҥch gói các gói tin ÿi theo nhiӅu hѭӟng khác nhau Các ѭu ÿiӇm cӫa chuyӇn mҥch gói: - Sӱ dөng hiӋu quҧ dҧi thông ÿӇ nhiӅu thiӃt bӏ có thӇ ÿӏnh tuyӃn gói tin qua các kênh trên mҥng. Tҥi mӝt thӡi ÿiӇm nó có thӇ ÿӏnh tuyӃn cho nhiӅu thiӃt bӏ ÿích hoһc ÿiӅu chӍnh tuyӃn ÿӇ ÿҥt hiӋu quҧ cao nhҩt. - Vì các bҧn tin không cҫn lѭu trӳ tҥi các nút do ÿó thӡi gian truyӅn sӁ nhanh hѫn. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 39
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Thành phҫn hoҥt ÿӝng là bӝ ÿӏnh tuyӃn Router ÿѭӧc cài ÿһt các thuұt toán ÿӏnh tuyӃn ÿѭӡng ÿi ngҳn nhҩt. 2.5 T̯ng 4: V̵n chuy͋n (Transport) Làm giҧm thӫ tөc ÿӇ ÿѭa thông tin ÿӃn ÿích mӝt cách ÿáng tin cұy, khi thông tin có lӛi nó sӁ ÿѭӧc kiӇm tra và yêu cҫu phát lҥi ӣ mӭc cao hѫn. Lӟp này còn chia các bҧn tin dài thành các phҫn cho phù hӧp vӟi mҥng. Bҧn tin dài ÿѭӧc chia nhӓ thành các gói nhӓ truyӅn ÿi và ÿѭӧc ÿóng gói lҥi khi nhұn. +Ĉóng gói l̩i (repacking): Khi bҧn tin dài ÿѭӧc chia nhӓ ÿӇ gӱi ÿi, thì ӣ phía thu trѭӟc khi có thӇ khôi phөc bҧn tin gӕc lӟp vұn tҧi phҧi ÿóng gói lҥi bҧn tin. + Ĉi͉u khi͋n l͟i : Trong quá trình truyӅn các gói có thӇ bӏ mҩt hoһc sao chép các thiӃt bӏ tích hӧp, thì lӟp vұn tҧi sӁ phát ÿӇ khôi phөc lӛi. Nó cǊng kiӇm tra các ÿoҥn bӏ ngҳt nhӡ viӋc ÿiӅu khiӇn lӛi vӟi kӻ thuұt tәng kiӇm tra. ĈL͉u khi͋n lu͛ng: Lӟp này dùng sӵ ghi nhұn ÿӇ giám sát viӋc ÿLӅu khiӇn luӗng giӳa hai thiӃt bӏÿѭӧc kӃt nӕi, nó cǊng có thӇ yêu cҫu phân ÿRҥn gҫn nhҩt phát lҥi thông tin. 2.6 T̯ng 5: Giao d͓ch (Session) Lӟp này cho phép hӝi thoҥi giӳa hai máy tính bҵng cách thiӃt lұp sӱ dөng và kӃt thúc mӝt kӃt nӕi. Có ba dҥng hӝi thoҥi: + Hӝi thoҥi ÿѫn công (Simplex dialog): có ÿһc ÿiӇm truyӅn dӳ liӋu theo mӝt ÿѭӡng. + Hӝi thoҥi bán song công (half-full duplex dialog): giӳa hai ÿѭӡng truyӅn dӳ liӋu và luӗng tin, chӍ truyӅn theo mӝt hѭӟng tҥi mӝt thӡi ÿiӇm khi mӝt thiӃt bӏ hoàn thành viӋc truyӅn dүn, nó phҧi chuyӇn môi trѭӡng truyӅn ÿӃn thiӃt bӏ khác. + Hӝi thoҥi toàn song công ( full- duplex dialog): cho phép dӳ liӋu truyӅn ÿӗng thӡi trên cҧ hai ÿѭӡng, mӛi thiӃt kӃ có mӝt kênh riêng. Các modem máy tính ÿӅu hoҥt ÿӝng theo phѭѫng thӭc này. 40 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 2.15 Các phѭѫng pháp truyӅn thông 2.7 T̯ng 6: Trình bày (Presentation) Tҫng này liên quan ÿӃn các quy tҳc vӅ cҩu trúc hoһc ngôn ngӳ cҫn cho viӋc thông tin giӳa hai máy. Nó chuyӇn ÿәi dӳ liӋu tӯ lӟp ӭng dөng thành hình thӭc chung và ÿӝc lұp ÿӇ ÿáp ӭng mӝt tiêu chuҭn cҫn thiӃt cho lӟp thҩp hѫn. Lӟp này cǊng quyӃt ÿӏnh hình thái trao ÿәi dӳ liӋu và phҫn nén dӳ liӋu. Ӣ phía thu lӟp biӇu diӉn chuyӇn dӳ liӋu riêng tӯ mҥng thành hình thái theo yêu cҫu cӫa hӋ thӕng. ViӋc ÿӏnh dҥng dӳ liӋu : Là viӋc tә chӭc dӳ liӋu, quá trình này ÿѭӧ chia thành 4 phҫn nhӓ: + ChuyӇn ÿәi trұt tӵ các bit: Khi truyӅn qua mҥng mӝt sӕ nhӏ phân mҥng sӁ chuyӇn mӝt bit tҥi mӝt thӡi ÿiӇm. ThiӃt bӏ phát có thӇ bҳt ÿҫu vӟi bít MSD hoһc bít LSD, do ÿó tҫng trình diӉn phҧi chuyӇn ÿәi lҥi trұt tӵ bít cho hӧp lý. + ChuyӇn trұt tӵ các byte. + ChuyӇn mã ký tӵ. + Hoán chuyӇn cú pháp file. ViӋc mã hóa: chuyӇn ÿәi dѭӟi hình thӭc không cho phép ngѭӡi dùng ÿѭӧc biӃt thông tin truyӅn, có hai hình thӭc mã hóa: + Khóa chung : tuân theo qui luұt mã hóa chung. + Khóa riêng: chӍ có thành phҫn nào có khóa mӟi có thӇ mӣ ÿѭӧc. 2.8 T̯ng 7: ͱng dͭng (Application) @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 41
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Tҫng ӭng dөng (Application layer) là tҫng cao nhҩt cӫa mô hình OSI, nó xác ÿӏnh giao diӋn giӳa ngѭӡi sӱ dөng và môi trѭӡng OSI và giҧi quyӃt các kӻ thuұt mà các chѭѫng trình ӭng dөng dùng ÿӇ giao tiӃp vӟi mҥng. Ø ĈӇ hiӇu rõ hѫn vӅ kiӃn trúc OSI ta xem xét mӝt ví dө nhѭ sau: Giҧ sӱ bҥn ÿang ngӗi trѭӟc máy tính cӫa mình và tiӃn hành in mӝt tài liӋu trong MSWord vӟi viӋc sӱ dөng mӝt máy in trên mҥng mà bҥn ÿang sӱ dөng. Chѭѫng trình MSWord sӁ gӱi yêu cҫu ÿӃn dӏch vө in ҩn tӋp tin (Application layer) viӋc in ҩn sӁ ÿѭӧc gӱi tӟi bӝ ÿәi hѭӟng (Pressentation layer). Tӯ ÿây nó bҳt ÿҫu thu thұp thông tin vӅ nѫi sӁ ÿѭӧc gӱi tӟi. Thông tin này ÿѭӧc chӭa trong lӟp session (Session layer), nѫi mà mӝt session ÿã ÿѭӧc tҥo ra bӣi máy tính lân cұn. ӣ ÿiӇm này tӋp tin sӁ ÿѭӧc chia thành các gói nhӓ hѫn (Transport layer). Mӛi gói ÿѭӧc tách ra ÿӅu ÿѭӧc ÿánh ÿӏa chӍ ÿӇ có thӇ ÿӃn ÿѭӧc các máy tính khác trên mҥng (Network layer). TiӃp theo các gói sӁ ÿѭӧc chuyӇn tӟi các Card mҥng ( chuyӇn sang dҥng bít) (Datalink layer) ÿӇ yêu cҫu in ҩn cӫa bҥn ÿѭӧc chuyӇn thành nhӳng tín hiӋu truyӅn qua dây cáp mҥng (Physical layer) ÿӃn máy tính lân cұn. Trong trѭӡng hӧp máy phân ÿӑan mҥng dài thì gói tin có thӇ ÿӃn ÿѭӧc ÿích phҧi chuyӇn qua mӝt sӕ thiӃt bӏ nhѭ cҫu nӕi hoһc qua các thiӃt bӏ ÿӏnh tuyӃn nӃu bҥn ÿang ӣ trong mӝt mҥng vӟi nhiӅu phân vùng mҥng khác nhau. Sau ÿó các gói tin ÿӃn Card mҥng cӫa máy tính ÿích có gҳn máy in. Các tín hiӋu tӯ dây cáp mҥng chuyӇn ÿәi lҥi theo mӝt ÿӏnh dҥng mà máy tính có thӇ hiӇu ÿѭӧc (Datalink layer) các bít ÿѭӧc tái tҥo thành các gói tin và ÿѭӧc xác ÿӏnh ÿӏa chӍ mҥng thông qua lӟp mҥng cӫa máy tính ÿích (Network layer), các gói tin sӁ ÿѭӧc ráp lҥi ÿӇ thành mӝt tác vө hoàn thiӋn (Transport layer). Trong suӕt quá trình nhұn các gói tin máy tính ÿích phҧi biӃt ÿѭӧc công viӋc ÿã hoàn chӍnh hay chѭa (Session layer). Cuӕi cùng thông tin ÿѭӧc ÿѭa tӟi dӏch vө in ҩn (Application layer) Trong thӵc tӃ, chúng ta thѭӡng phҧi lӵa chӑn cài ÿһt các thành phҫn OSI riêng lҿ ӣ mӭc Physical : Các phѭѫng tiӋn truyӅn dүn. Datalink : Card mҥng, cҫu nӕi, trình ÿiӅu khiӇn Card mҥng. Network : Bӝ ÿӏnh tuyӃn. Application : Các dӏch vө mà bҥn muӕn có trên mҥng. 42 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Còn lҥi cac lӟp : Transport, Session, và Pressentaion ÿѭӧc tích hӧp sҹn trong các thành mҥng cӫa hӋ ÿiӅu hành hay các chѭѫng trình ÿѭӧc sӱ dөng nhѭng không cho phép chúng ta thay ÿәi lӵa chӑn. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 43
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Ch˱˯ng 3: TOPOLOGY VÀ KIӂN TRÚC MҤNG Nӝi dung chính : Mӣ ÿҫu 2.9 Topology 2.10 ThiӃt bӏ mҥng 2.11 KiӃn trúc mҥng Các câu hӓi và bài tұp cho phҫn lý thuyӃt Mӣ ÿҫu: Chѭѫng này sӁ giӟi thiӋu vӟi các bҥn các vҩn ÿӅ liên quan ÿӃn môi trѭӡng truyӅn dүn. Các yӃu tӕ kӻ thuұt trong viӋc xây dӵng và thiӃt kӃ mҥng theo các topology khác nhau. Vӟi các chӫ ÿӅ vӅ cáp mҥng các thiӃt bӏ mҥng sӁ giúp cho các bҥn có cái nhìn tәng quan và giúp bҥn lӵa chӑn ÿѭӧc các thiӃt bӏ mҥng phù hӧp cho các yêu cҫu thӵc tӃ khi bҥn bҳt tay vào thiӃt kӃ mҥng. Chѭѫng này còn chӍ rõ phҥm vi hoҥt ÿӝng cӫa các thiӃt bӏ ÿӕi vӟi mô hình tham khҧo kӃt nӕi mӣ OSI. Sau khi nghiên cӭu xong chѭѫng này các bҥn có thӇ tiӃn hành lӵa chӑn và cách lҳp ÿһt các thiӃt bӏ phә biӃn thѭӡng ÿѭӧc sӱ dөng cho mӝt mҥng LAN hiӋn nay nhѭ HUB, cáp ÿôi dây xoҳn, cáp ÿӗng trөc và các thiӃt bӏ khác. Cuӕi chѭѫng có mӝt sӕ câu hӓi ÿӇ các bҥn kiӇm tra lҥi kiӃn thӭc ÿã ÿѭӧc hӑc trong chѭѫng. 44 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh 3.1. Topology 3.1.1 Khái ni͏m Topology là ÿӏnh nghƭa cҩu trúc cӫa mӝt mҥng, các kiӇu cҩu trúc mҥng ÿó là cҩu trúc vұt lý và cҩu trúc logic 3.1.2. Các topology v̵t lý Topology vұt lý ÿӏnh nghƭa cách thӭc các máy tính liên kӃt vӟi nhau bҵng các thiӃt bӏ vұt lý môi trѭӡng truyӅn dүn hiӋn thӵc. Có nhiӅu loҥi cҩu hình vұt lý ÿѭӧc sӱ dөng: 3.1.2.1. Bus Ĉӗ hình mҥng : P Hình 3.1 Topology dҥng Bus Các máy tính giao tiӃp bҵng cách gӱi thông ÿiӋp ӣ dҥng tín hiӋu ÿiӋn tӱ lên cáp theo cҧ hai chiӅu. Các thiӃt bӏ mҥng sӁ thҩy ÿѭӧc tҩt cҧ các thông tin mà các thiӃt bӏ khác gӱi lên mҥng. Tuy nhiên thông tin chӍ ÿѭӧc máy tính có ÿӏa chӍ khӟp vӟi ÿӏa chӍ mã hoá trong tín hiӋu gӕc chҩp nhұn. Mӛi lҫn chӍ có mӝt máy có thӇ gӱi thông ÿiӋp. HiӋu suҩt thi hành cӫa mҥng sӁ giҧm ÿi khi sӕ lѭӧng máy tính trên Bus tăng lên. Ĉây là tôpô mҥng thө ÿӝng, các máy tính trên bus chӍ lҳng nghe tín hiӋu truyӅn trên mҥng, không chӏu trách nhiӋm chuyӇn dӳ liӋu tӯ máy tính này sang máy kӃ tiӃp. Tín hiӋu ÿѭӧc gӱi lên toàn mҥng sӁ ÿi tӯ ÿҫu cáp này tӟi ÿҫu cáp kia và có thӇ dүn ÿӃn viӋc bӏ dӝi (bouncing) tӟi lui trong dây cáp, ngăn không cho máy tính khác gӱi dӳ liӋu. Nhҵm ngăn không cho tín hiӋu dӝi ngѭӡi ta ÿһt ÿiӋn trӣ cuӕi (terminator) ӣ mӛi ÿҫu cáp ÿӇ hҩp thө các tín hiӋu tӵ do, làm thông cáp và cho phép các máy tính @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 45
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính khác gӱi tín hiӋu. Mӝt khi cáp bӏ ÿӭt, sӁ có ÿҫu cáp không ÿѭӧc nӕi vӟi ÿiӋn trӣ cuӕi, tín hiӋu sӁ dӝi và toàn bӝ mҥng ngӯng hoҥt ÿӝng (các máy tính hoҥt ÿӝng nhѭ nhӳng máy ÿӝc lұp). Cáp trong mҥng Bus có thӇ ÿѭӧc nӕi dài bҵng bӝ nӕi trөc tròn (barrel connector) hay sӱ dөng bӝ chuyӇn tiӃp. Trong trѭӡng hӧp thӭ nhҩt bӝ nӕi sӁ làm cho tín hiӋu bӏ suy yӃu ÿi, còn trong trѭӡng hӧp thӭ hai bӝ chuyӇn tiӃp sӁ khuyӃch ÿҥi tín hiӋu trѭӟc khi gӱi ÿi do ÿó sӁ kéo ÿi ÿѭӧc xa hѫn mà vүn ÿҧm bҧo tính chuҭn xác. Mӝt sӕ mҥng theo topology bus: - 10BASE5: Dùng cáp ÿӗng trөc ÿѭӡng kính lӟn (10mm) vӟi trӣ kháng 50 Ohm, tӕc ÿӝ 10 Mb/s, phҥm vi tín hiӋu 500m/segment, có tӕi ÿa 100 trҥm, khoҧng cách giӳa 2 tranceiver tӕi thiӇu 2,5m (Phѭѫng án này còn gӑi là Thick Ethernet hay Thicknet) - 10BASE2: tѭѫng tӵ nhѭ Thicknet nhѭng dùng cáp ÿӗng trөc nhӓ (RG 58A), có thӇ chҥy vӟi khoҧng cách 185m, sӕ trҥm tӕi ÿa trong 1 segment là 30, khoҧng cách giӳa hai máy tӕi thiӇu là 0,5m. Ѭu ®iÓm Nh•îc ®iÓm Sö dông c¸p nèi hiÖu qu¶ L•u l•îng lín dÔ g©y t¾c m¹ng C¸p kh«ng ®¾t vµ dÔ lµ viÖc Khã x¸c ®Þnh lçi Toµn bé m¹ng ngõng häat ®éng nÕu ®øt HÖ thèng ®¬n gi¶n, tin cËy m¹ng. DÔ dµng më réng m¹ng 3.1.2.2. Ring §å h×nh m¹ng : Hình 3.2. Topology dҥng Ring 46 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Trong mҥng Ring tín hiӋu truyӅn ÿi theo mӝt chiӅu và qua tӯng máy tính. Mӛi máy tính ÿóng vai trò nhѭ mӝt bӝ chuyӇn tiӃp, khuyӃch ÿҥi tín hiӋu và gӱi nó ÿӃn máy tính tiӃp theo. Do tín hiӋu ÿi qua tӯng máy nên sӵ hӓng hóc cӫa mӝt máy có thӇ ҧnh hѭӣng ÿӃn toàn mҥng. Mӝt phѭѫng pháp truyӅn dӳ liӋu quanh mҥng là chuyӇn thҿ bài (token passing). Thҿ bài ÿѭӧc chҥy vòng trên mҥng cho ÿӃn khi tӟi ÿѭӧc máy tính muӕn gӱi dӳ liӋu. Máy tính ÿҫu gӱi sӁ sӱa thҿ bài, ÿѭa ÿӏa chӍ ÿiӋn tӱ lên dӳ liӋu và gӱi ÿi quanh mҥng. Dӳ liӋu chuyӇn qua tӯng máy tính cho ÿӃn khi tìm ÿѭӧc máy có ÿӏa chӍ khӟp vӟi ÿӏa chӍ trên ÿó. Máy tính ÿҫu nhұn gӱi trҧ mӝt thông ÿiӋp tӟi máy ÿҫu gӱi cho biӃt dӳ liӋu ÿã ÿѭӧc nhұn. Sau khi xác minh máy ÿҫu gӱi tҥo thҿ bài mӟi và thҧ lên mҥng. Ѭu ®iÓm Nh•îc ®iÓm QuyÒn truy nhËp nh• nhau cho Mét m¸y tÝnh háng ¶nh h•ëng ®Õn toµn mäi m¸y trªn m¹ng m¹ng HiÖu n¨ng m¹ng æn ®Þnh ngay Ph¶i ngõng ho¹t ®éng khi cÊu h×nh l¹i m¹ng c¶ khi cã nhiÒu ng•êi dïng Khã x¸c ®Þnh vÞ trÝ lçi Chó ý: Cã d¹ng Ring ®«i, tuy nhiªn t¹i mçi thêi ®iÓm chØ cã mét ring ®•îc ho¹t ®éng 3.1.2.3. Star §å h×nh m¹ng: Hình 3.3. Topology dҥng Star @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 47
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Trong m¹ng Star tÝn hiÖu ®•îc truyÒn tõ m¸y tÝnh göi d÷ liÖu qua thiÕt bÞ trung t©m th•êng lµ Hub(active hay passive) ®Ó ®Õn tÊt c¶ m¸y tÝnh trªn m¹ng. M¹ng Star cung cÊp tµi nguyªn vµ chÕ ®é qu¶n lý tËp trung. Khi mét m¸y tÝnh hay ®o¹n d©y nèi ®Õn nã bÞ háng c¸c m¸y tÝnh kh¸c trªn m¹ng vÉn ho¹t ®éng b×nh th•êng. Tuy nhiªn khi Hub trung t©m bÞ háng toµn bé m¹ng sÏ kh«ng lµm viÖc. •u ®iÓm Nh•îc ®iÓm Thay ÿәi hӋ thӕng và thêm máy tính Toàn bӝ mҥng bӏ hӓng khi thiӃt bӏ trung mӟi dӉ dàng tâm hӓng Có thӇ giám sát và quҧn lý tұp trung Khoҧng cách ÿѭӡng truyӅn bӏ hҥn chӃ Không ҧnh hѭӣng khi mӝt máy tính giӳa các trҥm và HUB (100m) trong mҥng hӓng Hoҥt ÿӝng mҥng không bӏ ҧnh hѭӣng khi cҩu hình lҥi mҥng. 3.1.2.4. Mesh Ĉӗ hình mҥng: Hình 3.4. Topology dҥng Lѭӟi Còn ÿѭӧc gӑi tô pô ÿҫy ÿӫ bӣi lӁ trong tô pô này mӛi nút ÿӅu ÿѭӧc nӕi ÿӃn tҩt cҧ các nút khác trong mҥng. ViӋc kӃt nӕi này tҥo ra sӵ dѭ thӯa rҩt lӟn và dүn ÿӃn lãng phí tài nguyên, và khi có mӝt sӵ thay ÿәi nào ÿó vӅ sӕ lѭӧng nút tham gia thì sӕ lѭӧng thành phҫn môi trѭӡng liên kӃt và sӕ lѭӧng các liên kӃt thay ÿәi ÿáng kӇ. Tuy nhiên nó cǊng có ѭu ÿiӇm là nӃu mӝt nút bӏ hӓng thì thông tin vүn có thӇ theo các hѭӟng khác nhau ÿӇ ÿӃn ÿѭӧc ÿích. 48 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh 3.1.2.5. Hӛn hӧp Ĉӗ hình mҥng: Hình 3.5. Topology dҥng Lѭӟi Tô pô này là sӵ kӃt hӧp cӫa các tô pô nhѭ bus, star, ring. Các phân ÿoҥn mҥng khác nhau ÿѭӧc bӕ trí theo tӯng tô pô thích hӧp. Ĉây là tô pô thích hӧp cho rҩt nhiӅu các mҥng LAN khác nhau và ÿѭӧc phát triӇn rҩt nhiӅu. Ĉһc biӋt là sӵ kӃt hӧp giӳa hai tô pô bus và star. B̫ng 3.1 so sánh các topology v̵t lý c˯ b̫n: Ĉѭӡng thҷng Vòng Tròn Hình sao - Tèt cho tr•êng hîp - Tèt cho tr•êng hîp - HiÖn nay m¹ng sao lµ m¹ng nhá vµ m¹ng m¹ng cã sè tr¹m Ýt ho¹t c¸ch tèt nhÊt cho tr•êng cã giao th«ng thÊp ®éng víi tèc ®é cao, hîp ph¶i tÝch hîp d÷ liÖu Ӭng vµ l•u l•îng d÷ liÖu kh«ng c¸ch nhau xa vµ tÝn hiÖu tiÕng. C¸c m¹ng dông thÊp l¾m hoÆc m¹ng cã l•u ®Ön tho¹i c«ng céng cã cÊu l•îng d÷ liÖu ph©n bè tróc nµy. kh«ng ®Òu. - Kh«ng phøc t¹p. - §ßi hái l¾p ®Æt triÓn - §é phøc t¹p phô thuéc §é phøc khai t•¬ng ®èi phøc vµo thiÕt bÞ trung t©m, nh×n t¹p t¹p. chung lµ dÔ. - RÊt tèt d•íi t¶i - Cã hiÖu qu¶ trong - Tèt cho tr•êng hîp t¶i HiÖu thÊp cã thÓ gi¶m tr•êng hîp l•îng l•u võa tuy nhiªn kÝch th•íc suÊt hiÖu suÊt rÊt mau th«ng cao vµ kh¸ æn vµ kh¶ n¨ng, suy ra hiÖu khi t¶i t¨ng. ®Þnh nhê sù t¨ng chËm suÊt cña m¹ng phô thuéc @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 49
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính thêi gian trÔ vµ sù trùc tiÕp vµo søc m¹nh cña xuèng cÊp so víi c¸c thiÕt bÞ trung t©m. m¹ng kh¸c. - T•¬ng ®èi thÊp - Ph¶i dù trï gÊp ®«i - Tæng phÝ rÊt cao khi lµm ®Æc biÖt do nhiÒu nguån lùc hoÆc ph¶i cã nhiÖm vô cña thiÕt bÞ trung thiÕt bÞ ®· ph¸t triÓn 1 ph•¬ng thøc thay thÕ t©m, thiÕt bÞ trung t©m dï hoµn chØnh vµ b¸n khi 1 nót kh«ng ho¹t kh«ng ®•îc dïng vµo viÖc s¶n phÈm ë thÞ ®éng nÕu vÉn muèn kh¸c. Sè l•îng d©y riªng Tæng phÝ tr•êng. Sù d• thõa m¹ng ho¹t ®éng b×nh còng nhiÒu. kªnh truyÒn ®•îc th•êng, chÝ phÝ rÊt cao khuyÕn khÝch ®Ó gi¶m bít nguy c¬ xuÊt hiÖn sù cè trªn m¹ng. - Mét tr¹m bÞ háng - Mét tr¹m bÞ háng cã - §é tin cËy cña hÖ thèng kh«ng ¶nh h•ëng thÓ ¶nh h•ëng ®Õn c¶ phô thuéc vµo thiÕt bÞ ®Õn c¶ m¹ng. Trõ hÖ thèng v× c¸c tr¹m trung t©m, m¹ng chØ háng Nguy c¬ tr•êng hîp cã sù cè phôc thuéc vµo nhau. khi thiÕt bÞ trung t©m trªn ®•êng d©y. Khã t×m nót m¹ng bÞ háng. háng. - ViÖc thªm vµ ®Þnh - T•¬ng ®èi dÔ thªm vµ - ViÖc më réng m¹ng lµ h×nh l¹i m¹ng nµy bít c¸c tr¹m lµm viÖc kh¸ dÔ dµng tïy thuéc vµo rÊt dÔ. Tuy nhiªn mµ kh«ng ph¶i nèi kÕt søc t¶i cña thiÕt bÞ trung viÖc kÕt nèi gi÷a c¸c nhiÒu cho mçi thay ®æi t©m. Kh¶ m¸y tÝnh vµ thiÕt bÞ Gi¸ thµnh cho viÖc thay n¨ng më cña c¸c h·ng kh¸c ®æi t•¬ng ®èi thÊp. réng nhau khã cã thÓ v× chóng ph¶i cã thÓ nhËn cïng ®Þa chØ vµ d÷ liÖu. 50 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh 3.1.3. Topology logic T« p« logic cña m¹ng lµ c¸ch thøc mµ c¸c host truyÒn tin qua m«i tr•êng truyÒn dÉn cã hai t« p« logic phæ biÕn lµ Broadcast vµ Token passing. - Broadcast: cã ý nghÜa ®¬n gi¶n lµ mçi host göi d÷ liÖu cña nã ®Õn tÊt c¶ c¸c host kh¸c trªn m«i tr•êng truyÒn. Kh«ng cã sù ®¨ng ký tr¹m kÕ tiÕp sö dông m«i tr•êng truyÒn, thay v× vËy ®Õn tr•íc phôc vô tr•íc. T« p« logic nµy cã sö dông ph•¬ng thøc truy cËp ®•êng truyÒn CSMA/CD rÊt phæ biÕn trong c¸c m¹ng Ethernet. - Token passing: ®iÒu khiÓn truy xuÊt m¹ng b»ng mét token ®iÖn tuÇn tù ®Õn mçi host. Khi mét host nhËn token cã nghÜa lµ host ®ã cã thÓ truyÒn d÷ liÖu lªn m¹ng, nÕu host kh«ng cã d÷ liÖu ®Ó truyÒn nã sÏ chuyÓn token ®Õn host kÕ tiÕp vµ qu¸ tr×nh nµy ®•îc lÆp l¹i trong m¹ng. 3.2 ThiÕt bÞ m¹ng 3.2.1 D©y c¸p m¹ng (Cable) v C¸p ®ång trôc (Coaxial cable) Thµnh phÇn mét c¸p ®ång trôc: 1. Mét d©y dÉn trung t©m, th•êng lµ d©y ®ång ®Æc hoÆc d©y nhiÒu sîi nhá. 2. D©y dÉn bao ngoµi ®•êng dÉn trung t©m. Lo¹i d©y bao ngoµi ë d¹ng tÕt bÝm hoÆc l¸ kim lo¹i. Nhê cã líp bªn ngoµi mµ d©y dÉn trung t©m khái bÞ nhiÔu ©m (EMI – Electro Magnetic Interference), vµ cßn gäi lµ l¸ ch¾n. 3. Mét tÇng c¸ch ®iÖn gi÷a d©y ngoµi vµ trong gi÷ kho¶ng c¸ch ®Òu. 4. Ngoµi c¸p lµ bao ¸o nhùa ®Ó c¸p an toµn, vµ cã ®é bÒn cao. Hình 3.6. Cҩu trúc 4 phҫn cӫa cáp ÿӗng trөc Cã hai lo¹i c¸p ®ång trôc : máng vµ dµy + C¸p máng cã ®•êng kÝnh kho¶ng 0.25 inch, nhÑ dÎo vµ dai, gi¸ rÎ dÔ l¾p ®Æt truyÒn tÝn hiÖu trong kho¶ng c¸ch 185 mÐt rÊt tèt. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 51
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính + C¸p dµy cã ®•êng kÝnh kho¶ng 0.5 inch, c¸p cøng nªn khã l¾p ®Æt h¬n, tuy nhiªn nã cã thÓ truyÒn xa tíi 500 mÐt. §Æc tÝnh cña c¸p ®ång trôc: Ø L¾p ®Æt: C¸p ®ång trôc cµi ®Æt theo hai h×nh thøc: kÕt xÝch (daisy - chain) vµ sao (h×nh vÏ bªn d•íi). Mét ®Æc tÝnh quan träng cña c¸p ®ång trôc lµ ®Çu c¸p ®•îc kÕt thóc víi mét ®Çu nèi ®Æc biÖt (terminator). Nã cã ®iÖn trë hîp víi ®Æc tÝnh cña c¸p. §iÖn trë cã c«ng dông ng¨n tÝn hiÖu déi ng•îc l¹i khi ®ông cuèi c¸p vµ gi¶m nhiÔu. C¸p ®ång trôc dÔ l¾p ®Æt vµ chÞu ®ùng bÒn bØ ngoµi trêi, c¸c ®Çu nèi dÔ l¾p ®Æt vµ rÎ tiÒn. Ø D¶i th«ng: M¹ng côc bé LAN dïng c¸p ®ång trôc cã d¶i th«ng gi÷a 2,5 Mbps (ARCnet) vµ 10 Mbps (Ethernet). Tuy nhiªn lo¹i c¸p nµy cã ®Æc tÝnh kü thuËt víi d¶i th«ng lín h¬n nhiÒu. Ø §Æc tÝnh chèng nhiÔu ©m: C¸c m¹ng d©y ®ång th•êng nh¹y c¶m víi nhiÔu ©m dï mµng ch¾n gióp c¸p chèng nhiÔu kh¸ hiÖu qu¶, do vËy c¸p ®ång trôc vÉn bøc x¹ víi mét phÇn tÝn hiÖu, do ®ã c¸c tÝn hiÖu dß trém ®iÖn tö cã thÓ ph¸t hiÖn tÝn hiÖu nµy. §Çu nèi (Connector): Cã hai lo¹i ®Çu nèi : ®Çu nèi BNC vµ ®Çu nèi N C¸ch nèi vµo m¹ng ®•îc m« t¶ nh• h×nh vÏ. Hình 3.7. Nӕi mҥng vӟi ÿҫu nӕi BNC 52 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 3.8. Nӕi mҥng vӟi ÿҫu nӕi AUI MÆt c¾t ngang cña ®Çu nèi BNC Hình 3.9. Hình vӁ cҳt ngang cӫa BNC §Çu nèi N ph¶i sö dông th«ng qua gi¾c nèi AUI 15 ch©n ®Ó nèi víi card m¹ng, d•íi ®©y lµ mÆt c¾t ngang cña gi¾c nèi nµy. Hình 3.10. Hình vӁ cҳt ngang cӫa AUI Ø HiÖn nay cã c¸p ®ång trôc sau: RG -58,50 ohm: dïng cho m¹ng ThinEthernet RG -59,75 ohm: dïng cho truyÒn h×nh c¸p @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 53
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính RG -62,93 ohm: dïng cho m¹ng ARCnet v C¸p ®«i d©y xo¾n HiÖn nay lo¹i c¸p nµy ®ang ®•îc sö dông mét c¸ch réng r·i trong c¸c hÖ thèng m¹ng LAN, v× gi¸ thµnh rÎ vµ l¾p ®Æt tiÖn lîi. Mçi sîi c¸p so¾n ®«i gåm 2 sîi lâi ®ång so¾n vµo nhau cã t¸c dông chèng nhiÔu cho nhau, bít bøc x¹ khi ch¹y gÇn c¸c ®•êng d©y vµ thiÕt bÞ ®iÖn tö kh¸c. Hình 3.11. Cһp dây xoҳn Cã hai lo¹i c¸p ®«i d©y xo¾n: c¸p xo¾n bäc vµ c¸p xo¾n trÇn Ø C¸p cã vá bäc: Lo¹i cã vá bäc kim lo¹i ®Ó t¨ng c•êng chèng nhiÔu cßn ®•îc gäi lµ STP (Shield Twisted Pair), cã thÓ cã nhiÒu d©y ®«i vÒ lý thuyÕt lo¹i nµy cã thÓ truyÒn víi tèc ®é 500 Mbps nh•ng thùc tÕ chØ ®¹t vµo kho¶ng 155 Mbps víi chiÒu dµi 100 mÐt. Tèc ®é th•êng thÊy nhÊt cña nã vµo kho¶ng 16 Mbps. Lo¹i c¸p nµy l¾p ®Æt khã kh¨n cÇn ph¶i cã ng•êi cã tay nghÒ v÷ng. Hình 3.12. Cáp STP Ø C¸p kh«ng cã vá bäc: C¸p kh«ng cã vá bäc kim gäi lµ UTP (UnShield Twisted Pair) chÊt l•îng kÐm h¬n STP nh•ng gi¸ rÊt rÎ vµ dÔ l¾p ®Æt. Nã ®•îc chia thµnh 5 lo¹i kh¸c nhau: 54 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh + Type1 vµ 2: phï hîp víi tiÕng nãi vµ tèc ®é d÷ liÖu thÊp d•íi 4 Mbps. Tr•íc ®©y ®•îc dïng trong m¹ng ®iÖn tho¹i nh•ng b©y giê do nhu cÇu thùc tÕ nªn ®· ®•îc thay thÕ b»ng c¸p lo¹i 3. + Type 3: thÝch hîp víi tèc ®é 16 Mbps, b©y giê nã lµ c¬ së ®Ó l¾p ®Æt c¸c m¹ng ®iÖn tho¹i. + Type 4: cho tèc ®é lªn tíi 20 Mbps. + Type 5: tèc ®é d÷ liÖu ®¹t tíi 100Mbps Lo¹i c¸p UTP 5 lµ c¸p mµ sîi cña nã bao gåm 4 cÆp d©y xo¾n vµo nhau. Hình 3.13. Cáp UTP Tuy nhiªn trong 4 cÆp nµy ng•êi ta míi chØ sö dông cã 2 cÆp, 2 cÆp cßn l¹i phôc vô cho c¸c nhu cÇu trong t•¬ng lai. Mçi ®«i ®Òu cã mµu ®Æc tr•ng víi mét sîi cã mµu sîi cßn l¹i lµ mµu pha lÉn gi÷a mµu tr¾ng vµ mµu cña d©y kia. CÆp 1: Xanh da trêi (Blue + WhiteBlue) CÆp 2: Cam (Orange + WhiteOrange) CÆp 3: Xanh lôc (Green + WhiteGreen) CÆp 4: N©u (Brown + WhiteBrown) @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 55
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Band Pair # ID code T1 White/Blue 1 R1 Blue(White) T2 White/Orange 2 R2 Orange(White) T3 White/Green 3 R3 Green(White) T4 White/Brown 4 R4 Brown(White) Bҥn có thӇ sӱ dөng bҩt kǤ 2 trong 4 cһp kӇ trên, chú ý có sӵ khác nhau vӅ cách ÿһt dây trong trѭӡng hӧp hai host liên kӃt trӵc tiӃp và thông qua thiӃt bӏ trung tâm nhѭ là HUB chҷng hҥn. Ø Ĉҫu nӕi Loҥi cáp ÿôi dây xoҳn sӱ dөng ÿҫu nӕi RJ 45 (giҳc cho ÿiӋn thoҥi là RJ 11) Hình 3.14. Ĉҫu nӕi RJ - 45 Mһt cҳt ngang cӫa ÿҫu nӕi RJ 45 nhѭ sau: Hình 3.15. Mһt cҳt ngang cӫa ÿҫu nӕi RJ - 45 56 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh · Quy ÿ͓nh s͙ hi͏u chân ĈӇ xác ÿӏnh vӏ trí chân, ta ÿһt jack lên bàn sao cho phҫn tiӃp ÿiӇm ÿӗng (pin) quay lên trên, ÿҫu có sӧi cable (phҫn cҳm cable vào) hѭӟng vӅ phía ngѭӡi quan sát. Chân (pin) sӕ 1 là chân tұn cùng phía tay trái, chân sӕ 8 là chân tұn cùng phía tay phҧi (hình 3.16 a). a) b) Hình 3.16 Mһt cҳt ngang cӫa ÿҫu nӕi RJ - 45 Tѭѫng ӭng vӟi ÿҫu jack RJ45 là phҫn ә cҳm cable ÿѭӧc thiӃt kӃ trên NIC hay HUB hoһc mӝt thiӃt bӏ kӃt nӕi khác (ә cái) cǊng có quy ÿӏnh sӕ hiӋu chân tѭѫng ӭng (hình 3.16 b). ĈӇ xác ÿӏnh vӏ trí chân cӫa ә cái, ta xoay ә cҳm sao cho phҫn gài ÿҫu cable quay xuӕng dѭӟi, khi ÿó chân tұn cùng bên trái là chân sӕ 1, chân tұn cùng bên phҧi là chân sӕ 8. Quy ÿӏnh các cһp dây ÿѭӧc sҳp xӃp theo trұt tӵ sau: Hình 3.17 Sѫÿӗ kҽp dây trên ÿҫu jack RJ45 @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 57
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính · Cable n͙i th̻ng (STRAIGHT THROUGH CABLE) Loҥi cable này ÿѭӧc dùng ÿӇ nӕi máy tính vӟi Hub/Switch hoһc patch panel vӟi Hub/Switch. Có thӇ sӱ dөng chuҭn T568A hoһc T568B ÿӇ kҽp ÿҫu cable. Pin # Pin # Pair # ID T568B T568A Left Right Left Right T1 5 5 5 5 1 R1 4 4 4 4 T2 1 1 3 3 2 R2 2 2 6 6 T3 3 3 1 1 3 R3 6 6 2 2 T4 7 7 7 7 4 R4 8 8 8 8 Hình 3.18: Sѫÿӗ chân cable nӕi thҷng · Cable n͙i chéo Ĉҩu chéo giúp cho 2 máy tính có thӇ liên kӃt trӵc tiӃp vӟi nhau, khi ÿҩu chú ý nӃu mӝt ÿҫu ÿã ÿҩu theo chuҭn T568B thì ÿҫu còn lҥi ÿҩu theo chuҭn T568A. v Cáp quang Trong mӑi trѭӡng hӧp cáp quang ÿӅu có khҧ năng truyӅn tҧi rҩt xa tӟi vài cây sӕ, không bӏ nhiӉu âm và có ÿӝ bӅn rҩt cao dҧi thông rҩt rӝng. Ĉây là mӝt phѭѫng tiӋn truyӅn dүn lý tѭӣng tuy nhiên giá thành cӫa nó lҥi rҩt ÿҳt và khó lҳp ÿһt. Lõi cáp làm bҵng nhӵa hoһc thӫy tinh, ÿã ÿѭӧc tinh chӃ ÿӇ truyӅn tín hiӋu ánh sáng, ít bӏ thҩt thoát vì ÿѭӧc tráng mӝt lӟp phҧn chiӃu bên ngoài ÿӇ tín hiӋu dӝi vӅ lõi, bên ngoài có vӓ bҧo vӋ. HiӋn nay có hai loҥi cáp quang lӓng và chһt Cҩu trúc lӓng có mӝt khoҧng cách liên kӃt giӳa vӓ bӑc lõi và bao nhӵa làm vӓ bӑc, khoҧng cách ÿѭӧc kӃt hӧp bҵng chҩt gel (trong nhѭ thҥch ÿһc quánh). Cҩu trúc ôm chһt các sӧi kim loҥi bӅn chҳc vào giӳa dây dүn truyӅn. 58 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Vӓ bao cӫa hai loҥi cáp nhҵm giӳ ÿӝ bӅn cho cáp, còn chҩt gel thì bҧo vӋ sӧi quang vì nó rҩt dӉ bӏ bҿ gãy. Cáp quang không truyӅn tín hiӋu ÿiӋn mà truyӅn ánh sáng do vұy nó hoàn toàn miӉn trӯ nhiӉu âm, tuy nhiên tҥi cuӕi ÿѭӡng truyӅn phҧi có thiӃt bӏ ÿӇ biӃn ÿәi ánh sáng sang tín hiӋu ÿiӋn. Cáp quang do không có tín hiӋu ÿiӋn do vұy ÿӝ an toàn rҩt cao chӕng ÿѭӧc các thiӃt bӏ nghe lén. Cáp quang có ÿѭӡng kính tӯ 8.3 - 100 micron, do ÿѭӡng kính lõi sӧi thuӹ tinh có kích thѭӟc rҩt nhӓ nên rҩt khó khăn cho viӋc ÿҩu nӕi, nó cҫn công nghӋ ÿһc biӋt vӟi kӻ thuұt cao ÿòi hӓi chi phí cao. Dҧi thông cӫa cáp quang có thӇ lên tӟi 2Gbps (2 tӹ bít /s) Hình 3.16. Cáp quang v Các yêu c̯u l͹a ch͕n và l̷p ÿ̿t cho m͡t h͏ th͙ng cáp + Giá c̫: Ĉây là yӃu tӕ chính khi lҳp ÿһt, mӝt câu hӓi phҧi ÿһt ra là tәng chi phí mua sҳm thiӃt bӏ là bao nhiêu? Mӛi chuyên gia khi tiӃn hành lҳp ÿһt ÿӅu mong muӕn mҥng hӑat ÿӝng mҥnh và nhanh nhҩt , tuy nhiên ngѭӡi thiӃt kӃ cǊng phҧi liӋu chӯng giҧi pháp vӯa tҫm hoҥt ÿӝng cho doanh nghiӋp mà kӃ hoҥch phҧi khҧ thi. + Nhu c̯u l̷p ÿ̿t: Lҳp ÿһt cҫn hai yӃu tӕ. Mӝt là nhân viên có tay nghӅ phҧi ÿáp ӭng ÿѭӧc, nӃu không thì phҧi chҩp nhұn thêm chi phí khi mӡi chuyên gia khác tham gia. Hai là phҧi xӱ lý sѫ ÿӗ thӵc ÿӏa lұp mҥng, mӝt sӕ phѭѫng tiӋn truyӅn tҧi dӉ lҳp ÿһt ӣ nѫi nào ÿó ÿã sҹn ÿӏnh hình, @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 59
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính + D̫i thông: Thuұt ngӳ này chӍ ÿӃn khҧ năng chuyӇn tҧi tín hiӋu cӫa phѭѫng tiӋn truyӅn dүn, môi trѭӡng có thӇ truyӅn tҧi cao ÿӝ thì có dҧi thông cao. Tӕc ÿӝ truyӅn tҧi tín hiӋu còn phө thuӝc vào chiӅu dài cӫa cáp, nӃu cáp quá dài thì tín hiӋu sӁ bӏ suy giҧm và nhiӅu lӛi phát sinh. + Suy gi̫m tín hi͏u: Suy giҧm (Attenation) là mӭc suy yӃu cӫa tín hiӋu khi nó truyӅn tҧi trên kênh truyӅn. Ĉây là ÿiӅu mà ngѭӡi thiӃt kӃ phҧi nҵm rõ trong khi thiӃt kӃ dây dүn phҧi nҵm trong giӟi hҥn cho phép. Khi tín hiӋu sөt giҧm dѭӟi mӭc bình thѭӡng thì dүn ÿӃn các thiӃt bӏ ÿang nhұn tin sӁ khó cô lұp tín hiӋu gӕc vӟi nhiӉu âm kèm trong phiên truyӅn thông. Ví dө khi ta bҳt sóng radio trên ÿài thѭӡng hay bӏ nhiӉu. + An toàn, tẖm mͿ: tҩt cҧ các dây mҥng phҧi ÿѭӧc bao bӑc cҭn thұn, cách xa các nguӗn ÿiӋn, các máy có khҧ năng phát sóng ÿӇ tránh trѭӡng hӧp bӏ nhiӉu. Các ÿҫu nӕi phҧi ÿҧm bҧo chҩt lѭӧng, tránh tình trҥng hӋ thӕng mҥng bӏ chұp chӡn. + Ĉúng chu̱n: hӋ thӕng cáp phҧi thӵc hiӋn ÿúng chuҭn, ÿҧm bҧo cho khҧ năng nâng cҩp sau này cǊng nhѭ dӉ dàng cho viӋc kӃt nӕi các thiӃt bӏ khác nhau cӫa các nhà sҧn xuҩt khác nhau. Tiêu chuҭn quӕc tӃ dùng cho các hӋ thӕng mҥng hiӋn nay là EIA/TIA T568B & T568A - Electronic Industries Alliance / Telecomunication Industry Association. + Ti͇t ki͏m và "linh ho̩t" (flexible): hӋ thӕng cáp phҧi ÿѭӧc thiӃt kӃ sao cho kinh tӃ nhҩt, dӉ dàng trong viӋc di chuyӇn các trҥm làm viӋc và có khҧ năng mӣ rӝng sau này. B̫ng 3.2 so sánh các lo̩i cáp: Dây xoҳn cһp Cáp ÿӗng trөc Cáp ÿӗng Cáp quang mӓng trөc dày Bҵng ÿӗng, có 4 Bҵng ÿӗng, 6.3 Bҵng ÿӗng, 13 Chi tiӃt Sӧi thӫy tinh hoһc 2 cһp dây mm mm Ĉҫu nӕi RJ-45 BNC N-series ST Ĉӝ dài 100m 185m 500m Vài 1000m Ĉҫu 2 30 100 2 nӕi/ ÿoҥn 60 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Dҧi thông 10 ӳ 100 Mbps 2,5 ӳ 10 Mbps 2,5 ӳ 10 Mbps > 10 Mbps Chӕng Tӕt Tӕt Rҩt tӕt Hoàn toàn nhiӉu Bҧo mұt Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn Ĉӝ tin cұy Tӕt Trung bình Tӕt Tӕt Lҳp ÿһt DӉ dàng Trung bình Khó Khó Chi phí Rҩt thҩp Thҩp Trung bình Cao Ӭng dông HÖ thèng Backbone Backbone Backbone dµi tèt nhÊt Workgroup trong tñ m¹ng trong tñ m¹ng hoÆc c¸c tßa nhµ 3.2.2. Card m¹ng - NIC Card m¹ng dïng ®Ó kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh trong m¹ng víi nhau th«ng qua hÖ thèng c¸p. Card ®iÒu hîp khíp víi mét khe c¾m trªn PC (PCI), nã cã mét hoÆc nhiÒu ®•êng truy cËp ®Ó ng•êi sö dông kÕt nèi m¹ng. Trªn Card cã m¹ch ®iÖn cho phÐp tiÕp nhËn hoÆc ph¸t tÝn hiÖu trªn m¹ng. Trªn Card m¹ng cã thÓ cã nhiÒu ®•êng giao tiÕp nh• RJ – 45, BNC, hoÆc AUI (Attachment Unit Interface) gióp cho c¸c host cã thÓ nèi kÕt víi m¹ng. NIC lµm viÖc t¹i tÇng 2 cña m« h×nh OSI (Datalink). Hình 3.17. Tҫng hӑat ÿӝng cӫa NIC @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 61
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Mçi NIC sÏ cã mét ®Þa chØ duy nhÊt do nhµ chÕ t¹o qui ®Þnh tu©n theo mét chuÈn chung, ®•îc chØ nµy ®•îc gäi lµ ®Þa chØ MAC, ®Þa chØ nµy ®•îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn viÖc truyÒn sè liÖu cho host trªn m¹ng. NIC cã thÓ ®•îc thiÕt kÕ nh• mét card Ethernet, card Token ring hay mét card FDDI, c¸c card m¹ng liªn kÕt víi nhau th«ng qua c¸c kÕt nèi nèi tiÕp. TÊt c¶ c¸c card m¹ng ®Òu yªu cÇu mét IRQ (Interrupt Request), mét ®Þa chØ I/O (Input/Output) vµ mét sè ®Þa chØ vïng nhí qui •íc. Khi lùa chän mét Card m¹ng cÇn xem xÐt c¸c yÕu tè sau: 1. Lo¹i m¹ng mµ b¹n sÏ sö dông: Ethernet, Token ring, FDDI hay lo¹i kh¸c. Th«ng th•êng mua lo¹i card giµnh cho m¹ng Ethernet. 2. Lo¹i m«i tr•êng hay lo¹i c¸p sö dông UTP, STP, ®ång trôc hay c¸p quang , ®Ó cã cæng nèi t•¬ng øng víi mçi lo¹i c¸p. Th«ng th•êng mua lo¹i UTP vµ ®Çu nèi RJ 45. 3. Lo¹i hÖ thèng Bus PCI, ISA hay EISA, th«ng th•êng mua lo¹i card m¹ng t•¬ng thÝch víi chuÈn PCI. Qu¸ tr×nh truyÒn nhËn th«ng tin: D÷ liÖu trong m¸y tÝnh ®•îc ®•a lªn Bus d¹ng song song (8,16 hoÆc 32 bÝt), card m¹ng ph¶i biÕn ®æi tÝn hiÖu song2 sang d¹ng nèi tiÕp ®Ó truyÒn qua m«i tr•êng truyÒn dÉn. Do vËy khi nhËn d÷ liÖu ë d¹ng nèi tiÕp l¹i ph¶i biÕn ®æi thµnh d¹ng song2 ®Ó cho phï hîp víi Bus PC. T¹i líp liªn kÕt d÷ liÖu NIC thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng quan träng sau ®©y: - Liªn l¹c víi c¸c líp trªn trong m¸y tÝnh. - Cung cÊp mét ®Þa chØ ®Þnh danh duy nhÊt (®Þa chØ MAC). - Lµ mét phÇn thuéc qu¸ tr×nh ®Þnh d¹ng, ®ãng gãi c¸c bit ®Ó chuyÓn t¶i. - Cung cÊp truy xuÊt cã tæ chøc ®Ó chia sÎ m«i tr•êng truyÒn. - T¹o c¸c tÝn hiÖu vµ giao tiÕp víi m«i tr•êng b»ng c¸ch dïng bé thu ph¸t tÝch hîp s½n (Transceiver). 3.2.3 ThiÕt bÞ trung t©m HUB Hub ÿѭӧc sӱ dөng làm ÿiӇm trung tâm cӫa mҥng, ÿӇ liên kӃt mҥng topo hình sao giӳa các máy tính tham gia trong mӝt phân ÿoҥn mҥng. Hub nhұn tín hiӋu, phөc hӗi và gӱi chuyӇn tiӃp chúng tӟi tҩt cҧ các cәng, và gӱi chúng trӣ lҥi trҥm nguӗn. 62 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 3.18. Vӏ trí cӫa HUB trong mҥng Hub là thiӃt bӏ thuӝc tҫng vұt lý Hình 3.19. Tҫng hӑat ÿӝng cӫa HUS Mӝt sӕ loҥi Hub + Passive Hub (Hub thө ÿӝng) + Active Hub (Hub tích cӵc) + Intelligent Hub (Hub thông minh) Ø Passive Hub Loҥi Hub này không chӭa phҫn mҥch ÿiӋn tӱ nào và cǊng không xӱ lý dӳ liӋu theo bҩt kǤ hình thӭc nào, không dӑn dҽp hay khӃch ÿҥi tín hiӋu. Hub cho phép tҩt cҧ các thiӃt bӏ khi nӕi vӟi nó ÿӅu có thӇ nhұn và gӣi thông tin trên mҥng. Khoҧng cách giӳa máy tính và Hub không thӇ lӟn hѫn phân nӱa chiӅu dài cho phép giӳa hai máy @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 63
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính tính trên mҥng. Ví dө khoҧng cách cӵc ÿҥi cӫa hai trҥm trong mҥng là 200m vұy nӃu có Hub thө ÿӝng thì khoҧng cách tӕi ÿa cho phép tӯ mӝt trҥm ÿӃn Hub là 100m. Loҥi Hub này giá thành thҩp và dӉ ÿӏnh cҩu hình cho mҥng. Hub tuân theo qui tҳc 5- 4-3. Ø Active Hub Hub tích cӵc kӃt hӧp chһt chӁ các bӝ phұn ÿiӋn tӱ ÿӇ khuyӃch ÿҥi và lӑc các tín hiӋu ÿiӋn tӱ, truyӅn giӳa các thiӃt bӏ trên mҥng. Quá trình làm mӟi tín hiӋu gӑi là tái tҥo tín hiӋu mang lҥi mӝt sӕ lӧi ích cѫ bҧn: mҥng vұn hành mҥng hѫn do ít gһp lӛi; khoҧng cách giӳa các thiӃt bӏ ÿѭӧc tăng cѭӡng. Giá cӫa Hub loҥi này ÿҳt hѫn nhiӅu Hub thө ÿӝng. Ø Intelligent Hub (Hub thông minh) Hub thông minh là Hub tích cӵc ÿѭӧc tăng cѭӡng thêm mӝt sӕ chӭc năng thông minh khác. + Hub management (quҧn lý hub): Hub hӛ trӧ giao thӭc quҧn lý mҥng giúp cho Hub gӱi các gói tin ÿӃn mӝt console mҥng trung tâm. Các giao thӭc này cǊng giúp console ÿiӅu khiӇn ÿѭӧc Hub. Chҷng hҥn mӝt nhà quҧn lý mҥng có thӇ ra lӋnh cho Hub ÿóng mӝt kӃt nӕi ÿang bӏ lӛi trên mҥng. + Switching (chuyӇn mҥch): Hub chuyӇn mҥch bao gӗm nhӳng mҥch ÿiӋn giúp dүn ÿѭӡng rҩt nhanh cho các tín hiӋu giӳa các cәng trong Hub. Thay vì lһp lҥi mӝt gói tin ÿӃn các cәng trên Hub, mӝt Hub chuyӇn mҥch chӍ lһp lҥi gói tin ÿó ÿӃn cәng mà nӕi ÿӃn máy ÿích. NhiӅu Hub chuyӇn mҥch còn có khҧ năng chuyӇn gói tin nhanh nhҩt ÿӃn vài ÿѭӡng dүn thay ÿәi. Hub có chӭc năng chuyӇn mҥch (Hub chuyӇn mҥch) ÿang dҫn thay thӃ cho Bridge và Router trong các mҥng. Ø Switch Switch là các thi͇t b͓ t̯ng liên k͇t, liên k͇t các phân m̩ng LAN v̵t lý thành m͡t m̩ng lͣn h˯n. Gi͙ng nh˱ c̯u n͙i n͙i, Switch chuy͋n ti͇p l˱u thông trên m̩ng d͹a trên ÿ͓a ch͑ MAC. Switch có th͋ s͵ dͭng m͡t vài kͿ thu̵t chuy͋n m̩ch, hai kͿ thu̵t ph͝ bi͇n là chuy͋n m̩ch l˱u trͷ- chuy͋n ti͇p (store-and- forwad switching) và và chuy͋n m̩ch c̷t (cut-through switching). 64 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh 3.2.4 Các thi͇t b͓ khác a) B͡ chuy͋n ti͇p –Repeater v Giͣi thi͏u Nhѭ ÿã ÿӅ cұp ӣ phҫn trên môi trѭӡng mҥng phát triӇn nhiӅu nhҩt có sӱ dөng loҥi cáp UTP 5 mà chiӅu dài tӕi ÿa cӫa cáp trong mҥng là 100 mét, do vұy ÿӇ vѭӧt qua giӟi hҥn này ta phҧi sӱ dөng mӝt thiӃt ÿѭӧc gӑi là Repeater. Ĉây là loҥi thiӃt bӏ phҫn cӭng ÿѫn giҧn nhҩt trong các thiӃt bӏ liên kӃt mҥng, nó ÿѭӧc hoҥt ÿӝng trong tҫng vұt lý cӫa mô hình hӋ thӕng mӣ OSI. Repeater dùng ÿӇ nӕi 2 mҥng giӕng nhau hoһc các phҫn mӝt mҥng cùng có mӝt nghi thӭc và mӝt cҩu hình. Khi Repeater nhұn ÿѭӧc mӝt tín hiӋu tӯ mӝt phía cӫa mҥng thì nó sӁ phát tiӃp vào phía kia cӫa mҥng. Hình 3.20. Vӏ trí cӫa Repeater trong mҥng Repeater không có xӱ lý tín hiӋu mà nó chӍ loҥi bӓ các tín hiӋu méo, nhiӉu, khuӃch ÿҥi tín hiӋu ÿã bӏ suy hao (vì ÿã ÿѭӧc phát vӟi khoҧng cách xa) và khôi phөc lҥi tín hiӋu ban ÿҫu. ViӋc sӱ dөng Repeater ÿã làm tăng thêm chiӅu dài cӫa mҥng. Hình 3.21. Tác dөng cӫa Repeater Là thiӃt bӏ kӃt nӕi tҥi t̯ng v̵t lý, ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ liên kӃt các phân ÿoҥn cӫa mҥng LAN khi mӣ rӝng. Mӝt vҩn ÿӅ thông thѭӡng ÿӕi vӟi các thiӃt bӏ liên kӃt mҥng ÿó là khi chiӅu dài cáp và sӕ lѭӧng lӟn các thiӃt bӏ dүn tӟi tín hiӋu bӏ suy giҧm. Bӝ chuyӇn tiӃp giúp nhiӅu phân ÿoҥn cáp truyӅn ÿѭӧc xem nhѭ mӝt ÿѭӡng truyӅn duy nhҩt, tránh gây thҩt thoát dӳ liӋu. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 65
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Hình 3.22. Tҫng hӑat ÿӝng cӫa Repeater v C¸c lo¹i Repeater HiÖn nay cã hai lo¹i Repeater ®ang ®•îc sö dông lµ Repeater ®iÖn vµ Repeater ®iÖn quang. Ø Repeater ®iÖn : nèi víi ®•êng d©y ®iÖn ë c¶ hai phÝa cña nã, nã nhËn tÝn hiÖu ®iÖn tõ mét phÝa vµ ph¸t l¹i vÒ phÝa kia. Khi mét m¹ng sö dông Repeater ®iÖn ®Ó nèi c¸c phÇn cña m¹ng l¹i th× cã thÓ lµm t¨ng kho¶ng c¸ch cña m¹ng, nh•ng kho¶ng c¸ch ®ã lu«n bÞ h¹n chÕ bëi mét kho¶ng c¸ch tèi ®a do ®é trÔ cña tÝn hiÖu. VÝ dô víi m¹ng sö dông c¸p ®ång trôc 50 th× kho¶ng c¸ch tèi ®a lµ 2.8 km, kho¶ng c¸ch ®ã kh«ng thÓ kÐo thªm cho dï sö dông thªm Repeater. Ø Repeater ®iÖn quang liªn kÕt víi mét ®Çu c¸p quang vµ mét ®Çu lµ c¸p ®iÖn, nã chuyÓn mét tÝn hiÖu ®iÖn tõ c¸p ®iÖn ra tÝn hiÖu quang ®Ó ph¸t trªn c¸p quang vµ ng•îc l¹i. ViÖc sö dông Repeater ®iÖn quang còng lµm t¨ng thªm chiÒu dµi cña m¹ng. ViÖc sö dông Repeater kh«ng thay ®æi néi dung c¸c tÝn hiÖn ®i qua nªn nã chØ ®•îc dïng ®Ó nèi hai m¹ng cã cïng giao thøc truyÒn th«ng (nh• hai m¹ng Ethernet hay hai m¹ng Token ring) nh•ng kh«ng thÓ nèi hai m¹ng cã giao thøc truyÒn th«ng kh¸c 66 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh nhau (nh• mét m¹ng Ethernet vµ mét m¹ng Token ring). Thªm n÷a Repeater kh«ng lµm thay ®æi khèi l•îng chuyÓn vËn trªn m¹ng nªn viÖc sö dông kh«ng tÝnh to¸n nã trªn m¹ng lín sÏ h¹n chÕ hiÖu n¨ng cña m¹ng. Khi lùa chän sö dông Repeater cÇn chó ý lùa chän lo¹i cã tèc ®é chuyÓn vËn phï hîp víi tèc ®é cña m¹ng. v Sö dông Ø Dïng Nèi hai ph©n ®o¹n m¹ng cã cïng hoÆc kh¸c kiÓu c¸p m¹ng Phôc håi tÝn hiÖu nh»m t¨ng kho¶ng c¸ch truyÒn ChuyÓn l•îng l•u th«ng theo c¶ hai h•íng KÕt nèi hai ®o¹n m¹ng theo c¸ch Ýt tèn kÐm nhÊt Ø Kh«ng dïng L•îng l•u th«ng trªn m¹ng qu¸ lín C¸c ph©n ®o¹n m¹ng sö dông c¬ chÕ th©m nhËp kh¸c nhau Khi cã yªu cÇu läc d÷ liÖu Bé chuyÓn tiÕp kh«ng lµm tinh d÷ liÖu, läc nhiÔu bé chuyÓn tiÕp chØ ®¬n gi¶n chÊp nhËn d÷ liÖu råi chuyÓn tíi tr¹m lµm viÖc cña ph©n ®o¹n m¹ng xa h¬n. TÊt c¶ tÝn hiÖu ®iÖn tö bao gåm tÝn hiÖu ®iÖn nhiÔu vµ c¸c lçi kh¸c ®•îc lÆp l¹i vµ khuyÕch ®¹i, cho dï tÝn hiÖu ®ã cã bÞ sai lÖch. Sè l•îng c¸c bé chuyÓn tiÕp vµ sè ph©n ®o¹n m¹ng ®•îc kÕt nèi ®•îc giíi h¹n dùa trªn tÝn hiÖu ®iÒu hoµ thêi gian vµ nh÷ng vÊn ®Ò kh¸c. Bé chuyÓn tiÕp cã t¸c dông t¨ng chiÒu dµi cña c¸p m¹ng lªn gÊp ®«i, ®iÒu ®ã cã nghÜa lµ ta cã thÓ më réng m¹ng, víi lý luËn nµy ta thÊy r»ng cã thÓ më réng m¹ng ra v« tËn víi viÖc dïng c¸c bé chuyÓn tiÕp tuy nhiªn ph¹m vÞ cña m¹ng cßn ®•îc quy ®Þnh bëi ®é trÔ thêi gian khi truyÒn. Sau mét kho¶ng thêi gian cho phÐp trÔ nhÊt ®Þnh nÕu tÝn hiÖu kh«ng truyÒn ®•îc ®Õn ®Ých th× m¹ng bÞ lçi. Bªn c¹nh ®ã c¸c bé chuyÓn tiÕp tu©n theo quy t¾c 5 – 4 – 3 t¾c lµ : 5 ph©n ®o¹n m¹ng nèi bëi 4 Repeater vµ trong ®ã cã kh«ng qu¸ 3 ph©n ®o¹n m¹ng cã nèi tr¹m lµm viÖc. b. CÇu nèi- Bridge v Giíi thiÖu Bridge lµ mét thiÕt bÞ cã xö lý dïng ®Ó nèi hai m¹ng gièng nhau hoÆc kh¸c nhau, nã cã thÓ ®•îc dïng víi c¸c m¹ng cã c¸c giao thøc kh¸c nhau. CÇu nèi ho¹t ®éng trªn tÇng liªn kÕt d÷ liÖu nªn kh«ng nh• bé tiÕp søc ph¶i ph¸t l¹i tÊt c¶ nh÷ng g× nã nhËn @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 67
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính ®•îc th× cÇu nèi ®äc ®•îc c¸c gãi tin cña tÇng liªn kÕt d÷ liÖu trong m« h×nh OSI vµ xö lý chóng tr•íc khi quyÕt ®Þnh cã chuyÓn ®i hay kh«ng. Khi nhËn ®•îc c¸c gãi tin Bridge chän läc vµ chØ chuyÓn nh÷ng gãi tin mµ nã thÊy cÇn thiÕt. §iÒu nµy lµm cho Bridge trë nªn cã Ých khi nèi mét vµi m¹ng víi nhau vµ cho phÐp nã ho¹t ®éng mét c¸ch mÒm dÎo. §Ó thùc hiÖn ®•îc ®iÒu nµy trong Bridge ë mçi ®Çu kÕt nèi cã mét b¶ng c¸c ®Þa chØ c¸c tr¹m ®•îc kÕt nèi vµo phÝa ®ã, khi ho¹t ®éng cÇu nèi xem xÐt mçi gãi tin nã nhËn ®•îc b»ng c¸ch ®äc ®Þa chØ cña n¬i göi vµ nhËn vµ dùa trªn b¶ng ®Þa chØ phÝa nhËn ®•îc gãi tin nã quyÕt ®Þnh göi gãi tin hay kh«ng vµ bæ xung b¶ng ®Þa chØ. Hình 3.23. Vӏ trí cӫa Bridge trong mҥng Khi ®äc ®Þa chØ n¬i göi Bridge kiÓm tra xem trong b¶ng ®Þa chØ cña phÇn m¹ng nhËn ®•îc gãi tin cã ®Þa chØ ®ã hay kh«ng, nÕu kh«ng cã th× Bridge tù ®éng bæ xung b¶ng ®Þa chØ (c¬ chÕ ®ã ®•îc gäi lµ tù häc cña cÇu nèi). Khi ®äc ®Þa chØ n¬i nhËn Bridge kiÓm tra xem trong b¶ng ®Þa chØ cña phÇn m¹ng nhËn ®•îc gãi tin cã ®Þa chØ ®ã hay kh«ng, nÕu cã th× Bridge sÏ cho r»ng ®ã lµ gãi tin néi bé thuéc phÇn m¹ng mµ gãi tin ®Õn nªn kh«ng chuyÓn gãi tin ®ã ®i, nÕu ng•îc l¹i th× Bridge míi chuyÓn sang phÝa bªn kia. ë ®©y chóng ta thÊy mét tr¹m kh«ng cÇn thiÕt chuyÓn th«ng tin trªn toµn m¹ng mµ chØ trªn phÇn m¹ng cã tr¹m nhËn mµ th«i. 68 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 3.24. Tҫng hӑat ÿӝng cӫa Bridge ĈӇ ÿánh giá mӝt Bridge ngѭӡi ta ÿѭa ra hai khái niӋm : Lӑc và chuyӇn vұn. Quá trình xӱ lý mӛi gói tin ÿѭӧc gӑi là quá trình lӑc trong ÿó tӕc ÿӝ lӑc thӇ hiӋn trӵc tiӃp khҧ năng hoҥt ÿӝng cӫa Bridge. Tӕc ÿӝ chuyӇn vұn ÿѭӧc thӇ hiӋn sӕ gói tin/giây trong ÿó thӇ hiӋn khҧ năng cӫa Bridge chuyӇn các gói tin tӯ mҥng này sang mҥng khác. v Các lo̩i c̯u n͙i HiӋn nay có hai loҥi Bridge ÿang ÿѭӧc sӱ dөng là Bridge vұn chuyӇn và Bridge biên dӏch. Bridge vұn chuyӇn dùng ÿӇ nӕi hai mҥng cөc bӝ cùng sӱ dөng mӝt giao thӭc truyӅn thông cӫa tҫng liên kӃt dӳ liӋu, tuy nhiên mӛi mҥng có thӇ sӱ dөng loҥi dây nӕi khác nhau. Bridge vұn chuyӇn không có khҧ năng thay ÿәi cҩu trúc các gói tin mà nó nhұn ÿѭӧc mà chӍ quan tâm tӟi viӋc xem xét và chuyӇn vұn gói tin ÿó ÿi. Ø Bridge biên dӏch dùng ÿӇ nӕi hai mҥng cөc bӝ có giao thӭc khác nhau nó có khҧ năng chuyӇn mӝt gói tin thuӝc mҥng này sang gói tin thuӝc mҥng kia trѭӟc khi chuyӇn qua. · Ví dө : Bridge biên dӏch nӕi mӝt mҥng Ethernet và mӝt mҥng Token ring. Khi ÿó Cҫu nӕi thӵc hiӋn nhѭ mӝt nút token ring trên mҥng Token ring và mӝt nút Enthernet trên mҥng Ethernet. Cҫu nӕi có thӇ chuyӅn mӝt gói tin theo chuҭn ÿang sӱ dөng trên mҥng Enthernet sang chuҭn ÿang sӱ dөng trên mҥng Token ring. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 69
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Tuy nhiên chú ý ӣ ÿây cҫu nӕi không thӇ chia mӝt gói tin ra làm nhiӅu gói tin cho nên phҧi hҥn chӃ kích thѭӟc tӕi ÿa các gói tin phù hӧp vӟi cҧ hai mҥng. Ví dө nhѭ kích thѭӟc tӕi ÿa cӫa gói tin trên mҥng Ethernet là 1500 bytes và trên mҥng Token ring là 6000 bytes do vұy nӃu mӝt trҥm trên mҥng token ring gӱi mӝt gói tin cho trҥm trên mҥng Ethernet vӟi kích thѭӟc lӟn hѫn 1500 bytes thì khi qua cҫu nӕi sӕ lѭӧng byte dѭ sӁ bӏ chһt bӟt. Hình 3.25. Bridge biên dӏch kӃt nӕi hai phân ÿӑan mҥng khác kiӇu frame v S͵ dͭng Ngѭӡi ta sӱ dөng Bridge trong các trѭӡng hӧp sau : - Mӣ rӝng mҥng hiӋn tҥi khi ÿã ÿҥt tӟi khoҧng cách tӕi ÿa do Bridge sau khi xӱ lý gói tin ÿã phát lҥi gói tin trên phҫn mҥng còn lҥi nên tín hiӋu tӕt hѫn bӝ tiӃp sӭc. - Giҧm bӟt tҳc nghӁn mҥng khi có quá nhiӅu trҥm bҵng cách sӱ dөng Bridge, khi ÿó chúng ta chia mҥng ra thành nhiӅu phҫn bҵng các Bridge, các gói tin trong nӝi bӝ tùng phҫn mҥng sӁ không ÿѭӧc phép qua phҫn mҥng khác. - ĈӇ nӕi các mҥng có giao thӭc khác nhau. Mӝt vài Bridge còn có khҧ năng lӵa chӑn ÿӕi tѭӧng vұn chuyӇn. Nó có thӇ chӍ chuyӇn vұn nhӳng gói tin cӫa nhӳng ÿӏa chӍ xác ÿӏnh. Ví dө : cho phép gói tin cӫa máy A, B qua Bridge 1, gói tin cӫa máy C, D qua Bridge 2. 70 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Hình 3.26 Liên kӃt mҥng sӱ dөng 2 Bridge Mӝt sӕ Bridge ÿѭӧc chӃ tҥo thành mӝt bӝ riêng biӋt, chӍ cҫn nӕi dây và bұt. Các Bridge khác chӃ tҥo nhѭ card chuyên dùng cҳm vào máy tính, khi ÿó trên máy tính sӁ sӱ dөng phҫn mӅm Bridge. ViӋc kӃt hӧp phҫn mӅm vӟi phҫn cӭng cho phép uyӇn chuyӇn hѫn trong hoҥt ÿӝng cӫa Bridge. c. B͡ ÿ͓nh tuy͇n – Router v Giͣi thi͏u Router là mӝt thiӃt bӏ hoҥt ÿӝng trên tҫng mҥng, nó có thӇ tìm ÿѭӧc ÿѭӡng ÿi tӕt nhҩt cho các gói tin qua nhiӅu kӃt nӕi ÿӇ ÿi tӯ trҥm gӱi thuӝc mҥng ÿҫu ÿӃn trҥm nhұn thuӝc mҥng cuӕi. Router có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng trong viӋc nӕi nhiӅu mҥng vӟi nhau và cho phép các gói tin có thӇ ÿi theo nhiӅu ÿѭӡng khác nhau ÿӇ tӟi ÿích. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 71
ĈӅ cѭѫng Mҥng máy tính Hình 3.27. Hӑat ÿӝng cӫa Router Khác vӟi Bridge hoҥt ÿӝng trên tҫng liên kӃt dӳ liӋu nên Bridge phҧi xӱ lý mӑi gói tin trên ÿѭӡng truyӅn thì Router có ÿӏa chӍ riêng biӋt và nó chӍ tiӃp nhұn và xӱ lý các gói tin gӱi ÿӃn nó mà thôi. Khi mӝt trҥm muӕn gӱi gói tin qua Router thì nó phҧi gӱi gói tin vӟi ÿӏa chӍ trӵc tiӃp cӫa Router (Trong gói tin ÿó phҧi chӭa các thông tin khác vӅ ÿích ÿӃn) và khi gói tin ÿӃn Router thì Router mӟi xӱ lý và gӱi tiӃp. Khi xӱ lý mӝt gói tin Router phҧi tìm ÿѭӧc ÿѭӡng ÿi cӫa gói tin qua mҥng. ĈӇ làm ÿѭӧc ÿiӅu ÿó Router phҧi tìm ÿѭӧc ÿѭӡng ÿi tӕt nhҩt trong mҥng dӵa trên các thông tin nó có vӅ mҥng, thông thѭӡng trên mӛi Router có mӝt bҧng chӍ ÿѭӡng (Router table). Dӵa trên dӳ liӋu vӅ Router gҫn ÿó và các mҥng trong liên mҥng, Router tính ÿѭӧc bҧng chӍ ÿѭӡng (Router table) tӕi ѭu dӵa trên mӝt thuұt toán xác ÿӏnh trѭӟc. v Các lo̩i Router Ngѭӡi ta phân chia Router thành hai loҥi là Router có phө thuӝc giao thӭc (The protocol dependent routers) và Router không phө thuӝc vào giao thӭc (The protocol independent router) dӵa vào phѭѫng thӭc xӱ lý các gói tin khi qua Router. 72 /ѭu hành nӝi bӝ
ĈӅ cѭѫng Mҥng m¸y tÝnh Ø Router có phө thuӝc giao thӭc: ChӍ thӵc hiӋn viӋc tìm ÿѭӡng và truyӅn gói tin tӯ mҥng này sang mҥng khác chӭ không chuyӇn ÿәi phѭѫng cách ÿóng gói cӫa gói tin cho nên cҧ hai mҥng phҧi dùng chung mӝt giao thӭc truyӅn thông. Ø Router không phө thuӝc vào giao thӭc: Có thӇ liên kӃt các mҥng dùng giao thӭc truyӅn thông khác nhau và có thӇ chuyӇn ÿәi gói tin cӫa giao thӭc này sang gói tin cӫa giao thӭc kia, Router cǊng chҩp nhұn kích thѭӟc các gói tin khác nhau (Router có thӇ chia nhӓ mӝt gói tin lӟn thành nhiӅu gói tin nhӓ trѭӟc truyӅn trên mҥng). Hình 3.28. Tҫng hӑat ÿӝng cӫa Router ĈӇ ngăn chһn viӋc mҩt mát sӕ liӋu Router còn nhұn biӃt ÿѭӧc ÿѭӡng nào có thӇ chuyӇn vұn và ngӯng chuyӇn vұn khi ÿѭӡng bӏ tҳc. v S͵ dͭng Các lý do sӱ dөng Router : - Router có các phҫn mӅm lӑc ѭu viӋt hѫn là Bridge do các gói tin muӕn ÿi qua Router cҫn phҧi gӱi trӵc tiӃp ÿӃn nó nên giҧm ÿѭӧc sӕ lѭӧng gói tin qua nó. Router thѭӡng ÿѭӧc sӱ dөng trong khi nӕi các mҥng thông qua các ÿѭӡng dây thuê bao ÿҳt tiӅn do nó không truyӅn dѭ lên ÿѭӡng truyӅn. - Router có thӇ dùng trong mӝt liên mҥng có nhiӅu vùng, mӛi vùng có giao thӭc riêng biӋt. - Router có thӇ xác ÿӏnh ÿѭӧc ÿѭӡng ÿi an toàn và tӕt nhҩt trong mҥng nên ÿӝ an toàn cӫa thông tin ÿѭӧc ÿҧm bҧo hѫn. @ §µo §×nh Th©n Hy 2/2005 73