Giáo trình Mạng máy tính - Nguyễn Hoàng Cường

Nội dung text: Giáo trình Mạng máy tính - Nguyễn Hoàng Cường

1. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương GIÁOGIÁO TRÌNHTRÌNH MMẠẠ NG NG MÁYMÁY TÍNHTÍNH Trang 1
2. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hà nộ i 11-2000 Trang 2
3. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chươ ng 1 Sơ l ượ c l ị ch s ử phát tri ể n c ủ a m ạ ng máy tính Vào giữ a nh ữ ng năm 50 khi nh ữ ng th ế h ệ máy tính đ ầ u tiên đ ượ c đ ư a vào ho ạ t đ ộ ng thự c t ế v ớ i nh ữ ng bóng đèn đi ệ n t ử thì chúng có kích th ướ c r ấ t c ồ ng k ề nh và t ố n nhiề u năng l ượ ng. H ồ i đó vi ệ c nh ậ p d ữ li ệ u vào các máy tính đ ượ c thông qua các t ấ m bìa mà ngườ i vi ế t ch ươ ng trình đã đ ụ c l ỗ s ẵ n. M ỗ i t ấ m bìa t ươ ng đ ươ ng v ớ i m ộ t dòng lệ nh mà m ỗ i m ộ t c ộ t c ủ a nó có ch ứ a t ấ t c ả các ký t ự c ầ n thi ế t mà ng ườ i vi ế t chươ ng trình ph ả i đ ụ c l ỗ vào ký t ự mình l ự a ch ọ n. Các t ấ m bìa đ ượ c đ ư a vào m ộ t "thiế t b ị " g ọ i là thi ế t b ị đ ọ c bìa mà qua đó các thông tin đ ượ c đ ư a vào máy tính (hay còn gọ i là trung tâm x ử lý) và sau khi tính toán k ế t qu ả s ẽ đ ượ c đ ư a ra máy in. Nh ư vậ y các thi ế t b ị đ ọ c bìa và máy in đ ượ c th ể hi ệ n nh ư các thi ế t b ị vào ra (I/O) đ ố i v ớ i máy tính. Sau mộ t th ờ i gian các th ế h ệ máy m ớ i đ ượ c đ ư a vào ho ạ t đ ộ ng trong đó m ộ t máy tính trung tâm có thể đ ượ c n ố i v ớ i nhi ề u thi ế t b ị vào ra (I/O) mà qua đó nó có th ể thự c hi ệ n liên t ụ c h ế t ch ươ ng trình này đ ế n ch ươ ng trình khác. Cùng vớ i s ự phát tri ể n c ủ a nh ữ ng ứ ng d ụ ng trên máy tính các ph ươ ng pháp nâng cao khả năng giao ti ế p v ớ i máy tính trung tâm cũng đã đ ượ c đ ầ u t ư nghiên c ứ u r ấ t nhi ề u. Vào giữ a nh ữ ng năm 60 m ộ t s ố nhà ch ế t ạ o máy tính đã nghiên c ứ u thành công nh ữ ng thiế t b ị truy c ậ p t ừ xa t ớ i máy tính c ủ a h ọ . M ộ t trong nh ữ ng ph ươ ng pháp thâm nh ậ p từ xa đ ượ c th ự c hi ệ n b ằ ng vi ệ c cài đ ặ t m ộ t thi ế t b ị đ ầ u cu ố i ở m ộ t v ị trí cách xa trung tâm tính toán, thiế t b ị đ ầ u cu ố i này đ ượ c liên k ế t v ớ i trung tâm b ằ ng vi ệ c s ử d ụ ng đườ ng dây đi ệ n tho ạ i và v ớ i hai thi ế t b ị x ử lý tín hi ệ u (th ườ ng g ọ i là Modem) g ắ n ở hai đầ u và tín hi ệ u đ ượ c truy ề n thay vì tr ự c ti ế p thì thông qua dây đi ệ n tho ạ i. Hình 1.1. Mô hình truyề n d ữ li ệ u t ừ xa đ ầ u tiên Nhữạầ ng d ng đ u tiên c ủếịầố a thi t b đ u cu i bao g ồ m máy đ ọ c bìa, máy in, thi ếịử t b x lý tín hiệ u, các thi ế t b ị c ả m nh ậ n. Vi ệ c liên k ế t t ừ xa đó có th ể th ự c hiên thông qua nhữ ng vùng khác nhau và đó là nh ữ ng d ạ ng đ ầ u tiên c ủ a h ệ th ố ng m ạ ng. Trong lúc đướệữếịầốừ a ra gi i thi u nh ng thi t b đ u cu i t xa, các nhà khoa h ọ c đã tri ể n khai mộạữ t lo t nh ng thi ếịề t b đi u khi ể n, nh ữ ng thi ếịầốặệ t b đ u cu i đ c bi t cho phép ngườ i s ử d ụ ng nâng cao đ ượ c kh ả năng t ươ ng tác v ớ i máy tính. M ộ t trong nh ữ ng s ả n phẩ m quan tr ọ ng đó là h ệốếịầố th ng thi t b đ u cu i 3270 c ủ a IBM. H ệố th ng đó bao gồ m các màn hình, các h ệ th ố ng đi ề u khi ể n, các thi ế t b ị truy ề n thông đ ượ c liên k ế t vớ i các trung tâm tính toán. H ệ th ố ng 3270 đ ượ c gi ớ i thi ệ u vào năm 1971 và đ ượ c s ử dụ ng dùng đ ể m ở r ộ ng kh ả năng tính toán c ủ a trung tâm máy tính t ớ i các vùng xa. Ð ể làm giả m nhi ệ m v ụ truy ề n thông c ủ a máy tính trung tâm và s ố l ượ ng các liên k ế t gi ữ a Trang 3
4. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương máy tính trung tâm vớ i các thi ế t b ị đ ầ u cu ố i, IBM và các công ty máy tính khác đã s ả n xuấ t m ộ t s ố các thi ế t b ị sau: Thiế t b ị ki ể m soát truy ề n thông: có nhiệ m v ụ nh ậ n các bit tín hi ệ u t ừ các kênh truyề n thông, gom chúng l ạ i thành các byte d ữ li ệ u và chuy ể n nhóm các byte đó tớ i máy tính trung tâm đ ể x ử lý, thi ế t b ị này cũng th ự c hi ệ n công vi ệ c ngượ c l ạ i đ ể chuy ể n tín hi ệ u tr ả l ờ i c ủ a máy tính trung tâm t ớ i các tr ạ m ở xa. Thiế t b ị trên cho phép gi ả m b ớ t đ ượ c th ờ i gian x ử lý trên máy tính trung tâm và xây dự ng các thi ế t b ị logic đ ặ c tr ư ng. Thiế t b ị ki ể m soát nhi ề u đ ầ u cu ố i: cho phép cùng mộ t lúc ki ể m soát nhi ề u thiếịầố t b đ u cu i. Máy tính trung tâm ch ỉầ c n liên k ếớộếịưậ t v i m t thi t b nh v y là có thể ph ụ c v ụ cho t ấ t c ả các thi ế t b ị đ ầ u cu ố i đang đ ượ c g ắ n v ớ i thi ế t b ị kiể m soát trên. Ði ề u này đ ặ c bi ệ t có ý nghĩa khi thi ế t b ị ki ể m soát n ằ m ở cách xa máy tính vì chỉ c ầ n s ử d ụ ng m ộ t đ ườ ng đi ệ n tho ạ i là có th ể ph ụ c v ụ cho nhiề u thi ế t b ị đ ầ u cu ố i. Hình 1.2: Mô hình trao đổ i m ạ ng c ủ a h ệ th ố ng 3270 Vào giữ a nh ữ ng năm 1970, các thi ế t b ị đ ầ u cu ố i s ử d ụ ng nh ữ ng ph ươ ng pháp liên k ế t qua đườ ng cáp n ằ m trong m ộ t khu v ự c đã đ ượ c ra đ ờ i. V ớ i nh ữ ng ư u đi ể m t ừ nâng cao tố c đ ộ truy ề n d ữ li ệ u và qua đó k ế t h ợ p đ ượ c kh ả năng tính toán c ủ a các máy tính lạ i v ớ i nhau. Ð ể th ự c hi ệ n vi ệ c nâng cao kh ả năng tính toán v ớ i nhi ề u máy tính các nhà sảấắầự n xu t b t đ u xây d ng các m ạứạ ng ph c t p. Vào nh ữ ng năm 1980 các h ệố th ng đườ ng truy ề n t ố c đ ộ cao đã đ ượ c thi ế t l ậ p ở B ắ c M ỹ và Châu Âu và t ừ đó cũng xu ấ t hiệ n các nhà cung c ấ p các d ị nh v ụ truy ề n thông v ớ i nh ữ ng đ ườ ng truy ề n có t ố c đ ộ cao hơ n nhi ề u l ầ n so v ớ i đ ườ ng dây đi ệ n tho ạ i. V ớ i nh ữ ng chi phí thuê bao ch ấ p nh ậ n đượ c, ng ườ i ta có th ể s ử d ụ ng đ ượ c các đ ườ ng truy ề n này đ ể liên k ế t máy tính l ạ i v ớ i nhau và bắ t đ ầ u hình thành các m ạ ng m ộ t cách r ộ ng kh ắ p. Ở đây các nhà cung c ấ p dị ch v ụ đã xây d ự ng nh ữ ng đ ườ ng truy ề n d ữ li ệ u liên k ế t gi ữ a các thành ph ố và khu vự c v ớ i nhau và sau đó cung c ấ p các d ị ch v ụ truy ề n d ữ li ệ u cho nh ữ ng ng ườ i xây dự ng m ạ ng. Ng ườ i xây d ự ng m ạ ng lúc này s ẽ không c ầ n xây d ự ng l ạ i đ ườ ng truy ề n củ a mình mà ch ỉ c ầ n s ử d ụ ng m ộ t ph ầ n các năng l ự c truy ề n thông c ủ a các nhà cung cấ p. Trang 4
5. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Vào năm 1974 công ty IBM đã giớ i thi ệ u m ộ t lo ạ t các thi ế t b ị đ ầ u cu ố i đ ượ c ch ế t ạ o cho lĩnh vự c ngân hàng và th ươ ng m ạ i, thông qua các dây cáp m ạ ng các thi ế t b ị đ ầ u cuố i có th ể truy c ậ p cùng m ộ t lúc vào m ộ t máy tính dùng chung. V ớ i vi ệ c liên k ế t các máy tính nằ m ở trong m ộ t khu v ự c nh ỏ nh ư m ộ t tòa nhà hay là m ộ t khu nhà thì ti ề n chi phí cho các thiếịầề t b và ph n m m là th ấừệ p. T đó vi c nghiên c ứả u kh năng s ửụ d ng chung môi trườ ng truy ề n thông và các tài nguyên c ủ a các máy tính nhanh chóng đ ượ c đầ u t ư . Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắ t đ ầ u bán h ệ đi ề u hành m ạ ng c ủ a mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọ i t ắ t là Arcnet) ra th ị tr ườ ng. Mạ ng Arcnet cho phép liên k ế t các máy tính và các tr ạ m đ ầ u cu ố i l ạ i b ằ ng dây cáp mạ ng, qua đó đã tr ở thành là h ệ đi ề u hành m ạ ng c ụ c b ộ đ ầ u tiên. Từ đó đ ế n nay đã có r ấ t nhi ề u công ty đ ư a ra các s ả n ph ẩ m c ủ a mình, đ ặ c bi ệ t khi các máy tính cá nhân đượ c s ử d ụ ng m ộ t cánh r ộ ng rãi. Khi s ố l ượ ng máy vi tính trong m ộ t văn phòng hay cơ quan đ ượ c tăng lên nhanh chóng thì vi ệ c k ế t n ố i chúng tr ở nên vô cùng cầ n thi ế t và s ẽ mang l ạ i nhi ề u hi ệ u qu ả cho ng ườ i s ử d ụ ng. Ngày nay vớ i m ộ t l ượ ng l ớ n v ề thông tin, nhu c ầ u x ử lý thông tin ngày càng cao. Mạ ng máy tính hi ệ n nay tr ở nên quá quen thu ộ c đ ố i v ớ i chúng ta, trong m ọ i lĩnh v ự c như khoa h ọ c, quân s ự , qu ố c phòng, th ươ ng m ạ i, d ị ch v ụ , giáo d ụ c Hi ệ n nay ở nhiề u n ơ i m ạ ng đã tr ở thành m ộ t nhu c ầ u không th ể thi ế u đ ượ c. Ng ườ i ta th ấ y đ ượ c việ c k ế t n ố i các máy tính thành m ạ ng cho chúng ta nh ữ ng kh ả năng m ớ i to l ớ n nh ư : Sử d ụ ng chung tài nguyên: Nhữ ng tài nguyên c ủ a m ạ ng (nh ư thi ế t b ị , chươ ng trình, d ữ li ệ u) khi đ ượ c tr ở thành các tài nguyên chung thì m ọ i thành viên củ a m ạ ng đ ề u có th ể ti ế p c ậ n đ ượ c mà không quan tâm t ớ i nh ữ ng tài nguyên đó ở đâu. Tăng độ tin c ậ y c ủ a h ệ th ố ng: Ngườ i ta có th ể d ễ dàng b ả o trì máy móc và lư u tr ữ (backup) các d ữ li ệ u chung và khi có tr ụ c tr ặ c trong h ệ th ố ng thì chúng có thể đ ượ c khôi ph ụ c nhanh chóng. Trong tr ườ ng h ợ p có tr ụ c tr ặ c trên m ộ t trạ m làm vi ệ c thì ng ườ i ta cũng có th ể s ử d ụ ng nh ữ ng tr ạ m khác thay th ế . Nâng cao chấ t l ượ ng và hi ệ u qu ả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể đượ c s ữ d ụ ng chung thì nó mang l ạ i cho ng ườ i s ử d ụ ng kh ả năng t ổ ch ứ c l ạ i các công việ c v ớ i nh ữ ng thay đ ổ i v ề ch ấ t nh ư : Ðáp ứ ng nh ữ ng nhu c ầ u c ủ a h ệ th ố ng ứ ng d ụ ng kinh doanh hi ệ n đ ạ i. Cung cấ p s ự th ố ng nh ấ t gi ữ a các d ữ li ệ u. Tăng cườ ng năng l ự c x ử lý nh ờ k ế t h ợ p các b ộ ph ậ n phân tán. Tăng cườ ng truy nh ậ p t ớ i các d ị ch v ụ m ạ ng khác nhau đang đ ượ c cung cấ p trên th ế gi ớ i. Trang 5
6. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Vớầỏ i nhu c u đòi h i ngày càng cao c ủộấềỹậ a xã h i nên v n đ k thu t trong m ạố ng là m i quan tâm hàng đầ u c ủ a các nhà tin h ọ c. Ví d ụ nh ư làm th ế nào đ ể truy xu ấ t thông tin mộ t cách nhanh chóng và t ố i ư u nh ấ t, trong khi vi ệ c x ử lý thông tin trên m ạ ng quá nhiề u đôi khi có th ể làm t ắ c ngh ẽ n trên m ạ ng và gây ra m ấ t thông tin m ộ t cách đáng tiế c. Hiệ n nay vi ệ c làm sao có đ ượ c m ộ t h ệ th ố ng m ạ ng ch ạ y th ậ t t ố t, th ậ t an toàn v ớ i l ợ i ích kinh tế cao đang r ấ t đ ượ c quan tâm. M ộ t v ấ n đ ề đ ặ t ra có r ấ t nhi ề u gi ả i pháp v ề công nghệộả , m t gi i pháp có r ấềếốấ t nhi u y u t c u thành, trong m ỗếố i y u t có nhi ề u cách lựọưậểưộả a ch n. Nh v y đ đ a ra m t gi i pháp hoàn ch ỉ nh, phù h ợ p thì ph ảả i tr i qua mộ t quá trình ch ọọự n l c d a trên nh ữưểủừếốừ ng u đi m c a t ng y u t , t ng chi ti ếấỏ t r t nh . Ðểảếộấềảự gi i quy t m t v n đ ph i d a trên nh ữ ng yêu c ầặ u đ t ra và d ự a trên công ngh ệ đểảếư gi i quy t. Nh ng công ngh ệ cao nh ấưắ t ch a ch c là công ngh ệốấ t t nh t, mà công nghệ t ố t nh ấ t là công ngh ệ phù h ợ p nh ấ t. Trang 6
7. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chươ ng 2 Nhữ ng khái ni ệ m c ơ b ả n c ủ a m ạ ng máy tính Vớ i s ự phát tri ể n c ủ a khoa h ọ c và k ỹ thu ậ t, hi ệ n nay các m ạ ng máy tính đã phát tri ể n mộ t cách nhanh chóng và đa d ạ ng c ả v ề quy mô, h ệ đi ề u hành và ứ ng d ụ ng. Do v ậ y việ c nghiên c ứ u chúng ngày càng tr ở nên ph ứ c t ạ p. Tuy nhiên các m ạ ng máy tính cũng có cùng các điể m chung thông qua đó chúng ta có th ể đánh giá và phân lo ạ i chúng. I. Đị nh nghĩa m ạ ng máy tính Mạ ng máy tính là m ộ t t ậ p h ợ p các máy tính đ ượ c n ố i v ớ i nhau b ở i đ ườ ng truyề n theo m ộ t c ấ u trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đ ổ i thông tin qua lạ i cho nhau. Đườ ng truy ề n là h ệ th ố ng các thi ế t b ị truy ề n d ẫ n có dây hay không dây dùng đ ể chuyể n các tín hi ệ u đi ệ n t ử t ừ máy tính này đ ế n máy tính khác. Các tín hi ệ u đi ệ n t ử đó biể u th ị các giá tr ị d ữ li ệ u d ướ i d ạ ng các xung nh ị phân (on - off). T ấ t c ả các tín hi ệ u đượ c truy ề n gi ữ a các máy tính đ ề u thu ộ c m ộ t d ạ ng sóng đi ệ n t ừ . Tùy theo t ầ n s ố c ủ a sóng điệ n t ừ có th ể dùng các đ ườ ng truy ề n v ậ t lý khác nhau đ ể truy ề n các tín hi ệ u. Ở đây đườ ng truy ề n đ ượ c k ế t n ố i có th ể là dây cáp đ ồ ng tr ụ c, cáp xo ắ n, cáp quang, dây điệ n tho ạ i, sóng vô tuy ế n Các đ ườ ng truy ề n d ữ li ệ u t ạ o nên c ấ u trúc c ủ a m ạ ng. Hai khái niệ m đ ườ ng truy ề n và c ấ u trúc là nh ữ ng đ ặ c tr ư ng c ơ b ả n c ủ a m ạ ng máy tính. Hình 2.1: Mộ t mô hình liên k ế t các máy tính trong m ạ ng Trang 7
8. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Vớ i s ự trao đ ổ i qua l ạ i gi ữ a máy tính này v ớ i máy tính khác đã phân bi ệ t m ạ ng máy tính vớ i các h ệ th ố ng thu phát m ộ t chi ề u nh ư truy ề n hình, phát thông tin t ừ v ệ tinh xuố ng các tr ạ m thu th ụ đ ộ ng vì t ạ i đây ch ỉ có thông tin m ộ t chi ề u t ừ n ơ i phát đế n n ơ i thu mà không quan tâm đ ế n có bao nhiêu n ơ i thu, có thu t ố t hay không. Đặ c tr ư ng c ơ b ả n c ủ a đ ườ ng truy ề n v ậ t lý là gi ả i thông. Gi ả i thông c ủ a m ộ t đườ ng chuy ề n chính là đ ộ đo ph ạ m vi t ầ n s ố mà nó có th ể đáp ứ ng đ ượ c. T ố c đ ộ truyề n d ữ li ệ u trên đ ườ ng truy ề n còn đ ượ c g ọ i là thông l ượ ng c ủ a đ ườ ng truy ề n - thườ ng đ ượ c tính b ằ ng s ố l ượ ng bit đ ượ c truy ề n đi trong m ộ t giây (Bps). Thông lượ ng còn đ ượ c đo b ằ ng đ ơ n v ị khác là Baud (l ấ y t ừ tên nhà bác h ọ c - Emile Baudot). Baud biể u th ị s ố l ượ ng thay đ ổ i tín hi ệ u trong m ộ t giây. Ở đây Baud và Bps không ph ả i bao gi ờ cũng đ ồ ng nh ấ t. Ví d ụ : n ế u trên đ ườ ng dây có 8 mứ c tín hi ệ u khác nhau thì m ỗ i m ứ c tín hi ệ u t ươ ng ứ ng v ớ i 3 bit hay là 1 Baud tươ ng ứ ng v ớ i 3 bit. Ch ỉ khi có 2 m ứ c tín hi ệ u trong đó m ỗ i m ứ c tín hi ệ u t ươ ng ứng v ớ i 1 bit thì 1 Baud m ớ i t ươ ng ứ ng v ớ i 1 bit. II. Phân loạ i m ạ ng máy tính Do hiệ n nay m ạ ng máy tính đ ượ c phát tri ể n kh ắ p n ơ i v ớ i nh ữ ng ứ ng d ụ ng ngày càng đa dạ ng cho nên vi ệ c phân lo ạ i m ạ ng máy tính là m ộ t vi ệ c r ấ t ph ứ c t ạ p. Ng ườ i ta có thể chia các m ạ ng máy tính theo kho ả ng cách đ ị a lý ra làm hai lo ạ i: M ạ ng di ệ n rộ ng và M ạ ng c ụ c b ộ . Mạ ng c ụ c b ộ (Local Area Networks - LAN) là mạ ng đ ượ c thi ế t l ậ p đ ể liên kế t các máy tính trong m ộ t khu v ự c nh ư trong m ộ t toà nhà, m ộ t khu nhà. Mạ ng di ệ n r ộ ng (Wide Area Networks - WAN) là mạ ng đ ượ c thi ế t l ậ p đ ể liên kế t các máy tính c ủ a hai hay nhi ề u khu v ự c khác nhau nh ư gi ữ a các thành phố hay các t ỉ nh. Sự phân bi ệ t trên ch ỉ có tính ch ấ t ướ c l ệ , các phân bi ệ t trên càng tr ở nên khó xác đị nh v ớ i vi ệ c phát tri ể n c ủ a khoa h ọ c và k ỹ thu ậ t cũng nh ư các ph ươ ng ti ệ n truy ề n dẫ n. Tuy nhiên v ớ i s ự phân bi ệ t trên ph ươ ng di ệ n đ ị a lý đã đ ư a t ớ i vi ệ c phân bi ệ t trong nhiề u đ ặ c tính khác nhau c ủ a hai lo ạ i m ạ ng trên, vi ệ c nghiên c ứ u các phân bi ệ t đó cho ta hiể u rõ h ơ n v ề các lo ạ i m ạ ng. III. Sự phân bi ệ t gi ữ a m ạ ng c ụ c b ộ và m ạ ng di ệ n r ộ ng Mạ ng c ụ c b ộ và m ạ ng di ệ n r ộ ng có th ể đ ượ c phân bi ệ t b ở i: đ ị a ph ươ ng ho ạ t độ ng, t ố c đ ộ đ ườ ng truy ề n và t ỷ l ệ l ỗ i trên đ ườ ng truy ề n, ch ủ qu ả n c ủ a m ạ ng, đườ ng đi c ủ a thông tin trên m ạ ng, d ạ ng chuy ể n giao thông tin. Đị a ph ươ ng ho ạ t đ ộ ng: Liên quan đế n khu v ự c đ ị a lý thì m ạ ng c ụ c b ộ s ẽ là mạ ng liên k ế t các máy tính n ằ m ở trong m ộ t khu v ự c nh ỏ . Khu v ự c có th ể bao g ồ m mộ t tòa nhà hay là m ộ t khu nhà Đi ề u đó h ạ n ch ế b ở i kho ả ng cách đ ườ ng dây cáp Trang 8
9. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương đượ c dùng đ ể liên k ế t các máy tính c ủ a m ạ ng c ụ c b ộ (H ạ n ch ế đó còn là h ạ n ch ế c ủ a khả năng k ỹ thu ậ t c ủ a đ ườ ng truy ề n d ữ li ệ u). Ng ượ c l ạ i m ạ ng di ệ n r ộ ng là m ạ ng có khả năng liên k ế t các máy tính trong m ộ t vùng r ộ ng l ớ n nh ư là m ộ t thành ph ố , m ộ t miề n, m ộ t đ ấ t n ướ c, m ạ ng di ệ n r ộ ng đ ượ c xây d ự ng đ ể n ố i hai ho ặ c nhi ề u khu v ự c đị a lý riêng bi ệ t. Tốộườ c đ đ ng truy ề n và t ỷệỗ l l i trên đ ườ ng truy ề n: Do các đườ ng cáp c ủ a mạ ng c ụ c b ộ đ ươ c xây d ự ng trong m ộ t khu v ự c nh ỏ cho nên nó ít b ị ả nh h ưở ng b ở i tác độ ng c ủ a thiên nhiên (nh ư là s ấ m ch ớ p, ánh sáng ). Đi ề u đó cho phép m ạ ng c ụ c bộ có th ể truy ề n d ữ li ệ u v ớ i t ố c đ ộ cao mà ch ỉ chu ị m ộ t t ỷ l ệ l ỗ i nh ỏ . Ng ượ c l ạ i v ớ i mạ ng di ệ n r ộ ng do ph ả i truy ề n ở nh ữ ng kho ả ng cách khá xa v ớ i nh ữ ng đ ườ ng truy ề n dẫ n dài có khi lên t ớ i hàng ngàn km. Do v ậ y m ạ ng di ệ n r ộ ng không th ể truy ề n v ớ i t ố c độ quá cao vì khi đó t ỉ l ệ l ỗ i s ẽ tr ở nên khó ch ấ p nh ậ n đ ượ c. Mạ ng c ụ c b ộ th ườ ng có t ố c đ ộ truy ề n d ữ li ệ u t ừ 4 đ ế n 16 Mbps và đ ạ t t ớ i 100 Mbps nế u dùng cáp quang. Còn ph ầ n l ớ n các m ạ ng di ệ n r ộ ng cung c ấ p đ ườ ng truy ề n có tố c đ ộ th ấ p h ơ n nhi ề u nh ư T1 v ớ i 1.544 Mbps hay E1 v ớ i 2.048 Mbps. (Ở đây bps (Bit Per Second) là m ộ t đ ơ n v ị trong truy ề n thông t ươ ng đ ươ ng v ớ i 1 bit đượ c truy ề n trong m ộ t giây, ví d ụ nh ư t ố c đ ộ đ ườ ng truy ề n là 1 Mbps t ứ c là có th ể truyề n t ố i đa 1 Megabit trong 1 giây trên đ ườ ng truy ề n đó). Thông thườ ng trong m ạ ng c ụ c b ộ t ỷ l ệ l ỗ i trong truy ề n d ữ li ệ u vào kho ả ng 1/107-108 còn trong mạ ng di ệ n r ộ ng thì t ỷ l ệ đó vào kho ả ng 1/106 - 107 Chủ qu ả n và đi ề u hành c ủ a m ạ ng: Do sự ph ứ c t ạ p trong vi ệ c xây d ự ng, qu ả n lý, duy trì các đườ ng truy ề n d ẫ n nên khi xây d ự ng m ạ ng di ệ n r ộ ng ng ườ i ta th ườ ng s ử dụ ng các đ ườ ng truy ề n đ ượ c thuê t ừ các công ty vi ễ n thông hay các nhà cung c ấ p d ị ch vụ truy ề n s ố li ệ u. Tùy theo c ấ u trúc c ủ a m ạ ng nh ữ ng đ ườ ng truy ề n đó thu ộ c c ơ quan quả n lý khác nhau nh ư các nhà cung c ấ p đ ườ ng truy ề n n ộ i h ạ t, liên t ỉ nh, liên qu ố c gia. Các đườ ng truy ề n đó ph ả i tuân th ủ các quy đ ị nh c ủ a chính ph ủ các khu v ự c có đ ườ ng dây đi qua như : t ố c đ ộ , vi ệ c mã hóa. Còn đốớạụộ i v i m ng c c b thì công vi ệơảơề c đ n gi n h n nhi u, khi m ộơ t c quan cài đặạụộ t m ng c c b thì toàn b ộạẽộ m ng s thu c quy ềả n qu n lý c ủơ a c quan đó. Đườ ng đi c ủ a thông tin trên m ạ ng: Trong mạ ng c ụ c b ộ thông tin đ ượ c đi theo con đườ ng xác đ ị nh b ở i c ấ u trúc c ủ a m ạ ng. Khi ng ườ i ta xác đ ị nh c ấ u trúc c ủ a m ạ ng thì thông tin sẽ luôn luôn đi theo c ấ u trúc đã xác đ ị nh đó. Còn v ớ i m ạ ng di ệ n r ộ ng d ữ liệấ u c u trúc có th ểứạơề ph c t p h n nhi u do vi ệửụ c s d ng các d ịụềữệ ch v truy n d li u. Trong quá trình hoạ t đ ộ ng các đi ể m nút có th ể thay đ ổ i đ ườ ng đi c ủ a các thông tin khi phát hiệ n ra có tr ụ c tr ặ c trên đ ườ ng truy ề n hay khi phát hi ệ n có quá nhi ề u thông tin cầ n truy ề n gi ữ a hai đi ể m nút nào đó. Trên m ạ ng di ệ n r ộ ng thông tin có th ể có các con đườ ng đi khác nhau, đi ề u đó cho phép có th ể s ử d ụ ng t ố i đa các năng l ự c c ủ a đ ườ ng truyề n hay nâng cao đi ề u ki ệ n an toàn trong truy ề n d ữ li ệ u. Trang 9
10. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Dạ ng chuy ể n giao thông tin: Phầ n l ớ n các m ạ ng di ệ n r ộ ng hi ệ n nay đ ượ c phát triể n cho vi ệ c truy ề n đ ồ ng th ờ i trên đ ườ ng truy ề n nhi ề u d ạ ng thông tin khác nhau như : video, ti ế ng nói, d ữ li ệ u Trong khi đó các m ạ ng c ụ c b ộ ch ủ y ế u phát tri ể n trong việ c truy ề n d ữ li ệ u thông th ườ ng. Đi ề u này có th ể gi ả i thích do vi ệ c truy ề n các d ạ ng thông tin như video, ti ế ng nói trong m ộ t khu v ự c nh ỏ ít đ ượ c quan tâm h ơ n nh ư khi truyề n qua nh ữ ng kho ả ng cách l ớ n. Các hệ th ố ng m ạ ng hi ệ n nay ngày càng ph ứ c t ạ p v ề ch ấ t l ượ ng, đa d ạ ng v ề chủ ng lo ạ i và phát tri ể n r ấ t nhanh v ề ch ấ t. Trong s ự phát tri ể n đó s ố l ượ ng nh ữ ng nhà sả n xu ấ t t ừ ph ầ n m ề m, ph ầ n c ứ ng máy tính, các s ả n ph ẩ m vi ễ n thông cũng tăng nhanh vớ i nhi ề u s ả n ph ẩ m đa d ạ ng. Chính vì v ậ y vai trò chu ẩ n hóa cũng mang nh ữ ng ý nghĩa quan trọ ng. T ạ i các n ướ c các c ơ quan chu ẩ n qu ố c gia đã đ ư a ra các nh ữ ng chuẩ n v ề ph ầ n c ứ ng và các quy đ ị nh v ề giao ti ế p nh ằ m giúp cho các nhà s ả n xu ấ t có thể làm ra các s ảẩểếốớảẩ n ph m có th k t n i v i các s n ph m do hãng khác s ảấ n xu t. Trang 10
11. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chươ ng 3 Mô hình truyề n thông I. Sự c ầ n thi ế t ph ả i có mô hình truy ề n thông Để m ộ t m ạ ng máy tính tr ở m ộ t môi tr ườ ng truy ề n d ữ li ệ u thì nó c ầ n ph ả i có nh ữ ng yế u t ố sau: Mỗ i máy tính c ầ n ph ả i có m ộ t đ ị a ch ỉ phân bi ệ t trên m ạ ng. Việ c chuy ể n d ữ li ệ u t ừ máy tính này đ ế n máy tính khác do m ạ ng th ự c hi ệ n thông qua nhữ ng quy đ ị nh th ố ng nh ấ t g ọ i là giao th ứ c c ủ a m ạ ng. Khi các máy tính trao đổ i d ữ li ệ u v ớ i nhau thì m ộ t quá trình truy ề n giao d ữ li ệ u đã đượ c th ự c hi ệ n hoàn ch ỉ nh. Ví d ụ nh ư đ ể th ự c hi ệ n vi ệ c truy ề n m ộ t file gi ữ a m ộ t máy tính vớ i m ộ t máy tính khác cùng đ ượ c g ắ n trên m ộ t m ạ ng các công vi ệ c sau đây phả i đ ượ c th ự c hi ệ n: Máy tính cầ n truy ề n c ầ n bi ế t đ ị a ch ỉ c ủ a máy nh ậ n. Máy tính cầ n truy ề n ph ả i xác đ ị nh đ ượ c máy tính nh ậ n đã saün sàng nh ậ n thông tin Chươ ng trình g ử i file trên máy truy ề n c ầ n xác đ ị nh đ ượ c r ằ ng ch ươ ng trình nhậ n file trên máy nh ậ n đã saün sàng ti ế p nh ậ n file. Nế u c ấ u trúc file trên hai máy không gi ố ng nhau thì m ộ t máy ph ả i làm nhi ệ m vụ chuy ể n đ ổ i file t ừ d ạ ng này sang d ạ ng kia. Khi truyề n file máy tính truy ề n c ầ n thông báo cho m ạ ng bi ế t đ ị a ch ỉ c ủ a máy nhậ n đ ể các thông tin đ ượ c m ạ ng đ ư a t ớ i đích. Điề u trên đó cho th ấữ y gi a hai máy tính đã có m ộựốợạộởứộ t s ph i h p ho t đ ng m c đ cao. Bây giờ thay vì chúng ta xét c ả quá trình trên nh ư là m ộ t quá trình chung thì chúng ta sẽ chia quá trình trên ra thành m ộ t s ố công đo ạ n và m ỗ i công đo ạ n con ho ạ t đ ộ ng mộ t cách đ ộ c l ậ p v ớ i nhau. Ở đây ch ươ ng trình truy ề n nh ậ n file c ủ a m ỗ i máy tính đượ c chia thành ba module là: Module truy ề n và nh ậ n File, Module truy ề n thông và Module tiế p c ậ n m ạ ng. Hai module t ươ ng ứ ng s ẽ th ự c hi ệ n vi ệ c trao đ ổ i v ớ i nhau trong đó: Module truyề n và nh ậ n file cầ n đ ượ c th ự c hi ệ n t ấ t c ả các nhi ệ m v ụ trong các ứụềậng d ng truy n nh n file. Ví d ụềậ : truy n nh n thông s ốề v file, truy ềậ n nh n Trang 11
12. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương các mẫ u tin c ủ a file, th ự c hi ệ n chuy ể n đ ổ i file sang các d ạ ng khác nhau n ế u cầ n. Module truy ề n và nh ậ n file không c ầ n thi ế t ph ả i tr ự c ti ế p quan tâm t ớ i việ c truy ề n d ữ li ệ u trên m ạ ng nh ư th ế nào mà nhi ệ m v ụ đó đ ượ c giao cho Module truyề n thông. Module truyề n thông quan tâm tớ i vi ệ c các máy tính đang ho ạ t đ ộ ng và saün sàng trao đổ i thông tin v ớ i nhau. Nó còn ki ể m soát các d ữ li ệ u sao cho nh ữ ng dữ li ệ u này có th ể trao đ ổ i m ộ t cách chính xác và an toàn gi ữ a hai máy tính. Điề u đó có nghĩa là ph ả i truy ề n file trên nguyên t ắ c đ ả m b ả o an toàn cho d ữ liệ u, tuy nhiên ở đây có th ể có m ộ t vài m ứ c đ ộ an toàn khác nhau đ ượ c dành cho từ ng ứ ng d ụ ng. Ở đây vi ệ c trao đ ổ i d ữ li ệ u gi ữ a hai máy tính không ph ụ thuộ c vào b ả n ch ấ t c ủ a m ạ ng đang liên k ế t chúng. Nh ữ ng yêu c ầ u liên quan đế n m ạ ng đã đ ượ c th ự c hi ệ n ở module th ứ ba là module ti ế p c ậ n m ạ ng và n ế u mạ ng thay đ ổ i thì ch ỉ có module ti ế p c ậ n m ạ ng b ị ả nh h ưở ng. Module tiế p c ậ n m ạ ng đượ c xây d ự ng liên quan đ ế n các quy cách giao ti ế p vớạ i m ng và ph ụộ thu c vào b ảấủạ n ch t c a m ng. Nó đ ảảệềữ m b o vi c truy n d liệ u t ừ máy tính này đ ế n máy tính khác trong m ạ ng. Như v ậ y thay vì xét c ả quá trình truy ề n file v ớ i nhi ề u yêu c ầ u khác nhau nh ư m ộ t ti ế n trình phứ c t ạ p thì chúng ta có th ể xét quá trình đó v ớ i nhi ề u ti ế n trình con phân bi ệ t dự a trên vi ệ c trao đ ổ i gi ữ a các Module t ươ ng ứ ng trong ch ươ ng trình truy ề n file. Cách này cho phép chúng ta phân tích kỹ quá trình file và d ễ dàng trong vi ệ c vi ế t ch ươ ng trình. Việ c xét các module m ộộậớ t cách đ c l p v i nhau nh ưậ v y cho phép gi ảộứạ m đ ph c t p cho việ c thi ế t k ế và cài đ ặ t. Ph ươ ng pháp này đ ượ c s ử d ụ ng r ộ ng rãi trong vi ệ c xây dự ng m ạ ng và các ch ươ ng trình truy ề n thông và đ ượ c g ọ i là ph ươ ng pháp phân t ầ ng (layer). Nguyên tắ c c ủ a ph ươ ng pháp phân t ầ ng là: Mỗ i h ệ th ố ng thành ph ầ n trong m ạ ng đ ượ c xây d ự ng nh ư m ộ t c ấ u trúc nhi ề u tầ ng và đ ề u có c ấ u trúc gi ố ng nhau nh ư : s ố l ượ ng t ầ ng và ch ứ c năng c ủ a m ỗ i tầ ng. Các tầ ng n ằ m ch ồ ng lên nhau, d ữ li ệ u đ ượ c ch ỉ trao đ ổ i tr ự c ti ế p gi ữ a hai tầ ng k ề nhau t ừ t ầ ng trên xu ố ng t ầ ng d ướ i và ng ượ c l ạ i. Cùng vớ i vi ệ c xác đ ị nh ch ứ c năng c ủ a m ỗ i t ầ ng chúng ta ph ả i xác đ ị nh m ố i quan hệ gi ữ a hai t ầ ng k ề nhau. D ữ li ệ u đ ượ c truy ề n đi t ừ t ầ ng cao nh ấ t c ủ a hệ th ố ng truy ề n l ầ n l ượ t đ ế n t ầ ng th ấ p nh ấ t sau đó truy ề n qua đ ườ ng n ố i v ậ t lý dướ i d ạ ng các bit t ớ i t ầ ng th ấ p nh ấ t c ủ a h ệ th ố ng nh ậ n, sau đó d ữ li ệ u đượ c truy ề n ng ượ c lên l ầ n l ượ t đ ế n t ầ ng cao nh ấ t c ủ a h ệ th ố ng nh ậ n. Trang 12
13. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chỉ có hai t ầ ng th ấ p nh ấ t có liên k ế t v ậ t lý v ớ i nhau còn các t ầ ng trên cùng thứ t ư ch ỉ có các liên k ế t logic v ớ i nhau. Liên k ế t logic c ủ a m ộ t t ầ ng đ ượ c th ự c hiệ n thông qua các t ầ ng d ướ i và ph ả i tuân theo nh ữ ng quy đ ị nh ch ặ t ch ẽ , các quy đị nh đó đ ượ c g ọ i giao th ứ c c ủ a t ầ ng. Hình 3.1: Mô hình phân tầ ng g ồ m N t ầ ng II. Mô hình truyề n thông đ ơ n gi ả n 3 t ầ ng Nói chung trong truyề n thông có s ự tham gia c ủ a các thành ph ầ n: các ch ươ ng trình ứ ng dụ ng, các ch ươ ng trình truy ề n thông, các máy tính và các m ạ ng. Các ch ươ ng trình ứ ng dụ ng là các ch ươ ng trình c ủ a ng ườ i s ử d ụ ng đ ượ c th ự c hi ệ n trên máy tính và có th ể tham gia vào quá trình trao đổ i thông tin gi ữ a hai máy tính. Trên m ộ t máy tính v ớ i h ệ điề u hành đa nhi ệ m (nh ư Windows, UNIX) th ườ ng đ ượ c th ự c hi ệ n đ ồ ng th ờ i nhi ề u ứng d ụ ng trong đó có nh ữ ng ứ ng d ụ ng liên quan đ ế n m ạ ng và các ứ ng d ụ ng khác. Các máy tính đượ c n ố i v ớ i m ạ ng và các d ữ li ệ u đ ượ c trao đ ổ i thông qua m ạ ng t ừ máy tính này đế n máy tính khác. Việ c g ử i d ữ li ệ u đ ượ c th ự c hi ệ n gi ữ a m ộ t ứ ng d ụ ng v ớ i m ộ t ứ ng d ụ ng khác trên hai máy tính khác nhau thông qua mạ ng đ ượ c th ự c hi ệ n nh ư sau: Ứ ng d ụ ng g ử i chuy ể n d ữ liệ u cho ch ươ ng trình truy ề n thông trên máy tính c ủ a nó, ch ươ ng trình truy ề n thông s ẽ gử i chúng t ớ i máy tính nh ậ n. Ch ươ ng trình truy ề n thông trên máy nh ậ n s ẽ ti ế p nh ậ n dữ li ệ u, ki ể m tra nó tr ướ c khi chuy ể n giao cho ứ ng d ụ ng đang ch ờ d ữ li ệ u. Vớ i mô hình truy ề n thông đ ơ n gi ả n ng ườ i ta chia ch ươ ng trình truy ề n thông thành ba tầ ng không ph ụộ thu c vào nhau là: t ầứụầ ng ng d ng, t ng chuy ểậầếậ n v n và t ng ti p c n mạ ng. Tầ ng ti ế p c ậ n m ạ ng liên quan tớ i vi ệ c trao đ ổ i d ữ li ệ u gi ữ a máy tính và mạ ng mà nó đ ượ c n ố i vào. Đ ể d ữ li ệ u đ ế n đ ượ c đích máy tính g ử i c ầ n ph ả i chuyể n đ ị a ch ỉ c ủ a máy tính nh ậ n cho m ạ ng và qua đó m ạ ng s ẽ chuy ể n các thông tin tớ i đích. Ngoài ra máy g ử i có th ể s ử d ụ ng m ộ t s ố ph ụ c v ụ khác nhau mà mạ ng cung c ấ p nh ư g ử i ư u tiên, t ố c đ ộ cao. Trong t ầ ng này có th ể có nhi ề u Trang 13
14. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương phầ n m ề m khác nhau đ ượ c s ử d ụ ng ph ụ thu ộ c vào các lo ạ i c ủ a m ạ ng ví d ụ như m ạ ng chuy ể n m ạ ch, m ạ ng chuy ể n m ạ ch gói, m ạ ng c ụ c b ộ . Tầ ng truy ề n d ữ li ệ u thự c hi ệ n quá trình truy ề n thông không liên quan t ớ i mạ ng và n ằở m trên t ầếậạầ ng ti p c n m ng. T ng truy ềữệ n d li u không quan tâm tớ i b ả n ch ấ t các ứ ng d ụ ng đang trao đ ổ i d ữ li ệ u mà quan tâm t ớ i làm sao cho các dữ li ệ u đ ượ c trao đ ổ i m ộ t cách an toàn. T ầ ng truy ề n d ữ li ệ u đ ả m b ả o các dữ li ệ u đ ế n đ ượ c đích và đ ế n theo đúng th ứ t ự mà chúng đ ượ c x ử lý. Trong tầ ng truy ề n d ữ li ệ u ng ườ i ta ph ả i có nh ữ ng c ơ ch ế nh ằ m đ ả m b ả o s ự chính xác đó và rõ ràng các cơ ch ế này không ph ụ thu ộ c vào b ả n ch ấ t c ủ a t ừ ng ứ ng dụ ng và chúng s ẽ ph ụ c v ụ cho t ấ t c ả các ứ ng d ụ ng. Tầ ng ứ ng d ụ ng sẽ ch ứ a các module ph ụ c v ụ cho t ấ t c ả nh ữ ng ứ ng d ụ ng c ủ a ngườ i s ử d ụ ng. V ớ i các lo ạ i ứ ng d ụ ng khác nhau (nh ư là truy ề n file, truy ề n thư m ụ c) c ầ n các module khác nhau. Hình 3.2 Mô hình truyề n thông 3 t ầ ng Trong mộạớề t m ng v i nhi u máy tính, m ỗ i máy tính m ộ t hay nhi ềứụựệ u ng d ng th c hi n đồ ng th ờ i (T ạ i đây ta xét trên m ộ t máy tính trong m ộ t th ờ i đi ể m có th ể ch ạ y nhi ề u ứụng d ng và các ứụ ng d ng đó có th ểựệồờệềữệ th c hi n đ ng th i vi c truy n d li u qua mạ ng). M ộứụ t ng d ng khi c ầềữệ n truy n d li u qua m ạ ng cho m ộứụ t ng d ng khác c ầ n phả i g ọ i 1 module t ầ ng ứ ng d ụ ng c ủ a ch ươ ng trình truy ề n thông trên máy c ủ a mình, đồ ng th ờ i ứ ng d ụ ng kia cũng s ẽ g ọ i 1 module t ầ ng ứ ng d ụ ng trên máy c ủ a nó. Hai module ứ ng d ụ ng s ẽ liên k ế t v ớ i nhau nh ằ m th ự c hi ệ n các yêu c ầ u c ủ a các ch ươ ng trình ứ ng d ụ ng. Các ứ ng d ụ ng đó s ẽ trao đ ổ i v ớ i nhau thông qua m ạ ng, tuy nhiên trong 1 th ờ i đi ể m trên mộ t máy có th ể có nhi ề u ứ ng d ụ ng cùng ho ạ t đ ộ ng và đ ể vi ệ c truy ề n thông đ ượ c chính xác thì các ứ ng d ụ ng trên m ộ t máy c ầ n ph ả i có m ộ t đ ị a ch ỉ riêng bi ệ t. Rõ ràng cầ n có hai l ớ p đ ị a ch ỉ : Mỗ i máy tính trên m ạ ng c ầ n có m ộ t đ ị a ch ỉ m ạ ng c ủ a mình, hai máy tính trong cùng mộ t m ạ ng không th ể có cùng đ ị a ch ỉ , đi ề u đó cho phép m ạ ng có th ể truyề n thông tin đ ế n t ừ ng máy tính m ộ t cách chính xác. Trang 14
15. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Mỗ i m ộ t ứ ng d ụ ng trên m ộ t máy tính c ầ n ph ả i có đ ị a ch ỉ phân bi ệ t trong máy tính đo. Nó cho phép tầ ng truy ề n d ữ li ệ u giao d ữ li ệ u cho đúng ứ ng d ụ ng đang cầ n. Đ ị a ch ỉ đó đ ượ c g ọ i là đi ể m ti ế p c ậ n giao d ị ch. Đi ề u đó cho th ấ y m ỗ i m ộ t ứụẽếậng d ng s ti p c n các ph ụụủầ c v c a t ng truy ềữệộ n d li u m t cách đ ộậ c l p. Các module cùng mộ t t ầ ng trên hai máy tính khác nhau s ẽ trao đ ổ i v ớ i nhau mộ t cách ch ặ t ch ẽ theo các qui t ắ c xác đ ị nh tr ướ c đ ượ c g ọ i là giao th ứ c. M ộ t giao thứ c đ ượ c th ể hi ệ n m ộ t cách chi ti ế t b ở i các ch ứ c năng c ầ n ph ả i th ự c hiệư n nh các giá tr ịểỗệịạ ki m tra l i, vi c đ nh d ng các d ữệ li u, các quy trình c ầ n phả i th ự c hi ệ n đ ể trao đ ổ i thông tin. Hình 3.3 Ví dụ mô hình truy ề n thông đ ơ n gi ả n Chúng ta hãy xét trong ví dụ (nh ư hình v ẽ trên): gi ả s ử có ứ ng d ụ ng có đi ể m ti ế p c ậ n giao dị ch 1 trên máy tính A mu ố n g ử i thông tin cho m ộ t ứ ng d ụ ng khác trên máy tính B có điể m ti ế p c ậ n giao d ị ch 2. Úng d ụ ng trên máy tính A chuy ể n các thông tin xu ố ng tầ ng truy ềữệủớ n d li u c a A v i yêu c ầử u g i chúng cho đi ểếậ m ti p c n giao d ị ch 2 trên máy tính B. Tầ ng truy ề n d ữ li ệ u máy A s ẽ chuy ể n các thông tin xu ố ng t ầ ng ti ế p c ậ n mạ ng máy A v ớ i yêu c ầ u chuy ể n chúng cho máy tính B (Chú ý r ằ ng m ạ ng không c ầ n biếịỉủểếậ t đ a ch c a đi m ti p c n giao d ị ch mà ch ỉầếịỉủ c n bi t đ a ch c a máy tính B). Đ ể thự c hi ệ n quá trình này, các thông tin ki ể m soát cũng s ẽ đ ượ c truy ề n cùng v ớ i d ữ li ệ u. Đầ u tiên khi ứụ ng d ng 1 trên máy A c ầửộốữệ n g i m t kh i d li u nó chuy ểố n kh i đó cho tầậểầậểể ng v n chuy n. T ng v n chuy n có th chia kh ố i đó ra thành nhi ềốỏụ u kh i nh ph Trang 15
16. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương thuộ c vào yêu c ầ u c ủ a giao th ứ c c ủ a t ầ ng và đóng gói chúng thành các gói tin (packet). Mỗ i m ộ t gói tin s ẽ đ ượ c b ổ sung thêm các thông tin ki ể m soát c ủ a giao th ứ c và đ ượ c gọ i là ph ầ n đ ầ u (Header) c ủ a gói tin. Thông th ườ ng ph ầ n đ ầ u c ủ a gói tin c ầ n có: Đị a ch ỉ c ủ a đi ể m ti ế p c ậ n giao d ị ch n ơ i đ ế n (Ở đây là 3): khi tầ ng v ậ n chuyể n c ủ a máy B nh ậ n đ ượ c gói tin thì nó bi ế t đ ượ c ứ ng d ụ ng nào mà nó c ầ n giao. Số th ứ t ự củ a gói tin, khi t ầ ng v ậ n chuy ể n chia m ộ t kh ố i d ữ li ệ u ra thành nhiề u gói tin thì nó c ầ n ph ả i đánh s ố th ứ t ự các gói tin đó. N ế u chúng đi đ ế n đích nế u sai th ứ t ự thì t ầ ng v ậ n chuy ể n c ủ a máy nh ậ n có th ể phát hi ệ n và chỉ nh l ạ i th ứ t ự . Ngoài ra n ế u có l ỗ i trên đ ườ ng truy ề n thì t ầ ng v ậ n chuy ể n củ a máy nh ậ n s ẽ phát hi ệ n ra và yêu c ầ u g ử i l ạ i m ộ t cách chính xác. Mã sử a l ỗ i: để đ ả m b ả o các d ữ li ệ u đ ượ c nh ậ n m ộ t cách chính xác thì trên cơởữệủ s các d li u c a gói tin t ầậ ng v n chuy ểẽ n s tính ra m ộị t giá tr theo m ộ t công thứ c có sãn và g ử i nó đi trong ph ầ n đ ầ u c ủ a gói tin. T ầ ng v ậ n chuy ể n n ơ i nhậ n thông qua giá tr ị đó xác đ ị nh đ ượ c gói tin đó có b ị l ỗ i trên đ ườ ng truy ề n hay không. Bướ c ti ế p theo t ầ ng v ậ n chuy ể n máy A s ẽ chuy ể n t ừ ng gói tin và đ ị a ch ỉ c ủ a máy tính đích (ở đây là B) xu ốầếậạớầể ng t ng ti p c n m ng v i yêu c u chuy n chúng đi. Đ ểự th c hiệ n đ ượ c yêu c ầ u này t ầ ng ti ế p c ậ n m ạ ng cũng t ạ o các gói tin c ủ a mình tr ướ c khi truyề n qua m ạ ng. T ạ i đây giao th ứ c c ủ a t ầ ng ti ế p c ậ n m ạ ng s ẽ thêm các thông tin điề u khi ể n vào ph ầ n đ ầ u c ủ a gói tin m ạ ng. Hình 3.4: Mô hình thiế t l ậ p gói tin Trong phầầ n đ u gói tin m ạẽồịỉủ ng s bao g m đ a ch c a máy tính nh ậự n, d a trên đ ịỉ a ch này mạ ng truy ề n gói tin t ớ i đích. Ngoài ra có th ể có nh ữ ng thông s ố nh ư là m ứ c đ ộ ư u tiên. Trang 16
17. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Như v ậ y thông qua mô hình truy ề n thông đ ơ n gi ả n chúng ta cũng có th ể th ấ y đ ượ c phươ ng th ứ c ho ạ t đ ộ ng c ủ a các máy tính trên m ạ ng, có th ể xây d ự ng và thay đ ổ i các giao thứ c trong cùng m ộ t t ầ ng. III. Các nhu cầ u v ề chu ẩ n hóa đ ố i v ớ i m ạ ng Trong phầ n trên chúng ta đã xem xét m ộ t mô hình truy ề n thông đ ơ n gi ả n, trong th ự c t ế việ c phân chia các t ầ ng nh ư trong mô hình trên th ự c s ự ch ư a đ ủ . Trên th ế gi ớ i hi ệ n có mộốơ t s c quan đ ị nh chu ẩọư n, h đ a ra hàng lo ạẩềạ t chu n v m ng tuy các chu ẩ n đó có tính chấ t khuy ế n ngh ị ch ứ không b ắ t bu ộ c nh ư ng chúng r ấ t đ ượ c các c ơ quan chu ẩ n quố c gia coi tr ọ ng. Hai trong số các c ơ quan chu ẩ n qu ố c t ế là: ISO (The International Standards Organization) - Là tổ ch ứ c tiêu chu ẩ n quố c t ế ho ạ t đ ộ ng d ướ i s ự b ả o tr ợ c ủ a Liên h ợ p Qu ố c v ớ i thành viên là các c ơ quan chuẩ n qu ố c gia v ớ i s ố l ượ ng kho ả ng h ơ n 100 thành viên v ớ i m ụ c đích h ỗ trợ s ự phát tri ể n các chu ẩ n trên ph ạ m vi toàn th ế gi ớ i. M ộ t trong nh ữ ng thành tự u c ủ a ISO trong lãnh v ự c truy ề n thông là mô hình h ệ th ố ng m ở (Open Systems Interconnection - gọ i t ắ t là OSI). CCITT (Commité Consultatif International pour le Telegraphe et la Téléphone) - Tổ ch ứ c t ư v ấ n qu ố c t ế v ề đi ệ n tín và đi ệ n tho ạ i làm vi ệ c d ướ i sựảợủ b o tr c a Liên Hi ệốụở p Qu c có tr s chính t ạ i Geneva - Th ụỹ y s . Các thành viên chủ y ế u là các c ơ quan b ư u chính vi ễ n thông các qu ố c gia. T ổ ch ứ c này có vai trò phát triể n các khuy ế n ngh ị trong các lãnh v ự c vi ễ n thông. IV. Mộ t s ố mô hình chu ẩ n hóa 1. Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) Mô hình OSI là mộ t c ơ s ở dành cho vi ệ c chu ẩ n hoá các h ệ th ố ng truy ề n thông, nó đượ c nghiên c ứ u và xây d ự ng b ở i ISO. Vi ệ c nghiên c ứ u v ề mô hình OSI đ ượ c b ắ t đ ầ u tạ i ISO vào năm 1971 v ớụ i m c tiêu nh ằớệốếảẩủ m t i vi c n i k t các s n ph m c a các hãng sả n xu ấ t khác nhau và ph ố i h ợ p các ho ạ t đ ộ ng chu ẩ n hoá trong các lĩnh v ự c vi ễ n thông và hệ th ố ng thông tin. Theo mô hình OSI ch ươ ng trình truy ề n thông đ ượ c chia ra thành 7 tầớữứ ng v i nh ng ch c năng phân bi ệừầ t cho t ng t ng. Hai t ầồứ ng đ ng m c khi liên k ế t vớ i nhau ph ả i s ử d ụ ng m ộ t giao th ứ c chung. Trong mô hình OSI có hai lo ạ i giao th ứ c chính đượ c áp d ụ ng: giao th ứ c có liên k ế t (connection - oriented) và giao th ứ c không liên kế t (connectionless) Giao thứ c có liên k ế t: trướ c khi truy ề n d ữ li ệ u hai t ầ ng đ ồ ng m ứ c c ầ n thi ế t lậ p m ộ t liên k ế t logic và các gói tin đ ượ c trao đ ổ i thông qua liên k ế t náy, vi ệ c có liên kế t logic s ẽ nâng cao đ ộ an toàn trong truy ề n d ữ li ệ u. Trang 17
18. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Giao thứ c không liên k ế t: trướ c khi truy ề n d ữ li ệ u không thi ế t l ậ p liên k ế t logic và mỗ i gói tin đ ượ c truy ề n đ ộ c l ậ p v ớ i các gói tin tr ướ c ho ặ c sau nó. Nhiệ m v ụ c ủ a các t ầ ng trong mô hình OSI: Tầ ng ứ ng d ụ ng (Application layer): tầ ng ứ ng d ụ ng quy đ ị nh giao di ệ n gi ữ a ngườ i s ử d ụ ng và môi tr ườ ng OSI, nó cung c ấ p các ph ươ ng ti ệ n cho ng ườ i s ử dụ ng truy c ậ p v ả s ử d ụ ng các d ị ch v ụ c ủ mô hình OSI. Tầ ng trình bày (Presentation layer): tầ ng trình bày chuy ể n đ ổ i các thông tin từ cú pháp ng ườ i s ử d ụ ng sang cú pháp đ ể truy ề n d ữ li ệ u, ngoài ra nó có th ể nén dữ li ệ u truy ề n và mã hóa chúng tr ướ c khi truy ề n đ ễ b ả o m ậ t. Tầ ng giao d ị ch (Session layer): tầ ng giao d ị ch quy đ ị nh m ộ t giao di ệ n ứ ng dụ ng cho t ầậểửụ ng v n chuy n s d ng. Nó xác l ậ p ánh xa gi ữ a các tên đ ặịỉ t đ a ch , tạ o ra các ti ế p xúc ban đ ầ u gi ữ a các máy tính khác nhau trên c ơ s ở các giao d ị ch truyề n thông. Nó đ ặ t tên nh ấ t quán cho m ọ i thành ph ầ n mu ố n đ ố i tho ạ i riêng vớ i nhau. Tầ ng v ậ n chuy ể n (Transport layer): tầ ng v ậ n chuy ể n xác đ ị nh đ ị a ch ỉ trên mạ ng, cách th ứ c chuy ể n giao gói tin trên c ơ s ở tr ự c ti ế p gi ữ a hai đ ầ u mút (end- to-end). Để b ả o đ ả m đ ượ c vi ệ c truy ề n ổ n đ ị nh trên m ạ ng t ầ ng v ậ n chuy ể n thườ ng đánh s ố các gói tin và đ ả m b ả o chúng chuy ể n theo th ứ t ự . Hình 3.5: Mô hình 7 tầ ng OSI Tầ ng m ạ ng (Network layer): tầ ng m ạ ng có nhi ệ m v ụ xác đ ị nh vi ệ c chuy ể n hướ ng, v ạ ch đ ườ ng các gói tin trong m ạ ng, các gói tin này có th ể ph ả i đi qua nhiề u ch ặ ng tr ướ c khi đ ế n đ ượ c đích cu ố i cùng. Tầ ng liên k ế t d ữ li ệ u (Data link layer): tầ ng liên k ế t d ữ li ệ u có nhi ệ m v ụ xác đị nh c ơ ch ế truy nh ậ p thông tin trên m ạ ng, các d ạ ng th ứ c chung trong các gói tin, đóng các gói tin Trang 18
19. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Tầ ng v ậ t lý (Phisical layer): tầ ng v ậ t lý cung c ấ p ph ươ ng th ứ c truy c ậ p vào đườ ng truy ề n v ậ t lý đ ể truy ề n các dòng Bit không c ấ u trúc, ngoài ra nó cung cấ p các chu ẩềệ n v đi n, dây cáp, đ ầốỹậốạệệ u n i, k thu t n i m ch đi n, đi n áp, t ố c độ cáp truy ề n d ẫ n, giao di ệ n n ố i k ế t và các m ứ c n ố i k ế t 2. Mô hình SNA (Systems Netword Architecture) Tháng 9/1973, Hãng IBM giớ i thi ệ u m ộ t ki ế n trúc m ạ ng máy tính SNA (System Network Architecture). Đế n năm 1977 đã có 300 tr ạ m SNA đ ượ c cài đ ặ t. Cu ố i năm 1978, số l ượ ng đã tăng lên đ ế n 1250, r ồ i c ứ theo đà đó cho đ ế n nayđã có 20.000 tr ạ m SNA đang đượ c ho ạ t đ ộ ng. Qua con s ố này chúng ta có th ể hình dung đ ượ c m ứ c đ ộ quan trọ ng và t ầ m ả nh h ưở ng c ủ a SNA trên toàn th ế gi ớ i. Cầ n l ư u ý r ằ ng SNA không là m ộ t chu ẩ n qu ố c t ế chính th ứ c nh ư OSI nh ư ng do vai trò to lớ n c ủ a hãng IBM trên th ị tr ườ ng CNTT nên SNA tr ở thành m ộ t lo ạ i chu ẩ n th ự c t ế và khá phổế bi n. SNA là m ộặảồấề t đ c t g m r t nhi u tài li ệ u mô t ảế ki n trúc c ủạ a m ng xử lý d ữ li ệ u phân tán. Nó đ ị nh nghĩa các quy t ắ c và các giao th ứ c cho s ự t ươ ng tác giữ a các thành ph ầ n (máy tính, tr ạ m cu ố i, ph ầ n m ề m) trong m ạ ng. SNA đượ c t ổ ch ứ c xung quanh khái ni ệ m mi ề n (domain). M ộ t SNA domain là m ộ t điể m đi ề u khi ể n các d ị ch v ụ h ệ th ố ng (Systems Services control point - SSCP) và nó sẽ đi ề u khi ể n t ấ t c ả các tài nguyên đó, Các tài nguyên ở đây có th ể là các đ ơ n v ị v ậ t lý, các đơ n v ị logic, các liên k ế t d ữ li ệ u và các thi ế t b ị . Có th ể ví SSCP nh ư là "trái tim và khố i óc" c ủ a SNA. Nó đi ề u khi ể n SNA domain b ằ ng cách gói các l ệ nh t ớ i m ộ t đ ơ n vị v ậ t lý, đ ơ n v ị v ậ t lý này sau khi nh ậ n đ ượ c l ệ nh s ẽ qu ả n lý t ấ t c ả các tài nguyên trựếớ c ti p v i nó. đ ơịậ n v v t lý th ựựộố c s là m t "đ i tác" c ủ a SSCP và ch ứộậ a m t t p con các khả năng c ủ a SSCP. Các Đ ơịậảệệảủỗ n v v t lý đ m nhi m vi c qu n lý c a m i nút SNA. SNA phân biệ t gi ữ a các nút mi ề n con (Subarea node) và các nút ngo ạ i vi (peripheral node). Mộ t nút mi ề n con có th ể d ẫ n đ ườ ng cho d ữ li ệ u c ủ a ng ườ i s ử d ụ ng qua toàn bộ m ạ ng. Nó dùng đ ị a ch ỉ m ạ ng và m ộ t s ố hi ệ u đ ườ ng (router suember) đ ể xác đị nh đ ườ ng truy ề n đi t ớ i nút k ế ti ế p trong m ạ ng. Mộ t nút ngo ạ i vi có tính c ụ c b ộ h ơ n. Nó không d ẫ n đ ườ ng gi ữ a các nút mi ề n con. Các nút đượ c n ố i và đi ề u khi ể n theo giao th ứ c SDLC (Synchronous Data Link Control). Mỗ i nút ngo ạ i vi ch ỉ liên l ạ c đ ượ c v ớ i nút mi ề n con mà nó n ố i vào. Mạ ng SNA d ự a trên c ơ ch ế phân t ầ ng, tr ướ c đây thì 2 h ệ th ố ng ngang hàng không đượ c trao đ ổ i tr ự c ti ế p. Sau này phát tri ể n thành SNA m ở r ộ ng: Lúc này hai t ầ ng ngang hàng nhau có thể trao đ ổ i tr ự c ti ế p. V ớ i 6 t ầ ng có tên g ọ i và ch ứ c năng t ấ t nh ư sau: Trang 19
20. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Tầ ng qu ả n tr ị ch ứ c năng SNA (SNA Function Manegement) Tầ ng này th ậ t ra có thể chia t ầ ng này làm hai t ầ ng nh ư sau: Tầ ng d ị ch v ụ giao tác (Transaction) cung cấ p các d ị ch v ụ ứ ng d ụ ng đ ế n ngườ i dùng m ộ t m ạ ng SNA. Nh ữ ng d ị ch v ụ đó nh ư : DIA cung c ấ p các tài li ệ u phân bố giũa các h ệ th ố ng văn phòng, SNA DS (văn phòng d ị ch v ụ phân ph ố i) cho việ c truy ề n thông b ấ t đ ồ ng b ộ gi ữ a các ứ ng d ụ ng phân tán và h ệ th ố ng văn phòng. Tầ ng d ị ch v ụ giao tác cũng cung c ấ p các d ị ch v ụ và c ấ u hình, các d ị ch vụ qu ả n lý đ ể đi ề u khi ể n các ho ạ t đ ộ ng m ạ ng. Tầ ng d ị ch v ụ trình di ễ n (Presentation Services): tầ ng này thì liên quan v ớ i sự hi ể n th ị các ứ ng d ụ ng, ng ườ i s ử d ụ ng đ ầ u cu ố i và các d ữ li ệ u h ệ th ố ng. Tầ ng này cũng đ ị nh nghĩa các giao th ứ c cho vi ệ c truy ề n thông gi ữ a các ch ươ ng trình và điề u khi ể n truy ề n thông ở m ứ c h ộ i tho ạ i. Tầ ng ki ể m soát lu ồ ng d ữ li ệ u (Data flow control) tầ ng này cung c ấ p các dị ch v ụ đi ề u khi ể nlu ồ ng l ư u thông cho các phiên t ừ logic này đ ế n đ ơ n v ị logic khác (LU - LU). Nó thự c hi ệ n đi ề u này b ằ ng cách gán các s ố trình t ự , các yêu cầ u và đáp ứ ng, th ự c hi ệ n các giao th ứ c yêu c ầ u v ề đáp ứ ng giao d ị ch và h ợ p tác giữ a các giao d ị ch g ở i và nh ậ n. Nói chung nó y ể m tr ợ ph ươ ng th ứ c khai thác hai chiề u đ ồ ng th ờ i (Full duplex). Tầ ng ki ể m soát truy ề n (Transmission control): Tầ ng này cung c ấ p các điề u khi ể n c ơ b ả n c ủ a các ph ầ n tài nguyên truy ề n trong m ạ ng, b ằ ng cách xác đị nh s ố trình t ự nh ậ n đ ượ c, và qu ả n lý vi ệ c theo dõi m ứ c phiên. T ầ ng này cũng hỗợệ tr cho vi c mã hóa d ữệ li u và cung c ấệốỗợ p h th ng h tr cho các nút ngo ạ i vi. Tầ ng ki ể m soát đ ườ ng d ẫ n (Path control): Tầ ng này cung c ấ p các giao thứ c đ ể tìm đ ườ ng cho m ộ t gói tin qua m ạ ng SNA và đ ể k ế t n ố i v ớ i các m ạ ng SNA khác, đồ ng th ờ i nó cũng ki ể m soát các đ ườ ng truy ề n này. Tầ ng ki ể m soát liên k ế t d ữ li ệ u (Data Link Control): Tầ ng này cung c ấ p các giao thứ c cho vi ệ c truy ề n các gói tin thông qua đ ườ ng truy ề n v ậ t lý gi ữ a hai node và cũng cung cấ p các đi ề u khi ể n l ư u thông và ph ụ c h ồ i l ỗ i, các h ỗ tr ợ cho tầ ng này là các giao th ứ c SDLC, System/370, X25, IEEE 802.2 và 802.5. Tầ ng ki ể m soát v ậ t lý (Physical control): Tầ ng này cung c ấ p m ộ t giao di ệ n vậ t lý cho b ấ t c ứ môi tr ườ ng truy ề n thông nào mà g ắ n v ớ i nó. T ầ ng nào đ ị nh nghĩa các đặ c tr ư ng c ủ a tín hi ệ u c ầ n đ ể thi ế t l ậ p, duy trì và k ế t thúc các đ ườ ng nố i v ậ t lý cho vi ệ c h ỗ tr ợ k ế t n ố i. Trang 20
21. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hình 3.6: Tươ ng ứ ng các t ầ ng các ki ế n trúc SNI và OSI Trang 21
22. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chươ ng 4 Mô hình kế t n ố i các h ệ th ố ng m ở Open Systems Interconection Việ c nghiên c ứ u v ề OSI đ ượ c b ắ t đ ầ u t ạ i ISO vào năm 1971 v ớ i các m ụ c tiêu nh ằ m nốếảẩủ i k t các s n ph m c a các hãng s ảấ n xu t khác. Ưể u đi m chính c ủ a OSI là ởỗ ch nó hứ a h ẹ n gi ả i pháp cho v ấ n đ ề truy ề n thông gi ữ a các máy tính không gi ố ng nhau. Hai hệ th ố ng, dù có khác nhau đ ề u có th ể truy ề n thông v ớ i nhau m ộ t các hi ệ u qu ả n ế u chúng đả m b ả o nh ữ ng đi ề u ki ệ n chung sau đây: Chúng cài đặ t cùng m ộ t t ậ p các ch ứ c năng truy ề n thông. Các chứ c năng đó đ ượ c t ổ ch ứ c thành cùng m ộ t t ậ p các t ầ ng. các t ầ ng đ ồ ng mứ c ph ả i cung c ấ p các ch ứ c năng nh ư nhau. Các tầ ng đ ồ ng m ứ c khi trao đ ổ i v ớ i nhau s ử d ụ ng chung m ộ t giao th ứ c Mô hình OSI tách các mặ t khác nhau c ủ a m ộ t m ạ ng máy tính thành b ả y t ầ ng theo mô hình phân tầ ng. Mô hình OSI là m ộ t khung mà các tiêu chu ẩ n l ậ p m ạ ng khác nhau có thểớ kh p vào. Mô hình OSI đ ị nh rõ các m ặủạộủạểằ t nào c a ho t đ ng c a m ng có th nh m đế n b ở i các tiêu chu ẩ n m ạ ng khác nhau. Vì v ậ y, theo m ộ t nghĩa nào đó, mô hình OSI là mộ t lo ạ i tiêu chu ẩ n c ủ a các chu ẩ n. I. Nguyên tắ c s ử d ụ ng khi đ ị nh nghĩa các t ầ ng h ệ th ố ng m ở : Sau đây là các nguyên tắ c mà ISO quy đ ị nh dùng trong quá trình xây d ự ng mô hình OSI Không đị nh nghĩa quá nhi ề u t ầ ng đ ể vi ệ c xác đ ị nh và ghép n ố i các t ầ ng không quá phứ c t ạ p. Tạ o các ranh gi ớ i các t ầ ng sao cho vi ệ c gi ả i thích các ph ụ c v ụ và s ố các tươ ng tác qua l ạ i hai t ầ ng là nh ỏ nh ấ t. Tạ o các t ầ ng riêng bi ệ t cho các ch ứ c năng khác bi ệ t nhau hoàn toàn v ề k ỹ thuậ t s ử d ụ ng ho ặ c quá trình th ự c hiên. Các chứ c năng gi ố ng nhau đ ượ c đ ặ t trong cùng m ộ t t ầ ng. Lự a ch ọ n ranh gi ớ i các t ầ ng t ạ i các đi ể m mà nh ữ ng th ử nghi ệ m trong quá khứ thành công. Trang 22
23. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Các chứ c năng đ ượ c xác đ ị nh sao cho chúng có th ể d ễ dàng xác đ ị nh l ạ i, và các nghi thứ c c ủ a chúng có th ể thay đ ổ i trên m ọ i h ướ ng. Tạ o ranh gi ớ i các t ầ ng mà ở đó c ầ n có nh ữ ng m ứ c đ ộ tr ừ u t ượ ng khác nhau trong việ c s ử d ụ ng s ố li ệ u. Cho phép thay đổ i các ch ứ c năng ho ặ c giao th ứ c trong t ầ ng không ả nh h ưở ng đế n các t ầ ng khác. Tạ o các ranh gi ớ i gi ữ a m ỗ i t ầ ng v ớ i t ầ ng trên và d ướ i nó. II. Các giao thứ c trong mô hình OSI Trong mô hình OSI có hai loạ i giao th ứ c chính đ ượ c áp d ụ ng: giao th ứ c có liên k ế t (connection - oriented) và giao thứ c không liên k ế t (connectionless). Giao thứ c có liên k ế t: trướ c khi truy ề n d ữ li ệ u hai t ầ ng đ ồ ng m ứ c c ầ n thi ế t lậ p m ộ t liên k ế t logic và các gói tin đ ượ c trao đ ổ i thông qua liên k ế t náy, vi ệ c có liên kế t logic s ẽ nâng cao đ ộ an toàn trong truy ề n d ữ li ệ u. Giao thứ c không liên k ế t: trướ c khi truy ề n d ữ li ệ u không thi ế t l ậ p liên k ế t logic và mỗ i gói tin đ ượ c truy ề n đ ộ c l ậ p v ớ i các gói tin tr ướ c ho ặ c sau nó. Như v ậ y v ớ i giao th ứ c có liên k ế t, quá trình truy ề n thông ph ả i g ồ m 3 giai đo ạ n phân biệ t: Thiế t l ậ p liên k ế t (logic): hai thự c th ể đ ồ ng m ứ c ở hai h ệ th ố ng th ươ ng lượ ng v ớ i nhau v ề t ậ p các tham s ố s ẽ s ử d ụ ng trong giai đo ạ n sau (truy ề n d ữ liệ u). Truyề n d ữ li ệ u: dữ li ệ u đ ượ c truy ề n v ớ i các c ơ ch ế ki ể m soát và qu ả n lý kèm theo (nhưể ki m soát l ỗể i, ki m soát lu ồữệắợữệ ng d li u, c t/h p d li u ) đ ể tăng cườ ng đ ộ tin c ậ y và hi ệ u qu ả c ủ a vi ệ c truy ề n d ữ li ệ u. Hủ y b ỏ liên k ế t (logic): giả i phóng tài nguyên h ệ th ố ng đã đ ượ c c ấ p phát cho liên kế t đ ể dùng cho liên k ế t khác. Đốớ i v i giao th ứ c không liên k ếỉ t thì ch có duy nh ấộ t m t giai đo ạềữệ n truy n d li u mà thôi. Gói tin củ a giao th ứ c: Gói tin (Packet) đ ượ c hi ể u nh ư là m ộ t đ ơ n v ị thông tin dùng trong việ c liên l ạ c, chuy ể n giao d ữ li ệ u trong m ạ ng máy tính. Nh ữ ng thông đi ệ p (message) trao đổ i gi ữ a các máy tính trong m ạ ng, đ ượ c t ạ o d ạ ng thành các gói tin ở máy nguồ n. Và nh ữ ng gói tin này khi đích s ẽ đ ượ c k ế t h ợ p l ạ i thành thông đi ệ p ban đầ u. M ộ t gói tin có th ể ch ứ a đ ự ng các yêu c ầ u ph ụ c v ụ , các thông tin đi ề u khi ể n và dữ li ệ u. Trang 23
24. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hình 4.1: Phươ ng th ứ c xác l ậ p các gói tin trong mô hình OSI Trên quan điể m mô hình m ạ ng phân t ầầỗầỉựệộứ ng t ng m i t ng ch th c hi n m t ch c năng là nhậ n d ữ li ệ u t ừ t ầ ng bên trên đ ể chuy ể n giao xu ố ng cho t ầ ng bên d ướ i và ng ượ c lạứ i. Ch c năng này th ựấắ c ch t là g n thêm và g ỡỏầầ b ph n đ u (header) đ ốớ i v i các gói tin trướ c khi chuy ể n nó đi. Nói cách khác, t ừ ng gói tin bao g ồ m ph ầ n đ ầ u (header) và phầ n d ữ li ệ u. Khi đi đ ế n m ộ t t ầ ng m ớ i gói tin s ẽ đ ượ c đóng thêm m ộ t ph ầ n đ ầ u đ ề khác và đượ c xem nh ư là gói tin c ủ a t ầ ng m ớ i, công vi ệ c trên ti ế p di ễ n cho t ớ i khi gói tin đượ c truy ề n lên đ ườ ng dây m ạ ng đ ể đ ế n bên nh ậ n. Tạ i bên nh ậ n các gói tin đ ượ c g ỡ b ỏ ph ầ n đ ầ u trên t ừ ng t ầ ng t ướ ng ứ ng và đây cũng là nguyên lý củ a b ấ t c ứ mô hình phân t ầ ng nào. Chú ý: Trong mô hình OSI phầểỗủ n ki m l i c a gói tin t ầ ng liên k ếữệặởố t d li u đ t cu i gói tin III. Các chứ c năng ch ủ y ế u c ủ a các t ầ ng c ủ a mô hình OSI. Tầ ng 1: V ậ t lý (Physical) Tầ ng v ậ t lý (Physical layer) là t ầ ng d ướ i cùng c ủ a mô hình OSI là. Nó mô t ả các đ ặ c trư ng v ậ t lý c ủ a m ạ ng: Các lo ạ i cáp đ ượ c dùng đ ể n ố i các thi ế t b ị , các lo ạ i đ ầ u n ố i đượ c dùng , các dây cáp có th ể dài bao nhiêu v.v M ặ t khác các t ầ ng v ậ t lý cung c ấ p các đặ c tr ư ng đi ệ n c ủ a các tín hi ệ u đ ượ c dùng đ ể khi chuy ể n d ữ li ệ u trên cáp t ừ m ộ t máy này đếộ n m t máy khác c ủạỹậốạệốộ a m ng, k thu t n i m ch đi n, t c đ cáp truy ề n dẫ n. Tầ ng v ậ t lý không qui đ ị nh m ộ t ý nghĩa nào cho các tín hi ệ u đó ngoài các giá tr ị nh ị phân 0 và 1. Ở các t ầ ng cao h ơ n c ủ a mô hình OSI ý nghĩa c ủ a các bit đ ượ c truy ề n ở tầ ng v ậ t lý s ẽ đ ượ c xác đ ị nh. Trang 24
25. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Ví dụ : Tiêu chuẩ n Ethernet cho cáp xo ắ n đôi 10 baseT đ ị nh rõ các đ ặ c tr ư ng đi ệ n c ủ a cáp xoắ n đôi, kích th ướ c và d ạ ng c ủ a các đ ầ u n ố i, đ ộ dài t ố i đa c ủ a cáp. Khác vớ i các t ầ ng khác, t ầ ng v ậ t lý là không có gói tin riêng và do v ậ y không có ph ầ n đầ u (header) ch ứ a thông tin đi ề u khi ể n, d ữ li ệ u đ ượ c truy ề n đi theo dòng bit. M ộ t giao thứ c t ầ ng v ậ t lý t ồ n t ạ i gi ữ a các t ầ ng v ậ t lý đ ể quy đ ị nh v ề ph ươ ng th ứ c truy ề n (đ ồ ng bộ , phi đ ồ ng b ộ ), t ố c đ ộ truy ề n. Các giao thứ c đ ượ c xây d ự ng cho t ầ ng v ậ t lý đ ượ c phân chia thành phân chia thành hai loạ i giao th ứ c s ử d ụ ng ph ươ ng th ứ c truy ề n thông d ị b ộ (asynchronous) và ph ươ ng thứ c truy ề n thông đ ồ ng b ộ (synchronous). Phươ ng th ứ c truy ề n d ị b ộ: không có mộ t tín hi ệ u quy đ ị nh cho s ự đ ồ ng b ộ giữ a các bit gi ữ a máy g ử i và máy nh ậ n, trong quá trình g ử i tín hi ệ u máy g ử i s ử dụ ng các bit đ ặ c bi ệ t START và STOP đ ượ c dùng đ ể tách các xâu bit bi ể u di ễ n các ký tự trong dòng d ữ li ệ u c ầ n truy ề n đi. Nó cho phép m ộ t ký t ự đ ượ c truy ề n đi bấ t kỳ lúc nào mà không c ầ n quan tâm đ ế n các tín hi ệ u đ ồ ng b ộ tr ướ c đó. Phươ ng th ứ c truy ề n đ ồ ng b ộ: sử d ụ ng ph ươ ng th ứ c truy ề n c ầ n có đ ồ ng b ộ giữ a máy g ử i và máy nh ậ n, nó chèn các ký t ự đ ặ c bi ệ t nh ư SYN (Synchronization), EOT (End Of Transmission) hay đơ n gi ả n h ơ n, m ộ t cái "c ờ " (flag) giữ a các d ữ li ệ u c ủ a máy g ử i đ ể báo hi ệ u cho máy nh ậ n bi ế t đ ượ c d ữ liệ u đang đ ế n ho ặ c đã đ ế n. Tầ ng 2: Liên k ế t d ữ li ệ u (Data link) Tầ ng liên k ế t d ữ li ệ u (data link layer) là t ầ ng mà ở đó ý nghĩa đ ượ c gán cho các bít đượ c truy ề n trên m ạ ng. T ầ ng liên k ế t d ữ li ệ u ph ả i quy đ ị nh đ ượ c các d ạ ng th ứ c, kích thướ c, đ ị a ch ỉ máy g ử i và nh ậ n c ủ a m ỗ i gói tin đ ượ c g ử i đi. Nó ph ả i xác đ ị nh c ơ ch ế truy nhậ p thông tin trên m ạ ng và ph ươ ng ti ệ n g ử i m ỗ i gói tin sao cho nó đ ượ c đ ư a đ ế n cho ngườ i nh ậ n đã đ ị nh. Tầ ng liên k ế t d ữ li ệ u có hai ph ươ ng th ứ c liên k ế t d ự a trên cách k ế t n ố i các máy tính, đó là phươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - m ộ t đi ể m" và ph ươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - nhi ề u đi ể m". Vớ i ph ươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - m ộ t đi ể m" các đ ườ ng truy ề n riêng bi ệ t đ ượ c thi ế t lâp để n ố i các c ặ p máy tính l ạ i v ớ i nhau. Ph ươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - nhi ề u đi ể m " t ấ t c ả các máy phân chia chung mộ t đ ườ ng truy ề n v ậ t lý. Trang 25
26. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hình 4.2: Các đườ ng truy ềếốểộể n k t n i ki u "m t đi m - m ộể t đi m" và "m ộể t đi m - nhi ềể u đi m". Tầ ng liên k ếữệ t d li u cũng cung c ấ p cách phát hi ệửỗơảểảả n và s a l i c b n đ đ m b o cho dữ li ệ u nh ậ n đ ượ c gi ố ng hoàn toàn v ớ i d ữ li ệ u g ử i đi. N ế u m ộ t gói tin có l ỗ i không sử a đ ượ c, t ầ ng liên k ế t d ữ li ệ u ph ả i ch ỉ ra đ ượ c cách thông báo cho n ơ i g ử i bi ế t gói tin đó có lỗ i đ ể nó g ử i l ạ i. Các giao thứ c t ầ ng liên k ế t d ữ li ệ u chia làm 2 lo ạ i chính là các giao th ứ c h ướ ng ký t ư và các giao thứ c h ướ ng bit. Các giao th ứ c h ướ ng ký t ự đ ượ c xây d ự ng d ự a trên các ký tự đ ặ c bi ệ t c ủ a m ộ t b ộ mã chu ẩ n nào đó (nh ư ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thứ c h ướ ng bit l ạ i dùng các c ấ u trúc nh ị phân (xâu bit) đ ể xây d ự ng các ph ầ n t ử củ a giao th ứ c (đ ơ n v ị d ữ li ệ u, các th ủ t ụ c.) và khi nh ậ n, d ữ li ệ u s ẽ đ ượ c ti ế p nh ậ n lầ n l ượ t t ừ ng bit m ộ t. Tầ ng 3: M ạ ng (Network) Tầ ng m ạ ng (network layer) nh ắ m đ ế n vi ệ c k ế t n ố i các m ạ ng v ớ i nhau b ằ ng cách tìm đườ ng (routing) cho các gói tin t ừ m ộ t m ạ ng này đ ế n m ộ t m ạ ng khác. Nó xác đ ị nh việ c chuy ể n h ướ ng, v ạ ch đ ườ ng các gói tin trong m ạ ng, các gói này có th ể ph ả i đi qua nhiề u ch ặ ng tr ướ c khi đ ế n đ ượ c đích cu ố i cùng. Nó luôn tìm các tuy ế n truy ề n thông không tắ c ngh ẽ n đ ể đ ư a các gói tin đ ế n đích. Tầ ng m ạ ng cung các các ph ươ ng ti ệ n đ ể truy ề n các gói tin qua m ạ ng, th ậ m chí qua mộạủạ t m ng c a m ng (network of network). B ởậầảứớề i v y nó c n ph i đáp ng v i nhi u kiể u m ạ ng và nhi ề u ki ể u d ị ch v ụ cung c ấ p b ở i các m ạ ng khác nhau. hai ch ứ c năng chủ y ế u c ủ a t ầ ng m ạ ng là ch ọ n đ ườ ng (routing) và chuy ể n ti ế p (relaying). T ầ ng mạ ng là quan tr ọ ng nh ấ t khi liên k ế t hai lo ạ i m ạ ng khác nhau nh ư m ạ ng Ethernet v ớ i mạ ng Token Ring khi đó ph ả i dùng m ộ t b ộ tìm đ ườ ng (quy đ ị nh b ở i t ầ ng m ạ ng) đ ể chuyể n các gói tin t ừ m ạ ng này sang m ạ ng khác và ng ượ c l ạ i. Đố i v ớ i m ộ t m ạ ng chuy ể n m ạ ch gói (packet - switched network) - g ồ m t ậ p h ợ p các nút chuyể n m ạ ch gói n ố i v ớ i nhau b ở i các liên k ế t d ữ li ệ u. Các gói d ữ li ệ u đ ượ c truyề n t ừ m ộ t h ệ th ố ng m ở t ớ i m ộ t h ệ th ố ng m ở khác trên m ạ ng ph ả i đ ượ c chuy ể n qua mộ t chu ỗ i các nút. M ỗ i nút nh ậ n gói d ữ li ệ u t ừ m ộ t đ ườ ng vào (incoming link) r ồ i chuyể n ti ế p nó t ớ i m ộ t đ ườ ng ra (outgoing link) h ướ ng đ ế n đích c ủ a d ữ li ệ u. Nh ư v ậ y ở m ỗ i nút trung gian nó ph ả i th ự c hi ệ n các ch ứ c năng ch ọ n đ ườ ng và chuy ể n ti ế p. Việ c ch ọ n đ ườ ng là s ự l ự a ch ọ n m ộ t con đ ườ ng đ ể truy ề n m ộ t đ ơ n v ị d ữ li ệ u (m ộ t gói tin chẳ ng h ạ n) t ừ tr ạ m ngu ồ n t ớ i tr ạ m đích c ủ a nó. M ộ t k ỹ thu ậ t ch ọ n đ ườ ng phả i th ự c hi ệ n hai ch ứ c năng chính sau đây: Quyế t đ ị nh ch ọ n đ ườ ng t ố i ư u d ự a trên các thông tin đã có v ề m ạ ng t ạ i th ờ i điể m đó thông qua nh ữ ng tiêu chu ẩ n t ố i ư u nh ấ t đ ị nh. Trang 26
27. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Cậ p nh ậ t các thông tin v ề m ạ ng, t ứ c là thông tin dùng cho vi ệ c ch ọ n đ ườ ng, trên mạ ng luôn có s ự thay đ ổ i th ườ ng xuyên nên vi ệ c c ậ p nh ậ t là vi ệ c c ầ n thiế t. Hình 4. 3: Mô hình chuyể n v ậ n các gói tin trong m ạ ng chuy ễ n m ạ ch gói Ngườ i ta có hai ph ươ ng th ứ c đáp ứ ng cho vi ệ c ch ọ n đ ườ ng là ph ươ ng th ứ c x ử lý t ậ p trung và xử lý t ạ i ch ỗ . Phươ ng th ứ c ch ọ n đ ườ ng x ử lý t ậ p trung đượ c đ ặ c tr ư ng b ở i s ự t ồ n t ạ i c ủ a mộ t (ho ặ c vài) trung tâm đi ề u khi ể n m ạ ng, chúng th ự c hi ệ n vi ệ c l ậ p ra các bả ng đ ườ ng đi t ạ i t ừ ng th ờ i đi ể m cho các nút và sau đó g ử i các b ả ng ch ọ n đườ ng t ớ i t ừ ng nút d ọ c theo con đ ườ ng đã đ ượ c ch ọ n đó. Thông tin t ổ ng th ể củ a m ạ ng c ầ n dùng cho vi ệ c ch ọ n đ ườ ng ch ỉ c ầ n c ậ p nh ậ p và đ ượ c c ấ t gi ữ tạ i trung tâm đi ề u khi ể n m ạ ng. Phươ ng th ứ c ch ọ n đ ườ ng x ử lý t ạ i ch ỗ đượ c đ ặ c tr ư ng b ở i vi ệ c ch ọ n đ ườ ng đượ c th ự c hi ệ n t ạ i m ỗ i nút c ủ a m ạ ng. Trong t ừ ng th ờ i đi ể m, m ỗ i nút ph ả i duy trì các thông tin củ a m ạ ng và t ự xây d ự ng b ả ng ch ọ n đ ườ ng cho mình. Nh ư vậ y các thông tin t ổ ng th ể c ủ a m ạ ng c ầ n dùng cho vi ệ c ch ọ n đ ườ ng c ầ n c ậ p nhậ p và đ ượ c c ấ t gi ữ t ạ i m ỗ i nút. Thông thườ ng các thông tin đ ượ c đo l ườ ng và s ử d ụ ng cho vi ệ c ch ọ n đ ườ ng bao g ồ m: Trạ ng thái c ủ a đ ườ ng truy ề n. Thờ i gian tr ễ khi truy ề n trên m ỗ i đ ườ ng d ẫ n. Mứ c đ ộ l ư u thông trên m ỗ i đ ườ ng. Các tài nguyên khả d ụ ng c ủ a m ạ ng. Khi có sự thay đ ổ i trên m ạ ng (ví d ụ thay đ ổềấ i v c u trúc c ủạ a m ng do s ựốạộ c t i m t vài nút, phụồủộ c h i c a m t nút m ạố ng, n i thêm m ộ t nút m ớặ i ho c thay đ ổềứộ i v m c đ lư u thông) các thông tin trên c ầ n đ ượ c c ậ p nh ậ t vào các c ơ s ở d ữ li ệ u v ề tr ạ ng thái củ a m ạ ng. Trang 27
28. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hiệ n nay khi nhu c ầ u truy ề n thông đa ph ươ ng ti ệ n (tích h ợ p d ữ li ệ u văn b ả n, đ ồ hoạ , hình ả nh, âm thanh) ngày càng phát tri ể n đòi h ỏ i các công ngh ệ truy ề n d ẫ n t ố c đ ộ cao nên việ c phát tri ể n các h ệ th ố ng ch ọ n đ ườ ng t ố c đ ộ cao đang r ấ t đ ượ c quan tâm. Tầ ng 4: V ậ n chuy ể n (Transport) Tầậể ng v n chuy n cung c ấ p các ch ứ c năng c ầếữầạ n thi t gi a t ng m ng và các t ầ ng trên. nó là tầ ng cao nh ấ t có liên quan đ ế n các giao th ứ c trao đ ổ i d ữ li ệ u gi ữ a các h ệ th ố ng mở . Nó cùng các t ầ ng d ướ i cung c ấ p cho ng ườ i s ử d ụ ng các ph ụ c v ụ v ậ n chuy ể n. Tầ ng v ậ n chuy ể n (transport layer) là t ầ ng c ơ s ở mà ở đó m ộ t máy tính c ủ a m ạ ng chia sẻ thông tin v ớộ i m t máy khác. T ầậ ng v n chuy ểồấỗạằộị n đ ng nh t m i tr m b ng m t đ a chỉ duy nh ấ t và qu ảựếốữ n lý s k t n i gi a các tr ạầậ m. T ng v n chuy ể n cũng chia các gói tin lớ n thành các gói tin nh ỏ h ơ n tr ướ c khi g ử i đi. Thông th ườ ng t ầ ng v ậ n chuy ể n đánh số các gói tin và đ ả m b ả o chúng chuy ể n theo đúng th ứ t ự . Tầậểầố ng v n chuy n là t ng cu i cùng ch ị u trách nhi ệềứộ m v m c đ an toàn trong truy ề n dữệ li u nên giao th ứầậ c t ng v n chuy ểụộấề n ph thu c r t nhi u vào b ảấủầ n ch t c a t ng mạ ng. Ng ườ i ta chia giao th ứ c t ầ ng m ạ ng thành các lo ạ i sau: Mạ ng lo ạ i A: Có t ỷ su ấ t l ỗ i và s ự c ố có báo hi ệ u ch ấ p nh ậ n đ ượ c (t ứ c là chấ t l ượ ng ch ấ p nh ậ n đ ượ c). Các gói tin đ ượ c gi ả thi ế t là không b ị m ấ t. T ầ ng vậ n chuy ể n không c ầ n cung c ấ p các d ịụụồặắếứựạ ch v ph c h i ho c s p x p th t l i. Mạ ng lo ạ i B: Có t ỷ su ấ t l ỗ i ch ấ p nh ậ n đ ượ c nh ư ng t ỷ su ấ t s ự c ố có báo hiệ u l ạ i không ch ấ p nh ậ n đ ượ c. T ầ ng giao v ậ n ph ả i có kh ả năng ph ụ c h ồ i l ạ i khi xẩ y ra s ự c ố . Mạ ng lo ạ i C: Có t ỷ su ấ t l ỗ i không ch ấ p nh ậ n đ ượ c (không tin c ậ y) hay là giao thứ c không liên k ế t. T ầ ng giao v ậ n ph ả i có kh ả năng ph ụ c h ồ i l ạ i khi x ả y ra lỗ i và s ắ p x ế p l ạ i th ứ t ự các gói tin. Trên cơởạ s lo i giao th ứầạ c t ng m ng chúng ta có 5 l ớ p giao th ứầậể c t ng v n chuy n đó là: Giao thứ c l ớ p 0 (Simple Class - l ớ p đ ơ n gi ả n): cung cấ p các kh ả năng r ấ t đơảểếậ n gi n đ thi t l p liên k ế t, truy ềữệ n d li u và h ủỏ y b liên k ế t trên m ạ ng "có liên kế t" lo ạ i A. Nó có kh ả năng phát hi ệ n và báo hi ệ u các l ỗ i nh ư ng không có khả năng ph ụ c h ồ i. Giao thứ c l ớ p 1 (Basic Error Recovery Class - L ớ p ph ụ c h ồ i l ỗ i c ơ b ả n) dùng vớ i các lo ạ i m ạ ng B, ở đây các gói tin (TPDU) đ ượ c đánh s ố . Ngoài ra giao thứ c còn có kh ả năng báo nh ậ n cho n ơ i g ử i và truy ề n d ữ li ệ u kh ẩ n. So v ớ i giao thứ c l ớ p 0 giao th ứ c l ớ p 1 có thêm kh ả năng ph ụ c h ồ i l ỗ i. Trang 28
29. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Giao thứ c l ớ p 2 (Multiplexing Class - l ớ p d ồ n kênh) là mộ t c ả i ti ế n c ủ a l ớ p 0 cho phép dồ n m ộ t s ố liên k ế t chuy ể n v ậ n vào m ộ t liên k ế t m ạ ng duy nh ấ t, đồờểể ng th i có th ki m soát lu ồữệể ng d li u đ tránh t ắẽ c ngh n. Giao th ứớ c l p 2 không có khả năng phát hi ệ n và ph ụ c h ồ i l ỗ i. Do v ậ y nó c ầ n đ ặ t trên m ộ t t ầ ng mạ ng lo ạ i A. Giao thứ c l ớ p 3 (Error Recovery and Multiplexing Class - l ớ p ph ụ c h ồ i l ỗ i c ơ bả n và d ồ n kênh) là sự m ở r ộ ng giao th ứ c l ớ p 2 v ớ i kh ả năng phát hi ệ n và phụ c h ồ i l ỗ i, nó c ầ n đ ặ t trên m ộ t t ầ ng m ạ ng lo ạ i B. Giao thứ c l ớ p 4 (Error Detection and Recovery Class - L ớ p phát hi ệ n và phụ c h ồ i l ỗ i) là lớ p có h ầ u h ế t các ch ứ c năng c ủ a các l ớ p tr ướ c và còn b ổ sung thêm mộ t s ố kh ả năng khác đ ể ki ể m soát vi ệ c truy ề n d ữ li ệ u. Tầ ng 5: Giao d ị ch (Session) Tầ ng giao d ị ch (session layer) thi ế t l ậ p "các giao d ị ch" gi ữ a các tr ạ m trên m ạ ng, nó đ ặ t tên nhấ t quán cho m ọ i thành ph ầ n mu ố n đ ố i tho ạ i v ớ i nhau và l ậ p ánh xa gi ữ a các tên vớ i đ ị a ch ỉ c ủ a chúng. M ộ t giao d ị ch ph ả i đ ượ c thi ế t l ậ p tr ướ c khi d ữ li ệ u đ ượ c truyề n trên m ạ ng, t ầ ng giao d ị ch đ ả m b ả o cho các giao d ị ch đ ượ c thi ế t l ậ p và duy trì theo đúng qui đị nh. Tầ ng giao d ị ch còn cung c ấ p cho ng ườ i s ử d ụ ng các ch ứ c năng c ầ n thi ế t đ ể qu ả n tr ị các giao dị nh ứ ng d ụ ng c ủ a h ọ , c ụ th ể là: Điềốệ u ph i vi c trao đ ổữệữ i d li u gi a các ứụằ ng d ng b ng cách thi ếậ t l p và giả i phóng (m ộ t cách lôgic) các phiên (hay còn g ọ i là các h ộ i tho ạ i - dialogues) Cung cấ p các đi ể m đ ồ ng b ộ đ ể ki ể m soát vi ệ c trao đ ổ i d ữ li ệ u. Áp đặ t các qui t ắ c cho các t ươ ng tác gi ữ a các ứ ng d ụ ng c ủ a ng ườ i s ử d ụ ng. Cung cấ p c ơ ch ế "l ấ y l ượ t" (n ắ m quy ề n) trong quá trình trao đ ổ i d ữ li ệ u. Trong trườ ng h ợ p m ạ ng là hai chi ề u luân phiên thì n ẩ y sinh v ấ n đ ề : hai ng ườ i s ử dụ ng luân phiên ph ả i "l ấ y l ượ t" đ ể truy ề n d ữ li ệ u. T ầ ng giao d ị ch duy trì t ươ ng tác luân phiên bằ ng cách báo cho m ỗ i ng ườ i s ử d ụ ng khi đ ế n l ượ t h ọ đ ượ c truy ề n d ữ liệ u. V ấ n đ ề đ ồ ng b ộ hóa trong t ầ ng giao d ị ch cũng đ ượ c th ự c hi ệ n nh ư c ơ ch ế ki ể m tra/phụ c h ồ i, d ị ch v ụ này cho phép ng ườ i s ử d ụ ng xác đ ị nh các đi ể m đ ồ ng b ộ hóa trong dòng dữệ li u đang chuy ểậ n v n và khi c ầếể n thi t có th khôi ph ụệộạ c vi c h i tho i bắ t đ ầ u t ừ m ộ t trong các đi ể m đó Ở m ộ t th ờ i đi ể m ch ỉ có m ộ t ng ườ i s ử d ụ ng đó quy ề n đ ặ c bi ệ t đ ượ c g ọ i các d ị ch v ụ nhấ t đ ị nh c ủ a t ầ ng giao d ị ch, vi ệ c phân b ổ các quy ề n này thông qua trao đ ổ i th ẻ bài (token). Ví dụ : Ai có đ ượ c token s ẽ có quy ề n truy ề n d ữ li ệ u, và khi ng ườ i gi ữ token trao token cho ngườ i khác thi cũng có nghĩa trao quy ề n truy ề n d ữ li ệ u cho ng ườ i đó. Trang 29
30. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Tầ ng giao d ị ch có các hàm c ơ b ả n sau: Give Token cho phép ngườ i s ử d ụ ng chuy ể n m ộ t token cho m ộ t ng ườ i s ử dụ ng khác c ủ a m ộ t liên k ế t giao d ị ch. Please Token cho phép mộ t ng ườ i s ử d ụ ng ch ư a có token có th ể yêu c ầ u token đó. Give Control dùng để chuy ể n t ấ t c ả các token t ừ m ộ t ng ườ i s ử d ụ ng sang mộ t ng ườ i s ử d ụ ng khác. Tầ ng 6: Trình bày (Presentation) Trong giao tiế p gi ữ a các ứ ng d ụ ng thông qua m ạ ng v ớ i cùng m ộ t d ữ li ệ u có th ể có nhiề u cách bi ể u di ễ n khác nhau. Thông th ườ ng d ạ ng bi ể u di ễ n dùng b ở i ứ ng d ụ ng nguồ n và d ạ ng bi ể u di ễ n dùng b ở i ứ ng d ụ ng đích có th ể khác nhau do các ứ ng d ụ ng đượ c ch ạ y trên các h ệ th ố ng hoàn toàn khác nhau (nh ư h ệ máy Intel và h ệ máy Motorola). Tầ ng trình bày (Presentation layer) ph ả i ch ị u trách nhi ệ m chuy ể n đ ổ i d ữ liệ u g ử i đi trên m ạ ng t ừ m ộ t lo ạ i bi ể u di ễ n này sang m ộ t lo ạ i khác. Đ ể đ ạ t đ ượ c đi ề u đó nó cung cấ p m ộ t d ạ ng bi ể u di ễ n chung dùng đ ể truy ề n thông và cho phép chuy ể n đổ i t ừ d ạ ng bi ể u di ễ n c ụ c b ộ sang bi ể u di ễ n chung và ng ượ c l ạ i. Tầ ng trình bày cũng có th ể đ ượ c dùng kĩ thu ậ t mã hóa đ ể xáo tr ộ n các d ữ li ệ u tr ướ c khi đượ c truy ề n đi và gi ả i mã ở đ ầ u đ ế n đ ể b ả o m ậ t. Ngoài ra t ầ ng bi ể u di ễ n cũng có thể dùng các kĩ thu ậ t nén sao cho ch ỉ c ầ n m ộ t ít byte d ữ li ệ u đ ể th ể hi ệ n thông tin khi nó đượ c truy ề n ở trên m ạ ng, ở đ ầ u nh ậ n, t ầ ng trình bày bung tr ở l ạ i đ ể đ ượ c d ữ li ệ u ban đầ u. Tầ ng 7: Ứ ng d ụ ng (Application) Tầ ng ứ ng d ụ ng (Application layer) là t ầ ng cao nh ấ t c ủ a mô hình OSI, nó xác đ ị nh giao diệ n gi ữ a ng ườ i s ử d ụ ng và môi tr ườ ng OSI và gi ả i quy ế t các k ỹ thu ậ t mà các ch ươ ng trình ứ ng d ụ ng dùng đ ể giao ti ế p v ớ i m ạ ng. Để cung c ấ p ph ươ ng ti ệ n truy nh ậ p môi tr ườ ng OSI cho các ti ế n trình ứ ng d ụ ng, Ngườ i ta thi ế t l ậ p các th ự c th ể ứ ng d ụ ng (AE), các th ự c th ể ứ ng d ụ ng s ẽ g ọ i đ ế n các phầ n t ử d ị ch v ụ ứ ng d ụ ng (Application Service Element - vi ế t t ắ t là ASE) c ủ a chúng. Mỗựểứụ i th c th ng d ng có th ểồộặ g m m t ho c nhi ề u các ph ầửịụứụ n t d ch v ng d ng. Các phầ n t ử d ị ch v ụ ứ ng d ụ ng đ ượ c ph ố i h ợ p trong môi tr ườ ng c ủ a th ự c th ể ứ ng dụ ng thông qua các liên k ế t (association) g ọ i là đ ố i t ượ ng liên k ế t đ ơ n (Single Association Object - viế t t ắ t là SAO). SAO đi ề u khi ể n vi ệ c truy ề n thông trong su ố t vòng đờ i c ủ a liên k ế t đó cho phép tu ầ n t ự hóa các s ự ki ệ n đ ế n t ừ các ASE thành t ố củ a nó. Trang 30
31. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chươ ng 5 Các đặ c tính k ỹ thu ậ t c ủ a m ạ ng c ụ c b ộ Trên thựếạụộộệố c t m ng c c b là m t h th ng truy ềữệữ n d li u gi a các máy tính v ớộ i m t khoả ng cách t ươ ng đ ố i h ẹ p, đi ề u đó cho phép có nh ữ ng l ự a ch ọ n đa d ạ ng v ề thi ế t b ị . Tuy nhiên nhữựọ ng l a ch n đa d ạ ng này l ạịạếở i b h n ch b i các đ ặ c tính k ỹậủ thu t c a mạ ng c ụ c b ộ , đó làø t ậ p h ợ p các quy t ắ c chu ẩ n đã đ ượ c quy ướ c mà t ấ t c ả các th ự c thể tham gia truy ề n thông trên m ạ ng ph ả i tuân theo đ ể đ ả m b ả o cho m ạ ng ho ạ t đ ộ ng tố t. Các đ ặ c tính chính c ủ a m ạ ng c ụ c b ộ mà chúng ta nói t ớ i sau đây là: Cấ u trúc c ủ a m ạ ng (hay topology c ủ a m ạ ng mà qua đó th ể hi ệ n cách n ố i các mạ ng máy tính v ớ i nhau ra sao). Các nghi thứ c truy ề n d ữ li ệ u trên m ạ ng (các th ủ t ụ c h ướ ng d ẫ n tr ạ m làm việ c làm th ế nào và lúc nào có th ể thâm nh ậ p vào đ ườ ng dây cáp đ ể g ử i các gói thông tin ). Các loạ i đ ườ ng truy ề n và các chu ẩ n c ủ a chúng . Các phươ ng th ứ c tín hi ệ u I. Cấ u trúc c ủ a m ạ ng (Topology) Hình trạ ng c ủ a m ạ ng c ụ c b ộ th ể hi ệ n qua c ấ u trúc hay hình dáng hình h ọ c cu ả các đườ ng dây cáp m ạ ng dùng đ ể liên k ế t các máy tính thu ộ c m ạ ng v ớ i nhau. Các m ạ ng cụ c b ộ th ườ ng ho ạ t đ ộ ng d ự a trên c ấ u trúc đã đ ị nh saün liên k ế t các máy tính và các thiế t b ị có liên quan. Trướ c h ế t chúng ta xem xét hai ph ươ ng th ứ c n ố i m ạ ng ch ủ y ế u đ ượ c s ử d ụ ng trong việ c liên k ế t các máy tính là "m ộ t đi ể m - m ộ t đi ể m" và "m ộ t đi ể m - nhi ề u đi ể m ". Vớ i ph ươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - m ộ t đi ể m" các đ ườ ng truy ề n riêng bi ệ t đ ượ c thi ế t lâp đểốặ n i các c p máy tính l ạớ i v i nhau. M ỗ i máy tính có th ểềậựếữ truy n và nh n tr c ti p d liệ u ho ặ c có th ể làm trung gian nh ư l ư u tr ữ nh ữ ng d ữ li ệ u mà nó nh ậ n đ ượ c r ồ i sau đó chuyể n ti ế p d ữ li ệ u đi cho m ộ t máy khác đ ể d ữ li ệ u đó đ ạ t t ớ i đích. Theo phươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - nhi ề u đi ể m " t ấ t c ả các tr ạ m phân chia chung m ộ t đườ ng truy ề n v ậ t lý. D ữ li ệ u đ ượ c g ử i đi t ừ m ộ t máy tính s ẽ có th ể đ ượ c ti ế p nh ậ n bởấả i t t c các máy tính còn l ạởậầỉạỉ i, b i v y c n ch ra đi ch đích c ủữệểỗ a d li u đ m i máy tính căn cứ vào đó ki ể m tra xem d ữ li ệ u có ph ả i dành cho mình không n ế u đúng thì nhậ n còn n ế u không thì b ỏ qua. Trang 31
32. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hình 5.1: Các phươ ng th ứ c liên k ế t m ạ ng Tùy theo cấ u trúc c ủ a m ỗ i m ạ ng chúng s ẽ thu ộ c vào m ộ t trong hai ph ươ ng th ứ c n ố i mạ ng và m ỗ i ph ươ ng th ứ c n ố i m ạ ng s ẽ có nh ữ ng yêu c ầ u khác nhau v ề ph ầ n c ứ ng và phầ n m ề m. II. Nhữ ng c ấ u trúc chính c ủ a m ạ ng c ụ c b ộ 1. Dạ ng đ ườ ng th ẳ ng (Bus) Trong dạ ng đ ườ ng th ẳ ng các máy tính đ ề u đ ượ c n ố i vào m ộ t đ ườ ng dây truy ề n chính (bus). Đườ ng truy ề n chính này đ ượ c gi ớ i h ạ n hai đ ầ u b ở i m ộ t lo ạ i đ ầ u n ố i đ ặ c bi ệ t gọ i là terminator (dùng để nh ậ n bi ế t là đ ầ u cu ố i đ ể k ế t thúc đ ườ ng truy ề n t ạ i đây). Mỗ i tr ạ m đ ượ c n ố i vào bus qua m ộ t đ ầ u n ố i ch ữ T (T_connector) ho ặ c m ộ t b ộ thu phát (transceiver). Khi mộ t tr ạ m truy ề n d ữ li ệ u, tín hi ệ u đ ượ c truy ề n trên c ả hai chi ề u củ a đ ườ ng truy ề n theo t ừ ng gói m ộ t, m ỗ i gói đ ề u ph ả i mang đ ị a ch ỉ tr ạ m đích. Các trạ m khi th ấữệ y d li u đi qua nh ậấể n l y, ki m tra, n ế u đúng v ớịỉủ i đ a ch c a mình thì nó nhậ n l ấ y còn n ế u không ph ả i thì b ỏ qua. Sau đây là vài thông số k ỹ thu ậ t c ủ a topology bus. Theo chu ẩ n IEEE 802.3 (cho m ạ ng cụ c b ộ ) v ớ i cách đ ặ t tên qui ướ c theo thông s ố : t ố c đ ộ truy ề n tính hi ệ u (1,10 ho ặ c 100 Mb/s); BASE (nế u là Baseband) ho ặ c BROAD (n ế u là Broadband). 10BASE5: Dùng cáp đồ ng tr ụ c đ ườ ng kính l ớ n (10mm) v ớ i tr ở kháng 50 Ohm, tố c đ ộ 10 Mb/s, ph ạ m vi tín hi ệ u 500m/segment, có t ố i đa 100 tr ạ m, kho ả ng cách giữ a 2 tranceiver t ố i thi ể u 2,5m (Ph ươ ng án này còn g ọ i là Thick Ethernet hay Thicknet) 10BASE2: tươ ng t ự nh ư Thicknet nh ư ng dùng cáp đ ồ ng tr ụ c nh ỏ (RG 58A), có thể ch ạ y v ớ i kho ả ng cách 185m, s ố tr ạ m t ố i đa trong 1 segment là 30, khoả ng cách gi ữ a hai máy t ố i thi ể u là 0,5m. Dạếố ng k t n i này có ưể u đi m là ít t ố n dây cáp, t ốộềữệ c đ truy n d li u cao tuy nhiên nế u l ư u l ượ ng truy ề n tăng cao thì d ễ gây ách t ắ c và n ế u có tr ụ c tr ặ c trên hành lang chính thì khó phát hiệ n ra. Hiệ n nay các m ạ ng s ử d ụ ng hình d ạ ng đ ườ ng th ẳ ng là m ạ ng Ethernet và G-net. 2. Dạ ng vòng tròn (Ring) Trang 32
33. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Các máy tính đượ c liên k ế t v ớ i nhau thành m ộ t vòng tròn theo ph ươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - mộể t đi m ", qua đó m ỗộạểậ i m t tr m có th nh n và truy ềữệ n d li u theo vòng m ộ t chiề u và d ữ li ệ u đ ượ c truy ề n theo t ừ ng gói m ộ t. M ỗ i gói d ữ li ệ u đ ề u có mang đ ị a ch ỉ trạ m đích, m ỗ i tr ạ m khi nh ậ n đ ượ c m ộ t gói d ữ li ệ u nó ki ể m tra n ế u đúng v ớ i đ ị a ch ỉ củ a mình thì nó nh ậấế n l y còn n u không ph ả i thì nó s ẽạạếếứ phát l i cho tr m k ti p, c như v ậ y gói d ữ li ệ u đi đ ượ c đ ế n đích. V ớ i d ạ ng k ế t n ố i này có ư u đi ể m là không t ố n nhiề u dây cáp, t ố c đ ộ truy ề n d ữ li ệ u cao, không gây ách t ắ c tuy nhiên các giao th ứ c đ ể truyề n d ữ li ệ u ph ứ c t ạ p và n ế u có tr ụ c tr ặ c trên m ộ t tr ạ m thì cũng ả nh h ưở ng đ ế n toàn mạ ng. Hiệ n nay các m ạ ng s ử d ụ ng hình d ạ ng vòng tròn là m ạ ng Tocken ring c ủ a IBM. 3. Dạ ng hình sao (Star) Ở d ạ ng hình sao, t ấ t c ả các tr ạ m đ ượ c n ố i vào m ộ t thi ế t b ị trung tâm có nhi ệ m v ụ nhậ n tín hi ệ u t ừ các tr ạ m và chuy ể n tín hi ệ u đ ế n tr ạ m đích v ớ i ph ươ ng th ứ c k ế t n ố i là phươ ng th ứ c "m ộ t đi ể m - m ộ t đi ể m ". Thi ế t b ị trung tâm ho ạ t đ ộ ng gi ố ng nh ư m ộ t tổ ng đài cho phép th ựệệậ c hi n vi c nh n và truy ềữệừạ n d li u t tr m này t ớạ i các tr m khác. Tùy theo yêu cầ u truy ề n thông trong m ạ ng , thi ế t b ị trung tâm có th ể là m ộ t b ộ chuyể n m ạ ch (switch), m ộ t b ộ ch ọ n đ ườ ng (router) ho ặ c đ ơ n gi ả n là m ộ t b ộ phân kênh (Hub). Có nhiề u c ổ ng ra và m ỗ i c ổ ng n ố i v ớ i m ộ t máy. Theo chu ẩ n IEEE 802.3 mô hình dạ ng Star th ườ ng dùng: 10BASE-T: dùng cáp UTP, tố c đ ộ 10 Mb/s, kho ả ng cách t ừ thi ế t b ị trung tâm tớ i tr ạ m t ố i đa là 100m. 100BASE-T tươ ng t ự nh ư 10BASE-T nh ư ng t ố c đ ộ cao h ơ n 100 Mb/s. Ưu và khuy ế t đi ể m Ưu đi ể m: Vớ i d ạ ng k ế t n ố i này có ư u đi ể m là không đ ụ ng đ ộ hay ách t ắ c trên đườ ng truy ề n, l ắ p đ ặ t đ ơ n gi ả n, d ễ dàng c ấ u hình l ạ i (thêm, b ớ t tr ạ m). N ế u có trụ c tr ặ c trên m ộ t tr ạ m thì cũng không gây ả nh h ưở ng đ ế n toàn m ạ ng qua đó dễ dàng ki ể m soát và kh ắ c ph ụ c s ự c ố . Nhượ c đi ể m: Độ dài đ ườ ng truy ề n n ố i m ộ t tr ạ m v ớ i thi ế t b ị trung tâm b ị h ạ n chế (trong vòng 100 m v ớ i công ngh ệ hi ệ n đ ạ i) t ố n đ ườ ng dây cáp nhi ề u, t ố c độ truy ề n d ữ li ệ u không cao. Hiệ n nay các m ạ ng s ử d ụ ng hình d ạ ng hình sao là m ạ ng STARLAN c ủ a AT&T và S- NET củ a Novell. Trang 33
34. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hình 5.2 : Các loạ i c ấ u trúc chính c ủ a m ạ ng c ụ c b ộ . Đườ ng th ẳ ng Vòng Tròn Hình sao Ứng Tố t cho tr ườ ng Tố t cho tr ườ ng h ợ p m ạ ng có hiên nay mạ ng sao là dụ ng hợ p m ạ ng nh ỏ số tr ạ m ít ho ạ t đ ộ ng v ớ i t ố c cách tố t nh ấ t cho tr ườ ng và mạ ng có giao độ cao,không cách nhau xa hợ p ph ả i tích h ợ p d ữ thông thấ p và lắ m ho ặ c m ạ ng có l ư u l ượ ng liệ u và tín hi ệ uti ế ng.Các lư u l ượ ng d ữ dữ li ệ u phân b ố không đ ề u. mạ ng đ ệ n tho ạ i công liệ u th ấ p cộ ng có c ấ u trúc này Độ Tươ ng đ ố i Đòi hỏ i thi ế t b ị t ươ ng đ ố i Mạ ng sao đ ượ c xem là phứ c không phứ c t ạ p phứ c t ạ p .M ặ t khác vi ệ c đ ư a khá phứ c t ạ p . Các tr ạ m tạ p thông điệ p đi trên tuy ế n là đượ c n ố i v ớ i thi ế t b ị đơ n gi ả n, vì ch ỉ có 1 con trung tâm và lầ n l ượ t đườ ng, tr ạ m phát ch ỉ c ầ n bi ế t hoạ t đ ộ ng nh ư thi ế t b ị đị a ch ỉ c ủ a tr ạ m nh ậ n , các trung tâm hoặ c n ố i đ ượ c thông tin để d ẫ n đ ườ ng khác tớ i các dây d ẫ n truy ề n t ừ thì không cầ n thi ế t xa Hiệ u Rấ t t ố t d ướ i t ả i Có hiệ u qu ả trong tr ườ ng h ợ p Tố t cho tr ườ ng h ợ p t ả i suấ t thấ p có th ể lượ ng l ư u thông cao và khá ổ n vừ a tuy nhiên kích th ướ c giả m hi ệ u su ấ t đị nh nh ờ s ự tăng ch ậ m th ờ i và khả năng , suy ra hi ệ u rấ t mau khi t ả i gian trễ và s ự xu ố ng c ấ p so suấ t c ủ a m ạ ng ph ụ tăng vớ i các m ạ ng khác thuộ c tr ự c ti ế p vào s ứ c mạ nh c ủ a thi ế t b ị trung tâm. Tổ ng Tươ ng đ ố i th ấ p Phả i d ự trù g ấ p đôi ngu ồ n l ự c Tổ ng phí r ấ t cao khi làm phí đặ c bi ệ t do hoặ c ph ả i có 1 ph ươ ng th ứ c nhiêm vụ c ủ a thi ế t b ị nhiề u thi ế t b ị đã thay thế khi 1 nút không ho ạ t trung tâm, thiế t b ị trung phát triể n hòa độ ng n ế u v ẫ n mu ố n m ạ ng tâm ï không đượ c dùng chỉ nh và bán hoạ t đ ộ ng bình th ườ ng vào việ c khác .S ố l ượ ng sả m ph ẩ m ở th ị dây riêng cũng nhiề u. trườ ng .S ự d ư Trang 34
35. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương thừ a kênh truy ề n đượ c khuy ế n đ ể giả m b ớ t nguy cơ xu ấ t hi ệ n s ự cố trên m ạ ng Nguy cơ Mộ t tr ạ m b ị Mơ t tr ạ m b ị h ỏ ng có th ể ả nh Độ tin c ậ y c ủ a h ệ th ố ng hỏ ng không ả nh hưở ng đ ế n c ả h ệ th ố ng vì các phụ thu ộ c vào thi ế t b ị hưở ng đ ế n c ả trạ m ph ụ c thu ộ c vào nhau. trung tâm, .nế u b ị h ỏ ng mạ ng. Tuy nhiên Tìm 1 repeater hỏ ng r ấ t khó thì mạ ng ng ư ng ho ạ t mạ ng s ẽ có nguy ,vả l ạ i vi ệ c s ử a ch ữ a th ẳ ng độ ng S ự ng ư ng ho ạ t cơ b ị t ổ n h ạ i khi hay dùng mư u m ẹ o xác đ ị nh độ ng t ạ i thi ế t b ị trung sự c ố trên điể m h ỏ ng trên m ạ ng có đ ị a tâm thườ ng không ả nh đườ ng dây d ẫ n bàn rôäng rấ t khó hươ dng đ ế n toàn b ộ h ệ chính hoặ c có thố ng . vấ n đ ề v ớ i tuyế n. V ấ n đ ề trên rấ t khó xác đị nh đ ượ c l ạ i rấ t d ễ s ử a ch ữ a Khả Việ c thêm và Tươ ng đ ố i d ễ thêm và b ớ t các Khả năng m ở r ộ âng h ạ n năng mở đị nh hình l ạ i trạ m làm vi ệ c mà không ph ả i chế , đa s ố các thi ế t b ị rộ ng mạ ng này r ấ t nố i k ế t nhi ề u cho m ỗ i thay trung tâm chỉ ch ị u đ ự ng dễ .Tuy nhiên đổ i Giá thành cho vi ệ c thay nổ i 1 s ố nh ấ t đ ị nh liên việ c k ế t n ố i đổ i t ươ ng đ ố i th ấ p kế t. S ự h ạ n ch ế v ề t ố c giữ a các máy độ truy ề n d ữ li ệ u và tính và thiế t b ị băng tầ n th ườ ng đ ượ c củ a các hãng đòi hỏ i ở m ỗ i ng ườ i s ử khác nhau khó có dụ ng. Các h ạ n ch ế này thể vì chúng giúp cho các chứ c năng phả i có th ể nh ậ n xử lý trung tâm không b ị cùng đị a ch ỉ và quá tả i b ở i t ố c đ ộ thu dữ li ệ u nạ p t ạ i t ạ i c ổ ng truy ề n và giá thành mỗ i c ổ ng truyề n c ủ a thi ế t b ị trung tâm thấ p . Hình 6.4 : Bả ng so sánh tính năng gi ữ a các c ấ u trúc c ủ a m ạ ng LAN III. Phươ ng th ứ c truy ề n tín hi ệ u Thông thườ ng có hai ph ươ ng th ứ c truy ề n tín hi ệ u trong m ạ ng c ụ c b ộ là dùng băng t ầ n cơ s ở (baseband) và băng t ầ n r ộ ng (broadband). S ự khác nhau ch ủ y ế u gi ữ a hai phươ ng th ứ c truy ề n tín hi ệ u này là băng t ầ ng c ơ s ở ch ỉ ch ấ p nh ậ n m ộ t kênh d ữ li ệ u duy nhấ t trong khi băng r ộ ng có th ể ch ấ p nh ậ n đ ồ ng th ờ i hai ho ặ c nhi ề u kênh truy ề n thông cùng phân chia giả i thông c ủ a đ ườ ng truy ề n. Hầ u h ế t các m ạ ng c ụ c b ộ s ử d ụ ng ph ươ ng th ứ c băng t ầ n c ơ s ở . V ớ i ph ươ ng th ứ c truyề n tín hi ệ u này này tín hi ệ u có th ể đ ượ c truy ề n đi d ướ i c ả hai d ạ ng: t ươ ng t ự (analog) hoặ c s ố (digital). Ph ươ ng th ứ c truy ề n băng t ầ n r ộ ng chia gi ả i thông (t ầ n s ố ) Trang 35
36. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương củ a đ ườ ng truy ề n thành nhi ề u gi ả i t ầ n con trong đó m ỗ i d ả i t ầ n con đó cung c ấ p m ộ t kênh truyềữệ n d li u tách bi ệờửụộặ t nh s d ng m t c p modem đ ặệọộả c bi t g i là b gi i / Điề u bi ế n RF cai qu ả n vi ệ c bi ế n đ ổ i các tín hi ệ u s ố thành tín hi ệ u t ươ ng t ự có t ầ n s ố vô tuyế n (RF) b ằ ng k ỹ thu ậ t ghép kênh. IV. Các giao thứ c truy c ậ p đ ườ ng truy ề n trên m ạ ng LAN Để truy ề n đ ượ c d ữ li ệ u trên m ạ ng ng ườ i ta ph ả i có các th ủ t ụ c nh ằ m h ướ ng d ẫ n các máy tính củ a m ạ ng làm th ế nào và lúc nào có th ể thâm nh ậ p vào đ ườ ng dây cáp đ ể g ử i các gói dữ ki ệ n. Ví d ụ nh ư đ ố i v ớ i các d ạ ng bus và ring thì ch ỉ có m ộ t đ ườ ng truy ề n duy nhấ t n ố i các tr ạ m v ớ i nhau, cho nên c ầ n ph ả i có các quy t ắ c chung cho t ấ t c ả các trạ m n ố i vào m ạ ng đ ể đ ả m b ả o r ằ ng đ ườ ng truy ề n đ ượ c truy nh ậ p và s ử d ụ ng m ộ t cách hợ p lý. Có nhiề u giao th ứ c khác nhau đ ể truy nh ậ p đ ườ ng truy ề n v ậ t lý nh ư ng phân thành hai loạ i: các giao th ứ c truy nh ậ p ng ẫ u nhiên và các giao th ứ c truy nh ậ p có đi ề u khi ể n. 1. Giao thứ c chuy ể n m ạ ch (yêu c ầ u và ch ấ p nh ậ n) Giao thứ c chuy ể n m ạ ch là lo ạ i giao th ứ c ho ạ t đ ộ ng theo cách th ứ c sau: m ộ t máy tính củ a m ạ ng khi c ầ n có th ể phát tín hi ệ u thâm nh ậ p vào m ạ ng, n ế u vào lúc này đ ườ ng cáp không bậ n thì m ạ ch đi ề u khi ể n s ẽ cho tr ạ m này thâm nh ậ p vào đ ườ ng cáp còn nế u đ ườ ng cáp đang b ậ n, nghĩa là đang có giao l ư u gi ữ a các tr ạ m khác, thì vi ệ c thâm nhậ p s ẽ b ị t ừ ch ố i. 2. Giao thứ c đ ườ ng dây đa truy c ậ p v ớ i c ả m nh ậ n va ch ạ m (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection hay CSMA/CD ) Giao thứ c đ ườ ng dây đa truy c ậ p cho phép nhi ề u tr ạ m thâm nh ậ p cùng m ộ t lúc vào mạ ng, giao th ứ c này th ườ ng dùng trong s ơ đ ồ m ạ ng d ạ ng đ ườ ng th ẳ ng. M ọ i tr ạ m đ ề u có thể đ ượ c truy nh ậ p vào đ ườ ng dây chung m ộ t cách ng ẫ u nhiên và do v ậ y có th ể dẫế n đ n xung đ ộ t (hai ho ặềạồờ c nhi u tr m đ ng th i cùng truy ềữệ n d li u). Các tr ạả m ph i kiể m tra đ ườ ng truy ề n gói d ữ li ệ u đi qua có ph ả i c ủ a nó hay không. Khi m ộ t tr ạ m muố n truy ề n d ữ li ệ u nó ph ả i ki ể m tra đ ườ ng truy ề n xem có r ả nh hay không đ ể g ử i gói dữ li ệ u c ủ a, n ế u đ ườ ng truy ề n đang b ậ n tr ạ m ph ả i ch ờ đ ợ i ch ỉ đ ượ c truy ề n khi thấ y đ ườ ng truy ề n r ả nh. N ế u cùng m ộ t lúc có hai tr ạ m cùng s ử d ụ ng đ ườ ng truy ề n thì giao thứả c ph i phát hi ệề n đi u này và các tr ạảư m ph i ng ng thâm nh ậờợầ p, ch đ i l n sau các thờ i gian ng ẫ u nhiên khác nhau. Khi đườ ng cáp đang b ậ n tr ạ m ph ả i ch ờ đ ợ i theo m ộ t trong ba ph ươ ng th ứ c sau: Trạạờợộờ m t m ch đ i m t th i gian ng ẫ u nhiên nào đó r ồạắầể i l i b t đ u ki m tra đườ ng truy ề n. Trạ m ti ế p t ụ c ki ể m tra đ ườ ng truy ề n đ ế n khi đ ườ ng truy ề n r ả nh thì truy ề n dữ li ệ u đi. Trang 36
37. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Trạ m ti ế p t ụ c ki ể m tra đ ườ ng truy ề nđ ế n khi đ ườ ng truy ề n r ả nh thì truy ề n dữ li ệ u đi v ớ i xác su ấ t p xác đ ị nh tr ướ c (0 < p < 1). Tạ i đây ph ươ ng th ứ c 1 có hi ệ u qu ả trong vi ệ c tránh xung đ ộ t vì hai tr ạ m c ầ n truy ề n khi thấ y đ ườ ng truy ề n b ậ n s ẽ cùng rút lui và ch ờ đ ợ i trong các th ờ i gian ng ẫ u nhiên khác nhau. Ngượ c l ạ i ph ươ ng th ứ c 2 c ố g ắ ng gi ả m th ờ i gian tr ố ng c ủ a đ ườ ng truy ề n bằ ng các cho phép tr ạ m có th ể truy ề n ngay sau khi m ộ t cu ộ c truy ề n k ế t thúc song n ế u lúc đó có thêm mộ t tr ạ m khác đang đ ợ i thì kh ả năng x ẩ y ra xung đ ộ t là r ấ t cao. Phươ ng th ứ c 3 v ớ i giá tr ị p ph ả i l ự a ch ọ n h ợ p lý có th ể t ố i thi ể u hóa đ ượ c kh ả năng xung độ t l ẫ n th ờ i gian tr ố ng c ủ a đ ườ ng truy ề n. Khi lư u l ượ ng các gói d ữ li ệ u c ầ n di chuy ể n trên m ạ ng quá cao, thì vi ệ c đ ụ ng đ ộ có thể x ẩ y ra v ớ i s ồ l ượ ng l ớ n có gây t ắ c ngh ẽ n đ ườ ng truy ề n d ẫ n đ ế n làm ch ậ m t ố c đ ộ truyề n tin c ủ a h ệ th ố ng. 3. Giao thứ c dùng th ẻ bài vòng (Token ring) Đây là giao thứ c truy nh ậ p có đi ề u khi ể n ch ủ y ế u dùng k ỹ thu ậ t chuy ể n th ẻ bài (token) để c ấ p phát quy ề n truy nh ậ p đ ườ ng truy ề n t ứ c là quy ề n đ ượ c truy ề n d ữ li ệ u đi. Thẻở bài đay là m ộơịữệặệ t đ n v d li u đ c bi t, có kích th ư óc và n ộ i dung (g ồ m các thông tin điề u khi ể n) đ ượ c quy đ ị nh riêng cho m ỗ i giao th ứ c. Theo giao th ứ c dùng th ẻ bài vòng trong đườ ng cáp liên t ụ c có m ộ t th ẻ bài ch ạ y quanh trong m ạ ng Th ẻ bài là mộơịữệặệ t đ n v d li u đ c bi t trong đó có m ộ t bit bi ểễạ u di n tr ng thái s ửụủ d ng c a nó (bậ n ho ặ c r ỗ i). M ộ t tr ạ m mu ố n truy ề n d ữ li ệ u thì ph ả i đ ợ i đ ế n khi nh ậ n đ ượ c m ộ t thẻả bài r nh. Khi đó tr ạẽổạ m s đ i bit tr ng thái c ủẻ a th bài thành b ậ n, nép gói d ữệ li u có kèm theo đị a ch ỉ n ơ i nh ậ n vào th ẻ bài và truy ề n đi theo chi ề u c ủ a vòng. Vì thẻ bài ch ạ y vòng quang trong m ạ ng kín và ch ỉ có m ộ t th ẻ nên vi ệ c đ ụ ng đ ộ d ữ liệ u không th ểẩ x y ra, do v ậệấềữệủạ y hi u su t truy n d li u c a m ng không thay đ ổ i. Trong các giao thứ c này c ầảế n gi i quy t hai v ấề n đ có th ểẫế d n đ n phá v ỡệố h th ng. Mộ t là vi ệ c m ấ t th ẻ bài làm cho trên vòng không còn th ẻ bài l ư u chuy ể n n ữ a. Hai là mộ t th ẻ bài b ậ n l ư u chuy ể n không d ừ ng trên vòng. 4. Giao thứ c dung th ẻ bài cho d ạ ng đ ườ ng th ẳ ng (Token bus) Đây là giao thứ c truy nh ậ p có đi ề u khi ể n trong đ ể c ấ p phát quy ề n truy nh ậ p đ ườ ng truyề n cho các tr ạ m đang có nhu c ầ u truy ề n d ữ li ệ u, m ộ t th ẻ bài đ ượ c l ư u chuy ể n trên mộ t vòng logic thi ế t l ậ p b ở i các tr ạ m đó. Khi m ộ t tr ạ m có th ẻ bài thì nó có quy ề n s ử dụ ng đ ườ ng truy ề n trong m ộ t th ờ i gian xác đ ị nh tr ướ c. Khi đã h ế t d ữ li ệ u ho ặ c h ế t thờ i đo ạ n cho phép, tr ạ m chuy ể n th ẻ bài đ ế n tr ạ m ti ế p theo trong vòng logic. Như v ậ y trong m ạ ng ph ả i thi ế t l ậ p đ ượ c vòng logic (hay còn g ọ i là vòng ả o) bao g ồ m các trạ m đang ho ạ t đ ộ ng n ố i trong m ạ ng đ ượ c xác đ ị nh v ị trí theo m ộ t chu ỗ i th ứ t ự mà trạ m cu ố i cùng c ủ a chu ỗ i s ẽ ti ế p li ề n sau b ở i tr ạ m đ ầ u tiên. M ỗ i tr ạ m đ ượ c bi ế t đ ị a chỉ c ủ a các tr ạ m k ề tr ướ c và sau nó trong đó th ứ t ự c ủ a các tr ạ m trên vòng logic có th ể Trang 37
38. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương độậớứựậ c l p v i th t v t lý. Cùng v ớệếậ i vi c thi t l p vòng thì giao th ứả c ph i luôn luôn theo dõi sự thay đ ổ i theo tr ạ ng thái th ự c t ế c ủ a m ạ ng. V. Đườ ng cáp truy ề n m ạ ng Đườ ng cáp truy ề n m ạ ng là cơ s ở h ạ t ầ ng c ủ a m ộ t h ệ th ố ng m ạ ng, nên nó r ấ t quan trọ ng và ả nh h ưở ng r ấ t nhi ề u đ ế n kh ả năng ho ạ t đ ộ ng c ủ a m ạ ng. Hi ệ n nay ng ườ i ta thườ ng dùng 3 lo ạ i dây cáp là cáp xo ắ n c ặ p, cáp đ ồ ng tr ụ c và cáp quang. 1. Cáp xoắ n c ặ p Đây là loạ i cáp g ồ m hai đ ườ ng dây d ẫ n đ ồ ng đ ượ c xo ắ n vào nhau nh ằ m làm gi ả m nhiễ u đi ệ n t ừ gây ra b ở i môi tr ườ ng xung quanh và gi ữ a chúng v ớ i nhau. Hiệ n nay có hai lo ạ i cáp xo ắ n là cáp có b ọ c kim lo ạ i ( STP - Shield Twisted Pair) và cáp không bọ c kim lo ạ i (UTP -Unshield Twisted Pair). Cáp có bọ c kim lo ạ i (STP): L ớ p b ọ c bên ngoài có tác d ụ ng ch ố ng nhi ễ u đi ệ n từ , có lo ạ i có m ộ t đôi giây xo ắ n vào nhau và có lo ạ i có nhi ề u đôi giây xo ắ n v ớ i nhau. Cáp không bọ c kim lo ạ i (UTP): Tính t ươ ng t ự nh ư STP nh ư ng kém h ơ n v ề khả năng ch ố ng nhi ễ u và suy hao vì không có v ỏ b ọ c. STP và UTP có các loạ i (Category - Cat) th ườ ng dùng: Loạ i 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Th ườ ng dùng cho truy ề n tho ạ i và nh ữ ng đ ườ ng truyề n t ố c đ ộ th ấ p (nh ỏ h ơ n 4Mb/s). Loạ i 3 (Cat 3): t ố c đ ộ truy ề n d ữ li ệ u kho ả ng 16 Mb/s , nó là chu ẩ n cho h ầ u hế t các m ạ ng đi ệ n tho ạ i. Loạ i 4 (Cat 4): Thích h ợ p cho đ ườ ng truy ề n 20Mb/s. Loạ i 5 (Cat 5): Thích h ợ p cho đ ườ ng truy ề n 100Mb/s. Loạ i 6 (Cat 6): Thích h ợ p cho đ ườ ng truy ề n 300Mb/s. Đây là loạ i cáp r ẻ , d ễ cài đ ặ t tuy nhiên nó d ễ b ị ả nh h ưở ng c ủ a môi tr ườ ng. 2. Cáp đồ ng tr ụ c Cáp đồ ng tr ụ c có hai đ ườ ng dây d ẫ n và chúng có cùng m ộ t tr ụ c chung, m ộ t dây d ẫ n trung tâm (thườ ng là dây đ ồ ng c ứ ng) đ ườ ng dây còn l ạ i t ạ o thành đ ườ ng ố ng bao xung quanh dây dẫ n trung tâm (dây d ẫ n này có th ể là dây b ệ n kim lo ạ i và vì nó có ch ứ c năng Trang 38
39. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương chố ng nhi ễ u nên còn g ọ i là l ớ p b ọ c kim). Gi ữ a hai dây d ẫ n trên có m ộ t l ớ p cách ly, và bên ngoài cùng là lớ p v ỏ plastic đ ể b ả o v ệ cáp. Các loạ i cáp Dây xoắ n c ặ p Cáp đồ ng tr ụ c m ỏ ng Cáp đồ ng tr ụ c dày Cáp quang Chi tiế t Bằ ng đ ồ ng, có 4 Bằ ng đ ồ ng, 2 dây, đ ườ ng Bằ ng đ ồ ng, 2 dây, Thủ y tinh, 2 s ợ i và 25 cặ p dây (lo ạ i kính 5mm đườ ng kính 10mm 3, 4, 5) Loạ i k ế t RJ-25 hoặ c 50-pin BNC N-series ST nố i telco Chiề u dài 100m 185m 500m 1000m đoạ n t ố i đa Số đ ầ u n ố i 2 30 100 2 tố i đa trên 1 đoạ n Chạ y 10 Đượ c Đượ c Đượ c Đượ c Mbit/s Chạ y 100 Đượ c Không Không Đượ c Mbit/s Chố ng Tố t Tố t Rấ t t ố t Hoàn toàn nhiễ u Bả o m ậ t Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn Độ tin c ậ y Tố t Trung bình Tố t Tố t Lắ p đ ặ t Dễ dàng Trung bình Khó Khó Khắ c ph ụ c Tố t Dở Dở Tố t lỗ i Quả n lý Dễ dàng Khó Khó Trung bình Chi phí cho Rấ t th ấ p Thấ p Trung bình Cao 1 trạ m Ưùng d ụ ng Hệ th ố ng Đườ ng backbone Đườ ng backbone Đườ ng tố t nh ấ t Workgroup trong tủ m ạ ng backbone dài trong tủ m ạ ng hoặ c các tòa nhà Hình 5.3: Tính năng kỹ thu ậ t c ủ a m ộ t s ố lo ạ i cáp m ạ ng Trang 39
40. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Cáp đồ ng tr ụ c có đ ộ suy hao ít h ơ n so v ớ i các lo ạ i cáp đ ồ ng khác (ví d ụ nh ư cáp xo ắ n đôi) do ít bị ả nh h ưở ng c ủ a môi tr ườ ng. Các m ạ ng c ụ c b ộ s ử d ụ ng cáp đ ồ ng tr ụ c có thể có kích th ướ c trong ph ạ m vi vài ngàn mét, cáp đ ồ ng tr ụ c đ ượ c s ử d ụ ng nhi ề u trong các mạ ng d ạ ng đ ườ ng th ẳ ng. Hai lo ạ i cáp th ườ ng đ ượ c s ử d ụ ng là cáp đ ồ ng trụ c m ỏ ng và cáp đ ồ ng tr ụ c dày trong đ ườ ng kính cáp đ ồ ng tr ụ c m ỏ ng là 0,25 inch, cáp đồụ ng tr c dày là 0,5 inch. C ảạề hai lo i cáp đ u làm vi ệởốộư c cùng t c đ nh ng cáp đ ồ ng trụ c m ỏ ng có đ ộ hao suy tín hi ệ u l ớ n h ơ n Hiệ n nay có cáp đ ồ ng tr ụ c sau: RG -58,50 ohm: dùng cho mạ ng Thin Ethernet RG -59,75 ohm: dùng cho truyề n hình cáp RG -62,93 ohm: dùng cho mạ ng ARCnet Các mạ ng c ụ c b ộ th ườ ng s ử d ụ ng cáp đ ồ ng tr ụ c có d ả i thông t ừ 2,5 - 10 Mb/s, cáp đồ ng tr ụ c có đ ộ suy hao ít h ơ n so v ớ i các lo ạ i cáp đ ồ ng khác vì nó có l ớ p v ỏ b ọ c bên ngoài, độ dài thông th ư òng c ủ a m ộ t đo ạ n cáp n ố i trong m ạ ng là 200m, th ườ ng s ử dụ ng cho d ạ ng Bus. 3. Cáp sợ i quang (Fiber - Optic Cable) Cáp sợ i quang bao g ồ m m ộ t dây d ẫ n trung tâm (là m ộ t ho ặ c m ộ t bó s ợ i th ủ y tinh có thể truy ề n d ẫ n tín hi ệ u quang) đ ượ c b ọ c m ộ t l ớ p v ỏ b ọ c có tác d ụ ng ph ả n x ạ các tín hiệởạểảựấ u tr l i đ gi m s m t mát tín hi ệ u. Bên ngoài cùng là l ớỏ p v plastic đ ểảệ b o v cáp. Như v ậ y cáp s ợ i quang không truy ề n d ẫ n các tín hi ệ u đi ệ n mà ch ỉ truy ề n các tín hiệ u quang (các tín hi ệ u d ữ li ệ u ph ả i đ ượ c chuy ể n đ ổ i thành các tín hi ệ u quang và khi nhậ n chúng s ẽ l ạ i đ ượ c chuy ể n đ ổ i tr ở l ạ i thành tín hi ệ u đi ệ n). Cáp quang có đườ ng kính t ừ 8.3 - 100 micron, Do đ ườ ng kính lõi s ợ i thu ỷ tinh có kích thướ c r ấ t nh ỏ nên r ấ t khó khăn cho vi ệ c đ ấ u n ố i, nó c ầ n công ngh ệ đ ặ c bi ệ t v ớ i k ỹ thuậ t cao đòi h ỏ i chi phí cao. Dả i thông c ủ a cáp quang có th ể lên t ớ i hàng Gbps và cho phép kho ả ng cách đi cáp khá xa do độ suy hao tín hi ệ u trên cáp r ấ t th ấ p. Ngoài ra, vì cáp s ợ i quang không dùng tín hiệ u đi ệ n t ừ đ ể truy ề n d ữ li ệ u nên nó hoàn toàn không b ị ả nh h ưở ng c ủ a nhi ễ u đi ệ n từ và tín hi ệề u truy n không th ểị b phát hi ệ n và thu tr ộở m b i các thi ếịệửủ t b đi n t c a ngườ i khác. Chỉ tr ừ nh ượ c đi ể m khó l ắ p đ ặ t và giá thành còn cao , nhìn chung cáp quang thích h ợ p cho mọ i m ạ ng hi ệ n nay và sau này. 4. Các yêu cầ u cho m ộ t h ệ th ố ng cáp Trang 40
41. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương An toàn, thẩ m m ỹ : t ấ t c ả các dây m ạ ng ph ả i đ ượ c bao b ọ c c ẩ n th ậ n, cách xa các nguồ n đi ệ n, các máy có kh ả năng phát sóng đ ể tránh tr ườ ng h ợ p b ị nhi ễ u. Các đ ầ u nố i ph ả i đ ả m b ả o ch ấ t l ượ ng, tránh tình tr ạ ng h ệ th ố ng m ạ ng b ị ch ậ p ch ờ n. Đúng chuẩ n: h ệ th ố ng cáp ph ả i th ự c hi ệ n đúng chu ẩ n, đ ả m b ả o cho kh ả năng nâng cấ p sau này cũng nh ư d ễ dàng cho vi ệ c k ế t n ố i các thi ế t b ị khác nhau c ủ a các nhà sả n xu ấ t khác nhau. Tiêu chu ẩ n qu ố c t ế dùng cho các h ệ th ố ng m ạ ng hi ệ n nay là EIA/ TIA 568B. Tiế t ki ệ m và "linh ho ạ t" (flexible): h ệ th ố ng cáp ph ả i đ ượ c thi ế t k ế sao cho kinh tế nh ấ t, d ễ dàng trong vi ệ c di chuy ể n các tr ạ m làm vi ệ c và có kh ả năng m ở r ộ ng sau này. Trang 41
42. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Chươ ng 6 Các thiế t b ị liên k ế t m ạ ng I. Repeater (Bộ ti ế p s ứ c) Repeater là loạếịầứơảấ i thi t b ph n c ng đ n gi n nh t trong các thi ếị t b liên k ếạ t m ng, nó đượ c ho ạ t đ ộ ng trong t ầ ng v ậ t lý c ủ a mô hình h ệ th ố ng m ở OSI. Repeater dùng đ ể nốạố i 2 m ng gi ng nhau ho ặ c các ph ầộạ n m t m ng cùng có m ộ t nghi th ứộấ c và m t c u hình. Khi Repeater nhậ n đ ượ c m ộ t tín hi ệ u t ừ m ộ t phía c ủ a m ạ ng thì nó s ẽ phát ti ế p vào phía kia củ a m ạ ng. Hình 6.1: Mô hình liên kế t m ạ ng c ủ a Repeater. Repeater không có xử lý tín hi ệ u mà nó ch ỉ lo ạ i b ỏ các tín hi ệ u méo, nhi ễ u, khu ế ch đ ạ i tín hiệ u đã b ị suy hao (vì đã đ ượ c phát v ớ i kho ả ng cách xa) và khôi ph ụ c l ạ i tín hi ệ u ban đầ u. Vi ệ c s ử d ụ ng Repeater đã làm tăng thêm chi ề u dài c ủ a m ạ ng. Hình 6.2: Hoạ t đ ộ ng c ủ a b ộ ti ế p s ứ c trong mô hình OSI Trang 42
43. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hiệ n nay có hai lo ạ i Repeater đang đ ượ c s ử d ụ ng là Repeater đi ệ n và Repeater đi ệ n quang. Repeater điệ n nố i v ớ i đ ườ ng dây đi ệ n ở c ả hai phía c ủ a nó, nó nh ậ n tín hi ệ u điệ n t ừ m ộ t phía và phát l ạ i v ề phía kia. Khi m ộ t m ạ ng s ử d ụ ng Repeater đi ệ n để n ố i các ph ầ n c ủ a m ạ ng l ạ i thì có th ể làm tăng kho ả ng cách c ủ a m ạ ng, nhưả ng kho ng cách đó luôn b ịạếởộả h n ch b i m t kho ng cách t ố i đa do đ ộễ tr củệụớạửụ a tín hi u. Ví d v i m ng s d ng cáp đ ồụ ng tr c 50 thì kho ả ng cách t ố i đa là 2.8 km, khoả ng cách đó không th ể kéo thêm cho dù s ử d ụ ng thêm Repeater. Repeater điệ n quang liên kế t v ớ i m ộ t đ ầ u cáp quang và m ộ t đ ầ u là cáp đi ệ n, nó chuyể n m ộ t tín hi ệ u đi ệ n t ừ cáp đi ệ n ra tín hi ệ u quang đ ể phát trên cáp quang và ngượ c l ạ i. Vi ệ c s ử d ụ ng Repeater đi ệ n quang cũng làm tăng thêm chiề u dài c ủ a m ạ ng. Việ c s ử d ụ ng Repeater không thay đ ổ i n ộ i dung các tín hi ệ n đi qua nên nó ch ỉ đ ượ c dùng để n ố i hai m ạ ng có cùng giao th ứ c truy ề n thông (nh ư hai m ạ ng Ethernet hay hai mạ ng Token ring) nh ư ng không th ể n ố i hai m ạ ng có giao th ứ c truy ề n thông khác nhau (như m ộ t m ạ ng Ethernet và m ộ t m ạ ng Token ring). Thêm n ữ a Repeater không làm thay đổ i kh ố i l ượ ng chuy ể n v ậ n trên m ạ ng nên vi ệ c s ử d ụ ng không tính toán nó trên m ạ ng lớẽạếệ n s h n ch hi u năng c ủạ a m ng. Khi l ưọửụ a ch n s d ng Repeater c ầ n chú ý l ự a chọạ n lo i có t ốộ c đ chuy ểậ n v n phù h ợớốộủạ p v i t c đ c a m ng. II. Bridge (Cầ u n ố i) Bridge là mộ t thi ế t b ị có x ử lý dùng đ ể n ố i hai m ạ ng gi ố ng nhau ho ặ c khác nhau, nó có thể đ ượ c dùng v ớ i các m ạ ng có các giao th ứ c khác nhau. C ầ u n ố i ho ạ t đ ộ ng trên t ầ ng liên kế t d ữ li ệ u nên không nh ư b ộ ti ế p s ứ c ph ả i phát l ạ i t ấ t c ả nh ữ ng gì nó nh ậ n đ ượ c thì cầ u n ố i đ ọ c đ ượ c các gói tin c ủ a t ầ ng liên k ế t d ữ li ệ u trong mô hình OSI và x ử lý chúng trướ c khi quy ế t đ ị nh có chuy ể n đi hay không. Khi nhậ n đ ượ c các gói tin Bridge ch ọ n l ọ c và ch ỉ chuy ể n nh ữ ng gói tin mà nó th ấ y c ầ n thiế t. Đi ề u này làm cho Bridge tr ở nên có ích khi n ố i m ộ t vài m ạ ng v ớ i nhau và cho phép nó hoạ t đ ộ ng m ộ t cách m ề m d ẻ o. Để th ự c hi ệ n đ ượ c đi ề u này trong Bridge ở m ỗ i đ ầ u k ế t n ố i có m ộ t b ả ng các đ ị a ch ỉ các trạ m đ ượ c k ế t n ố i vào phía đó, khi ho ạ t đ ộ ng c ầ u n ố i xem xét m ỗ i gói tin nó nh ậ n đượ c b ằ ng cách đ ọ c đ ị a ch ỉ c ủ a n ơ i g ử i và nh ậ n và d ự a trên b ả ng đ ị a ch ỉ phía nh ậ n đượ c gói tin nó quy ế t đ ị nh g ử i gói tin hay không và b ổ xung b ả ng đ ị a ch ỉ . Trang 43
44. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hình 6.3: Hoạ t đ ộ ng c ủ a Bridge Khi đọịỉơử c đ a ch n i g i Bridge ki ể m tra xem trong b ảịỉủầạậ ng đ a ch c a ph n m ng nh n đượ c gói tin có đ ị a ch ỉ đó hay không, n ế u không có thì Bridge t ự đ ộ ng b ổ xung b ả ng đị a ch ỉ (c ơ ch ế đó đ ượ c g ọ i là t ự h ọ c c ủ a c ầ u n ố i). Khi đọịỉơậ c đ a ch n i nh n Bridge ki ể m tra xem trong b ảịỉủầạậ ng đ a ch c a ph n m ng nh n đượ c gói tin có đ ị a ch ỉ đó hay không, n ế u có thì Bridge s ẽ cho r ằ ng đó là gói tin n ộ i b ộ thuộ c ph ầ n m ạ ng mà gói tin đ ế n nên không chuy ể n gói tin đó đi, n ế u ng ượ c l ạ i thì Bridge mớ i chuy ể n sang phía bên kia. Ở đây chúng ta th ấ y m ộ t tr ạ m không c ầ n thi ế t chuyể n thông tin trên toàn m ạ ng mà ch ỉ trên ph ầ n m ạ ng có tr ạ m nh ậ n mà thôi. Hình 6.4: Hoạ t đ ộ ng c ủ a Bridge trong mô hình OSI Để đánh giá m ộ t Bridge ng ườ i ta đ ư a ra hai khái ni ệ m : L ọ c và chuy ể n v ậ n. Quá trình xử lý m ỗ i gói tin đ ượ c g ọ i là quá trình l ọ c trong đó t ố c đ ộ l ọ c th ể hi ệ n tr ự c ti ế p kh ả Trang 44
45. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương năng hoạ t đ ộ ng c ủ a Bridge. T ố c đ ộ chuy ể n v ậ n đ ượ c th ể hi ệ n s ố gói tin/giây trong đó thể hi ệ n kh ả năng c ủ a Bridge chuy ể n các gói tin t ừ m ạ ng này sang m ạ ng khác. Hiệ n nay có hai lo ạ i Bridge đang đ ượ c s ử d ụ ng là Bridge v ậ n chuy ể n và Bridge biên dị ch. Bridge vậ n chuy ể n dùng để n ố i hai m ạ ng c ụ c b ộ cùng s ử d ụ ng m ộ t giao th ứ c truyề n thông c ủầ a t ng liên k ếữệ t d li u, tuy nhiên m ỗạ i m ng có th ểửụạ s d ng lo i dây nố i khác nhau. Bridge v ậ n chuy ể n không có kh ả năng thay đ ổ i c ấ u trúc các gói tin mà nó nhậ n đ ượ c mà ch ỉ quan tâm t ớ i vi ệ c xem xét và chuy ể n v ậ n gói tin đó đi. Bridge biên dị ch dùng đ ể n ố i hai m ạ ng c ụ c b ộ có giao th ứ c khác nhau nó có kh ả năng chuyể n m ộ t gói tin thu ộ c m ạ ng này sang gói tin thu ộ c m ạ ng kia tr ướ c khi chuy ể n qua Ví dụ : Bridge biên dị ch n ố i m ộ t m ạ ng Ethernet và m ộ t m ạ ng Token ring. Khi đó C ầ u nố i th ự c hi ệ n nh ư m ộ t nút token ring trên m ạ ng Token ring và m ộ t nút Enthernet trên mạ ng Ethernet. C ầ u n ố i có th ể chuy ề n m ộ t gói tin theo chu ẩ n đang s ử d ụ ng trên m ạ ng Enthernet sang chuẩ n đang s ử d ụ ng trên m ạ ng Token ring. Tuy nhiên chú ý ở đây c ầ u n ố i không th ể chia m ộ t gói tin ra làm nhi ề u gói tin cho nên phả i h ạ n ch ế kích th ướ c t ố i đa các gói tin phù h ợ p v ớ i c ả hai m ạ ng. Ví d ụ nh ư kích thướ c t ố i đa c ủ a gói tin trên m ạ ng Ethernet là 1500 bytes và trên m ạ ng Token ring là 6000 bytes do vậ y n ế u m ộ t tr ạ m trên m ạ ng token ring g ử i m ộ t gói tin cho tr ạ m trên mạ ng Ethernet v ớ i kích th ướ c l ớ n h ơ n 1500 bytes thì khi qua c ầ u n ố i s ố l ượ ng byte d ư sẽ b ị ch ặ t b ỏ . Hình 6.5: Ví dụ v ề Bridge biên d ị ch Ngườ i ta s ử d ụ ng Bridge trong các tr ườ ng h ợ p sau : Mở r ộ ng m ạ ng hi ệ n t ạ i khi đã đ ạ t t ớ i kho ả ng cách t ố i đa do Bridge sau khi s ử lý gói tin đã phát lạ i gói tin trên ph ầ n m ạ ng còn l ạ i nên tín hi ệ u t ố t h ơ n b ộ ti ế p sứ c. Trang 45
46. Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Giả m b ớ t t ắ c ngh ẽ n m ạ ng khi có quá nhi ề u tr ạ m b ằ ng cách s ử d ụ ng Bridge, khi đó chúng ta chia mạ ng ra thành nhi ề u ph ầ n b ằ ng các Bridge, các gói tin trong nộ i b ộ tùng ph ầ n m ạ ng s ẽ không đ ượ c phép qua ph ầ n m ạ ng khác. Để n ố i các m ạ ng có giao th ứ c khác nhau. Mộ t vài Bridge còn có kh ả năng l ự a ch ọ n đ ố i t ượ ng v ậ n chuy ể n. Nó có th ể ch ỉ chuyể n v ậ n nh ữ ng gói tin c ủ a nh ử ng đ ị a ch ỉ xác đ ị nh. Ví d ụ : cho phép gói tin c ủ a máy A, B qua Bridge 1, gói tin củ a máy C, D qua Bridge 2. Hình 6.6 : Liên kế t m ạ ng v ớ i 2 Bridge Mộ t s ố Bridge đ ượ c ch ế t ạ o thành m ộ t b ộ riêng bi ệ t, ch ỉ c ầ n n ố i dây và b ậ t. Các Bridge khác chế t ạ o nh ư card chuyên dùng c ắ ïm vào máy tính, khi đó trên máy tính s ẽ sửụầề d ng ph n m m Bridge. Vi ệếợầềớầứ c k t h p ph n m m v i ph n c ng cho phép uy ể n chuyể n h ơ n trong ho ạ t đ ộ ng c ủ a Bridge. III. Router (Bộ tìm đ ườ ng) Router là mộ t thi ế t b ị ho ạ t đ ộ ng trên t ầ ng m ạ ng, nó có th ể tìm đ ượ c đ ườ ng đi t ố t nh ấ t cho các gói tin qua nhiềếốểừạử u k t n i đ đi t tr m g i thu ộạầếạ c m ng đ u đ n tr m nh ậ n thuộ c m ạ ng cu ố i. Router có th ể đ ượ c s ử d ụ ng trong vi ệ c n ố i nhi ề u m ạ ng v ớ i nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhi ề u đ ườ ng khác nhau đ ể t ớ i đích. Trang 46