Nghiên cứu công nghệ ADSL

Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Nghiên cứu công nghệ ADSL

Trang 1

Mục lục

Lời nói đầu 3

Chơng 1 Công nghệ nền tảng của ADSL 5

1.1 Mạng nội bộ (LAN) 5

1.1.1 Công nghệ Ethernet và IEEE 802.3 5

1.1.1.1 Cấu trúc gói số liệu 5

1.1.1.2 Nguyên tắc hoạt động 7

1.1.1.3 Hình thức kết nối vật lý 10

1.1.1.4 CSMA/CD 12

1.1.1.5 Fast Ethernet 13

1.1.1.6 Sự thực thi Fast Ethernet 14

1.1.1.7 Gigabit Ethernet 14

1.1.1.8 Sự thực thi Gigabit Ethernet 14

1.1.2 Công nghệ mạng Token Ring 15

1.1.2.1 Cấu trúc gói số liệu 15

1.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động 17

1.2 Mạng diện rộng WAN 18

1.2.1 Kết nối điểm - điểm 18

1.2.2 Switched WANs 18

1.2.2.1 Chuyển mạch – Circuit Switching 18

1.2.2.2 Chuyển mạch gói- Packet Switching 19

1.2.2.3 ATM 19

1.2.2.4 Mạng X.25 19

1.2.2.5 Frame Relay 21

1.2.2.6 ISDN 21

1.2.2.7 SONET 22

1.3 Các thiết bị kết nối phổ biến trong mạng LAN và WAN 23

1.3.1 Card mạng: NIC 23

1.3.2 Repeater: Bộ lặp 23

1.3.3 HUB 23

1.3.4 Liên mạng (Internet Working) 25

Trang 2

1.3.4.1 Cầu nối (Bridge) 25

1.3.4.2 Bộ dẫn đờng (Router) 25

1.3.4.3 Bộ chuyển mạch (Switch) 26

Chơng 2 Tổng quan về ADSL 27

2.1 Giới thiệu tổng quan kỹ thuật xDSL 27

2.2 Tổng quan về công nghệ xDSL 29

2.2.1 Đặc điểm của công nghệ xDSL 29

2.2.2 Ưu điểm của công nghệ xDSL 30

2.2.3 Những thách thức chính của công nghệ xDSL 30

2.3 Kỹ thuật ADSL 31

2.3.1 ADSL là gì 31

2.3.2 ứng dụng của ADSL 33

2.3.3 Cơ chế hoạt động và dải tần của ADSL 34

2.3.3.1 Cơ chế hoạt động 34

2.3.3.2 Dải phổ tần của ADSL 35

2.3.4 Ưu điểm của ADSL so với PSTN & ISDN 35

2.3.5 Các thành phần của ADSL 36

2.3.5.1 Modem ADSL là gì 37

2.3.5.2 Modem ADSL làm việc nh thế nào 38

2.3.5.3 Mạch vòng/Local Loop là gì 39

2.3.6 Các thành phần ADSL từ phía nhà cung cấp dịch vụ 40

2.3.6.1 DLAM là gì 40

2.3.6.2 BAS là gì 41

2.3.6.3 ISP là gì 42

2.3.7 Các thành phần khác của hệ thống ADSL 42

2.3.8 Kết nối mạng 42

2.3.8.1 Các giao thức đợc sử dụng giữa modem và BAS 43

2.3.8.2 Vai trò của ATM 43

2.3.9 Vai trò của PPP 44

2.3.10 Modem ADSL trên thực tế 44

2.3.11 Mối tơng quan giữa thoại và ADSL 45

Trang 3

2.3.11.1 Thoại và ADSL chung sống ra sao 46

2.3.11.2 Tốc độ đa dạng 46

2.4 ADSL mang lại gì cho ngời dùng, doanh nghiệp 47

2.4.1 Đối với ngời dùng 47

2.4.2 Đối với doanh nghiệp và các tổ chức xã hội 48

Chơng 3 Tình hình phát triển ADSL tại nớc ta hiện nay 49

3.1 Tình hình phát triển ADSL tại Việt Nam 49

3.1.1 Sự ra đời của kỹ thuật ADSL tại Việt Nam 49

3.1.2 Công nghệ ADSL tại Việt Nam 49

3.1.2.1 Các nhà cung cấp đờng truyền ADSL tại Việt Nam 49

3.1.2.2 Tìm hiểu cách thanh toán cớc phí thuê bao ADSL 52

3.1.2.3 DLAM một số cổng DLAM tại Hà Nội 53

3.2 Thách thức với các nhà cung cấp dịch vụ ADSL tại Việt Nam 54

3.2.1 Cung vợt quá cầu 54

3.2.2 Chất lợng đờng dây 54

3.2.3 Hớng giải quyết của các nhà cung cấp dịch vụ ADSL 55

Chơng 4: Kết luận 57

Tài liệu tham khảo

Trang 4

Lời nói đầu

Những năm đầu của thế kỉ XXI, đợc coi là kỷ nguyên của công nghệ thông tin, thông tin học có ý nghĩa đến sự thành công và phát triển của một quốc gia.Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá, nhu cầu tìm kiếm và trao

đổi thông tin đã làm cho mạng Internet ra đời Các cơ quan, tổ chức đều nhận thức đợc tính u việt của xử lý thông tin qua mạng Kết nối mạng không thể thiếu cho các hoạt động xã hội nói chung và công nghệ thông tin nói riêng

Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ ADSL ra đời đã

đáp ứng cho việc xử lý thông tin một cách thuận tiện nhanh chóng, chính xác và

đạt hiệu quả công việc cao

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp hệ Kỹ thuật viên, chúng tôi nghiên cứu

về : “Công nghệ ADSL ”

Đồ án đợc bố cục làm 4 chơng:

Chơng 1 – Công nghệ nền tảng của ADSL, trong chơng này trình bày các

kiến thức cơ bản về mạng và các thiết bị mạng, đi sâu về phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý (LAN và WAN) Đặc biệt là mạng WAN, vì đó là công nghệ nền tảng của ADSL

Chơng 2 Tổng quan về ADSL, – trong chơng này trình bày các kiến thức cơ bản, tổng thể về công nghệ ADSL

Chơng 3 – Tình hình phát triển ADSL tại Việt Nam, trong chơng này

trình bày sự phát triển của ADSL cũng nh những khó khăn mà các nhà cung cấp dịch vụ ADSL gặp tại nớc ta

Chơng 4 – Kết luận, trong chơng này đa ra những nhận định, đánh giá về

công nghệ ADSL và hớng phát triển của công nghệ này

Do thời gian và kiến thức có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong sự đóng góp ý kiến và giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

Trang 5

Chơng 1 Công nghệ nền tảng của ADSL

Chúng ta có thể nghĩ đến Internet nh là những mạng xơng sống đợc tạo ra

và quản lý bởi các tổ chức quốc tế, các quốc gia hay các ISP khu vực Mạng

x-ơng sống đợc nối với nhau bởi các thiết bị kết nối nh Router hay Switch Điểm cuối của mạng là nhà cung cấp mạng cục bộ khu vực hoặc kết nối theo kiểu Point- to- point nối mạng LAN với mạng Nhận thức Internet là một tập hợp của Switching Wans (backbones), LANs, Point- to- point WANs

Mặc dù bộ giao thức TCP/IP bình thờng bao gồm 5 lớp, nó chỉ định các giao thức trên thành 3 lớp: TCP/IP duy nhất liên quan đến tầng mạng, tầng vận chuyển và tầng ứng dụng Điều này có nghĩa rằng TCP/IP giả thiết sự tồn tại của WANs, LANs, và kết nối những thiết bị

1.1 Mạng nội bộ (LAN)

A Local area network (LAN) là một hệ thống truyền thông tin, dữ liệu cho phép kết nối các thiết bị độc lập liên lạc với nhau trong một vùng có giới hạn, một toà nhà, hay một khu trờng

Công nghệ mạng LAN phổ biến nhất hiện nay trên thế giới cũng nh ở Việt Nam gồm có: Ethernet LANs, Token Ring LANs, Wireless LANs và ATM LANs Trong phần này chúng ta tìm hiểu loại công nghệ đầu tiên, còn công nghệ ATM LANs sẽ đợc tìm hiểu thêm trong phần tìm hiểu công nghệ ATM ở phần sau

1.1.1 Công nghệ Ethernet và IEEE 802.3

1.1.1.1 Cấu trúc gói số liệu

Công nghệ Ethernet là phát minh của ba tập đoàn Xerox, DEC và Intel từ

đầu những năm 1970 Ethernet là công nghệ mạng cục bộ đợc tổ chức kết nối theo dạng đờng thẳng (Bus), sử dụng phơng pháp điều khiển truy nhập ngẫu nhiên CSMA/CD với tốc độ trao đổi số liệu 10 Mbps Công nghệ Ethernet đợc các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ở châu Âu và Mỹ quy chuẩn với tên là IEEE 802.3

Trang 6

Điểm khác biệt lớn nhất giã Ethernet và IEEE 802.3 thể hiện ở một trờng trong cấu trúc gói số liệu đợc mô tả ở hình sau:

Hình 1.1: Cấu trúc gói số liệu Ethernet và IEEE 802.3Ethernet định nghĩa trờng “loại số liệu” (TYPE), cho biết số liệu trong tr-ờng số liệu (Information Field) thuộc giao thức ở mức mạng trong khi IEEE 802.3 định nghĩa trong trờng độ dài (LEN) của gói số liệu Trờng Preamble và SFD gồm chuỗi bit 1010 10 phục vụ việc đồng bộ cho đơn vị điều khiển nhận

Cấu trúc gói số liệu Ethernet

Trang 7

Với hai bit cuối cùng của trờng SFD là 11 “vi phạm” mẫu chuỗi bit đồng bộ, cho biết khởi đầu phần tiêu đề của gói số liệu Chuỗi byte kiểm tra FCS đợc tạo thành theo mã nhị phân tuần hoàn, bao gồm trờng địa chỉ đích DA, địa chỉ nguồn SA, trờng loại số liệu TYPE và trờng số liệu Khoảng cách giữa hai gói số liệu liên tiếp nhau (Interframe Gap) đợc quy định là 9,6às, cần thiết cho đơn vị

điều khiển thu xử lý nội bộ và chuẩn bị thu gói số liệu tiếp theo Độ dài tối thiểu của gói số liệu Ethernet là 64 byte, tơng đơng 512 bit, bằng 1 “cửa sổ thời gian”

Việc giới hạn độ dài tối đa của gói số liệu Ethernet là 1518 byte cho phép hạn chế thời gian phát, tơng ứng với thời gian chiếm kênh truyền của một trạm

và nh vậy, tăng khả năng truy nhập mạng và trao đổi số liệu cho các trạm khác cũng nh giới hạn dung lợngbộ nhớ đệm phát và thu

1.1.1.2 Nguyên tắc hoạt động

Lu đồ điều khiển truy nhập mạng Ethernet và quá trình phát, thu số liệu

đ-ợc mô tả trong hình 1.2

Trang 8

TxM

Assemble Frame

Deferring On?

Trang 9

Hình 1.2 Lu đồ điều khiển truy nhập mạng Ethernet

RxM

Start receiving

Receiv e Done ?

Frame too smal ?

Diasemble Frame

RxM done OK

LEN Error

NO

YES

NO YES

Trang 10

Quá trình phát bắt đầu bằng việc chuẩn bị gói số liệu cần phát trong bộ nhớ

đệm phát Nếu không ở trạng thái chờ ngẫu nhiên (deferring) vì phát hiện xung

đột trớc đó và kênh rỗi, quá trình phát đợc khởi động và kết thúc tốt đẹp Trờng hợp có xung đột truy nhập (Collision), chuỗi bit đặc biệt JAM ( jamming sequence) đợc phát để thông báo trạng thái xung đột truy nhập cho các trạm khác trong mạng biết Nếu số lần xung đột truy nhập vợt quá giới hạn cho phép

là 16 (nhờ bộ đếm xung đột truy nhập riêng), quá trình phát đợc kết thúc với thông báo lỗi “Xung đột truy nhập” Trong trờng hợp ngợc lại, thời gian chờ ngẫu nhiên trớc khi kiểm tra đờng truyền và phát lại, đợc tính theo công thức:

TWait= Tslot* TR với 0< TR< 2 exp min [n,16]

Trong đó n là số lần xảy ra xung đột truy nhập Bằng cách tính trên đây, thời gian chờ để kiểm tra kênh và phát lại khi có xung truy nhập tăng theo tỷ lệ thuận theo hàm số mũ với số lần truy nhập và nh vậy, làm tăng thời gian truy nhập mạng, đặc biệt khi lu lợng số liệu trao đổi trong mạng lớn, tơng ứng với xác xuất xảy ra xung đột truy nhập cao Phơng pháp điều khiển truy nhập này, vì vậy, không thích hợp với các ứng dụng thời gian thực mà ở đó đòi hỏi thời gian truy nhập mạng xác định là yêu cầu khắt khe nhất

Quá trình thu kết thúc với việc kiểm tra độ dài gói số liệu thu đợc Nếu độ dài gói số liệu ngắn hơn độ dài tối thiểu quy định (64 byte), nghĩa là quá trình phát có lỗi (ví dụ xung đột truy nhập), thì gói số liệu bị loại bỏ và quá trình đồng

bộ để thu gói tiếp theo đợc khởi động điều này cũng xảy ra khi địa chỉ đích không trùng với địa chỉ nguồn của địa chỉ thu Gói số liệu thu đợc chỉ đợc ghi vào bộ nhớ đệm thu sau khi khẳng định các byte kiểm tra FCS đúng Trong tr-ờng hợp ngợc lại, các thông báo lỗi thu, ví dụ: độ dài không đúng (LEN error) hoặc phạm vi giới hạn gói dữ liệu (aligment error) hoặc lỗi CRC (CRC error), đợc chuyển cho phần mềm điều khiển trao đổi dữ liệu

1.1.1.3 Hình thức kết nối vật lý

Sau đây là tóm tắt các đặc trng kết nối vật lý của công nghệ mạng Ethernet

Trang 11

Hình 1.3: “thick” Ethernet 10BASE-5 Hình 1.4:“Thin” Ethernet 10BASE-2

Hình 1.5: Ethernet sử dụng cáp điện thoại 10 BASE-TCác tiêu chuẩn kết nối vật lý này cho thấy sự tiến triển của công nghệ mạng Ethernet qua thời gian

Tầng vật lý của IEEE 802.3 có thể dùng các tiêu chuẩn sau để xây dựng:

• 10BASE5: tốc độ 10Mb/s, dùng cáp xoắn đôi không bọc kim UTP (Unshield Twisted Pair), với phạm vi tín hiệu lên tới 500m, topo mạng hình sao

• 10BASE2: tốc độ 10Mb/s, dùng cáp đồng trục thin-cable với trở kháng 50 Ohm, phạm vi tín hiệu 200m,topo mạng dạng bus

• 10BASE-T: tốc độ 10Mb/s, dùng cáp đồng trục thick-cable ờng kính 10mm) với trở kháng 50 Ohm, phạm vi tín hiệu 500m, topo mạng dạng bus

ES

Max 185mMax 500m

0.5mMax 2.5m

Trang 12

• 10BASE-FL: dùng cáp quang, tốc độ 10Mb/s phạm vi cáp 2000m

1.1.1.4 CSMA/CD: Đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột

Trên mạng Ethernet, ở một thời điểm chỉ một hoạt động truyền đợc phép Mạng Ethernet đợc xem nh mạng đa truy xuất cảm nhận mang sóng có phát hiện xung đột Điều này có nghĩa là hoạt động truyền của một node đi qua toàn

bộ mạng và đợc node tiếp nhận và kiểm tra Khi tín hiệu đi đến cuối đoạn, thiết

bị kết cuối (terminator) hấp thụ để ngăn chặn sự phản hồi ngợc lại trên đoạn mạng

NetwordData Link

Physical

ApplicationPresentationSessionTransportNetwordData LinkPhysical

Trang 13

Nếu mạng không bị bận, máy trạm sẽ thực hiện việc truyền Trong lúc

đang gởi tín hiệu máy trạm sẽ kiểm tra mạng để đảm bảo không có máy trạm khác đang truyền vào thời điểm đó Có khả năng hai máy trạm cùng xác định mạng không bị bận và sẽ truyền vào thời điểm xấp xỉ nhau Nếu điều này sảy ra thì sẽ gây ra xung đột nh minh hoạ ở của hình 1.7

Khi tất cả node đang truyền mà phát hiện ra xung đột, node truyền đi một tín hiệu nhồi (jam signal) nhấn mạnh thêm xung đột đủ lâu dài để tất cả node khác nhận ra Tất cả node khác đang truyền sẽ ngừng việc gửi frame trong thời gian đợc chọn ngẫu nhiên trớc khi cố gắng gửi lại Nếu lần gởi lại cũng dẫn đến kết quả xung đột, node đó sẽ gửi lại và số lần gửi lại là 15 lần trớc khi bỏ hẳn việc gửi Các đồng hồ chỉ định thời quay lui tại các máy khác nhau là khác nhau Nếu hai bộ định thời đủ khác nhau, một máy trạm sẽ thực hiện lần gởi kế thành công

Trang 14

tăng lên từ 10 Mbps đến 100 Mbps Để cho CSMA/CD làm việc, chúng ta có hai

sự lựa chọn: làm tăng độ dài cực tiểu khung kết cấu hoặc giảm sự va chạm miền (tốc độ của ánh sáng không thể thay đổi đợc) Việc tăng thêm độ dài cực tiểu của khung kết cấu kéo theo sự bổ sung ở phía trên Nếu dữ liệu đợc gửi đi không

đủ dài, thì chúng ta cần phải tăng thêm bytes Fast Ethernet có các tùy chọn khác: miền va chạm có đợc giảm bớt bởi một hệ số của 10 ( từ 2500 m đến 250 m) Với mạng hình sao thì độ dài 250 m đợc chấp nhận trong nhiều trờng hợp Trong tầng vật lý, Fast Ethernet sử dụng những phơng pháp báo hiệu và phơng tiện truyền thông khác nhau để đạt đợc tốc độ truyền dữ liệu 100 Mbps

1.1.1.6 Sự thực thi Fast Ethernet:

Fast Ethernet có thể lựa chọn loại 2 dây (two-wire) hoặc loại 4 dây (four- wire) trong khi thi hành Loại 2 dây đợc dùng trong 100BASE-X, với mọi cáp cặp xoắn (100BASE-TX) hoặc cáp sợi quang (100BASE-FX) Loại 4 dây chỉ đ-

ợc dùng cho loại cáp cặp xoắn (100BASE-T4)

1.1.1.7 Gigabit Ethernet

Muốn truyền tải các loại dữ liệu cao hơn 100mbps thì phải dùng giao thức Gigabit Ethernet Để đạt đợc tốc độ truyền dữ liệu này, thì lớp MAC có hai tuỳ chọn: giữ lại giao thức CSMA/CD hoặc thả nó Với vấn đề trớc, hai sự lựa chọn, một lần nữa, giảm bớt sự xung đột miền hoắc làm tăng thêm cực tiểu độ dài kết cấu Không thể chấp nhận đợc sự xung đột miền trong khoảng 25m

1.1.1.8 Sự thi hành Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet có thể phân chia thành một trong hai loại sử dụng loại 2 dây hoặc 4 dây Loại 2 dây đợc dùng trong 1000BASE-X Với sự phát triển của loại sợi cáp quang học laze sóng ngắn báo hiệu (1000BASE-SX) Những sợi cáp quang học laze sóng dài phát báo hiệu (1000BASE-LX), và phát triển thêm loại cáp xoắn (1000BASE-CX) Loại 4 dây sử dụng các cặp cáp xoắn (1000BASE-T)

1.1.2 Công nghệ mạng Token Ring

Công nghệ mạng Token Ring dựa trên tổ chức kết nối theo dạng đờng tròn,

sử dụng “thẻ bài”, một loạt gói số liệu đặc bịêt để xác định quyền truy nhập và trao đổi số liệu trong mạng Thực tế, các thiết bị đầu cuối đợc kết nối theo dạng

Trang 15

điểm - tới - điểm; số liệu đợc chuyển nối tiếp từ thiết bị cuối náy đến thiết bị cuối sau trên đờng tròn theo một chiều nhất định Tốc độ trao đổi số liệu là 4 Mbit/s và 16 Mbit/s Token Ring đợc phát minh từ phòng thí nghiệm của công

ty IBM ở Thuỵ Sỹ và đợc quy chuẩn với tên là IEEE 802.5

1.1.2.1 Cấu trúc gói số liệu

Cấu trúc gói số liệu Token Ring đuợc mô tả chi tiết trong hình dới Sau dây

là mô tả ý nghĩa các trờng:

- SD(Start Delimiter): “SD = J K 0 J K 0 0 0”- Giới hạn đầu của gói số liệu, bao gồm các mẫu ký tự (symbols) J và K Việc mã hoá J và K phụ thuộc vào phơng pháp điều chế tín hiệu cụ thể ở mức vật lý (differential mancherter encoding)

SD AC FC DA SA Information FCS ED FS

1 1 1 6 6 n* 4 1 1 Byte

Hình 1.8.1:Cấu trúc gói số liệu IEEE 802.5

No

32 bit HostHình 1.8.2: Cấu trúc địa chỉ

1 1 1 Byte

Hình 1.8.3 : Cấu trúc thẻ bài (ToKen)

- AC (Acces control): “AC = P P P T M R R R”- Trờng điều khiển truy nhập

+ P: Priority Bit - Xác định mức u tiên truy nhập (8 mức u tiên)

+ T: Token Bit - Xác định trạng thái của thẻ bài: T= 0: thẻ bài rỗi; T=1:thẻ bài bận

Trang 16

+ M: Monitor Bit - Xác định chức năng điều khiển giám sát hoạt

động của mạng

+R: Request Bit - Xác định yêu cầu thẻ bài với độ u tiên truy nhập nhất định

- FC ( Frame Control): “FC = F F Z Z Z Z Z Z” - trờng điều khiển

+ FF: Xác định loại gói số liệu; FF = 00; gói số liệu LLC; FF = 01; gói số liệu MAC

+ Z Z: Mã lệnh đối với gói số liệu LLC

- ED (End Delimiter): “ED = J K 1 J K 1 1 E" chỉ giới hạn cuối của gói số liệu

+ I (Immediate Frame Bit): Bit I = 0 cho biết đây là gói số liệu cuối cùng; bit I = 1 cho biết còn nhiều gói số liệu tiếp theo

+ E (Error Bit): Bit E=1 cho biết thu có lỗi (Ví dụ FSC sai) Bit Ethernet đợc thiết lập một thiết bị cuối bất kỳ trong mạng để thông báo kết qủa thu sai

- FS (Frame Status): “ FS = A C R R A C R R”: Trờng trạng thái gói số liệu

+ A (Address Recognized Bit): Bit A = 1 cho biết địa chỉ đích trùng với địa chỉ nguồn của một thiết bi cuối cùng nào đó trong mạng

+ C (Copied bit): bit C = 1 cho biết gói số liệu đã đợc một thiết bị cuối trong mạng “sao chép” vào bộ nhớ đệm thu

Mỗi thiết bị có một địa chỉ MAC xác định và thống nhất, đợc gắn cố định trong vỉ điều khiển nối mạng Ngoài hai bit I/G và U/L dùng để phân biệt địa chỉ riêng địa chỉ nhóm cũng nh phơng thức quản lý hai loại địa chỉ này, địa chỉ Token Ring gồm có hai phần:

+ Địa chỉ phân mạng vòng (Ring Number)

+ Địa chỉ trạm (Host Number)

Địa chỉ phân mạng đợc sử dụng trong phần thuật toán định tuyến theo nguồn (Source Routing) khi kết nối nhiều mạng Token Ring ở mức điều khiển truy nhập MAC

Trang 17

Khác với gói số liệu thông thờng, thẻ bài là một gói số liệu đặc bịêt, chỉ gồm các trờng giới hạn (giới hạn cuối);(trờng điều khiển truy nhập) Việc sử dụng thẻ bài để gắn quyền truy nhập mạng với các mức u tiên truy nhập khác nhau đợc mô tả chi tiết trong ví dụ sau đây.

1.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động

Giả sử thiết bị đầu cuối A có nhu cầu phát số liệu cho thiết bị cuối C A chờ nhận đựơc thẻ bài có trạng thái rỗi và có độ u tiên truy nhập của A, chuyển thẻ bài rỗi thành giới hạn đầu SFS và phát số liệu cần phát sau đó với địa chỉ

đích là C A phát trong thời gian quy định, còn gọi là thời gian “giữ thẻ bài” THT (Token Holding Time ) hoặc phát cho đến khi hết số liệu cần phát Lu ý rằng, độ u tiên truy nhập mạng và thời gian giữ thẻ bài THT đựơc thiết lập khi thực hiện cài đặt và cấu hình thiết bị cuối kết nối vào mạng

Hình 1.9: quá trình hoạt động của Token RingVì địa chỉ đích không trùng với địa chỉ nguồn của mình nên D nhắc lại gói

số liệu của A và phát tiếp tục trên mạng Tơng tự nh D, B nhắc lại gói số liệu với

địa chỉ đích là C và địa chỉ nguồn là A

Sau khi nhận lại gói số liệu mình phát, A thay đổi trạng thái các bit sao cho gói số liệu trở thành một chuỗi bit bất kỳ, không còn là một gói số liệu xác định

đợc, nghĩa là loại bỏ gói số liệu do chính mình phát ra khỏi mạng, và phát thẻ bài có trạng thái rỗi vào mạng

DD

Trang 18

1.2 Mạng diện rộng WAN

1.2.1 Kết nối điểm - điểm:

hình 1.10: kết nối Point to pointCòn đợc gọi là kênh thuê riêng (leased line ) bởi vì nó thiết lập một đờng kết nối cố định cho khách hàng tới các mạng ở xa thông qua các phơng tiện của nhà cung cấp dịch vụ Các công ty cung cấp dịch vụ dự trữ sẵn các đờng kết nối

sử dụng cho mục đích riêng của khách hàng Những đờng kết nối này phù hợp với hai phơng thức truyền dữ liệu:

- Truyền bó dữ liệu- Datagram transmissions: Truyền dữ liệu là các frame dữ liệu đợc đánh địa chỉ riêng biệt

- Truyền dòng dữ liệu-Data-stream transmissions: Truyền một dòng dữ liệu

mà địa chỉ đợc kiểm tra một lần

1.2.2 Mangwan chuyển mạch

1.2.2.1.Chuyển mạch - Circuit switching.

Chuyển mạch là một phơng pháp sử dụng các chuyển mạch vật lý để thiết lập, bảo trì và kết thúc một phiên làm việc thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ của một kết nối WAN

Chuyển mạch phù hợp với hai phơng thức truyền dữ liệu: Truyền bó dữ liệu-Datagram transmissions và truyền dòng dữ liệu-Data-stream transmission

Đợc sử dụng rộng rãi trong các công ty điện thoại, chuyển mạch hoạt động gần giống một cuộc gọi điện thoại thông thờng

Trang 19

1.2.2.2 Chuyển mạch gói - Packet Switching.

Chuyển mạch là một phơng pháp chuyển mạch WAN, trong đó các thiết bị mạng chia sẻ một kết nối điểm-điểm để truyền một gói dữ liệu từ nơi gửi đến nơi nhận thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ Các kỹ thuật ghép kênh đợc

sử dụng để cho phép các thiết bị chia sẻ kết nối

1.2.2.3 ATM (Asynchronous Transfer Mode: Truyền không đồng bộ )

Đặc trng cơ bản của công nghệ ATM :

- ATM là công nghệ truyền dẫn không đồng bộ, hớng kết nối Việc trao đổi

số liệu đợc thực hiện dựa trên các kênh truyền dẫn ảo, phân biệt bởi các

- Thời gian xử lý một đơn vị số liệu hay còn gọi là một tế bào ATM bởi hệ thống chuyển mạch nhỏ và xác định Một tế bào ATM có 53 byte, trong

đó có 5 byte tiêu đề (số liệu điều khiển)

- Đảm bảo chất lợng dịch vụ theo yêu cầu của ngời sử dụng (Quality of Service)

- Frame relay, SMDS-Swithed Multimegabit Data Service, X.25 là các ví

dụ của công nghệ chuyển mạch gói

1.2.2.4 Mạng X.25

Trang 20

Hình 1.11 : X.25 trên phơng tiện truyền dẫn không ổn địnhX.25 ra đời vào những năm 1970 Mục đích ban đầu của nó là kết nối các máy chủ lớn (mainframe) với các máy trạm terminal) ở xa Ưu điểm của X.25

so với các giải pháp mạng WAN khác là nó có cơ chế kiểm tra lỗi tích hợp sẵn Chọn X.25 nếu bạn phải sử dụng đờng dây tơng tự hay chất lợng đờng dây không cao

X.25 là chuẩn của ITU-T cho truyền trông qua mang WAN sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói qua mạng điện thoại Thuật ngữ X.25 cũng còn đợc sử dụng cho những giao giao thức thuộc lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu để tạo ra mạng X.25 Theo thiết kế ban đầu, X.25 sử dụng đờng dây tơng tự để tạo nên một mạng chuyển mạch gói, mặc dù mạng X.25 cũng có thể đợc xây dựng trên cơ sở một mạng số Hiện nay, giao thức X.25 là một bộ các quy tắc xác định cách thức thiết lập và duy trì kết nối giữa các DTE và DCE trong một mạng dữ liệu công cộng (PDN- Public Data Network ) Nó quy định các thiết bị DTE/DCG và PSE (Packet-swiching exchange) sẽ truyền dữ liệu nh thế nào

- Bạn cần phải trả phí thuê bao khi sử dụng mạng X.25

- Khi sử dụng mạng X.25 bạn có thể tạo kết nối tới PDN qua một đờng dây dành riêng

- Mạng X.25 hoạt động ở tốc độ 64 Kbit/s (trên đờng tơng tự)

- Kích thớc gói tin (gọi là frame) trong mạng X.25 không cố định

- Giao thức X.25 có cơ chế kiểm tra và sửa lỗi rất mạnh nên nó có thể làm việc tơng đối ổn định trên hệ thống đờng dây điện thoại tơng tự có chất lợng thấp

- X.25 hiện đang đợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nớc trên thế giới nơi các mạng số cha đợc phổ biến và chất lợng đờng dây còn thấp

1.2.2.5 Frame Relay

Trang 21

Hình 1.12: Frame Relay trên mạng truyền dẫn không ổn địnhFrame Relay hiệu quả hơn so với X.25 và đang dần dần thay thế chuẩn này Khi sử dụng Frame Relay, bạn trả phí thuê đờng dây tới node gần nhất trên mạng Frame Relay Bạn hãy gửi dữ liệu qua đờng dây của bạn và mạng Frame Relay sẽ định tuyến nó tới node gần nhất với nơi nhận và chuyển dữ liệu xuống

đờng dây của ngời nhận Frame Relay nhanh hơn so với X.25

Frame Relay là một chuẩn cho truyền thông trong mạng WAN chuyển mạch gói qua các đờng dây số chất lợng cao Một mạng Frame Relay có các đặc trng sau:

- Có nhiều điểm tơng tự nh khi triển khai một mạng X.25

- Có cơ chế kiểm tra lỗi nhng không có cơ chế khắc phục lỗi

- Tốc độ truỳên dữ liệu có thể lên tới 1.54 Mbit/s

- Cho phép nhiều kích thớc gói tin khác nhau

- Có thể kết nối nh một kết nối đờng trục tới mạng LAN

- Có thể triển khai qua nhiều loại đờng kết nối khác nhau (56K, T-1, T-3)

- Hoạt động tại lớp Vật lý và lớp Liên kết dữ liệu trong mô hình OSI

Khi đăng ký sử dụng dịch vụ Frame Relay, bạn đợc cam kết về mức dịch

vụ gọi là CIR (Committed Information Rate) CIR là tốc độ truyền dữ liệu tối

đa đợc cam kết bạn nhận đợc trên một mạng Frame Relay Tuy nhiên, khi lu ợng trên mạng thấp, bạn có thể gửi dữ liệu ở tốc độ nhanh hơn CIR Khi lu lợng trên mạng cao, việc u tiên sẽ dành cho những khách hàng có mức CIR cao

l-1.2.2.6 ISDN (Intergrated Services Digital Network)

Một trong những mục đích của ISDN là cung cấp khả năng truy nhập mạng

Trang 22

Vì lý do đó, các kế hoạch triển khai ISDN đầu tiên đã đề xuất thay thế các đờng dây tơng tự đang có bằng đờng dây số Hiện nay, việc chuyển đổi từ tơng tự sang số đang diễn ra mạnh mẽ trên thế giới ISDN cải thiện hiệu năng vận hành

so với phơng pháp truy hập mạng WAN qua đờng quay số và có chi phí thấp hơn so với Frame Relay

hình 1.13: ISDNISDN định ra các tiêu chuẩn cho việc sử dụng đờng dây điện thoại tơng tự cho cả việc truyền dữ liệu số cũng nh truyền dữ liệu tơngtự Các đặc điểm của ISDN là:

- Cho phép phát quảng bá nhiều kiểu dữ liệu(thoại, video, đồ họa )

- Tốc độ truyền dữ liệu và tốc độ kết nối cao hơn so với kết nối quay số truyền thống

1.2.2.7 SONET (Synchronous Optical Network)

SONET là một chuẩn của American National Standards Institute để truyền dữ liệu đồng bộ trên môi trờng truyền là cáp sợi quang Tơng đơng với SONET

về mặt quốc tế là SDH (synchronous digital hierarchy) Cùng nhau, chúng đảm bảo các chuẩn sao cho các mạng số có thể nối với nhau trên bình diện quốc tế và các hệ thống truyền quy ớc đang tồn tại có thể nắm lấy lợi thế của môi trờng cáp sợi quang SONET cung cấp các chuẩn cho một số lợng lớn các tốc độ truyền cho đến 9.953 Gbit/s (tốc độ truyền thực tế khoảng 20 Gbit/s) SONET định nghĩa một tốc độ cơ sở là 51.84 Mbit/s và một tốc độ cơ sở đợc biết dới tên Ocx (Optical Carrier levels) Trong đó OC- 192 là một tốc độ của SONET nối liền với một tốc độ tải (payload rate) bằng 9.584640 Gbit/s, chủ yếu đợc sử dụng trong các môi trờng WAN

1.3 Các thiết bị kết nối phổ biến trong mạng LAN và WAN

Trang 23

1.3.1 Card mạng: NIC

Card mạng - NIC là một thiết bị đợc cắm vào trong máy tính để cung cấp cổng kết nối vào mạng Card mạng đợc coi là thiết bị hoạt động ở lớp 2 của mô hình OSI Mỗi card mạng có chứa một địa chỉ duy nhất là địa chỉ MAC (Media Access Control) Card mạng điều khiển việc kết nối của máy tính vào các phơng

1.3.2 Repeater:Bộ lặp

Repeater là một thiết bị hoạt động ở mức 1 của mô hình OSI khuyếch đại

và định thời lại tín hiệu Thiết bị này hoạt động ở mức 1(Physical) Repeater khuyếch đại và gửi mọi tín hiệu mà nó nhận đợc từ một port ra tất cả các port còn lại Mục đích của repeater là phục hồi lại các tín hiệu trên đờng truyền mà không sửa đổi gì

1.3.3 Hub

Hình 1.14: Card mạng - NIC

Trang 24

Là một trong những yếu tố quan trọng nhất của mạng LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN đợc kết nối thông qua hub Một hub thông thờng có nhiều cổng nối với ngời sử dụng để gắn máy tính và các thiêt bị ngoại vi Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dây xoắn 10 BASET từ mỗi trạm của mạng Khi có tín hiệu Ethernet đợc truyền tự một trạm tới hub, nó đợc lặp đi lặp lại trên khắp các cổng của hub Các hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi ngời điều hành mạng từ trung tâm quản lý HUB.

Có ba loại HUB:

- Hub đơn (stand alone hub )

- Hub phân tầng (stackable hub, có tài liệu gọi là hub sắp xếp )

- Hub modun (modular hub): Modular hub rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức năng quản lý, modular có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun 10 BASET

Stackable hub là một ý tởng cho những cơ quan muốn đầu t tối thiểu ban

đầu cho nhng kế hoạch phát triển LAN sau này

Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:

- Hub bị động (Passive hub): Hub bị động không chứa những linh kiện điện

tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức nng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng

- Hub chủ động (Active hub ): Hub chủ động có những linh kiện điện tử có thể khuyếch đại và x lý tín hiệu điện t truyền giữa các thiết bị của mạng Quá trình xử lý dữ liệu đợc gọi là táI sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở

Trang 25

nên tốt hơn, ít nhậy cảm và lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên Tuy nhiên những u điểm đó cũng kéo theo giá thành của hub chủ động cao hơn nhiều so với hub bị động.

Về cơ bản, trong mạch Ethernet, hub hoạt động nh một repeater có nhiều cổng

1.3.4 Liên mạng (Iternetworking )

Việc kết nối các LAN riêng lẻ thành một liên mạng chung gọi là Iternetworking Iternetworking sử dụng 3 công cụ chính: bridge, router và switch

1.3.4.1 Cầu nối (bridge ):

Là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau hoặc khác nhau

nó có thể đợc dùng với các mạng có giao thức khác nhau Cầu nối hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên không nh bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những gì

nó nhận đợc thì cầu nối đọc đợc các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI và xử lý chúng trớc khi quyết định có truyền đi hay không

Khi nhận đợc các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ truyền đi những gói mà nó thấy cần thiết Điều này làm cho Bridge trở nên có ích khi nối một vài mạng với nhau và cho phép nó hoạt động một cách mềm dẻo

1.3.4.2 Bộ dẫn đờng (router ):

Router là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể tìm đợc đờng đi tốt nhất cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ trạm gửi thuộc mạng đầu đến trạm nhận thuộc mạng cuối Router có thể đợc sử dụng trong việc nối nhiều mạng với nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhiều đờng khác nhau để tới đích

Khác với Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử lý mọi gói tin trên đờng truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp nhận

và xử lý các gói tin gửi đến mà thôi Khi một trạm muốn gửi gói tin qua Router thì nó phải gửi gói tin với địa chỉ trực tiếp của Router ( Trong gói tin đó phải chứa các thông tin khác về đích đến) và khi gói tin đến Router thì Router mới xử

lý và gửi tiếp

Trang 26

Khi xử lý các gói tin Router phải tìm đợc đờng đi tốt nhất trong mạng dựa trên các thông tin no có về mạng, thông thờng trên mỗi Router có một bảng chỉ

đờng (Router table ) tối u dựa trên một thuật toán xác định trớc

1.3.4.3 Bộ chuyển mạch (switch):

Chức năng chính của switch là cùng một lúc duy trì nhiều cầu nối giữa các thiết bị mạng bằng cách dựa vào một loại đờng truyền xơng sống (backbone) nội tại tốc độ cao Switch có nhiều cổng, mỗi cổng có thể hỗ trợ toàn bộ Ethernet LAN hoặc Token Ring Bộ chuyển mạch kết nối một số LAN riêng biệt và cung cấp khả năng lọc gói dữ liệu giữa chúng Các switch là loại thiết bị mạng mới, nhiều ngời cho rằng, nó sẽ trở nên phổ biến nhất vì nó là bớc đầu tiên trên con đ-ờng chuyển sang chế độ truyền không đông bộ ATM

Hình 1.16: Mô hình bộ chuyển mạch

Trang 27

CHƯƠNG 2 tổng quan về ADSL 2.1 Giới thiệu tổng quan kỹ thuật xDSL.

Mạng viễn thông phổ biến trên thế giới hay nớc ta hiện nay là mạng số liên kết (IDN - Integrated Digital Network) Mạng IDN là mạng viễn thông truyền dẫn số, liên kết các tổng đài số và cung cấp cho khách hàng các đờng truyền dẫn thuê bao tơng tự Trong xu hớng số hoá mạng viễn thông trên toàn thế giới, mạng liên kết số đa dịch vụ ISDN ( Intergated Services Digital Network) và đờng dây thuê bao số DSL ( Digital Subcriber Line) đã đáp ứng đợc nhiệm vụ số hoá mạng viễn thông đến tận phía khách hàng Có thể nói rằng dịch

vụ ISDN là dịch vụ DSL đầu tiên cung cấp cho khu dân c giao diện tốc độ cơ sở BRI (Basic Rate Interface): 44 Kbit/s, đợc cấu thành từ hai kênh B 64 Kbit/s và một kênh D 16 Kbit/s

Ngày nay đi đôi với mạng ISDN một công nghệ mới có nhiều triển vọng với tên gọi chung là xDSL, x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau Mục đích của kỹ thuật này là cung cấp cho khách hàng các loại hình dịch vụ chất lợng cao và băng tần rộng

Các kỹ thuật đợc phân biệt dựa vào tốc độ và chế độ truyền dẫn Kỹ thuật này có thể cung cấp nhiều dịch vụ đặc thù truyền không đối xứng qua modem,

điển hình loại này là ADSL và VDSL và truyền đối xứng có tốc độ truyền hai ớng nh nhau nh HDSL và SDSL Riêng với kỹ thuật VDSL (Very High Speed DSL) có thể truyền đối xứng với tốc độ rất cao

h-Các đặc trng chính của họ công nghệ xDSL hiện tại đợc mô tả trong bảng 2.1

Trang 28

Kỹ thuật Tốc độ dữ liệu Số đôi dây

Email, truy nhập LAN từ xa.

Analog

modem

28,8 hoặc 33,6 Kbit/s uplink

Truy nhập Internet, intranet

(Không nén)

Đối xứng

5 Km (thêm thiết bị có thể

khoảng cách)