Đề tài : Thiết kế mạng máy tính - mạng cục bộ LAN pptx

Đây là mạng mà giữa hai thực thễ muốn liên lạc với nhau, thì giữa chúng sẽ gây ra một kênh cố định và dữ liệu được truyền đi qua kênh đó, kênh đó được duy trìđến khi mét trong hai thực t

Lời nói đầu

Bước vào thế kỷ 21 thời đại lấy công nghệ thông tin làm nòng cốt phát triểncác ngành kinh tế khác Sự bùng nổ thông tin toàn cầu và kỹ thuật mạngINTERNET phát triễn như vũ bão đã làm thay đổi suy nghĩ của nhiều nhà làm tinhọc ở nước ta nói riêng và toàn cầu nói chung Từ thuở sơ khai con người thấy việckết hợp một nhóm người lại thì làm việc có hiệu quả hơn rất nhiêù so với việcphân tán và lẻ tẻ trong công việc , chính vì lẻ thiết thực đó mà mạng máy tính rađời

Sù ra đời của mạng máy tính đã mang lại giá trị thực tiễn vô cùng to lớncho nhân loại thông qua việc giúp cho con người như được xích lại gần nhauhơn, các thông tin quan trọng chuyển tải khai thác, xử lý kịp thời, trung thực

và chính xác Với sự xuất hiện của mạng máy tính khoảng cách về địa lý,không gian và thời gian nh được thu hẹp lại

Việt Nam chính thức tham gia vào mạng máy tính INTERNET từ tháng 12năm 1997 với tổng số 4 triệu máy điện thoại và 30 nghìn thuê bao INTERNET, đãtạo điều kiện cho mạng máy tính phát triển mạnh mẻ hơn bao giờ hết Nhận thấynhu cầu làm việc nhóm chia sẻ thông tin trong các cơ quan, nên em tập chungnghiên cứu về đề tài này

Do thời gian có hạn nên em không thể tránh khỏi thiếu sót, em rất mong được

sự góp ý của quý thầy cô

Em xin cảm ơn khoa Điện tử_ viễn thông, đặc biệt là thầy giáo: Thái vinh Hiển ,người đã giúp em hoàn thành cuấn đồ án tốt nghiệp này

Hà nội, tháng 05 năm 2003 Sinh viên

Trần văn Dũng

Phần I

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

CHƯƠNG 1 MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Mạng máy tính là gì.

Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được kết nối với nhau bằng đườngtruyền vật lý theo một kiến trúc nào đó, nhằm mục đích trao đổi thông tin giữa cácmáy tính

Mạng máy tính sử dụng một số nguyên tắc căn bản để truyền

- Đảm bảo không bị mất mát khi truyền

- Thông tin phải được truyền nhanh chóng, kịp thời, chính xác

- Các máy tính trong một mạng phải nhận biết được nhau

- Cách đặt tên trong mạng, cũng nh cách thức xác định đường truyền trên mạngphải tuân theo một chuẩn nhất định

1.2 Phân loại mạng máy tính.

Người ta phân loại mạng khác nhau dựa trên các yếu tố sau

Nguyên tắc phân chia tài nguyên trên mạng, khoảng cách về địa lý, kỹ thuậtchuyển mạch

Nhìn chung tất cả các mạng máy tính đều có thành phần chức năng và đặc tínhnhất định đó là

- Máy phục vụ (Server) cung cấp tài nguyên cho người sử dụng mạng

- Máy khách (Client) truy cập tài nguyên dùng chung do máy phục vụ cung cấp

- Phương tiện truyền dẫn

- Dữ liệu dùng chung

- Máy in và các thiết bị dùng chung khác.

Bất chấp những điểm tương đồng trên căn cứ vào nguyên tắc phân chia tàinguyên mạng máy tính được chia thành hai mạng rõ rệt- mạng ngang hàng (pear –

to - pear) và mạng dựa trên máy phục vụ

1.2.1.1 Mạng ngang hàng.

Ở mạng này mỗi máy tính có thể kiêm các vai trò máy phục vụ và máy khách.Mạng ngang hàng cho phép các nhóm nhỏ người dùng dễ ràng dùng chung dữ liệu,thiết bị ngoại vi và dễ cài đặt thiết bị rẻ tiền

1.2.1.2 Mạng dựa trên máy phục vụ.

Mạng này lý tưởng nhất đối với các mạng dùng chung nhiều tài nguyên và dữliệu Người quản trị mạng có nhiệm vụ giám sát hoạt động trên mạng và đảm bảo

sự duy trì an toàn trên mạng Loại mạng này có thể có từ một máy phục vụ trở lên,tuỳ thuộc vào lưu lượng và số lượng thiết bị ngoại vi

Ngoài ra còn có loại mạng kết hợp các đặc tính ưu việt của cả hai loại mạng trên.Loại mạng này thông dụng nhất nhưng đòi hỏi nhiều thời gian và công sức hoạchđịnh

1.2.2 Phân loại theo khoảng cách địa lý.

Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính thì ta có mạng cục bộ, mạng đô thị,mạng diện rộng, mạng toàn cầu

- Mạng cục bộ gọi tắt là LAN (Local Area Network)- mạng này được cài đặt trongphạm vi nhỏ với khoảng cách lớn nhất giữa các nút mạng là vài chục km

- Mạng đô thị gọi tắt là MAN (Metropolitan Area Network)- mạng này được càiđặt trong phạm vi đô thị hoặc một trung tâm kinh tế xã hội có bán kính khoảng 100

km trở lại

- Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) – mạng này có phạm vi có thể vượtqua biên giới, quốc gia và thậm chí cả lục địa

- Mạng toàn cầu GAN.

1.2.3 Phân loại theo kỷ thuật chuyển mạch.

Nếu lấy kỷ thuật chuyển mạch làm yếu tố chính thì ta sẽ có mạng chuyển mạchkênh, mạng chuyển mạch gói, mạng chuyển mạch thông báo

1.2.3.1 Mạng chuyển mạch kênh.

Đây là mạng mà giữa hai thực thễ muốn liên lạc với nhau, thì giữa chúng sẽ gây

ra một kênh cố định và dữ liệu được truyền đi qua kênh đó, kênh đó được duy trìđến khi mét trong hai thực thể không liên lạc tiếp quá trình truyền dữ liệu củachuyển mạch kênh gồm ba giai đoạn :

* Thiết lập đường truyền

* Truyền dữ liệu

* Huỷ bỏ kênh

Hình 1.1 Mạng chuyển mạch kênh

Phương pháp này có nhược 2 điểm sau :

- Tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh cố định giửa hai thực thễ

- Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao.Vì có lúc kênh bị huỷ bỏ không do

cả hai bên đều hết thông tin cần truyền này.Mạng điện thoại là một ví dụ điển hìnhcủa mạng chuyển mạch kênh

1.2.3.2 Mạng chuyển mạch thông báo.

Thông báo (Message)- là một đơn vị thông tin của người sử dụng, có khuôndạng được quy định trước Mỗi thông báo đều có chứa vùng thông tin điều khiểntrong đó chỉ định rõ đích của thông báo Căn cứ vào thông tin mà mỗi nút trunggian có thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp theo đường dẩn tới đích của nó Mỗinút cần phải lưu trữ tạm thời để đọc thông tin điều khiển trên thông báo để rồi sau

đó chuyển tiếp thông báo đi Tuỳ thuộc vào điều kiện của mạng, các thông báokhác nhau có thể gửi đi bằng các con đường khác nhau

Hình 1.2 Mạng chuyển mạch thông báo

Mạng chuyển mạch thông báo thích hợp với dịch vụ thư điện tử (ElectronicMail) hơn là áp dụng có tính thời gian thực, vì tồn tại độ trễ nhất định do lưu trữ và

xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút

Phương pháp chuyển mạch thông báo có những ưu điểm sau:

_ Hiệu xuất sử dụng đường truyền cao vì không chiếm dụng độc quyền mà đượcphân chia giữa nhiều thực thể

_ Mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi mới gửithông báo đi Do đó giảm được tình trạng tắc nghẽn của mạng.

_ Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thôngbáo

_ Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng

bá (Broad Cast addressing) để gửi thông báo đồng thời tới nhiều mục đích

Bên cạnh những ưu điểm còn sự hạn chế về kích thước của thông báo, có thể dẫnđến phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến thời gian đáp và chất lượngtruyền đi

1.3.3.3 Mạng chuyển mạch gói

Về cơ bản mạng chuyễn mạch gói và mạng chuyển mạch thông báo là gần giốngnhau Điểm khác biệt là các gói được giới hạn kích thước tối đa sao cho các nútmạng có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ mà không cần lưu trữ tạm thời trênđĩa (hình 1.3) Do đó mạng chuyển mạch gói chuyển các gói tin đi rất nhanh, bằngnhiều con đường khác nhau và hiệu quả cao hơn mạng chuyển mạch thông báo

Hình 1.3 Mạng chuyển mạch gói

Vấn đề khó khăn nhất của mạng loại này là việc tập hợp các gói tin để tạolại thông báo ban đầu của người sử dụng, đặc biệt biệt trong trường hợp cácgói tin truyền theo nhiều đường khác nhau

s1

s5 s3

2

4 3 3

4

2 3

1 2 3 4

M¹ng chuyÓn m¹ch gãi

CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC MẠNG

Hình 2.1 Một số kiểu dạng mạng điểm-điểm

(A) Hình sao (B) Chu trình (C) Hình cây (D) Đầy đủ

2.2 Kiểu Khuếch tán.

Đối với kiểu này tất cả các nút phân chia chung một đường truyền vật lý Dữliệu được gửi đi từ một nút nào đó sẻ có thể được tiếp nhận bởi các nút còn lại, bởivậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu đến mỗi nút căn cứ vào đó để kiểm tra thêm

dử liệu có phải dành cho mình không

Mét sè d¹ng m¹ng kiÓu qu¶ng b¸

cung cấp phát động (cấp đường truyền theo yêu cầu) của kênh truyền cho các nút,các phương pháp cấp phát động có thể tập trung hay phân tán.

Theo kiểu tập trung thì chỉ có một bộ phận duy nhất (nh trọng tài BUS chẳnghạn) có quyền xác định ai được cấp phát bằng cách nhận các yêu cầu và quyết địnhtheo một giải pháp nào đấy Còn kiểu phân tán thì không có bộ phận tập trung Nhthế mỗi nút sẽ tự quyết định quyền được truyền hay không và người ta đã thiết kếđược giải thuật để khắc phục những tình trạng hổn loạn tiềm năng khi trong mộtkhoảng thời gian một số nút yêu cầu truyền

2.3 Kiến trúc mạng phân tầng và mô hình OSI

2.3.1 Kiến trúc mạng phân tầng

Phần lớn các loại máy hiện nay đều được phân tích thiết kế theo quan điểmphân tầng Mỗi hệ thống thành phần của mạng được xem nh là một cấu trúc đa tầngtrong đó mỗi tầng được xây dựng trên tầng trước nó, số lượng các tầng cũng nh trên

và chức năng của mỗi tầng tuỳ thuộc vào nhà thiết kế Tuy nhiên trong hầu hết cácmạng mục đích các tầng là để cung cấp một số dịch vụ nhất định cho tầng cao hơn

TÇng N

TÇng i +1 TÇng i TÇng i-1

TÇng 1

TÇng i-1 TÇng i TÇng i +1 TÇng N

.

TÇng N

TÇng i +1 TÇng i TÇng i-1

TÇng 1

TÇng i-1 TÇng i TÇng i +1 TÇng N

.

.

M«i tr êng truyÒn th«ng

H×nh 2.3 Minh ho¹ kiÕn tróc ph©n tÇng

2.3.2 Mô hình OSI.

Để xây dựng mô hình OSI, OSI cũng xuất phát từ kiến trúc phân tầng trình bầy

ở mục trên dựa trên nguyên tắc sau đây

- Chọn danh giới các tầng theo kinh nghiệm đã được chứng tỏ là thành công

- Các chức năng được định vị sao cho có thể thiết kế lại tầng mà ảnh hưởng Ýtnhất tới các tầng kế nó

- Tạo danh giới các tầng sao cho có thể chuẩn hoá giao diện tương ứng

- Tạo một tầng dữ liệu được xử lý một cách khác biệt

- Cho phép thay đổi chức năng hoặc giao thức trong một tầng không làm ảnhhưởng đến tầng khác

- Mỗi tầng chỉ có các danh giới với các tầng kế trên hoặc dưới nó, các nguyêntắc tương tự khi chia các tầng con

- Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết

- Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kế cận

- Cho phép huỷ bỏ các tầng con khi không cần thiết

Hình 2.4 Mô hình OSI bảy tầng

 Tầng vật lý

Tầng này có chức năng thực hiện việc kết nối các thành phần của mạng bằng liênkết vật lý, nhằm đảm bảo cho việc truy nhập đường truyền và các chuỗi bit khôngcấu trúc nên các đường truyền vật lý Cung cấp các phương tiện điện, cơ, chứcnăng, thủ tục để kích hoạt, duy trì và đình chỉ liên kết vật lý giữa các hệ thống

 Tầng liên kết dữ liệu

Nhiệm vụ của tầng này bao gồm

- Định địa chỉ cho các thiết bị trên mạng

- Điều khiển truy nhập đường truyền

- Tính toán giá trị kiểm tra của từng frame trước khi truyền

M«i tr êng truyÒn th«ng

1 2 3 4 5 6 7

- Truyền dữ liệu, truyền lại các frame bị mất và thất lạc.

- Khôi phục quá trình xử lý khi lỗi được phát hiện

- Điều khiển lưu lượng để điều chỉnh khung được truyền

 Tầng mạng

Tầng mạng cung cấp các phương tiện để truyền các đơn vị dữ liệu qua mạng,thậm chí qua một mạng của các mạng Bởi vậy nó cần phải đáp ứng nhiều kiểumạng và nhiều kiểu dịch vụ cung cấp bởi mạng khác nhau Hai chức năng thôngtầng mạng là chọn đường và chuyển tiếp dữ liệu

 Tầng giao vận

Tầng này là tầng cao nhất của nhóm các tầng thấp, mục đích của nó là cung cấpcác dịch vụ truyền dữ liệu sao cho các chi tiết cụ thể truyền thông ở bên dưới trởnên trong suốt đối với các tầng cao Nhiệm vụ của tầng giao vận rất phức tạp, nóphải tính đến khả năng thích ứng với một phạm vi rất rộng các đặc trưng của mạng,mạng có thể là có liên kết hoặc không liên kết, có thể có tin cậy hoặc chưa đảm bảotin cậy Nó phải biết được yêu cầu và chất lượng dịch vụ của người sử dụng, đồngthời biết được khả năng cung cấp dịch vụ của mạng bên dưới

 Tầng phiên

Tầng này là tầng thấp nhất trong nhóm các tầng cao cụ thể là điều phối việc traođổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách lập và giải phóng các phiên Cung cấp cácđiểm đồng bộ hoá đẻ kiểm soát việc trao đổi dữ liệu Áp đặt các quy tắc cho cáctương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng Cung cấp cơ chế lấy lượt trongquá trình trao đổi dữ liệu

 Tầng trình diễn

Mục đích của tầng này là đảm bảo các hệ thống cuối có thể truyền thông có kếtquả ngay cả khi chúng sử dụng các biểu diễn thông tin khác nhau

- Cấu trúc và mã hoá các đơn vị dữ liệu của giao thức trình diễn dùng để truyền dữliệu và thông tin điều khiển.

- Các thủ tục để truyền dữ liệu và thông tin điều khiển giữa các thực thể trình diễncủa hai hệ thống mở

- Liên kết giao thức trình diễn với các dịch vụ trình diễn và dịch vụ phiên

 Tầng ứng dụng

Tầng này có một số đặc điểm khác với các hệ thống mở và các tiến trình sửdụng các AP sử dụng môi trường OSI để trao đổi dữ liệu trong quá trình thực hiệncủa chúng Tầng ứng dụng là tầng cao nhất trong mô hình OSI 7 tầng

Tầng ứng dụng bao gồm các thực thể ứng dụng, các thực thể này dùng các giaothức ứng dụng và các dịch vụ trình diễn để trao đổi thông tin Các AE cung cấp chocác AP các phương tiện cần thiết để truy nhập môi trường OSI Tuy nhiên tầng ứngdụng chủ yếu để giải quyết vấn đề ngữ nghĩa là không giải quyết vấn đề cú pháp

- Trạm rút lui: chờ đợi trong một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu ngheđường truyền

- Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suấtbằng 1

- Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền đi với xác suất P địnhtrước (0<p<1)

Rõ ràng là đối với phương pháp 1 có hiệu quả trong việc tránh xung đột vì haitrạm cần truyền khi thấy đường truyền bận cùng rút lui và chờ đợi trong các khoảngthời gian ngẫu nhiên khác nhau

Nhược điểm của nó là có thể sinh ra thời gian “chết” của đường truyền sau mỗicuộc truyền ngược lại Phương pháp hai cố gắng giảm thời gian chết bằng cách chophép một trạm có thể truyền ngay sau khi cuộc truyền kết thúc Song không maynếu lúc đó có hơn một trạm đang đợi thì khả năng xảy ra xung đột là rất cao.Phương pháp 3 với giá trị phải lựa chọn hợp lý thì có thể tối thiểu hoá được khảnăng xung đột lẫn thời gian “chết” của đường truyền Xảy ra xung đột thường là dotrễ truyền dẫn mấu chốt của vấn đề này là ở chỗ-vì các trạm chỉ nghe trước khi nói(mà không nghe trong khi nói) nên thực tế có xung đột nhưng các trạm không haybiết mà vẫn tiếp tục truyền dữ liệu đi, gây ra việc chiếm dụng đường truyền mộtcách vô Ých

Để có thể phát hiện xung đột CSMA/CD đã bổ xung thêm quy tắc

- Khi một trạm đang truyền nó vẫn tiếp tục nghe đường truyền Nếu phát hiện thấyxung đột đường truyền thì nó ngưng ngay việc truyền nhưng vẫn tiếp tục gửi tínhiệu sóng mang thêm một thời gian nữa để đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạngđều có thể nghe được sự xung đột đó Sau đó trạm chờ đợi thêm một thời gian ngẫunhiên nào đó rồi thử truyền lại theo quy tắc của CSMA

- Các phương pháp truy nhập có điều khiển chủ yếu dùng kỹ thuật chuyển thẻ bài

để cấp phát quyền truy nhập đường truyền

KÕt cuèi(Terminal) KÕt cuèi(Terminal)

§Çu nèi ch÷ T (T-connecter)

M¸y tr¹m (Workstation)

2.4.2 TOKEN BUS

Nguyên lý của phương pháp này là đễ cung cấp phát quyền truy nhập đườngtruyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu Một thẻ bài được lưu chuyểntrên một vòng LOGIC thiết lập bỡi các trạm đó, khi một trạm nhận được thẻ bài thì

nó có thễ sử dụng đường truyền trong một thời gian xác định trước trong thời gian

đó nó có thể truyền một hoặc nhiều đơn vị dữ liệu Khi đã hết dữ liệu hoặc hết hạnthời gian cho phép trạm phải chuyển thẻ bài tới trạm tiếp theo trong vòng LOGIC

Hình 2.5 Vòng Logic trong mạnh BUS

Việc thiết lập vòng logic cụ thễ là phải thực hiện các công việc sau :

- Bỗ sung một trạm vào vòng logic

- Loại bỏmột trạm khỏi vòng logic

- Quản lý lỗi

2.4.3 TOKEN RING.

Phương pháp này cũng dựa trên nguyên lý cấp phát thẻ bài, để cấp phát quyềntruy nhập đường truyền Nhưng ở đây thẻ bài lưu chuyển có thể là theo vòng logichoặc lưu chuyển theo vòng vật lý

Thứ tự vòng vật lý dựa trên cơ sở tất cả các trạm được kết nối vật lý trong Ring.Không quan tâm tới việc chúng có tham gia vào chu trình truyền tin hay không.Một trạm khi muốn truyền dữ liệu cho đến khi nhận được thẻ bài rỗi khi đó trạmnày sẽ đổi bit trạng thái rỗi thành bận và truyền một đơn vị dữ liệu cùng với thẻ bài

đi theo chiều quy định của vòng Lúc đó sẽ không còn thẻ bài rỗi trên vòng nữa dochiều quy định của vòng Lúc đó sẽ không còn thẻ bài rỗi trên vòng nữa, do đó tất

cả các trạm muốn truyền dữ liệu phải đợi Dữ liệu khi đến trạm đích sẽ được sao lạirồi lại cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay về nguồn Trạm nguồn sẽ huỷ bỏđổi bit trạng thái bận thành trạng thái rỗi và cho lưu chuyển tiếp trên vòng để cáctrạm khác có thễ nhận được quyền truyền dữ liệu

2.5 So sánh CSMA/CD Với các phương pháp dùng thẻ bài.

Độ phức tạp của phương pháp dùng thẻ bài lớn hơn nhiều so với phương phápCSMA/CD Những công việc mà một trạm phải làm trong phương phápCSMA/CD đơn giãn hơn nhiều so với hai phương pháp dùng thẻ bài Mặt kháchiệu quả của các phương pháp dùng thẻ bài không cao trong điều kiện tải nhẹ Mộttrạm có thể phải đợi khá lâu mới đến lượt.Tuy nhiên ,các phương pháp dùng thẻ bàicũn có những yêu điểm quan trọng Đó là khả năng điều hoà lưu thông trong mạng,hoặc bằng cách lập chế độ ưu tiên cấp phát thẻ bài cho các tạm cho trước

CHƯƠNG III MỘT SỐ VẤN ĐỀ QUAN TRỌNG CỦA MẠNG MÁY TÍNH

3.1 VẤN ĐỀ KIỂM SOÁT LỖI.

Dù trong một hệ thống có độ tin cậy cao hay thấp thì lỗi truyền tin vẫn là mộtvấn đề không thể tránh khỏi Lỗi truyền tin xuất hiện bởi nhiều nguyên nhân nhưchất lượng đường truyền dẫn, thời tiết, khí hậu, tiếng ồn, nhiễu từ các hệ thốngkhác Với các hệ thống không đòi hỏi độ tin cậy cao thì một số lỗi có thể chấpnhận được Nhưng hiện nay, hầu hết các hệ thống đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối thìkiểm soát lỗi (Error Control) là vấn đề được quan tâm hàng đầu.Tìm cách định vị

và khắc phục lỗi ở mức tối đa, do đó việc kiểm tra,soát lỗi được các nhà thiết kếmạng đưa ra hai phương pháp sau

*Dùng mã dò lỗi cho phép phát hiện lỗi nhưng không định vị được và yêu cầubên phát truyền lại

*Dùng mã sửa lỗi cho phép phát hiện lỗi, định vị được và điều này cho phép sửađược lỗi mà không phải yêu cầu truyền lại.Có nhiều loại mã dò lỗi và kiểm soát lỗi,mỗi phương pháp sẽ có cách dò tìm, phát hiện và sửa lỗi khác nhau

Nguyên lý chung của tất cả các phương pháp sửa lỗi là thêm vào tập mã cầntruyền một tập bit kiểm tra (check bits) nào đó để bên nhận kiểm soát lỗi

3.1.1 Phương pháp kiểm tra vòng CRC

Phương pháp này còn gọi là phương pháp mã đa thức.Tên của phương pháp này

đã phần nào nói lên nội dung của nó Thật vậy, với phương pháp này các bit trongmột thông báo sẽ được chuyển dịch quay vòng qua mét thanh ghi đồng thời có sửdụng một đa thức đại thức sinh

Một chuỗi bit nào đó có thể biểu diễn tương ứng với một đa thức Các hệ số của

đa thức tương ứng với từng bit của chuỗi Nếu xâu bit gồm n bit thì đa thức tươngứng có bậc n-1 gồm có n số hạng từ x0 đến xn-1

Ví dụ:

110010011 1.x8 + 1.x7 + 0.x6 + 0.x5 + 1.x4 + 0.x3 + 0.x2 + 1.x1 + 1.x0 = x8+ x7 + x4 + x + 1

Khi truyền một xâu bit để bên nhận có thể kiểm soát lỗi thì phải tìm một xâu bitthích hợp để ghép vào xâu bit cần truyền đi CRC thực hiện quá trình này như thếnào

* Chọn trước một đa thức sinh G(x) có hệ số cao nhất và thấp nhất đều bằng 1 (xâubit tương ứng với G(x) có bit cao nhất và thấp nhất bằng 1)

* Tập bit kiểm tra ghép vào phải thoả mãn điều kiện đa thức tương ứng với xâughép (gồm xâu gốc và checksum) phải chia hết (modulo2) cho G(x)

* Khi nhận tin, để kiểm soát lỗi, phía thu lấy đa thức tương ứng với xâu bit nhậnđược chia (modulo2) cho G(x) Nếu không chia hết thì có lỗi Nếu chia hết thìtrường hợp này chưa xác định được

Giải thuật tính checksum nh sau:

Ta chọn đa thức G(x) bậc n, xâu bit cần truyền tương ứng với đa thức M(x) bậc m

<1> Thêm n bit 0 vào cuối xâu bit cần truyền, lúc này xâu ghép sẽ có m+n bittương ứng với đa thức xnM(x)

<2> chia (modulo2) xâu bit tương ứng với đa thức xnM(x) cho xâu bit ứng với đathức sinh G(x)

<3> Lấy số bị chia trong bước <2> trừ (Modulo2) cho số dư Kết quả sẽ là xâu bitcần truyền đi

-Ta nhận thầy rằng, nếu quá trình truyền đi không bị lỗi thì phía thu sẽ thuxâu bit tương ứng với đa thức T(x) Rõ ràng T(x) chia hết cho G(x)

Nếu phía thu nhận được xâu bit có đa thức sinh tương ứng là T’(x)= T(x) +E(x).Thì lúc đó,T’(x)/mod 2 G(x) =T(x)/mod 2 G(x)+E(x)/ mod 2 G(x)

= 0 +E(x)/mod 2G(x)

Nh vậy, phép chia cho kết quả khác 0 thì có nghĩa là quá trình truyền tin đã bịlỗi Phép chia cho kết quả bằng 0 thì chưa chắc quá trình truyền tin đã không bị lỗi(vì trong nhiều trường hợp E(x) có thể bằng 0 hoặc có thể khác 0 và chia hết choG(x) E(x) trong trường hợp này gọi là đa thức lỗi Mỗi bit 1 trong E(x) tương ứngvới một bit của xâu gốc đã bị đảo ngựơc,ta gọi là lỗi bit đơn

+ Trường hợp lỗi bit đơn thì E(x)=xi với (i<m+n) thì i xác định vị trí của bit lỗi,E(x) chứa 2 hoặc nhiều số hạng thì E(x) không thể nào chia hết (mod2) cho G(x)được nên mọi lỗi đơn đều được phát hiện

+ Nếu có hai lỗi bit đơn cách nhau, lúc đó

E(x)= xi +xj với (i>j), thì ta có thể viết : E(x) =xj (xi-j +1)

Để phát hiện lỗi kép này thì ta phải chọn G(x) sao cho xj và xi-j không chia hết choG(x)

+ Nếu có một số lẻ bit lỗi thì ta phải chọn G(x) có thừa số (x+1) thì có thể phát hiệnmọi lỗi

+ Nếu có lỗi nhóm (một nhóm bit có bit đầu và bit cuối bị lỗi) thì nếu chọn đa thứcsinh bậc n thì mỗi lỗi nhóm có độ dài <= r đều được phát hiện được

Ngày nay, có 3 đa thức sinh được xem nh là chuẩn quốc tế

Nội dung phương pháp này nh sau.Mỗi xâu bit biễu diễn một ký tự cần truyền điđược thêm vào một bit (gọi là bit parity) Bit này có giá trị là 0 nếu số lượng các bit

1 trong xâu là chẳn, bit này bằng 1 nếu số lượng các bit 1 trong xâu là lẻ

Ví dô:

Xâu truyền đi là 11001 b bit parity có giá trị là 1

101011101 bit parity có giá trị là 0

Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ đơn giản nhất là VRC, phương pháp này tuy đơngiản nhưng không định vị được lỗi, nghĩa là nó không thể sữa được lỗi mà chỉ pháthiện và yêu cầu bên phát truyền đi Đồng thời, phương pháp này chỉ phát hiện lỗiđơn mà không thể phát hiện nếu hai bit trong cùng một xâu bị lỗi

Để khắc phục nhược điểm trên thì người ta dùng thêm phương pháp LCR LCRkiểm tra bit parity cho từng khối các ký tự Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp

sẽ cho phép kiểm soát lỗi theo cả hai chiều, nâng cao hiệu quả đáng kể so với việcdùng từng phương phát riêng lẻ

Bạn muốn hiểu rõ thêm về các phương pháp kiểm soát lỗi thì đọc thêm trong cácgiáo trình truyền số liệu

3.2 Kiểm soát luồng dữ liệu.

Còng nh quá trình kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu cũng là vấn đề được cácnhà thiết kế mạng rất quan tâm Đặc biệt là do nguyên nhân sau đây

Quá trình dữ liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khả năng và chiến lược cấpphát tài nguyên của mạng

Trong thực tế thì khả năng tài nguyên của mạng là có hạn, việc cấp phát tàinguyên lại quá tĩnh không thích nghi với trạng thái động của mạng thì sẽ dẫn đếntình trạng các PDU dồn về một mạng nào đó làm tắt nghẽn giao thông Đồng thờimột số trạm thì lưu lượng dữ liệu qua nó quá thấp, gây lãng phí

Chính vì vậy mà phải có cơ chế kiếm soát luồng dữ liệu cho toàn mạng

3.2.1 Phương pháp thông thường.

3.2.1.1 Phương pháp giới hạn tải chung của mạng.

Nguyên lý của phương pháp này là duy trì tổng số PDU được lưu chuyển trongmạng luôn luôn nhỏ hơn một giá trị ngưỡng cho phép nào đó Giá trị ngưỡng nàyphụ thuộc vào tài nguyên của từng mạng và quá trình hoạt động của mạng Để làmđược điều đó, mỗi mạng phải tạo cho mình N vé, mỗi PDU muốn vào mạng thìphải có “vé” Vé chính là một thẻ bài hay là một vùng thông tin điều khiển gắn vàoPDU Khi khởi tạo mạng người quản trị mạng sẽ căn cứ vào khả năng thực tế củamạng mà phân chia vé cho mỗi trạm Mỗi trạm chỉ được phép dùng đúng số vémình được cấp

Tuy nhiên, mạng luôn ở trạng thái động nên cần phải có một giao thức điều tiết

vé, nghiã là các trạm thừa sẽ cung cấp vé cho các trạm thiếu

Các vé này sẽ được quản lý chặt chẽ thông qua cơ chế cửa sổ, mỗi thời điểm chỉcho một số PDU nhất định đi qua

Nhược điểm

Phương pháp này rất khó khăn trong việc xác định mức ngưỡng cho phép, việcđiều tiết vé theo lưu lượng của mạng sẽ làm cho phần mềm của mạng sẽ rất phứctạp Ngoài ra, việc trùng lập hay mất vé cũng là một vấn đề phải được xử lý

3.2.1.2 Phương pháp phân tán chức năng kiểm soát cho các trạm trên mạng.

Tuỳ thuộc vào khả năng tài nguyên cục bộ của từng trạm mà các trạm tự kiểmsoát luồng dữ liệu đi qua Để tránh được hiện tượng ùn tắc giao thông tại các trạm,tài nguyên dùng để chuyển một PDU sẽ được cấp phát trước Việc cấp phát nàyđược thực hiện thông qua các liên kết lôgic giữa các thực thể truyền thông theo môhình OSI

Ưu nhược điểm.

Phương pháp này khắc phục nhược điểm của phương pháp trên nhưng phươngtiện tài nguyên khá đắt vì thường phải cấp phát trội lên để nâng cao thông lượngtruyền.

3.2.2 Trong giao thức chuẩn ISO, quá trình kiểm soát luồng dữ liệu diễn ra

Kiểm soát luồng dữ liệu thực hiện ở cả hai chiều từ DTE đến DCE và ngược lại.Các tham sè P(S) và P(R) tương tự như tham sè N(R) và N(S) trong HDLC P(S)chỉ số thứ tự của gói tin, P(R) chỉ số hiệu gói tin đang chờ để nhận Chính vì vậy,P(R) chính là vé thông hành cho phép nhận dịch chuyển cửa sổ tương ứng

3.2.2.2 Tầng giao vận.

Đối với tầng giao vận thì giao thức chuẩn cho tầng này được chia làm 5 líp nhchúng tôi đã đề cập Thủ tục kiểm soát luồng dữ liệu được cài đặt trong líp 2,3 và 4 Các TPDU mang dữ liệu DT được đánh số thứ tự và một giá trị tín dụng gởi đitrong giai đoạn thiết lập liên kết thông qua CR hay CC Giá trị của thẻ tín dụngchính là số lượng các TPDU dữ liệu tối đa được truyền đi

3.3 Độ tin cậy

3.3.1 Định nghĩa.

Độ tin cậy của mạng là xác xuất mà một hay một thành phần của nó đạt hiệu suấtlàm việc trong một khoảng thời gian cho trước dưới những điều kiện xác định

+ Xác xuất chính là công cụ dùng để đánh hiệu suất hoạt động và mô tả sự cố khimột số thiết bị của mạng bị sự cố tại những thời điểm khác nhau.

+ Hiệu suất chính là các tính năng kỹ thuật của hệ thống nh tỷ suất lỗi, thông lượng,

Ta có thể đánh giá độ tin cậy thông qua độ kết nối Một mạng có độ tin cậy cao

là mạng kết nối có độ dư thừa về đường truyền hoặc thiết bị Khi có sự cố một sốđường truyền hay một mạng nút mạng thì vẫn hoạt động bình thường

Hiện nay, với ứng dụng của lý thuyết xác suất, người ta có thể đánh giá độ tincậy thông qua các phép đo các thông số như- hàm đo độ tin cậy, hàm đo độ sẵn,thời gian trung bình gặp sự cố, thời gian trung bình để sữa và thời gian trung bìnhgiữa các sự cố

3.3.2 Phương pháp nâng cao độ tin cậy.

Ta có thể nâng cao độ tin cậy của mạng bằng cách phân tán các thiết bị điềukhiển và giảm thiểu số lượng các thiết bị mạng đang hoạt động, tạo ra độ dư thừa

về đường truyền và nút mạng Mạng vòng là mạng hay bị sự cố thì ta vẫn có thểkhắc phục bằng hai kỹ thuật cơ bản- kỷ thuật vòng tránh sự cố và sự tuần tự khắcphục

3.4 An toàn và an ninh trên mạng.

Việc kết nối mạng nhằm mục đích cho nhiều người sử dụng cùng chia sẻ các tàinguyên thông tin

Trên môi trường phức tạp có nhiều người sử dụng phân tán về mặt địa lý nên việc

an toàn thông tin trên mạng là cần thiết để tránh sự xâm phạm và mất mát dữ liệu

Với một số dữ liệu sẽ gây ra những hậu quả khôn lường về vi phạm tài nguyên vàđược chia làm hai loại- thụ động và chủ động.

Vi phạm thụ động chỉ là việc nắm bắt thông tin, biết được gởi người nhận và cácthuộc tính của dữ liệu Vi phạm này không làm sai lệch, huỷ hoại nội dung vàluồng thông tin trao đổi trên mạng Vi phạm này rất khó phát hiện nhưng có thểngăn chặn được

Vi phạm chủ động là loại vi phạm có thể làm biến đổi, xoá bỏ, sai lệch, làm trễhay thay đổi trật tự các gói thông tin Ngoài ra, có thể có các gói tin nào đó chènvào mạng nội dung xấu Vi phạm này rất dễ phát hiện nhưng lại khó ngăn chặn

Kẻ vi phạm luôn quan tâm đến vấn đề săn lùng thông tin, chúng có thể thâmnhập vào bất cứ lúc nào mà thông tin kẻ vi phạm cần đi qua hay đang được lưu trữ.Điểm thâm nhập có thể trên đường truyền, trên máy chủ hay có thể trên các thiết bị

nh hub, router Ngoài ra còn có thể bị thâm nhập qua các thiết bị ngoại vi nh - bànphím, màn hình Hiện nay các kẻ vi phạm còn có thiết bị hiện đại có thể thu các tiaphát xạ từ các thiết bị mạng giải mã chúng, hay có thể sử dụng các tia bức xạ tácđộng lên máy gây lỗi và các sự cố đối với các thiết bị mạng

Với những kẻ phá hoại có đủ kỷ sảo và thời gian, chúng có khả năng để phá hoại

vì an toàn vẫn là vấn đề mà người thiết kế và quản trị mạng luôn luôn phải trăn trở.Cho dù hệ thống bảo vệ có chắc chắn đến đâu đi nữa thì đến một lúc nào cũng cóthể bị phá vỡ

Mọi vấn đề đều có tính tương đối, nên giải pháp an toàn cũng có tính chất tươngđối Hiện nay, người ta thường sử dụng đồng thời nhiều mức bảo vệ khác nhau, chủyếu là bảo vệ thông tin cất giữ trong các server của mạng

Các lớp bảo vệ nh sau

+ Lớp bảo vệ ngoài cũng thường gọi là tường lửa Đó là một hệ thống có thể phầncứng, phần mềm hay cả cứng và mềm Hệ thống này dùng để bảo vệ từ xa một máy

tính hay một mạng Tường lửa dùng để ngăn chặn các thâm nhập trái phép và cóthể lọc bỏ các gói tin mà không muốn gởi đi hay nhận Trong môi trường liênmạng Internet, tường lửa đặt giữa mạng nội bộ và Internet dùng để ngăn cách tàinguyên của mạng nội bộ và thế giới Internet bên ngoài.

+ Lớp bảo vệ vật lý dùng để ngăn chặn các thâm nhập vật lý bất hợp phát vào hệthống

+ Mã hoá dữ liệu là phương pháp biến đổi từ một dạng nhận thức được sang mộtdạng không nhận thức được theo thuật toán nào đó tại trạm phát và sẽ biến đổingược lại tại trạm thu Đây là một lớp bảo vệ quan trọng và rất có hiệu quả vấn đề

+ Quyền truy nhập là lớp bảo vệ nhằm kiểm soát tài nguyên của mạng và quyềnhạn của tài nguyên đó

T êng löaB¶o vÖ vËt lýM· ho¸ d÷ liÖu

§¨ng ký tªnQuyÒn truy nhËpTh«ng tin(Information)

Hình3.1 Mô hình lớp bảo vệ thông tin

3.5 Quản trị mạng.

Dựa trên quan điểm chức năng đơn thuần thì người quản trị mạng thông quamột hệ thống quản trị mạng có nhiệm vụ đảm bảo sự hoạt động hoàn hảo của hệthống Có nghĩa rằng phải cài đặt và cấu hình các thiết bị phần cứng cũng như phầnmềm làm cho mạng hoạt động đúng yêu cầu của người sử dụng Nh vậy hệ thốngquản trị mạng là gì

3.5.1 Hệ quản trị có tiến trình quản trị

Cung cấp giao diện giữa người quản trị mạng và các thiết bị được quản trị Bêncạnh đó, nó còn đo lưu lượng đường truyền, tốc độ truyền của địa chỉ vật lý củagiao diện LAN trên một router Hệ quản trị còn hiển thị các dữ liệu quả trị, thốngkê

3.5.2 Hệ bị quản trị gồm có.

Tiến trình Agent thực hiện các thao tác quản trị mạng như cài đặt các tham số

cấu hình và các thống kê hoạt động hiện hành cho mét router và các đối tượng

quản trị như các trạm làm việc, các hub

3.5.3 Cơ sở dữ liệu

Bao gồm thông tin quản trị gắn liền với hệ thống quản trị và hệ thống bị quản trị.Cấu trúc của một hệ thông tin quản trị có dạng hình cây

3.5.4 Giao thức quản trị mạng.

Giao thức này cung cấp phương tiện liên lạc giữa hệ quản trị, các đối tượng bịquản trị và các Agent Giao thức này có nhiệm vụ xác định các đơn vị dữ liệu thểhiện các thủ tục nh: Command, Rerponse, Notification.

Trong một mạng máy tính thì một máy tính mạnh sẽ thực hiện các chức năng của

hệ quản trị cón các thiết bị liên mạng chưa các chương trình Agent Các thiết bị liênmạng có chức năng khác nhau và do nhiều hãng sản xuất khác nhau nên các Agentcũng khác nhau

CHƯƠNG IV CÁC THIẾT BỊ KẾT NỐI CHÍNH

4.1 CARD MẠNG

Các bộ giao tiếp này được thiết kế ngay trong bảng Mainboard của máy tính,hoặc dưới dạng giao tiếp mạng (Network Iterface Card) hay là các bộ thích nghiđường truyền (Transmision Media Adapter) NIC là thiết bị phổ dụng nhất để nốimáy tính với mạng, nó có thể được cài vào một khe cắm của máy tính Trong NIC

có một bộ thu phát với một số kiểu đấu nối (Connector) dùng để chuyển đổi tínhiệu bên trong máy tính thành tín hiệu phù hợp với đường truyền của mạng.Bộthích nghi đường truyền là thiết bị có chức năng làm thích nghi một kiểu đối nốinào đó tên máy với một kiểu đấu khác mà mạng đòi hỏi

4.2 BỘ TẬP TRUNG HUB.

HUB là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nốitrung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua HUB.Mét HUB thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy tính vàcác thiết bị ngoại vi Mỗi một cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10BASET từ mỗi trạm của mạng Khi đó tín hiệu Ethernet được truyền từ một trạmtới HUB, nó được lặp lại trên tất cả các cổng khác của HUB Các HUB thông minh

có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi người điều hànhmạng từ trung tâm quản lý HUB

HUB là bộ chia hay còn gọi là bộ tập trung, với một bộ tập trung mỗi một điểmhay một thiết bị đều được đấu lại với maý HUB theo một kiểu mẫu hình sao Cóbốn loại HUB cơ bản:

+ HUB bị động: Hub không chứa các linh kiện điện tử và cũng không xử lý các tínhiệu này Mà chúng chỉ có chức năng tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng

Khoãng cách từ một máy tính đến một Hub phải nhỏ hơn nữa khoảng cách tối đa chophép giữa hai máy tính trên mạng.

+ Hub chủ động: Hub này có chứa các linh kiện điện tử có thể khuyết đại và xử lýcác tín hiệu truyền giữa các thiết bị mạng Trong quá trình truyền các tín hiệu có thể bịsuy giảm, Hub có tác dụng tái sinh lại các tín hiệu làm cho nó khoẻ hơn, Ýt lỗi và cóthể truyền đi xa hơn

+ HUB thông minh

Hub thông minh chính là Hub chủ động kèm theo một số chức năng mới nh: Quản trị Hub nã cho phép gởi các gói tin về trạm điều khiển mạng trung tâm, và nó cũng cho phép mạng trung tâm quản lý Hub

+ HUB chuyển mạch

HUB chứa các mạch cho phép chọn nhanh các tín hiệu giữa các cổng trên Hub Hub chuyển tiếp gói tin tới cổng nối với trạm đích của gói tin thay vì chuyển gói tintới tất cả các cổng của Hub

Hình 4.1- Nối mạng qua HuB

work station

work

station

work station

HUB tËp trung

4.3 BỘ CHUYỂN TIẾP.

Repeater có chức năng tiếp nhận và chuyển tiếp các tín hiệu Nó thường được dùng để nối hai đoạn cáp mạng Ethernet có một số Repeater chỉ có chức năng đơn giản là khuyết đại tín hiệu nên khi tín hiệu bị méo thì Repeater này chẳng những không khắc phục được mà làm cho độ méo tăng lên

Sau đó một số loại Repeater tiên tiến hơn có thể mở rộng phạm vi của đường truyền bằng cách khuyếch đại tín hiệu và tái tạo lại tín hiệu Chúng định danh dữ liệu trong tín hiệu nhận được và dùng tín hiệu đó để tái tạo lại tín hiệu gốc Chính

vì thế mà chúng có thể khuyếch đại lại tín hiệu, giảm được méo và ồn

Chóng ta chỉ dùng Repeater để mở rộng một cách giới hạn một mạng nào đó do

Hình 4.2- Mở rộng mạng bằng Repeater

4.4 CẦU NỐI (BRIDGE ).

So với Repeater thì Bridge linh động hơn, nếu Repeater chuyển tiếp tất cả các

tín hiệu mà Nó nhận được thì Bridge chỉ chọn lọc và chuyển đi các tín hiệu có đích

ở phần mạng phía bên kia Bridge làm được điều này vì mỗi thiết bị mạng có một địa chỉ duy nhất mà địa chỉ đích luôn được đặt trong phần gói tin được truyền Bridge thường được dùng để nối các mạng cục bộ và nó làm việc nh sau:

- Nhận tất cả các gói tin trên hai mạng và kiểm tra địa chỉ đích của tất cả các góitin

- Nếu nguồn và đích cùng địa chỉ (Tức trên cùng một mạng) thì gói tin sẽ đượchuỷ bỏ

- Nếu nguồn và đích trên hai mạng thì gói tin sẽ được truyền tới đích

- Khi các thiết bị được thêm vào hoặc bớt đi thì bridge sẽ tự động cập nhật lại cácbản địa chỉ với các Bridge đời cũ thì ta phải cập nhật lại bản địa chỉ này

Network A

Network A

Repeater

Network A Network A

Network A

Network B

Network B Network B

Network B Network B

Bridge hoạt động tại tầng Data link trong mô hình OSI, dược dùng để liên kếtcác LAN có cùng giao thức tầng liên kết dữ liệu Các LAN này có thể khác nhau vềmôi trường truyền dẫn vật lý Bridge được sử dụng để mở rộng khoảng cách giữaphân đoạn mạng, tăng số lượng máy tính trên mạng, làm giảm hiện tượng tắc nghẽnkhi số lượng máy tính nối mạng là quá lớn Bridge có thể tiếp nhận một mạng quátải và chia nó thành hai mạng riêng biệt nhằm giảm bớt lưu lượng truyền trên mỗimạng.

Hình 4.3 Nối hai mạng bằng Bridge

4.5 BỘ ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ ( MODEM).

Modem là một thiết bị được máy PC sử dụngđể truyền thông qua đường dây điện thoại Nó được sử dụng để biến đổi tín hiệu số của máy tính thành tín hiệu

Network A

Network A

Bridge

Network A Network A

Network A

Network B

Network B Network B

Network B Network B

tương tự cho thích hợp với đường dây điện thoại và biến đổi tín hiệu tương tự từ đường truyền thành tín hiệu số cho máy tính.

Modem cho phép trao thư điiện tử, truyền tệp, truyền fax và trao đổi dữ liệu theoyêu cầu Các Modem có thể thực hiện việc nén dữ liệu để tăng tốc độ truyền tải vàthực hiện việc hiệu chỉnh lỗi để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu

Modem có thể dùng để lắp ngoài hay trong, nó phải là một thiết bị liên mạng, không thể dùng để nối các mạng xa nhau và truyền dữ liệu trực tiếp được, chúng phải kết hợp với bộ chọn đường để nối các mạng qua mạng chuyển điện thoại, chuyển mạch công cộng

4.6 BỘ DỒN KÊNH.

Là thiết bị có chức năng tổ hợp một số tín hiệu để chúng cùng truyền trên một đường truyền với nhau, và sau đó lại tách ra troẻ lại tín hiệu gốc ban đầu Chức năng ghép các tín hiệu lại với nhau gọi là chức năng ghép kênh và chức năng tách các tín hiệu ra gọi là phân kênh

4.7 BỘ CHỌN ĐƯỜNG CẦU

Brouter là thiết bị có thể đóng vai trò của cả Router lÉn Bridge Khi nhận các góitin nó bắc cầu cho các gói tin mà nó không hiểu giao thức và nó chọn đường chocác gói tin mà nó hiểu

4.8 BỘ CHỌN ĐƯỜNG.

Nếu như Bridge chỉ thực hiện việc chuyển tiếp các gói tin nhận được thì ngoài chứcnăng trên Router còn có thể thực hiện việc chọn đường đi nào đó cho tối yêu nhất đốivới các gói tin theo một chỉ tiêu nào đó Bridge có chức năng như hai tầng thấp nhất(Tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu) của mô hình OSI, router còn có thêm chức năngcủa tầng mạng Router cho phép ta nối các kỉểu mạng lại với nhau thành liên mạng.Router phải hiểu giao thức nào đó trước khi thực hiện việc chọn đường theo giao

thức đó Các Router luôn phụ thuộc vào giao thức của mạng được nối kết Dựa trênnhững giao thức, Router cung cấp dịch vụ mà trongđó những packet dữ liệu đượcđọc và chuyển đến đích một cách độc lập Khi số kết nối tăng thêm, mạng theo dạngrouter trở nên kém hiệu quả và cần suy nghĩ đến sự thay đổi

Thiết bị này dùng để nối mạng LAN thành mạng WAN thông qua mạng điệnthoại công cộng CSU/DSU có nhiệm vụ chuyển đổi các tín hiệu LAN thành tínhiệu đòi hỏi bởi các nhà cung cấp dịch vụ mạng công cộng CSU/DSU còn cónhiệm vụ cho mạng cục bộ tránh nhiễu từ mạng công cộng

4.10 CỔNG NỐI.

Là thiết bị để nối hai mạng vốn sử dụng các giao thức khác nhau Chúng đóng

gộp lại và biến đổi dữ liệu truyền từ môi trường này sang môi trường khác, sao cho

R2

các môi trường có thể hiểu được dữ liệu của nhau Cổng giao tiếp có thể thay đổimột một dạng thức thông điệp sao cho phù hợp với chương trình ứng dụng tại nơinhận của quá trình truyền Một cổng liên kết hai hệ thống cùng sử dụng.

+ Giao thức truyền thông

+ cấu trúc dạng dữ liệu

+ Ngôn ngữ

+ Kiến trúc mạng

Phần II

MẠNG CỤC BỘ LAN

chương I

Tổng quan về mạng cục bộ LAN

Loại mạng cục bộ đầu tiên được triển khai là Ethernet do trung tâm nghiên cứu

ở Palo Alto của hãng Xero tiến hành vào giữa những năm 1970

Mạng LAN được phân biệt với các mạng khác thông qua những đặc trưng sauđây

- Đặc trưng về địa lý- mạng cục bộ thường được cài đặt trong một phạm vitương đối nhỏ nh trong một toà nhà, một cơ quan, mét khu hành chính nào đó, Khoảng cách giữa hai trạm xa nhất từ vài chục mét đến vài chục km Rõ ràng là đặctrưng về mặt địa lý chỉ có tính chất tương đối nên ta khó phân biệt mạng LAN vớicác mạng khác thông qua đặc trựng này

- Đặc trựng về tốc độ truyền- tốc độ truyền của mạng cục bộ thường cao hơn sovới các mạng diện rộng có thể lên đến 100Mbps

- Đặc trưng độ tin cậy- tỷ suất lỗi của mạng cục bộ thấp hơn nhiều so với cácmạng khác, có thể từ 10 -8 đến 10-11

- Đặc trưng quản lý- mạng cục bộ thường là sở hữu riêng của một tổ chức nào đónên việc quản lý khai thác mạng hoàn toàn tập trung thống nhất

Ngày nay mạng cục bộ là những hệ thống con hoàn toàn tách biệt với nhau và cóthể được tích hợp với nhau nh một phương tiện nối kết chung giữa các máy tính.Tuy nhiên công nghệ LAN vẫn còn là một mớ hỗn độn không cho phép các nhàsản xuất tách LAN nh một ngành kỹ nghệ riêng biệt so với các phần mềm và hệ

điều hành mạng Nh vậy ta có thể xem mạng LAN nh là một hệ thống con riêngbiệt trong mạng máy tính.

Có hai loại mạng LAN được quan tâm nhiều nhất là- Ethernet và Token Ring

Để bạn có thể hiểu sâu hơn về mạng LAN, mạng LAN gồm 4 thành phần

* Hệ thống cáp nối (hay còn gọi là phương tiện nối mạng)

* Topology

* Phương pháp truy xuất cáp

* Các giao thức

1.1 Các loại cáp truyền.

1.1.1 Cáp đôi dây xoắn (Twisted pair cable)

Cáp đôi dây xoắn là cáp gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễu cho các đôidây khác, có thể kéo dài tới vài km mà không cần khuyếch đại Giải tần trên cápdây xoắn đạt khoảng 300–4000Hz, tốc độ truyền đạt vài kb/s đến vài Mb/s Cápxoắn có hai loại:

 Loại có bọc kim để tăng cường chống nhiễu gọi là cap STP ( Shield TwistedPair) Loại này trong vỏ bọc kim có thể có nhiều đôi dây Về lý thuyết thì tốc độtruyền có thể đạt 500 Mb/s nhưng thực tế thấp hơn rất nhiều (chỉ đạt 155 Mb/svới cáp dài 100 m)

 Loại không bọc kim gọi là UTP (UnShield Twisted Pair), chất lượng kém hơnSTP nhưng rất rẻ Cap UTP được chia làm 5 hạng tuỳ theo tốc độ truyền Cáploại 3 dùng cho điện thoại Cáp loại 5 có thể truyền với tốc độ 100Mb/s rất haydùng trong các mạng cục bộ vì vừa rẻ, vừa tiện sử dụng Cáp này có 4 đôi dâyxoắn nằm trong cùng một vỏ bọc

Hình 1.1 Cáp UTP Cat.5

1.1.2 Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần cơ sở.

Là cáp mà hai dây của nó có lõi lồng nhau, lõi ngoài là lưới kim loại , Khả năng chống nhiễu rát tốt nên có thể sử dụng với chiều dài từ vài trăm met đến vài km Có hai loại được dùng nhiều là loại có trở kháng 50 ohm

và loại có trở kháng 75 ohm

Hình1.2 Cáp đồng trục cơ sở

Giải thông của cáp này còn phụ thuộc vào chiều dài của cáp Với khoảng cách1

km có thể đạt tốc độ truyền tư 1– 2 Gbps Cáp đồng trục băng tần cơ sở thườngdùng cho các mạng cục bộ Có thể nối cáp bằng các đầu nối theo chuẩn BNC cóhình chữ T ở VN người ta hay gọi cáp này là cáp gầy do dịch từ tên trong tiếngAnh là ‘Thin Ethernet”

Một loại cáp khác có tên là “Thick Ethernet” mà ta gọi là cáp béo Loại nàythường có màu vàng Người ta không nối cáp bằng các đầu nối chữ T nh cáp gầy

mà nối qua các kẹp bấm vào dây Cứ 2m5 lại có đánh dấu để nối dây (nếu cần) Từkẹp đó người ta gắn các tranceiver rồi nối vào máy tính (Xem hình 1)

Hình 1.3 Kết nối bằng Traceiver.

1.1.3 Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable)

Đây là loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình (thường dùng trong truyền hình cap) có giải thông từ 4 – 300 Khz trên chiều dài 100 km Thuật ngữ

“băng rộng” vốn là thuật ngữ của ngành truyền hình còn trong ngành truyền

số liệu điều này chỉ có nghĩa là cáp loại này cho phép truyền thông tin tuơng tự (analog) mà thôi Các hệ thống dựa trên cáp đồng trục băng rộng

có thể truyền song song nhiều kênh Việc khuyếch đại tín hiệu chống suy hao có thể làm theo kiểu khuyếch đại tín hiệu tương tự (analog) Để truyềnthông cho máy tính cần chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự

1.1.4 Cáp quang.

Dùng để truyền các xung ánh sáng trong lòng một sợi thuỷ tinh phản xạ toàn phần Môi trường cáp quang rất lý tưởng vì

 Xung ánh sáng có thể đi hàng trăm km mà không giảm cuờng độ sáng

 Giải thông rất cao vì tần số ánh sáng dùng đối với cáp quang cỡ khoảng 1014 – 1016

 An toàn và bí mật

 Không bị nhiễu điện từ

Chỉ có hai nhược điểm là khó nối dây và giá thành cao