Kỹ Thuật Truyền Số Liệu

dc e 2008 Kỹ Thuật Truyền Số Liệu BK TP.HCM dc e 2008 Giới thiệu • Mơn học – Mã số: 504003 – Số tín chỉ: – Mơn học trước: khơng • Giảng viên – Phan Đình Khơi – Khoa Khoa học Kỹ thuật máy tính – khoi@cse.hcmut.edu.vn (8647256 ext 6227) – http://cse.hcmut.edu.vn/~khoi D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Giới thiệu mơn học • Động lực • Mục đích • Đối tượng – Sự phát triển vũ bão ứng dụng máy tính – Sự cần thiết việc trao đổi thông tin nơi, máy tính – Giới thiệu khái niệm, thuật ngữ phương pháp tiếp cận dùng hệ thống truyền liệu – Hiểu việc truyền số liệu thiết bị vấn đề liên quan – Hiểu việc truyền liệu qua mạng thiết bị thông qua nghi thức giao tiếp – Giới thiệu số mạng truyền số liệu sử dụng – Sinh viên chuyên ngành có kiến thức thiết kế mạch, cấu trúc máy tính, ngơn ngữ lập trình cấp cao – Kỹ sư chun ngành • Đánh giá – Kiểm tra kỳ: 30% – Thuyết trình: • Nhóm - người, trình bày 20 phút, chất vấn 10 phút • Khơng bắt buộc • Thay cho thi kì – Kiểm tra cuối kỳ: 70% – Phương pháp: tự luận D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Nội dung mơn học • • • • • • • • • • Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu Truyền dẫn số liệu Kỹ thuật mã hóa tín hiệu Kỹ thuật truyền liệu số Điều khiển lớp liên kết liệu Ghép/tách kênh Chuyển mạch mạch chuyển mạch gói Chế độ truyền bất đồng Tìm đường mạng chuyển mạch Điều khiển nghẽn mạch mạng chuyển mạch liệu D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Tài liệu tham khảo • • • [1] “Tập slide giảng”, TS Đinh Đức Anh Vũ, 2008 [2] Data and Computer Communications – William Stallings [3] Data Communications, Computer Networks and Open Systems – Fred Halsall • • • • • • • ISDN & B-ISDN – William Stallings ATM Foundations for Broadband Networks – Uyless Black Data Communications – William L Schweber Data communications and teleprocessing systems – Trevor Housley Data communication technology – James Martin Công nghệ ATM CDMA – LG Information & Communications Lecture notes for M.Sc Data Communication Networks and Distributed Systems D51 -Basic Communications and Networks - Saleem N Bhatti - Department of Computer Science - University College London - October 1994 Lecture notes for DATA COMMUNICATIONS, v4.0 – Brian Brown, 1995-2001 Fiber Optics Communication and Other Applications – Henry Zanger & Cynthia Zanger Wireless Networked Communications Concepts, Technology and Implementation – Regis J Bates Practical digital and data communications with LSI applications – Paul Bates • • • • D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Chương Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu BK TP.HCM ¾Mơ hình hệ thống truyền liệu ¾Truyền số liệu ¾Mạng truyền số liệu ¾Kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính dc e 2008 Mơ hình hệ thống truyền liệu Sơ đồ khối tổng qt (mơ hình Shannon) ƒ Ứng dụng liệu ƒ Ứng dụng âm thanh, tiếng nói ƒ Ứng dụng video ƒ Ứng dụng thời gian thực Ví dụ D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Mơ hình hệ thống truyền liệu • Hệ thống truyền liệu gì? – Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm, … dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giải – Thông tin: ý nghĩa gán cho liệu – Tập hợp thiết bị kết nối thông qua môi trường truyền dẫn D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Các tác vụ • Sử dụng hệ thống truyền dẫn • • Giao tiếp thiết bị với hệ thống truyền Tạo tín hiệu – Chia sẻ đường truyền hiệu nhiều thiết bị, chống nghẽn mạch – Có khả truyền dẫn mơi trường truyền – Bên nhận phải hiểu liệu • • Đồng bên truyền bên nhận Quản lý việc trao đổi liệu – Các giao thức truyền liệu • • • • Điều khiển dòng liệu Phát sửa lỗi Định vị địa tìm đường Khơi phục – Khơi phục lại trạng thái cũ hệ thống có lỗi làm ngắt qng • • • Định dạng thơng tin Bảo mật Quản trị mạng – Cài đặt hệ thống, quản lý trạng thái, xử lý lỗi, có kế hoạch nâng cấp tương lai D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dc e 2008 Hệ thống truyền liệu • Tại phải dùng hệ thống truyền liệu – Chia sẻ tài nguyên • • • • Máy in Ổ đĩa/băng từ Công suất tính tốn Tập hợp liệu – Phân tán tải • Tính tốn song song • Tính tốn theo mơ hình client-server • Fault tolerance – Chuyển thơng tin • Giao dịch sở liệu • Thư điện tử • Phân tán liệu mạng – lưu trữ D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 10 dc e 2008 Truyền số liệu • Liên quan đến vấn đề truyền liệu số dạng thô – – – – – Truyền dẫn liệu (data transmission) Mã hóa liệu (data encoding) Kỹ thuật trao đổi liệu số (digital data communication) Điều khiển liên kết liệu (data link control) Phân hợp (multiplexing) • Liên kết (link) mạch (circuit) • Kênh (channel) D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 11 dc e 2008 Mạng truyền số liệu • Giao tiếp điểm-điểm thường không thực tế – Các thiết bị cách xa – Số kết nối tăng đáng kể số thiết bị cần giao tiếp lớn ⇒ Mạng truyền số liệu • Phân loại dựa vào phạm vi hoạt động D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 12 dc e 2008 Mạng truyền số liệu • Mạng cục (Local-Area Networks – LAN) – Đặc tính • Tầm vực nhỏ (tịa nhà, nhiều tịa nhà) • Thường sở hữu cơng ty, tổ chức • Tốc độ cao WAN – Phân loại • • • • Switch LAN (Ethernet) Wireless LAN ATM LAN Xem chi tiết [2], phần D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 13 dc e 2008 Mạng truyền số liệu • Mạng diện rộng (Wide-Area Networks – WAN) – Khác so với mạng LAN? • Triển khai theo diện rộng • Dựa vào mạch truyền dẫn cơng cộng – Cơng nghệ • Chuyển mạch mạch điện (circuit-switching) – Đường truyền dẫn dành riêng node mạng • Chuyển mạch gói (packet-switching) – Khơng dành riêng đường truyền dẫn – Mỗi gói theo đường khác – Chi phí đường truyền cao để khắc phục lỗi truyền dẫn • Frame Relay – Được dùng chuyển mạch gói có tốc độ lỗi thấp – Tốc độ lên đến Mbps • ATM – Chế độ truyền bất đồng (Asynchronous Transfer Mode) – Dùng gói có kích thước cố định (gọi cell) – Tốc độ lên đến Gbps • ISDN – Mạng số dịch vụ tích hợp (Integrated Services Digital Network) D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 14 dc e 2008 Mạng truyền số liệu • Một cách phân loại khác – Dựa vào kiến trúc kỹ thuật dùng để trao đổi liệu – Mạng chuyển mạch (switched networks) • Mạng chuyển mạch mạch điện • Mạng chuyển mạch gói – Mạng phát tán (broadcast networks) • Mạng radio gói (packet radio net.) • Mạng vệ tinh (satellite net.) • Mạng cục (local net.) D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 15 dc e 2008 Chương Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu BK TP.HCM ¾Mơ hình hệ thống truyền liệu ¾Truyền số liệu ¾Mạng truyền số liệu ¾Kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính dc e 2008 Kiến trúc truyền thơng máy tính • Ứng dụng truyền file – Nguồn thiết lập kết nối (báo cho mạng đích) – Nguồn đảm bảo đích sẵn sàng nhận liệu – Ứng dụng truyền file h/t nguồn phải đảm bảo chương trình quản lý file h/t đích sẵn sàng nhận lưu trữ file – Nếu định dạng file dùng h/t khơng tương thích, h/t phải thực chức chuyển đổi • Tác vụ giao tiếp phân nhỏ thành mơđun • Ví dụ, truyền file phân thành môđun – Truyền file – Dịch vụ giao tiếp – Truy xuất mạng D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 17 dc e 2008 Ví dụ kiến trúc phân cấp D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 18 dc e 2008 Nghi thức giao tiếp (protocol) • Dùng để giao tiếp thực thể hệ thống – Thực thể • Có khả gởi/nhận thơng tin • Ứng dụng người dùng • Thư điện tử • Thiết bị đầu cuối – Hệ thống • Đối tượng vật lý, chứa hoăc nhiều thực thể • Máy tính • Thiết bị đầu cuối • Cảm biến từ xa • Các thành phần nghi thức giao tiếp – Ngữ pháp (syntax) • Định dạng liệu • Mức tín hiệu – Ngữ nghĩa (semantic) • Thông tin điều khiển • Xử lý lỗi – Định thời (timing) • Đồng • Tuần tự – Phải “nói” ngơn ngữ D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 19 dc e 2008 Mơ hình đơn giản lớp • Lớp truy xuất mạng • Lớp vận chuyển • Lớp ứng dụng D a t a Com m u n ica t ion a n d Com put e r N e t w or k s ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 20