Công nghệ ethernet, fast ethernet, giga ethernet DT6 Báo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính Viện điện tử viễn thông Đại học Bách Khoa Hà Nội
1 C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet, Fast Ethernet, Ethernet, Fast Ethernet, Giga Ethernet Giga Ethernet sinh sinh vi vi ê ê n n th th ự ự c c hi hi ệ ệ n n : H : H à à Duy Duy B B ì ì nh nh Nguyễn Nguyễn Tiến Tiến Dũng Dũng L L ớ ớ p p : : Đ Đ i i ệ ệ n n t t ử ử 6 6 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 1 1 - - / / gi gi ớ ớ i i thi thi ệ ệ u u Ethernet Ethernet hi hi ệ ệ n n l l à à c c ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ LAN LAN ph ph ổ ổ biến biến nhất nhất hi hi ệ ệ n n nay nay nhờ nhờ s s ự ự - - Đ Đ ơ ơ n n gi gi ả ả n n v v à à dễ dễ b b ả ả o o tr tr ì ì - - Có Có kh kh ả ả n n ă ă ng ng ph ph ố ố i i h h ợ ợ p p v v ớ ớ i i c c á á c c c c ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ kh kh á á c c - - Tin Tin c c ậ ậ y y - - Chi Chi phí phí l l ắ ắ p p đ đ ặ ặ t t thấp thấp 2 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet M M ộ ộ t t v v à à i i nét nét về về lịch lịch s s ử ử ph ph á á t t tri tri ể ể n n c c ủ ủ a a Ethernet Ethernet : : - - N N ă ă m m 1970, 1970, vấn vấn đ đ ề ề li li ê ê n n kết kết c c á á c c host host d d ù ù ng ng chung chung trong trong 1 1 m m ô ô i i tr tr ờng ờng . . Từ Từ đ đ ó ó k k ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t ALOHA ALOHA ra ra đ đ ời ời - - N N ă ă m m 1980, 3 1980, 3 c c ô ô ng ng ty ty Digital,Intel,Xerox Digital,Intel,Xerox đ đ a a ra ra chu chu ẩ ẩ n n Ethernet Ethernet đ đ ầ ầ u u ti ti ê ê n n l l à à DIX DIX chiếm chiếm 2 2 t t ầ ầ ng ng OSI OSI (physical layer v (physical layer v à à data link layer) data link layer) - - N N ă ă m m 1985, IEEE 1985, IEEE c c ô ô ng ng b b ố ố chu chu ẩ ẩ n n chung chung cho cho Ethernet l Ethernet l à à 802.3 802.3 chiếm chiếm 1,5 1,5 t t ầ ầ ng ng OSI (Physical OSI (Physical layer v layer v à à MAC). MAC). C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 3 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 2 2 - - /c /c á á c c tr tr ờng ờng (field) (field) trong trong Ethernet frame Ethernet frame - - Tr Tr ờng ờng Preamble Preamble : : Truờng Truờng n n à à y y chiếm chiếm 7 byte 7 byte trong trong Frame Frame g g ồ ồ m m to to à à n n c c á á c c bit 101010 bit 101010 để để đá đá nh nh th th ứ ứ c c m m á á y y đ đ ầ ầ u u xa.Trong xa.Trong chu chu ẩ ẩ n n Ethernet Ethernet c c ủ ủ a a DIX DIX c c ô ô ng ng b b ố ố tr tr ờng ờng n n à à y y chiếm chiếm 8 byte 8 byte C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet - - Tr Tr ờng ờng Start frame Start frame delimiter delimiter :Tr :Tr ờng ờng n n à à y y chiếm chiếm 1 1 byte 10101011 byte 10101011 để để b b á á o o cho cho m m á á y y đ đ ầ ầ u u xa xa biết biết sau sau d d â â y y l l à à d d ữ ữ li li ệ ệ u u chính chính c c ủ ủ a a frame frame Tr Tr ờng ờng Destination Address Destination Address : : Chiếm Chiếm 6 byte 6 byte mang mang th th ô ô ng ng tin tin đ đ ịa ịa ch ch ỉ ỉ MAC MAC đ đ ích ích - - Tr Tr ờng ờng Source Source Address Address :Chiếm :Chiếm 6 byte 6 byte mang mang th th ô ô ng ng tin tin đ đ ịa ịa ch ch ỉ ỉ MAC MAC ngu ngu ồ ồ n n - - Tr Tr ờng ờng Length/ Length/ type type :chiếm :chiếm 2 byte 2 byte h h ỗ ỗ tr tr ợ ợ cho cho 2 2 mục mục đ đ ích ích s s ử ử dụng dụng kh kh á á c c nhau nhau : : 4 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet + + Nếu Nếu gi gi á á trị trị <1536 decimal (0600 <1536 decimal (0600 hexa hexa ) ) th th ì ì tr tr ờng ờng n n à à y y ch ch ỉ ỉ chiều chiều d d à à i i c c ủ ủ a a frame frame + + Nếu Nếu gi gi á á trị trị >=1536 >=1536 th th ì ì nó nó s s ẽ ẽ ch ch ỉ ỉ ra ra lo lo ạ ạ i d i d ữ ữ li li ệ ệ u u . . - - Frame check Frame check sequence(FCS): sequence(FCS): chiếm chiếm 4 byte 4 byte d d ù ù ng ng để để ki ki ể ể m m tra tra l l ỗ ỗ i i CRC. CRC. C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 3 3 - - /ph /ph ơ ơ ng ng ph ph á á p p truy truy c c ậ ậ p p csma/cd csma/cd gi gi ả ả i i quyết quyết vấn vấn đ đ ề ề đ đ ụng ụng độ độ - - Đ Đ ịnh ịnh ngh ngh ĩ ĩ a a : : miền miền c c á á c c PC PC tham tham ra ra t t ạ ạ i 1 i 1 thời thời đ đ i i ể ể m m ch ch ỉ ỉ có có 1 PC 1 PC đ đ ợ ợ c c truyền truyền . . Nếu Nếu có có h h ơ ơ n n 1PC 1PC truyền truyền c c ù ù ng ng 1thời 1thời đ đ i i ể ể m m g g â â y y ra ra đ đ ụng ụng độ độ . . - - C C á á c c thiết thiết bị bị layer 1 layer 1 nh nh Repeater, Hub Repeater, Hub kh kh ô ô ng ng chia chia nh nh ỏ ỏ đ đ ợ ợ c c miền miền đ đ ụng ụng độ độ (collision domain). (collision domain). - - C C á á c c thiết thiết bị bị layer 2, 3 layer 2, 3 nh nh Bridge, Switch, Bridge, Switch, Router Router chia chia nh nh ỏ ỏ đ đ ợ ợ c c miền miền đ đ ụng ụng độ độ . . 5 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet - - Carrier Carrier senser senser :M :M á á y y tính tính ở ở tr tr ạ ạ ng ng th th á á i i nghe nghe ngóng ngóng xem xem đ đ ờng ờng truyền truyền có có b b ậ ậ n n kh kh ô ô ng ng m m ớ ớ i i truyền truyền , , trong trong khi khi truyền truyền v v ẫ ẫ n n tiếp tiếp tục tục nghe nghe . . - - Multi Multi access access : : Đ Đ ờng ờng truyền truyền d d ù ù ng ng chung chung kh kh ô ô ng ng d d à à nh nh ri ri ê ê ng ng cho cho bất bất c c ứ ứ ai ai . . - - Collision: Collision: khi khi có có đ đ ụng ụng độ độ th th ì ì 2 2 m m á á y y g g â â y y ra ra đ đ ụng ụng độ độ s s ẽ ẽ biết biết nhờ nhờ xung xung đ đ i i ệ ệ n n á á p p t t ă ă ng ng l l ê ê n n d d ộ ộ i i về về . . - - Collision Detection Collision Detection : : Gi Gi ả ả i i quyết quyết vấn vấn đ đ ề ề đ đ ụng ụng độ độ b b ằ ằ ng ng thu thu ậ ậ t t to to á á n n back off. 2 back off. 2 m m á á y y s s ẽ ẽ b b ậ ậ t t l l ê ê n n 1 1 đ đ ồ ồ ng ng h h ồ ồ thời thời random random gi gi ả ả m m d d ầ ầ n.M n.M á á y y n n à à o o hết hết tr tr ớ ớ c c s s ẽ ẽ đ đ ợ ợ c c truyền truyền tr tr ớ ớ c c . . 6 Sơ đồ cơ chế: - - S S ơ ơ đ đ ồ ồ c c ơ ơ chế chế : : C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet - - Gi Gi ả ả i i quyết quyết V V Đ Đ đ đ ụng ụng độ độ : : d d ù ù ng ng c c á á c c m m ô ô i i tr tr ờng ờng fullduplex fullduplex nh nh Switch Router Switch Router - - Ph Ph â â n n lo lo ạ ạ i i c c á á c c collision: collision: +Single collision: +Single collision: sau sau 1l 1l ầ ầ n n đ đ ụng ụng độ độ gi gi ả ả i i quyết quyết xong xong . . +Multi collision: +Multi collision: sau sau nhiều nhiều l l ầ ầ n n đ đ ụng ụng độ độ gi gi ả ả i i quyết quyết xong xong +Local/remote collision: +Local/remote collision: +Late collision: +Late collision: đ đ ụng ụng độ độ kh kh ô ô ng ng đá đá ng ng tin v tin v ì ì ta ta đã đã truyền truyền đ đ ợ ợ c c 512 512 bittimes bittimes ( ( t t ứ ứ c c 64 Byte 64 Byte - - 1 frame 1 frame nh nh ỏ ỏ nhất nhất ) v ) v à à coi coi nh nh đã đã chiếm chiếm đ đ ợ ợ c c đ đ ờng ờng truyền truyền . . 7 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 4 4 - - /Bit time, Slot time, Gap /Bit time, Slot time, Gap * * Bit time Bit time : l : l à à kho kho ả ả ng ng thời thời gian gian để để truyền truyền 1bit 1bit * * Slot Slot time(khe time(khe thời thời gian): gian): kho kho ả ả ng ng thời thời gian gian t t ố ố i i thi thi ể ể u u để để 1 frame 1 frame truyền truyền hết hết . . C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet * * GAP(interframe GAP(interframe spacing spacing - - kho kho ả ả ng ng c c á á ch ch gi gi ữ ữ a a c c á á c c frame) frame) - - Sau Sau khi khi 1 frame 1 frame truyền truyền hết hết , , m m ọ ọ i i tr tr ạ ạ m m tr tr ê ê n n Ethernet Ethernet đ đ ều ều ph ph ả ả i i đ đ ợ ợ i i 1 1 kho kho ả ả ng ng thời thời gian gian t t ố ố i i thi thi ể ể u u l l à à GAP GAP m m ớ ớ i i đ đ ợ ợ c c truyền truyền frame frame kế kế tiếp tiếp . . 8 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 5 5 - - /C /C ơ ơ chế chế auto auto - - negotiation (c negotiation (c ơ ơ chế chế đà đà m m ph ph á á n n t t ự ự đ đ ộ ộ ng ng để để có có t t ố ố c c độ độ t t ố ố t t nhất nhất ) ) T T ố ố c c độ độ khi khi đ đ ó l ó l à à bao nhi bao nhi ê ê u? u? C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet *M *M ỗ ỗ i thiết bị kh i thiết bị kh ô ô ng truyền d ng truyền d ữ ữ li li ệ ệ u s u s ẽ ẽ ph ph á á t ra 1 xung t ra 1 xung li li ê ê n kết sau m n kết sau m ỗ ỗ i 16 ms.Tín hi i 16 ms.Tín hi ệ ệ u n u n à à y y đợ đợ c c đặ đặ t t t t ê ê n l n l à à NLP.M NLP.M ỗ ỗ i chu i chu ỗ ỗ i c i c á á c NLP t c NLP t ạ ạ o th o th à à nh FLP burst. Chu k nh FLP burst. Chu k ì ì c c ủ ủ a c a c á á c NLP v c NLP v à à FLP gi FLP gi ố ố ng nhau. ng nhau. *C *C ơ ơ chế chế auto auto - - negotiation negotiation đ đ ợ ợ c c thiết thiết l l ậ ậ p p b b ằ ằ ng ng c c á á ch ch 2 2 thiết thiết bị bị truyền truyền FLP burst FLP burst cho cho nhau.Burst nhau.Burst th th ô ô ng ng b b á á o o kh kh ả ả n n ă ă ng ng thiết thiết bị bị cho cho đ đ ố ố i i t t á á c c c c ủ ủ a a nó.Sau nó.Sau khi khi 2 2 thiết thiết bị bị th th ô ô ng ng dịch dịch hi hi ể ể u u đ đ ợ ợ c c kh kh ả ả n n ă ă ng ng c c ủ ủ a a nhau nhau ch ch ú ú ng ng s s ẽ ẽ chuy chuy ể ể n n đ đ ến ến 1 1 cấu cấu h h ì ì nh nh chung chung t t ố ố t t nhất nhất v v à à thiết thiết l l ậ ậ p p li li ê ê n n kết kết t t ạ ạ i i t t ố ố c c độ độ n n à à y y . . 9 C C á á c c vấn vấn đ đ ề c ề c ơ ơ b b ả ả n n về về C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet ph ph ầ ầ n n 2:c 2:c á á c c c c ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 1-công nghệ 10 mbps Ethernet( legacy Ethernet) 1.1-/Các đặc điểm: *Các thông số kĩ thuật thời gian(timing parameter): 10 ph ph ầ ầ n n 2:c 2:c á á c c c c ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet *Frame format: * * SQE(Signal SQE(Signal quality quality eror eror ): ): Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh b b á á o o hi hi ệ ệ u u s s ử ử dụng dụng trong trong half half duplex.SQE duplex.SQE l l à à nh nh ữ ữ ng ng h h à à nh nh đ đ ộ ộ ng ng sau sau đâ đâ y: y: - - Trong 4 Trong 4 - - 8 8 mircosecond mircosecond sau sau m m ỗ ỗ i i ho ho ạ ạ t t đ đ ọ ọ ng ng truyền truyền b b ì ì nh nh th th ờng ờng b b á á o o hi hi ệ ệ u u cho cho biết biết đã đã truyền truyền th th à à nh nh c c ô ô ng ng . . - - B B á á o o hi hi ệ ệ u u khi khi có có đ đ ụng ụng độ độ x x ả ả y y ra ra tr tr ê ê n n m m ô ô i i tr tr ờng ờng truyền truyền . . - - B B á á o o hi hi ệ ệ u u khi khi c c á á c c tín tín hi hi ệ ệ u u kh kh ô ô ng ng ph ph ù ù h h ợ ợ p p tr tr ê ê n n m m ô ô i i tr tr ờng ờng truyền truyền ( ( jabber,ph jabber,ph ả ả n n h h ồ ồ i i do do c c á á p p đ đ ứ ứ t t ) ) ph ph ầ ầ n n 2:c 2:c á á c c c c ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ Ethernet Ethernet 1.2 1.2 - - /Line coding: /Line coding: Khi Khi truyền truyền 1 1 tín tín hi hi ệ ệ u u ta ta ph ph ả ả i i m m ã ã ho ho á á đ đ ờng ờng d d â â y y ( line ( line coding) coding) để để ch ch ố ố ng ng nhiễu.Lo nhiễu.Lo ạ ạ i m i m ã ã ho ho á á s s ử ử dụng dụng trong trong 10Mbps Ethernet 10Mbps Ethernet l l Manchester Manchester [...]... 2:các công nghệ Ethernet MLT3 NRZ-I phần 2:các công nghệ Ethernet 2.3-/Cable distances *Công nghệ này có thể sử dụng 100baseTX 100 baseFX 14 phần 2:các công nghệ Ethernet 3- /công nghệ gigabit Ethernet 3.1-/1 Gbps *Timming parameter: phần 2:các công nghệ Ethernet *Mã hoá:2 bớc -Bớc 1:Mã hoá 8B/10B 15 phần 2:các công nghệ Ethernet -Bớc 2: 4D-PAM5 với copper và NRZ(non return to zero) với fiber *Gigabit Ethernet. .. 2.1-/Các đặc điểm: *Các thông số kĩ thuật thời gian( timing parameter): thô thuậ gian( phần 2:các công nghệ Ethernet *Frame format: giống hệt 10 Mbps 2.2-/Mã hoá cho fast Ethernet *Bớc 1:Quy đổi 4 bit data symbol thành 5 bit code ( làm xuất hiện nhiều bit 1) 12 phần 2:các công nghệ Ethernet phần 2:các công nghệ Ethernet *Bớc 2:Tuỳ thuộc vào đờng truyền ta có các cách mã hoá khác nhau: -Nếu là cáp xoắn Mã hoá... 10Mbps Ethernet hoạt động trong giới hạn đồng bộ Thì khi triển khai mạng phải tuân theo luật 5-4-3-2-1.Không đợc vợt quá nó: 5: là 5 đoạn mạng 4: là 4repeater 3: là 3 đoạn mạng có trạm 2: là 2 đoạn mạng ko có trạm 1: là 1 miền đụng độ 11 phần 2:các công nghệ Ethernet 2- /công nghệ 100 Mbps (fast Ethernet) 2.1-/Các đặc điểm: *Các thông số kĩ thuật thời gian( timing parameter): thô thuậ gian( phần 2:các công. .. dụng as có bớc sang dài) +1000BASE ớc +1000BASE-SX(cab quang sử dụng as có bớc sang ngắn) +1000BASEớc ngắ +1000BASET +1000BASE-CX +1000BASE- phần 2:các công nghệ Ethernet 3.2-/10 Gigabit Ethernet: chỉ có fullduplex *Đặc điểm: 16 phần 2:các công nghệ Ethernet 17 ...phần 2:các công nghệ Ethernet 1.3-/Các loại cable đợc sử dụng: *10 base 2(thinnet):truyền xa đợc 185 m Bây giờ ít sử dụng *10 Base 5(thicknet ): truyền xa đợc 500 m nhng lớn, nặng, khó lắp Bây giờ ít sử dụng *10 base T: sử dụng cáp xoắn UTP +Truyền đợc khoảng 90 m +Ngày xa là Cat 3,bây giờ là Cat 5, Cat 5e càng xoắn nhiều càng chống nhiễu tốt +Dùng connector là RJ45 phần 2:các công nghệ Ethernet 1.4-/... return to zero) với fiber *Gigabit Ethernet on copper: Có thể dùng 10baseT cho công copper: thể nghệ 1 Gbps.Lúc đó ta sử dụng cả 8 sợi,mỗi sợi 125 Mbps ệ Gbps.Lú ngh i,mỗ -Khi đó cab cheo sẽ đợc nối:1-3,2-6,4-7,5-8 đợ i:1- 3,2- 6,4- 7,5-Khi đó 1 Gbps có thể là half duplex hoặc full duplex(cơ chế thể hoặ duplex(cơ FEC) *Gigabit Ethernet on fiber:có thể sử dụng: fiber:có thể dụng: +1000BASE-LX(cab quang