Chương 3: Lớp Datalink

Giáo trình mạng

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 1 CHƯƠNG III LỚP DATA LINK Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 2 Lớp Data Link  Mục tiêu : – Cung cấp một giao tiếp tin cậy và hiệu quả giữa hai máy  Các công việc : – Xây dựng frame (framing) – Điều khiển liên kết luận lý (Logical Link Control)  Điều khiển dòng  Điều khiển lỗi – Điều khiển truy cập (Medium Access Control)  Xem xét vấn đề đòa chỉ (Link Level Addressing) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 3 Lớp Data Link Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 4 Lớp Data Link  : •Giao tiếp lớp datalink Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 5 Lớp Data Link  Xây dựng frame : – Hoàn toàn không thể tìm ra lỗi khi sử dụng các bit thô nhận được từ lớp physical. – Cần phân chia các chuổi bit thành các frame để có thể tìm ra lổi trên các chuổi bit khi nhận được.  Các phương pháp : – Dùng số đếm ký tự – Ký tự bắt đầu & kết thúc kết hợp chèn ký tự – Cờ đánh dấu đầu & cuối frame kết hợp chèn bit – Mẫu bit không hợp lệ Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 6 Lớp Data Link  Dùng ký tự đếm : (b) (a) 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 0 1 2 3 4 5 6 8 7 8 9 0 1 2 3 5 1 2 3 4 7 6 7 8 9 8 0 1 2 3 4 5 6 8 7 8 9 0 1 2 3 Character count One character Error Frame 1 5 characters Frame 1 Frame 2 5 characters Frame 2 (Wrong) Frame 3 8 characters Frame 4 8 characters Now a character count Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 7 Lớp Data Link  Dùng ký tự bắt đầu và kết thúc : – Ký tự bắt đầu: DLE STX – Ký tự kết thúc: DLE ETX – Stuffing : Chèn DLE vào trước DLE của data DLE DLE B DLE ETXSTX A DLE (b) DLE DLE DLE ETXSTX A B (a) DLE DLE DLE ETXSTX A B (c) Stuffed DLE Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 8 Lớp Data Link  Dùng bit đánh dấu : – Chuỗi bit đánh dấu đầu & cuối frame: 01111110 – Stuffing : Chèn thêm bit 0 nếu có 5 bit 1 liên tục  Dùng các mẫu bit không hợp lệ : – Bit 1 là cặp high low – Bit 0 là cặp low high – Các cặp high high và low low không được dùng cho data – Các cặp này sẽ được dùng để đánh dấu việc bắt đầu hay kết thúc frame 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 Stuffed bits Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 9 Lớp Data Link  Điều khiển lỗi và điều khiển lưu lượng : – Điều khiển lỗi  Dùng tín hiệu ACK, NAK  Dùng timer  Dùng sequence number – Điều khiển lưu lượng:  Bên gởi nhanh, nhận chậm  Mất dữ liệu khi gởi  Cần có một qui tắc truyền nhận giữa hai bên Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 10 Lớp Data Link  Các giao thức cơ bản lớp datalink : – Giả thiết:  Các lớp physical, datalink, network độc lập  Phần cứng tự động tính toán bổ sung checksum  Dùng cơ chế polling xử lý sự kiện  Network luôn sẵn sàng & frame truyền theo thứ tự – Các giải thuật :  Unrestricted Simplex Protocol (SGK)  Simplex Stop-and-Wait Protocol (SGK)  Simplex Protocol for a Noisy Channel (SGK)  Sliding Window Protocol(SGK) [...]... Tp.HCM Lớp Data Link  Các mô hình kết nối LAN cần xem xét : Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 13 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Giao thức ALOHA : – Pure ALOHA :  Cho user truyền khi nào có data truyền  Đụng độ thì hủy frame  Frame hủy thì chờ thời gian random và gởi lại  Hiệu suất kém Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 14 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp. .. ra đụng độ Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 15 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Giao thức ALOHA: – Slotted ALOHA:  Thời gian chia thành slot  Truyền bắt đầu tại slot  Hiệu suất có cải thiện Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 16 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Giao thức CSMA : – Carrier Sense (CS) :   – Multiple Access (MA) :   – Đợi... Gọi là “collission” Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 17 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Giao thức CSMA : – – – 1-persistent CSMA (SGK) Nonpersistent CSMA (SGK) p-persistent CSMA (SGK) Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 18 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Giao thức CSMA : – CSMA with Collision Detection (CSMA/CD) :     Lắng nghe trong khi... nhiên Khi có đụng độ thì bao lâu sẽ phát hiện được? Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 19 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link •Đụng độ có thể phát hiện sau 2 Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 20 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802 cho LANs và MANs – – – – – – IEEE : Institure of Electrical and Electronic Engineers Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet... 22 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Mã hoá Manchester Bit stream 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 Binary encoding Manchester encoding Differential Manchester encoding Transition here indicates a 0 Lack of transition here indicates a 1 Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 23 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 &... Tin Trang 26 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Dạng frame : Bytes 7 Preamble 1 6 6 Destination Address Source Address Start of frame delimiter 2 0-1500 0-46 4 Data Pad Checksum Length of data field 802.3 frame format Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 27 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet... nhà Trang 30 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Phân loại : Controller Core Controller Transceiver cable Vampire tap Transceiver + controller Twisted pair Transceiver Connector (a)10Base5 (b)10Base2 Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Hub (c) 10Base-T Trang 31 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Các mô hình đi dây trong mạng... Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Ethernet tốc độ cao (High Speed Ethernet):  Fast Ethernet – – –  Hoạt động ở tốc độ 100 Mbps 100BASE-TX và 100BASE-FX Các thiết bò đi kèm có thể là : 10/100 Mbps Gigabit Ethernet – – Hoạt động ở tốc độ 1 Gbps Hệ thống sử dụng cáp quang và switch Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 34 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data... truyền thì phát tín hiệu “jam” và dừng lại Quay lại bước 1 và cố gắng gởi trong một số lần tối đa ( maxtry counter ) Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 24 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link  Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Giải thuật Binary Exponential Backoff :      Chia thời gian thành nhiều slot 1 Slot Time : thời gian để gởi 512 bits Khi đụng độ lần thứ... nhiên chọn {0,…,1024} slot để đợi 0