Giới thiệu chung về hệ điều hành

Có thể nói công nghệ thông tin là công nghệ chế tạo, truyền dẫn lu trữ, xử lý và sửdụng các luồng tin tức ở nhiều hình thức, thể dạng khác nhau, trong đó mạng máy tính là mộttrong những

Lời nói đầu

Những thập niên gần đây sự bùng nổ của công nghệ thông tin đã đem lại cho nền tin họcnói chung và của nớc ta nói riêng có những thay đổi lớn, có tác dụng ngày càng thúc đẩy mạnh

sự phát triển kinh tế và trở thành nghành mũi nhọn, nghành hạ tầng cho nền phát triển kinh tếquốc dân Có thể nói công nghệ thông tin là công nghệ chế tạo, truyền dẫn lu trữ, xử lý và sửdụng các luồng tin tức ở nhiều hình thức, thể dạng khác nhau, trong đó mạng máy tính là mộttrong những môn học có vai trò khá quan trọng trong công nghệ thông tin

Qua quá trình đợc đào tạo cùng với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của cô giáo Phạm Minh

Hà đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Tuy nhiên, năng lực và kiến thức cũng nh thời gian hạn chế cho nên không thể tránhnhững sai sót, kính mong cô và các bạn góp ý cho đồ án tốt nghiệp của em đợc hoàn thiện hơn

Một lần nữa em xin chân thành biết ơn cô Phạm Minh Hà cùng các thầy cô trong khoa đãtạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Hà nội, Ngày tháng năm 2005

chơng I tổng quan về mạng máy tính

1.1 khái niệm mạng máy tính

Mạng máy tính: Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính đợc kết nối với nhau bởicácđờng truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó nhằm mục đích trao đổi thông tin giữa các máytính

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

+ Đảm bảo không mất mát truyền

+ Thông tin phải đợc truyền nhanh chóng, kịp thời, chính xác

+ Các máy tính trong một mạng phải nhận biết đợc nhau

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

1.2 Lịch sử phát triển

Ngay từ đầu mới ra đời, những chiếc máy tính không chỉ hoạt động một cách riêng lẻ màchúng còn đợc ghép nối lại để tạo thành nhóm các máy tính Và tập hợp các máy tính đợc nốivới nhau bởi các đờng truyền vật lý, theo một kiến trúc nào đó thì đợc gọi là mạng máy tính

Trong những năm 60, đã xuất hiện các mạng xử lý Trong đó các thiết bị đầu cuối hay còngọi là các trạm cuối đợc nối một cách thụ động vào mỗi máy xử lý trung tâm Máy này sẽ làm tấtcả mọi việc nh quản lý các thủ tục truyền dữ liệu sự đồng bộ, xử lý các ngắt từ các trạm cuối

Chính vì vậy mà nhiệm vụ của máy xử lý trung tâm rất nặng nề Để giảm nhẹ công việccho máy trung tâm, ngời ta thêm vào các bộ tiền xử lý, để nối thành một mạng truyền tin, trong

đó các thiết bị tập trung và dồn kênh dùng để tập trung trên cùng một đờng truyền các tín hiệugửi tới từ một trạm cuối

Bộ dồn kênh có khả năng chuyển song song các tín hiệu do các trạm cuối gửi tới

Bộ tập trung không có khả năng này nên còn có thêm bộ nhớ đệm để lu trữ tạm thời cácthông tin

1.3 Ưu điểm của mạng máy tính:

Việc sử dụng mạng máy tính đã mang lại nhiều lợi ích cho con ngời:

Lợi ích về mặt dịch vụ: Là khả năng chia sẻ tài nguyên dùng chung: nh file dữ liệu, kết nốiInternet, các thiết bị ngoại vi

Chia sẻ file: Các máy tính trên mạng cùng chia sẻ đĩa cứng, CD Rom trên cùng một serverchủ nếu mô hình mạng có máy chủ hoặc chia sẻ đĩa cứng của nó cho mạng nếu mạng nganghàng Trong đó dữ liệu đợc tạo ra một cách độc lập trên từng máy tính mạng rồi lu trữ vào thmục dùng chung để rồi những ai đợc phép truy nhập mới có thể xem đợc thông tin Điều đó giúpcho việc quản lý hệ thống và sử dụng dữ liệu hiệu quả, mặt khác tính bảo mật lại cao

Chia sẻ kết nối Internet: Chỉ cần sự đăng nhập của máy chủ vào Internet giúp cho các máytrạm truy nhập mạng cùng một lúc, do đó các máy trạm cũng có thể sử dụng các dịch vụ trênInternet nh: Email, Web giảm nhẹ nhiều khâu kết nối và cài đặt thiết bị trên mỗi máy tính

Chia sẻ thiết bị ngoại vi: Thay vì trang bị mỗi máy in cho từng máy tính để phục vụ chonhu cầu in ấn thì đối với mạng máy tính chỉ cần dựa vào nhu cầu in ấn mà lựa chọn loại máy in

và số lợng máy sao cho phù hợp, sau đó lựa chọn vị trí thuận tiện đặt máy in rồi kết nối chúngvào mạng dùng chung Nếu ai đó có nhu cầu thì chỉ việc lựa chọn máy in thích hợp Đối với tr-ờng hợp máy Fax cũng vậy Nh vậy giúp con ngời khai thác triệt để khả năng làm việc của cácthiết bị

Không có giới hạn về mặt địa lý: Dù bạn ở đâu và muốn trao đổi thông tin tới vị trí nào thìcác loại mạng máy tính sẽ đáp ứng đợc cho bạn Nó không chỉ mang lại những dịch vụ một cách

nhanh chóng mà còn tin cậy nữa giúp mọi ngời có thể phối hợp công việc kịp thời, nâng caohiệu suất lao động.

Lợi ích về mặt kinh tế:

Sử dụng các thiết bị có sẵn trên thị trờng mà không mất công chế tạo ra chúng Khi lắp đặtbất kỳ một mạng máy tính nào, ngời thiết kế chỉ việc chọn lựa loại thiết bị nào phù hợp với nhucầu và khả năng của họ sau đó chỉ phải lắp đặt là xong Các thiết bị đó là: máy tính, bộ chuyểnmạch, máy in, máy Fax

Các phần cứng, phần mềm ứng dụng mạng rất đa dạng và sẵn có dễ dàng trang bị Nângcao tính năng xử lý công việc của máy tính cũng nh những hỗ trợ ở mọi lĩnh vực của đời sống xãhội nh: Giải trí, văn hoá

Hạn chế đợc nhiều khoản chi phí không cần thiết, tiết kiệm thời gian

Tất cả những lợi ích trên cho ta thấy đợc: mạng máy tính có rất nhiều u điểm Những u

điểm đó cũng chính là lí do để tiến hành thiết lập các mạng máy tính

1.4 phân loại mạng máy tính

1.4.1 Mạng ngang hàng

ở hệ thống mạng ngang hàng không tồn tại bất kỳ máy phục vụ chuyên dụng hoặc cấutrúc phân cấp giửa các máy tính, mạng máy tính đều bình đẳng và cóvai trò nh nhau Thông th-ờng mỗi máy tính hoạt động với cả hai vai trò máy khách và máy phục vụ, vì vậy không có máynào đợc chỉ định chịu chách nhiệm quản lý toàn mạng ngời dùng ở từng máy tự quyết định dữliệu nào trên máy của họ sẽ đợc dùng chung trên mạng thông thờng một mạng ngang hàng cókhoang 10 máy tính trơ lại mạng tơng đối đơn giản, mỗi máy kiêm cả hai chức năng máy khách

và máy phục vụ, nhng không cần phải có một máy trung tâm thật mạnh, cũng không bắt buộcphải có những bộ phận cần thiết cho mạng máy tính công suất cao Mạng ngang hàng có thể rẻtiền hơn mạng dựa trên máy phục vụ

Mặc dù mạng ngang hàng có thể đáp ứng nhu cầu các tổ chức nho nhng trong một vài môitrờng nhất định nó không đợc thích hợp lắm, do đó phải lên kế hoạch lắp đặt để chọn loại mạngnào cho thích hợp

1.4.2 Mạng dựa trên máy phục vụ

Nếu môi trờng có nhiều hơn 10 ngời dùng, mạng ngang hàng chắc chắn sẽ không thoả

đáng, vì thế hầu hết các mạng đều có máy phục vụ chuyên dụng, máy chỉ hoạt động nh một máyphục vụ chứ không kiêm luôn vai trò cuả một máy khách Máy phục chuyên dụng có tính

chuyên dụng bởi vì nó đợc tối u hoá để phục vụ nhanh những yêu cầu của khách hàng trên mạng,cung nh để đảm bảo an toàn cho tập tin cũng nh th mục Mạng dựa trên máy phục vụ ssã trởthành mô hình chuẩn cho hoạt động mạng và sẽ đợc sử dụng dộng rải.

Vì mạng phát triển rất nhanh cả về quy mô và lu lợng nên phải cần đến nhiều máy phục

vụ Phân phối tác vụ giữa nhiều máy phục vụ sẽ bat đảm mỗi tác vụ sẽ đợc thi hành theo cáchthức hiệu quả nhất có thể có

Những tác vụ đa dạng mà máy phục vụ phải thi hành trên thực tế rất phức tạp và hay thay

đổi Máy phục vụ dành cho các mạng lớn dã đợc chuyên môn hoá nhằm đáp ứng trọn vẹn nhucầu ngày càng tăng của ngời tiêu dùng, nên có rất nhiều máy phục vụ khác nhau

1.5 Tổng quan về thiết kế mạng

1.5.1 Thiết kế cấu hình mạng

thuật ngữ cấu hình (topology), chính xác hơn là cấu hình mạng (network topology),ám chỉ cáchsap xếp, bố chí vật lý của may tính, dây cáp và những thành phần khác trên mạng theo phơngdiện vật lý Topology là thuật ngữ chuẩn mà hầu hết giới chuyên nghiệp về mạng khi họ muốnnói đến thiết kế cơ bản của mạng ngoài từ topology còn có các thuật ngữ tơng đơng nh là:

Tuy nhiên không đơn giản chỉ việc căm phích máy tính vào dây cáp nối với máy tính khác

là xong Các loại cáp khác nhau cùng card, hệ điều hành mạng và những thành phần khác nhau

sẽ cần các kiểu sắp xếp khác nhau

Cấu hình mạng bao hàm nhiều trạng thái Chẳng hạn một cấu hình cụ thể không chỉ quyết

định loại cáp sử dụng mà còn quyết định đi cáp qua san nhà, trần nhà và trong tờng nhu thế nào

Cấu hình mạng cũng có thể quyết định cách thức giao tiếp các máy tính với nhau trênmạng các cấu hình khác nhau sẽ đòi hỏi phơng pháp giao tiếp khác nhau và những phơng phápnày ảnh hỡng rất lớn đến mạng

Mọi kiểu thiết kế mạng đều bắt nguồn từ 3 cấu hình đơn giản sau:

1.5.2.1 Bus (trục cáp thẳng)

   

Máy in dây mạng

Hình 1.5: Cấu trúc BusCấu hình mạng bus là phơng pháp nối vi tính đơn giản nhất và phổ biến nhất Cấu hìnhmạng bus bao gồm một dây cáp đơn lẻ nối tất cả máy tính trong mạng theo 1 hàng Máy tínhtrong mạng bus giao tiếp bằng cách gởi dữ liệu đến một máy tính xác định và đa dữ liệu đó lêncáp dới dạng tín hiệu điện tử và đợc gửi tới mọi máy tính trên mạng, tuy nhiên thông tin chỉ đợcmáy tính có địa chỉ khớp với địa chỉ mã hoá trong tín hiệu gốc chấp nhận Mỗi lần chỉ có mộtmáy có thể gửi thông điệp, nên hiệu suất thi hành của mạng bị giảm và bị ảnh h ởng bởi số lợngcủa máy tính nối vào đờng cáp chính Số lợng máy tính trên bus càng nhiều thì số máy tính chờ

đa dữ liệu lên bus càng tăng và mạng thi hành càng chậm Bus là cấu hình mạng thụ động, nếumột máy tính trên mạng bị trục trặc thì nó ảnh hởng đến phần còn lại của mạng Teminal là thiết

bị ngăn không cho tín hiệu dội ngợc trở lại, nó đợc gắn vào 2 đầu cáp để hấp thụ tín hiệu tự do,

sẽ làm thông cáp, các máy tính khác có thể gởi dữ liệu

Khó xử lý bởi một điểm ngắt trong mạng sẽ làm cho mạng ngừng hoạt động Tổng chiềudài vật lý của Bus bị giới hạn.

Loại Topo này có hai cách truyền: Truyền dữ liệu theo hai chiều và truyền dữ liệu theomột chiều, trong trờng hợp này thì Terminator phải đợc thiết kế để tín hiệu phải đợc "dội vang"trên bus và đến các trạm còn lại ở phía bên kia

1.5.2.2.Star (hình sao):

   

Cấu hình mạng Star các máy tính đợc nối cáp vào một bộ phận gọi là hub Tín hiệu đợctruyền từ máy tính gữi dữ liệu qua hub để đến tất cả máy tính trên mạng Mạng Star cung cấp tàinguyên và chế độ quản lí tập trung, tuy nhiên do mỗi máy tính nối vào trung tâm điểm, nếu cấuhình này cần rất nhiều cáp để cài đặt ở qui mô lớn, nếu trung tâm điểm bị hỏng thì toàn bộ mạng

bị tê liệt Trờng hợp một máy tính hoặc đoạn cáp nối máy tính đó với hub bị h hỏng trên mạngStar thì chỉ máy tính đó không có thể gữi hay nhận dữ liệu trên mạng, các máy tính còn lại vẫnhoạt động bình thờng

- Cáp đắt do nhu cầu đối với cáp riêng biệt giữa Hub và máy tính

- Việc ngng hoạt động của Hub trung tâm thì toàn bộ mạng ngừng hoạt động

- Khoảng cách có giới hạn do phải đảm bảo chỉ tiêu di cáp

ảnh hởng đến toàn mạng.

Một phơng pháp truyền qua mạng là truyền thẻ bài, thẻ bài đợc truyền từ máy tính nàysang máy tính kia cho đến khi tới đợc máy tính muốn gữi dữ liệu ,máy tính đầu gữi sẽ chỉnh sữathẻ bài đa địa chỉ điện tử lên dữ liệu và gữi đi qua mạng,dữ liệu truyền qua từng máy tính cho

đến khi tìm đợc máy tính có địa chỉ khớp với địa chỉ trên dữ liệu Máy tính đầu nhận gữi trảmột thông điệp cho máy tính đầu gữi cho biết dữ liệu đã nhận đợc Sau khi xá minh máy tính

đầu gữi tạo thẻ bài mới và thả trên mạng Thẻ bài đợc truyền đi rất nhanh gần bằng vận tốc ánhsáng

Ưu điểm:

- Truy cập hợp lý sẽ cung cấp cơ hội tơng đơng cho các trạm để liên lạc

- Tín hiệu không bị suy giảm do nó đợc tạo lại ở mỗi trạm

1.5.2.4 Những biến thể trên cấu hình chính

Ngày nay nhiều cấu hình mạng đợc kết hợp từ các cấu hình chuẩn là: Bus, Star, Ring Star Bus: là sự kết hợp giữa cấu hình Bus và cấu hình Star Trong cấu hình Star Bus, vàimạng có cấu hình Star đợc nối với các trục cáp chính (Bus) Nếu một máy tính bị hỏng nó sẽkhông ảnh hởng đến phần còn lại của mạng.Các máy tính khác vẫn có thể tiếp tục giao tiếp.Nếu

một hub bị hỏng, thì toàn bộ máy tính trên hub đó sẽ không thể giao tiếp đợc Nếu hub này kạinối với nhiều hub khác thì những nối kết đó cũng sẽ đợc phá vỡ.

Star Ring: cấu hình tơng tự cấu hình Star Bus, cả hai cấu hình biến thể này đều đợc tậptrung vào một hub có chứa trục cáp thẳng (Bus) hoặc đờng cáp khép kín (Ring) đích thực CácHub trong cấu hình Star Bus đều đợc nối với nhau bằng trục cáp thẳng (Bus), trong khi Hubtrong cấu hình Star Ring đợc nối theo dạng hình sao với một Hub chính

Hệ điều hành mạng tuân theo một tập hợp thủ tục thực hiện tác vụ một cách nghiêm ngặt,những thủ tục này gọi là giao thức Các giao thức này dẫn dắt từng hoạt động đi đến hoàn tất,dần dần nẩy sinh nhu cầu cần có các giao thức chuẩn cho phép phần mềm và phần cứng giao tiếp

đợc với nhau

2.1 Mô hình OSI

Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO ban hành tập hợp đặc điểm kỷ thuật mô tả kiến trúcmạng dành cho việc kết nối những thiết bị không cùng chủng loại Vào năm 1984 ISO phát hànhbản sửa đổi mô hình này vàdc gọi là mô hình tham chiếu mạng hệ mở OSI, và nó trở thành tiêuchuẩn quốc tế và dùng nh hớng dẫn mạng Mô hình này là hớng dẫn thông dụng và nỗi tiếngnhất trong việc mô tả môi trờng mạng Mô hình OSI mô tả phơng thức hoạt động của phần mềm

và phần cứng mạng trong kiến trúc phân tàng và cung cấp khung tham chiếu mô tả các thànhphần mạng hoạt động ra sao

2.1.1 Kiến trúc phân tầng

Mô hình OSI là kiến trúc chia truyền thông mạng thành 7 tầng mỗi tầng bao gồm nhữnghoạt động thiết bị và giao thức mạng khác nhau Mỗi tầng OSI có những chức năng mạng định rõ

và các chức năng của mỗi tầng giao tiếp với các chức năng của tầng bên trên hoặc ngay bên d ới

nó Tầng thấp nhất định nghĩa phơng tiện vật lý của mạng và các tác vụ liên quan, nh là đa bit dữliệu lên card mạng và cáp Tầng cao nhất định nghĩa cách thức chơng trình ứng dụng truy cậpcác dịch vụ truyền thông, tầng càng cao thì nhiệm vụ của tầng càng trở nên phức tạp Mỗi tầngcung cấp dịch vụ hoặc hoạt động chuẩn bị dữ liệu để chuyển giao qua mạng đến các máy tínhkhác, các tầng đợc phân chia bởi các danh giới đợc gọi là giao diện, mọi yêu cầu đợc chuyển từtầng này qua giao diện rồi tới tầng tiếp theo mỗi tầng đợc xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn vàhoạt động của tầng bên dới

Mô hình của kiến trúc phân tầng này nh sau:

2.1.2 Mối quan hệ giữa các tầng trong mô hình OSI

Mục đích của các tầng là cung cấp dịch vụ cho tầng ngay bên trên và bảo vệ tầng trêntránh khỏi những chi tiết về các dịch vụ thực sự đợc thi hành nh thế nào

Trớc khi dữ liệu đợc chuyển từ tầng này qua tầng khác nódc chia thành nhiều ngói (đơn vịthông tin) Mạng chuyển gói từ tầng phần mềm này sang tầng phần mềm khác theo thứ tự tầng, ởmỗi tầng phần mềm bổ sung thông tin định dạng hay địa chỉ cho gói, điều này làm cho gói đợcchuyển giao đúng nơi trên mạng ở đầu nhận gói đi qua các tầng theo thứ tự nhận lại, một phầnmềm tiện ích trên từng tầng sẽ đọc thông tin này trên gói, tớc bỏ thông tin đi rồi chuyển gói lêntầng tiếp theo Khi gói đợc chuyển đến tầng Application, mọi thông tin địa chỉ bị tớc bỏ đi và gói

đợc trở lại dạng thức ban đầu mà máy nhận có thể đọc đợc

Ngoại trừ tầng thấp nhất trong mô hình mạng, không có tầng nào có thể chuyển trực tiếpthông tin sang tầng đối tác của mình trên máy tính khác Thông tin trên máy tính ở đầu gửi phải

đợc chuyển qua mọi tầng thấp hơn, thông tin này sau đó truyền qua cáp mạng đến máy tính nhậnrồi đợc chuyển lên từng tầng mạng của máy tính đó cho tới khi đến đợc cùng tầng đã gửi thôngtin trên máy tính đầu gửi

Tơng tác giữa các tầng kế cận diễn ra qua một giao diện Giao diện định rõ tầng mạng dới

sẽ cung cấp những dịch vụ nào cho tầng trên và định rõ những dịch vụ này sẽ đợc truy cập nh thếnào Ngoài ra mỗi tầng trên máy tính hoạt động nh thể chúng đang giao tiếp trực tiếp với tầng t-

Chịu trách nhiệm về giao tiếp với các phần mêm ứng dụng vốn

đang sử dụng mạng, tầng này cung cấp các phơng tiện để ngời sửdụng có thể truy cập đợc vào môi trờng OSI đồng thời nó còncung cấp các dịch vụ thông tin phân tán

Tầng trình

diễn thông tin

Tiếp nhận các yêu cầu tập tin từ tầng ứng dụng rồi trình các yêucầu này cho tầng phiên công việc chuyển đổi cú pháp dữ liệu

nh tái định dạng, nén, mở nén hoặc mã hoá dữ liệu đều thực hiện

ở tầng này tầng ứng dụng và tầng hội có thể truyền thông vớinhau

Tầng hội Chịu trách nhiệm thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ một

phiên truyền thông giữa hai trạm hoặc hai nút mạng

Tầng giao vận

Tầng bảo đảm cho dữ liệu đi đến đích thành công Nó thực hiệnviệc truyền dữ liệu giữa hai nút và thực hiện cả việc kiểm soátlỗi, kiểm soát luồng dữ liệu giữa hai nút Ngoài ra nó còn thựchiện việc ghép kênh hay phân kênh

Tầng mạng Có nhiệm vụ tìm ra lộ trình tốt nhất để gửi các khung dữ liệu qua

một liên mạng với công nghệ chuyển mạch thích hợp Thực hiệnkiểm soát luồng dữ liệu và ghép/ tách dữ liệu nếu cần.

Tầng liên kết

dữ liệu

Có trách nhiệm tiếp cận các khung dữ liệu từ tầng mạng rồi chianhỏ chúng ra thành các đoạn gồm các bit để cho tầng vật lý vậnchuyển Khi dữ liệu đợc tiếp nhận từ tầng vật lý, các bít sẽ đợcxây dựng trở lại thành các khung rồi chuyển cho tầng mạng Cáccơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu đều

đợc thực hiện ở tầng này

Tầng vật lý

Liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bit không có cấu trúc qua

đờng truyền vật lý, truy cập đờng truyền vật lý nhờ các phơngtiện cơ, điện, hàm, thủ tục Tầng này hoàn toàn không co ý nghĩa

là thiết bị mạng vật lý chẳng hạn nh hệ thống dây cáp hay cardmạng mà thực chất là giao thức tức là các phơng thức truyền tảidữ liệu qua các phơng tiện vật lý

2.2 Các phơng thức truy cập

Trong phần trên chúng ta thấy đối với Topo đang Star khi một liên kêt đó đợc thiết lập giữahai trạm thì thiết bị trung tâm sẽ đảm bảo đờng truyền đợc d nh riêng trong suốt cuộc truyền.ành riêng trong suốt cuộc truyền.Tuy nhiên đối với các Topo dạng Bus v Ring thì chỉ có một đành riêng trong suốt cuộc truyền ờng truyền duy nhất nối tất cảcác trạm với nhau, bởi vậy cần có các quy tắc chung cho tất cả trạm nối v o mạng để đảm bảoành riêng trong suốt cuộc truyền.rằng đờng truyền đợc truy nhập v sử dụng một cách tốt đẹp Có nhiều phành riêng trong suốt cuộc truyền ơng pháp khác nhau

để truy nhập đờng truyền vật lý Nhng chúng ta chỉ xét kỉ nội dung 3 phơng pháp hay dùng nhấttrong mạng cục bộ hiện nay:

2.2.1 Phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột (CSMA/CD)

- Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên n y ành riêng trong suốt cuộc truyền được sử dụng cho Topo dạng Bus, trong đó tất

cả các trạm của mạng được nối trực tiếp v o Bus Mành riêng trong suốt cuộc truyền ọi trạm đều có thể truy nhập v o Busành riêng trong suốt cuộc truyền.cách ngẫu nhiên v do vành riêng trong suốt cuộc truyền ậy rất có thể dẫn tới xung đột hai hoặc nhiều trạm đồng thời truyền

dữ liệu Dữ liệu được truyền đi theo khuôn dạng chuẩn trong đó có vòng thông tin điều khiểnchứa địa chỉ của dữ liệu

- CSMA/CD l phành riêng trong suốt cuộc truyền ương pháp cải tiến từ phương pháp CSMA hay còn gọi l LBT (ngheành riêng trong suốt cuộc truyền.trước khi nói) tư tưởng của nó l : mành riêng trong suốt cuộc truyền ột trạm cần truyền trước phải “nghe” xem đường truyềnđang rỗi hay bận Nếu rỗi thì sẽ truyền dữ liệu đi (theo khuôn dạng chuẩn), ngược lại nếuđường truyền đang bận (đã có dữ liệu khác) thì trạm phải thực hiện 3 giải thuật sau (thườngđược gọi l giành riêng trong suốt cuộc truyền ải thuật kiên nhẫn):

+ Trạm tạm “rót lui” chờ đợi trong một giai đoạn ngẫu nhiªn n o ành riªng trong suèt cuéc truyÒn đã rồi lại bắt đầu

“nghe” đường truyền

+ Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi th× truyền dữ liệu đi với x¸c xuất bằng 1.+ Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi th× truyền đi vớ x¸c xuất p x¸c định trước(0<p<1)

Râ r ng l giành riªng trong suèt cuéc truyÒn ành riªng trong suèt cuéc truyÒn ải thuật (1) cã hiệu quả trong việc tr¸nh xung đột v× hai trạm cần truyền khithấy đường truyền bận sẽ cïng “rót lui” chờ đợi trong c¸c giai đoạn kh¸c nhau Nhược điểmcủa nã l cã thành riªng trong suèt cuéc truyÒn ể cã thời gian “chết” của đường truyền sau mỗi cuộc truyền Ngược lại, giảithuật (2) cố gắng giảm thời gian “chết” bằng c¸ch cho phÐp một trạm cã thể truyền ngay saukhi một cu«c truyền kết thóc Song kh«ng may nếu lóc đã cã hơn một trạm đang đợi th× khảnăng xảy ra xung đột l rành riªng trong suèt cuéc truyÒn ất cao Giải thuật (3) với gi¸ trị p phải lựa chọn hợp lý cã thể tốithiểu ho¸ được cả khả năng xung đột lẫn thời gian “chết” của đường truyền Xảy ra xung độtthường l do ành riªng trong suèt cuéc truyÒn độ trễ đường dẫn: một trạm truyền dữ liệu (cïng sãng mang) đi rồi nhưng do độtrễ truyền dẫn nªn một trạm kh¸c lóc đã đang “nghe” đường truyền sẽ tưởng l rành riªng trong suèt cuéc truyÒn ỗi cứ thếtruyền dữ liệu đi Mấu chốt vấn đề l ành riªng trong suèt cuéc truyÒn ở chỗ: v× c¸c trạm chỉ “nghe trước khi nãi” (m kh«ngành riªng trong suèt cuéc truyÒn

“nghe trong khi nãi”) nªn cứ tiếp tục truyền dữ liệu đi, g©y ra việc chiếm dụng đường truyềnv« Ých

Để cã thể ph¸t hiện xung đột, CSMA/CD đã bổ sung thªm quy tắc:

- Khi một trạm đang truyền, nã vẫn tiếp tục “nghe” đường truyền Nếu ph¸t hiện thấyxung đột th× nã ngừng ngay việc truyền nhưng vẫn tiếp tục gửi tÝn hiệu sãng mang thªm mộtthời gian nữa để đảm bảo rằng tất cả c¸c trạm trªn mạng đều cã thể “nghe” được sự kiệnxung đột đã

- Sau đã trạm chờ đợi trong một thời đoạn ngẫu nhiªn n o ành riªng trong suèt cuéc truyÒn đã rồi thử truyền lại theo quytắc CSMA

Râ r ng ành riªng trong suèt cuéc truyÒn đối với CSMA/CD, thời gian chiếm dụng v« Ých đường truyền được giảm xuốngbằng thời gian dïng để ph¸t hiện một xung đột CSMA/CD cũng sử dụng một trong ba giảithuật “kiªn nhẫn” ở trªn, trong đã giải thuật (2) được ưa chuộng hơn cả

C¸c phương ph¸p truy nhập cã điều kiện chủ yếu dïng kỹ thuật chuyển thẻ b i ành riªng trong suèt cuéc truyÒn để cấpph¸t quyền truy cập đường truyền (tức quyền được truyền dữ liệu đi) Thẻ b i (Token) ành riªng trong suèt cuéc truyÒn ở đ©y

Vòng tròn logic trong mạng Bus

l mành riªng trong suèt cuéc truyÒn ột đơn vị dữ liệu đặc biệt, cã kÝch thước v nành riªng trong suèt cuéc truyÒn ội dung (gồm c¸c th«ng tin điều khiển)đươc qui định riªng cho mỗi phương ph¸p

2.2.2 Token Bus (Bus với thẻ b i)ành riªng trong suèt cuéc truyÒn

Nguyªn lý của phương ph¸p n y l : ành riªng trong suèt cuéc truyÒn ành riªng trong suèt cuéc truyÒn để cấp ph¸t quyền truy cập đường truyền cho c¸ctrạm đang cã nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ b i ành riªng trong suèt cuéc truyÒn được lưu chuyển trªn một vßng logic thiếtlập bởi c¸c trạm đã Khi một trạm nhận được thẻ b i th× nã cã quyành riªng trong suèt cuéc truyÒn ền sử dụng đường truyềntrong một đoạn x¸c định trước Trong thời đoạn đã nã cã thể truyền một hoặc nhiều đơn vị

dữ liệu Khi đã hết dữ liệu hoặc vßng logic (hay cßn gọi l vßng ành riªng trong suèt cuéc truyÒn ảo) bao gồm c¸c trạm đang

cã nhu cầu truyền dữ liệu được x¸c định theo vị trÝ chuỗi thứ tự m trành riªng trong suèt cuéc truyÒn ạm cuối cïng của chuỗi

sẽ tiếp liền sau trạm đầu tiªn Mỗi trạm được biết địa chỉ của trạm kế tiếp v sau ành riªng trong suèt cuéc truyÒn đã Thứ tựcủa c¸c trạm hoặc chưa cã nhu cầu truyền dữ liệu th× kh«ng được đưa v o vßng logic vành riªng trong suèt cuéc truyÒn ành riªng trong suèt cuéc truyÒn.chóng chỉ cã thể tiếp nhận dữ liệu

nằm ngo i vßng logic, chành riªng trong suèt cuéc truyÒn ỉ cã thể tiếp nhận dữ liệu d nh cho chóng.ành riªng trong suèt cuéc truyÒn

- Việc thiết lập vßng logic trong chương tr×nh l kh«ng khã Cành riªng trong suèt cuéc truyÒn ụ thể phải thực hiện c¸c chứcnăng sau:

+ Bổ sung một trạm v o vßng logic: c¸c trành riªng trong suèt cuéc truyÒn ạm nằm ngo i vßng logic cành riªng trong suèt cuéc truyÒn ần được xem xÐt định

kú để nếu cã nhu cầu truyền dữ liệu đi th× bổ sung v o vßng logic.ành riªng trong suèt cuéc truyÒn

+ Loại bỏ một trạm khỏi vßng logic: khi một trạm kh«ng cßn nhu cầu truyền dữ liệu cÇn loại

nã ra khỏi vßng logic để tối ưu ho¸ việc điều khiển truy nhập bằng thẻ b i.ành riªng trong suèt cuéc truyÒn

+ Quản lý lỗi: một số lỗi có thể xảy ra, chẳng hạn chung địa chỉ (hai trạm đều nghĩ đến lượtmình) hoặc “đứt vòng” (không trạm n o nghành riêng trong suốt cuộc truyền ĩ tới lượt mình).

+ Khởi tạo vòng logic: khi c i ành riêng trong suốt cuộc truyền đặt mạng hoặc sau khi “đứt vòng” cần phải khởi tạo lại vòng

- Các giải thuật cho các chức năng trên được khuyến nghị mhư sau:

Để thực hiện việc bổ sung trạm v o vùng logic, mành riêng trong suốt cuộc truyền ỗi trạm trong vòng phải có trách nhiệmđịnh kỳ tạo cơ hội cho các trạm mới nhập v o vòng Khi chuyành riêng trong suốt cuộc truyền ển thẻ b i ành riêng trong suốt cuộc truyền đi, trạm sẽ gửi đi mộtthông báo “tới trạm đứng sau” để mời các trạm (có địa chỉ ở giữa nó v trành riêng trong suốt cuộc truyền ạm kế tiếp nếu có) gửiyêu cầu nhập vòng Nếu sau một thời đoạn xác định trước m không có yêu cành riêng trong suốt cuộc truyền ầu n o thì trành riêng trong suốt cuộc truyền ạm sẽchuyển thẻ b i tành riêng trong suốt cuộc truyền ới trạm kế tiếp sau nó như thường lệ

2.2.3 Token ring (vòng với thẻ b i)ành riêng trong suốt cuộc truyền

Phương pháp n y cành riêng trong suốt cuộc truyền ũng dựa trên nguyên lý dùng thẻ b i ành riêng trong suốt cuộc truyền để cấp phát quyền truy nhậpđường truyền Nhưng ở đây thẻ b i ành riêng trong suốt cuộc truyền được lưu chuyển theo vòng vật lý Một trạm muốn truyền dữliệu nó chiếm dữ thẻ b i rành riêng trong suốt cuộc truyền ỗi Sau đó đổi thẻ b i sang trành riêng trong suốt cuộc truyền ạng thái bận rồi truyền một đơn vị dữ liệucùng với thẻ b i ành riêng trong suốt cuộc truyền đi theo chiều của vòng Dữ liệu liệu đến trạm đích được sao lại Sau đó cùngvới thẻ b i ành riêng trong suốt cuộc truyền đi tiếp cho đến khi quay về trạm nguồn Trạm nguồn xoá bỏ dữ liệu, nếu không cónhu cầu truyền dữ liệu Nó đổi bit trạng thái của thẻ trở về rỗi v cho lành riêng trong suốt cuộc truyền ưu chuyển tiếp trên vòng

để các trạm khác có thể nhận quyền dữ liệu

+ So sánh CSMA/CD với các phương pháp dùng thẻ b iành riêng trong suốt cuộc truyền

- Độ phức tạp của các phương pháp dùng thẻ b i ành riêng trong suốt cuộc truyền đều lớn hơn so với CSMA/CD

- Hiệu quả của các phương pháp dùng thẻ b i không cao trong trành riêng trong suốt cuộc truyền ường hợp tải nhẹ

- Hiệu quả của các phương pháp dựng thẻ b i có hiành riêng trong suốt cuộc truyền ệu quả cao hơn CSMA/CD trong trườnghợp dùng tải nặng

2.3 Phơng thức mạng gửi dữ liệu

Chức năng của gói trong truyền thông mạng:

Dữ liệu có khuynh hớng tồn tại dới dạng tập tin lớn, tuy nhiên mạng không thể hoạt độngnếu máy tính đa một lợng lớn dữ liệu lên cáp cùng một lúc Nguyên nhân để giải thích điều nàylà:

Lợng lớn dữ liệu đợc gửi dới dạng một đơn vị lớn sẽ cản trở mạng, làm cho tơng tác vàgiao tiếp đung thời hạn không thể thực hiện đợc do một máy tính đang làm cho cáp tràn đầy dữliệu

Vậy tại sao mạng lại chia nhỏ dữ liệu? Lý do là để đề phòng có lỗi truyền, nếu có thì chỉmột phần dữ liệu nhỏ bị ảnh hởng,do đó chỉ có một phần dữ liệu nhỏ bị gửi trở lại, lam cho việcphục hồi lỗi trở nên tơng đối dễ dàng.

Để cùng một lúc có nhiều ngời dùng truyền dữ liệu nhanh chóng và dễ dàng trên mạng, thìdữ liệu phải đợc chia nhỏ thành nhiều gói hoặc khung Gói là đơn vị cơ bản của truyền thôngmạng Khi dữ liệu đợc chia thành gói tốc độ truyền sẽ tăng lên để mỗi máy tính trên mạng truyềnnhận dữ liệu đợc nhiều hơn ở máy tính nhận gói đợc tập hợp và tái lắp ghép thành dữ liệu gốc

Khi hệ điều hành mạng ở máy tính gửi chia dữ liệu thành gói, chúng thêm thông tin điềukhiển vào từng khoang để có thể:

- Gửi dữ liệu gốc bị tách rời thành nhiều khoang nhỏ

- Tái lắp ghép dữ liệu theo đúng thứ tự ở đầu nhận

- Kiểm tra lỗi dữ liệu sau khi đã tái lắp ghép

Mọi gói dữ liệu đều có chung những thành phần sau:

Địa chỉ nguồn nhận diện máy gửi

Dữ liệu định truyền

Địa chỉ đích nhận diện máy nhận

Những chỉ thị hớng dẫn các thành phần mạng biết cách truyền dữ liệu

Thông tin cho máy tính nhận biết cách nối gói này với gói kia để tái lắp ghép hoàn chỉnhgói dữ liệu

Thông tin kiểm tra lỗi để đảm bảo dữ liệu đến nơi nguyên vẹn

Các thành phần đợc nhóm thành 3 phần nh sau:

- Đoạn đầu bao gồm:

+ Tín hiệu báo cho biết gói đang đợc truyền

+ Địa chỉ nguồn

+ Địa chỉ đích

+ Thông tin đồng hồ để đồng bộ hoá việc truyền

- Dữ liệu: Đây là dữ liệu thực sự đợc gửi Tuỳ theo mạng mà phần dữ liệu này có thể khác nhau

về kích thớc Phần dữ liệu trên hầu hết mạng thay đổi từ 512byte đến 4k Do đa số chuổi dữ liệu

đều dài hơn 4k nêu dữ liệu phải chia thành nhiều khoanh vừa đủ nhỏ để đặt gói Cần có nhiều gói

để hoàn tất việc truyền một tập tin lớn

- Đoạn cuối: Nội dung chính xác của đoạn cuối thay đổi tuỳ theo phơng pháp truyền thông, tứcgiao thức Tuy nhiên đoạn cuối thờng chứa một thành phần kiêm tra lỗi gọi là kiểm d vòng CRC

CRC là một con số do tính toán toán học trên gói tạo ra tại máy nguồn tạo ra Khi gói đến máy

đích viẹc tính toán đợc thực hiện lại, nếu kết quả nh nhau có nghĩa là dữ liệu trên gói vẫn còn ổn

định Nếu kết quả tính toán ở máy đích khác với máy nguồn diều đó có nghĩa là dữ liệu đã bịthay đổi trong khi truyền Trong trờng hợp này thủ tục CRC gửi tín hiệu cho máy tính nguồn đểtruyền lại dữ liệu

Mỗi mạng có dạng thức và kích thớc gói khác nhau, giới hạn về kích thớc gói quyết định

hệ điều hành mạng sẽ tạo bao nhiêu gói từ một lợng dữ liệu gói

ở tầng Transport chuổi thông tin đợc thêm ở đây sẽ hớng dẫn máy tính nhận tái lắp ghépdữ liệu từ gói

Khi gói đi qua tầng Physical chúng chứa thông tin của 6 tầng trên

2.3.4 Lập địa chỉ gói

Đa số gói trên mạng đợc lập dịa chỉ đến một máy tính cụ thể và kết quả là nhận đợc một

sự quan tâm của một máy tính duy nhất Mọi Card mạng đều sem xét tất cả các gói trên phần cápcủa mình, nhng nó chỉ ngắt máy tính khi địa chỉ gói khớp với địa chỉ riêng của nó Địa chỉ theokiểu phát rộng cũng có thể đợc dùng Gói đợc gởi đi với một địa chỉ phát rộng có thể nhận đợc

sự quan tâm cùng lúc của nhiều máy tính trên mạng

2.3.5 Định hớng gói

Các thành pần mạng dùng thông tin địa chỉ trên góiđể định hớng gửi đến đích, hoặc cách

ly gói khỏi những vị trí mạng không thuộc sở hữu Hai chức năng sau đóng vai trò then chốttrong định hớng gói:

- Gửi tiếp gói: máy tính có thể gửi gói đến thành phần mạng thích hợp tiếp theo căn cứ vào

địa chỉ ở đoạn đầu của gói

- Sàng lọc gói: Chức năng này ám chỉ quá trình dùng các tiêu chuẩn, chẳng hạn địa chỉ gói,

để chọn ra những gói cụ thể

2.4 Tổng quan Ethernet và các tiêu chuẩn

Kiến chúc mạng kết hợp các tiêu chuẩn, cấu hình và giao thức để tạo thành mạng làmviệc Kiến trúc mạng Ethernet cũng là kiến trúc mạng đầu tiên

2.4.1 Nguồn ngốc của Ethernet

Vào cuối thập niên 60, trờng đại học Hawaii phát triển một mạng diện (WAN) là mộtmạng cục bộ (LAN) mở rộng qua một địa hình rộng hơn Một trong những đặc điểm quan trọngcủa mạng mà họ đã thiết kế là việc sử dụng CSMA/CD làm phơng thức truy nhập

Mạng sơ khai này đặt nền tảng cho kiến trú mạng Ethenet ngày nay Vào năm 1972Robert Metcalfe và David Boggs phát minh ra sơ đồ đờng cáp và lợc đồ truyền tín hiệu ở trungtâm nghiên cứu Palo Alto của Xerox, và đa ra sản phẩm của Ethernet đầu tiên vào năm 1975.Phiên bản đầu tiên của Ethernet đợc thiết kế nh một hệ thống 2,94Mbps để nối hơn 100 máy tínhvào một sợi cáp dài 1km.

Ethernet thành công đến mức tập đoàn Intel và tập đoàn Digetal Equipment đã thảo ra tiêuchuẩn dành cho Ethernet 10Mbps Ngày nay đó là quy cách kỷ thuật mô tả phơng pháp nối vàdùng chung cáp cho máy tính và hệ thống dữ liệu

Quy cách kỷ thuật Ethernet có cùng chức năng nh tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trongmô hình OSI

2.4.2 Đặc tính của Ethernet

Hiện nay kiến trúc mạng Ethernet là một trong những kiến trúc mạng phổ biến nhất Kiếntrúc dải gốc này dùng cấu hình Bus, thờng truyền ở tốc độ 10Mbps và dựa vào CSMA/CD để

điều chỉnh lu thông trên đờng cáp chính

Môi trơng Ethernet mang tính thụ động, có nghĩa nó lấy năng lợng từ máy tính và vì vậy

nó sẽ không ngừng hoạt động trừ khi phơng tiện kết nối bị cắt đứt hoặc bị kết thúc không đúngcách

Những đặc điểm cơ bản của Ethernet:

Cấu hình truyền thống: Bus đờng thẳng

Kiểu kiến trúc: Dãi gốc (Base Band)

Mạng Ethernet có nhiều biến thể về cách đi cáp và cấu hình

2.4.3 Giới thiệu chuẩn Ethernet 10 Gigabit

Khởi nguồn từ 25 năm qua, Ethernet đã đáp ứng được nhu cầu cho các mạng chuyểnmạch gói Do đó chi phí thấp, độ tin cậy cao, việc c i ành riêng trong suốt cuộc truyền đặt v bành riêng trong suốt cuộc truyền ảo trì tương đối đơn giản,nên Ethernet ng y c ng sành riêng trong suốt cuộc truyền ành riêng trong suốt cuộc truyền ử dụng nhiều trong hệ thống mạng Để đáp ứng nhu cầu về tốc

độ, Ethernet đã thích ứng deer xử lý nhiều tốc độ nhanh hơn cũng như yêu cầu về dunglượng đi kèm theo chúng

IEEE 802.3ae*2002 khác với chuẩn Ethernet trước đây một số điểm như: chỉ đượcthực hiện trên cáp sợi quang v chành riêng trong suốt cuộc truyền ỉ hoạt động trong chế độ song công to n phành riêng trong suốt cuộc truyền ần Vớiethernet 10 Gigabit các giao thức phát hiện xung đột không cần thiết Hiện

nay Ethernet xử lý cho đến 10Gb/s trong khi vẫn đảm bảo duy trì các thuộc tính Ethernet cơ bảnnhư định dạng gói tin v dành riêng trong suốt cuộc truyền ễ d ng chuyành riêng trong suốt cuộc truyền ển sang chuẩn mới

Chuẩn mở rộng các giao thức IEEE 802.3* lên tới tốc độ đường truyền l 10Gb/s v mành riêng trong suốt cuộc truyền ành riêng trong suốt cuộc truyền ởrộng phạm vi ứng dụng của Ethernet như: Bao gồm cả các liên kết tương thích WAN Chuẩn chophép tăng băng thông trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích tối ưu với nền tảng đó được c iành riêng trong suốt cuộc truyền.đặt của các giao diện chuẩn 802.3

Dưới mô hình OSI, Ethernet nằm ở giao thức lớp 1 v lành riêng trong suốt cuộc truyền ớp 2 Ethernet 10Gigabit, vẫn giữkiến trúc cơ bản của Ethernet bao gồm giao thức MAC [2], định dạng khung Ethernet v kíchành riêng trong suốt cuộc truyền.thước Với Ethernet 10 Gigabit, 1000 BASE – X [1] v 1000 BASE – T, tiành riêng trong suốt cuộc truyền ếp nối mô hìnhEthernet chuẩn, Ethernet 10 Gigabit tiếp tục tăng tốc độ v khoành riêng trong suốt cuộc truyền ảng cách Công nghệ Ethernet 10Gigabit chỉ chạy song công to n phành riêng trong suốt cuộc truyền ần, nó không cần đến giao thức CSMA/CD, được sử dụngtrong những công nghệ Ethernet trước đó (ở một v i khía cành riêng trong suốt cuộc truyền ạnh n o ành riêng trong suốt cuộc truyền đó, Ethernet 10 Gigabittương ứng với Ethernet nguyên thủy)

Tại lớp vật lý (lớp 1 của mô hình OSI), một thiết bị lớp vật lý Ethernet (PHY) kết nối môitrường truyền l cáp quang hay cáp ành riêng trong suốt cuộc truyền đồng với lớp MAC [2] thông qua một công nghệ ghép nối.Ngo i ra, kiành riêng trong suốt cuộc truyền ến trúc Ethernet chia lớp vật lý th nh 3 lành riêng trong suốt cuộc truyền ớp còn l PMD, PMA v PCS Cáp PMDành riêng trong suốt cuộc truyền ành riêng trong suốt cuộc truyền.cung cấp kết nối vật lý v báo hiành riêng trong suốt cuộc truyền ệu cho môi trường truyền, ví dụ các máy thu phát quang lành riêng trong suốt cuộc truyền.PMD PCS bao gồm mã hóa ( ví dụ như 64b/ 66b/) v mành riêng trong suốt cuộc truyền ột serializeer hay multiphexor ChuẩnIEEE802.3ae* định nghĩa hai kiểu PHY: PHY LAN v PHY WAN Chúng cung cành riêng trong suốt cuộc truyền ấp cùng chứcnăng hoạt động ngoại trừ PHY WAN có tập tính năng mở rộng trong PCS cho phép kết nối một

số mạng khác

2.4.4 Hệ điều hành Ethernet

Ethernet sẽ làm việc với những hệ điều hành phổ biến nh:

Microsoft Windows 95Microsoft Windows NT WorkstationMicrosoft Windows NT Server

Microsoft LAN ManagerMicrosoft Windows For Workgruops

Novell Net wareIBM LAN Server ApplShare

2.5 Tổng quan về Token Ring

IBM giới thiệu phiên bản Token ring: Năm 1984 nh một phần trong giải pháp và khả năngnối kết dành cho toàn bộ máy tính và môi trơng máy tính của IBM bao gồm:

Máy tính cá nhân (PC)

Máy tính tầm trung (Mid – range Computer)

Máy chính (Mainframe) và môi trờng kiến trúc mạng hệ thống (Systems NetworkArchitecture)

Mục tiêu của phiên bản Token ring là thực hiện một cấu trúc đi dây đơn giản dùng cápxoắn đôi nối máy tính vào mạng thông qua ổ cắm điện trên tờng và có đờng dây chính tập trung

ở một nơi

Vào năm 1985 kiến trúc Token ring của IBM trở thành tiêu chuẩn của ANSI/IEEE

Đặc tính của Token ring

Mạng Token ring là một ứng dụng thực tế của tiêu chuẩn IEEE 802.5 Chính phơng pháptruy cập vòng chuyển thẻ bài ( Token), chứ không phải sơ đồ cáp giúp pân biệt mạng Token ringvới các mạng khác

Kiến trúc mạng Token ring điển hiền bắt đầu với một vòng vật lý Tuy nhiên trong ứngdụng thực tế của IBM vòng cáp hình sao (Staring), các máy tính trên mạng đ ợc nối với một Hubtrung tâm Vòng logic biểu thị đờng đi của thẻ bài giữa hai máy tính Vòng cáp vật lý trong thực

tế nó nằm trong Hub Ngời dùng là thành phần của vòng, nhng họ lại nối kết với vòng qua Hub

Những đặc điểm cơ bản của Token ring:

Cấu hình Staring (vong cáp hính sao)

Phơng pháp truy nhập: chuyển thẻ bài (Token Passing)

Cáp UTP và STP (IBM loại 1, 2 và 3)

Tốc độ truyền 4Mbps và 16Mbps

Truyền dãi gốc

2.6 Tổng quan về Apple Talk và Arcnet

2.6.1 Môi trờng Apple Talk

Apple Computer, Inc giới thiệu Apple Talk vào năm 1983 nh một kiến trúc mạng độcquyền cho các nhòm nhỏ Chức năng nối mạng đợc cài sẳn trong máy tính Macintosh làm chomạng Apple Talk trở nên thật đơn giản so với các mạng khác

Apple Talk phase 2 là phiên bản cải tiến sau này của Apple Talk Kiến trúc của Apple Talk làmột tập hợp giao thức tơng ứng với mô hình OSI.

- Local Talk

Mạng Apple Talk thờng đợc sem nh là mạng Local Talk Local Talk dùng CSMA/CD làmphơng pháp truy nhập trong cấu hình Bus hay cấu hình cây đối với cáp có bọc, cũng chấp nhậncáp quang và cáp UTP Local Talk không đắt tiền do nó đợc cài vào phần cứng của Macintosh.Nhng do hiệu suất thi hành tơng đối khiêm tốn, nên ngời ta không sử dụng rông dải Local Talktrong mạng có quy mô lớn, mà sẽ dùng Ethernet hay Token ring

Local Talk cũng liên quan đến các thành phần cáp vật lý nh:

Apple Share Là máy phục vụ tập tin trên mạng Apple Talk Phần mềm này đi kèm vớitừng mảng của hệ điều hành Apple

Mạng Local Talk có thể nối với nhau thành mạng lớn hơn thông qua khu vực (Zone) Mỗimạng con đợc nhận diện theo tên khu vực (Zone Name) Ngời dùng ở mạng Local Talk có thểtruy nhập dịch vụ ở mạng khác với thao tác đơn giản là chọn khu vực đó Điều này hữu ích trongviệc truy nhập máy phục vụ tập tin trong nhiều mạng nhỏ do đó mở rộng đợc quy mô mạng.Mạng dùng kiến trúc khác chẳng hạn Token ring cũng có thể nối với mạng Apple Talk theo cáchnày

Ngợc lại nhóm làm việc trên mạng Local Talk đơn lẻ có thể chia thành nhiều khu vựcnhằm giải toả tình trạng tắc nghẻn trên mạng Ví dụ mỗi khu vực có thể có máy phục vụ in riêng

Ether Talk: cho phép giao thức mạng Apple Talk chạy trên cáp đồng trục Ether net CardEther net Talk NB cho phép máy Macintosh II nối mạng Ether net 802.3 Phần mềm Ether Talk

đợc kèm theo Card và tơng thích với Apple Talk Phase2

Token Talk: Card Token Talk NB là Card mở rộng cho phép máy Macintosh II nối mạngToken ring 802.5 Phần mềm Token Talk đợc kèm theo Card và tơng thích với Apple TalkPhase2

2.6.2 Những yếu tố cần thiết khi dùng Apple Talk

Những máy tính không phải của Apple cũng có thể sử dụng Apple talk Đó là:

Máy tính của Digital Equipment Cuarporation VAX (… hoạt động mạng ngang hàng đ… hoạt động mạng ngang hàng đ… hoạt động mạng ngang hàng đ.)

Một số máy tính Unix

Apple mở ra sự phát triển của các hãng bên thứ 3 Kết quả là môi trơng Apple Talk tạothuận lợi cho sản phẩm của nhiều hãng bán

2.6.3 Môi trơng ArcNet

Attached Resource Computer Network (ArcNet) do tập doàn Datapoint phát triển vào năm

1997 Đây là kiến trúc mạng đơn giản, rẻ tiền và linh hoạt đợc thiết kế dành cho những mạng cóquy mô tơng đơng nhóm làm việc (Workgroup)

Công nghệ ArcNet ra đời trớc tiêu chuẩn IEEE Project 802 nhng phù hợp lỏng lẻo với tàiliệu 802.4 Cộng nghệ này định rõ các tiêu chuẩn cho mạng Bus chuyển thẻ bài dùng cáp dảirộng Mạng ArcNet có cấu hình Bus hay cấu hình Star Bus

2.6.4 Phơng thức hoạt động của ArcNet

ArcNet sử dụng phơng pháp truy nhập chuyển thẻ bài trong cấu hình Star Bus để chuyểndữ liệu ở tốc độ 2,5Mbps Kế vị ArcNet là ArcNet Plus hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu 20Mbps

Do ArcNet là kiến trúc chuyển thẻ bài nên máy tính trên mạng ArcNet phải có thẻ bài đểtruyền dữ liệu Thẻ bài đi từ máy tính này sang máy tính kia theo thứ tự số bất luận máy tính đợc

đặt nh thế nào trên mạng Điều này có nghĩa thẻ bài đi tuần tự từ máy tính số 1 sang máy tính số

2, cho dù máy tính số một nằm ở đầu này mạng còn máy tính số 2 thì nằm ở đầu kia mạng

Gói dữ liệu chuẩn của ArcNet chứa:

Địa chỉ đích

Địa chỉ nguồn

Tối đa 508 Byte dữ liệu

Chơng 3 giới thiệu chung về hệ điều hành

3.1 Tổng quan về hệ điều hành.

3.1.1 Giới thiệu khái niệm về hệ điều hành

Cho đến gần đây phần mềm điều hành mạng máy tính cá nhân đã đợc bổ sung vào danhsách những hệ điều hành đang tồn tại Máy tính cá nhân, khi đợc nối mạng, có thể chạy cả hệ

điều hành độc lập (Stand – alone operating system) lẫn hệ điều hành mạng (network operatingsystem).

Cả hai hệ điều hành mạng này phải đợc cài đặt trên cùng máy tính, nhằm quản lý mọichức năng có liên quan đến hoạt động độc lập và hoạt động mạng Lấy ví dụ, LAN Manager củaMicrosoft đôi khi đợc xem là hệ điều hành mạng, thế nhng thật ra nó chỉ cung cấp các khả năng

về mạng cho một hệ điều hành nh MS-DOS, UNIX hoặc OS/2

Ngày nay, trong những hệ điều hành mạng bậc cao nh Windows NT Server, Windows NTWorkstation, Windows 95, ngần đây nhất là Windows 98, hai hệ điều hành độc lập và mạng đã

đợc kết hợp thành một Hệ điều hành hợp nhất này là nền tảng cho mọi hoạt động của phần mềm

Thiết bị ngoại vi

Hệ điều hành phối hợp sự tơng tác giữa máy tính với những chơng trình ứng dụng mà máytính đang chạy Hệ điều hành còn là nền tảng trên đó chơng trình ứng dụng đợc xây dựng nên(chẳng hạn trình xử lý văn bản, chơng trình bảng tính… hoạt động mạng ngang hàng đ) Trong thực tế, ngời viết chơng trìnhứng dụng luôn nhằm đến một hệ điều hành nhất định, với mục đích tận dụng triệt để toàn bộ đặctính của hệ điều hành đó

Đa nhiệm

Hỗ trợ hệ điều hành mạng và hoạt động mạng là một công việc phức tạp đòi hỏi nhiều nổlực Yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi chọn lựa hệ điều hành cho môi trờng mạng là đặc tính

đa nhiệm (Multitasking)

Hệ điều hành đa nhiệm cung cấp phơng tiện giúp máy tính có thể xử lý mỗi lần nhiều tác

vụ Một hệ điều hành đa nhiệm đích thực có khả năng chạy một số lợng tác vụ bằng với số bộ xử

lý Trờng hợp số tác vụ vợt quá số bộ xử lý, máy tính phải phân chia thời gian sao cho số bộ xử

lý khả dụng có thể dành ra một khoảng thời gian nhất định cho mỗi tác vụ, luân phiên thực hiệntừng tác vụ cho đến khi tất cả đều đợc thực hiện Hệ thống này làm cho máy tính trông nh đangthực hiện đồng thời nhiều tác vụ

Có hai loại đa nhiệm chính:

Đa nhiệm giành u tiên (Preemptive): trong đa nhiệm giành u tiên, hệ điều hành có thểname quyền điều khiển bộ xử lý mà không cấnự phối hợp của tác vụ

Đa nhiệm không giành u tiên (non - Preemptive): trong đa nhiệm không giành u tiên, bộ

xử lý không bao giờ bị tách khỏi một tác vụ Bản thân tác vụ tự quyết định khi nào phải từ bỏ bộ

xử lý Các chơng trình đợc viết cho hệ điều hành đa nhiệm phải có những điều khoản chuyểngiao quyền điều khiển của bộ xử lý Không mọt chơng trình nào khác có thể chạy đợc cho đếnkhi chơng trình không giành u tiên ngừng điều khiển bộ xử lý.

Do sự tơng tác liên tục giữa hệ điều hành độc lập và hệ điều hành mạng, nên hệ đa nhiệmgiành u tiên có vài u điểm nhất định Ví dụ: Khi tình huống đòi hỏi, hệ đa nhiệm giành u tiên cóthể chuyển đổi hoạt động của CPU từ tác vụ cục bộ sang tác vụ mạng

Kết hợp mọi máy tính và thiết bị ngoại vi trong mạng

Phối hợp chức năng của mọi máy tính và thiết bị ngoại vi trong mạng

Cho phép truy cập và bảo đảm an toàn cho dữ liệu cũng nh thiết bị ngoại vi trong mạng.Phần mềm mạng có hai thành phần chính:

Phần mềm mạng đợc cài trên máy khách (Client)

Phần mềm mạng đợc cài trên máy phục vụ (Server)

Phần mềm khách

ở một hệ thống độc lập, khi ngời dùng gõ lệnh yêu cầu máy tính thi hành tác vụ nào đó,yêu cầu này sẽ truyền qua Bus cục bộ của máy tính đến CPU của máy Ví dụ bạn muốn xemdanh sách thu mục trên ổ đĩa cứng cục bộ bất kỳ, CPU sẽ diễn dịch yêu cầu, sau đó hiển thị danhsách thu mục trong cửa sổ

Tuy nhiên ở môi trờng mạng, khi ngời dùng đa ra yêu cầu sử dụng một tài nguyên tồn tạitrên một máy phục vụ đang ở đâu đó trên mạng, yêu cầu này phải đợc chuyển tiếp đi từ Bus cục

bộ lên mạng, đến máy phục vụ nào đó chứa tài nguyên đợc yêu cầu

Bộ đổi hớng

Tiến trình chuyển tiếp yêu cầu do một bộ đổi hớng (redirector) thực thi Tuỳ thuộc vàophần mềm mạng, bộ đổi hớng còn có thể gọi là Shell hoặc Requester

Chặn đờng các yêu cầu trong máy tính

Quyết định nên để mặc chúng tiép tục truyền Bus cục bộ hay đổi hớng truyền lên mạng

và truyền đến máy phục vụ khác

Hoạt động của bộ đổi hớng bắt đầu từ một máy khách, khi ngời dùng đa ra yêu cầu sửdụng tài nguyên hoặc dịch vụ mạng Yêu cầu này bị đổi hớng chặn lại và chuyển tiếp lên mạng

Trong Windows NT, máy phục vụ xử lý các nối kết do bộ đổi hớng trên máy khách yêucầu và cho phép chúng truy cập những tài nguyên chúng đã yêu cầu và cho phép chúng truy cậpnhững tài nguyên chúng đã yêu cầu Nói cách khác, máy phục vụ đáp ứng những yêu cầu domáy khách đa ra