330 của các mạng kết nối trực tiếp vào router và các mạng mà router học đư ợ c từ các router láng riềng. - M ụ c tiêu của router là thực hiện các việc sau: + Kiểm tra dữ liệu lớp 3 của gói nhận đư ợ c + Chọn đư ờ ng tốt nhất cho gói dữ liệu + Chuyển mạch gói ra cổng tương ứ ng - Router ko bị bắt buộc phải chuyển các gói quảng bá. Do đ ó router có thể làm giảm kích thước miền đ ụ ng đ ộ và miền quảng bá trong mạng. Router là thiết bị phân luồng lưu lượng quan trọng nhất trong hệ thống mạng lớn. Chúng giúp cho bất kỳ máy tính nào cũng có thể thông tin liên lạc với bất kỳ máy tính nào khác ở bất cứ đ âu trên thế giới. - LAN kết hợp hoạt đ ộ ng của cả hai thiết bị lớp 1 và lớp 2 và lớp 3. Việc triển khai các thiết bị này như thế nào phụ thuộc vào đ i ề u kiện và hoàn cảnh đ ặ c biệt của từng đơ n vị tổ chức. Hinh 4.1.1.c 4.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của mạng - Mạng LAN ngày nay ngày càng trở nên quá tải và tình trạng nghẽn mạch gia tăng. Thêm vào đ ó số lượng người dùng mạng tăng lên nhanh chóng cùng với 331 nhiều yếu tố khác kết hợp lại tạo thành nhiều thử tháchđối với mạng LAN truyền thống. +Môi trường đ a nhiệm hiện nay của các hệ đ i ề u hành máy tính như Window, Unix/Linux và MAC cho phép thực hiện đ ồ ng thời nhiều phiên giao dịch mạng.Khả năng này càng tăng lên thì yêu cầu về tài nguyên mạng càng tăng. +Việc sử dụng các ứ ng dụng chuyên sâu như World Wide Web chẳng hạn gia tăng.Các ứ ng dụng dạng client/server này cho phép người quản trị mạng có thể tập trung thông tin,dữ liệu lại đ ể dễ bảo trì và bảo vệ dữ liệu. +Các ứ ng dụng dạng client/server giải phóng cho các máy trạm gánh nặng của việc lưu trữ dữ liệu và chi phí trang bị đ ĩ a cứng đ ể lưu trữ. Chính vì những ư u đ i ể m này mà việc sử dụng các ứ ng dụng dạng client/server sẽ càng đư ợ c sử dụng rộng rãi trong tương lai. Hình vẽ 4.1.2 +Quá nhiều người trong 1 phân đ o ạ n mạng 10Mbps +Hầu hết mọi người dùng đ ề u truy cập vào 1 hoặc 2 server +Các ứ ng dụng chuyên ngành như tạo màu, CAD/CAM,xử lý ả nh ,và cơ sở dữ liệu. 332 4.1.3. Các thành phần của mạng Ethernet/802.3 - Các c ấ u trúc thông dụng nhất của LAN là Ethernet. Ethernet đư ợ c dùng đ ể truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị trong cùng một mạng nội bộ.Những thiết bị này có thể là máy tính máy in, file server…Tất cả các máy trong cùng một môi trường Ethernet sẽ truyền và nhận dữ liệu theo phương pháp quảng bá. Một số yếu tố sau có thể tác đ ộ ng đ ế n hiệu quả hoạt đ ộ ng của mạng Ethernet/802.3 chia sẻ: +Việc truyền gói trong mạng Ethernet/802.3 là quảng bá +Phương pháp đ a truy cập cảm nhận sóng mạng phát hiện đ ụ ng đ ộ CSMA/CD (carrier sense multiple access/collision detect) ch ỉ cho phép một máy trạm đ ư ợ c truyền tại một thời đ i ể m. +Nhiều ứ ng dụng đ a truyền thông có yêu cầu băng thông cao như video và internet, cộng với tính chất quảng bá của Ethernet sẽ làm cho mạng nghẽn mạch. +Thời gian trễ mặc nhiên khi gói di chuy ể n trên môi trường mạng lớp 1 và đ i qua các thiết bị mạng lớp 1 lớp 2 lớp 3. +Sử dụng Repeater đ ể mở rộng khoảng cách và đ ồ ng thời cũng làm tăng thời gian trễ của mạng Ethernet/802.3 LAN Hình 4.1.3.a 333 -Ethernet sử dụng CSMA/CD và môi trường truyền chia sẻ có thể truyền dữ liệu với tốc đ ộ lên đ ế n 100 Mb/s.CSMA/CD là một phương pháp truy cập cho phép chỉ một máy trạm đư ợ c truyền d ữ liệu tại một thời đ i ể m.Thành công của Ethernet là cung cấp một dịch vụ truyền tổng lực(best-effort) đ ể truyền dữ liệu và cho phép mọi thiết bị trong cùng một môi trường chia sẻ có cơ hội truyền dữ liệu ngang nhau.Tuy nhiên đ ụ ng đ ộ là một đ i ề u tất yếu trong mạng Ethernet,CSMA/CD Hình 4.1.3.b 4.1.4.Mạng bán song công -Ethernet khởi đ ầ u là một kỹ thuật bán song công.Với chế đ ộ truyền bán song công ,host chỉ có thể truyền hoặc nhận tại một thời đ i ể m chứ không thể thực hiện cả hai đ ồ ng thời.Mỗi một Ethernet host phải kiểm tra xem có dữ liệu đ ang truyền trên mạng hay không trước khi thực hiện phát dữ liệu của mình.Nếu mạng đ ang có người sử dụng thì host phải hoãn lại thì cả hai hay nhiều Ethernet host sẽ có thể truyền dữ liệu cùng một lúc và kết quả là xảy ra đ ụ ng đ ộ .Khi đ ụ ng đ ộ xảy ra,host nào phát hiện ra đ ụ ng đ ộ đ ầ u tiên sẽ phát ra tín hiệu báo 334 nghẽn cho các host khác.Khi nhận đư ợ c tín hiệu báo nghẽn ,mỗi host sẽ ngừng việc truyền dữ liệu l ạ i và chờ một thời gian ngẫu nhiên trước khi bắt đ ầ u thực hiện truy ề n lại.Khoảng thời gian chờ ngẫu nhiên này do thuật toán back-off(vãn hồi đ ụ ng đ ộ )tính toán.Càng có nhiều host kết nối vào mạng và bắt đ ầ u truyền dữ liệu thì đ ụ ng đ ộ càng nhiều hơn. -Ethernet LAN ngày càng trở nên bão hoà vì ngwoif dùng sử dụng nhiều phần mềm chuyên sâu,các ứ ng dụng client/server… là những loại phần mềm yêu cầu host phải thực hiện truyền thường xuyên hơn với thời gian lâu hơn. Hình 4.1.4:Cấu trúc mạch của card mạng Ta xét card bên trái ,tín hiệu đư ợ c phát ra chân Tx(transmit) xuống đư ờ ng truyền, đ ồ ng thời theo mạch hồi tiếp(loopback) đ i vào chân Rx(Receive).Tín hiệu xuống đư ờ ng truyền và đư ợ c truyền quảng bá đ ế n mọi máy trạm cùng kết nối vào môi trường truyền chia sẻ.Do đ ó chân Rx của card bên trái cũng đ ồ ng thời nhận đư ợ c tín hiệu của chính nó từ đư ờ ng truyền lên.Khi đ ó nó sẽ so sánh giữa hai tín hiệu,một tín hiệu nhận đư ợ c từ đư ờ ng truyền và một tín hiệu đ i từ chân Tx theo mạch hồi tiếp vòng về Rx.Nếu hai tín hiệu giống nhau nghĩa là bình thường.Nếu có đ ụ ng đ ộ xảy ra,tín hiệu nhận đư ợ c từ đư ờ ng truyền lên sẽ bị khác với tín hiệu hồi tiếp từ Tx.Nhờ đ ó nó phát hiện đư ợ c đ ụ ng đ ộ xảy ra 4.1.5.Sự nghẽn mạch trong mạng -Kỹ thuật phát triển tạo ra các máy tính ngày càng nhanh hơn và thông minh hơn.Khả năng của máy trạm và các ứ ng dụng mạng chuyên sâu ngày càng phát 335 triển thì yêu cầu về băng thông của mạng ngày càng tăng.Nhu cầu đ ã vượt mức 10Mb/s trên mạng chia sẻ Ethernet/802.3 -Ngày nay ,mạng thực hiện truyền rất nhiều các loại dữ liệu như: +Tập tin hình ả nh lớn +Hình ả nh +Hình đ ộ ng(video) +Ứng dụng đ a phương tiện -Ngoài ra số lượng người dùng trong mạng cũng tăng lên nhanh chóng.Tất cả các yếu tố trên đ ã đ ặ t một sức ép rất lớn đ ố i với băng thông 10Mb/s.Khi có quá nhi ề u người cùng thực hiện chia sẻ t ậ p tin,truy cập file server và kết nối Internet thì tình tr ạ ng nghẽn mạch sẽ xảy ra.Hậu quả là thời gian đ áp ứ ng của mạng chậm,thời gian tải tập tin lâu hơn và làm giảm năng suất làm việc c ủ a người sử dụng. Đ ể giải quyết tình trạng nghẽn mạch này,bạn cần phải có nhiều băng thông h ơ n hoặc là phải sử dụng lượng băng thông đ ang có một cách hiệu quả hơn. Hình 4.1.5.a.Cán cân phải cân bằng giữa băng thông mạng và nhu cầu của ng ư ờ i dùng cùng với các ứ ng dụng chạy trên mạng . 330 của các mạng kết nối trực tiếp vào router và các mạng mà router học đư ợ c từ các router láng riềng. - M ụ c tiêu của router là thực hiện các việc sau: + Kiểm tra dữ liệu lớp 3 của. kết hợp hoạt đ ộ ng của cả hai thiết bị lớp 1 và lớp 2 và lớp 3. Việc triển khai các thiết bị này như thế nào phụ thuộc vào đ i ề u kiện và hoàn cảnh đ ặ c biệt của từng đơ n vị tổ. đ ề u truy cập vào 1 hoặc 2 server +Các ứ ng dụng chuyên ngành như tạo màu, CAD/CAM,xử lý ả nh ,và cơ sở dữ liệu. 332 4.1.3. Các thành phần của mạng Ethernet/802.3 - Các c ấ u trúc