Giáo trình tổng hợp những vấn đề và cách giải quyết đối với bộ Router định tuyến phần 7 pps

336 Hình 4.1.5.b.Băng thông và các nhu cầu của các ứng dụng khác 4.1.6.Thời gian trễ trên mạng -Thời gian trễ là khoảng thời gian gói dữ liệu di chuyển từ máy nguồn tới máy đ ín h.Việc xác đ ị nh thời gian trễ của đ ư ờ ng đ i giữa nguồn và đ ính trong LAN và WAN là rất quan trọng.Trong mạng Ethernet LAN ,nắm đ ư ợ c thời gian trễ và các tác đ ọ ng của nó là rất quan trọng đ ể quyết đ ị nh thời gian CSMA/CD phát hiện đ ụ ng đ ộ và thoả thu ậ n truyền lại. -Có ít nhất 3 nguồn gây ra trễ: 337 -Đầu tiên là thời gian mà NIC ở máy nguồn phát tín hiệu đ i ệ n xuống đ ư ờ ng dây và thời gian đ ể NIC ở máy thu nhận biết đ ư ợ c các xung đ i ệ n.Kho ả ng thời gian này gọi là khoảng thời gian của NIC,khoảng us đ ố i với 10BASE-T NIC. -Thứ hai là khoảng thời gian tín hiệu lan truyền trên đ ư ờ ng dây.Thời gian này khoảng 0,556 us trên 100m cáp UTP CAT5.Cáp càng dài và vận tốc truyền càng ch ậ m thì thời gian trễ này càng lớn. -Th ứ ba là thời gian trễ do các thiết bị mạng lớp 1 lớp 2 lớp 3 dọc trên đ ư ờ ng đ i giữa hai máy nguồn và đ ích. -Thời gian trễ không phụ thuộc hoàn toàn vào khoảng cách và số lượng thiết bị mạng.Ví dụ :Nếu 3 Switch giữa 3 máy trạm đ ư ợ c cấu hình đ úng thì thời gian trễ giữa hai máy trạm sẽ ít hơn là nếu giữa chúng đ ặ t một Router vì router thực hiện chức năng phức tạp hơn,cần nhiều thơi gian xử lý hơn.Router phải xử lý dữ liệu ở lớp 3 chứ không phải dữ liệu ở lớp 2 như Switch 4.1.7.Thời gian truyền của Ethernet 10Base-T -Tất cả các mạng đ ề u có một thời bit hay còn gọi là một khe thời gian.Nhiều kỹ thuật LAN như Ethernet chẳng hạn, đ ị nh nghĩa thời bit là một đ ơ n vị thời gian đ ể truyền đ i một bit. Đ ể cho một thiết bị đ i ệ n hay quang nhận ra đ ư ợ c tín hiệu là bit 0 hay bit 1 thì phải có một khoảng thời gian tối thiểu là khoảng thời gian của một bit. -Thời gian truyền đ ư ợ c tính bằng số lượng bit gửi đ i nhân với thời bit tương ứ ng của kỹ thuật mà bạn đ ang sử dụng.Hay nói cách khác,thời gian truyền là khoảng thời gian truyền hết một gói dữ liệu.Do đ ó gói dữ liệu càng dài thì khoảng thời gian này càng dài. -M ỗ i một bít trong mạng Ethernet 10Mb/s có thời gian truyền là 100ns. Đ ây chính là thời bit.Một byte bằng 8 bit .Do đ ó,m ộ t byte cần tối thiểu 800ns đ ể truyền hết.Một frame có 64 byte là frame nhỏ nhất hợp lệ của 10Base-T càn 51.200 ns(51,2us) Như vậy ,nếu truyền một frame có 1000 byte thì máy nguồn cần 800us mới phát xong frame này.Tổng thời gian thực sự đ ể frame đ i đ ư ợ c tới máy đ ích còn phụ thuộc vào nhiều nguồn gây trễ khác trên mạng như: +thơi gian trễ của NIC 338 +Thời gian trễ do lan truyền trên đ ư ờ ng cáp +Thời gian trễ do các thiết bị lớp 1,lớp 2 và lớp 3 dọc trên đ ư ờ ng đ i 4.1.8. Ích lợi của việc sử dụng Repeater -Khoảng cách mà một mạng LAN có thể bao phủ bị giới hạn và sự suy hao của tín hiệu.Khi tín hiệu di chuyển trên mạng nó sẽ bị suy hao do trở kháng của cáp hay của môi trường truyền làm tiêu hao năng lượng tín hiệu . Ethernet Repeater là một thiết bị hoạt đ ộ ng ở lớp vật lý,nó khuếch đ ạ i và tái tạo lại tín hiệu trong Ethernet LAN.Khi bạn sử dụng repeater đ ể mở rộng khoảng cách của một LAN,mạng LAN này có thể bao phủ lênmột phạm vi lớn hơn và có nhiều người dùng hơn cùng chia sẻ mạng này.Tuy nhiên,việc sử dụng repeater và hub lại tạo ra một vấn đ ề về quảng bá và đ ụ ng đ ộ làm giảm hiệu quả hoạt đ ộ ng của mạng LAN có môi trường truyền chia sẻ. 339 +Repeater là một thiết bị lớp 1 thực hiện khuếch đ ạ i,tái tạo lại tín hiệu và truyền đ i +Repeater cho phép kéo dài khoảng cách từ đ ầ u cuối -đến -đầu cuối +Repeater làm tăng kích thước của miền đ ụ ng đ ộ và miền quảng bá Hình:4.1.8.b.Mở rộng môi trường chia sẻ mạng LAN bằng repeater 4.1.9.Truyền song công -Ethernet song công cho phép truyền một gói dữ liệu đ ồ ng thời nhận một gói dữ liệu khác tại cùng một thời đ i ể m.Vi ệ c truyền và nhận song song đ ồ ng thời này yêu cầu sử dụng hai cặp dây khác nhau trong cáp và chuyển mạch kết nối giữa hai máy.Kết nối này phải đ ư ợ c xem như kết nối đ i ể m -nối -điểm và hoàn toàn không có đ ụ ng đ ộ .Vì cả hai node có thể truyền và nhận đ ồ ng thời nên không còn việc thỏa thuận sủ dụng băng thông. Ethernet song công có thể sử dụng cấu trúc cáp đ ax có nếu như môi trường truyền thỏa mãn đ ư ợ c những tiêu chuẩn Ethernet tối thiểu. Đ ể truyền và nhận đ ồ ng thời, mỗi node phải kết nối vào một port riêng trên switch. Kết nối song công có thể sử dụng chuẩn môi trường truyền của 10BASE-T, 100BASE-T hoặc 100BASE-FX đ ể tạo kết nối đ ii ể m - n ố i - đ i ể m. NIC trên t ất cả thiết kế nối vào mạng phải có khả năng song công. Ethernet switch song công vận dụng ư u đ i ể m của hai cặp dây riêng rẽ trong cáp đ ể tạo kết nối trực tiếp giữa chân truyền (Tx) ở một đ ầ u với chân thu (Rx0 ở đ ầ u kia. Khi hai máy đ ư ợ c kết nối như vậy sẽ tạo ra môi trường truyền không có đ ụ ng đ ộ , việc truyền và nhận dữ kiệu đ ư ợ c thực hiện trên hai mạc đ i ệ n của hai cặp dây riêng biệt trong sơi cáp. Trong mạng băng thông 10Mb/s trước đ ây, Ethernet chỉ sử dụng khoảng 50% - 60% lượng băng thông do đ ụ ng đ ộ và thời gian trễ. Ethernet song công có thể sử dụng 100% băng thông trên cả hai chiều, mỗi chiều Tx và Rx bạn có 10Mb/s, tổng cộng là bạn có thông lượng 20Mb/s. 340 Gp ụi bng thụng gia hai node. Truyn khụng cú ng . Hai ng 10Mb/s hay 100Mb/s. 4.2. Giới thiệu về chuyển mạch LAN 4.2.1. Phân đoạ n mạng LAN Một hệ thống mạng có thể chia thành nhiều đơn vị nhỏ hơn gọi là segmnet. Hình 4.2.1. là một ví dụ về phân đoạn Mạng Ethernet. Toàn bộ hệ thống mạng có 15 máy tính, trong đó có 6 server và 9 máy trạm. Mỗi segment sử dụng phơng pháp truy cập CSMA/CD và duy trì lu lợng trong segment đó. Mỗi segment là một miền đụng độ riêng. Việc phân đoạn mạng cho phép phạm vi nghẽn mạch đợc thu nhỏ trong phạm vi từng segment. Khi dữ liệu đợc truyền đi trong một segment, các thiết bị 341 trong cùng segment đó chia sẻ toàn bộ băng thông của segment đó. Dữ liệu đợc truyền giữa các segment sẽ đợc truyền lên đờng trục chính của mạng. 4.2.2. Phân đoạn của mạng bridge Bridge là một thiết bị Lớp 2 thực hiện chuyển gói dựa trên địa chỉ MAC. Khi bridge nhận frame vào từ một port, bridge sẽ đọc địa chỉ MAC, của máy gửi để nhận biết đợc thiết bị nàop kết nối với port đó. Từ đó bridge xây dựng đợc bảng chuyển mạch, trển đó ánh xạ từ địa chỉ MAC ra port tơng ứng. Những gói dữ liệu nào không cần chuyển ra segment thì bridge sẽ chặn các gói đó lại. Mặc dù hoạt động của bridge là trong suốt đối với các thiết bị mạng khác nhng thời gian trễ vân tăng lên khoảng 10% đến 30% khi sử dụng bridge. Thời gian trễ này là thời gian để bridge xử lý và quyết định chuyển gói. Bridge là một thiết bị chuyển mạch dạng store and-forward. Với kiểu chuyển mạch này, bridge phải kiểm tra địa chỉ đích và tính toán CRC (Cyclic Redundancy Check) để kiểm tra lỗi frame rồi mới chuyển frame đi. Nếu port đích đang bận thì bridge có thể tạm thời lâu frame cho đến khi port đích đợc giải phóng. . gian để bridge xử lý và quyết định chuyển gói. Bridge là một thiết bị chuyển mạch dạng store and-forward. Với kiểu chuyển mạch này, bridge phải kiểm tra địa chỉ đích và tính toán CRC (Cyclic. lớp 1 lớp 2 lớp 3 dọc trên đ ư ờ ng đ i giữa hai máy nguồn và đ ích. -Thời gian trễ không phụ thuộc hoàn toàn vào khoảng cách và số lượng thiết bị mạng.Ví dụ :Nếu 3 Switch giữa 3 máy trạm. đ ặ t một Router vì router thực hiện chức năng phức tạp hơn,cần nhiều thơi gian xử lý hơn .Router phải xử lý dữ liệu ở lớp 3 chứ không phải dữ liệu ở lớp 2 như Switch 4.1 .7. Thời gian