mạng truyền số liệu công cộng chuyển mạch gói – pspdn( packet switch public data network )

Hình 2: Truyền các gói tin qua mạng chuyển mạch gói Vì thông tin của người dùng được chia thành từng gói nhỏ, mỗi gói được gắn một tiêu đề chứa địa chỉ đích nên các gói tin của các người

BÁO CÁO HỌC TẬP

ĐỀ TÀI: MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU CÔNG CỘNG

CHUYỂN MẠCH GÓI – PSPDN

(Packet Switch Public Data Network)

Giáo Viên Hướng Dẫn : LÊ ANH NGỌC Học Sinh Thực Hiện : NHÓM 11, Lớp : D5DTVT1

LÊ THỊ MAI NGHUYỄN THỊ THỦY

BẾ MINH TUẤN HOÀNG VĂN HƯNG



LỜI NÓI ĐẦU Trong cuộc sống từ xa xưa, con người- những người tiền

sử đã biết dùng khói để báo hiệu, những người thổ dân ở những hòn đảo xa xôi dùng các cột khói để liên lạc, báo hiệu và truyền tin, Mai An Tiêm dùng dưa hấu để truyền tin về đất liền Những nhu cầu về trao đổi tâm tư, tình cảm, kinh nghiệm sống…không ngừng thôi thúc những ý tưởng , sáng chế, phát minh của con người về công cụ để trao đổi thông tin

Có thể nói lĩnh vực viễn thông đã làm thay đổi bộ mặt, tính cách của trái đất, đã hiện thực hóa khả năng liên kết của mỗi người của mỗi quốc gia, gắn kết mọi người với nhau nhờ một mạng lưới viễn thông vô hình và hữu hình trên khắp trái đất và vũ trụ

Sự hội tụ trong lĩnh vực viễn thông Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu sử dụng và truyền dữ liệu của con người cũng tăng lên theo hàm số mũ

Viễn thông đem lại sự hội tụ, hay sự thống nhất về các loại hình dịch vụ truyền dữ liệu dịch vụ như thoại, video và dữ liệu Internet băng rộng thúc đẩy ngành công nghệ thông tin phát triển lên một mức cao hơn với đa dạng các loại hình dịch vụ và chi phí rẻ hơn

Các loại hình dịch vụ viễn thông dựa trên sự cung cấp của các mạng viễn thông ra đời và phát triển phong phú ,đa dạng phục vụ cho nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng cao của người sử dụng như:

• Mạng điện thoại( telephone nextwork)

Mạng telex

• Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng CSPDN( circuit Switch public Data nextwork)

• Mạng số liệu chuyển mạch gói công cộng PSPDN( packet switch public data nextwork)

• Dịch vụ teletex, videotext

• Truyền số liệu trong mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN

• Liên mạng( interworking between nextwork)

Bài tìm hiểu này chúng ta sẽ tìm hiểu về mạng số liệu chuyển mạch gói công cộng PSPDN( packet switch public data nextwork)

Tài liệu này bọn mình tham khảo trên mạng và một số cuốn sách về mạng PSPDN còn nhiều vướng mắc ,nhiều vấn đề còn thiếu xót Vậy nên rất mong các bạn đọc góp ý kiến và nhận xét để hoàn thiện bài viết

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC 1 Lịch sử ra đời ……… 3

2 PSPDN là gì ………3

3. Các thành phần cơ bản của chuyển mach gói……….4

4 Nguyên lý chuyển mạch gói……….4

5 Các phương thức chuyển mạch gói……….6

6 Các kỹ thuật chuyển mạch gói ………7

7 Các đặc điểm của chuyển mạch gói ………8

8 So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói………8

TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ KIẾN THỨC ……… 10.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 11.

BÁO CÁO HOẠT ĐỘNG NHÓM ……….12

CHỦ ĐỀ : MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU CÔNG CỘNG PSPDN

( packet switch public data nextwork)

1 Lịch sử ra đời.

ược giới thiệu rộng rãi trên thế giới từ giữa những năm 1970 Hầu hết các mạng truyền số liệu trên thế giới hiện nay là mạng chuyền mạch gói như các mạng số kiệu chuyển mạc gói ở Tây Âu , Canada, USA, và ở nhiều nước khác Khách hàng là những trường đại học, viện nghiên cứu, các công ty, các nhà kinh doanh

…

Đ

Điểm hấp dẫn của PSPDN là giúp khách hàng có thể truy cập đến các cơ sở dữ liệu lớn trên toàn thế giới, trao đổi thông tin giữa các máy tính… với giá cả dễ chấp nhận Trong PSPDN bản tin được chia ra làm các gói tin( packet) và được gửi đi ngay khi có một kết nối ( connection) rỗi

Các gói từ các thuê bao khác nhau có thể truyền đi trên cùng một kết nối đơn , theo cách này , một vài chục cuộc gọi có thể cùng chia sẻ một kết nối ảo ( virtual

connection ) Để các gói đi đúng đích các gói cần phải mang địa chỉ nhận ( receiver address) khi đến nơi các gói cần phải được kết hợp lại thành bản tin gốc bên phát Vậy điểm khác biệt cơ bản so với chuyển mạch kênh là ở đây không tồn tại kết nôi trực tiếp giữa các thuê bao

Với kỹ thuật chuyển mạch kênh (chuyển mạch thoại thông thường) trên, mỗi cuộc đàm thoại giữa hai thuê bao đều chiếm giữ một kênh nhất định trong suốt thời gian đàm thoại (cho dù hai thuê bao chỉ nhấc máy mà không nói chuyện), kênh này chỉ được giải phóng khi kết thúc đàm thoại (thuê bao đặt máy)

Đặc điểm này dẫn tới sự lãng phí về sự chiếm dùng trang thiết bị trong tổng đài, kênh truyền dẫn và nhược điểm này còn thể hiện rõ khi chúng ta biết rằng kênh đó chỉ sử dụng khoảng 40% thời gian để truyền tín hiệu thoại, khoảng thời gian còn lại là khoảng trống ngắt quãng giữa các câu, từ trong quá trình đàm thoại

Người ta tìm ra phương thức chuyển mạch mới khắc phục nhược điểm của chuyển mạch kênh ở trên, đó là phương thức chuyển mạch gói Khác với kỹ thuật chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói không thiết lập kênh truyền trước khi thực hiện truyền thông Thông tin người dùng được chia từng gói nhỏ Các gói tin này được truyền đến mạng chuyển mạch gói và truyền đến đích Tại đích diễn ra quá trình ghép các gói tin để tái tạo thông tin như ở phía phát

2 PSPDN là gì.

PSPDN (packet switch public data nextwork) là mạng chuyển mạch số liệu công cộng PSDN chủ yếu cung cấp các dịchvụ số liệu Mạng PSDN bao gồm các PoP (Point of Presence) và các thiết bị truynhập từ xa Hiện nay PSDN đang phát triển với tốc độ rất nhanh do sự bùng nổ của dịch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtual Private Network)

3 Các thành phần cơ bản của chuyển mach gói.

Hình 1: Các thành phần cơ bản.

Mạng chuyển mạch gói bao gồm các thành phần cơ bản sau:

• DTE (Data Terminal Equipment ) : Thiết bị đầu cuối dữ liệu là một giao tiếp RS232 mà máy tính có thể trao đổi dữ liệu với modem hoặc các thiết bị đặc biệt khác

• DCE (Data Circuit Terminal Equipment ) : Modem truyền số liệu, thực hiện quá trình trao đổi dữ liệu với DTE của máy tính hoặc các thiết bị truyền số liệu đặc biệt khác

• PSE (Packet Switching Exchange ) : Tổng đài (node) chuyển mạch gói nó thực hiện chức năng chuyển mạch các gói tin đến các tổng đài khác thích hợp

• NMC ( Network Management Center) : Trung tâm quản lý mạng

Các thuê bao số liệu DTE được đấu nối với tổng đài chuyển mạch gói PSE thông qua DCE PSE thực hiện định tuyến các gói tin đến đích tương ứng thông qua mạng chuyển mạch gói

4 Nguyên lý chuyển mạch gói.

Nguyên lý cắt mảng và tạo gói.

Tại trạm phát, thông tin của người dùng được chia thành nhiều gói nhỏ có độ dài khác

nhau, mỗi gói được gán một nhãn (tiêu đề) để có thể định tuyến gói tin đến đích

• Khi gói tin đến một trạm bất kỳ trên đường truyền dẫn, gói tin được trạm lưu tạm

và xử lý:

a Tách lấy phần tiêu đề của gói tin để thu các thông tin cần thiết.

b Kiểm tra lỗi, nếu gói tin bị lỗi: gói tin bị huỷ bỏ đó và yêu cầu trạm phát

phát lại bản tin đó

Nếu gói tin không bị sai lỗi, trạm sẽ kiểm tra xem nó có phải là đích đến của gói tin đó hay không bằng cách so sánh phần địa chỉ đích chứa trong tiêu đề gói tin và địa chỉ của trạm, nếu đúng trạm sẽ chuyển gói tin đến một bộ đệm chờ xử lý tiếp theo

Nếu trạm hiện tại không phải là trạm đích của gói tin, nó có nhiệm vụ xác định trạm tiếp theo hợp lý nhất mà khi đến đó, gói tin có thể đến được đích và truyền gói tin đến trạm tiếp theo

• Tại trạm đích:

Thực hiện quá trình kết hợp các gói tin nhận được theo thứ tự được quy định trong phần

tiêu đề của mỗi gói tin thành thông tin người dùng như ở phía phát Thông tin này được chuyển đến người nhận một cách chính xác

Hình 2: Truyền các gói tin qua mạng chuyển mạch gói

Vì thông tin của người dùng được chia thành từng gói nhỏ, mỗi gói được gắn một tiêu

đề (chứa địa chỉ đích) nên các gói tin của các người dùng khác nhau có thể được phân biệt một cách dễ dàng do đó nhiều người dùng có thể đồng thời sử dụng chung một đường truyền

Kỹ thuật chuyển mạch gói cũng tương tự như quá trình chuyển phát thư trong Bưu chính Thông tin của khách hàng (thư) được đóng gói (cho vào phong bì) và ghi địa chỉ bên ngoài (tiêu đề)

Nhiều thư của người dùng có thể được truyền trên cùng một đường truyền

Hệ thống chuyển phát thư của Bưu điện sẽ căn cứ vào phần địa chỉ của lá thư để chuyển đến người nhận thư

5 Các phương thức chuyển mạch gói.

a.Phương thức chuyển mạch gói theo sơ đồ rời rạc

• Các gói tin được chuyển đi trên mạng một cách độc lập, mỗi gói tin đều có mang địa chỉ nơi gửi và nơi nhận

• Mổi nút trong mạng khi tiếp nhận gói tin sẽ quyết định xem đường đi của gói tin phụ thuộc vào thuật toán tìm đường tại nút và những thông tin về mạng mà nút đó có

 Việc truyền theo phương thức này cho ta sự mềm dẻo nhất định do đường đi với mỗi gói tin trở nên mềm dẻo tuy nhiên điều này yêu cầu một số lượng tính toán rất lớn tại mỗi nút nên hiện nay phần lớn các mạng chuyển sang dùng phương chuyển mạch gói theo đường đi xác định

b.Phương thức chuyển mạch gói theo đường đi xác định

• Trước khi truyền dữ liệu một đưòng đi (hay còn gọi là đường đi ảo) được thiết lập giữa trạm gửi và trạm nhận thông qua các nút của mạng

• Đường đi trên mang số hiệu phân biệt với các đường đi khác, sau đó các gói tin được gửi đi theo đường đã thiết lập để tới đích, các gói tin mang số hiệu củ đường ảo để có thể được nhận biết khi qua các nút

 Điều này khiến cho việc tính toán đường đi cho phiên liên lạc chỉ cần thực hiện một lần

6 Các kỹ thuật chuyển mạch gói.

Có hai kỹ thuật để truyền một gói tin đến đích là chuyển mạch theo gói và chuyển

mạch theo kênh ảo.

• Chuyển mạch theo gói tin:

Mỗi gói tin được truyền đến đích một cách độc lập do đó chúng có thể đến đích bằng các đường khác nhau Kỹ thuật này được ứng dụng trong mạng Internet và mạng LAN

• Chuyển mạch theo kênh ảo:

Tất cả gói tin của người dùng cùng được truyền đến đích trên một con đường gọi là kênh ảo

Kênh ảo được thiết lập trước khi quá trình truyền gói diễn ra Khi đã thiết lập đường kênh ảo giữa nguồn và đích thì các gói tin có tiêu đề đơn giản hơn do đó, thời gian trễ trên đường truyền cũng nhỏ hơn.Kỹ thuật này được ứng dụng trong kỹ thuật chuyển tiếp khung (FR: Frame Relay) và trong kỹ thuật ATM

7 Các đặc điểm của chuyển mạch gói.

 Ưu điểm :

 Mềm dẻo và hiệu suất truyền tin cao: Hiệu suất sử dụng đường truyền rất cao vì

trong chuyển mạch gói không có khái niệm kênh cố định và dành riêng, mỗi đường truyền giữa các node có thể được các trạm cùng chia sẻ cho để truyền tin, các gói tin sắp hàng và truyền theo tốc độ rất nhanh trên đường truyền

 Khả năng tryền ưu tiên: Chuyển mạch gói còn có thể sắp thứ tự cho các gói để có

thể truyền đi theo mức độ ưu tiên Trong chuyển mạch gói số cuộc gọi bị từ chối ít hơn nhưng phải chấp nhận một nhược điểm vi thời gian trễ sẽ tăng lên

 Khả năng cung cấp nhiều dịch vụ thoại và phi thoại

 Thích nghi tốt nếu như có lỗi xảy ra: Đặc tính này có được là nhờ khả năng định tuyến động của mạng

 Nhược điểm:

 Trễ đường truyền lớn: Do đi qua mỗi trạm, dữ liệu được lưu trữ, xử lý trước khi được truyền đi

 Độ tin cậy của mạng gói không cao, dễ xảy ra tắc nghẽn, lỗi mất bản tin

 Tính đa đường có thể gây ra lặp bản tin, làm tăng lưu lượng mạng không cần thiết

 Tính bảo mật trên đường truyền chung là không cao

8 So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.

Tính năng Chuyển mạch kênh Chuyển mạch gói

Kỹ thuật chuyển mạch

theo gói

Thông tin dữ liệu chuyển mạch gói thực sự không sử dụng cuộc nối dành riêng giữa các nút thông tin

Mỗi gói chứa đầy đủ địa chỉ đích

và việc gửi và định tuyến được thực hiện một cách độc lập

Ví dụ điển hình là: Internet

Địa chỉ Dữ liệu

 Kênh ảo 

Chuyển mạch theo kênh ảo Mạch ảo được thiết lập ngay từ

đầu, sau đó dữ liệu được truyền trên cùng một đường và cuối cùng mạch ảo được giải phóng

Mỗi gói có thông tin nhận dạng mạch ảo Đường truyền được sử dụng chung cho tất cả các user

Ví dụ: X.25, Frame relay và ATM

Báo hiệu Thông tin

Hình 3: Chuyển mạch theo gói và theo kênh ảo.

_ Giống nhau:Là sự thiết lập nối kết

theo yêu cầu từ một ngõ vào yêu cầu đến một ngõ ra yêu cầu trong một tập ngõ vào và ngõ ra (ITU-T)

_ Mục đích: Thiết lập đường truyền

dẫn từ nguồn thông tin đến đích theo một cấu trúc cố định hoặc biến động qua các mạng và trung tâm

Đều giống chuyển mạch kênh

Nguyên tắc

_ Là loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi thông tin bằng cách cấp kênh dẫn trực tiếp cho hai đối tượng sử dụng

_ Xử lý cuộc gọi tiến hành qua 3 giai đoạn:

Thiết lập kênh dẫn Duy trì kênh dẫn, Giải phóng kênh dẫn

Dữ liệu được chia thành nhiều gói nhỏ có chiều dài thay đổi, mỗi gói được gán thêm địa chỉ cùng với những thông tin điều khiển cần thiết.

-Các gói đi vào trong một node được lưu vào trogn bộ đệm cho đến khi được xử lý, sau đó xếp hàng trong hàng đợi chờ cho đến khi được truyền trên tuyến tiếp theo -Tại trung tâm nhận tin, các gói được hợp thành một bản tin và được sắp xếp lại để đưa tới thiết bị nhận số liệu

Đặc điểm

- Thực hiện sự trao đổi thông tin giữa hai đối tượng theo thời gian thực.

- Đối tượng sử dụng làm chủ kênh dẫn trong suốt quá trình trao đổi tin

- Hiệu suất thấp

- Lãng phí thời gian do có giai đoạn thiết lập kênh và giải phóng kênh

- Nội dung thông tin không mang thông tin địa chỉ

- Phù hợp với dịch vụ thoại

- Khi lưu lượng tăng đến một mức ngưỡng nào đó thì một số cuộc gọi có thể bị khoá, mạng từ chối mọi yêu cầu kết nối cho đến khi có thể.

hợp sử dụng một số lớn các nguồn tương đối hoạt động Do đó hiệu suất

sử dụng kênh tăng

- Độ trễ trung bình của các tuyến truyền dẫn phụ thuộc vào tải trong mạng.

- Hạn chế được tình trạng trễ và thông lượng của mạng suy giảm khi lượng thông tin đến quá lớn ở các node Độ tin cậy cao.

- Để chống lỗi, mạng chuyển mạch gói sử dụng phương thức tự động hỏi lại.

- Tại trung tâm nhận tin, xử lý các tín hiệu kiểm tra lỗi để xác định xem gói đó có lỗi.

TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ KIẾN THỨC

1 Mạng truyền số liệu công cộng PSPDN được sử dụng vào năm bao nhiêu

a Năm 1986.

b Năm 1970.

c Năm 1980.

d Năm 1996.

2 Trong chuyển mạch gói ,các gói tin của một bản tin có thể.

a Đi từ nguồn tới đích theo một đường đã được thiết lập sẵn

b Đi từ nguồn tới đích theo một số đường đã được thiết lập sẵn

c Đi từ nguồn tới đích theo nhiều đường khác nhau

d Đi từ nguồn tới đích theo yêu cầu của đích

3 Thứ tự các bước thường sử dụng ở quá trình tạo gói trong công nghệ

chuyển mạch gói là?

a Bản tin, segment, gói tin

b Bản tin, gói tin, segment

c Bản tin, gói tin

d Bản tin, segment

4 Các phương thức trong chuyển mạch gói

a Rời rạc và ngẫu nhiên

b Rời rạc và cố định

c Ngẫu nhiên và cố định

d Cố định và độc lập

5. Ưu điểm của chuyển mạch gói là tiết kiệm đường truyền đúng hay sai.

a.đúng

b.sai

6. Trong chuyển mạch gói ,các gói tin của một bản tin khác nhau.