những vấn đề cơ bản của mạng máy tính

Nhợc điểm: Vì kết cấu theo một đờng trục chính nên dễ dàng gây ra tắc nghẽn Nếu trên trục chính có sự cố thì sẽ gây ra toàn mạng Với cách kết nối này có u điểm là kết nối theo nguyên lý

Phần I Tổng quan về mạng máy tính

I khái niệm mạng máy tính

1 Khái niệm

mạng máy tính là một tập hợp các máy tính đợc nối với nhau bởi các đờngtruyền vật lý theo một kiến trúc nào đó.ở đây đờng truyền vật lý để chuyển cáctín hiệu điện từ giữa các máy tính ,các tín hiệu điện từ là các xung điện dới dạngcác bit 0 và 1 với mục đích sử dụng chung tài nguyên

2 Đặc điểm

Nhiều máy tính riêng rẽ độc lập với nhau khi kết nối lại thành mạng máy tính thì

nó có đặc điểm sau nhiều ngời có thể dùng chung một phần mềm tiện ích ngời

sử dụng trao đổi th tín với nhau (email) dễ dàng và có thể sử dụng mạng máytính nh một công cụ để phổ biến tin tức

3 Phân loại mạng máy tính

Mạng Lan: Mạng cục bộ LAN kết nối các máy tính trong một khu vực bán kínhhẹp (Khu vực kkhoảng vài trăm mét) mạng LAN đợc kết nối thông qua các môitrờng truyền thông tốc độ cao (cáp đồng trục, cáp quang) mạng LAN thờng đợc

sử dụng trong bộ phận cơ quan tổ chức Các mạng LAN có thể kết nối với nhauthành mạng WAN

Mạng WAN (mạng diện rộng WAN) kết nối máy tính trong nội bộ các quốcgia hay giữa các quốc gia trong châu lục Thông thờng kết nối này đợc thực hiệnthông qua mạng viễn thông các mạng WAN có thể kết nối vơí nhau thành mạngGAN hoặc cũng có thể hình thành mạng GAN

Mạng GAN kết nốimáy tính từ các châu lục khác nhau Thờng kết nối này đợcthực hiện thông qua mạng viễn thông hoặc vệ tinh

Mạng MAN : Mạng này kết nối trong phạm vi một thành phố kết nối này đợcthực hiện thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao (từ 50 đến 100 Mbps)

4 Cấu hình mạng

4.1 Mạng BUS : Mạng BUS đợc thiết kế theo một đờng trục chính tạo thành một

hành lang trao đổi dữ liệu giữa hai đầu của trục chính đợc kết nối với một thiết bị

có trở kháng là 50 ôm (hình 1) Tất cả các máy tính đều đợc kết nối vào trụcchính.

Có u điểm là cấu hình đơn giản, thiết bị rẻ tiền, có thể mở rộng hoặc thu hẹp dẽ

dàng các trạm có thể làm việc độc lập với nhau khi không muốn kết nối mạng

Nhợc điểm: Vì kết cấu theo một đờng trục chính nên dễ dàng gây ra tắc nghẽn

Nếu trên trục chính có sự cố thì sẽ gây ra toàn mạng

Với cách kết nối này có u điểm là kết nối theo nguyên lý song song nên một

máy có sự cố thì không ảnh hởng đến các máy kia khi có sự cố thì pháthiện dễdàng , cóthể mở rộng mạng, cấu trúc mạng đơn giản hoạt động ổn định trong quátrình truyền dữ liệu ít gây ra tắc nghẽn

Nhợc điểm: tất cả các trạm và máy chủ đều phải kết nối vào HUB nên độ dài các

đờng dây là rất lớn việc mở rộng mạng phụ thuộc vào HUB

Hình 2 : Sơ đồ mạng sao

4.3 Mạng hình vòng (Ring Topolory)

Tất cả các máy tính đợc nối theo đờng vòng và trong cấu hình này không có

điểm đầu và điểm cuối.(hình 3)

hệ thống nhằm trao đổi thông tin giữa các máy tính với nhau trong phạm vi củamột phòng ban một khu vực hay của một lãnh thổ Trong quá trình thiết kế cácnhà thiết kế tự do lựa chọn cấu trúc mạng riêng của mình từ đó dẫn đến tìnhtrạng không tơng thích giữa các mạng Nh phơng thức truy nhập đờng truyềnkhác nhau, sử dụng giao thức khác nhau Sự không tơng thích đó làm trở ngại

cho sự tơng tác của ngời sử dụng tại các mạng khác nhau Nhu cầu trao đổi thôngtin càng lớn thì ngày càng trở ngại không thể chấp nhận đợc cho ngời sử dụngvới tất cả các lý do đó đã khiến cho tất cả các nhà sản xuất và các nhà nghiêncứu, thông qua các tổ chức chuẩn hoá quốc gia và quốc tế tích cực tìm kiếm một

sự hội tụ cho các sản phẩm mạng trên thị trờng Để có đợc điều đó trớc hết cầnxây dựng một khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kê

và chế tạo các sản phẩm về mạng

Vì những lý do đó, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International organization forStandariztation-ISO) đã lập ra năm 1997 một tiểu ban nhằm phát triển một khuchuẩn nh thế Năm 1984 ISO đã xây dựng xong “Mô hình tham chiếucho việckết nối cho các hệ thống mở” (Reference Model for Open SystemsInterconnection –ISO Referen Model) Mô hình này đợc dùng làm cơ sở để kếtnối các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán

+ Các chức năng giống nhau cùng đợc đặt vào một tầng

+ Chọn danh giới các tầng theo kinh nghiệm đã đợc chứng tỏ là thành công + Các chức năng đợc định vị sao cho có thể thiết kế lại tầng mà ít ảnh hởng nhất

đến các tầng kề nó

+ Tạo danh giới các tầng sao cho nó có thể chuẩn hoágiao diện tơng ứng

+ Tạo một tầng khi dữ liệu đợc xử lý một cách khác biệt

+ Cho phép các thay đổi chức năng hoặc giao thức trong một tầng không làm

ảnh hởng đến tầng khác

+ Mỗi tầng chỉ có các danh giới (giao diện) với các tầng kề trên nó và dới nó + Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết

+ Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kế cận

+ Cho phép huỷ bỏ các tầng con khi thấy không cần thiết

Với các nguyên tắc trên mô hình OSI đã chia ra làm 7 tầng (hình 4)

Nằm ở tầng dới cùng của mô hình Tầng vật lý đi quy định hình thức kết nối vật

lý trong mạng , về các hình thức cơ điện khác nhau các chức năng đặc biệt chokết nối Tầng này quy định cấu trúc mạng (Topolory) đảm bảo thiết lập liên kếthoặc huỷ bỏ liên kết

2.1.2 Tầng liên kết dữ liệu (Data Link)

Tầng này cung cấp một số chức năng quan trọng Quy định dạng khung (Frame)kiểu thiết bị truy nhập , phơng thức điều khiển luồng Kiểm tra tín hiệu truyềntầng dới đảm bảo thông tin truyền lên mạng không có lỗi Nếu phát hiện lỗi sẽyêu cầu tầng một gửi lại

Giao thức tầng 7

Giao thức tầng 4

Giao thức tầng 6 Giao thức tầng5

Giao thức tầng 3 Giao thức tầng 2 Giao thức tầng 1

Đây là tầng liên lạc của mạng( Communication Subnet Layer) theo dõi toàn bộhoạt động của Subnet, các thông tin số liệu của tầng này đợc tổ chức thành gói

số liệu (Packets) chứa đầy đủ các địa chỉ nguồn (Source) và đích (Destination)

Số lợng các gói số liệu truyền trên các kênh khác nhau của mạng phụ thuộc lu ợng các gói trên đờng truyền Tầng mạng đảm bảo việc chọn đờng tối u cho cácgói số liệu (Router)

2.1.4Tầng vận chuyển (Transport layer):

Tầng vận chuyển là tầng cao nhất của nhóm tầng thấp nhất ,mục đích của nó làcung cấp dịch vụ truyền dữ liệu sao cho các chi tiết cụ thể của phơng tiện truyềnthông đợc sử dụng ở bên dới trở nên trong suốt đối với tầng cao Tầng này cónhiệm vụ nhận thông tin từ tầng phiên (session layer) và chia thành các phần nhỏhơn đồng thời chuyển xuống tầng dới hoặc nhận thông tin từ tầng dới chuyểnlên.Tất cả các khối dữ liệu đều đợc kiểm tra và đợc truyển lại

Nếu có yêu cầu cuộc nối xuất phát từ tầng mạng ,hệ thống yêu cầu chuyển tinnhanh, tầng này sẽ thiết lập cuộc nối để tăng lu lợng thông tin trên mạng hoặc là

hệ thống có thể sử dụng chung cuộc nối cho các thông tin khác nhau Ngoài racòn có cơ chế kiểm soát dòng thông tin để đồng bộ tốc độ xử lý

2.1.6 Tầng trình diễn (Presentation layer)

Tầng này đảm bảo dữ liệu nhận đợc đúng khuôn dạng Điều đó có nghĩa là tầngtrình diễn đảm bảo cho các cách biểu diễn dữ liệu khác nhau Sự chuyển đổi dữliệu ,các phơng thức hay thủ tục chuyển đổi đều nằm ở tầng này

2.1.7 Tầng áp dụng (Application layer)

Tầng này cho phép ngời sử dụng khai thác các tài nguyên trong mạng là các tàinguyên tại máy chủ(server),host hay các máy tính có kết nối vào mạng giống nhcác tài nguyên tại chỗ Nh vậy hệ thống đợc coi là trong suốt đối với ngời dùng

* Điều hấp dẫn của mô hình OSI chính là ở chỗ nó hứa hẹn giải pháp cho vấn đềtruyền thông giữa các máy tính không giống nhau Hai hệ thống dù khác nhauthế nào đi nữa thì đều có thể truyền thông với nhau một cách hiệu quả nếu chúng

đảm bảo những điều kiện chung sau:

+ Chúng cài đặt cùng một tệp chức năng truyền thông

+ Các chức năng đó đợc tổ chức cùng một tệp các tầng Các tầng đồng mứcphải cung cấp các chức năng nh nhau (nhng phơng thức cung cấp không nhấtthiết phải giống nhau )

+ Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung

- Cáp xoắn đôi trần (UTP)

Cáp xoắn đôi trần gồm hai dây đồng cách điện , tuỳ theo mục đích cụ thể mà cáp xoắn đôi trần sẽ khống chế ở bao nhiêu mắt xoắn cho phép trên mỗi mắt sợi cáp xoắn đôi trần đợc chia làm 5 loại:

+ Loại1, 2: Sử dụng để truyền tín hiệu thoại

+ Loại 3: Thích hợp với việc truyền dữ liệu với tốc độ 10 Mbps

+ Loại 4: Thích hợp với việc truyền dữ liệu với tốc độ 16 Mbps

+ Loại 5: Thích hợp với việc truyền dữ liệu với tốc độ 100 Mbps

3.1.2 Cáp đồng trục

ở dạng đơn giản nhất cáp đồng trục gồm một lõi đồng nguyên chất đợc bọccách ly một lớp bảo vệ bằng kim loại và một lớp bọc ngoài, lớp cách ly và lớpkim loại đợc xem là lớp bọc đôi Tuy nhiên còn có loại cáp bọc bốn lớp dànhcho môi trờng hay bị nhiễu Cáp bọc bốn lớp bao gồm hai lớp chất cách điện

và hai lớp lới kim loại

Có hai loại cáp đồng trục:

Mỗi sợi thuỷ tinh truyền theo một hớng nhất định, do đó cáp có hai sợi nằmtrong vỏ bọc riêng biệt

Căn cứ vào sự thay đổi chiết suất giữa lõi và vỏ ngời ta phân chia thành cácloại cáp sau

+ Sợi SI – MM có n = const

+Sợi GI – MM có n không bằng const

+ Sợi SI – SM

3.1.4 Đờng truyền vô tuyến

Trên đờng truyền vô tuyến ngời ta sử dụng các loại sóng:

+ Sóng Radio VHF

+ Sóng Radio UHF

+ Hồng ngoại

+ Laser

1.1 Kết nối máy tính qua cổng thông tin

Máy tính có 2 loại cổng thông tin –nối tiếp và song song

- Cổng nối tiếp COM : Gồm có 4 cổng là COM1, COM2, COM3,

COM4

- Cổng song song LPT: Gồm có 4 cổng là LPT1, LPT2, LPT3, LPT4Khi kết nối chỉ đơn giản dùng một sợi cáp (cáp link) nối từ một cổng của máy nàytới một cổng của máy khác Chú ý là hai cổng này không nhất thiết phải giống nhau Ví dụ ta có thể nối chéo giữa cổng COM và LPT

Đặc điểm của phơng pháp này là đơn giản Với tốc độ truyền dẫn khoảngvài chục đến vài trăm Kbit/s Nhng chỉ thực hiện kết nối giữa hai máy vớikhoảng cách không lớn hơn độ dài cáp Với các cáp link độ dài tối đakhông quá 5 m

1.2 Kết nối máy tính bằng MODEM

Trong khi phơng pháp trên giới hạn khoảng cách kết nối là 5m thì ở phơngpháp này khoảng cách giữa các máy tính là không hạn chế- chỉ yêu cầu cómáy điện thoại và Modem Việc kết nối thực hiện nh hình vẽ bên dới

Hinh-: Kết nối máy tính bằng Modem

Đặc điểm phơng pháp này là không giới hạn về khoảng cách nhng cũng chỉ kết nối trực tiếp giữa hai máy tính Tốc độ truyền thấp khoảng vài chục Kbit/

s và còn phụ thuộc vào chất lọng truyền dẫn tín hiệu thoại

III Các Chuẩn LAN

1 LLC - Điều khiển kết nối Logic.

1.1Các dịch vụ LLC

Hoạt động ở lớp 2, LLC có chức năng điều khiển trao đổi dữ liệu giữa hai điểm của mạng thông qua đờng truyền vật lý peer to peer (Chú ý đây là trao đổi giữa hai điểm trên đờng truyền vật lý chứ không phải là giữa hai đầu cuối mạng) Với chức năng của mình LLC cung câp 3 dịch vụ cho các lớp bên trên đợc tiêu chuẩn hoá thông qua điểm truy nhập dịch vụ của nó là LSAP

-Dịch vụ kết nối không liên kết và không có báo nhận (UCS:

Unacknowledged Connectionless Service)

-Dịch kết nối có liên kết (CMS: Connection Mode Service)

-Dịch vụ kết nối không liên kết nhng có báo nhận (UCS: Acknowledged Connectionless Service)

Các trạm làm việc trên mạng có thể đợc cung cấp 1 hay tất cả các dịch vụ ở trên

động của mạng

1.1.1Các đơn vị thủ tục LLC

Các đơn vị thủ tục LLC cùng có một dạng PDU nh hình sau:

DSAP SSAP Control Information

8bit 8 bit 8 or 16 độ dài thay đổi

(a) Khuôn dạng LLC-PDU

I/G=0 Individual DSAP C/R=0 Command

I/G=1 Group DSAP C/R=1 Response

P/F: Poll/Final Bit

(c) Trờng địa chỉ LLC

Hình Error! No text of specified style in document.-: Khuôn dạng LLC-PDU

ý nghĩa các trờng trong LLC-PDU nh sau (Có 4 trờng )

- DSAP và SSAP có 7bít địa chỉ Bít thứ 8 của DSAP chỉ ra đó là địa chỉ riênghay địa chỉ nhóm Bít thứ 8 của SSAP chỉ ra đó là lệnh hay trả lời từ một lệnh

- Trờng điều khiển khai báo các loại PDU khác nhau thông qua các bit đầu vàcác bit M Nó có độ dài là 8 hay 16 bit tuỳ thuộc vào kiểu PDU (Chú ý rằngPDU đợc gọi là lệnh khi nó đợc phát đi để đa ra các yêu cầu và đợi câu trả lờicòn PDU đợc phát đi để trả lời lại yêu cầu thì đó là PDU trả lời) Việc nhậnbiết đó là lệnh hay trả lời có thể thông qua nhận biết bit P/F Khi PDU làlệnh, ta coi đó là bit P Nếu P=1 thì bắt buộc bên nhận phải trả lời Đối với

PDU trả lời thì coi đó là bit F Nếu F=1 thì đó chính là trả lời từ yêu cầu củamột lệnh có P=1 Có 3 kiểu PDU ứng với các trờng điều khiển khác nhau

- PDU-Thông tin (Khung I: information): Dùng để mang dữ liệu Trờng

điều khiển loại PDU này đợc bắt đầu bằng bit 0 Có 7 bit N(S) và 7 bitN(R) dùng để đánh số thứ tự các PDU gửi và nhận

- PDU- Giám sát (Khung S: Supervisory) dùng cho điều khiển luồng và lỗi

2 bit đầu của trờng này là 10 Tiếp đó là 2 bit SS dùng để chỉ ra 3 dạngkhung điều khiển khác nhau Xem bảng 3-2

- Khung không đánh số (Khung U: Unnumbered): Có 5 bit M để chỉ ra 32dạng khung điều khiển khác nhau

SS Kiểu khung00

011011

RR : Sẵn sàng nhậnRNR :Không sẵn sàng nhậnREJ : Từ chối

Reserved – Dự trữ

Bảng Error! No text of specified style in document.-2 giá trị các bít SS

Ngoài ra còn có 7 bit N(R) để chỉ ra số thứ tự khung đã nhận đợc

Trao đổi dữ liệu ngời sử dụngKiểu thông tin và thông tin vềkích thớc cửa sổ

Loopback –Test(b) Dịch vụ CMS

C

CRRR

Trao đổi dữ liệu ngời sử dụng

Nhận biết tích cực- sẵn sàngnhận

Không tích cực – cha sẵn sàngnhận

Từ chối

Yêu cầu kết nối

Kết thúc kết nốiLệnh nhận biết không đánh số

Từ chối kết nốiBáo cáo không chấp nhận khung(c)Dịch vụ ACS

1.2.1 Hoạt động của LLC kiểu 1: (UCS)

ở chế độ hoạt động này, các PDU đợc dùng để truyền dữ liệu ngời sử dụng mà không cần có nhận biết báo nhận hay các thủ tục điều khiển luồng và lỗi Tuy nhiên vẫn có sự phát hiện lỗi và huỷ bỏ khung ở lớp vật lý

Trong chế độ này, nó chỉ sử dụng 2 kiểu PDU

………

1.2.2 Kiểu hoạt động 2 LLC- (CMS)

Sử dụng tất cả 3 dạng PDU để thực hiện 3 quá trình trong một kết nối thông tin

đó là: Quá trình thiết lập kết nối – Trao đổi dữ liệu – Kết thúc cuộc nối

1.1.3.1Thiết lập kết nối

ở giai đoạn này một kết nối liên kết dữ liệu đợc thiết lập giữa hai điểm LLC-SAPdùng cho việc trao đổi dữ liệu LLC-thực hiện việc này mỗi khi có yêu cầu DL-Connect request từ lớp bên trên Khi đó LLC gửi đi khung SABME –PDU tới một LLC khác để yêu cầu một kết nối Nếu kết nối đợc chấp nhận thì LLC đích (địa chỉ DSAP) sẽ trả lời lại bằng khung UA-PDU và kết nối này là một khai báoduy nhất giữa hai điểm LLC-SAP Nếu LLC đích từ chối nó sẽ trả lời lại bằng DM-PDU Xem hình 3-3 (a)

1.2.2.1 Giai đoạn trao đổi dữ liệu

Khi yêu cầu kết nối đợc chấp nhận và xác nhận thì kết nối đợc thiết lập Cả haibên đều có thể gửi thông tin cho nhau qua PDU thông tin (Khung I) Bắt đầu quátrình gửi N(S) và N(R) có giá trị bằng 0 Vì chỉ có 7 bit nên số gói gửi tối đa màcha có trả lời đã nhận đợc (bằng kích thớc cửa sổ) là 128 Các gói gửi đi đợc

đánh số theo thứ tự từ 0-127 nằm trong trờng N(S) và cứ quay vòng nh vậy Cácgói trả lời sẽ là số thứ tự của gói mà bên nhận cha nhận đợc và đang đợi nhận –trờng N(R) - Giá trị của trờng N(R) trong gói mà bên nhận nhận đợc nói chobên nhận biết rằng bên kia đã nhận đợc của nó N(R)-1 gói và đang đợi gói N(R)

Các S-PDU đợc dùng cho cơ chế điều khiển luồng và lỗi

RR-PDU nhận đợc thông báo cho LLC gửi biết rằng LLC đích đã nhận

đ-ợc N(R)-1 gói và đang đợi gói thứ N(R)

RNR-PDU nhận đợc thông báo cho LLC gửi biết rằng LLC đích đã nhận

đợc N(R)-1 gói nhng nó cha sẵn sàng nhận tiếp Khi nào sẵn sàng thì bên nhận

sẽ phát cho bên gửi RR-PDU

REJ-PDU dùng trong cơ chế go back N khi bên gửi nhận đợc trả lờiREJ-PDU thì có nghĩa là bên nhận đã từ chối tất cả các PDU từ N(R) và nó cầnphải phát lại tất cả các PDU từ N(R) trở về sau

Thực thể LLC cũng có thể yêu cầu khởi động lại hoặc đáp ứng yêu cầu khởi

động lại DL-RESET-Request Yêucầu khởi động lại chỉ đơn giản bằng cách phát

đi khung SABME với các địa chỉ SSAP và DSAP thích hợp LLC ở xa cũng cóthể chấp nhận hay từ chối các yêu cầu này bằng cách gửi UA-PDU hay DM-PDU Khi thực hiện thiết lập lại, cả hai LLC đều thiết lập lại các giá trị về 0

1.2.2.2 Kết thúc kết nối

LLC kết thúc kết nối từ yêu cầu DL-DISCONNECT Lúc đó nó phát đi PDU tới LLC ở xa LLC ở xa chấp nhận kết thúc kết nối bằng cách gửi trả lại khung UA và phát ra chỉ thị DL-DISCONNECT Indication tới lớp trên nó

DISC-(a) Thiêt lập kết nối và

huỷ kết nối

(b) Trao đổi dữ liệu 2

h-ớng

(c) Xảy ra bận

(d) Từ chối – phát lại (e) Quá thời gian và phát lại

Hình Error! No text of specified style in document.-4 Ví dụ về hoạt động của LLC

Trong hình 3-4 minh hoạ sự trao đổi các LLC-PDU với các giá trị N(S) và N(R).Nếu có bit P và F thì coi nh P/F đợc gắn giá trị bằng 1 còn không có thì coi nhbằng 0

+ Trên hình (a) là quá trình thiết lập và huỷ kết nối Khi muốn thiết lập liên kết,LLC ở một phía sẽ phát lệnh SABME Nếu LLC bên kia trả lời bằng UA và khởitạo biến đếm thì kết nối đợc thiết lập và hai bên có thể trao đổi PDU Nếu sau

khi gửi SABME một khoảng thời gian bằng timeout mà vẫn cha nhận đợc trả lời

thì LLC gửi lại tiếp tục gửi lại SABME lần thứ 2 nhng với tham số bit P=1 để bắtbuộc bên nhận phải trả lời bằng UA hay DM Nếu sau một vài lần nh vậy nữa

mà vẫn không nhận đợc trả lời (Ví dụ trong X.25 là 20 lần) thì nó sẽ thôi khôngkết nối và báo cáo với phần quản lý mạng (lớp cao hơn) Khi muốn kết thúc kếtnối LLC phát lệnh DISC và LLC nhận cũng sẽ trả lời bằng UA

+Trên hình (b) mô tả quá trình trao đổi dữ liệu hai chiều giữa hai thực thể LLC.Các I-PDU đợc đánh số theo thứ tự và trao đổi với nhau N(S) là số thứ tự cácgói bên gửi gửi đi còn N(R) là số thứ tự các gói mà bên nhận đã nhận đợc

+Trên hình (c) minh hoạ hoạt động LLC trong trờng hợp bận Ví dụ nh khi nókhông xử lý kịp các thông tin nhận đợc- Các I-PDU đến quá nhanh – lúc này bộ

đệm sẽ bị đầy và phải dừng luồng dữ liệu vào Lúc đó LLC phát lệnh RNR đểdừng việc phát dữ liệu của bên phát Bên phát sau khi nhận đợc RNR sẽ dừngviệc phát thông tin và phát lặp lại theo chu kỳ lệnh RR với P=1 để sẵn sàng pháttiếp khi trạng thái bận đợc giải toả

+ Hình (d) Minh hoạ quá trình xử lý lỗi thông tin trong trờng hợp truyền bị lỗi.Trờng hợp này khi bên A đã phát tới goi thứ 5 nhng gói 4 bị lỗi, bên nhận nhận

đợc gói thứ 5 mà không nhận đợc gói 4 liền trả lời lại bằng lệnh REJ,4 có nghĩa

là nó không nhận đợc 4 và yêu cầu bên gửi gửi lại tất cả các gói từ 4 trở đi

+Hình (e) Minh hoạ lỗi truyền về mặt thời gian Bên A phát đi một gói tin nhng

sau một thời gian timeout nó vẫn cha nhận đợc trả lời của bên nhận hoặc nhận

đợc yêu cầu truyền gói của bên nhận thì nó sẽ phải truyền lại

1.2.3 Hoạt động ACS

Chế độ này không có ở HDLC Mỗi PDU phát đi phải có báo nhận từ bên nhận

để đảm bảo không mất dữ liệu

1.2.4 Hoạt động điều khiển luồng và điều khiển lỗi ở LLC

1.2.4.1 Điều khiển lỗi (error control)

Điều khiển lỗi là cách thức phát hiện lỗi và xử lý khi dữ liệu bị lỗi Có các trờnghợp

- Lỗi nhẹ có thể tự sửa đợc

- Lỗi không thể tự sửa đợc – Yêu cầu truyền lại

1.2.4.2 Điều khiển luồng (Flow control)

Điều khiển luồng là điều khiển lu lợng thông tin trao đổi giữa các máy sao chotối u hoá tốc độ trao đổi mà thông tin không bị mất LLC có một số phơng pháp

điều khiển luồng là Dừng và đợi – Phơng pháp cửa sổ cố định – Phơng phápcửa sổ trợt Xem thêm trong điều khiển luồng của TCP

1.2.4.3 Phơng pháp dừng và đợi

Theo phơng pháp này, bên gửi gửi đi một gói thông tin rồi dừng lại và đợi bênnhận trả lời đã nhận đợc và yêu cầu truyền tiếp thì nó mới truyền tiếp gói thứ

2… cú nh vậy Đặc điểm là phơng pháp này đơn giản

1.2.4.4 Phơng pháp cửa sổ cố định (Fixed Window)

Theo phơng pháp này, bên gửi gửi đi n gói tin bằng kích thớc cửa sổ Sau đó đợibên nhận trả lời là đã nhận hết n gói tin thì sau đó nó mới tiếp tục truyền đi n góitin khác Đối với phơng pháp này khi bên nhận trả lời cho một gói thứ m(<1<=m<=n) thì có nghĩa là nó đã nhận đúng đợc tất cả các gói từ 1 đến m và

đang đợi nhận gói m+1 Nh vậy trong trờng hợp này bên nhận có thể trả lời chocả n gói hoặc chỉ cần trả lời cho gói thứ n

1.2.4.5 Phơng pháp cửa số trợt

Đặc điểm của các phơng pháp trên là thời gian dừng đợi trả lời có thể lâu gâylãng phí đờng truyền, nên trong thông tin – ngời ta hay dùng phơng pháp cửa sổtrợt Nội dung nh sau Kích thớc cửa sổ là n tơng đơng với việc bên gửi đợc phép

gửi đi n gói mà cha cần nhận trả lời Giả sử sau khi bên gửi đã gửi đợc m gói(m<=n cha có trả lời) có nghĩa là nó chỉ còn có thể gửi tiếp n-m gói nữa thôi.Nhng vào thời điểm đó, nếu bên gửi nhận đợc trả lời của gói thứ p (1<=p<=m)thì lúc này cửa sổ sẽ tự động đợc trợt lên lên p gói nghĩa là bên gửi sẽ có quyềngửi n-m+p gói Xem hình vẽ dới

(a) Phơng pháp dừng

và đợi (b) Phơng pháp cửa sổcố đinh (c) Phơng pháp cửa sổtrợt

Hình Error! No text of specified style in document.-: Điều khiển luồng

khi phát hiện có va chạm với trạm khác thì tức khắc dừng lại và đợi một thờigian tuỳ ý và khác nhau đối với mỗi trạm Thời gian này thông thờng lớn hơn trễtối đa của thông tin đi từ đầu này đến đầu kia của mạng Hoặc nó sẽ sử dụng mộtphơng thức khác để tránh lãng phí đờng truyền trong lúc chờ đợi sẽ nói trongphần sau.

Cấu trúc khung truyền 802.3 nh hình dới

Preamble SFP DA SA Length LLC-Data Pad FCS

SFD: Start frame delimitter

DA: Destination Address

SA: Source Address

FCS: Frame Check Sequence

Hình Error! No text of specified style in document.-: Khung 802.3

ý nghĩa các trờng nh sau:

- Preamble: (7 byte) dãy các số 0 và 1 dùng cho bên nhận để thiết lập sự đồng

bộ hoá bit

- SFD: (1byte) mang giá trị 10101011 chỉ ra điểm bắt đầu của một khung giúpbên nhận định vị đợc bít đầu tiên của phần thông tin

- DA (từ 2 đến 6 byte) Địa chỉ vật lý của trạm nhận (đích) khung Đây chính là

địa chỉ của card giao tiếp mạng (NIC) Địa chỉ này phải là duy nhất trong một mạng Việc lựa chọn 16 hay 48 bit là do sự thiết lập mạng ban đầu và phải giống nhau với tất cả các trạm rtên LAN

- SA (2 đến 6 byte) Tơng tự nh địa chỉ DA - đây là địa chỉ vật lý của trạm phát (nguồn) khung

- Length (2 byte) chỉ thị đồ dài phần LLC-Data mà khung mang

- Pad: Phần dữ liệu thêm vào để đảm bảo cho kích thớc tổng

48byte=<LLC-Data +Pad =<1500 bytenhằm để khung có đủ độ dài đủ để có thể phát hiện va chạm

- FCS (4 byte): Mã kiểm tra lỗi cho toàn bộ khung trừ phần Preamble và SFD

Bảng dới đây mô tả đặc điểm các thiết bị phần cứng

Các loại cáp hiện nay là

10 Base 5 - Thich Cable – Cáp đồng trục 50 

10 Base 2 - Thin Cable – Cáp đồng trục 500 

10 Base T - Twisted pair – Cáp xoắn đôi

BasebandManchester

BasebandManchester

BroadbandDPSK

1.2.5.2.1 Hoạt động của token BUS

Chuẩn 802.4 ứng dụng không chỉ cho mạng thông thờng mà còn áp dụng cho cácmạng trong nhà máy công nghiệp, quân sự áp dụng đợc cho cả dạng BUS vàTREE

Cơ cấu hoạt động nh sau:

Các trạm trên mạng BUS đợc đánh số thứ tự logic giống nh một vòng tròn( thứ tựlogic không giống nh thứ tự vật lý- Xem hình vẽ thứ tự logic là đờng chấm chấmnối lần lợt các trạm) Mỗi trạm trong vòng Logic phải biết đợc trạm tiếp theo nó

là tram số mấy

Hình Error! No text of specified style in document.-: Token BUS

1 Khung điều khiểu đợc goi là thẻ bài dùng làm quyền truy nhập mạng – chứa

địa chỉ của trạm đích Trạm có địa chỉ trùng với địa chỉ gắn trong thẻ sẽ cóquyền tiếp nhận và sử dụng đờng truyền trong mạng trong một thời gian xác

định Khi trạm đã truyền hết dữ liệu hay hết thời gian qui định sử dụng thẻ – nó

sẽ gửi thẻ tới trạm tiếp theo theo vòng logic Quá trình nh vậy cứ quay vòngthành vòng tròn logic và bất kỳ trạm nào trong vòng cũng có quyền đợc sử dụngthẻ Các trạm không nằm trong vòng logic chỉ đợc quyền tiếp nhận dữ liệu chứkhông đợc truyền

Ví dụ trên hình 3-x: Chỉ có các trạm 10,30,50,60 nằm trong vòng logicnên tham gia vào quá trình truyền tin còn các trạm 20,40 thì không

Trong mạng token bus có các chức năng cần thực hiện là:

+ Thêm vào vòng Ring: Các trạm không thuộc vòng Ring vẫn có thể tham giavào vòng sau những khoảng thời gian nhất định (chu kỳ) Khi đó nó sẽ đợc gánquyền và một số thứ tự trong vòng

+ Xoá trạm khỏi vòng logic: 1 trạm có thể tự rời bỏ khỏi vòng khi cần

+ Khởi tạo vòng: Khi mạng đợc thiết lập,một số thủ tục khởi tạo cần đợc thựchiện bởi các trạm để xắp xếp thứ tự các trạm trong vòng

+ Khôi phục thẻ: Nếu thẻ bị mất vì lý do truyền dẫn hay trạm bị lỗi thì cần mộtvài thủ tục khôi phục thẻ

Ta có thể mô tả chi tiết hơn

+ Khi muốn thêm vào vòng Logic: Một tram nằm trong vòng logic sau một chu

kỳ lại phải có trách nhiệm tạo cơ hội cho phép các trạm khác gia nhập vòng Cóhai bớc cho công tác này Dựa trên vị trí các trạm trong vòng logic (Ví dụ 10)Khi nắm giữ thẻ bài nó sẽ phát ra một khung (Solicit succesor) mời các trạm có

địa chỉ giữa nó và trạm tiếp theo trong vòng logic tham gia vào vòng Trạm phát

ra và đợi trả lời Thời gian đợi trả lời bằng 2 lần trễ phát giữa 2 đầu cuối trânmạng vật lý 1 trong 4 trờng hợp có thể xảy ra:

1 Không có trả lời – trạm chuyển thẻ nó đi tiếp theo vòng nh thờng lệ

2 Có một trả lời – trạm phát khung Set-successor Trạm nắm giữ thẻthiết lập số mới và chuyển thẻ cho nó

3 Có nhiều trả lời: Nếu có nhiều hơn một trạm yêu cầu gia nhập vòngring thì trạm nắm giữ thẻ sẽ phát hiện và lựa chọn một trạm nào đó cótrả lời hợp lệ đầu tiên

4 Trả lời không hợp lệ: Nó chuyển sangtrạng thái nghe

+ Xoá trạm khỏi vòng logic: Việc ra khỏi vòng thì đơn giản hơn thêm vào Khimột trạm muốn ra khỏi vòng thì nó sẽ đợi thẻ bài Sau đó nó gửi khung đi và đặt

số trạm tiếp theo sau nó cho trạm đằng trớc nó Việc này sẽ khiến trạm trớc nócần cập nhật lại thông tin về trạm tiếp theo trong vòng logic Ví dụ: Khi trạm 30muốn rời khỏi vòng – nó sẽ gửi thẻ tới trạm 50 trớc nó thông báo trạm tiếp theo

50 là số 10 chứ không phải là 30 Điều này sẽ loại nó ra khỏi vòng trong nhữnglần sau đó

+ Trong trờng hợp thẻ bị mất Sẽ không có hoạt động trong mạng Khi đó mộthay nhiều trạm phát hiện ra sự không hoạt động của mạng trong một thời giandài một quá trình khởi tạo vòng Ring đợc bật lên Trạm đầu tiên phát hiện ra

sẽ phát khung kêu gọi thẻ (Claim-token ) có thời gian bằng 2,4,6 lần trễ phát đầucuối Sau đó nó nghe trả lời Nếu sau một thời gian không thấy trả lời – nó coi

nó là ngời nắm giữ thẻ và có thể tái tạo lại vòng logic nh trớc

Sự cần thiết phải khôi phục thẻ dựa vào một số tình huống:

Không có thẻ Khởi tạo lại khi quá thời gian

Nhiều thẻ Huỷ bỏ tới 1 hay không còn thẻ

Không chấp nhận thẻ Cố gắng nhận

Lỗi trạm Trạm tiếp theo lỗi

Lỗi tiếp nhận Loại khỏi vòng ring

- trờng hợp thứ nhất: Khi thẻ bị mất hay lỗi thì thủ tục khởi tạo vòng Ring đợcthực hiện

- Trờng hợp thứ 2 – khi một nút nắm giữ thẻ, nó lại nhận thấy rằng một nútkhác cũng đang năm giữ thẻ – thì ngay lập tức nó se huỷ bỏ thẻ và chuyểnsang chế độ nghe Nh vậy số thẻ trong mạng có thẻ là 0 hay 1

- Khi trạm A phát thẻ tới trạm B tiếp theo- nó sẽ nghe o khe thời gian tiếp theo

để đảm bảo rằng trạm tiếp theo là có hoạt động Có những trờng hợp sau

1 Nếu B hoạt động , A sẽ nghe thấy một khung hợp lệ và nó chuyển sangchế độ nghe

2 Nếu A không nhận đợc khung hợp lệ- nó sẽ phát lại thẻ tới B lần 2

3 Nếu sau đó A vẫn không ngh e thấy B trả lời – nó cho rằng B bị lỗi vàphát khung who-follow để hỏi địa chỉ trạm tiếp theo sau B Khi nó nhận đ-

ợc địa chỉ trạm tiếp theo thì có nghĩa là B đã bị loại khỏi vòng

4 Nếu không nhận đợc địa chỉ trạm tiếp theo sau B thì sẽ thử lại lần thứ 2

5 Nếu vẫn không có trả lời thì nó phát khung Solicit successor với đầy đủkhoảng địa chỉ mà nó dự đoán Các trạm nằm trong khoảng địa chỉ trên sẽ

đợc mời trả lời- Nếu có trả lời thì trạm kế tiếp sẽ đợc thiết lập

6 Nếu bớc 5 vẫn không thành cỗng – thì nó cho rằng có một lỗi nghiêmtrọng đã xảy ra(Tất cả các trạm đã rời khỏi vòng – hoặc thiết bị lỗi… ).Nếu còn dữ liệu nó sẽ phát nốt và cố gắng chuyển thẻ sau đó chuyển sangchế độ nghe

1.2.5.2.2 Quyền u tiên với Token BUS:

IEEE 802.4 cho phép sử dụng các lớp dịch vụ nhằm cung cấp một cơ cấu u tiêncho việc truy nhập BUS Có 4 lớp dịch vụ đợc định nghĩa theo thứ tự giảm dần6,4,2,0 Bất kỳ một trạm nào có dữ liệu truyền sẽ sử dụng một trong 4 lớp dịch

vụ trên và dữ liệu sử dụng dịch vụ cao sẽ có quyền u tiên dùng BUS truyền caohơn dịch vụ thấp

Hình Error! No text of specified style in document.-: Quyền u tiên token BUS

Đầu tiên trạm có thể truyền dữ liệu với lớp 6 và thời gian THT Vậy thì một vòngRing với N trạm sẽ có thời gian truyền tối đa là NxTHT Tiếp đó sau khi truyền

ở lớp 6 hoặc không còn dữ liệu lớp 6 truyền nữa nó sẽ tiếp tục truyền dữ liệu lớp

4 Chỉ khi số lợng thời gian cho vòng cuối cùng của thẻ (Bao gồm dữ liệu lớp 6vừa gửi) ít hơn TR4 Với lớp 2 và 0 cũng vậy

1.2.5.2.3 Cấu trúc khung 802.4.

SD: Start Delimiter SA: Source Address

ED: Ending Delimiter DA: Destination address

FC: Frame Control FCS: Frame Check Sequence

(a) Cấu trúc khung tổng quát

0 0 C C C C C C 0 1 M M M P P P

PPP= Yêu cầu có trả lời Với FC: (b) Trờng điều khiển khung (c) Trờng điều khiển cho dữ khung dữ liệu

Hình Error! No text of specified style in document.-: Khung 802.4

ý nghĩa của các trờng

- Preamble: Mẫu các bit đùng cho bên nhận để đồng bộ hoá dòng bit thông tin

- SD: Byte chỉ ra sự bắt đầu của khung dữ liệu Chứa mẫu tín hiệu không phải

là dữ liệu để phân biệt với dữ liệu mã hoá theo nguyên tắc NN0NN000 N là

ký hiệu khác 0 và 1 Dạng của N phụ thuộc vào sự mã hoá của thiết bị

- FC: Điều khiển khung 2 bit đầu tiên chỉ ra đó là khung điều khiển hay làkhung dữ liệu Khung điều khiển thờng dùng để quản lý các thủ tục, thẻ bài,bus 6 bit C dùng để khai báodạng khung Đối với khung dữ liệu 3 bit M chỉ

ra các dạng khác nhau của khung dữ liệu

hành một gói tin nhỏ gọi là thẻ bài (Token) khi một trạm muốn chiếm đợcquyền truyền tin vào mạng nó phải đợi thẻ bài đến Khi nhận đợc thẻ bài nótruyền tin vào mạng đồng thời ghi nhận sự chiếm dụng thẻ bài thông qua một bittrên thẻ Khi các khung truyền quanh mạng qua các trạm, các trạm sẽ đối chiếu

địa chỉ của nó với địa chỉ đích của khung truyền nếu đúng địa chỉ của mình, trạm

sẽ copy lại nội dung của khung và phát khung đi tiếp theo vòng Ring đến trạmnguồn Tại trạm nguồn khung sẽ đợc huỷ bỏ và kết thúc quá trình truyền, sau đó

nó sẽ giải phóng thẻ nh lúc ban đầu

Hình dới mô tả cấu trúc khung MAC 802.5

SD A

C

FC DA

SA Data Unit FCS E

DFS

SD: Start Delimiter SA: Source Address ED: Ending Delimiter

AC: Access Control DA: Destination address FS: Frame Status

FC: Frame Control FCS: Frame Check Sequence

(b) Cấu trúc khung tổng quát

SD AC FS J K 1 J K 1 1 E

(b) Dạng Token (e) ED: Trờng kết thúc khung

J,K Non Data bitsI: Intermediate frame bitE: error detected bit

P P P T M R R R

PPP: Priority bit M:Monitor bit

T: Token bit R: Reserved

(c) Trờng điều khiển truy nhập AC

F F Z Z Z Z Z Z A C r r A C r r

FF: Frame type bit rr: Reserved bit

ZZZZZZ: Control bit AC: A

(d) Khuôn dạng trờng điều khiển (f) Trờng trạng thái

Hình Error! No text of specified style in document.-: Khung 802.5

ý nghĩa các trờng:

- SD: Chỉ thị bắt đầu khung- SD chứa mẫu tín hiệu phân biệt với dữ liệu Nó

đ-ợc mã hoá nh JK0JK000 J,K là biểu tợng đđ-ợc mã hoá khác với khuôn dạng bit 0,1

- AC: Trờng điều khiển truy nhập PPPTMRRR Bit T chỉ ra đó là thẻ bài hay

là dữ liệu T=0-> Thẻ T=1-> Dữ liệu 3 bit PPP chỉ quyền u tiên của thẻ, 3 bit RRR để dự trữ Bít M dùng để giám sát

- FC: Khung điều khiển chỉ ra đó là khung dữ liệu hay trờng điều khiển hoạt

động của thẻ

- DS, SA: Địa chỉ vật lý của trạm giống 802.3

- FCS: Dãy kiểm tra lỗi cho khung

Ta xem xét hoạt động của mạng Ring trong trờng hợp đơn giản là chỉ có mộtmức u tiên Trờng hợp này, các bit Pvà R trong trờng AC đợc đặt bằng 0 Cáctrạm khi muốn truyền dữ liệu, nó kiểm tra bit T(T=0 đó là thẻ bài còn T=1 đấy làkhung dữ liệu) Nếu đó là thẻ bài nó sẽ tiếp nhận láy và đặt bit T=1 Khi đó trạm

có thể truyền 1 hay nhiều khung dữ liệu nối tiếp nhau hoặc sử dụng thẻ trongmột khoảng thời gian qui định nào đó ở chế độ nghe các trạm đọc tất cả cáckhung đi qua nó và kiểm tra lỗi khung Nếu nó phát hiện ra khung có lỗi, nó sẽ

đặt bit E=1 Nếu địa chỉ khung trùng với địa chỉ của minh – nó đặt bit A=1 vàCopy lại nọi dung khung rồi đặt tiếp bit C=1 Và phát khung đi tiếp theo vòng trở

về trạm gốc Điều này khi tiếp nhận lại khung trạm phát sẽ biết đợc

- Trạm đích có tồn tại hay không - bit A =0 hay 1

- Đích có tồn tại nhng không Copy khung A=1 C=0

- Khung đã đợc tiếp nhận A=1 C=1

1.2.5.3.2 Điều khiển mức u tiên trong vòng Ring

Vòng Ring có một cơ chế đặc biệt để thiết lập mức u tiên tiếp nhận thẻ bài đối với các trạm trong vòng thông qua các bit PPP và RRR Vơi s 3 bit PPP có thể chia ra thành 8 mức u tiên khác nhau Ta định nghĩa

Pf: Mức u tiên của hhung u tiên đợc truyền bởi trạm

Ps: Mức u tiên của thẻ hiện thời

Pr: Giá trị của Ps chứa trong thẻ cuối cùng nhận bởi trạm này

Rs: Giá trị dự trữ trong thẻ hiện thời

Rr: Giá trị dự trữ cao nhất trong khung đợc nhận bởi trạm trong thẻ cuối cùng qua vòng

Nguyên tắc làm việc nh sau:

1 Khi một trạm muốn truyền dữ liệu nó phải đợi thẻ có Ps<=Pf

2 Trong quá trình chờ đợi, một trạm có thể dự trữ một thẻ tơng lai có mức u tiên của nó (Pf) bằng cách: Nếu khung dữ liệu qua nó có trờng dự trữ

( Rs<Pf ) trạm có thể đặt lại trờng dự trữ khung (RsPf) tới giá trị của nó Con trong trờng hợp thẻ đến có (Rs<Pf và Pf<Ps) thì trạm cũng đặt trờng dự trữ của khung tới mức u tiên của nó (RsPf)

3 Khi một trạm chiếm thẻ- nó đặt bit T=1 để thông báo bắt đầu khung dữ liệu

Đặt trờng dự trữ của thẻ bằng 0 và không thay đổi giá trị các bit P

4 Sau khi phát một hay nhiều khung dữ liệu- trạm sẽ phát ra một thẻ mới với mức u tiên và trờng dự trữ nh trong bảng dới đây

Bảng Error! No text of specified style in document.- : Thiết lập mức u tiên cho thẻ

bởi một trạm bất kỳ trong mạng

Cần gửi dữ liệu và có Ps<=Pf Gửi khung

Không cần gửi dữ liệu nhng thẻ quá thời gian

Và Pr>=Max[Rr, Pf]

Gửi thẻ với

PsPf

RsMax[Rr, Pf]Không cần gửi dữ liệu nhng thẻ quá thời gian

Pop Sx

Nh vậy thứ tự truyền dẫn đợc xắp xếp theo quyền u tiên giữa các trạm Một trạm khi tăng quyền u tiên lên (phát ra thẻ có quyền u tiên lớn hơn so với khi nó nhận đợc) phải có trách nhiệmgiảm quyền u tiên của thẻ trở lại mức ban đầu sau

đó Do đó 1 trạm khi tăng quyền u tiên của thẻ lên phải nhớ cả hai giá trị cũ và mới của thẻ và hạ thấp quyền u tiên của thẻ vào thời điểm thích hợp Để thiết lậpcơ cấu trên ngời ta dùng 2 ngăn xếp cho mỗi trạm Một cho dự trữ và một cho mức u tiên

phần II

Một số thiết bị mạng

I./Các thiết bị kết nối mạng

Trên một mạng vật lý ví dụ mạng bus s dụng thin cable (Ethernet 10 Base 2) độdài tối đa của đoạn cáp là 185m, khoảng cách tối thiểu giữa hai trạm là 1,5m thìngời ta sẽ lắp đặt đợc tối đa 185/1,5 =123 trạm Nh vậy trong những mạng rộnghơn có hàng trăm hàng nghìn máy thì cần có những thiết bị để kết nối các mạngcon lại Tuỳ thuộc vào sự khác nhau giữa các mạng từ cấu hình vật lý đến cácthủ tục hoạt động bên trong các mạng mà ngời ta sẽ sử dụng các thiết bị khácnhau để kết nối Có 4 loại thiết bị theo khả năng kết nối của chúng các mạngvới nhau lần lợt từ thấp đến cao là: Repeater (Bộ lặp), Bridge (Cầu nối),Router (thiết bị chọn đờng), Gateway (Cổng nối)

Chức năng của thiết bị chính là khả năng xử lý thông tin của nó khi nằm trongmạng Chức năng này có thể so sánh với chức năng các lớp trong mô hình OSI

Tơng đơng với lớp vật lý nên Repeater có khả năng kết nối các mạng có cùngkiểu cấu hình và cùng cấu trúc khung ở lớp vật lý Ví dụ mạng Bus với Bus Nóthờng đợc dùng nh là các bộ khuyếch đại lặp trong trờng hợp cần mở rộngkhoảng cách trong một mạng đơn.

Chú ý: Không thể cứ mở rộng mạng mãi bằng Repeater (thờng không quá 5

repeater) vì nó có liên quan tới trễ phát thông tin giữa hai đầu cuối của mạng vàkích thớc khung dữ liệu trong tiêu chuẩn 802.3 Xem chuẩn 802.3 vềCSMA/CD

2./ Cầu nối - Bridge

Theo chức năng của mình, Bridge có thể xử lý các khung dữ liệu ở lớp 2 Chínhvì vậy nó có khả năng kết nối giữa các mạng có cấu trúc khung khác nhau nhmạng BUS và RING và sử dụng các phơng tiện truyền dẫn vật lý khác nhau.Hình dới là kết nối giữa các mạng sử dụng cầu nối

Dới con mắt ngời sử dụng thì toàn bộ mạng giống nh là một mạng duy nghĩa là không phân biệt trạm nào ở trên mạng nào Cầu hoạt động trong suốt(transparent) và tự động chuyển các khung từ mạng này sang mạng khác theocác qui tắc đợc định nghĩa trớc Các qui tắc này chính là các thuật toán chọn đ-ờng đối với cầu Có 3 thuật toán thông dụng đối với cầu là:

nhất TLB (Transparent Learning Bridge) – Cầu học trong suốt

- STB (Spanning Tree Bridge)

- SRB (Source Route Bridge)

1.3 Cầu học trong suốt – TLB

Đây là một thuật toán đơn giản, nó cho phép các mạng kết nối với nhau mà không cần đến sự can thiệp của ngời sử dụng Nguyên tắc hoạt động của cầu nh sau:

Mọi khung thông tin trong mạng đều phải đi qua cầu và cầu sẽ kiểm tra địa chỉnguồn và đích của tất cả các khung (địa chỉ lớp 2 -MAC) Thông qua các địa chỉnguồn (SA) của khung này cầu có thể nhận biết trạm phát khung nằm ở trênmạng nào Tiếp theo đó nó sẽ so sánh thông tin nhận đợc với nội dung bảngchọn đờng của mình (Forwarding table > chỉ cho biết các trạm có địa chỉ MACnào thì thuộc về mạng nào) Nếu điạ chỉ của trạm phát đã có mặt trong bảngchọn đờng thì thôi còn nếu cha có thì nó sẽ ghi nhớ lại để dùng cho lần sau.Sau đó cầu sẽ kiểm tra địa chỉ đích (DA) của khung Nếu địa chỉ đích đã biết -nghĩa là đã có mặt trong bảng chọn đờng thì nó chỉ đơn giản phát khung về phíamạng có chứa trạm đích Còn nếu trong trờng hợp nó không địa chỉ trạm đíchtrong bảng – nghĩa là nó không biết trạm đích nằm trong mạng nào thì Cầu sẽlàm một bản copy khung và gửi tới tất cả các mạng mà nó nối đến với hy vọngrằng khi trạm đích nhận đợc khung tin và trả lời lại thì qua đó nó sẽ học đợc một

địa chỉ mới

Ví dụ trong hình trên – Khi trạm 1 muốn truyền dữ liệu tới trạm 6 thì nó sẽ gửikhung 802.3 có địa chỉ nguồn (SA) và đích (DA) qua mạng BUS A Khi cầunhận đợc khung này thì lập tữc đọc địa chỉ nguồn và so sánh nó với bảng chọn đ-ờng của mình Nếu cha có địa chỉ này thì nó sẽ ghi nhớ lại Tiếp theo cầu kiểmtra địa chỉ đích của khung Nh vậy xảy ra hai trờng hợp là

- Cầu đã biết địa chỉ trạm đích trên mạng Ring C Vậy cầu chỉ đơn giản làmnhiệm vụ biến đổi khung 802.3 thành khung 802.5 và phát khung đó vàomạng Ring C

- Còn nếu cầu không biết trạm đích nằm trên mạng nào B hay C, thì nó sẽCopy khung – biến đổi và phát khung tới tất cả các mạng khác Tại trạm

đích 6 có địa chỉ MAC trùng với địa chỉ đích (DA) của khung sẽ tiếp nhậnkhung dữ liệu và tiếp đó nó sẽ phát khung trả lời lại bên gửi Nh vậy thông

qua khung trả lời cầu sẽ biết đợc vị trí của trạm 6 ở đâu và nó ghi nhớ lại để

sử dụng cho lần sau

2.2 STB

Đây là thuật toán đợc tạo bởi Digital Equipment Corporation dùng trong cácmạng có nhiều kết nôí bằng cầu hiện đợc định nghĩa trong chuẩn 802.1d Mục

đích của thuật toán này để giải quyết những vấn đề thờng hay xảy ra trong một

hệ thống mạng phức tạp gồm nhiều cầu nối nh việc phát thông tin quảng bátrong của nhiều cầu sẽ gây tắc nghẽn mạng (flooding) hay việc phát quay vòngthông tin (Bridge loop) Thuật toán này cho phép ngời thiết kế mạng loại bỏcác đờng đi d thừa trong mạng,xây dựng mạng thành dạng hình cây trong đó chỉ

có một đờng đi duy nhất giữa 2 điểm hoặc nhiều đờng nhng đợc chọn theo thứbậc u tiên khác nhau dựa trên các thông số về giá thành và khoảng cách

1.4 SRB

Thuật toán này thờng sử dụng trong các mạng vòng RING

3./Thiết bị chọn đờng – Router

Tơng đơng với lớp 3 – Router có khả năng xử lý các gói dữ liệu, đọc kiểm tra

địa chỉ, biến đổi gói cho phù hợp với mạng và chọn đờng đi ngắn nhất trongmạng cho gói Nguyên tắc hoạt động của Router nh sau: