MÔ HÌNH OSI TOÀN TẬP

Khi đọc qua tài liệu này, phát sai sót nội dung chất lượng xin thông báo để sửa chữa thay tài liệu chủ đề tác giả khác Tài li u bao g m nhi u tài li u nh có ch đ bên Ph n n i dung b n c n có th n m gi a ho c cu i tài li u này, s d ng ch c Search đ tìm chúng Bạn tham khảo nguồn tài liệu dịch từ tiếng Anh đây: http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html Thông tin liên hệ: Yahoo mail: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com Mạng viễn thông - Sự phân lớp mạng viễn thông - mô hình OSI  Phần đầu giới thiệu khái niệm viễn thông : xem thêm ( mạng viễn thông tổng quát máy tính nối với nhau) Mạng máy tính  Phần hai phần tổng quan lĩnh vực viễn thông tách làm viết riêng  Phần ba phần này, dùng làm viết riêng bổ xung cho phần post Phần đặt mục Mạng viễn thông Các bạn muốn xem viết gốc xem nguồn trích dẫn viết Viết lại định nghĩa mạng viễn thông : Mạng viễn thông Thông thường, thông tin trao đổi hai thực thể (source sink) truyền qua nhiều thực thể trung gian để tạo thành đường nối (logical link) thực thể Tất thực thể tham gia cấu thành cho trình trao đổi thông tin tạo thành mạng (network) viễn thông Hình 4: Ví dụ mạng ad hoc Một ví dụ đơn giản mạng mạng ad hoc hình Trong mạng này, thực thể liên lạc với trực tiếp, thông qua thực thể trung gian khác Một ví dụ phức tạp thực thể A kết từ PDA tới AP wifi không dây AP wifi lại nối kết phía sau modem ADSL đến SDLAM (cáp ADSL) DSLAM nối kết vào mạng lõi Ở đâu bên kia, thực thể đối thoại B nối kết vào mạng lõi thông qua mạng di động UMTS chẳng hạn Mô hình mạng vừa miêu tả thể hình Hình 5: Kiến trúc mạng viễn thông Nhìn kiến trúc mạng, ta dễ dàng phân biệt mạng: mạng truy cập (access network) mạng lõi (core network/ transport network) Sự phân chia rõ ràng mô hình mạng tế bào Đây phần trích dẫn tiếp: Nói phân lớp (layering) mạng viễn thông Như nói trên, thông tin trao đổi người dùng A B (trên hình 5) phải truyền qua nhiều thực thể mạng Bạn nhận rằng, đề cập hình truyền thông áp dụng cho trường hợp liên lạc trực tiếp (ví dụ trạm phát sóng người dùng, người kết nối bluetooth) Trong trường hợp hai người A B trao đổi thông tin với thông qua thực thể mạng khác, rõ ràng cần phải thiết lập luật lệ (rules), định dạng (format) để quản lý/điều hành giao tiếp trung gian Tất luật, định dạng, v.v gọi chung giao thức (protocol) Tất tương tác, phối hợp thực thể quy định thông qua giao thức Nói cách trừu tượng, vai trò quan trọng giao thức nhằm mô tả, quy định semantics thông điệp (message) ý nghĩa bit thông tin chứa thông điệp Giao thức quy định điều (actions) mà thực thể phải thực nhận thông điệp định Ví dụ router nhận gói thông tin IP, nhiệm vụ tìm địa IP đích đến tiếp tục forward gói thông tin đến router lân cận đến người nhận Các dịch vụ, chức mạng viễn thông thực thông qua giao thức Một mạng mà cung cấp nhiều dịch vụ, đòi hỏi phải có nhiều giao thức Các giao thức độc lập với nhau, phụ thuộc lẫn Sự phụ thuộc thể việc action giao thức thực giao thức khác Sự phụ thuộc gọi phân lớp (layering) Hình 7: Mô hình lớp OSI Các giao thức lớp cung cấp dich vụ mà sử dụng giao thức lớp qua trình thực giao thức lớp phía Khi lớp sử dụng dịch vụ lớp dưới, cần biết để sử dụng dịch vụ cần cung cấp thông tin cuối cho kết Lớp không cần phải biết lớp xây dựng/thiết kế Điều cho phép lớp thay đổi mà không làm ảnh hưởng đến lớp Đấy lợi điểm quan việc phân lớp Bên cạnh lợi điểm nói trên, hai lợi điểm bật khác Quan trọng việc chia lớp cho phép chia nhỏ toán phức tạp viễn thông thành nhiều phần nhỏ để dễ giải quản lý Một lợi điểm lớp tận dụng dịch vụ cung cấp lớp Mô hình (đầy đủ dư thừa nhất) mô hình lớp OSI (Open System Interconnection) lớp từ thấp đến cao là: Physical, data link, network, transport, session, presentation application, thể hình Tuy nhiên mạng Internet ngày nay, người ta dùng lớp hình Cụ thể Internet người ta thấy không cần thiết phải có lớp presentation lớp session Nguyên nhân đề cập phấn vai trò lớp Hình 8: Minh họa trao đổi thông tin qua lớp Internet Vai trò lớp sau : Application layer: tập hợp tất ứng dụng chạy thiết bị đầu cuối Nên nhớ Internet ứng dụng Các ứng dụng quen thuộc như: browser, server, email, real-time audio, http, ftp, Presentation: Mục đích lớp chuyển đổi thông tin từ loại application khác sang dạng chuẩn Đôi presentation chứa chức mã hóa thông tin Tuy nhiện Internet, người ta dùng chuẩn định dạng cho thông tin, nên không cần phải có lớp Session layer: Trong hệ thống mà kết nối full-duplex, session quản lý nối kết khác để cung cấp bidirectional service (đối với ứng dụng) Vì Internet người ta có kết nối full-duplex nên không cần thiết phải có lớp Transport: Cung cấp dịch vụ vận chuyển gói thông tin đầu cuối (end-to-end) người dùng Nó đảm bảo thông tin truyền đến tận người nhận, truyền lại gói thông tin thông tin bị thất lạc đường truyền, tập hợp thông tin từ nhiều ứng dụng khác vào kết nối Nói đến transport phải kể đến TCP UDP Network layer (còn gọi IP layer) Nhiệm vụ lớp cắt thông tin thành nhiều đoạn phù hợp với yêu cầu link layer Dĩ nhiên chiều ngược lại nối kết đoạn thông tin thuộc gói lại với nhận chúng từ lớp link Một thực thể có địa mạng (network-layer address) Dựa vào địa mà thông tin truyền qua mạng, qua nhiều trung gian khác thức HTTP Web browser, web server, giao thức HTTP liên kết với thành ứng dụng mạng vài giao thức lớp application có quyền sở hữu riêng ko đc phổ biến cách rộng rãi Giao thức VoIP ví dụ Điều giải thích bạn ko thể dùng giao diện người dùng chung để truy cập vào tài khoản Skype mà bạn cần phải sử dụng giao diện người dùng Skype Phần mềm phần cứng: Trong hầu hết người nghĩ giao thức lớp application HTTP, SMTP hay POP3 v.v…, họ nghĩ ứng dụng phần mềm giao diện ứng dụng Nhưng điều ko phải Có số ví dụ mà nêu thấy giao diện cho lớp ứng dụng thiết bị phần cứng Ví dụ, ngày nay, dùng điện thoại ko dây để kết nối tới tài khoản VoIP Phần mềm điện thoại dễ dàng làm cho nghĩ rằng, phần lớn công việc đc thực phần cứng Thực tế, âm bạn đc thu microphone phần cứng xử lý để phù hợp với giao thức ứng dụng VoIP phần cứng bên cạnh điện thoại Phần cứng Application Specific Integrated Circuit (ASIC) hay Field Programmable Gate Array (FPGA) ví dụ khác vài trò phần cứng giao thức lớp application bên Bluetooth Bluetooth có chứa nhiều lớp mô hình tham chiếu OSI, tập chung vào việc thực thi lớp application Trong thiết bị Bluetooth, bạn tìm thấy nhiều ứng dụng nằm bên trọng lớp application ứng dụng ứng dụng cho phép tai nghe ko dây, hình 1, truyền thông với điện thoại di động túi bạn Trong trường hợp này, tai có chip Bluetooth bên chuyển tín hiệu nhận từ điện thoại thành cấu trúc để nghe loa thông qua phần cứng Ngược lại, tai nghe nhận tín hiệu âm bạn microphone chuyển thành cấu trúc thích hợp với chip Bluetooth chip Bluetooth gửi tín hiệu tới điện thoại bạn Tất công việc đc thực phần cứng Hình 1: Tai nghe Bluetooth Giao thức truyền file: ứng dụng phần mềm đc sử dụng nhiều lớp application mô hình tham chiếu OSI File Transfer Protocol (FTP); hay nói cách ứng dụng phần mềm thực FTP nằm lớp application FTP cho phép trao đổi file thông qua mạng FTP yêu cầu phải có điểm cuối, điểm đóng vai trò FTP server điểm FTP client FTP yêu cầu cổng, cổng cho liệu cổng điều khiển Cổng điều khiển FTP cổng 21 cổng liệu FTP cổng 20 Tất nhiên, FTPclient từ port dc lựa chọn ngẫu nhiên ko phải well-known port Có loại FTP active passive Trong active FTP, FTP client gửi FTP request tới control port FTP server FTP server sau gửi liệu đc yêu cầu từ cổng liệu tới cổng đc định từ trc client (trên cổng điều khiển) Đây mô hình gốc mà FTP đc thiết kế lúc ban đầu Tuy nhiên, điều gây vài vấn đề Vấn đề server bắt đầu gửi liệu từ data port tới port client, giống kẻ xâm nhập cố gắng uploading liệu phía client Chính thế, có nhiều tường lửa ko cho phép phương thức truyền file Passive FTP đc phát triển để đáp ứng đc tất bảo mật cần thiết client Passive FTP ko dùng FTP data port chuẩn FTP server thông qua việc nhận request từ FTP client reply lại với non well-known port, port mà liệu đc gửi FTP client sau gửi request tới port reply port với liệu đc request Âm giao thức Internet: Như nói phần viết này, VoIP ứng dụng mạng nằm lớp application VoIP đc định nghĩa giao thức giúp truyền âm packet thông qua tảng mạng Mặc dù vậy, đây, muốn đề cập đến tính toàn vẹn ứng dụng đc thực trọng giao thức VoIP ví dụ tuyệt vời họ ứng dụng có phương pháp thực khác Hình mô tả phương thức thực khác VoIP Tất phương thức thực khác trao đổi thông tin với chúng đc xây dựng dựa vào lớp khác mô hình tham chiếu OSI Khi đó, phương thức thực sử dụng phương thức thực chức khác lớp khác nhau, phương thức tương thích với phương thức khác Hình 2: Những phương thức thực khác VoIP Về bản, mô hình tham chiếu OSI mô hình trừu tượng, đc sử dụng hướng dẫn để hiểu cấu làm việc mạng phát triển ứng dụng mạng Bằng việc chia phần riêng vào thiết kế lớp khác mô hình tham chiếu OSI, nhà thiết kế tăng khả sử dụng ứng dụng, giúp ứng dụng hoạt động đc dễ dàng dễ dàng việc bảo trì nâng cấp theo thời gian Từng thành phần thiết kế ko hoàn toàn phụ thuộc vào lớp mô hình tham chiếu OSI Trong thực tế, có nhiều tranh luận xem chức nên thuộc vào lớp Trọng tâm vấn đề tranh luận Application Service Elements (ASEs) Nhiều người có ý kiến cho rằng, ASEs phần lớp presentation, số lớn người khác lại cho phần lớp application, giải thích tài liệu Cisco Tuy nhiên, thực tế, ko quan trọng việc bạn cho vào lớp nào, chức hoạt động lớp Có chức đc cung cấp lớp ko cần thiết, tất nhiên ko xuất thiết kế thực tế, mã hóa ví dụ cho điều Mô Hình Tham Chiếu OSI Toàn Tập: Lớp - Presentation Trong trc, viết năm lớp thấp mô hình tham chiếu OSI Trong này, tìm hiểu lớp thứ Lớp 6, đc gọi lớp Presentation, lớp thực trình truyền liệu xuyên qua mạng mức độ trừu tượng so với bit 1; ví dụ truyền thư, lớp cho biết chúng đc biểu diễn dạng (hay nói cách rõ ràng hơn, chungs đc biểu diễn lớp thấp mô hình tham chiếu OSI) Chức hiểu trình translation, cho phép ứng dụng khác (thường phần cứng máy tính khác nhau) trao đổi thông tin chuẩn translation chung đc quy định, đc gọi cú pháp truyền tải Bên cạnh cú pháp truyền tải biểu diễn chuỗi bit 1, có cú pháp truyền tải khác truyền tải đc liệu phức tạp hơn, đối tượng ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (Object Oriented Programming languages) Extensible Markup Language (XML) ví dụ cho điều Nén liệu (Compression): chức quan trọng khác lớp Presentation nén liệu Nén liệu thường dùng để tối ưu hóa đường truyền mạng, hay tối ưu hóa dung lượng đĩa cứng lưu liệu Nén ko làm liệu (Lossless Compression): Có kiểu nén chuẩn thường đc nói đến nén ko liệu nén liệu Nén ko liệu, tên gọi nó, nén liệu theo cách mà sau giải nén, liệu hoàn toàn xác giống trc đc nén; ko có liệu bị Nén ko làm liệu đạt hiệu nén file ko cao kỹ thuật nén làm liệu, đòi hỏi nhiều hiệu suất hoạt động để thực đc trình nén; vậy, cần phải lựa chọn kỹ thuật nén cho phù hợp Mã hóa từ điển: Kỹ thuật chung để thực việc nén ko liệu dùng từ điển Phương pháp này, thường đc gọi mã hóa thay thế, tìm kiếm để so sánh thông tin dc gửi thông tin từ điển Ví dụ, bạn dùng từ điển tiếng anh từ điển bạn muốn bạn nén nội dung sách bạn cách đơn giản cách thay từ vị trị từ từ điển Giải nén thông tin đc nén công việc ngược lại, vị trị đc thay từ vị trí Những mã thay phức tạp nhiều so với ví dụ Ví dụ, thuật toán LZ77 LZ78 làm việc với từ điển có hình thức cửa sổ trượt từ điển có dạng cửa sổ trượt từ điển thay đổi suốt trình nén Về bản, từ điển cửa sổ trượt bao gồm chuỗi thay gồm N byte cuối liệu đc nén Khi sử dụng từ điển cửa sổ trượt, liệu đc nén yêu cầu giá trị để xác định chuỗi thay giá trị ký tự chuỗi thay thế, chiều dài chuỗi thay Mã hóa Run-Length: ví dụ khác nén ko liệu mã hóa Run-length Thuật toán mã hóa Run-length thay tập liệu đc lặp lặp lại nhiều lần, số lần lặp tập liệu đc thông báo ví dụ thực tế mà mã run-length đc sử dụng hiệu máy fax Hầu hết máy fax sử dụng văn trắng với ký tự màu đen Vì vậy, lược đồ mã hóa run-length sử dụng dòng truyền mã màu trắng với số pixel nó, tương tự mã màu đen với số pixel Vì hầu hết máy fax có phần màu trắng chủ yếu nên độ dài gói tin đc truyền đc giảm xuống đáng kể Tuy nhiên, cần phải sử dụng phương pháp nén cách cẩn thận Nếu ko có nhiều lần liệu đc lặp lại lược đồ ma hóa run-length làm tăng kích thước file Nén liệu: Rõ ràng ko phải lúc mong muốn thực đc mong muốn nén ko liệu nhiều trường hợp, phương pháp nén ko dư liệu ko thể nén liệu cách tốt nhất, hữu dụng Trong trường hợp khác, công nghệ nén ko liệu chiếm nhiều hiệu cho việc nén giải nén, trường hợp nhiều trường hợp khác, phương pháp nén liệu cho kết thực khó phân biệt so với phương pháp nén ko liệu ng sử dụng Hình biểu đồ cho thấy tốc độ nén liệu: Hình 1: Biểu đồ tốc độ nén liệu Nén ảnh số: Kỹ thuật nén ảnh số trường hợp cần phải cẩn thận trình lựa chọn việc sử dụng phương pháp nén có liệu nén ko liệu Thường lựa chọn phương pháp nén phụ thuộc vào ảnh đc nén Những ảnh ảnh y học đòi hỏi cần phải có chi tiết cần phải cách thật rõ ràng sắc nét điều quan trọng nên yêu cầu phương pháp nén ko liệu Tuy nhiên, ảnh gia đình bạn chuyến picnic giảm kích thước ảnh xuống việc nén liệu Trong trường hợp với ảnh gia đình bạn, thức tế phương pháp nén liệu ko làm giảm chất lượng hình ảnh, làm trở nên xấu Trong thực tế, có nhiều phương pháp nén liệu cho ảnh số lợi dụng đặc điểm mắt ng thường nhậy với ánh sáng thay đổi màu sắc Điều nghĩa phương pháp nén lưu màu sắc giống màu lưu liệu độ sáng phương pháp liệu Phương pháp đc gọi lấy mẫu sắc độ Nén âm số: ví dụ khác mà phương nén liệu dc ứng dụng tốt nén âm số Kỹ thuật nén âm số làm liệu sử dụng phương pháp đc nghiên cứu psychoacoustics Về bản, psychoacoustics khoa học nghiên cứu cách người làm để nghe nhận biết đc âm khía cạnh khác psychoacoustics cho thấy thích hợp với việc nén âm số thực tế, ng nghe đc âm tần số từ 20 Hz đến 20kHz Nhiều phương pháp nén âm số sử dụng đặc điểm loại bỏ tín hiệu nằm dài tần số dải nghe người Cũng vấn đề liên quan đến dải tần số mà người nghe, thực tê,s âm phải đc bật to người nghe đc âm tần số cao Điều có nghĩa kỹ thuật nén liệu loại bỏ mẫu âm có cường độ thấp dải tần số với điều kiện lựa chọn cách khắt khe để ko loại bỏ mẫu âm cần thiết Điều có nghĩa người sáng chế kỹ thuật nén âm giấu tạp âm (như kết việc nén) tần số cao chúng ko thể đc cảm nhận người khía cạnh khác psychoacoustics đc sử dụng rộng rãi nén âm số có liệu hiệu ứng đc gọi masking Đây tượng âm lớp phát thời điểm với âm tĩnh dẫn đến tình trạng ko nghe thấy đc âm Tất nhiên, điều phụ thuộc vào tần số nhiên, hiệu ứng đc khai thác rộng rãi chuyên gia thiết kế trường nén âm Về bản, âm lớn nhạc đc nén ko lưu giữ tín hiệu âm khác thời điểm Kết là, nến làm cách cẩn thận, tai người nhận biết tất âm nhạc chưa nén lĩnh vực mà nén âm ko liệu đc sử dụng rộng rãi lưu trữ số kỹ sư âm khách hàng muốn giữ cách thật xác copy file âm họ nên làm tăng số lượng người sử dụng phương pháp nén âm ko liệu lý cho việc giá thành lưu trữ số ngày giảm người có để khả để chi trả cho việc sử dụng ko gian lưu trữ cho sở thích họ Mặc dù giá thành cho việc lưu trữ số ngày giảm, phương pháp nén liệu đc ưu tiên hàng đầu sử dụng máy nghe nhạc bỏ túi Chẳng hạn, iPod bạn sử dụng phương pháp nén có liệu bạn muốn mang nhớ lưu trữ theo bên mình, bạn muốn mang lượng liệu nhiều mà bạn có thể; dùng phương pháp nén liệu cho phép bạn mang theo nhiều hát lĩnh vực khác mà phương pháp nén gây liệu chiếm vị trí hàng đầu audio streaming Mặc dù giá thành băng thông giảm đáng kể năm qua, cần phải giảm băng thông để sử dụng cho nhiều ứng dụng khác Vì thế, tất thứ, từ radio online đến ứng dụng VoIP sử dụng công nghệ nén liệu