Đang tải... (xem toàn văn)
Mạng Lan: Mạng cục bộ LAN kết nối các máy tính trong một khu vực bán kính hẹp (Khu vực kkhoảng vài trăm mét) mạng LAN được kết nối thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (cáp đồng trục, cáp quang) mạng LAN thường được sử dụng trong bộ phận cơ quan tổ chức. Các mạng LAN có thể kết nối với nhau thành mạng WAN. Mạng WAN (mạng diện rộng WAN) kết nối máy tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong châu lục. Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông các mạng WAN có thể kết nối vơí nhau thành mạng GAN hoặc cũng có thể hình thành mạng GAN. Mạng GAN kết nốimáy tính từ các châu lục khác nhau. Thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông hoặc vệ tinh. Mạng MAN : Mạng này kết nối trong phạm vi một thành phố. kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (từ 50 đến 100 Mbps)
Đồ án tốt nghiệp 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 đờng truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó.ở đây đờng truyền vật lý để chuyển các tín hiệu điện từ giữa các máy tính ,các tín hiệu điện từ là các xung điện dới dạng các 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 máy tính 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 kính hẹp (Khu vực kkhoảng vài trăm mét) mạng LAN đợc kết nối thông qua các môi tr- ờng 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 nhau thành mạng WAN. Mạng WAN (mạng diện rộng WAN) kết nối máy tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong châu lục. Thông thờng kết nối này đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông các mạng WAN có thể kết nối vơí nhau thành mạng GAN hoặc cũng có thể hình thành mạng GAN. Mạng GAN kết nốimáy tính từ các châu lục khác nhau. Thờng kết nối này đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông hoặc vệ tinh. Mạng MAN : Mạng này kết nối trong phạm vi một thành phố. kết nối này đợc thực 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 trục chính. Lê Tiến Hảo 1 Đồ án tốt nghiệp 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 Hình 1: Sơ đồ mạng BUS 4.2/ Mạng hình sao: Mạng hình sao đợc kết nối thông qua bộ tập trung (HUB) máy chủ cũng nh máy trạm đều đợc kết nối vào HUB nh (hình 2). 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 dễ dàng , cóthể mở rộng mạng, cấu trúc mạng đơn giản hoạt động ổn định trong quá trình 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 Lê Tiến Hảo 2 HUB Termilor Đồ án tốt nghiệp 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) Hình 3: Sơ đồ mạng vòng u điểm và nhợc điểm tơng tự nh mạng sao nhng đòi hỏi giao thức truy nhập đờng truyền khá phức tạp. II. Mô hình liên kết mạng 1/ Sự hình thành Sự phát triển của kỹ thuật điện tử và sự ra đời của vi sử lý trong việc chế tạo máy tính cá nhân cho chúng ta có đợc môi trờng hoạt động thông tin trên nhiều lĩnh vực ngân hàng tài chính trong công tác quản lý việc tổ chức các máy tính thành mạng để sử lý thông tin ngày càng trở nên cần thiết. mạng sử lý thông tin là một hệ thống nhằm trao đổi thông tin giữa các máy tính với nhau trong phạm vi của một phòng ban một khu vực hay của một lãnh thổ . Trong quá trình thiết kế các nhà thiết kế tự do lựa chọn cấu trúc mạng riêng của mình từ đó dẫn đến tình trạng không tơng thích giữa các mạng. Nh phơng thức truy nhập đờng truyền khác 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 thông tin càng lớn thì ngày càng trở ngại không thể chấp nhận đợc cho ngời sử dụng với tất cả các lý do đó đã khiến cho tất cả các nhà sản xuất và các nhà nghiên cứu, thông qua các tổ chức chuẩn hoá quốc gia và quốc tế tích cực tìm kiếm một sự hội tụ cho các sản Lê Tiến Hảo 3 Đồ án tốt nghiệp phẩm mạng trên thị trờng. Để có đợc điều đó trớc hết cần xây 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 for Standariztation-ISO) đã lập ra năm 1997 một tiểu ban nhằm phát triển một khu chuẩn nh thế. Năm 1984 ISO đã xây dựng xong Mô hình tham chiếucho việc kết nối cho các hệ thống mở (Reference Model for Open Systems Interconnection ISO Referen Model). Mô hình này đợc dùng làm cơ sở để kết nối các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán. 2/ Kiến trúc phân tầng OSI Để xây dựng mô hình OSI cũng xuất phát từ kiến trúc phân tầng dựa trên các nguyên tắc chủ yếu sau: + Để đơn giản cần hạn chế sốlợng các tầng + Tạo danh giới các tầng sao cho các tơng tác và mô tả các dịch vụ là tối thiểu + Chia các tầng sao cho các chức năng khác nhau đợc tách biệt với nhau và các tầng sử dụng các loaị công nghệ khác nhau cũng đợc tách biệt. + 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) Lê Tiến Hảo 4 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống A Hệ thống B Đờng truyền vật lý Hình 4: Mô hình OSI 7 tầng 2.1 Chức năng mỗi tầng 2.1.1 Tầng vật lý (Physical) 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 cho kết nối. Tầng này quy định cấu trúc mạng (Topolory) đảm bảo thiết lập liên kết hoặc 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 truyền tầng dới đảm bảo thông tin truyền lên mạng không có lỗi. Nếu phát hiện lỗi sẽ yêu cầu tầng một gửi lại. 2.1.3 Tầng mạng (NetWork) Đây là tầng liên lạc của mạng( Communication Subnet Layer) theo dõi toàn bộ hoạt 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). Lê Tiến Hảo 5 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical ứng dụng 7 Trình diễn 6 Phiên 5 Giao vận 4 Mạng 3 Liên kết dữ liệu 2 Vật lý 1 111 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 Đồ án tốt nghiệp Số lợng các gói số liệu truyền trên các kênh khác nhau của mạng phụ thuộc lu l- ợng các gói trên đờng truyền. Tầng mạng đảm bảo việc chọn đờng tối u cho các gói 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 là cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu sao cho các chi tiết cụ thể của phơng tiện truyền thông đợc sử dụng ở bên dới trở nên trong suốt đối với tầng cao. Tầng này có nhiệm vụ nhận thông tin từ tầng phiên (session layer) và chia thành các phần nhỏ hơn đồng thời chuyển xuống tầng dới hoặc nhận thông tin từ tầng dới chuyển lên.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 tin nhanh, 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 ra còn có cơ chế kiểm soát dòng thông tin để đồng bộ tốc độ xử lý. 2.1.5 Tầng phiên(session layer) Thiết lập cuối nối giữa hai trạm hay cung cấp giao diện giữa mạng và ngời sử dụng. Ngời sử dụng có thể thiết lập , quản lý đối thoại ,kết thúc cuộc nối. Ngoài ra còn có thể cho phép ngời sử dụng truy nhập từ xa trong việc vận chuyển các tệp.Tầng này đảm bảo chuyển giao các thông tin lên tầng trên khi thực sự nó nhận đủ các thông tin đó. Đồng thời nó cũng có trách nhiệm trong việc đồng bộ hoá giữa hai tiến trình trong tầng phiên. 2.1.6 Tầng trình diễn (Presentation layer) Tầng này đảm bảo dữ liệu nhận đợc đúng khuôn dạng. Điều đó có nghĩa là tầng trình diễn đảm bảo cho các cách biểu diễn dữ liệu khác nhau. Sự chuyển đổi dữ liệu ,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 tài nguyên tại máy chủ(server),host hay các máy tính có kết nối vào mạng giống nh các 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 đề truyền thông giữa các máy tính không giống nhau. Hai hệ thống dù khác nhau thế Lê Tiến Hảo 6 Đồ án tốt nghiệp 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 mức phải cung cấp các chức năng nh nhau (nhng phơng thức cung cấp không nhất thiết phải giống nhau ). + Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung. 3./Các phơng pháp kết nối máy tính Có nhiều phơng pháp kết nối máy tính nhằm mục đích truyền thông dữ liệu 3.1Phơng tiện kết nối. + Cáp xoắn đôi + Cáp đồng trục + Cáp quang + Giao diện vô tuyến (wireless) 3.1.1 Cáp xoắn đôi Cáp xoắn đôi gồm hai sợi dây đồng cách ly uốn vào nhau. Cáp xoắn đôi có hai loại: - 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 - Cáp xoắn đôi có vỏ bọc (STP) Lê Tiến Hảo 7 Đồ án tốt nghiệp Cáp xoắn đôi có vỏ bọc dùng vỏ đồng bện là loại vỏ bọc bảo vệ có chất lợng cao hơn cáp xoắn đôi trần. Cáp xoắn đôi có vỏ bọc cũng dùng lớp cách ly giữa và xung quanh các cặp dây và lớp xoắn bên trong của cặp dây. Lớp cách ly này tạo cho cáp xoắn đôi có đặc tính cách ly tuyệt hảo nhằm bảo vệ không cho tác động bên ngoài ảnh hởng tới dữ liệu. 3.1.2 Cáp đồng trục ở dạng đơn giản nhất cáp đồng trục gồm một lõi đồng nguyên chất đợc bọc cách ly một lớp bảo vệ bằng kim loại và một lớp bọc ngoài, lớp cách ly và lớp kim loại đợc xem là lớp bọc đôi. Tuy nhiên còn có loại cáp bọc bốn lớp dành cho 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: + Cáp mảnh (Thinnet): 10 base 2 + Cáp dày (Thicknet): 10 base 5 3.1.3 Cáp sợi quang Sợi quang gồm một sợi thuỷ tinh cực mảnh gọi là lõi đợc bao bọc bởi một lớp thuỷ tinh đồng tâm gọi là vỏ bọc. Đôi khi cáp sợi quang đợc làm bằng chất dẻo dễ lắp đặt hơn nhng không thể truyền tín hiệu đi xa nh thuỷ tinh. Mỗi sợi thuỷ tinh truyền theo một hớng nhất định, do đó cáp có hai sợi nằm trong vỏ bọc riêng biệt. Căn cứ vào sự thay đổi chiết suất giữa lõi và vỏ ngời ta phân chia thành các loại 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 Lê Tiến Hảo 8 Đồ án tốt nghiệp + Laser 3.2 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, LPT4 Khi 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 khoảng vài chục đến vài trăm Kbit/s. Nhng chỉ thực hiện kết nối giữa hai máy với khoảng cách không lớn hơn độ dài cáp. Với các cáp link độ dài tối đa không quá 5 m 3.3 Kết nối máy tính bằng MODEM Trong khi phơng pháp trên giới hạn khoảng cách kết nối là 5m thì ở phơng pháp này khoảng cách giữa các máy tính là không hạn chế- chỉ yêu cầu có máy 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. Lê Tiến Hảo 9 Đồ án tốt nghiệp 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. Sử kết hợp các lớp dịch vụ ta có bảng chức năng sau Các lớp LLC I II III IV Kiểu hoạt động 1 X X X X 2 X X 3 X X Kiểu hoạt động 1dùng cho tất cả các lớp (từ I-IV) điều này đảm bảo cho tất cả các trạm co chung 1 dịch vụ sử dụng cho công tác hoạt động quản lý. Phần còn lại, các trạm chỉ đợc hỗ trợ dịch vụ khi cần thiết nhằm mục đích tối u hoá hoạt 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: Lê Tiến Hảo 10
