CHƯƠNG 5: tầng liên kết dữ liệu MÔN MẠNG MÁY TÍNH

Chương 6: Tầng liên kết liệu Mục tiêu: • Nắm nguyên lý đằng sau dịch vụ tầng liên kết liệu (LKDL) : – – – – – định khung đồng hóa dị lỗi sửa lỗi cách thức chia sẻ kênh truyền quảng bá: đa truy cập đánh địa tầng LKDL truyền liệu tin cậy, kiểm soát luồng • Tìm hiểu số cơng nghệ/kỹ thuật phổ biến tầng LKDL Giới thiệu Một số thuật ngữ: • hosts routers gọi nút (nodes) (bridges switches vậy) • Các kênh truyền thơng kết nối nút gần kề dọc theo đường dẫn truyền thông gọi liên kết (links) “link” – liên kết hữu tuyến – liên kết vơ tuyến – mạng cục • đơn vị liệu giao thức tầng frame, đóng gói/bao bọc gam liệu Tầng liên kết liệu có trách nhiệm truyền gam liệu từ nút đến nút gần kề qua liên kết truyền thông Tầng LKDL: ngữ cảnh • Gam liệu chuyên chở giao thức khác tầng LKDL qua liên kết truyền thông khác nhau: – Vd: Ethernet liên kết đầu tiên, frame relay liên kết trung gian, 802.11 liên kết cuối (xem hình slide trước) • Mỗi giao thức tầng LKDL cung cấp dịch vụ khác – Vd: cung cấp dịch vụ chuyển liệu tin cậy không qua liên kết truyền thông Tương tự vận chuyển • Một chuyến từ Nha Trang đến Kiên Giang – limo: Cần Thơ đến Kiên Giang – plane: HCM đến Cần Thơ – train: Nha Trang đến HCM • khách du lịch = datagram • đoạn vận chuyển = liên kết truyền thơng • phương thức vận chuyển = giao thức tầng lkdl • đại lý du lịch = giải thuật định tuyến Kết nối Host – Mạch giao tiếp mạng • NIC hay card mạng thiết bị tầng 2, NIC có mã gọi địa MAC • Khi lựa chọn card mạng cần cân nhắc yếu tố: – – – – – Kiến trúc mạng mà NIC hỗ trợ Hệ điều hành Loại phương tiện truyền Tốc độ truyền liệu Loại bus sẵn có Định khung đồng hóa • Vấn đề: dồn dòng bit vào khung • Phải xác định bit cuối khung – Định khung đồng hóa có quan hệ chặt chẽ với • Thường thực thi card mạng • Bộ thích ứng mạng lấy/đặt khung từ/vào nhớ host/switch Các phương pháp định khung • Hướng ký tự/byte – Đếm số ký tự/byte • Vấn đề: trường chứa số ký tự/byte khung bị sai lệch lỗi truyền bên nhận đồng • Phương pháp hướng ký hiệu – Dùng ký tự bắt đầu kết thúc • STX (start of text) ETX (end of text) • Vấn đề: liệu có chứa ký tự bắt đầu hay kết thúc? • Nhồi ký tự – Nhồi thêm vào trước ký tự đặc biệt ký tự “thoát” DLE – Nếu liệu chứa ký tự “thốt” sao? Các phương pháp định khung (tiếp theo) • Phương pháp hướng bit – Mỗi frame bắt đầu kết thúc với chuỗi bit đặc biệt • Flag hay preamble 01111110 – Nhồi bit • Bên gởi: có bits liên tiếp phần liệu nhồi thêm bit • Bên nhận: bits liên tiếp đến – bit bỏ bit – bit 10: dấu hiệu kết thúc frame – bit 11: lỗi Xử lý lỗi • Dữ liệu bị sai lệch trình truyền – giá trị bit thay đổi • Đưa thêm vào khung thơng tin để kiểm sốt lỗi – đặt vào bên gởi – kiểm tra bên nhận • Dị lỗi so với sửa lỗi – Cả hai cần thông tin “thừa” – Dị: lỗi có xuất hay khơng – Sửa: sửa lỗi xuất lỗi • Chỉ đảm bảo mang tính thống kê Sự phát lỗi EDC= bít “dư thừa” để dị sửa lỗi D = liệu bảo vệ phương pháp kiểm tra lỗi, bao gồm trường điều khiển • Phát lỗi khơng tin cậy 100%! • chế dùng để kiểm sốt lỗi bị sót số lỗi (hiếm); • trường EDC lớn dị sửa lỗi tốt Kiểm tra tính chẵn lẻ (Parity Checking) Single Bit Parity: Detect single bit errors Two Dimensional Bit Parity: Detect and correct single bit errors 0 10 Original Ethernet Wiring (2) 40 Đi dây Ethernet hệ thứ Second Generation Ethernet Wiring Thinner coaxial cable, called thinnet, 10Base2 41 Second Generation Ethernet Wiring (2) 42 Đi dây Ethernet đại Modern Ethernet Wiring Uses a hub, called twisted pair Ethernet, 10BaseT 43 Modern Ethernet Wiring (2) 44 45 Tương lai Ethernet • Ethernet qua cách mạng từ công nghệ Legacy → Fast → Gigabit → MultiGigabit • Tương lai môi trường mạng bao gồm: – Cáp đồng (tốc độ lên đến 1000 Mbps, có lẻ cịn cao hơn) – Khơng dây (đang tiến đến 100 Mbps, có lẻ cao hơn) – Cáp quang (hiện 10,000 Mbps sớm nâng cao hơn) 46 Mạng cục khơng dây – Wireless LANs • • • • Các khái niệm WLANs Tránh xung đột WLANs Cách thức triển khai WLANs Cơ cài đặt Access Points Wireless LANs 1-47 Mạng cục khơng dây gì? • Mạng cục khơng dây -Wireless LAN (WLAN) – cung cấp tất tính lợi ích cơng nghệ LAN truyền thống Ethernet Token Ring, không bị giới hạn dây dẫn hay cáp nối Wireless LANs 1-48 Mạng cục khơng dây? http://earlyradiohistory.us/1920au.htm • WLAN, giống LAN, đòi hỏi phương tiện truyền vật lý để truyền tín hiệu • Thay sử dụng UTP (phổ biến cho LAN nay), WLANs sử dụng: – Tia hồng ngoại – Infrared (IR) • 802.11 có đặc tả kỹ thuật cho WLAN sử dụng IR • có nhiều hạn chế, dễ dàng bị chặn/cản, khơng có sản phẩm thực tế – Tần số radio - Radio frequencies (RFs) • Có thể xun qua “phần lớn” vật cản văn phòng Wireless LANs 1-49 Các chuẩn – a, b, g Speed 860 Kbps Radio Standards-based Proprietary Network 900 MHz 2.4 GHz  1986 1988 11 Mbps 54 Mbps and and Mbps Mbps 1990 IEEE 802.11Begins Drafting 1992 1994 GHz 2.4 GHz 1996 802.11 Ratified 802.11a,b 802.11g Ratified Ratified 1998 2000 2003 • 802.11a – Tốc độ lên đến 54 Mbps – Dải tần số GHz – Không tương thích với 802.11b 802.11g • 802.11b – Tốc độ lên đến 11 Mbps – Dải tần số 2.4 GHz • 802.11g – Tốc độ lên đến 54 Mbps – Dải tần số 2.4 GHz 802.11g tương thích ngược với 802.11b, có hạn chế! Wireless LANs 1-50 Các công nghệ tầng Vật lý 802.11 Speed 860 Kbps Network Radio Standards-based Proprietary 900 MHz 2.4 GHz  1986 1988 11 Mbps 54 Mbps and and Mbps Mbps 1990 IEEE 802.11Begins Drafting 1992 1994 GHz 2.4 GHz 1996 802.11 Ratified 802.11a,b 802.11g Ratified Ratified 1998 2000 2003 • Tia hồng ngoại • Ba kiểu truyền sóng vơ tuyến bên dải tần số 2.4-GHz không cần cấp phép: – Frequency hopping spread spectrum (FHSS) 802.11b (not used) – Direct sequence spread spectrum (DSSS) 802.11b – Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 802.11g • Một kiểu truyến sóng vơ tuyến bên dải tần 5-GHz không cần cấp phép: – Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 802.11a Wireless LANs 1-51 Khơng khí: phương tiện truyền khơng dây • Các tín hiệu khơng dây sóng điện từ • Khơng cần phải có phương tiện truyền vật lý • Khả vượt qua tường bao phủ khoảng cách lớn sóng vơ tuyến giúp cho không dây trở thành cách linh 1-52 hoạt để xây dựng mạng Wireless LANs Đặc trưng số chuẩn không dây 54 Mbps 5-11 Mbps Mbps 802.11{a,g} 802.11b 11 p-to-p link 802.15 3G UMTS/WCDMA, CDMA2000 384 Kbps 2G IS-95 CDMA, GSM 56 Kbps Indoor Outdoor Mid range outdoor Long range outdoor 10 – 30m 50 – 200m 200m – 4Km 5Km – 20Km Wireless LANs 1-53 Một số sản phẩm không dây Wireless LANs 1-54 ... Area Networks) 16 Mạng cục - LANs • Kết nối máy tính phạm vi ngắn • Làm để liên kết nhiều máy tính với – Mỗi máy kết nối đến tất máy khác – Tất máy nối đến liên kết chia sẻ – Nối theo dạng vòng... gam liệu Tầng liên kết liệu có trách nhiệm truyền gam liệu từ nút đến nút gần kề qua liên kết truyền thông Tầng LKDL: ngữ cảnh • Gam liệu chuyên chở giao thức khác tầng LKDL qua liên kết truyền... thơng kết nối nút gần kề dọc theo đường dẫn truyền thông gọi liên kết (links) “link” – liên kết hữu tuyến – liên kết vô tuyến – mạng cục • đơn vị liệu giao thức tầng frame, đóng gói/bao bọc gam liệu