nghiên cứu về tầng vật lý (physical) và tầng liên kết dữ liệu (Data Link) của mô hình OSI

Trong vài năm trở lại đây, công nghệ thông tin đã có nhiều bước phát triển vượt bậc,công nghệ thông tin đã tham gia vào hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống, Nhất là trong lĩnh vực kinh tế. Hầu hết các công ty, tổ chức phát triển, đều đã và đang xây dựng một mạng máy tính cho riêng công ty của mình (mạng LAN) để thực hiện việc chia sẻ dữ liệu và liên lạc thông qua mạng trong nội bộ công ty, và có thể xử dụng luôn mạng toàn cầu (Internet) để thực hiện việc giao dịch với bên ngoài (trong hoặc ngoài nước) hoặc tìm kiếm các thông tin, xây dựng các trang web quảng bá hình ảnh của công ty, tổ chức, hay dùng để giới thiệu sản phẩm của công ty mình. Do đó mạng máy tính không còn là một ngôn ngữ thuần tuý khoa học mà đang trở thành đối tượng của nhiều người có nghề nghiệp và phạm vi làm việc khác nhau. Nhu cầu hiểu biết về mạng máy tính ngày càng cao, không chỉ dừng ở mức người sử dụng mà còn đi sâu hơn để làm chủ hệ thống. Trong đề tài này chúng ta chỉ nghiên cứu về tầng vật lý (physical) và tầng liên kết dữ liệu (Data Link) của mô hình OSI. Mô hình OSI đã trở thành một khung chuẩn để ISO và các tổ chức chuẩn hoá khác tiếp tục phát triển nhằm xây dựng các chuẩn liên quan đến mỗi tầng, bao gồm các dịch vụ và các đặc tả khác. Đây chỉ là hai trong số 7 tầng của mô hình OSI nhưng nó góp phần rất quan trọng trong việc kết hợp với 5 tầng còn lai, cùng với các thiết bị khác tạo nên một mô hình OSI hoàn chỉnh. Đăc biệt đứng dưới góc độ tin học kinh tế chúng ta không chỉ tìm hiểu để biết về hoạt động của mạng, mà con cần tìm hiểu rõ hơn cấu tạo, chức năng của từng tầng, từng bộ phận thiết bị của tầng đó. Sao cho có đủ hiểu biết để thiết lập một mạng máy tính với các linh kiện thiết bị phù hợp với khả năng kinh tế, với sự thay đổi của công nghệ thông tin và ứng dụng một cách tốt nhất . Với hy vọng sau khi hoàn thành đề tài này nó sẽ giúp em có thêm kiến thức cụ thể về tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu cùng với các thiết bị, dịch vụ liên quan trong mô hinh này, để có thể áp dụng một cách tốt nhất.

Phần I: Mục đích nghiên cứu

Trong vài năm trở lại đây, công nghệ thông tin đã có nhiều bớc phát triểnvợt bậc,công nghệ thông tin đã tham gia vào hầu hết các lĩnh vực của cuộcsống, Nhất là trong lĩnh vực kinh tế

Hầu hết các công ty, tổ chức phát triển, đều đã và đang xây dựng một mạngmáy tính cho riêng công ty của mình (mạng LAN) để thực hiện việc chia sẻdữ liệu và liên lạc thông qua mạng trong nội bộ công ty, và có thể xử dụngluôn mạng toàn cầu (Internet) để thực hiện việc giao dịch với bên ngoài(trong hoặc ngoài nớc) hoặc tìm kiếm các thông tin, xây dựng các trang webquảng bá hình ảnh của công ty, tổ chức, hay dùng để giới thiệu sản phẩmcủa công ty mình

Do đó mạng máy tính không còn là một ngôn ngữ thuần tuý khoa học mà

đang trở thành đối tợng của nhiều ngời có nghề nghiệp và phạm vi làm việckhác nhau Nhu cầu hiểu biết về mạng máy tính ngày càng cao, không chỉdừng ở mức ngời sử dụng mà còn đi sâu hơn để làm chủ hệ thống

Trong đề tài này chúng ta chỉ nghiên cứu về tầng vật lý (physical) và tầngliên kết dữ liệu (Data Link) của mô hình OSI Mô hình OSI đã trở thành mộtkhung chuẩn để ISO và các tổ chức chuẩn hoá khác tiếp tục phát triển nhằmxây dựng các chuẩn liên quan đến mỗi tầng, bao gồm các dịch vụ và các đặctả khác

Đây chỉ là hai trong số 7 tầng của mô hình OSI nhng nó góp phần rất quantrọng trong việc kết hợp với 5 tầng còn lai, cùng với các thiết bị khác tạo nênmột mô hình OSI hoàn chỉnh Đăc biệt đứng dới góc độ tin học kinh tếchúng ta không chỉ tìm hiểu để biết về hoạt động của mạng, mà con cần tìmhiểu rõ hơn cấu tạo, chức năng của từng tầng, từng bộ phận thiết bị của tầng

đó Sao cho có đủ hiểu biết để thiết lập một mạng máy tính với các linh kiệnthiết bị phù hợp với khả năng kinh tế, với sự thay đổi của công nghệ thôngtin và ứng dụng một cách tốt nhất

Với hy vọng sau khi hoàn thành đề tài này nó sẽ giúp em có thêm kiến thức

cụ thể về tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu cùng với các thiết bị, dịch vụliên quan trong mô hinh này, để có thể áp dụng một cách tốt nhất

PhầnII: Nội Dung

I Mô hình OSI

Khi thiết kế, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng củamình Từ đó dẫn đến tình trạng không tơng thích giữa các mạng: phơng pháptruy nhập đờng truyền khác nhau Sự không tơng ứng đó làm trở ngại cho

sự tơng tác của ngời sử dụng các mạng khác nhau Nhu cầu trao đổi thôngtin càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận đợc đối với ngời sử

dụng Sự thúc bách của khách hàng đã khiến cho các nhà sản xuất và cácnhà nghiên cứu, thông qua các tổ chức chuẩn hoá quốc gia và quốc tế –tích cực tìm kiếm sự hội tụ cho các sản phẩm mạng trên thị trờng Để có đợc

điều đó, trớc hết cần xây dựng đợc khung chuẩn về kiến trúc mạng để làmcăn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm về mạng

Vì lý do đó, Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (international organizationfor Standardization- viết tắt ISO) đã lập ra (vào năm 1997) một tiểu bannhằm phát triển một khung chuẩn nh thế Kết quả là năm 1984, ISO đã xâydựng xong Mô hình tham chiếu cho việc nối kết các hệ thống mở (referencemodel for Open Systems Interconnection hay gọn hơn: OSI ReferenceModel ) Mô hình này đợc dùng làm cơ sở để nối kết các hệ thống mở phục

vụ cho các ứng dụng phân tán Từ “mở” ở đây nói nên khả năng 2 hệ thống

có thể nối kết để trao đổi thông tin với nhau nếu chung tuân thủ mô hìnhtham chiếu và các chuẩn liên quan

Để xây dựng Mô hình OSI, ISO cũng xuất phát từ kiến trúc phân tầngtrình bày ở mục trên, dựa trên các nguyyen tắc chủ yếu sau đây:

P1 : Để đơn giản cần hạn chế số lợng các tầng

P2 : Tạo ranh giới cho các tầng sao cho các tơng tác và mô tả các dịch vụ

là tối thiểu

P3 : Chia thành các tầng sao cho các chức năng khác nhau đợc

tách biệt với nhau,và tầng sử dụng các loại công nghệ khác nhau

P12 : Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kề cận

P13 : Cho phép huỷ bỏ các tầng con nếu thấy không cần thiết

Kết quả là Mô hình OSI gồm có 7 tầng với tên gọi và chức năng đợc chỉ

ra trong hình 1-11 và bảng 1-1 dới đây:

1.3.2 Các chuẩn cho giao diện vật lý

Trớc khi vào phần này, chúng ta hãy làm quen với hai thuật ngữ mới đó làthiết bị đầu cuối dữ liệu (data terminal Equipment – viết tắt là DTE)và thiết

bị đầu cuối kênh dữ liệu (data cuircuit – Terminating Equipment – viết tắt

là DCE)

DTE là một thuật ngữ chung để chỉ các máy củangời sử dụng cuối USER), có thể là máy tính hoặc một trạm (terminal).Nh vậy tất cả các ứngdụng của ngời sử dụng (chơng trình, dữ liệu) đều nằm ở DTE Mục đích củamạng máy tính chính là để nối các DTE lạichophép chúng ta phân chia tàinguyên, trao đổi dữ liệu và lu trữ thông tin dùng chung

P10:Mỗi tầng chỉ có các ranh giới ( với các tầng kề trên và dới nó

Các nguyên tắc tơng tự đợc áp dụng khi chia các tàng con (sublayer) :

P11 : Có thể chia các tầng thành các tầng con khi cần thiết

P12 : Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kề cận

P13 : Cho phép huỷ bỏ các tầng con nếu thấy không cần thiết

Kết quả là Mô hình OSI gồm có 7 tầng với tên gọi và chức năng đợc chỉ

ra trong hình 1-11 và bảng 1-1 dới đây:

Kết quả là Mô hình OSI gồm có 7 tầng với tên gọi và chức năng đợc chỉ ra trong hình 1.1 dới đây:

Hệ thống mở A Hệ thống mở B

Khác với các tầng khác, tầng vật lý là tầng thấp nhất giao diện với đờngtruyền không có PDU cho tầng vật lý, không có phần header chứa thông tin

điều khiển(PCI), dữ liệu đợc truyền đi theo dòng bít (bit stream) Bởi vậygiao thức cho tầng vật lý không xuất hiện với ý nghĩa giống nh các tầngkhác

Hình 1.1 sau đây minh hoạ môi trờng thực và môi trờng logic của tầng vậtlý

Hệ thống

a) môi trờng thực

SAP cho tầng vật lý

Giao thức tầng

vật lýtầng

chuyển đổi từ tín hiệu số sang tín hiệu tơng tự để truyền trên cáp đồng

trục.Modem D lại chuyển đổi tín hiệu đó thành tín hiệu số và qua

Transducer E để chuyển đổi từ xung diện sang xung ánh sáng để chuyển quacáp quang Cuối cùng, transducer F lại chuyển đổi thành xung diện và đi vào

B hình 1.1(b) thể hiện môi trờng thực đó theo ngôn ngữ của mô hình ISO Một thực thể tầng vật lý là một cấu trúc logic giao diện với đờng truyền vật

lý Các thực thể đó có mặt trong hệ thống A và B nhng đồng thời cũng có một thực thể tầng vật lý ở giao diện giữa D và E Thực thể trung gian này là

bộ chuyển tiếp(relay) hoạt động ở tầng vật lý giao diện với hai đờng truyền vật lý khác nhau

Một giao thức tầng vật lý tồn tại giữa các thực thể đó để quy định về

ph-ơng thức (đồng bộ, phi đồng bộ) và tốc độ truyền điều mong muốn là giao thức đó độc lập tối đa với đờng truyền vật lý để cho một hệ thống có thể giao diện với nhiều đờng truyền vật lý khác nhau Do vậy, các chuẩn cho tầng vật lý không chỉ bao gồm các phần tử giao thức giữa các thực thể mà còn cả đặc tả của giao diện với đờng truyền Các chuẩn đó sẽ đợc xem xet trong phần sau

 Bộ chuyển tiếp (repeater)

Repeater là một thiết bị mạng nó lặp lại tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp

đến những cổng khác Nó không lọc hoặc diễn giải điều gì mà chỉ lặp lại đểkhuyếch đại tín hiệu truyền trên mạng(Ampifiy signal- khuyếch đại tín

Thựcthể

tầng vật

lý

Thực thể tầng vật lý

Thực thể tầng vật lý

hiệu).Do vậy các thiết bị loại này thờng khuyếch đại cả những tín hiệu nhiễu(noise signal)

Nó phát lặp hoạt động tại tầng vật lý, nó nhận tín hiệu từ một đoạn mạchtái tạo rồi truyền đến đoạn mạng kế tiếp Vì vậy muốn chuyển gói dữ liệuqua bộ phát lặp từ đoạn mạng này sang đoạn mạng kế tiếp, gói dữ liệu vàgiao thức logical Link Control (LLC) phải giống nhau trên mỗi đoạn mạng

Bộ phát lặp không lọc hoặc dịch bất kỳ tín hiệu nào, để thiết bị này có thểhoạt động , cả hai đoạn mạng nối bộ chuyển tiếp phải có cùng phơng pháptruy cập

3 Các chuẩn cho giao diện vật lý

_Khái niệm về chuẩn:

Trong công nghiệp truyền thông từ lâu các chuẩn đó đợc chấp nhận nh yêucầu cần thiết để quản lý các đặc tính về thủ tục, điện tử và vật lý của thiết bịtruyền thông Qua đó cho phép các thiết bị tơng tác với nhau

+ Các u điểm của việc xây dựng và tuân theo các chuẩn:

Đảm bảo cho một thị trờng rộng lớn cho các thiết bị và phần mềm

Cho phép các sản phẩm của các nhà cung cấp khác nhau có thể truyềnthông đợc với nhau

+ Các nhợc điểm:

Không thay đổi công nghệ(Freeze technology)

Có thể có nhiều chuẩn cho một loại thiết bị

Các tổ chức quốc tế chính, quan trọng trong việc xây dụng và đa ra cácchuẩn

Trớc khi vào các chuẩn cụ thể, chúng ta hãy làm quen với hai thuật ngữmới đó là thiết bị đầu cuối dữ liệu (Data Terminal Equipment – viết tắt làDTE)và thiết bị đầu cuối kênh dữ liệu (Data Cuircuit – TerminatingEquipment – viết tắt là DCE)

DTE là một thuật ngữ chung để chỉ các máy của ngời sử dụng cuối user), có thể là máy tính hoặc một trạm cuối (terminal).Nh vậy tất cả các ứng dụng của ngời sử dụng (chơng trình, dữ liệu) đều nằm ở DTE Mục đíchcủa mạng máy tính chính là để nối các DTE lại cho phép chúng ta phân chiatài nguyên, trao đổi dữ liệu và lu trữ thông tin dùng chung

DCE là một thuật ngữ chung dùng để chỉ các thiết bị làm nhiệm vụ nối cácDTE với các đờng truyền thông Nó có thể là một modem, Transducer,Multiplexer , hoặc một thiết bị số nào đó (nh máy tính chẳng hạn trongmáy tính đó là một nút mạng và DTE đợc nối với mạng qua nút mạng đó).DCE có thể đợc cài đặt ngay bên trong DTE hoặc đứng riêng nh một thiết bị

độc lập Nhng ở đâu thì chức năng chủ yếu của nó vẫn là để chuyển đổi tínhiệu biểu diễn dữ liệu của ngời sử dụng thành dạng tín hiệu chấp nhận đợcbởi đờng truyền, và ngợc lại.

Trong hình 1.1 ở trên , các hệ thống mở A và hệ thống mở B chính là cácDTE

còn Modem C và Transducer F đóng vai trò của các DCE

Đa số các trờng hợp kết nối mạng cho máy tính và trạm cuối (terminal) sửdụng cùng một kiểu giao diện vật lý để thuận tiện cho việc truyền thông trựctiếp giữa các sản phẩm khác loại, khỏi phải thực hiện việc chuyển đổi phiềntoái Các đặc tả về hoạt động của các loại DCE với các DTE đợc đa ra bởinhiều tổ chức chuẩn hoá nh CCITT, EIA(Electronic INdustries asociation)

và IEEE v.v ngoài ra,ISO cũng công bố các đặc tả về đầu mối cơ học đểnối kết giữa các DCE và DTE ở Bắc Mỹ, các đặc tả của AT & T/Bell đợcchấp nhận nh là các chuẩn thực tế(de facto) và ít năm gần đây, các đặc tảModem của Hayes đã dóng vai trò quan trọng trong thị trờng modem củaPC

Việc truyền dữ liệu chủ yếu đợc thực hiện qua mạng điện thoại, bởi thếcác tổ chức nói trên đã đa ra nhiều khuyến nghị xoay quanh vấn đề này Bên cạnh đó các chuẩn thuộc họ RS (và nay đã đổi thành họ EIA) của EIAcũng đợc sử dụng rất phổ biến, đặc biệt ở Bác Mỹ Dới đây chúng ta xemxét qua một số chuẩn thông dụng nhất

*SLIP và PPP

SLIP là một giao thức đầu tiên (RFC 1055) dùng để chuyển tiếp chuyểntiếp các gói tin (IP Packets) qua đờng truyền quay số(Dial-up lines) Đếnnay thì SLIP hoàn toàn bị thay thế bởi PPP(Point-to-Point Protocol) PPP làmột giao thức phân tầng (a playered protocol) đợc thiết kế để hỗ trợ việcliên kết để truy cập mạng bằng quay số cho nhiều bộ giao thức truyền tảikhác nhau SLIP là giao thức đơn giản hoạt động nh ơ tầng vật lý, PPP làmột giao thức tăng cờng hoạt động giống nh tầng vật lý và tầng liên kết dữliệu Các hệ điều hành của Microsoft hỗ trợ cả SLIP và PPP ở máy trạm nh-

_SLIP đợc sử dụng trên các hệ thống cũ, chỉ hỗ trợ giao thức TCP/IP và chỉhoạt động trên hệ thống sử dụng địa chỉ IP tĩnh.

_PPP hỗ trợ giao thức TCP/IP,NetBeui,AppleTalk và cả DECNet, hỗ trợ cácgiao thức hỗn hợp, PPP hoạt động cả trên hệ thống dùng địa chỉ tĩnh (static)

và địa chỉ động (DHCP)

*Bộ Tiêu Chuẩn IEEE 802

Họ tiêu chuẩn IEEE do viện Kỹ Thuật Điện Tử đa ra, nhng tiêu chuẩnmạng kết nối giữa card giao diện mạng (NIC) và các phơng tiện truyền.Những tiêu chuẩn này đã đợc thông qua hệ thống ISO, họ tiêu chuẩn nàybao gồm:

Mối quan hệ giữa các tiêu chủân IEEE 802 và mô hình OSI

IEEE 802.1(High Level Interface):Tiêu chuẩn này đi với tầng Data Link

của mô hình OSI, đây là một chuẩn tổng quát cho quản trị mạng và cungcủa các chuẩn quản trị mạng cho các tiêu chuẩn 802 khác

IEEE 802.2 (Logical Link control):Tiêu chuẩn này định nghĩa một phụ

LLC đợc sử dụng bởi các giao thức tầng thấp hơn các giao thức tầng mạng

có thể đợc thiết kế độc lập trong cả tầng vật lý và sự thực hiện ở lớp phụMAC,tiêu chuẩn này ít đợc sử dụng

IEEE 802.3 (CSMA/D):Tiêu chuẩn này đợc phát triển bởi

Digital,Intel,Xerox,tiêu chuẩn này định nghĩa các tính chất liên quan đếntầng con MAC Lớp con MAC sử dụng kiểu truy cập tranh chấp CarierSense Multiple Access With Collision Dection (CSMA/CD) Kỹ thuật nàylàm giảm sự tác động của xung đột bằng cách giúp cho mỗi thiết bị trongmạng xác định đợc nó đang ở trạng thái tĩnh hay không , một thiết bị sẽthử truyền đi khi nào mạng đang thụ động khi các thiết bị truyền

đi ,chúng tiếp tục xem xét nó có để xảy ra xung đột hay không Khi cóxung đột xảy ra, tất cả các thiết bị đều ngừng truyền và gửi một tín hiệu

“jamming” giúp thông báo tất cả các trạm khác về sự xung đột này sau đómỗi thiết bị chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên trớc kkhi truyền thử lại

IEEE 802.4 (Token Bus): Tiêu chuẩn này định ra một mạng với các giao

thức BUS vật lý mà điều khiển sự truy cập các phơng tiện với một cơ cấudấu hiệu Tiêu chuẩn này đợc thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu các hệ thống

tự động công nghiệp, tiêu chuẩn này ít đợc sử dụng

IEEE 802.5 (Tocken ring): Tiêu chuẩn này bắt nguồn từ IBM, mạng này

dùng cấu trúc ring topology và điều khiển phơng tiện dựa theo vòng

IEEE 802.6 (Metropolitan area Netword-MAN):tiêu chuẩn này định

nghĩa một tiêu chuẩn MAN gọi là Distributed Queue Bus(DQDB),DQDB thích hợp với việc truyền dữ liệu,giọng nói và video.Mạng này dựa vào dây cáp quang trong bus topology hai hàng, khả năngtải trên mỗi bus đều đợc điều khiển nhiều chiều, tiêu chuẩn này ít đợc sửdụng

IEEE 802.7 (Broadband Technical Advisoy Group):Tiêu chuẩn này giúp

giải quyết các giải pháp về băng tần rộng thích hợp trong môi trờng mạng

IEEE 802.8 (Fiber Optic Technical Advisory Group): Tiêu thức này giúp

giải quyết các phơng pháp bổ xung kỹ thuật cáp quang vào trong môi trờngmạng

IEEE 802.9 (Integrated Data Voice Networks):Tiêu chuẩn này hỗ trợ kênh

truyền bất đồng bộ 10 Mbps cùng với kênh 9664Kbps dành cho dòng dữliêụ riêng biệt Tiêu chuẩn này đợc gọi là isochromous Ethernet(isoEnet)

IEEE 802.10 (Standards for Interoperable LAN Security): Tiêu chuẩn này

giải quyết các vấn đề bảo mật và mã hoá, hiện đang đợc phats triển

IEEE 802.11 (Wireless LAN):Là tiêu chuẩn cho mạng cục bộ LAN không

dây, phơng thức CSMA/CD đã đợc phê chuẩn, hiện đang đợc phát triển

IEEE 802.14: Tiêu chuẩn này dùng cho việc truyền dữ liệu qua đờng dây

cáp TV, tiêu chuẩn này vẫn đang đợc phát triển nhằm tiếp cận internet qua

đờng truyền TV

IEEE 802.3 và IEEE 802.5 media : Tiêu chuẩn này mô tả tính năng và

mục đích của các phơng tiện sử dụng trong IEEE 802.3 và IEEE 802.5.IEEE 802.2 độc lập về topology, IEEE 802.3 dựa trên ethernet,IEEE 802.5dựa trên ring topology là những tiêu chuẩn thông dụng nhất của IEEE 802.Tiêu chuẩn IEEE 802.3 mô tả các phơng pháp tín hiệu(cả trên băng tần cơ

sở và băng tần rộng),tốc độ dữ liệu, các phơng tiện và cấu trúc liên kết.Tiêu chuẩn này quy định cụ thể các phơng tiện truyền dẫn vật lý nh cápxoắn, cáp đồng trục, cáp quang

*NDIS vàODI

Tiêu chuẩn NDIS(network driver interface spection), đợc phát triển bởiMicrosoft và 3COM, tiêu chuẩn này mô tả giữa giao thức vận chuyển mạng

và trình điều khiển mạng của tầng Data Link NDIS có chức năng cung cấpmột danh giới trung gian giữa ngời cung cấp vận chuyển và ngời điều khiểncard mạng, để các nhóm giao thức tơng thích NDIS có thể hoạt động vớicard mạng NDIS định nghĩa là một phơng pháp kết hợp các giao thức hỗnhợp thành một trình điều khiển đơn để bộ điều khiển có thể hỗ trợ đồngthời giao tiếp.

ODI (open datalink interface), phát triển bởi Novell và Apple, hoạt độngcùng chức năng nh NDIS ODI cung cấp những quy tắc thiết lập một giaodiện trung gian với ngời cung cấp, giữa nhóm giao thức và trình điều khiểncard mạng Giao diện này cũng giúp cho một hay nhiều trình điều khiển cóthể hỗ trợ một hay nhiều giao thức

NDIS và ODI là những tiêu chuẩn giúp cho card mạng hoạt động tốt trongmôi trờng của hệ điều hành

*V24/RS-232-C:

Là hai chuẩn tơng ứng của CCITT và EIA nhằm định nghĩa giao diệntậng vật lý giữa CTE và DCE(nh là một máy tính và một modem chẳnghạn) Về phơng diện cơ, các chuẩn này sử dụng các đầu nôi 25 chân (25-pin connector) do vậy về lý thuýêt cần dùng cáp 25 sợi nối DTE với DCE

Về phơng diện điện, các chuẩn này quy định các tín hiệu số nhị phân 0 và

1 tơng ứng với các thế hiệu nhỏ hơn –3v và lớn hon +3v Tốc độ tín hiệuqua giao diện không vợt quá20 Kb/s và khoảng cách dới 15 m, mặc dù cóthể thiết kế tốt để đạt đợc tốc độ và khoảng cách lớn hơn

*RS-449/422-A/423-A :

Nhợc điểm chính của chuẩn RS-232-C/V24 là sự hạn chế về tốc độ vàkhoảng cách Để cải thiện nhợc điểm đó, EIA đã đa ra một loạt các chuẩnmới để thay thế, đó là RS-449, RS-422-A và RS-423-A

* Đờng Truyền Vật Lý:

Đờng truyền vật lý dùng để chuyển các tín hiệu điện tử giữa các máy tính.Các tín hiệu điện tử nó biểu thị các giá trị dữ liệu dới dạng các xung nhịphân(on-off) Tất cả các tín hiệu đợc truyền giữa các máy tính đều thuộcmột dạng sóng điện từ (EM) nào đó, trải từ các tần số radio tới sóng cựcngắn (viba) và tia hồng ngoại Tuỳ theo tần số của sóng điện từ có thể dùngcác đờng tuyền vật lý khác nhau để truyền các tín hiệu

Các tần số rađio có thể truyền bằng cáp điện (giây đôi xoắn hoặc đồng trục) hoặc bằng phơng tiện quảng bá (radio broadcasting)

Sóng cực ngắn (viba) thờng đợc dùng để truyền giữa các trạm mặt đất vàcác vệ tinh Chúng cũng có thể dùng để chuyển tín hiệu quảng bá từ mộttrạm phát tới nhiều trạm thu Mạng điện thoại “tổ ong” (Cellular phonenetworks) là một ví dụ cho cách dùng này.

Tia hồng ngoại là một lý tởng đối với nhiều loại truyền thông mạng Nó

có thể đợc truyền thông giữa hai điểm hoặc quảng bá từ một điểm đến nhiềumáy thu Tia hồng ngoại và các tần số cao hơn của ánh sáng có thể đợctruyền qua các loại cáp sợi quang Khi xem xét lựa chọn đờng truyền vật lý

ta cần chú ý đến đặc trung cơ bản của chúng là giải thông (bandwidth), độsuy hao và độ nhiễu điện từ Giải thông của một đờng truyền là độ đo phạm

vi tần số mà nó có thể đáp ứng đợc Ví dụ : giải thông của đờng điện thoại

là 400-4000 Hz, có nghĩa là nó có thể truyền tín hiệu với các tần số từ 400

đến 4000 chu kỳ/giây Tốc độ truyền dữ liệu trên đờng truyền còn đợc gọi làthông lợng(throughput) của đờng truyền – thờng đợc tính bằng số bit đợctruyền đi trong một giây Thông lợng còn đợc đo bằng một một đơn vị khác

là baud Baud hiển thị số lợng thay đổi tín hiệu trong mọt giây Hai đơn vịbaud và bit/s không phải lúc nào cũng đồng nhất vì mỗi thay đổi tín hiệu cóthể tơng ứng với vài bít Chỉ trong trờng hợp mỗi thay đổi tín hiệu tơng ứngvới một bít thì hai tốc độ theo baud và theo bit/s mới bằng nhau Nhận xéttrên cần lu ý khi sử dụng các thiết bị điều chế tín hiệu (modem)

Giải thông của cáp truyền phụ thuộc vào độ dài cáp Cáp ngắn nói chung

có thể giải thông lớn hơn cáp dài Bởi vậy khi thiết kế mạng phải chỉ rõ độ dài chạy tối đa, vì ngoài giới hạn đó chất lợng truyền tín hiệu không còn đợcbảo đảm

Độ suy hao là độ đo sự yếu đi của tín hiệu trên đờng truyền Nó cũng phụ

thuộc vào độ dài cáp Còn độ nhiễu điện từ (EMI – Electromagnetic

Interference) gây ra bởi tiếng ồn điện từ bên ngoài làm ảnh hởng đến tín hiệu trên đờng truyền

Hiện nay cả hai đờng truyền hữu tuyến (cable) và vô tuyến (wireless) đều

đợc sử dụng trong việc kết nối mạng máy tính

Đờng truyền hữu tuyến gồm có:

_Cáp đồng trục (coaxial)

_ Cáp đôi xoắn (twisted – pair cable), gồm hai loại : có bọc kim (Shielded) và cáp không bọc kim (unshielded)

_Cáp sợi quang (fiber – optic cable)

Đờng truyền vô tuyến gồm có:

_Radio

_ Sóng cực ngắn (viba) (microwave)

_Tia hồng ngoại (infrared)

Các loại cáp mạng phuc vụ cho liên kết vật lý

Dây cáp đóng vai trò là phơng tiện truyền tín hiệu giữa các nút mạng, có nhiều loại cáp nhằm đáp ứng quy mô của nhiều loại mạng khác nhau

Các loại cáp sử dụng trên một mạng phụ thuộc vào một vài tham số sau: *Tốc độ bit dữ liệu

*Chiều dài cực đại giữa các nút

*Các khả năng xảy ra sự cố về điện

*Sự tổn hao công suất trên các dây cáp

*Dung sai liên quan đến các điều kiện khắt khe của môi trờng

*Chi phí và khả năng tìm mua dây cáp

*Tính dễ dàng kết nối và bảo trì

*Tính dễ dàng lắp đặt các dây cáp

Có một số loại cáp thờng đợc sử dụng nh sau

_Cáp đồng trục (coxial cable):

Có độ ảnh hởng nhiễu thấp,có thể truyền tún hiệu với tốc độ cao trênkhoảng cách lớn Cáp đồng trục có thể dùng cho giải tần cơ sở (Baseband)

và giải tần rộng (Broadband)

+Cáp gầy (thin coxial cable – 10B2/IEEE 802.3a): trở kháng 50, có thể

đa tín hiệu đi xa khoảng 185 mét

Copper canductor White grey or black PVC Outer

Dielectric

Insulation

50 ohm Braided outer

Conductor + Cáp béo (thick coxial cable – 10B5): có thể đa tín hiệu đi xa đến 500mét Cáp đồng trục sử dụng các bộ nối cáp BNC để tạo kết nối giữa cáp vàmáy tính, giữa cáp và đoạn cáp khác Bộ nối gồm có: bộ nối hình chữ T (T-connector) để nối cáp và card mạng; bộ nối ống để nối giữa hai đoạn cáp(BNC - connector);bộ nối cuối (Terminator)

_ Cáp không vỏ bọc chống nhiễu (UTP)

Đôi dây cáp điện thoại có thể dùng để truyền dữ liệu khi tín hiệu đợc lọcnhiễu và khoảng cách không lớn lắm Với những loại cáp này thì mức độchống nhiễu, khoảng cách truyền, giải tần cũng nh số thiết ị đợc gắn vào đợcsếp ở mức trung bình Khi truyền ở mức độ cao (1Mbps) nó tạo ra sóngRF,do đó phải sử dụng thêm các bộ lọc cần thiết Cáp xoắn đôi trần