Giáo trình Truyền số liệu: Phần 2 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng

(NB) Phần 2 Giáo trình Truyền số liệu gồm có 2 chương trình bày các nội dung sau Xử lý số liệu truyền; Nghi thức cơ sở và nghi thức điều khiển liên kết số liệu. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung của giáo trình.

CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN CHƯƠNG XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN Trang bị cho sinh viên: Các phương pháp mã hóa số liệu mức vật lý, phương pháp phát sai sửa sai, cách thức nén số liệu mật mã hóa số liệu trình truyền số liệu 4.1 MÃ HĨA SỐ LIỆU MỨC VẬT LÝ Số liệu cung cấp từ máy tính thiết bị đầu cuối số liệu thường dạng nhị phân đơn cực (unipolar) với bit biểu diễn mức điện áp âm dương Tốc độ truyền dẫn chúng tính số bit truyền giây Các số liệu truyền biến đổi sang dạng tín hiệu với kỹ thuật mã hóa khác Các tín hiệu đặc trưng thay đổi mức điện tốc độ truyền chúng chúng xác định tốc độ thay đổi này, gọi tốc độ điều chế tính Baud 4.1.1 Unipolar: Là dạng đơn giản nguyên thủy Cho dù dạng lạc hậu,nhưng tính chất đơn giản tiền đề cho ý niệm phát triển hệ thốngphức tạp hơn, đồng thời phương pháp giúp ta nhìn thấy nhiều vấn đề truyền số liệu phải giải Hệ thống truyền số liệu hoạt động sở gởi tín hiệu điện áp môi trường kết nối, thường dây dẫn hay cáp Trong nhiều dạng mã hóa, mức điện áp biểu thị cho giá trị nhị phân mức khác cho giá trị Cực tính xung tùy thuộc vào giá trị điện áp dương hay âm Mã hóa đơn cực (unipolar) phương pháp dùng dạng cực tính, thường cực tính biểu diễn giá trị nhị phân, thường 1, giá trị điện áp khơng thường dùng cho giá trị bit 4.1.2 Mã hóa NRZ (Non Return to Zero Level): NRZ kỹ thuật mã hóa kênh giúp chuyển giá trị logic bit thành xung điện truyền qua đường truyền hữu tuyến Mã hóa NRZ thời gian bit tín hiệu khơng trở mức 0, dùng trường hợp lưu vật liệu từ tinh Ít dùng truyền số liệu 4.1.3 Nonreturn - to - Zero - Level (NRZ – L) = mức cao = mức thấp Đây dạng mã đơn giản nhất, hai trị điên dấu (đơn cực) biểu diễn hai trạng thái logic Loại mã thường dùng việc ghi liệu lên băng từ, đĩa từ, 36 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN 4.1.3 Nonreturn - to - Zero Inverted (NRZ – I) = chuyển mức điện đầu bit = không chuyển mức điện đầu bit NRZI thí dụ mã vi phân: mã hóa tùy vào thay đổi trạng thái bit liên tiếp không tùy thuộc vào thân bit Loại mã có lợi điểm giải mã máy thu cần dò thay đổi trạng thái tín hiệu phục hồi liệu thay phải so sánh tín hiệu với trị ngưỡng để xác định trạng thái logic tín hiệu Kết loại mã vi phân cho độ tin cậy cao 4.1.4 Mã RZ Các mức nhị phân liệu biểu diễn mức điện áp tương ứng chu kỳ bít, sau trở chu kỳ 4.1.5 Mã Manchester = Chuyển từ cao xuống thấp bit = Chuyển từ thấp lên cao bit 4.1.6 Mã Manchester vi sai (Differential Manchester) Ln có chuyển mức bit = chuyển mức đầu bit = không chuyển mức đầu bit 4.1.7 Mã B8ZS Là mã AMI có thêm tính chất: chuỗi bit liên tục thay chuỗi bit có bit với mã vi phạm luật đảo bit Nếu trước chuỗi bit xung dương, bit thay 000 + - - + Nếu trước chuỗi bit xung âm, bit thay 000 - + + Nhận xét bảng mã thay ta thấy có vi phạm luật đảo bit vị trí thư thứ chuỗi bit 4.1.8 Mã HDB3 Là mã AMI có thêm tính chất: chuỗi bit liên tục thay chuỗi bit có bit với mã vi phạm luật đảo bit Sự thay chuỗi bít mã HDB3 Số bít từ lần thay cuối theo qui tắc sau: Cực tính xung trước Lẻ chẵn - 000- +00+ + 000+ -00- 37 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN 4.2 PHÁT HIỆN LỖI VÀ SỬA SAI 4.2.1 Tổng quan Khi liệu truyền DTE, tín hiệu điện đại diện luồng bit truyền dễ bị thay đổi sai số nhiều nguyên nhân: đường dây truyền, lưu lượng truyền, loại mã đùng, loại điều chế, loại thiết bị phát, thiết bị thu Đặc biệt thâm nhập điện từ cảm ứng lên đường dây từ thiết bị điện gần đó, Nếu đường dây tồn môi trường xun nhiễu thí dụ mạng điện thoại cơng cộng Điều có nghĩa tín hiệu đại diện cho bit bị đầu thu dịch bit nhị phân ngược lại Để xác suất thông tin thu DTE đích giống thơng tin truyền đạt giá trị cao, cần phải có vài biện pháp để nơi thu có khả nhận biết thơng tin thu có chứa lỗi hay khơng, có lỗi có cấu thích hợp để thu copy xác thơng tin Để chống sai truyền số liệu thường có cách : Dùng giải mã có khả tự sửa sai Truyền lại phận liệu ARQ(Automatic Repeat Request) để thực việc sửa sai, cách gọi 4.2.2 Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ theo ký tự (Parity Bit) Phương pháp thông dụng dùng để phát lỗi bit truyền không đồng truyền đồng hướng ký tự phương pháp parity bit Với cách máy phát thêm vào ký tự truyền bit kiểm tra parity tính tốn trước truyền Khi nhân thông tin truyền, máy thu thực thao tác tính tốn ký tự thu , so sánh với bit parity thu Nếu chúng giả sử khơng có lỗi, ta dùng từ giả sử, cách khơng phát lỗi lỗi tồn liệu Nhưng chúng khác chắn lỗi xảy Để tính tốn parity bit cho ký tự, số bit mã ký tự cộng module với parity bit chọn cho tổng số bit bao gồm parity bit chẵn (even parity) lẻ (odd parity) Trong mã ASCII ký tự có bit bit kiểm tra Với kiểm tra chẵn giá trị bit kiểm tra số lượng bit có giá trị bit lẻ có giá trị trường hợp ngược lại Với kiểm tra lẻ ngược lại Thơng thường người ta sử dụng kiểm tra chẵn bit kiểm tra gọi P Giá trị kiểm tra cho phép đầu thu phát sai sót đơn giản Ví dụ: Kí tự Mã ASCII Từ mã phát Bit kiểm tra P A 1000001 10000010 E 1010001 10100011 Phương pháp parity bit phát lỗi đơn bit (số lượng bit lỗi số lẻ )và phát lỗi bit (hay số bit lỗi số chẵn) 38 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN 4.2.3 Phương pháp kiểm tra tổng khối Khi truyền khối thông tin, ký tự truyền kiểm tra tính chẵn lẻ theo chiều ngang, đồng thời khối thơng tin kiểm tra tính chẵn lẻ theo chiều dọc Cứ sau số byte định byte kiểm tra chẵn lẻ gửi đi, byte chẵn lẻ tạo cách kiểm ta tính chẵn lẻ khối ký tự theo cột Dựa vào bit kiểm tra ngang dọc ta xác định toạ độ bit sai sửa bit sai Chúng ta thấy lỗi bit ký tự thoát khỏi kiểm tra parity theo hàng, chúng bị phát kiểm tra parity theo cột tương ứng Dĩ nhiên điều khơng có lỗi bit xảy cột thời điểm Rõ ràng xác suất xảy trường hợp nhỏ nhiều so với xác suất xảy lỗi bit ký tự Việc dùng kiểm tra theo ma trận cải thiện đáng kể đặc trưng phát lỗi kiểm tra chẵn lẻ Vị trí bit truyền Dãy bit truyền Kiểm p theo hang 1 0 0 0 1 1 0 1 Kiểm tra p theo cột 1 0 0 Ví dụ: sau truyền nhận dãy truyền dựa vào thay đổi bit p dọc ngang xác định vị trí lỗi tương ứng (hình dưới) Vị trí bit truyền Dãy bit truyền Kiểm p theo hang 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 Kiểm tra p theo cột 1 0 Tuy nhiên phương pháp không hoàn toàn hiệu Giả sử bit thứ bit thứ ký tự thứ bị sai kiểm tra hàng không bị sai, kiểm tra chẵn lẻ cột phát bị sai, khơng xác định vị trí sai ??? Vị trí bit truyền Dãy bit truyền 1 0 0 0 1 1 0 1 Kiểm tra p theo cột 1 1 0 39 Kiểm p theo hang CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN Bây ta lai giả thiết bit thứ bit thứ ký tự thứ bị sai đồng thời vớí bit thứ bit thứ ký tự thứ nhất, lúc kiểm tra chẵn lẻ cột hàng không thấy sai nên khơng phát sai??? Vị trí bit truyền Dãy bit truyền Kiểm p theo hang 1 0 0 0 1 1 1 0 Kiểm tra p theo cột 1 0 0 4.2.4 Phương pháp mã dư thừa - mã vòng (CRC) Một từ mã viết dạng đa thức C(x) = Cn-1 Xn-1+ Cn-2 Xn-2+ + C1 X + C0 Phương pháp kiểm tra tín hiệu mã vòng thực sau: Tín hiệu cần phát gồm k bit bên phát thêm vào n bit để kiểm tra gọi Frame Check Sequence (FCS) Như tín hiệu phát bao gồm k+n bit Bên thu nhận tín hiệu đem chia cho đa thức gọi đa thức sinh biết trước (bên phát bên thu chọn đa thức này) Nếu kết chia không dư coi tín hiệu nhận Vấn đề đặt n bit thêm vào xác định biết khung tin cần truyền đi, biết đa thức sinh chọn, n bit thêm vào gọi CRC (Cyclic Redundancy Check) Phương pháp tạo CRC bao gồm việc dịch thông báo sang trái c bit (c bậc đa thức chọn trước) sau thực phép chia cho đa thức chọn Kết dư lại phép chia CRC Bên thu sau nhân thông báo đem chia cho hàm biết trước bên phát Nếu kết phép truyền khơng sai số Tính xâu phải truyền FCS theo bước: Bước 1: Chuyển thông báo nhị phân thành đa thức M(x), sau chọn đa thức sinh cho trước G(x) = Xc + có bậc cao c (c độ dài xâu kiểm tra CRC) Bước 2: Nhân M(x) với Xc Bước 3: Thực M(x)*Xc/G(x) kết thương Q(x) số dư R(x) R(x) xâu kiểm tra CRC Bước 4: Thành lập xâu truyền là: M(x)*Xc +R(x) Ví dụ: xâu cần truyền là: 110101 sử dụng phương pháp mã CRC để kiểm tra lỗi truyền Giải: Bước 1: Dãy nhị phân 110101 dạng đa thức M(x) = X5 + X4 + X2 +1 Bước 2: Chọn đa thức sinh có số mũ 3: G(x) = X3 + 40 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN Bước 3: Tính M(x)*X3/G(x) = Q(x) + R(x) = (X8 + X7 + X5 + X3)/X3 + Kết cho: Q(x) = X5 +X4 + X + R(x) = X +  Xâu kiểm tra CRC là: X +1 = 011 (dài ký tự) Bước 4: Xâu phải truyền có mã CRC là: M(x)*Xc + CRC = 110101011 Thu kiểm tra CRC Để kiểm tra sai số truyền bên thu đem khối thông tin thu chia cho G(x) theo modul 2, số dư nhận truyền đúng, ngược lại liệu bị truyền sai Ví dụ: Thơng tin truyền là: 110101011 Thông tin nhận là: 110101011 Có nghĩa thơng tin truyền tức R(x) = Kiểm tra CRC sau: Chuyển thông tin nhận thành đa thức: x8 +x7 +x5 + x3 + x1 + Đa thức sinh hai bên phát thu là: G(x) = x3 + Chia đa thức nhận cho G(x), kết R(x) = 0, khơng có truyền sai 41 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN 4.2.5 Phát sửa sai theo mã Hamming Mã Hamming mã sửa lỗi tuyến tính đặt tên theo tên người phát minh nó, Richard Hamming Mã Hamming phát sửa sai cho số bit định Nguyên tắc: Một từ mã Hamming gồm m bit nhị phân liệu p bit kiểm tra chẵn lẻ (2p -1 ≥ m + p), p bit kiểm tra bố trí vị trí thích hợp để phát xác vị trí lỗi số mũ ví dụ: 20, 21, 22,… Tất vị trí bit khác dùng cho liệu mã hóa (các vị trí 3, 5, 6, 7, … Mỗi bit chẵn lẻ tính giá trị chẵn lẻ cho số bit m bit Vị trí bit chẵn lẻ định chuỗi bit mà luân phiên kiểm tra bỏ qua Vị trí (n=1): bỏ qua bit(n-1), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), v.v → p1 (20) Vị trí 2(n=2): bỏ qua bit(n-1), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), v.v → p2 (21) Vị trí 4(n=4): bỏ qua bit(n-1), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), v.v → p3 (22) Vị trí 8(n=8): bỏ qua bit(n-1), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), kiểm bit(n), bỏ qua bit(n), v.v → p4 (23) Vị trí 16(n=16): bỏ qua 15 bit(n-1), kiểm 16 bit(n), bỏ qua 16 bit(n), kiểm 16 bit(n), bỏ qua 16 bit(n), v.v → (24) Vị trí 32(n=32): bỏ qua 31 bit(n-1), kiểm 32 bit(n), bỏ qua 32 bit(n), kiểm 32 bit(n), bỏ qua 32 bit(n), v.v → (25) tiếp tục Xác định vị trí lỗi cách lấy mudul (xor) bit chẵn lẻ liệu sau trước truyền = khơng có lỗi, ngược lại vị trí lỗi kết phép môdul chuyển sang hệ thập phân b) Ví dụ 1: cho m bit liệu cần truyền là: 0110101 chèn bit cần thiết vào theo phương pháp mã sửa sai Hamming (cho biết dãy truyền từ phải sang trái →) Giải: - m = 7, p = (2p -1 ≥ + 4) bit p1, p2, p3, p4 bố trí vào vị trí 1,2,4,8 - Các vị trí 3,5,6,7,9,10,11 bit liệu - Xác định p1, p2, p3, p4 theo thuật toán kết là: 1000 p1= 01011 = (xor) p2= 01001 = p3= 110 = 42 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN p4= 101 = - Rải bit vừa tính vào xâu gốc ta xâu cần truyền là: 10001110010 Xác định vị trí bit lỗi sau: - Giả sử sau truyền nhận dãy nhị phân là: 10001100100 - Bằng cách xác định bit chẵn lẻ p1, p2, p3, p4 ta được: p1=0, p2=1, p3=0, p4=1 - Thực phép XOR bit chẵn lẻ trước sau truyền ( ý phải viết ngược lại): 43 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN p4 p3 p2 p1 1 XOR 0 1 1 = 11(10) → vị trí lỗi 11 c) ví dụ 2: Cho chuỗi bit gốc m = 1101100111, chèn bit cần thiết vào theo phương pháp mã sửa sai Hamming (cho biết dãy truyền từ trái sang phải ) Giải: - m = 10, p = (24 -1 > 10 + 4) bit p1, p2, p3, p4 bố trí vào vị trí 1,2,4,8 - Các vị trí 3,5,6,7,9,10,11,12,13,14 bit liệu - Xác định p1, p2, p3, p4 theo thuật toán kết là: p1= 110011 = p2= 110111 = p3= 110110 = p4= 011011 = Rải bit vừa tính vào xâu gốc ta xâu cần truyền là: 11011000110110 Giả sử sau truyền xâu nhận là: 1 1 0 1 1 xác định vị trí lỗi Tìm p1, p2, p3, p4 xâu nhận: P1 = 111011 = P2 = 111111 = P3 = 111011 = P4 = 011011 = - Vị trí lỗi Xor p4 p3 p2 p1 1 0 1 → Vị trí lỗi 4.3 NÉN SỐ LIỆU 4.3.1 Khái quát Nội dung thông tin truyền bao gồm liệu gốc dạng chuỗi ký tự có chiều dầi cố định Trong liệu nén trước truyền đi, nén liệu việc làm thiết yếu 44 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN dịch vụ truyền dẫn cơng cộng, ví dụ truyền qua mạng PSTN, mạng mạng việc tính cước dựa vào thời gian cự ly truyền Trong thực tế dùng loạt giải thuật nén khác nhau, giải thuật phù hợp với loại liệu Vài modem thông minh cung cấp đặc trưng nén thích nghi tự động thực giải thuật nén phù hợp với loại liệu truyền 4.3.2 Nén nhờ đơn giản mã cho chữ số (Packed Decimal) Khi liệu bao gồm ký tự số học truyền, tiết kiệm đáng kể cách giảm số bit ký tự từ xuống thông qua mã BCD, thay cho mã ASCII số từ – có bit cao 011 (thực tế bit dùng để phân biệt ký tự số số) Do liệu ký tự số bit dư thừa 4.3.3 Nén theo mã hóa quan hệ Một phương pháp khác sử dụng truyền liệu số học khác phần nhỏ giá trị gửi lượng khác giá trị với giá trị tham khảo Điều gọi mã hóa quan hệ đem lại hiệu đặc biệt ứng dụng ghi nhân liệu Ví dụ: giám sát từ xa mục nước dòng sơng thường đọc mức nước theo khoảng thời gian định trước để tối thiểu thời gian cần truyền thay truyền giá trị mưc nước tuyệt đối, cần truyền giá trị khác 4.3.4 Nén cách bỏ bớt ký tự giống (mã hố độ dài loạt Run-Length Encoding) Thơng thường liệu truyền thường xuất chuỗi lặp lại ký tự giống Thiết bị điều khiển máy phát quét nội dung liệu trước truyền gặp chuỗi ký tự liên tiếp giống chúng thay cặp số ký tự Ví dụ, xét chuỗi sau: AAAABBBAABBBBBCCCCCCCCDABCBAAABBBBCCCD Chuỗi gồm bốn chữ A theo sau ba chữ B lại theo sau hai chữ A, lại theo sau năm chữ B Do sử dụng phương pháp mã hố độ dài loạt để mã hóa Vì chuỗi kí tự mã hố lại sau: 4A3BAA5B8CDABCB3A4B3CD "4A" có nghĩa "bốn chữ A" Chú ý không nên mã hố loạt chạy có độ dài cần đến hai kí tự để mã hố Ðối với tập tin nhị phân ý tưởng lưu lại độ dài loạt cách tận dụng kiện loạt chạy có thay đổi Ví dụ dãy nhị phân 1010 biểu diễn cặp số đếm ký tự sau 11101110 để tránh phải lưu số đó, phiên tinh chế phương pháp dùng thu tiết kiệm đáng kể, lúc dãy nhị phân biểu diễn 1010 (tiết kiệm ký tự dùng làm số đêm) Có nghĩa ta tiết kiệm bit loạt chạy độ dài đường chạy lớn số bit cần để biễu diễn dạng nhị phân Việc mã hoá độ dài loạt cần đến biễu diễn riêng biệt cho tập tin cho mã hố nó, khơng thể dùng cho tập tin, ví dụ, phương pháp nén tập tin kí tự khơng dùng chuỗi kí tự có chứa số Nếu dùng kí tự khác để mã hố số đếm, khơng làm việc với chuỗi chứa 45 CHƯƠNG 5: NGHI THỨC CƠ SỎ VÀ NT ĐIỀU KHIỂN LIÊN KẾT DỮ LIỆU X.25 Sự xuất vi mạch làm gia tăng đáng kể việc sử dụng LAPB ứng dụng có sử dụng truyền tin máy tính với máy tính Thủ tục đa truy xuất đa liên kết MLP Chúng ta mô tả việc sử dụng HDLC để điều khiển truyền frame số liệu qua liên kết song cơng.Vì HDLC điều khiển truyền qua liên kết đơn nên gọi thủ tục liên kết đơn SLP (Single Link Procedure) Tuy nhiên, vài trường hợp, thơng lượng có sẵn liên kết đơn không đủ đáp ứng nhu cầu ứng dụng, phải dùng đến đa liên kết Để phục vụ điều này, thủ tục mở rộng LAPB định nghĩa gọi thủ tục đa liên kết MLP (Multiple Procedure ) Một MLP hoạt động tập thủ tục liên kết xem chúng đơn giản nhóm liên kết có sẵn để truyền thơng tin user Điều có ý nghĩa phần mềm user khơng biết có nhiều liên kết vật lý dùng cư xử giao tiếp liên kết logic trước MLP xem tập tin thủ tục liên kết nhóm liên kết mà qua truyền frame user Nó hoạt động với tập số riêng thủ tục điều khiển luồng kiểm soát lỗi độc lập SLP Do SLp tự dưng khơng hoạt động, MLP khởi động truyền lại frame theo cách thức thơng thường dùng tập liên kết có sẵn nhỏ Để thực lược đồ này, MLP thêm field điều khiển vào đầu frame mà tiếp nhận để truyền trước chuyển frame cho SLP Vùng gọi vùng điều khiển đa liên kết MLC (Multilink Control) suốt SLP SLP xem phần MLC kết hợp phần nội dung frame vùng thông tin thống xử lý thêm vùng địa (A) vùng điều khiển (C) Các cấu điều khiển luồng kiểm soát lỗi liên hệ với MLP giống dùng với LAPB Vùng MLC bao gồm hai octet (2 chữ số tam phân) chứa số 12 bit điều cung cấp 4096 (0 đến 4095) số kích thước tối đa cửa sổ truyền 4095, cho phép số lượng lớn liên kết đáng kể, liên kết có khả hoạt động với tốc độ cao Thủ tục truy xuất liên kết LAPM Các modem có khả khắc phục lỗi ngày sử dụng thủ tục gọi LAPM (Link Access Procedure for Modem) Thông qua thủ tục chúng chấp nhận số liệu truyền bất đồng từ DTE truyền số liệu theo chế dộ đồng thiên hướng bit (bit-oriented) dùng giao thức khắc phục lỗi dựa HDLC Thủ tục truy xuất liên kết LAPD Thủ tục truy xuất liên kết kênh báo hiệu D gọi tắt LAPD (Link Access Procedure Dchannel) tập HDLC dùng cho ISDN Nó định nghĩa để điều khiển luồng I-frame liên quan mật thiết với kênh báo hiệu LAPD dùng dạng mở rộng để điều khiển luồng I-frame qua kênh thuê bao liên quan đến dịch vụ gọi tiếp frame (frame relay – chuyển tiếp) Điều khiển liên kết logic Điều khiển liên kết logic LLC (Logical Link Control) dẫn xuất HDLC dùng mạng LAN Nhưng tổ chức tổng quát hai loại topo bus ring Cả hai topo dùng môi trường chia sẻ nơi diễn tất hoạt động truyền frame Giống 65 CHƯƠNG 5: NGHI THỨC CƠ SỎ VÀ NT ĐIỀU KHIỂN LIÊN KẾT DỮ LIỆU mạng đa điểm, cần phương thức điều khiển truyền frame có trật tự Không giống mạng đa điểm, máy tính, cần giải thuật phân tán đảm bảo môi trường sử dụng theo phương thức bình đẳng tất DTE kết nối vào Đối với LAN, lớp liên kết số liệu bao gồm có hai lớp con: lớp điều khiển truy xuất môi trường MAC (Medium Access Control ), thực giải thuật điều khiển truy xuất phân tán, lớp LLC Hoạt động chi tiết lớp MAC khác nhau, phần tập trung vào hoạt động lớp LLC Lưu ý LAN, khơng có tổng đài chuyển mạch mạng, nên lớp LLC hoạt động dựa theo giao tiếp ngang hàng (peer basis) BÀI TẬP CHƯƠNG Câu 1: Cho biết ý nghĩa kiểm tra lỗi lớp liên kết liệu? Câu 2: Trình bày phương pháp kiểm tra lỗi STOP and WAIT ARQ, nêu ý nghĩa khác biệt phương pháp STOP and WAIT ARQ? Câu 3: Trình bày phương pháp kiểm tra lỗi Go-Back-n ARQ? Câu 4: So sánh phương pháp Go-Back-n Selective-Reject? Câu 5: Trình bày giao thức liên kết liệu thiên hướng bit? 66 PHỤ LỤC A MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN SỐ LIỆU KHÁI QUÁT Các IC chuyên dùng để thực phương thức truyền cách cụ thể Các IC phần cứng vật lí hệ thống thông tin, chúng hoạt động theo nguyên tắc kỹ thuật số chế độ truyền đồng hay bất đồng phụ thuộc vào việc sử dụng đồng hồ chung hay riêng truyền tín hiệu số xa Các IC vi mạch lập trình Đầu tiên lập trình chế độ hoạt động mong muốn cách ghi byte có nghĩa ghi chế độ mode register Sau ghi tiếp byte điều khiển vào ghi lệnh command register để vi mạch theo mà hoạt động Vì giao tiếp truyền dùng rộng rãi thiết bị điện tử đại, vi mạch ngoại vi LSI đặc biệt phát triển cho phép thực loại giao tiếp Tên tổng quát hầu hết IC là: UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) USRT (Universal Synchronous Receiver Transmitter):mạch đồng thiên hướng ký tự USART hoạt động theo UART hay USRT tuỳ chọn BOPs (Bit-Oriented Protocol circuits) mạch đồng thiên hướng bit UCCs (Universal Communication Control circuits) lập trình cho loại (UART,USRT hay BOPs) Cả UART USART có khả thực nhu cầu chuyển đổi song song sang nối tiếp để truyền số liệu xa chuyển đổi nối tiếp sang song song tiếp nhận số liêu Đối với số liệu truyền theo chế độ bất đồng chúng có khả đóng khung cho ký tự cách tự động với START bit, PARITY bit, STOP bit thích hợp Để tiếp nhận liệu, UART USART có khả kiểm tra ký tự cách tự động để phát lỗi parity, hai loại lỗi khác lỗi định dạng frame (framing error) lỗi chồng chập ký tự nhận (overrun erro) Lỗi định dạng frame có nghĩa sau phát đầu ký tự với START bit, máy thu không phát số STOP bit thích hợp Điều có nghĩa ký tự truyền không nhận cách hoàn hảo cần phải truyền lại Lỗi chồng chập ký tự có nghĩa ký tự nhận không vi xử lý đọc khỏi ghi liệu thu USART trước nhận tiếp ký tự mới.Do đó, ký tự trước bị phải truyền lại Một sơ đồ khối UART trình bày hình 6.1, thấy có bốn giao tiếp tín hiệu chủ yếu: giao tiếp với vi xử lý, giao tiếp truyền, giao tiếp thu giao tiếp điều khiển bắt tay (handshake control interface) 67 Các LSI UART USART khơng thể đứng hệ thống truyền tin.Hoạt động chúng được điều khiển xử lý có ứng dụng tổng qt ví dụ xử lý thông thường Giao tiếp với xử lý giao tiếp dùng để kết nối UART vào đơn vị xử lý trung tâm CPU (Central Processing Unit) Xem hình 6.1, thấy giao tiếp bao gồm bus liệu hai chiều 8-bit (D0 đến D7) đường điều khiển, CS,RD WR Tất liệu truyền UART CPU diễn qua bus liệu bit này.Hai hoạt động có sử dụng bus nạp liệu từ phần thu UART vào xuất liệu phần truyền Các loại thông tin khác chuyển qua CPU UART Ví dụ thị điều khiển chế độ, thị lệnh điều hành, thông tin trạng thái Hình 6.1: Sơ đồ khối UART Các LSI UART cấu hình cho chế độ hoạt động khác thông qua phần mềm Các thị điều khiển chế độ phải gửi đến UART để khởi dộng ghi điều khiển tạo chế độ hoạt động mong muốn Ví dụ khng dạng frame dùng để truyền hay nhận liệu cấu hình thơng qua phần mềm Các tuỳ chọn tiêu biểu gồm chiều dài kí tự thay đổi từ đến bit; kiểm tra chẵn, kiểm tra lẻ hay không kiểm tra, Một UARRT tự thực chức truyền tin Thật vậy, kiện cần thiết khởi động truyền nhận điều khiển lệnh CPU gửi đến UARt Ví dụ CPU bắt đầu u cầu truyền số liệu cách ghi lệnh vào UART khiến ngõ điều khiển hướng RTS thiết lập mức tích cực(0) Mức tín hiệu tích cực RTS báo cho hệ thống đầu bên đường truyền( ví dụ DCE) chuẩn bị nhận liệu đầu thu đường truyền tin, CPU chấp nhận sẵn sàng nhận gửi liệu bằng cách gửi lệnh cho UART nó, làm cho tín hiệu điều khiển DTR xuống mức thấp (0) 68 Hầu hết UART có ghi trạng thái (status register) chứa thông tin liên quan đến trạng thái hành Ví dụ chứa bit cờ ( flag bits) biểu thị trạng thái hành cảu đường tín hiệu RTS DTR Điều cho phép CPU kiểm tra trạng thái lơgic đường dây phần mềm Ngồi thông tin mức logic đường điều khiển, ghi trạng thái chứa bit cờ biểu thị điều kiện lỗi parity, lỗi định dạng frame lỗi chồng chập ký tự.Sau nhận ký tự, trước hết CPU đọc bit để chắn nhận ký tự hợp lệ, bit không mức tích cực ( khơng lỗi) ký tự đọc từ ghi liệu thu UART Phía bên phải sơ đồ khối hình 6.1 thấy giao tiếp truyền giao tiếp thu Giao tiếp truyền có hai đường tín hiệu: transmit data (TxD) transmit ready (TxRDY) TxD đường mà qua phận truyền UART xuất ký tự nối tiếp đường truyền Như trình bày hình 6.2 đường náy nối đến ngõ nhập liệu thu (RxD) phân thu hệ thống đầu xa đường truyền Hình 6.2: giao tiếp truyền máy tính đầu cuối số liệu Thơng thường phận truyền LSI UART giữ ký tự thời điểm Các ký tự giữ ghi liệu truyền (transmit data register ) UART Vì có ký tự giữ UART, nên UART phải phát tín hiệu cho CPU hồn thành truyền ký tự này.Đường TxRDY cung cấp cho mục đích Ngay sau hồn tất truyền ký tự ghi liệu truyền, phận truyền chuyển TxRDY sang mức tích cực Tín hiệu gửi ngắt (Interrupt) vào CPU Bằng cách này, xuất khiến cho chương trình điều khiển qua chương trình phục vụ thích hợp xuất ký tự khác ghi liệu truyền sau hoạt động truyền khởi động trở lại 69 Bộ phận thu tương tự truyền mà mô tả Tuy nhiên, đường liệu thu (RxD ) đường nhập, chấp nhận chuỗi bit ký tự nối tiếp truyền từ phận truyền hệ thống đầu xa đường truyền Lưu ý hình 6.2 đầu nhập liệu nối đến đầu truyền liệu (TxD) phận truyền hệ thống đầu xa Ở tín hiệu hướng (RxRDY) dùng ngắt gửi đến CPU, thông báo cho CPU biết nhận ký tự Chương trình phục vụ ngắt khởi dộng, trước hết phải xác định ký tự có hợp lệ hay khơng hợp lệ, phải đọc ký tự khỏi ghi liệu thu UART Dùng tín hiệu điều khiển bắt tay RTS, DTR CTS, loại giao thức truyền bất đồng khác thục thông qua giao tiếp Một giao tiếp truyền bất đồng dùng đường điều khiển trình bày hình 6.2 Trong ví dụ, giao thức thiết lập cho đầu cuối số liệu muốn gửi số liệu đến máy tính phát u cầu qua đầu RTS Để làm điều này, CPU đầu cuối số liệu lệnh đến UART, lệnh yêu cầu đưa đường tín hiệu RTS xuống mức tích cực (mức lơgic 0) Mức tích cực RTS đầu cuối áp vào đầu nhập DRS máy tính Bằng cách này, báo cho máy tính biết đầu cuối số liệu muốn truyền số liệu vào máy tính Khi máy tính sẵn sàng nhận số liệu, chấp nhận u cầu cách kích hoạt ngõ DTR UART CPU máy tính thực điều cách gửi lệnh cho UART bảo chuyển DTR xuống mức tích cực (mức 0) Tín hiệu áp vào đầu CTS UART cảu đầu cuối số liệu báo với UART đầu cuối số liệu biết bắt đầu xuất số liệu lên TxD Cùng lúc đó, phận thu UART máy tính bắt đầu đọc số liệu từ ngõ nhập RxD GIAO TIẾP TRUYỀN CĨ THỂ LẬP TRÌNH UART 8250 CỦA INTEL Ðây UART sử dụng máy tính IBM PC máy tương thích 8250 vi mạch họ UART Cơ 8250 Vi mạch 8250 đòi hỏi ba giao tiếp bản: BUS I/O hệ thống, xung nhịp, giao tiếp với RS - 232 8250 nối với bits thấp BUS liệu máy vi tính (D7 - D0), đường liệu vào khỏi 8250 Các thao tác đọc ghi phân biệt nhờ tín hiệu hai chân DISTR DOSSTR Hình 6.3 Mơ tả cấu hình 8250 với ba phần giao tiếp là: giao tiếp với bus xuất /nhập IO hệ thống , mạch định thời giao tiếp RS-232 Giao tiếp bus: Đệm liệu hai chiều trạng thái (D0 - D7) : cửa ngõ trao đổi liệu song song , từ điều khiển , từ trạng thái với CPU DISTR,DISRT (Data Input Strobe ): tín hiệu hướng vào chọn đọc thơng tin từ 8250, sử dụng hai đường DOSTR, DOSTR (Data Output Strobe ) : tín hiệu hướng vào chọn ghi thông tin 70 8250, dùng hai đường A0, A1,A2 : tín hiệu nhập, địa dùng để chọn ghi bên 8250 CS0, CS1, CS2 : cho phép 8250 hoạt động CS0=0, CS1= 1và CS2=0 ADS (Address Strobe ) mức logic cho phép thiết đặt địa A0, A1 ,A2 CS, cho tín hiệu ổn định trước sử dụng MR (Master Reset) ): mức logic đưa 8250 trạng thái ban đầu INTRPT : ngõ xuất yêu cầu ngắt quãng CPU Tín hiệu lên mức logic Khi xảy bốn loại ngắt quãng mà 8250 phát ra: có cờ lỗi mức tích cực số liệu nhị phân bị sai; nhận số liệu tốt; đệm truyền khơng số liệu để truyền; có thay đổi trạng thái đường tín hiệu điều khiển modem CSOUT (Chip Select Output) : mức logic báo cho biết 8250 chọn DDIS (Driver Disable ) :ở mức logic CPU đọc 8250 Hình 6.3: Cấu hình 8250 Xung đồng hồ định thời gian: Tần số xung đồng hồ 8250 lấy từ tín hiệu bên ngồi mạch dao động bên tạo nhờ nối với thạch anh.Các tần số xác định chân XTAL1, sau qua mạch chia tần ( lập trình ) để tạo tần số tín hiệu đồng hồ chủ Tần số cao tốc độ baud chọn 16 lần Tín hiệu đồng hồ chủ dùng để điều khiển 71 mạch phát bên 8250 cho mạch phát mạch thu làm việc theo tần số khác Tần số tín hiệu đồng hồ chủ đưa chân BAUDOT, chọn tần số đồng hồ đồng hồ khác cho mạch thu đưa vào chân RCLK, dùng tầng số nối hai chân lại với Cũng xử lý tần số đồng hồ chủ để tạo tần số xung đồng hồ cho mạch thu Cấu trúc bên hoạt động 8250: Ba đường địa A2 - A0 sử dụng để lựa chọn ghi nội 8250 Việc truyền byte liệu thực qua ba bước sau: - CPU đưa bits liệu cần truyền xuống BUS liệu (D7 - D0) - Ðịa ghi đệm truyền đưa vào thông qua A2 - A0 - Hạ chân DOSTR xuống để byte liệu chuyển vào đệm truyền 8250 8250 chuyển byte liệu từ đệm truyền vào ghi dịch truyền ghi rỗng Các bước để nhận byte liệu tương tự việc truyền byte liệu Với giả thiết byte liệu nhận nằm đợi ghi đệm nhận 8250 bước để nhận thực sau: - Ðịa ghi đệm nhận đưa vào thông qua A2-A0 - Thao tác đọc thực việc đặt mức logic "0" vào chân DISTR 8250 - Byte liệu chuyển từ đệm nhận BUS liệu CPU nhận Cấu tạo bên 8250 Các hoạt động 8250 điều khiển cách đọc ghi vào 10 ghi nội Ngoại trừ ghi nhận diện ngắt (Interupt Identify register) ghi đọc, ghi lại đọc ghi - Cách đánh địa cho ghi nội 8250 8250 có 10 ghi nội có ba đường dây địa làm chọn 10 ghi? Ðể giải điều này, ghi đệm truyền ghi đêm nhận thiết kế có chung địa chỉ, việc truyền hay nhận phân biệt thao tác đọc hay ghi vào địa này, tiết kiệm ghi Mặt khác bit ghi dạng liệu (Data Format register) thành ghi thứ thứ hai 8250 trở thành byte thấp byte cao số chia tốc độ (Baud Rate Divisor Latch) Bit ghi dạng liệu gọi DLAB (Divisor Latch Access Bit) 72 PHỤ LỤC B KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG MÁY TÍNH CỤC BỘ Trang bị cho sinh viên: Cấu trúc hoạt động hệ thống Ethernet, hệ thống token ring, hệ thống mạng token bus TỔNG QUAN Mạng LAN hệ thống thông tin liệu cho phép nhiều thiết bị độc lập thông tin trực tiếp lẫn vùng địa lý giới hạn Kiến trúc mạng LAN gồm dạng chính: - Ethernet chuẩn IEEE - Token Bus chuẩn IEEE - Token Ring chuẩn IEEE - FDDI (Fiber Distributed Data Interface) chuẩn ANSI LAN dùng giao thức (protocol) HDLC Tuy nhiên, tùy cơng nghệ mà có u cầu chun biệt (thí dụ cơng nghệ mạng vòng khơng giống trường hợp mạng sao, ) nên thiết có giao thức khác cho ứng dụng cụ thể ĐỀ ÁN 802 (PROJECT 802) Năm 1985, Ban Computer IEEE bắt đầu đề án, PROJECT 802 nhằm thiết lập chuẩn cho phép thông tin qua lại thiết bị từ nhiều nguồn gốc sản xuất khác nhau; chuẩn khơng nhằm mục đích thay phần mơ hình OSI mà nhằm cung cấp phương tiện chuyên biệt hóa chức lớp vật lý, lớp kết nối liệu, tiến dần đến lớp mạng nhằm cho phép kết nối liên mạng với giao thức mạng LAN khác Năm 1985, Ủy ban Computer IEEE phát triển Project 802 Bước đầu nhằm vào hai lớp mơ hình OSI phần lớp thứ ba; quan hệ Project 802 mơ hình mạng OSI: chia lớp kết nối liệu thành hai lớp con: điều khiển kết nối luận lý (LLC: logical link control) điều khiển môi trường truy xuất (MAC: medium access control) Lớp LLC khơng có kiến trúc đặc thù; điều tương tự hầu hết mạng LAN dùng chuẩn IEEE Lớp chứa số modun phân biệt, modun mang thông tin chuyên biệt riêng cho ứng dụng LAN 2.1 IEEE 802.1 Phần Project 802.1 nhằm kết nối liên mạng LAN MAN, chưa hoàn chỉnh chuẩn nhằm giải việc tương thích kiến trúc mạng mà khơng cần phải thay đổi yếu tố hữu địa chỉ, truy cập chế khắc phục lỗi IEEE 802.1 chuẩn kết nối liên mạng dùng cho LAN 73 2.2 LLC Thơng thường, mơ hình project 802 dùng kiến trúc khung HDLC chia thành hai tập hàm; tập chứa đựng phần người dùng sau (end-user) khung như: địa luận lý, thông tin điều khiển, liệu Các hàm thuộc IEEE 802.2 logic link control protocol (LLC); LLC xem phần lớp liên kết liệu IEEE 802 dùng cho protocol mạng LAN; IEEE 802.2 logic link control protocol (LLC) phần mạng phía lớp kết nối liệu 2.3 MAC Tập hàm thứ hai, lớp điều khiển môi trường truy xuất (MAC: medium access control), giải yếu tố tranh chấp môi trường chia xẻ Chứa đặc tính đồng bộ, cờ, lưu lượng kiểm sốt lỗi cần cho việc di chuyển thơng tin từ nơi đến nới khác, địa vật lý trạm nhận chuyển đường (route) cho gói (packet) Các giao thức MAC chuyên biệt cho dạng mạng LAN (Ethernet, Token ring, Token bus, v.v, ) Lớp MAC lớp phía lớp kết nối liệu 2.4 Protocol Data Unit (PDU) - Đơn vị giao thức liệu Đơn vị liệu mức LLC gọi PDU, chứa trường quen thuộc HDLC là: - Điểm truy cập dịch vụ đích (DSAP: destination service access point) - Điểm truy cập dịch vụ nguồn (SSAP: source service access point) - Trường điều khiển - Trường thông tin DSAP SSAP địa LLC dùng để nhận dạng giao thức dùng phần phát phần thu để tạo nhận liệu Bit đầu DSAP cho biết khung đơn hay nhóm Bit đầu SSAP cho biết thơng tin lệnh hay đáp ứng PDU PDU trường flags, khơng CRC, khơng có địa trạm, trường thêm vào phần cuối lớp thứ (lớp MAC) ETHERNET Ethernet công nghệ mạng cục (LAN) nhằm chuyển thơng tin máy tính với tốc độ từ 10 đến 100 triệu bít giây (Mbps); thời công nghệ Ethernet thường sử dụng công nghệ sử dụng cáp đôi xoắn 10Mbps đến 100 Mbps 3.1 Địa Mỗi trạm mạng Ethernet (như máy tính, trạm hay máy in, ) có riêng card giao tiếp mạng (NIC: network interface card), card thường đặt bên trạm dùng địa vật lý gồm sáu byte, số NIC 3.2 Các thành phần Ethernet Hệ thống Ethernet bao gồm thành phần bản: - Hệ thống trung gian truyền tín hiệu Ethernet máy tính 74 - Các nhóm thiết bị trung gian đóng vai trò giao diện Ethernet làm cho nhiều máy tính kết nối tới kênh Ethernet - Các khung Ethernet đóng vai trò làm bit chuẩn để luân chuyển liệu Ethernet 3.3 Hoạt động Ethernet Mỗi máy Ethernet, hay gọi máy trạm, hoạt động độc lập với tất trạm khác mạng, khơng có trạm điều khiển trung tâm; trạm kết nối với Ethernet thông qua đường truyền tín hiệu chung gọi đuờng trung gian Tín hiệu Ethernet gửi theo chuỗi, bit một, qua đường trung gian tới tất trạm thành viên; để gửi liệu trước tiên trạm cần lắng nghe xem kênh có rỗi khơng, rỗi gửi gói (dữ liệu), hội để tham gia vào truyền trạm; tức khơng có ưu tiên Sự thâm nhập vào kênh chung dịnh nhóm điều khiển truy nhập trung gian (Medium Access ControlMAC) đặt trạm MAC thực thi dựa sở phát va chạm sóng mang (CSMA/CD) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) Nhiều thiết bị kết nối vào mạng tất có quyền truy xuất đồng thời; thơng điệp gửi đi, truyền thơng qua mạng; phía nhận định danh địa nhất, có nút đọc thơng điệp, nút khác bỏ qua Một vấn đề đặt có nhiều nút cố gắng gửi thông điệp thời điểm, điều phá hỏng gói tin; giải pháp cho vấn đề nút mạng giám sát mạng phát mạng rảnh hay bận; nút bắt đầu gửi liệu khơng có liệu gửi mạng trước Tuy nhiên có khả hai nút, sau kiểm tra thấy mạng không bận, bắt đầu gửi gói tin thời điểm cáp mạng; điều gây lên xung đột hai gói tin, kết phá hỏng liệu Cả hai phía gửi nhận thức gói tin bị hỏng lắng nghe mạng gửi liệu phát xung đột; CD (Collision Dection) CSMA/CD; hai nút dừng việc truyền liệu tức thời, chờ thời điểm định trước kiểm tra mạng trở lại để xem mạng có rỗi hay không truyền lại Mỗi nút mạng sử dụng địa MAC (Media Access Control) để định danh nhất; địa định nghĩa thiết bị giao tiếp mạng; gói tin gửi mạng, thiết bị mạng không nhận diện host host nhận, bỏ qua gói tin chuyển tiếp 3.4 Khung Ethernet Phần mở đầu (Preamble): Phần chứa byte (56 bit) gồm bit liên tiếp nhằm cảnh báo với máy thu có khung đến cho phép đồng với khung Mẫu 1010101 cung cấp cảnh báo xung định thời HDLC kết hợp tín hiệu cảnh báo, định thời, tín hiệu bắt đầu đồng trường nhất: trường flag IEEE 802.3 chia ba chức vào phần mở đầu Start frame delimiter (SFD): giới hạn khung start; trường thứ hai (một byte: 10101011) 75 khung tín hiệu 802.3 cho máy thu biết phần phía tiếp sau liệu, bắt đầu địa IEEE 802.3 6 Preamble Start Frame Delimiter Dest Address Source Address 64-1500 Length 802.2 Header & FCS Data (CRC) Địa đến (Destination Address) gồm byte chứa địa vật lý đích gói Địa vật lý hệ thống nhóm bit mã hóa card giao diện mạng NIC Nếu gói phải xun qua mạng LAN để đến đích, trường DA chứa địa vật lý router kết nối với mạng để chuyển sang mạng khác Khi gói đến mạng đích, trường DA chứa địa vật lý thiết bị cần đến Địa nguồn (Source Address) trường gồm byte chứa địa vật lý thiết bị mà gói vừa qua Thiết bị trạm phát router gần để nhận chuyển tiếp gói Chiều dài/dạng PDU Hai byte kế cho biết số byte PDU tới Nếu chiều dài PDU khơng đổi trường dùng để dạng PDU, sở protocol khác Thí dụ Novell Internet dùng trường để nhận dạng protocol lớp mạng có dùng PDU Khung 802.2 (PDU) Trường chứa toàn khung 802.2 đơn vị modun, di chuyển PDU nằm khoảng từ 46 đến 1500 byte, tùy theo dạng khung chiều dài trường mạng thông tin PDU tạo lớp LLC, kết nối với khung 802.3 CRC Trường cuối chứa thông tin phát lỗi, trường hợp CRC-32 TOKEN BUS Mạng cục có ứng dụng trực tiếp xí nghiệp sản xuất tự động điều khiển trình, nút máy tính điều khiển trình sản xuất; dạng ứng dụng này, yêu cầu quan trọng trình xử lý thời gian thực thời gian trể bé Quá trình xử lý cần có tốc độ mà đối tượng lại di chuyển dây chuyền sản xuất; Ethernet (IEEE 802.3) giao thức thích hợp cho mục đích xuất nhiều xung đột không tiền định thời gian trể tin gởi từ trung tâm điều khiển 76 đến máy tính dọc theo dây chuyền khơng có thời gian trể Token Ring (IEEE 802.5) chưa phải giao thức thích hợp cấu trúc dây chuyền sản xuất thường có dạng bus khơng phải dạng vòng.Token Bus (IEEE 802.4) phối hợp tính Ethernet vòng Token; chuẩn dùng cấu hình vật lý Ethernet (cấu trúc bus) với khả khơng bị xung đột vòng Token (dùng thời gian trể định trước được) Token Bus dạng bus vật lý vận hành vòng luận lý dùng Token Các trạm tổ chức mặt luận lý vòng Một Token treuỳ6n qua trạm; trạm cần truyền liệu, cần phải đợi bắt giử Token, nhiên, trạm lại thông tin với qua bus chung trường hợp Ethernet; Token bus giới hạn tự động hóa xí nghiệp điều khiển trình chưa ứng dụng thương mại vào thông tin số; đồng thời, chi tiết hoạt động hệ thống phức tạp TOKEN RING Token Ring thực theo nguyên tắc, phương pháp truy cập có trật tự Một mạng Token Ring xắp xếp nút theo vòng quay tròn logic Các nút chuyển tiếp Frame theo hướng xung quanh vòng tròn, loại bỏ Frame thực xong vòng tròn liệu - Vòng tròn làm việc cách tạo dấu ( Token), loại khung đặc biệt cho phép trạm truyền liệu - Token quay tròn xung quanh vòng tròn khung gặp trạm mà muốn truyền liệu - Trạm sau đó"chiếm lĩnh" token cách thay Frame Token Frame chứa giữ liệu, vòng quanh mạng - Mỗi khung liệu trở lại trạm truyền tải, trạm loại bỏ Frame liệu, tạo token chuyển tiếp token tới nút vòng tròn Các nút Token- ring khơng tìm kiếm tín hiệu truyền thơng hay nghe ngóng xung đột, diện khung token cho phép đảm bảo trạm truyền tải Frame liệu mà không làm trạm khác bị nghẽn lại Bởi trạm truyền tải Frame liệu trước chuyển dọc Token, nên trạm vòng tròn trở nên liên lạc theo phương thức công tự định Thông thường, Token thả trạm kế vòng liệu đóng vai trò chịu trách nhiệm vòng; nhiên, theo mơ hình IEEE 802.5, có khả khác Token giữ dành cho mơt trạm chờ gởi tin bất chấp vị trí traạm vòng; Mỗi trạm có mã ưu tiên riêng, Token qua, trạm chờ gởi tin dành quyền giử Token cách nhập mã số ưu tiên vào trường điều khiển truy xuất (AC: access control field) Token hay vào frame liệu (sẽ thảo luận sau); trạm có mức ưu tiên cao loại quyền mức ưu tiên thấp thay vào; mạng với trạm đồng quyền, chế phục vụ đến trước, phục vụ trước Nhờ chế này, trạm đăng ký có hội gởi tin Token trống 77 Giới hạn thời gian Để cho lộ trình chuyển động Token Ring qui định giới hạn thời gian sử dụng quyền trạm; starting delimiter (trường Token hay data frame) phải đến trạm khoảng thời gian qui định (thường 10 mili giây); nói cách khác, trạm nhận tin thời khoảng định Giám sát trạm Nhiều khó khăn gây ảnh hưởng đến hoạt động mạng vòng Token; thí dụ trạm qn khơng chuyển Token cho trạm kế, hay Token bị nhiễu hủy hoại; nhằm giải vấn đề này, trạm mạng phân công làm giám sát trạm Giám sát thiết lập thời gian cho bước chuyển Token, Token không xuất theo thời gian qui định, giám sát xem Token bị phá hủy tạo Token đưa vào mạng vòng Giám sát bảo vệ chống lại tượng chạy vòng liện tục (perpetually recirculating) frame liệu cách thiết lập bit trường AC frame Khi frame qua, giám sát kiểm tra trường trạng thái (status) Nếu thấy bit trạng thái thiết lập, giám sát biết gói chạy vòng quanh mạng cần loại bỏ Giám sát sẻ hủy frame đưa Token vào mạng, giám sát không đảm nhận vai trò này, trạm khác, đóng vai trò dự phòng, tiếp tục cơng việc giám sát Định địa (addressing) Token Ring dùng byte địa chỉ, in vào card NIC tương tự địa Ethernet Signaling Token Ring dùng phương pháp mã hóa Manchester vi sai 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lại Nguyễn Duy, Huỳnh Thanh Hòa, Bài giảng Truyền Số Liệu, Trường CĐ KT Cao Thắng, 2012 [2] Trần Văn Sư, Truyền số liệu Mạng thông tin số, NXB ĐHQG TP HCM [3] Nguyễn Hồng Sơn, Kỹ thuật Truyền Số Liệu, NXB Lao động - Xã hội [4] William Stallings, Data and Computer Communications, Prentice Hall [5] Phạm Ngọc Dĩnh, Kỹ thuật Truyền Số Liệu, Học viện CNBCVT 79 ... Tính Y1p-1-a = 43 5-7 65 mod 25 79 ( = y1-a) Bản gốc X = 23 96*43 5-7 65 mod 25 79 = 129 9 Ví dụ 2: Giả sử muốn gửi tin x = 23 05 mã hóa cơng khai Nhập khóa cơng khai: p = 23 57, α = 2, a = 1751, β = 21 751... mod 23 57 = 1185 (β = α a) Biểu diễn tin (p= 23 57, α =2, β=1185) khóa cơng khai, a khóa bí mật Chọn số ngẫu nhiên k = 1 520 Tính y1, y2: y1= 21 520 mod 23 57 = 1430 (phần thứ gửi đi) y2= 20 35*1185 125 0... y1= 28 53 mod 25 79 = 435 (phần thứ gửi đi) y2= 129 9*949853 mod 25 79 =23 96 (phần thứ hai gửi đi) - Bản tin mã hóa truyền (435, 23 96) - Giải mã sau: Ở đầu thu nhận mã y =(435 ,23 96) sử dụng mã bí mật