Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Tổng quan về mạng máy tính

Kỹ thuật điện tử tin học đã thâu tóm nhiều lĩnh vực trong cách mạng khoa học ngày nay. Trong vài thập kỷ qua, nghành công nghiệp máy tính đã chứng tỏ tiềm năng to lớn của mình. Công nghệ máy tính không ngừng tiến bộ mạnh về các mặt thiết kế, chế tạo và ứng dụng, nó cũng có những bước ngoặt trong vấn đề tổ chức và sử dụng máy tính. Những máy tính cá nhân giờ đây đã bất tiện cho người sử dụng. Thay vào đó là các máy tính được nối mạng. Tính hiệu quả tiện lợi và những lợi ích kinh tế to lớn mà mạng máy tính đem lại đã làm thay đổi phương thức khai thác máy tính. Việc kết nối các mạng máy tính đã trở thành nhu cầu thiết thực và phổ biến cho những người sử dụng trên khắp hành tinh. Trong trời gian thực hiện đề tài, được sự hướng dẫn chỉ bảo của cô giáo Đinh Thị Nhung, em đã hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này. Nội dung báo cáo của em nghiên cứu đề tài: “ tổng quan về mạng máy tính” . Do thời gian có hạn và trình độ bản thân còn nhiều hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót về nội dung cũng như hình thức trình bày. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo để đề tài này hoàn thành đầy đủ hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và chỉ bảo của cô giáo Đinh Thị Nhung đã giúp em hoàn thành đề tài này.

Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội M ỤC L ỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương I : Định nghĩa phát triển mạng máy tính Chương II-Phân loại mạng máy tính .4 1.Theo khoảng cách địa lý .4 1.1-Mạng cục – LAN 1.2- Mạng đô thị – MAN( Metropolitan Network ) 1.3.Mạng diện rộng WAN 2-Phân loại theo phương thức xử lý thông tin 2.1 Phương thức xử lý thông tin tập trung 2.2 Phương thức xử lý phân tán Phân loại theo topo mạng .5 3.1 Mạng .5 3.2 Mạng Bus 3.3 Mạng Ring .5 Dựa vào kỹ thuật chuyển mạch Chương III : Phương tiện truyền liệu 1-Dây đồng 1.3 Cáp đồng trục ( Coaxial Cable ) 10 2-Sợi thuỷ tinh (Optical Fiber ) .11 3-Vô tuyến 12 4-Vệ tinh .13 5-Các phương tiện truyền liệu khác 14 Chương IV: Sự truyền không đồng (RS 232) .16 Giới thiệu: 16 Các tiêu chuẩn để truyền thông 17 Tốc độ truyền liệu baud, khung lỗi 19 Full Duplex 21 Bandwidth (dãy tần số) phần cứng truyền bit 22 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Ảnh hưởng tiếng ồn việc truyền thông 23 Chương V: kiến trúc mơ hình phân lớp mạng osi 25 I.Mơ hình OSI .25 1.1 Lớp ứng dụng ( Aplication ) 26 1.2 Lớp biểu diễn ( Presentation ) 26 1.3 Lớp phiên ( Session ) 27 1.2 Líp giao vận ( transport ) .27 1.3 Lớp mạng ( Network ) 27 1.4 Lớp liên kết liệu ( Datalink ) 27 1.5 Lớp vật lý ( physical ) 28 Chương VI: Mạng cục 29 Mở đầu 29 Kỹ thuật mạng cục 29 2.1 Topology 29 Các chuẩn IEEE 802.X .31 Chương VII: Kết nối mạng 40 Repeater ( lặp ): 40 Bridge (cầu nối ): 40 3.Router: 41 4-GateWay ( cổng ) .42 Lời kết 44 Tài liệu tham khảo 45 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật điện tử tin học thâu tóm nhiều lĩnh vực cách mạng khoa học ngày Trong vài thập kỷ qua, nghành công nghiệp máy tính chứng tỏ tiềm to lớn Cơng nghệ máy tính khơng ngừng tiến mạnh mặt thiết kế, chế tạo ứng dụng, có bước ngoặt vấn đề tổ chức sử dụng máy tính Những máy tính cá nhân bất tiện cho người sử dụng Thay vào máy tính nối mạng Tính hiệu tiện lợi lợi ích kinh tế to lớn mà mạng máy tính đem lại làm thay đổi phương thức khai thác máy tính Việc kết nối mạng máy tính trở thành nhu cầu thiết thực phổ biến cho người sử dụng khắp hành tinh Trong trời gian thực đề tài, hướng dẫn bảo giáo Đinh Thị Nhung, em hồn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp Nội dung báo cáo em nghiên cứu đề tài: “ tổng quan mạng máy tính” Do thời gian có hạn trình độ thân cịn nhiều hạn chế nên đồ án cịn nhiều thiếu sót nội dung hình thức trình bày Em mong nhận bảo thầy giáo, cô giáo để đề tài hoàn thành đầy đủ Cuối em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo cô giáo Đinh Thị Nhung giúp em hoàn thành đề tài Hà Nội, tháng năm 2013 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Chương I : Định nghĩa phát triển mạng máy tính Ngày nay, đa số máy tính nối mạng Mạng máy tính khơng cịn xa lạ với người Mạng máy tính tập hợp máy tính nối với đường truyền vật lý theo cấu trúc Mạng giúp cho người sử dụng dễ dàng trao đổi thơng tin với Chính mà mạng máy tính sử dụng rộng rãi ngành, lĩnh vực đời sống xã hội : lĩnh vực kinh doanh thương mại, quảng cáo, sản xuất, xây dựng, kế toán học tập … Mỗi văn phịng thiết kế cho mạng máy tính riêng để phục vụ cho cơng việc Con người khai thách tài nguyên chung từ địa lý khác Mạng máy tính làm cho người tiết kiệm thời gian tính kinh tế cao Từ năm 60, trạm đầu cuối kết nối với máy tính trung tâm ( Mainframe ) Máy trung tâm làm tất việc từ quản lý thủ tục việc xử lý ngắt trạm cuối Mạng máy tính gọi mạng xử lý Đầu năm 70, máy tính kết nối trực tiếp với tạo thành mạng máy tính Mục đích việc kết nối để giảm tải tăng độ tin cậy Trong giai đoạn xuất khái niệm mạng truyền thơng Thành phần nút mạng gọi chuyển mạch ( Switching Unit).Các mạng nối với đường truyền, máy tính cá nhân nối trực tiếp vào nút mạng để người sử dụng trao đổi thông tin với Vào năm 80, nghành công nghệ điện tử phát triển mạnh mẽ, nút mạng mạng truyền thơng đồng thời đóng vai trị máy tính xử lý thơng tin người sử dụng, khơng có khác biệt mạng máy tính mạng truyền thơng Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Cùng với phát triển mạnh mẽ máy tính cá nhân phát triển thông tin, ngày máy tính trở nên thơng dụng đa dạng.Sự phát triển mạng máy tính giúp cho người liên lạc với dễ dàng thuận tiện Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Chương II-Phân loại mạng máy tính 1.Theo khoảng cách địa lý 1.1-Mạng cục – LAN Mạng cục mạng thường cài đặt văn phòng hay cao ốc Mạng thiết kế phép nhiều máy tính nhỏ chia sẻ tài nguyên Khoảng cách mạng thường 1km Mạng có ưu điểm truyền liệu nhanh ,chi phí lắp đặt thấp, dễ quản lý mạng.Cơng nghệ mạng cục bộ- Lan trở thành công nghệ mạng phổ biến mạng máy tính LAN kết nối nhiều máy tính mạng khác Mạng LAN sử dụng nguyên lý tham chiếu ( sở tham chiếu ) nghĩa truyền thơng tập hợp nhiều máy tính khơng phải ngẫu nhiên, phải tn theo hai mẫu mực: -Nếu cặp máy tính giao tiếp lần cặp giao tiếp lại tương lai gần sau lại lặp lại cách định kỳ ( sở tham chiếu tạm thời để ám mối quan hệ theo thời gian Nghĩa máy tính giao tiếp với máy tính khác gần máy tính khoảng cách xa -Một máy tính có xu hướng giao tiếp hầu hết với máy khác miền lân cận ( sở tham chiếu vật lý để nhấn mạnh mối quan hệ địa dư Nghĩa máy tính giao tiếp với tập hợp cách máy tính khác theo hình thức lặp lại 1.2- Mạng thị – MAN( Metropolitan Network ) Mạng sử dụng phạm vi trung bình, máy tính nối với khu vực nhỏ, thường 50km 1.3.Mạng diện rộng WAN Mạng vượt qua biên giới quốc gia , ghép nối máy tính tồn cầu Đây mạng diện rộng Internet Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội 2-Phân loại theo phương thức xử lý thông tin 2.1 Phương thức xử lý thông tin tập trung Ở phương thức máy chủ ( server ) nơi xử lý thông tin chính, có nhiệm vụ thực u cầu trạm làm việc ( Workstation ) đưa đến xử lý tập tin, chạy chương trình ứng dụng hay phục vụ quản lý luồng liệu thông điệp email mạng riêng máy chủ với mạng khác cho phép người có khả truy cập đến tài nguyên mạng Máy chủ thường chạy hệ điều hành đa nhiệm ( multitask ) Unix, Windows NT… 2.2 Phương thức xử lý phân tán Tất thông tin mạng lưu máy chủ sử dụng hệ điều hành Windows NT Novelnetware Các trạm làm việc cần lấy thông tin máy chủ để xử lý Như chúng truy cập tài nguyên mạng đồng thời vừa chia sẻ đĩa cứng khả xử lý thông tin đảm bảo cho liệu cá nhân có sẵn cần Các trạm làm việc sử dụng hệ điều hành Windows 9x hay Windows NT Loại mạng dùng phổ biến Phân loại theo topo mạng 3.1 Mạng 3.2 Mạng Bus 3.3 Mạng Ring Dựa vào kỹ thuật chuyển mạch -Mạng chuyển mạch kênh (circuit switched network) Liên lạc thông qua mạng chuyên mạch kênh đặc trưng việc cung cấp đường nối có định hai thuê bao, thí dụ mạng điện thoại Sự liên lạc qua mạng chuyển mạch kênh bao gồm ba giai đoạn: xác lập, truyền số liệu giải phóng mạch Xác lập mạch : trước truyền số liệu, đường truyền cần Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội thiết lập Từ thuê bao truy nhập vào node Node cần phải tìm nhánh qua số node khác để đến thuê bao bị gọi Việc tìm kiếm dựa vào thơng tin tìm đường thông tin khác Cuối hai node thuộc thuê bao gọi bị gọi nối với Nó cần kiểm tra xem node thuộc thuê bao bị gọi có bận khơng Như đường nối từ thuê bao gọi đến thuê bao bị gọi thiết lập Truyền số liệu: thông tin bắt đầu truyền từ điểm A đến điểm Ecó thể dạng số tương tự qua điểm nối mạch bên node Sự nối mạch cho phép truyền chiều toàn phần liệu truyền chiều Giải phóng mạch: sau hồn thành truyền, có tín hiệu báo thuê bao gọi A bị gọi E báo cho node trung gian giải phóng nối mạng Dường nối từ A đến E khơng cịn đường nối thiết lập trước truyền dưc liệu kênh cần phải dự trữ cho cạp thuê bao node phải có lượng chuyển mạch tương ứng bên để đảm bảo yêu cầu chuyển mạch Trong chuyển mạch, số lượng kênh nối phải bảo đảm suốt trình u cầu nối cho dù có hay khơng có liệu truyền đường cố định Chuyển mạch kênh có nhược điểm: hai thuê bao cần phải hoạt động thời gian truyền Hai nguồn cung cấp phải ổn định cung cấp qua mạng hai thuê bao -Chuyển mạch thông báo: Hiện điện báo, e-mail, files máy tính gọi thơng báo truyền qua mạng trao đổi liệu Sự trao đổi chiều thuê bao Một loại mạch để phục vụ trao đổi thơng tin gọi chuyển mạch thông báo Với chuyển mạch thông báo, không tồn thiết lập cung cấp lộ trình cố định hai thuê bao Mỗi thuê bao muốn truyền thơng báo gán địa người nhận vào thông báo thông báo chuyển qua Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội mạng từ node sang node khác Tại node thông báo nhận tạm giữ chuyển sang node khác Các node thông thường máy tính, giữ thơng báo đệm Thời gian trễ đệm bao gồm thời gian nhận thông báo vào node thời gian xếp hàng chờ để đến lượt chuyển đến node sau Hệ thống chuyển mạch thông báo hệ thống giữ chuyển tiếp Những ưu điểm chuyển mạch thông báo so với chuyển mạch kênh là: -Do thông báo tạm giữ node đường đi, cao điểm lưu thơng giảm không cần theo thời gian thực Đường dây sử dụng hiệu -Không cần đồng thời ổn định cho bên phát bên thu Mạng tạm giữ thông báo, bên thu chưa sẵn sàng -Trong chuyển mạch kênh số gọi bị khố Mạng khơng nối mạch th bao u cầu (mạch sử dụng hết) mạch hết bận Cịn mạng chuyển mạch thơng báo chấp nhận -Trong chuyển mạch thông báo, thông báo đồng thời gửi đến chiều thuê bao nhận chép thơng báo để gửi đến người nhận cần thiết -Trong chuyển mạch thơng báo thiết lập ưu tiên cho thơng báo có nghĩa node đó, nhiều thơng báo xếp hàng thơng báo ưu tiên trước -Có thể kiểm tra sai quản lý trình mạng thơng báo -Mạng thơng báo khơng quan tâm đến tốc độ truyền thuê bao thuê bao có tốc độ khác làm việc với thuê bao nối đến node nối trực tiếp với Chuyển mạch gói: Chuyển mạch gói gần giống với chuyển mạch thông báo chỗ khác độ dài khối liệu đưa vào mạng chế thành gói gửi thời điểm Mỗi gói bao gồm liệu địa , Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội thông báo cần thiết Các gói khơng phải files Datagram: gói độc lập giống chuyển mạch thông báo, thơng báo đọc lập với Mỗi gói độc lập đường khơng giống gọi DATAGRAM Mạch ảo (virtual Circuit)(VC): mạch ảo nối logic mạch thiết lập trước truyền gói Và trạm chấm dứt kết nối cách truyền gói CLEAR REQUEST Cùng thời gian trạm có nhiều VC đến trạm khác Như tính chất VC đường nối logic hai trạm thiết lập trước truyền liệu điều khơng có nghĩa có môt đường cụ thể chuyển mạch kênh Gói giữ node hàng để đưa đường nối Chỗ khác với DG VC, node khơng cần tìm đường cho gói mà làm lần cho lần nối Nếu node bị hỏng, VC qua node bỏ Cịn với DG node bị hỏng gói tìm đường khác Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội phong lĩnh vực chuẩn hoá mạng cục với đề án IEEE 802 tiếng bắt đầu triển khai từ năm 1980 kết hàng loạt chuẩn thuộc họ IEEE 802.x đời, tạo nên hội tụ quan trọng cho việc thiết kế cài đặt mạng cục thời gian qua Vị trí họ chuẩn cao ISO xem xét tiếp nhận chúng thành chuẩn quốc tế ban hành mã hiệu tương ứng ISO 8802.x Đến nay, họ IEEE 802.x bao gồm chuẩn sau: IEEE 802.1 : High Level Interface IEEE 802.2 : Logical Link Control (LLC) IEEE 802.3 : CSMA/CD IEEE 802.4 : Token Bus IEEE 802.5 : Token Ring IEEE 802.6 : Metropolitan Area Networks (MAN) IEEE 802.7 : Broadband Technical Advisory Group IEEE 802.8 : Fiber Optic Technical Advisory Group IEEE 802.9 : Integrated Data and Voice Networks IEEE 802.10 : Standard for Interoperable LAN Security IEEE 802.11 : Wireless LAN IEEE 802.12 : 100VG – anyLAN Hiện IEEE hình thành tiểu ban thứ 13 để phát triển chuẩn IEEE 802.13 cho mạng 100-BASE-X IEEE 802.1 chuẩn đặc tả kiến trúc mạng, kết hợp mạng việc quản lý mạng mạng cục IEEE 802.2 chuẩn đặc tả tầng LLC (dịch vụ, giao thức) mạng cục Có kiểu LLC định nghĩa: LLC-type 1: giao thức kiểu “không liên kết” khơng có chế báo nhận (acknowledgement) LCC-type : giao thức kiểu có liên kết 31 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội LCC-type : giao thức kiểu “không liên kết” có cư chế báo nhận Các giao thức xây dựng phương thức cân (balanced mode) giao thức HDLC có khn dạng liệu chức tương tự, đặc biệt trường hợp LLC-type IEEE 802.3: IEEE 802.3 chuẩn đặc tả mạng cục dựa mạng Ethernet Ethernet hệ thống mạng tạo Xerox phát triển thật chuẩn hóa cơng ty lớn nh Xerox, Intel Digital Equipment Corporation Ethernet mạng có tốc độ 10Mbps sử dụng phương thức truy nhập mạng CSMA/CD Có loại Ethernet sau: - 10Base-5 sử dụng cáp đồng trục dày (thickcable ) - 10Base-2 sử dụng cáp đồng trục mỏng (thincable ) - 10Base-T sử dụng cáp xoắn đôi ( Twisted Pair Cable ) - 10Base-F sử dụng cáp quang ( Fibre ) IEEE 802.3 bao gồm tầng vật lý tầng MACvới đặc tả sau: - Đặc tả dịch vụ MAC (MAC service specification) - Giao thức MAC (MAC protocol) - Đặc tả vật lý độc lập với đường truyền (Medium-dependent physical specification) Đặc tả dịch vụ MAC định nghĩa dịch vụ mà IEEE 802.3 cung cấp cho tầng LLC người sử dụng tầng cao khác Phần cốt lõi IEEE 802.3 giao thức MAC dựa phương pháp CSMA/CD Cấu trúc khung truyền Ethernet 802.3 sử dụng cho tất mạng Ethernet sau: 2-6 2-6 0-1500 X 32 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Preamble SFD destinatio Source Address n LE Data PAD FCS N Address Preamble : phần đầu dùng cho người nhận biết để thiết lập đồng bit, đồng trình truyền điểm mạng Nó dãy luân phiên bit với bit cuối SFD : Start Frame Dilimiter: dãy số 10101011, để bắt đầu thực frame, giúp cho người nhận định vị bit frame Destination Address : Địa nguồn phát: địa trạm đích frame, địa vật lý trạm địa nhóm (nhiều trạm), địa tổng thể (tất trạm mạng) Khi cài đặt lựa chọn thống ngất địa 16bit 48bit LEN : Độ dài trường liệu độ dài octets phần LLC data sau PAD : Filler Bytes Các octets thêm vào để đảm bảo frame đủ dài để phát xung đột xác FCS : Frame Check Sequence Mã kiểm tra lỗi CRC 32bit cho tất vùng, trừ Preamble, SDF thân FCS Source address: địa trạm nguồn gửi frame đi, độ dài SA phải giống với độ dài DA chọn LLC data: đơn vị liệu LLC Tầng vật lý IEEE 802.3 chia làm hai phần Phần độc lập với đường truyền đặc tả giao diện tầng MAC vật lý (giao diện không phỉa yêu cầu bắt buộc chuẩn nhiều trường hợp có ích) Phần phụ thuộc đường truyền bắt buộc phải có đặc tả giao diện với đường truyền cảu LAN tín hiệu trao đổi với đường truyền Phần cho nhiều khả chọn (option) khác kiểu đường truyền, 33 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội phương thức truyền tín hiệu (tương tự số) tốc độ truyền Hiện có phương án sau cho tầng vật lý IEEE 802.3, với đặt tên quy ước theo 3: -Tốc độ truyền tín hiệu (1, 10 100 Mb/s) - BASE (nếu Baseband) BROAD (nếu Broadband) - Chỉ định đặc trưng đường truyền * 1BASE5: Tốc độ 1Mb/s dựng cỏp UTP với phạm vi tín hiệu lên tới 500m (250 m/segment, topo hình sao) * 10BASE5 : dựng cáp đồng trục đường kính lớn (10mm) với trở kháng 50ohm, tốc độ 10Mb/s, phạm vi tín hiệu 500m/segmemt, bus (phương án gọi Thick Ethernet hay thicknet) * 10BASE2 : tương tự thicknet dựng cáp đồng trục nhỏ, chạy với khoảng cách tới 185m (xấp xỉ 200m có số định phạm vi cáp tên phương án) Tốc độ 10Mb/s, bus Trong cấu hình mạng Bus, đầu cuối Bus trung tâm thường phải dùng thiết bị gọi terminator dể phối hợp trở kháng, ngăn khơng cho tín hiệu dội cáp Có thể kéo dài cáp thơng qua nối trúc tròn ( Barrel Connect ) (phương án gọi Thin Ethernet Thinnet) * 10BASE-F : Dùng cáp quang, tốc độ 10Mb/s, phạm vi cấp 4Km Được phân thành phương án : 10BASE-FL (Fiber Link ) 10BASE-FB (Fiber Backbone) 10BASE-FP (Fiber Passive) * 10BROAD36 :dùng Broadband, tốc độ 10Mb/s, cáp đồng trục 75Ohm, phạm vi cấp 1800m (lên tới 3600m cấu hình cáp đơi – dual cable), bus * 10BASE-T ; dựng cỏp xoắn đơi, topo hình sao, có tốc độ 10Mb/s Trong cấu trúc mạng sao, máy tính nối vào phận gọi Hub ( 34 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội đầu nối trung tâm ) Khoảng cách từ HUB tới trạm tối đa 100m Hub : phần tử trung tâm cấu hình mạng Nó giúp việc theo dõi lưu lượng hoạt động mạng cách tập trung Nó mở rộng mạng Repeat Có loại Hub sau : -Hub chủ động : loại có khả nhận truyền lại tín hiệu hay cịn gọi chuyển tiếp đa cổng Loại cần cung cấp nguồn để hoạt động -Hub thụ động : đóng vai trị điểm nối kết, khơng khuếch đại hay tái tạo lại tín hiệu Loại khơng cần nguồn để hoạt động -Hub lai ( Hybid Hub ) : Hub lai loại cải tiến dùng cho nhiều loại cáp khác nhau, loại dùng để mở rộng mạng cách kết nối thêm nhiều Hub tạo thành Star Bus hay Star Ring * 100BASE-T : tương tự 10BASE-T với tốc độ cao hơn: 100Mb/s (Phương án gọi Fast Ethernet) IEEE 802.4 : chuẩn đặc tả mạng cục với topo mạng dạng Bus sử dụng thẻ để điều khiển truy nhập đường truyền IEEE 802.4 bao gồm tầng vật lý tầng MAC với đặc tả sau: - Đặc tả dịch vụ MAC (MAC service specification) - Giao thức MAC (MAC protocol) - Đặc tả dịch vụ tầng vật lý (Physical layer service specification) - Đặc tả thực thể tầng vật lý (physical layer entity speaification) - Đặc tả đường truyền (Medium specification) Đặc tả dịch vụ MAC định nghĩa dịch vụ mà IEEE 802.4 cung cấp cho tầng LLC cho người sử dụng tầng cao khác Giao thức MAC phần quan trọng IEEE 802.4, sử dụng phương pháp thẻ (tolen Bus) để điều khiển truy nhập đường truyền Octets>=1 Preamble SD FC 2/6 DA 2/6 SA >=0 Data unit FCS ED 35 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Khuôn dạng tổng quát IEEE 802.4 frame Trong đó: Preamble : phần đầu (1 nhiều octets) dùng cho người nhận để thiết lập đồng bit SD (Start Delimiter) : Bắt đầu frame, có dạng : NN0NN000 N ký hiệu phi liệu (nondata symbol) chọn tùy theo việc mã hố tín hiệu đường truyền FC (Frame control) : frame có chứa LLC data hay khơng, frame điều khiển IEEE 802.4 sử dụng loại frame : Claim – token, Solicit – successor-1, solicit-successor-2, ưho-follows, Revolvecontention, token, Set-successor, LLC data Destination Address : trạm đích frame Nó địa vật lý nhất, địa nhóm, địa tổng thể Có thể chọn cài đặt địa 16 48 bits thống cho tất trạm mạng Source Address : địa trạm nguồn gửi frame độ dài SA phải độ dài chọn DA Data Unit : chứa LLC data thông tin điều khiển FCS (frame check sequence) : mã kiểm soát lỗi CRC 32 bits cho tất vùng, trừ Preamble, SD, ED, thân FCS Đặc tả dịch vụ tầng vật lý IEEE 802.4 định nghĩa dịch vụ mà tầng vật lý cung cấp cho tầng MAC, độc lập với đường truyền Đối với đường truyền có hai đặc tả : đặc tả thực thể tầng vật lý đặc tả đường truyền Mỗi đặc tả thực thể tầng vật lý bao gồm đặc trưng cơ, điện, chức cần thiết để truyền nhận tín hiệu đường truyền cụ thể Đặc tả đường truyền tương ứng đặc trưng đường truyền loại đầu nối cáp nối trạm với đường truyền IEEE 802.4 thiết kế để ứng dụng khơng văn phịng mà cịn môi trường công nghiệp quân 36 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Token Ring 802.5 Cấu hình mạng Ring nối máy tính vịng cáp Tín hiệu truyền theo chiều qua tất máy tính máy tính đóng vai trị chuyển tiếp, khuếch đại tín hiệu gửi đến máy tính Nhược điểm mạng hỏng hóc máy tính ảnh hưởng đến toàn mạng Nguyên tắc hoạt động mạng dùng phương thức truy nhập thẻ Trong hệ thống có gói tin gọi thẻ bài, thẻ chuyển từ máy tính sang máy tính khác có máy tính u cầu thơng tin chiếm lấy thẻ bài, đưa địa đích lên gói liệu gửi qua mạng Dữ liệu chuyển qua máy tính tìm máy tính có địa trùng với địa liệu,máy tính nhận gửi thơng điệp xác nhận đến máy tính gửt Nếu khơng có nhận liệu lại trạm gửi Cấu trúc khung truyền thẻ mạng Token Ring: Physical 4000byte for 4Mbps Physical Header SD A 18000byte fos 16Mbps D S Trailer FC E C A A S FS D Thẻ ( token ): SD AC ED SD : Start Dilimiter (1 octet) DA: Destination Address (2/6 octets) ED: End Dilimiter (1 octet) SA: Source Address (2/6 octets) AC: access Control (1 octet) FCS: frame Check Sequence (4 octets) FS: Frame Status (1 octet) Trong đó: SD bắt đầu Frame token SD bao gồm mẫu tín hiệu ln ln phân biệt với liệu, cụ thể có dạng JK0J000 J K ký hiệu phi liệu (dạng thực phụ thuộc vào 37 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội kiểu mã hóa tín hiệu đường truyền) AC : chứa tham số priority revervation dùng cho chế ưu tiên, monitor bit dùng chế quản lý vùng Vựng chứa token bit để thị thẻ hay đơn vị liệu (frame) DA, SA : địa đích địa nguồn frame (tương tự chuẩn trước (IEEE 802.3 IEEE 802.4) FCS : mã kiểm soát lỗi CRC 32 bit cho cỏc vựng FC, DA, SA ED : chứa ký hiệu phi liệu (nondata symbol) để kết thúc frame Nó chứa bit I (Intermediate bit) E (Error bit) IEEE 802.4 FS : chứa bit A (address recognized) C (Frame Copied) với ý nghĩa sau: A =1 : trạm thừa nhận địa C =1 : trạm chép Frame Vì bit A C nằm phạm vi ảnh hưởng FCS nên chúng lặp hai lần để kiểm tra lỗi Mạng Ring áp dụng cho mạng FDDI ( fibre Data Distribution Interface ) Đây mạng Ring vòng với vòng dùng để dự trữ Mạng hoạt động với tốc độ cao100Mbps Mạng thường dùng cho hệ thống cáp quang áp dụng cho mạng MAN ( từ 10km đến 40km) IEEE 802.6 : chuẩn đặc tả mạng tốc độ cao kết nối nhiều LAN thuộc khu vực khác thị (cịn gọi MAN) Mạng sử dụng cáp quang với topo mạng dạng bus kép, cịn gọi DQDB (Distributed Queue Dual Bus) Lưu thông Bus chiều cặp Bus hoạt động tạo thành cấu hình chịu lỗi (fault-tolerant) DQDB Bus quảng bà đa truy nhập tương tự CSMA/CD bus, phải dùng phương pháp truy nhập slotted access để khắc phục hạn chế truy nhập CSMA/CD bus 38 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Các mạng IEEE 802.6 cho phép truyền liệu với tốc độ cao (từ vài chục đến vài trăm Mb/s) đáp ứng yêu cầu truyền liệu đa phương tiện (văn bản, tiếng nói, hình ảnh) IEEE 802.9 : chuẩn đặc tả mạng tích hợp liệu tiếng nói bao gồm kênh dị 10Mb/s với 96 kênh 64 Kb/s (tổng cộng Mb/s) Giải thông tổng cộng 16Mb/s Chuẩn gọi IsoEnet thiết kế cho mơi trường có lượng thơng tin lớn cấp bách IEEE 802.10 : chuẩn đặc tả an tồn thơng tin mạng cục có khả liờn tỏc (interoperable) IEEE 802.11 : chuẩn đặc tả mạng cục không dây IEEE 802.12 : chuẩn đặc tả mạng cục dựa công nghệ đề xuất AT & T, IBM HP, gọi 100 VG-AnyLAN Mạng sử dụng topo hình phương pháp truy nhập đương truyền có điều khiển tranh chấp Khi có nhu cầu truyền liệu, trạm gửi yêu cầu đến hub trạm truyền liệu hub cho phép Chuẩn nhằm cung cấp cho mạng tốc độ cao (100 Mb/s lớn hơn) hoạt động mơi trường hỗn hợp Ethernet token Ring, chấp nhận hai dạng frame Chương VII: Kết nối mạng Repeater ( lặp ): Để mở rộng mạng, khuếch đại tín hiệu truyền xa mạng LAN người ta thường sử dụng Repeater Bộ kéo dài phạm vi mạng (mạng Bus) Bộ hoạt động lớp vật lý nhằm mục đích tái tạo lại tín hiệu Repeater khơng xử lý gói liệu nên khơng thể dùng 39 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội để nối hai mạng khác cấu khác giao thức truyền tin Đấy phương thức mở rộng mạng tốn Bridge (cầu nối ): Bridge hoạt động tương đương với hai lớp cuối mơ hình OSI (líp dataLink Physycal ) Thiết bị có khả đọc sử lý khung liệu, thường dùng để kết nối mạng nhỏ có cấu hình khác Nhiệm vụ mạng mở rộng khoảng cách địa lý hay tăng số trạm làm việc cho tồn mạng, ngồi cịn làm giảm thắt cổ chai có nhiều phương tiện tham gia mạng Application Presentatio n Session Transport Network Datalink Physical Application Presentatio Bridge Datalink Datalink Physical Physical n Session Transport Network Datalink Physical Cầu hoạt động dựa bảng định tuyến dùng để chuyển liệu gói liệu qua Bridge đọc kiểm tra nguồn đích ( địa MAC ) Thơng qua việc đọc địa cho phép cầu đọc địa mạng Đối với địa chưa có mạng, phận ghi nhớ cập nhập lại Nếu thấy địa bảng việc phát địa tới địa đó, cịn khơng tức chưa biết địa phát quảng bá tới địa mạngvà đợi có thơng điệp trả lời, qua biết địa đích dùng cho việc phát lần sau Ngoài bảng cịn có chế bỏ gói liệu địa nguồn đích nằm mạng nhằm giảm lưu 40 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội thông cô lập mạng 3.Router: Bộ có chức tương đương lớp mạng Router cấu mà tìm đường cho gói liệu từ máy tính nguồn đến máy tính đích mạng máy tính rộng lớn Nó đảm bảo việc truyền liệu cách tin cậy Router dùng để nối mạng máy tính khác hình dáng thủ tục thông tin Router kiểm tra địa thông tin có gói liệu gửi qua việc xác định đích đến Router ln dùng bảng chứa địa router sát cạnh mạng LAN nối với Khi router nhận gói kiểm tra với bảng Nếu địa có bảng gửi gói liệu đến đích Nếu khơng chuyển liệu đến Router có khả chuyển gói liệu đến đích Q trình địi hỏi router phải nhận xử lý header IP gói, router bao gồm chức CPU nhớ Ngồi router cịn có khả điều khiển lưu lượng lọc gói Nó chuyển đổi giao thức mạng khác Application Presentatio n Session Transport Network Datalink Physical Router Network Datalink Physical Network Datalink Physical Application Presentatio n Session Transport Network Datalink Physical Để đảm bảo cho router chuyển liệu cách xác bảng 41 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội routing phải cập nhập thường xuyên Có phương pháp cập nhập sau: -RIP ( routing infomating Protocol ): có thay đổi mạng- thêm hay bớt router kết nối xảy ra, router gần dị cập nhập vào bảng routing Sau gửi dến router tiếp theo… Và quà trình tiếp tục router cập nhập Việc cập nhập theo giao thức cần nhiều thời gian để tất router cập nhập cấu hình mạng Do thời gian liệu bị sai loch RIP không tính theo tốc độ hay vận tốc truyền mà tính theo Min sè router qua -OSPF (Open shortest Path First ) : Trong phương thức quy định mạng thành vùng, vùng router tự cập nhập với Các router nối kết vùng cập nhập bảng Routing với để khắc phục nhược điểm phương pháp RIP, giảm thời gian cập nhập bảng Routing 4-GateWay ( cổng ) Gateway hoạt động chuyển đổi hai hệ thống mà không sử dụng chồng giao thức giống Application Session Presentatio Presentatio Presentatio Application n Session n Session n Session Presentatio Transport Network Datalink Physical n Transport Network Datalink Physical Transport Network Datalink Physical Transport Network Datalink Physical 42 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Lời kết Đề tài giải vấn đề sau: 1- Tiếp cận với mạng máy tính, tìm hiểu khái niệm mạng máy tính 2- Tìm hiểu ứng dụng Internet 3- Cơ chế bảo mật thông tin mạng Đề tài đề cập đến nhiều vấn đề nên khơng tránh khỏi lỗng nội dung chắn nhiều hạn chế Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa điện tử viễn thông đặc biệt cô giáo Đinh Thị Nhung giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài báo cáo tốt nghiệp 43 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tài liệu tham khảo 1- Mạng máy tính hệ thống mở Nguyễn Thúc Hải 2- Nguyên lý vận hành Hệ thống mạng Dương Văn Mùi - Nguyễn Hiếu Nghĩa 3- Nguyên lý vận hành Mạng Internet Trần Thế San - Nguyễn Hiếu Nghĩa 44 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội 4- Mạng máy tính Internet Trần Văn Minh – Xuân Thảo 45 ... physical ) 28 Chương VI: Mạng cục 29 Mở đầu 29 Kỹ thuật mạng cục 29 2.1 Topology 29 Các chuẩn IEEE 802.X .31 Chương VII: Kết... điểm topology Star lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình lại (thêm, bớt trạm) dễ dàng kiểm sóat khắc 29 Tạ Đăng Hải – K12E Viện Đại học Mở Hà Nội phục cố Đặc điểm sử dụng liên kết điểm - điểm nên tận