– Dữ liệu ở dạng dòng các bit được chuyển tới từ tầng Data link được chuyển thành các tín hiệu (điện, quang học,.. sóng… ) ở tầng Physical.[r]
(1)Chương 3
Physical Layer
(2)Nội dung
• Chức năng
• Data Signal
• Q trình truyền signal
• Các thiết bị mạng
– Network Interfaces
– Transmission medium
(3)Chức năng Physical Layer
• Chịu trách nhiệm chuyển bit từ node tới node kế tiếp
– Dữ liệu dạng dòng bit chuyển tới từ tầng Data link chuyển thành tín hiệu (điện, quang học,
sóng… ) tầng Physical
• Tầng Physical xác định :
– Phương pháp mã hóa dịng bit thành signal
– Tốc độ truyền signal data
– Sự đồng
– Interface device phương tiện truyền dẫn
(4)Data Signal
• Data có dạng :
– Digital data : ký tự, số, ký hiệu
– Analog data : âm thanh, video
• Data cần phải chuyển thành signal để truyền phương tiện truyền dẫn
– Data dãy bit, mã hóa thành signal các phương pháp mã hóa
(5)Two digital signals: one with two signal levels and the other with four signal levels
Data rate (bit rate ) : 8bps Signal rate (Baud rate) :
8 baund
Data rate (bit rate ) : 16bps Signal rate (Baud rate) :
(6)Signal
• Signal có dạng : digital signal analog signal • chuyển đổi signal trên đường truyền :
– Baseband transmission : mã trực tiếp tín hiệu trên đường truyền, khơng có chuyển đổi signal
Vd : mạng LAN
– Broadband transmission (hay modulation): chuyển đổi signal trước truyền – “có điều chế”
(7)(8)Signal transmission
• Baseband transmission :
– Truyền tín hiệu số dạng xung điện ánh sáng,
truyền chiều
– Toàn kênh truyền dùng để truyền tín
(9)Signal transmission
• Broadband transmission :
– Truyền tín hiệu tương tự với nhiều tần số
Nhiều kênh truyền được điều chế vào tần số khác nhau, cho phép nhiều kênh ghép chung một đường truyền
• Ví dụ: cable truyền hình số cho phép truyền television Internet
– Tín hiệu truyền chiều, có dạng sóng điện từ (dịng điện, ánh sáng, sóng radio …)
Do tín hiệu chạy theo hướng nhất, phải có hai đường cho dịng tín hiệu cho chiều Có hai cách phổ biến để thực :
• Sử dụng tần số khác biệt cho kênh truyền
(10)Signal
Baseband transmission
(11)Sự suy yếu Signal
• Khi tín hiệu truyền dọc theo cable mạng, bị suy
yếu biến dạng
• Độ dài chất lượng cable trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu đến đích
• Trong Baseband transmission : thiết bị repeater
dùng để chuyển tiếp trì độ mạnh tín hiệu số, làm tăng độ dài thực tế cable
• Trong Broadband transmission : thiết bị khuyếch đại
(12)Các thông số hiệu mạng
• Bandwidth – băng thơng
– Bits per second, số bit truyền đơn vị thời gian
• Throughput - thông lượng
– Số bit thực gửi đơn vị thời gian • Latency – độ trễ
– Thời gian để toàn message đến đích tính từ lúc bit đầu tiên gửi đi
Latency=propagationtime+transmissiontime+queuingti me+processingdelay
(13)Các thiết bị mạng
• Thiết bị đầu cuối : máy tính, máy in, fax,
– Thiết bị lưu trữ xử lý thơng tin
• Thiết bị kết nối : card mạng, modem, multiplexer, …
– Chuyển đổi liệu thành tín hiệu phù hợp để chuyển đi đường truyền
– Chuyển đổi tín hiệu dạng A sang dạng tín hiệu dạng B khi thay đổi dạng đường truyền
(14)Các thiết bị mạng
• Các giao tiếp mạng (NICs)
• Các loại phương tiện truyền dẫn
– wire
– wireless
• Repeater, Hub
(15)Các giao tiếp mạng Network Interfaces
• Tên gọi tương tự : network interface controller (NIC), network interface card, network adapter, LAN adapter, physical network interface
• Là thiết bị dùng kết nối máy tính với network • Tồn nhiều dạng :
– expansion cards, cắm vào PCI slot mainboard
– Tích hợp vào mortherboard (mainboard), sử dụng giao tiếp USB
(16)Các giao tiếp mạng Network Interfaces
(17)Các giao tiếp mạng Network Interfaces
• Chức năng
– Chuẩn bị data truyền : nhận chùm bit, cấu trúc
lại để chuyển bít (1-bit-serial); biến đổi bit data thành signal
– Truyền signal kênh truyền
– Kiểm sốt dịng data truyền từ máy tính kênh
truyền
– Nhận signal chuyển đến từ kênh truyền => giải mã
(18)Definition of:Ethernet adapter
(19)Các giao tiếp mạng
Network Interface Card (NIC)
(20)Các giao tiếp mạng
(21)Các giao tiếp mạng
(22)Đường truyền
(Transmission medium)
• Hữu tuyến (Wired)
– Cáp đồng
• Đồng trục (Coaxial Cable)
• Xoắn đơi (Twisted-pair Cable)
– Cáp quang (Fiber Optic)
• Vơ tuyến (Wireless)
(23)Đường truyền hữu tuyến (wired)
• Tiêu chuẩn cable, đầu nối, quy định trong chuẩn IEEE 802
– Cáp đồng trục : 10Base2, 10Base5
– Cáp xoắn đôi : 10BaseT, …
– Cáp quang : 10BaseF, …
(24)Đường truyền vô tuyến (wireless)
• Phân loại:
– Radio
– Microwave (viba)
– Infrared (hồng ngoại)
• Radio
– ứng dụng wireless LAN (hay wi-fi network),
• Tần số sóng radio phát tín hiệu (wireless router) hoạt động phạm vi 2.4GHz-2.485 GHz, tốc độ 11 Mbps (theo chuẩn 802.11b wireless LAN )
• Mỗi thiết bị tham gia mạng phải có antena transceiver
– ứng dụng
• The GSM standard for 2G cellular systems uses combined FDM/TDM (radio) for the air interface
(25)(26)Repeater & Hub
• Là thiết bị lặp khuyếch đại tín hiệu đường truyền có dây khơng dây
• Repeater :
– Được sử dụng bus topology
• Nhằm mục đích tăng số máy tính segment , khắc phục hạn chế số node segment Ethernet LAN
• thiết bị dùng nối segment LAN, khắc phục hạn chế độ dài coaxial cable Ethernet LAN
• Hub :
– Là thiết bị có nhiều port – điểm kết nối trung tâm, sử dụng star topology (Ethernet LAN)
(27)(28)LAN Ethernet LAN
• Local Area Network (LAN)
– Mạng kết nối máy tính cơng ty, hay gia đình
• LAN tồn độc lập, kết nối với WAN hay Internet
• Hai cơng nghệ thống trị dùng mạng LAN
– Ethernet 802.3
– Wireless LAN 802.11
(29)Ethernet LAN
• Ethernet LAN định nghĩa chuẩn dây, kết nối phát tín hiệu tầng Physical và
phương tiện truy nhập mạng MAC tầng Datalink
(30)Ethernet LAN
• Ethernet đời vào 1976 Xerox’s Palo Alto Research Center (PARC)
(31)(32)Ethernet LAN
(33)Ethernet LAN
(34)Ethernet LAN
(35)(36)(37)(38)(39)(40)(41)Mơ hình LAN ?
• Nhận diện phạm vi : LAN ; wired LAN ; wireless
(42)(43)(44)(45)(46)Câu hỏi
• Chức tầng Physical ?
• Các khái niệm ?
– Data Signal
– Baseband Broadband transmission
• Chức NICs ? Các thông số ?
• Các phương tiện truyền dẫn ? Thơng số bản?
(47)Bài tập
• Tốc độ đường truyền Internet (băng thơng) đang sử dụng ?
• Ghi lại thông số card mạng mà em quan sát ? Giải thích thơng số dựa trên học ?