dce c om 2008 u cu BK TP.HCM du o ng th an co ng Kỹ Thuật Truyền Số Liệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu ng co – Mã số: 504003 – Số tín chỉ: – Mơn học trước: khơng c om • Mơn học th an • Giảng viên du o ng – Nguyễn Hoà Hưng – Khoa Khoa học Kỹ thuật máy tính – hungnguyen@cse.hcmut.edu.vn – (38647256 ext 6227 or 5843) – http://cse.hcmut.edu.vn/~hungnguyen u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu môn học c om • Động lực du o ng th an co ng – Sự phát triển vũ bão ứng dụng máy tính – Sự cần thiết việc trao đổi thơng tin nơi, máy tính u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu môn học c om • Mục đích an co ng – Giới thiệu khái niệm, thuật ngữ phương pháp tiếp cận dùng hệ thống truyền liệu – Hiểu việc truyền số liệu thiết bị vấn đề liên quan – Hiểu việc truyền liệu qua mạng thiết bị thông qua nghi thức giao tiếp – Giới thiệu số mạng truyền số liệu sử dụng th • Đối tượng du o ng – Sinh viên chuyên ngành có kiến thức thiết kế mạch, cấu trúc máy tính, ngơn ngữ lập trình cấp cao – Kỹ sư chuyên ngành • Đánh giá u 2008 cu dce – Kiểm tra kỳ: 20% – Thực hành: 20% – Kiểm tra cuối kỳ: 60% Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học ng th an co ng c om Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu Truyền dẫn số liệu Kỹ thuật mã hóa tín hiệu Kỹ thuật truyền liệu số Điều khiển lớp liên kết liệu Ghép/tách kênh Chuyển mạch mạch chuyển mạch gói Chế độ truyền bất đồng Tìm đường mạng chuyển mạch du o • • • • • • • • • u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt Tài liệu tham khảo [1] “Tập slide giảng”, TS Đinh Đức Anh Vũ, 2008 [2] Data and Computer Communications – William Stallings (12 chương đầu) [3] Data Communications and Computer Networks • • • • • • • ISDN & B-ISDN – William Stallings ATM Foundations for Broadband Networks – Uyless Black Data Communications – William L Schweber Data communications and teleprocessing systems – Trevor Housley Data communication technology – James Martin Công nghệ ATM CDMA – LG Information & Communications Lecture notes for M.Sc Data Communication Networks and Distributed Systems D51 Basic Communications and Networks - Saleem N Bhatti - Department of Computer Science - University College London - October 1994 Lecture notes for DATA COMMUNICATIONS, v4.0 – Brian Brown, 1995-2001 Fiber Optics Communication and Other Applications – Henry Zanger & Cynthia Zanger Wireless Networked Communications Concepts, Technology and Implementation – Regis J Bates Practical digital and data communications with LSI applications – Paul Bates • • ng co an th ng du o • • c om • • • u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt dce c om 2008 ng th an co ng Chương Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu du o u TP.HCM Mơ hình hệ thống truyền liệu Truyền số liệu Mạng truyền số liệu Kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính cu BK CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt co ng c om Mơ hình hệ thống truyền liệu an Sơ đồ khối tổng qt (mơ hình Shannon) Ứng dụng video Ứng dụng thời gian thực du o ng th Ứng dụng liệu Ứng dụng âm thanh, tiếng nói u 2008 cu dce Ví dụ Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt Mơ hình hệ thống truyền liệu c om • Hệ thống truyền liệu gì? du o ng th an co ng – Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm, … dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giải – Thông tin: ý nghĩa gán cho liệu – Tín hiệu: dạng biểu diễn liệu – Tập hợp thiết bị kết nối thông qua môi trường truyền dẫn u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt • Tối ưu hệ thống truyền dẫn c om Các tác vụ – Chia sẻ đường truyền hiệu nhiều thiết bị, chống nghẽn mạch an co ng • Giao tiếp thiết bị với hệ thống truyền • Tạo tín hiệu ng th – Có khả truyền dẫn môi trường truyền – Bên nhận phải hiểu liệu du o • Đồng bên truyền bên nhận – Điểm bắt đầu điểm kết thúc tín hiệu u 2008 • Quản lý việc trao đổi liệu cu dce – Các giao thức truyền liệu – Ví dụ: thực gọi điện thoại Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 10 Giải thuật tìm đường ngắn • Bài tốn an • Tiêu chuẩn đường ngắn • Giá trị liên kết ng th – Số chặng đường – Giá trị liên kết co ng c om – Cho mạng node nối liên kết chiều, chiều có giá trị chi phí riêng – Chi phí đường node mạng tổng giá trị chi phí liên kết qua – Xác định đường ngắn (chi phí thấp nhất) node du o • Tỉ lệ nghịch tốc độ liên kết • Tỉ lệ thuận tải liên kết • Tổ hợp đại lượng • Giải thuật u 2008 cu dce – Forward-search (Dijkstra) – Backward-search (Bellman-Ford) Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 23 Giải thuật Dijkstra • Input ng c om – Đồ thị G(V, E) V tập đỉnh, E tập cạnh có trọng số khơng âm – Đỉnh nguồn S: S V co • Output th an – Đường ngắn từ đỉnh nguồn S đến tất đỉnh cịn lại ng • Ký hiệu du o – Di : đường ngắn từ node nguồn S đến node i bước chạy hành giải thuật – M: tập đỉnh xét bước chạy hành giải thuật – dij: trọng số cạnh nối từ node i đến node j dij = i trùng j dij = Eij i khác j u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 24 Giải thuật Dijkstra c om • Giải thuật ng – Bước 1: khởi động 1 an co • M = {S} • Di = dsi (các cạnh nối trực tiếp với S) th – Bước 2: cập nhật đường ngắn du o ng • Chọn đỉnh N V\M cho: DN = {Di} i V\M • M = M U {N} • Dj = {Dj, DN + dNj} j V\M u 2008 – Bước 3: lặp lại bước M=V cu dce – Kết Di đường ngắn từ node nguồn S đến node i Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 25 dce 2008 Giải thuật Dijkstra 3 th Node Path 1–3 1–4–3 1–4–3 1–4–5–3 1–4–5–3 1–4–5–3 du o 1,4 1,4,2 1,4,2,5 1,4,2,5,3 , , , , ,6 D2 2 2 2 Node Path 1–2 1–2 1–2 1–2 1–2 1–2 u M cu Lần chạy ng an D3 4 3 Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com D4 1 1 1 co ng 2 c om 5 Node Path 1–4 1–4 1–4 1–4 1–4 1–4 D5 2 2 Node Path 1–4–5 1–4–5 1–4–5 1–4–5 1–4–5 D6 4 Node Path 1–4–5–6 1–4–5–6 1–4–5–6 ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 26 du o ng th an co ng c om Giải thuật Dijkstra u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 27 Giải thuật Bellman-Ford c om • Input ng – Đồ thị G(V, E) V tập đỉnh, E tập cạnh có trọng số – Đỉnh nguồn S: S V co • Output du o • Ký hiệu ng th an – Đồ thị có chu trình âm khơng tồn đường ngắn – Đường ngắn từ đỉnh nguồn S đến tất đỉnh lại – D(h)i: đường ngắn từ node nguồn S đến node i có tối đa h đoạn (link) – dij: trọng số cạnh nối từ node i đến node j dij = i trùng j dij = Eij i khác j u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 28 2008 Giải thuật Bellman-Ford • Giải thuật – Bước 1: khởi động 2 3 1 an co ng • D(1)N = dSN, N V\{S} (đường ngắn từ S đến N có tối đa đoạn) c om dce th – Bước 2: cập nhật đường ngắn du o ng • D(h+1)N = {D(h)j + djN} j V\{S} cu u – Bước 3: lặp lại bước đường ngắn tìm thấy dừng – Kết D(h)N đường ngắn từ node nguồn S đến node N Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 29 2008 Giải thuật Bellman-Ford 3 th u Node D(h)3 Path 1–3 1–4–3 1–4–5–3 1–4–5–3 cu Laàn Node chaïy D(h)2 Path 1–2 2 1–2 1–2 1–2 du o ng an ng co c om dce Node D(h)4 Path 1–4 1–4 1–4 1–4 Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com Node D(h)5 Path 1–4–5 1–4–5 1–4–5 Node D(h)6 Path 10 1–3–6 1–4–5–6 1–4–5–6 ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 30 du o ng th an co ng c om Giải thuật Bellman-Ford u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 31 Bài tập c om • Tìm đường ngắn từ node co ng – Theo giải thuật Dijkstra – Theo giải thuật Bellman-Ford ng th 3 du o an 4 u 2008 cu dce 5 Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 32 Bài tập c om • Tìm đường ngắn từ node A an co ng – Theo giải thuật Dijkstra – Theo giải thuật Bellman-Ford th E A ng du o G D B C u 2008 cu dce F H K Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com J ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 33 Dijkstra vs Bellman-Ford c om • Bellman-Ford • Dijkstra du o ng th an co ng – Việc tính tốn cho node n phải biết thơng tin chi phí liên kết node kề n chi phí tổng cộng từ node s đến node kề node n [i.e., Lh(j)] – Mỗi node cần lưu trữ tập chi phí đường tương ứng đến node khác – Có thể trao đổi thông tin với node kề trực tiếp – Có thể cập nhật thơng tin chi phí đường dựa thơng tin trao đổi với node kề thông tin chi phí liên kết u 2008 – Mỗi node cần biết topology tồn mạng – Phải biết chi phí liên kết tất liên kết mạng – Phải trao đổi thông tin với tất node khác mạng cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 34 Đánh giá du o ng th an co ng c om • Phụ thuộc vào thời gian xử lý giải thuật • Phụ thuộc vào lượng thơng tin yêu cầu từ node khác • Phụ thuộc vào việc thực • Cùng hội tụ lời giải điều kiện topology tĩnh chi phí khơng thay đổi • Nếu chi phí liên kết thay đổi, giải thuật tính lại để theo kịp thay đổi • Nếu chi phí liên kết thay đổi theo lưu thông, lưu thông lại thay đổi theo đường chọn u 2008 – Phản hồi – Có thể rơi vào trạng thái không ổn định cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 35 ARPANET – Tìm đường c om • Thế hệ du o ng th an co ng – 1969 – Distributed adaptive – Dùng thời gian trễ ước tính làm tiêu chuẩn để đánh giá hiệu – Dùng giải thuật tìm đường Bellman-Ford – Các node trao đổi thông tin (các vector thời gian trễ) với node kề – Cập nhật bảng tìm đường dựa thông tin đến – Không quan tâm đến tốc độ đường truyền, quan tâm chiều dài hàng đợi node – Chiều dài hàng đợi khơng phải cách đo xác thời gian trễ – Đáp ứng chậm với nghẽn mạch u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 36 ARPANET – Tìm đường • Thế hệ thứ – – – – ng th an co ng 1979 Dùng thời gian trễ làm tiêu chuẩn đánh giá hiệu Thời gian trễ đo trực tiếp Dùng giải thuật tìm đường Dijkstra Thích hợp cho mạng có tải trung bình nhẹ Khi mạng tải nặng, có tương quan thời gian trễ đo thời gian trễ gặp phải du o – – – – – – c om • Thế hệ thứ 1987 Việc tính tốn chi phí liên kết thay đổi Thời gian trễ trung bình đo 10 giây cuối Bình thường hóa dựa giá trị kết trước u 2008 cu dce Data Communication and Computer Networks CuuDuongThanCong.com ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu https://fb.com/tailieudientucntt 37 ... th an co ng Chương Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu du o u TP .HCM Mơ hình hệ thống truyền liệu ? ?Truyền số liệu Mạng truyền số liệu Kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính cu BK CuuDuongThanCong.com... th an co ng Chương Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu du o u TP .HCM Mơ hình hệ thống truyền liệu ? ?Truyền số liệu Mạng truyền số liệu Kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính cu BK CuuDuongThanCong.com... https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học ng th an co ng c om Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu Truyền dẫn số liệu Kỹ thuật mã hóa tín hiệu Kỹ thuật truyền liệu số Điều khiển lớp liên kết liệu Ghép/tách