Chức năng tơng đơng lớp 3 mô hình OSI nh sau
User A User B 7 App A 6 Pre P 5 Sesion S 4 Trans Router T 3 Net N N N 2 Datalin k DL DL DL 1 Physica l
Phy Phy Phy
Hình 0- Router
Tơng đơng với lớp 3 – Router có khả năng xử lý các gói dữ liệu, đọc kiểm tra địa chỉ, biến đổi gói cho phù hợp với mạng và chọn đờng đi ngắn nhất trong mạng cho gói. Nguyên tắc hoạt động của Router nh sau:
Dir: Direct
Hình 0-: Ví dụ về sử dụng Router trong mạng
Trong mạng toàn cầu rộng, mỗi nút mạng có một địa chỉ duy nhất. Địa chỉ nằm ở lớp 3 trong gói IP. Ví dụ trên hình vẽ – mỗi trạm đợc gắn một địa chỉ nh A1, A2, B10, B5, C2, D3, D5... Địa chỉ này là duy nhất trên toàn mạng (Địa chỉ Internet bao gồm địa chỉ mạng và địa chỉ nút mạng – ở đây ta coi A,B,C,D là phần đia chỉ mạng còn các con số tiếp theo là địa chỉ nút mạng). Ngoài ra mỗi trạm trong một mạng lại có thêm địa chỉ phần cứng của card giao tiếp mạng - Đây chính là địa chỉ lớp 2 - địa chỉ MAC là cá con số ghi bên dới các địa chỉ lớp 3
(101,102,105,110,...) Địa chỉ MAC này có thể giống nhau trên các mạng khác nhau nhng là duy nhất trên một mạng vật lý.
Ta lấy ví dụ việc truyền dữ liệu từ trạm có địa chỉ Internet lớp 3 là B10 - địa chỉ MAC của nó ở lớp 2 là 110 đến trạm có địa chỉ D5 và địa chỉ MAC =105. Quá trình truyền có thể đợc chia thành 3 bớc
- Bớc 1: Đầu tiên khi B10 muốn gửi thông tin đến D5 – nó tạo gói tin ở lớp 3 chứa địa chỉ bên gửi là B10 và bên nhận là D5. Qua bộ phân tích địa chỉ B10 biết rằng trạm D không nằm cùng trong mạng với nó, bởi vậy nó quyết định phải chuyển gói dữ liệu cho Router R1 là cổng ra của toàn mạng B. Việc chuyển gói cho R1 (có địa chỉ lớp 3 là B5 và MAC=105) đợc B10 thực hiện bằng cách chuyển gói này cho lớp 2 bên dới để cho vào khung (802.3 của mạng BUS). Khung này sẽ gắn địa chỉ MAC bên gửi của B10 là
110 và MAC nhận là 105. Xem hình dới. Trong trờng hợp B10 không biết địa chỉ MAC của B5 là bao nhiêu thì nó sẽ triệu gọi thủ tục phân giải địa chỉ ARP của mình để tìm địa chỉ MAC của B5.( Xem thêm phần ARP).
Gói tin lớp 3 Source Add :B10
Dest Add :D5 IP Data...
MAC Source Add :110 MAC Dest Add :105
Hình 0-: Khung Ethernet 802.3 chuyển gói từ B10 tới R1
- Bớc 2: Khi R1 nhận đợc khung dữ liệu thông qua địa chỉ MAC 105 của B10 từ cổng B5. Nó tách bỏ gói ra khỏi khung sau đó sẽ phân tích địa chỉ của gói. Qua phân tích địa chỉ nó biết rằng cần phải chuyển gói cho trạm D5. Nhìn vào bảng chọn đờng của mình (Routing Table) R1 hiểu rằng muốn gửi tin tới D5 phải gửi gói ra cổng có địa chỉ C1 là cổng kết nối với mạng Ring C tới cổng ra R2 của mạng Ring có địa chỉ C2. C1 có địa chỉ MAC là 101 và C2 có
MAC=102. Nh vậy R1 sẽ cho gói dữ liệu của B10 vào khung 802.5 để chuyển qua mạng Ring C nh hình dới:
Gói tin lớp 3 Source Add :B10
Dest Add :D5 IP Data...
MAC Source Add :101 MAC Dest Add :102
Hình 0-: Khung Ethernet 802.5 chuyển gói từ R1 tới R2
- Bớc 3: Khi R2 nhận đợc khung dữ liệu do R1 gửi, nó sẽ tách bỏ phần khung để láy ra gói dữ liệu. Đọc địa chỉ đích trên gói R2 hiểu rằng cần phải chuyển gói cho trạm D5. Nhìn vào bảng chọn đờng của mình (Routing Table) R1 thấy rằng nó có thể chuyển trực tiếp gói tin tới D5. Bởi vậy R2 cho gói vào khung 802.3 để chuyển tới D5. nh hình dới
Gói tin lớp 3 Source Add :B10
Dest Add :D5 IP Data...
MAC Source Add :103 MAC Dest Add :105
Hình 0-: Khung Ethernet 802.3 chuyển gói từ R2 tới D5
4./ Gateway
Chức năng có thể tơng đơng cả 7 lớp mô hình OSI nh sau
User A User B
7 App A A A
6 Pre Pre Pre P
5 Sesion Se Se S
4 Trans T T T
2 Datalin k
DL DL DL
1 Physica l
Phy Phy Phy
Hình 0- Gateway
Gateway hỗ trợ các thủ tục phiên dịch giữa các mạng có kiến trúc khác nhau nhằm cung cấp một dịch vụ chung tới ngời sử dụng.
Ngoài các thiết bị mạng nói trên còn có
- Card mạng
- HUB
- Bộ chuyển mạch (Switch)
5./ Card mạng
Card mạng đóng vai trò nh giao diện hoặc kết nối vật lý giữa mạng máy tính và cáp mạng. Card mạng có vai trò sau:
- Chuẩn bị dữ liệu cho cáp mạng. - Gửi dữ liệu đến máy khác.
-Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống, cáp card mạng cũng nhận dữ liệu gửi đến từ cáp mạng và dịch chuyển thành byte để bộ xử lý máy tínhcó thể hiểu đợc .
+ Chuẩn bị dữ liệu : Trớc khi dữ liệu gửi lên mạng card mạng phải chuyển đổi dữ liệu từ dạng thức mà máy có thể hiểu đợc sang dạng thức có thể truyền đợc trên cáp mạng. Trên cáp mạng dữ liệu đợc truyền đi theo một luồng bit đơn lẻ (truyền nối tiếp).
Card mạng nhận tín hiệu truyền song song theo cụm từ bộ xử lý máy tính và sắp xếp lại sao cho chúng truyền nối tiếp theo tuyến rộng một bit của card mạng. Ngoài việc biến đổi dữ liệu , card mạng còn phải cho biết địa chỉ của nó để mạng có thể nhận biết card này với card khác.
+ Gửi và kiểm soát dữ liệu :
Trớc khi card mạng đầu tiên gửi dữ liệu lên mạng , nó phải liên lạc với card mạng ở đầu nhận để cả hai đều thống nhất một số thông số sau :
* Kích thớc tối đa của cụm dữ liệu đợc gửi * Khối lợng dữ liệu đợc gửi đi trớc khi xác nhận
* Thời gian chờ trớc khi tín hiệu báo nhận đợc gửi đi * Mỗi card có thể chứa tối đa bao nhiêu dữ liệu * Vận tốc truyền dữ liệu
6./ HUB
HUB là bộ tập chung và là thành phần rất quan trọng trong cấu hình mạng sao. HUB đợc chia thành các loại.