2.9.1 Vai trũ và chức năng của tầng ứng dụng
Tầng ứng dụng chứa cỏc giao thức và chức năng đũi hỏi bởi ứng dụng của người sử dụng để thực hiện cỏc cụng việc truyền thụng. Nú khụng liờn quan đến cỏc ứng dụng thực sự đang hoạt động như Microsoft Word hoặc Adobe Photoshop.
Cỏc chức năng chung bao gồm:
Cỏc giao thức cung cấp cỏc dịch vụ file từ xa, như cỏc dịch vụ mở file, đúng file, đọc file, ghi file và chia xẻ truy xuất tới file.
Cỏc dịch vụ quản lý thụng bỏo cho cỏc ứng dụng thư điện tử.
Cỏc dịch vụ thư mục toàn cục để định vị tài nguyờn trờn mạng.
Một cỏch quản lý đồng nhất cỏc chương trỡnh giỏm sỏt hệ thống và cỏc thiết bị.
v.v….
Nhiều dịch vụ này được gọi là cỏc giao tiếp lập trỡnh ứng dụng
(Application Programming Interface – API). Cỏc API là những thư viện lập trỡnh mà người phỏt triển ứng dụng cú thể sử dụng để viết cỏc ứng dụng mạng.
2.9.2 Chuẩn húa tầng ứng dụng
Là tầng cao nhất của mụ hỡnh OSI, nú xỏc định giao diện giữa người sử dụng và mụi trường OSI và giải quyết cỏc kỹ thuật mà cỏc chương trỡnh ứng dụng dựng để giao tiếp với mạng.
Để cung cấp phương tiện truy nhập mụi trường OSI cho cỏc tiến trỡnh ứng dụng, người ta thiết lập cỏc thực thể ứng dụng (AE), cỏc thực thể ứng dụng sẽ gọi đến cỏc phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE – Application Service Element). Mỗi thực thể ứng dụng cú thể gồm một hoặc nhiều cỏc phần tử dịch vụ ứng dụng. Cỏc phần tử dịch vụ ứng dụng được phối hợp trong mụi trường của thực thể ứng dụng thụng qua cỏc liờn kết gọi là đối tượng liờn kết đơn (SAO). SAO điều khiển việc truyền thụng trong suốt vũng đời của liờn kết đú cho phộp tuần tự hoỏ cỏc sự kiện đến từ cỏc ASE thành tố của nú
Cõu hỏi ụn tập chƣơng
1. Mục tiờu của việc phõn tớch thiết kế cỏc mạng mỏy tớnh theo quan điểm phõn tầng là: (chọn 1)
a. Để dễ dàng cho việc quản trị mạng
b. Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng c. Đề nõng cấp hệ thống mạng dễ dàng hơn
d. Khụng phải cỏc lý do trờn
2. Nếu một hệ thống mạng cú 8 tầng thỡ tổng số cỏc quan hệ (giao diện) cần phải xõy dựng là …….
a. 16 b. 24 c. 15 d. 22 3. Tầng ……… của mụ hỡnh OSI cú thể giao tiếp trực tiếp với tầng đối diện của hệ thống mỏy tớnh khỏc.
a. Application b. Data link c. Network d. Physical. e. Transport
4. Những tầng nào của mụ hỡnh OSI cung cấp việc kiểm soỏt luồng dữ liệu?(chọn 3)
a. Data- Link b. Transport c. Application d. Presentation e. Network
5. Một gúi (packet) mạng bao gồm: (chọn 1) a. Một header, một body và một trailer b. Một địa chỉ của mỏy gửi và một thụng bỏo c. Một chuỗi văn bản với thụng tin định dạng d. Một URL tương ứng với một địa chỉ www.
6. Đơn vị dữ liệu do tầng Liờn kết Dữ liệu quản lý là ……….
a. Bit b. Packet c. Frame d. Segment 7. Một Router làm việc ở tầng nào trong mụ hỡnh OSI?
a. Data- Link b. Transport c. Application d. Presentation e. Network
8. Những vấn đề liờn quan đến kiểm soỏt truy xuất mạng, mó hoỏ, xỏc nhận và bảo mật mạng thuộc chuẩn nào trong cỏc chuẩn do IEEE 802.X xõy dựng?
a. 802.2 b. 802.3 c. 802.4
d. 802.5 e. 802.10 f. 802.11
9. Tầng nào của mụ hỡnh OSI liờn quan đến cỏc dịch vụ hỗ trợ trực tiếp phần mềm truyền file, truy xuất cơ sở dữ liệu và e- mail.
a. Application b. Data link c. Network d. Physical. e. Transport
Chƣơng 3
Kỹ thuật mạng cục bộ 3.1 Cơ bản về truyền thụng
Hàng ngày, bạn và người thõn, bạn bố, đồng nghiệp vẫn trao đổi, tương tỏc thụng tin với nhau, theo dừi tất cả những tỡnh hỡnh trờn thế giới thụng qua Facebook, TV, bỏo chớ… Đú chớnh là nhờ truyền thụng đó giỳp chỳng ta trở nờn gắn kết với nhau hơn. Trong thời đại bựng nổ thụng tin như hiện nay, truyền thụng nắm một vai trũ hết sức quan trọng, nú đó trở thành một khỏi niệm được sử dụng phổ biến trong cỏc hoạt động truyền bỏ, quảng cỏo. Nhưng thực sự bạn cú hiểu Truyền thụng là gỡ?
Cú thể thấy rằng cú rất nhiều quan niệm, định nghĩa khỏc nhau nhưng đều cú điểm chung cơ bản về truyền thụng. Truyền là truyền đạt, Thụng là thụng tin. Truyền thụng được hiểu một cỏch đơn giản chớnh là quỏ trỡnh truyền đạt thụng tin nhằm tỏc động đến suy nghĩ, tư tưởng của đối tượng mà chỳng ta muốn hướng đến. Như vậy, từ cỏc quan niệm trờn, cú thể đưa ra một khỏi niệm về truyền thụng như sau:
Truyền thụng là quỏ trỡnh trao đổi, chia sẻ thụng tin, kiến thức, kinh nghiệm, tư tưởng, tỡnh cảm… liờn tục giữa hai hoặc nhiều người nhằm tăng cường hiểu biết lẫn nhau, thay đổi nhận thức, tiến tới điều chỉnh hành vi và thỏi độ phự hợp với nhu cầu phỏt triển của cỏ nhõn/nhúm/cộng đồng xó hội.
3.2 Mụi trƣờng truyền
- Mụi trường truyền (transmission media) là hệ thống cỏc thiết bị truyền dẫn cú dõy hoặc khụng dõy dựng để truyền cỏc tớn hiệu điện tử từ mỏy tớnh đến cỏc mỏy tớnh khỏc. Cỏc tớn hiệu điện tử đú biểu thị cỏc giỏ trị dữ liệu dưới dạng cỏc xung nhị phõn ( on- off ). tất cả cỏc tớn hiệu được truyền giữa cỏc mỏy tớnh đều thuộc dạng súng điện từ.
3.2.1 Cỏc tần số truyền
Phương tiện truyền dẫn giỳp truyền cỏc tớn hiệu điện tử từ mỏy này sang mỏy tớnh khỏc. Cỏc tớn hiệu điện tử này biểu diễn cỏc giỏ trị dữ liệu theo dạng cỏc xung nhị phõn (bật/tắt ). Cỏc tớn hiệu truyền thụng giữa cỏc mỏy tớnh và cỏc thiết bị là cỏc dạng song điện từ trải dài từ tần số Radio đến tần số hồng ngoại.
Cỏc súng tần số Radio thường được dựng để phỏt tớn hiệu LAN.Cỏc tần số này cú thể được dựng với cỏp xoắn đụi,cỏp đồng trục hoặc thụng qua việc truyền phủ súng Radio.
Súng Viba(microware) thường dựng truyền thụng tập trung giữa hai điểm hoặc giữa cỏc trạm mặt đất và cỏc vệ tinh, vớ dụ như mạng điện thoại Cellular.
Tia hồng ngoại thường dựng cho cỏc kiểu truyền thụng qua mạng trờn cỏc khoảng cỏch tương đối ngắn và cú thể phỏt được súng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ súng cho nhiều trạm thu.Chỳng ta cú thể truyền tia hồng ngoại và cỏc tần số ỏnh sỏng cao hơn thụng qua cỏp quang.
3.2.2 Vật tải cỏp
3.2.2.1 Cỏp xoắn đụi
Đõy là loại cỏp gồm hai đường dõy dẫn đồng được xoắn vào nhau làm giảm nhiễu điện từ gõy ra bởi mụi trường xung quanh và giữa chỳng với nhau. Hiện nay cú hai loại cỏp xoắn là cỏp cú bọc kim loại (STP – Shield Twisted Pair) và cỏp khụng bọc kim loại (UTP – Unshield Twisted Pair).
Hỡnh 3.1. Cỏp xoắn đụi
- Cỏp cú bọc kim loại (STP): Lớp bọc bờn ngoài cú tỏc dụng chống nhiễu điện từ, cú loại cú một đụi giõy xoắn vào nhau và cú loại cú nhiều đụi giõy xoắn với nhau.
- Cỏp khụng bọc kim loại (UTP): Tớnh tương tự như STP nhưng kộm hơn về khả năng chống nhiễu và suy hao vỡ khụng cú vỏ bọc.
STP và UTP cú cỏc loại (Category – Cat) thường dựng:
+ Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dựng cho truyền thoại và những đường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s).
+ Loại 3 (Cat 3): Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16Mb/s, nú là chuẩn cho hầu hết cỏc mạng điện thoại.
+ Loại 4 (Cat 4): Thớch hợp cho đường truyền 20Mb/s + Loại 5 (Cat 5): Thớch hợp cho đường truyền 100Mb/s + Loại 6 (Cat 6): Thớch hợp cho đường truyền 1000Mb/s
Đõy là loại cỏp rẻ, dễ cài đặt tuy nhiờn nú dễ bị ảnh hưởng của mụi trường.
3.2.2.2 Cỏp đồng trục (Coaxial cable) băng tần cơ sở
Là cỏp mà hai dõy của nú cú lừi lồng nhau, lừi ngoài là lưới kim loại. , Khả năng chống nhiễu rất tốt nờn cú thể sử dụng với chiều dài từ vài trăm met đến vài km. Cú hai loại được dựng nhiều là loại cú trở khỏng 50 ohm và loại cú trở khỏng 75 ohm.
Cỏp đồng trục cú hai đường dõy dẫn và chỳng cú cựng một trục chung, một dõy dẫn trung tõm (thường là dõy đồng cứng) đường dõy cũn lại tạo thành đường ống bao xung quanh dõy dẫn trung tõm (dõy dẫn này cú thể là dõy bện kim loại và vỡ nú cú chức năng chống nhiễu nờn cũn gọi là lớp bọc kim). Giữa hai dõy dẫn trờn cú một lớp cỏch ly, và bờn ngoài cựng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cỏp.
Bảng 3.1. Tớnh năng kỹ thuật của một số loại cỏp mạng
Cỏc loại cỏp Dõy xoắn cặp Cỏp đồng trục mỏng Cỏp đồng trục dày Cỏp quang Chi tiết Bằng đồng, cú 4 và 25 cặp dõy (loại 3, 4, 5) Bằng đồng, 2 dõy, đường kớnh 5mm Bằng đồng, 2 dõy, đường kớnh 10mm Thủy tinh, 2 sợi
Loại kết nối RJ- 25 hoặc
50- pin telco BNC N- series ST Chiều dài
Số đầu nối tối đa trờn 1
đoạn
2 30 100 2
Chạy 10
Mbit/s Được Được Được Được
Chạy 100
Mbit/s Được Khụng Khụng Được
Chống nhiễu Tốt Tốt Rất tốt Hoàn toàn
Bảo mật Trung bỡnh Trung bỡnh Trung bỡnh Hoàn toàn
Độ tin cậy Tốt Trung bỡnh Tốt Tốt
Lắp đặt Dễ dàng Trung bỡnh Khú Khú Khắc phục lỗi Tốt Dở Dở Tốt Quản lý Dễ dàng Khú Khú Trung bỡnh Chi phớ cho 1 trạm Rất thấp Thấp Trung bỡnh Cao ứng dụng tốt nhất Hệ thống Workgroup Đường backbone Đường backbone trong tủ mạng Đường backbone dài trong tủ mạng hoặc cỏc tũa nhà Hỡnh 3.2. Cỏp đồng trục
Cỏp đồng trục cú độ suy hao ớt hơn so với cỏc loại cỏp đồng khỏc (vớ dụ như cỏp xoắn đụi) do ớt bị ảnh hưởng của mụi trường. Cỏc mạng cục bộ sử dụng cỏp đồng trục cú thể cú kớch thước trong phạm vi vài ngàn một, cỏp đồng trục được sử dụng nhiều trong cỏc mạng dạng đường thẳng. Hai loại cỏp thường được sử dụng là cỏp đồng trục mỏng và cỏp đồng trục dày trong đường kớnh cỏp đồng trục mỏng là 0,25 inch, cỏp đồng trục dày là 0,5 inch. Cả hai loại cỏp đều làm việc ở cựng tốc độ nhưng cỏp đồng trục mỏng cú độ hao suy tớn hiệu lớn hơn
Hiện nay cú cỏp đồng trục sau:
RG - 58,50 ohm: dựng cho mạng Thin Ethernet RG - 59,75 ohm: dựng cho truyền hỡnh cỏp RG - 62,93 ohm: dựng cho mạng ARCnet
Cỏc mạng cục bộ thường sử dụng cỏp đồng trục cú dải thụng từ 2,5 - 10 Mb/s, cỏp đồng trục cú độ suy hao ớt hơn so với cỏc loại cỏp đồng khỏc vỡ nú cú lớp vỏ bọc bờn ngoài, độ dài thụng thưũng của một đoạn cỏp nối trong mạng là 200m, thường sử dụng cho dạng Bus.
3.2.2.3 Cỏp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable)
Đõy là loại cỏp theo tiờu chuẩn truyền hỡnh (thường dựng trong truyền hỡnh cỏp) cú dải thụng từ 4 – 300 Khz trờn chiều dài 100 km. Thuật ngữ “băng rộng” vốn là thuật ngữ của ngành truyền hỡnh cũn trong ngành truyền số liệu điều này chỉ cú nghĩa là cỏp loại này cho phộp truyền thụng tin tuơng tự (analog) mà thụi. Cỏc hệ thống dựa trờn cỏp đồng trục băng rộng cú thể truyền song song nhiều kờnh. Việc khuyếch đại tớn hiệu chống suy hao cú thể làm theo kiểu khuyếch đại tớn hiệu tương tự (analog). Để truyền thụng cho mỏy tớnh cần chuyển tớn hiệu số thành tớn hiệu tương tự.
3.2.2.4 Cỏp quang
Cỏp sợi quang bao gồm một dõy dẫn trung tõm (là một hoặc một bú sợi thủy tinh cú thể truyền dẫn tớn hiệu quang) được bọc một lớp vỏ bọc cú tỏc dụng phản xạ cỏc tớn hiệu trở lại để giảm sự mất mỏt tớn hiệu. Bờn ngoài cựng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cỏp. Như vậy cỏp sợi quang khụng truyền dẫn cỏc tớn hiệu điện mà chỉ truyền cỏc tớn hiệu quang (cỏc tớn hiệu dữ liệu phải được chuyển đổi thành cỏc tớn hiệu quang và khi nhận chỳng sẽ lại được chuyển đổi trở lại thành tớn hiệu điện).
Cỏp quang cú đường kớnh từ 8.3 - 100 micron, Do đường kớnh lừi sợi thuỷ tinh cú kớch thước rất nhỏ nờn rất khú khăn cho việc đấu nối, nú cần cụng nghệ đặc biệt với kỹ thuật cao đũi hỏi chi phớ cao.
Dải thụng của cỏp quang cú thể lờn tới hàng Gbps và cho phộp khoảng cỏch đi cỏp khỏ xa do độ suy hao tớn hiệu trờn cỏp rất thấp. Ngoài ra, vỡ cỏp sợi quang khụng dựng tớn hiệu điện từ để truyền dữ liệu nờn nú hoàn toàn khụng bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và tớn hiệu truyền khụng thể bị phỏt hiện và thu trộm bởi cỏc thiết bị điện tử của người khỏc.
Chỉ trừ nhược điểm khú lắp đặt và giỏ thành cũn cao , nhỡn chung cỏp quang thớch hợp cho mọi mạng hiện nay và sau này.
3.2.3 Vật tải vụ tuyến
Khi dựng một số loại cỏp ta gặp một số khú khăn như cơ sơ cài đặt cố định , khoảng cỏch xa vỡ vậy để khắc phục những khuyết điểm trờn người ta thường dựng đường truyền vụ tuyến. đường truyền vụ tuyến mang lại những lợi ớch sau:
- Cung cấp kết nối tam thời với mạng cỏp cú sẵn.
- Những người liờn tục di chuyển vẫn kết nối vỏo mạng dựng cỏp .
- Phự hợp cho những nơi phục vụ nhiều kết nối cựng lỳc cho nhiều khỏch hàng vd: dựng đường truyền vụ tuyến cho phộp khỏch hàng ở sõn bay kết nối vào mạng internet.
- Dựng cho những mạng cú giới hạn rộng lớn vượt quỏ khả năng cho phộp của cỏp đồng trục và cỏp quang.
- Dựng làm kết nối dự phũng cho cỏc hệ thống cỏp .
Tuy nhiờn đường truyền vụ tuyến vẫn cú một số hạn chế :
- Tớn hiệu khụng an toàn - Dễ bị nghe trộm
- Khi cú vật cản thỡ tớn hiệu bị suy yếu rất nhanh - Băng thụng khụng cao.
3.2.3.1 Radio
Hỡnh 3.4: Súng radio
Súng radio nằm trong phạm vi từ 10 Khz- 1Ghz. Trong miền này cú rất nhiều dóy tần
VD: Súng ngắn , VHF( dựng cho tv và radio FM) , UHF (dựng cho tv) . Tại mỗi quốc gia nhà nước sẽ quản lý cấp phộp sữ dụng cỏc băng tần để trỏnh tỡnh trạng cỏc súng bị nhiễu. Nhưng cú một số băng tần được chỉ định là vựng tự do cú nghĩa là chỳng ta cú thể dựng nhưng khụng cần đăng ký ( vựng này thường cú dóy tần 2.4 Ghz) . Tận dụng lợi điểm này cỏc thiết bị wireless của cỏc hóng như cisco, ompex đều dựng ở dóy tần này, tuy nhiờn, khi chỳng ta sử dung dóy tần khụng cấp phộp nguy cơ nhiễu sẽ nhiều hơn.
- Tốc độ 10 Mbps
- Dựng đầu nối chữ T ( T- connector)
- Khụng thể vượt quỏ phõn đoạn mạng tối đa là 185m. toàn bộ hệ thống cỏp mạng khụng thể vượt quỏ 925m
- Số nỳt tối đa trờn mừi phõn đoạn mạng là 30
- Terminator ( thiết bị dấu cuối ) phải cú trở khỏng 50 ohm và được nối đất - Mỗi mạng khụng thể cú trờn 5 phõn đoạn . cỏc phõn đoạn cú thể nối tối đa bốn bộ khuyết đại và chỉ cú 3 trong số 5 phõn đoạn cú nỳt mạng ( tuõn thủ quy tắc 5- 4- 3)
Quy tắc 5- 4- 3: quy tắc này cho phộp kết hợp đến name đoạn cỏp được nối bởi 4 bộ chuyển tiếp , nhưng chỉ cú 3 đoạn là nối tram . theo hỡnh trờn ta thấy đoạn 3, 4 chỉ tồn tại nhằm mục đớch làm tăng tổng chiều dài mạng và cho phộp mỏy tớnh trờn đoạn 1,2,5 nằm cựng trờn một mạng
3.2.3.2 Súng cực ngắn
Vi mạch cú khả năng phỏt, nhận và điều khiển súng cực ngắn tần số cao.
3.2.3.3 Tia hồng ngoại
Tất cả mạng vụ tuyến hồng ngoại đều hoạt động bằng cỏch dựng tia hồng ngoại để truyền tải dữ liệu giữa cỏc thiết bị.
Phương phỏp này cú thể truyền tớn hiệu ở tốc độ cao do dải thụng cao của tia hồng ngoại. Thụng thường mạng hồng ngoại cú thể truyền với tốc độ từ 1- 10