Hệ thống cable mạng cú hai loại phổ biến, cable đồng và cable quang. Mỗi loại cable cú mụi trường truyền khỏc nhau.
Cỏp đồng trục
• Thinnet coaxial
- Dựng cỏp Think Coaxial (Đồng trục mỏng) - Tốc độ truyền thụng 10Mbps
• Thicknet coaxial (Đồng trục dày) - Tốc độ 10Mbps - Khoảng cỏch tối đa của segment 500 m - Topology : Bus - 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.
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
Chiều dài
đoạn tối đa 100m 185m 500m 1000m
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 Bảng 3 – 2.Tớnh năng kỹ thuật của một số loại cỏp mạng 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.
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.
Cỏp xoắn đụi
Hỡnh 3 -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).
- 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.
Cỏp quang học
Hỡnh 3-3. 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.
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.
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
Ưu điểm chuẩn 10Base2 : giỏ thành rẽ , đơn giản.
Súng cực ngắn
Vi mạch cú khả năng phỏt, nhận và điều khiểnsúng cực ngắn tần số cao. 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 Mbps.Miền tần số từ 100Ghz đến 1000 GHz. Cú bốn loại mạng hồng ngoại :
- Mạng đường ngắm : mạng này chỉ truyền khi mỏy phỏt và mỏy thu cú một đường ngắm rừ rệt giữa chỳng.
- Mạng hồng ngoại tỏn xạ: kỹ thuật này phỏt tia truyền dội tường và sàn nhà rồi mới đến mỏy thu.Diện tớch hiệu dụng bị giới hạn ở khoảng 100 Feet (35m) và cú tớn hiệu chậm do hiện tượng dội tớn hiệu.
- Mạng phản xạ : ở loại mạng hồng ngoại này,mỏy thu-phỏt quang đặt gần mỏy tinh sẽ truyền tới một vị trớ chung, tại đõy tia truyền được đổi hướng đến mỏy tớnh thớch hợp.
- Broadband optical telepoint : Loại mạng cục bộ vụ tuyến hồng ngoại cung cấp cỏc dịch vụ dài rộng.Mạng vụ truyến này cú khả năng xử lý cỏc yờu cầu đa phương tiện chất lượng cao, vốn cú thể trựng khớp với cỏc yờu cầu đa phương tiện của mạng cỏp.
Hỡnh 3-5: Truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị hồng ngoại 3. Thiết bị mạng
Cỏc thiết bị phần cứng kết nối hệ thống mạng LAN, mỗi thiết bị cú chức năng và hoạt động khỏc nhau.
3.1. Đặc trưng:
Thiết bị mạng là thiết bị dựng để kết nối cỏc thiết bị trong 1 hoặc nhiều mạng LAN lại với nhau. Thiết bị mạng cú khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tựy thuộc vào số lượng cổng (port) trờn thiết bị sử dụng trong mạng.
Thiết bị mạng cơ bản bao gồm 6 loại chớnh: Repeater, Hub, bridge, Switch, Router và Gateway
- Card mạng
ỹ Đõy là thiết bị chớnh trong việc kết nối cỏc mỏy tớnh lại với nhau. ỹ Bộ giao tiếp mạng.
ỹ Khe cắm mở rộng (Slot): ISA, PCI ...
ỹ Tốc độ truyền dữ liệu: 10/100/1000 Mbps…
Repeater và hub
ỹ Là thiết bị trung tõm dựng để kết nối cỏc mỏy tớnh lại với nhau. ỹ Hub cú từ 4,8,16,24… port
ỹ Hub truyền tớn hiệu Broadcast.
ỹ Hub hoạt động ở tầng Physical trong mụ hỡnh OSI ỹ Tốc độ của cỏc port/Hub khụng bằng tốc độ thật. ỹ
• Switch
ỹ Switch cú từ 4,8,16,24… port
ỹ Switch hoạt động ở tầng Data Link trong mụ hỡnh OSI ỹ Switch truyền tớn hiệu multicast
ỹ Switch bảo mật hơn Hub vỡ mỗi đường truyền được tỏch riờng ra. ỹ Tốc độ của cỏc Port/Switch bằng tốc độ thật của Switch
Router
ỹ Là thiết bị để kết nối cỏc nhỏnh mạng lại với nhau. ỹ Định tuyến cho gúi dữ liệu.
ỹ Xỏc định đường truyền tốt nhất giữa hai mỏy. ỹ Hoạt động ở tầng Network trong mụ hỡnh OSI. ỹ Ngăn chặn Broadcast.
ỹ Bảo mật cao.
4. Kỹ thuật mạng Ethernet
Kỹ thuật mạng Lan là tiền đề xõy dựng hệ thống mạng Lan hoàn chỉnh sau này, với mỗi hệ thống mạng khỏc nhau ta cú những kỹ thuật phự hợp.
4.1. Phương thức truy xuất cỏp CSMA/CD:
ỹ Khi một trạm truyền dữ liệu, trước tiờn nú sẽ phải lắng “nghe” xem đường truyền bận hay rỗi. Nếu rỗi nú sẽ truyển dữ liệu đi (theo khuụn dạng chuẩn), nếu đường truyền đang bận thỡ nú sẽ thực hiện 1 trong 3 giải thuật sau:
ỹ Trạm tạm rỳt lui chờ đợi trong 1 thời gian ngẫu nhiờn, sau đú lại bắt đầu nghe đường truyền
ỹ Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thỡ truyền dữ liệu đi xỏc suất bằng 1
ỹ Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thỡ truyền dữ liệu đi với xỏc suất bằng 0<p xỏc định trước
• Kỹ thuật chung về Ethernet
ỹ Ethernet là cụng nghệ của mạng Lan cho phộp truyền tớn hiệu giữa cỏc mỏy tớnh với tốc độ 10 Mb/s đến 10 Gigabit/s
ỹ Sử dụng cỏp xoắn đụi là thụng dụng nhất ỹ Tờn chuẩn IEEE 802.3
ỹ Topology : Bus, star
4.2. Những thành phần của mạng Ethernet
ỹ Data Terminal Equipment (DTE): cỏc thiết bị truyền và nhận dữ liệu DTEs thường là PC, workstation, file server
ỹ Data Communication Equipment (DCE): là cỏc thiết bị kết nối mạng cho phộp nhận và chuyển khung trờn mạng
ỹ Repeater, swich, router, card mạng (Nic), modem Interconnecting Media: cỏp xoắn đụi, cỏp đồng (mỏng/dày), cỏp quang
• Những đặc điểm cơ bản của Ethernet
ỹ Cấu hỡnh truyền thống: Bus (đồng trục)/ ỹ Star Kỹ thuật truyền: Base band
ỹ Phương phỏp truy nhập: CSMA/CD ỹ Quy cỏch kỹ thuật: IEEE 802.3
ỹ Vận tốc truyền: 10 Mbps, 100 Mbps....10 Gbps
ỹ Loại cỏp: đồng trục mảnh, đồng trục dày, cỏp xoắn đụi, cỏp quang
4.3. Cỏc chuẩn Ethernet
• Chuẩn Fast Ethernet – Switch Ethernet
• Chuẩn Gigabit Ethernet
• Token ring
ỹ Tờn chuẩn IEEE 802.5
ỹ Phương thức truy xuất cỏp : Token Passing
Chương 3: TễPễ MẠNG Mó chương: MHSCMT 15.4
Mục tiờu:
- Trỡnh bày được kiến trỳc dựng để xõy dựng một mạng cục bộ.
- Trỡnh bày được cỏc phương phỏp truy cập từ mỏy tớnh qua đường truyền vật lý. - Phõn biệt được cỏc phương phỏp truy cập từ mỏy tớnh qua đường truyền vật lý - Xỏc định mụ hỡnh mạng cần dựng để thiết kế mạng.
- Tuõn thủ cỏc quy định trong giờ thực hành. - Rốn luyện tư duy logic để phõn tớch, tổng hợp. - Thao tỏc cẩn thận, tỉ mỉ.
- Làm việc theo nhúm tăng tớnh chia sẻ và làm việc cộng đồng.
Nội dung chớnh: 1. Cỏc kiểu giao kết
Kiểu điểm - điểm (Point to Point)
Đường truyền nối từng cặp node lại với nhau theo một hỡnh học xỏc định. Một kờnh truyền vật lý sẽ được thiết lập giữa 2 node cú nhu cầu trao đổi thụng tin. Chức năng cỏc node trung gian: tiếp nhận, lưu trữ tạm thời và gửi tiếp thụng tin sang node tiếp theo khi đường truyền rỗi. Cấu trỳc điểm- điểm gọi là mạng lưu và gửi tiếp (Store - and - Forward).
Ưu điểm là ớt khả năng đụng độ thụng tin (Collision).
Nhược điểm của nú là hiệu suất sử dụng đường truyền thấp. Chiếm dụng nhiều tài nguyờn, độ trễ lớn, tiờu tốn nhiều thời gian để thiết lập đường truyền và xử lý tại cỏc node. Vỡ vậy tốc độ trao đổi thụng tin thấp.
Kiểu quảng bỏ (Point to Multipoint, Broadcasting)
Tất cả cỏc node cựng truy nhập chung trờn một đường truyền vật lý. Một thụng điệp được truyền đi từ một node nào đú sẽ được tất cả cỏc node cũn lại tiếp nhận và kiểm tra địa chỉ đớch trong thụng điệp cú phải của nú hay khụng. Cần thiết phải cú cơ