CHƢƠNG 2 : MƠ HÌNH OSI
2.5. Khái niệm tầng mạng OSI
2.5.1. Vai trò và chức năng của tầng mạng
Tầng mạng là tầng thứ ba của mơ hình OSI. Mục tiêu chính của nó là di
chuyển dữ liệu tới các vị trí mạng xác định. Để làm điều này, nó dịch các địa chỉ
lơgíc thành địa chỉ vật lý tƣơng ứng và sau đó quyết định con đƣờng tốt nhất cho việc truyền dữ liệu từ máy gửi tới máy nhận. Điều này tƣơng tự nhƣ công việc mà tầng liên kết dữ liệu thực hiện thông qua việc định địa chỉ thiết bị vật lý. Tuy nhiên, việc định địa chỉ của tầng liên kết dữ liệu chỉ hoạt động trên một mạng đơn. Tầng mạng mô tả các phƣơng pháp di chuyển thông tin giữa nhiều mạng độc lập (và thƣờng là không giống nhau) – đƣợc gọi là liên mạng (internetwork)
Ví dụ, các mạng cục bộ (LAN) Token Ring hoặc Ethernet có các kiểu địa chỉ khác nhau. Để kết nối hai mạng này, ta cần một cơ chế định địa chỉ giống nhau mà có thể đƣợc hiểu bới cả hai loại mạng đó. Khả năng này đƣợc cung cấp bởi giao thức chuyển đổi gói Internet (Internet Packet Exchange – IPX) – một
giao thức tầng mạng trong hệ điều hành Novell Netware.
Việc định địa chỉ của tầng liên kết dữ liệu để chuyển dữ liệu tới tất cả các thiết bị đƣợc gắn tới một mạng đơn và nhờ vào các thiết bị nhận để xác định xem dữ liệu có đƣợc truyền tới nó hay khơng. Trái lại, tầng mạng chọn một con
đƣờng xác định qua một liên mạng và tránh gửi dữ liệu tới các mạng không liên quan. Mạng thực hiện điều này bằng việc chuyển mạch (switching), định địa chỉ và các giải thuật tìm đường. Tầng mạng cũng chịu trách nhiệm đảm bảo định tuyến (routing) dữ liệu đúng qua một liên mạng bao gồm các mạng khơng giống
nhau.
Một vấn đề có thể nảy sinh khi việc định tuyến dữ liệu qua một liên mạng không đồng dạng là sự khác nhau của kích thƣớc gói dữ liệu mà mỗi mạng có thể chấp nhận. Một mạng không thể gửi dữ liệu trong các gói có kích thƣớc lớn hơn kích thƣớc của gói dữ liệu mà một mạng khác có thể nhận đƣợc. Để giải quyết vấn đề này, tầng mạng thực hiện một công việc đƣợc gọi là sự phân đoạn
(segmentation). Với sự phân đoạn, một gói dữ liệu đƣợc phân tách thành các gói nhỏ hơn mà mạng khác có thể hiểu đƣợc - gọi là các packet. Khi các gói nhỏ này đến mạng khác, chúng đƣợc hợp nhất (reassemble) thành gói có kích thƣớc và dạng ban đầu. Toàn bộ sự phân đoạn và hợp nhất này xảy ra ở tầng mạng của
mơ hình OSI
2.5.2. Các kỹ thuật chọn đƣờng trong mạng máy tính
Khi quy mơ địa lý của các máy tính cần kết nối khá rộng thì khơng thể dùng mạng cục bộ với kết nối thông qua các đƣờng cáp trực tiếp đƣợc nữa. Khi cáp quá dài, tín hiệu sẽ bị suy giảm, bị nhiễu. Mặt khác mặc dù sóng điện từ truyền rất nhanh, bao giờ cũng có một độ trễ mà một số kỹ thuật mạng cục bộ phải tính đến. Vì thế phải có một cách kết nối mạng rộng với cơng nghệ khác.
Có thể xây dựng mạng rộng bằng cách liên kết các mạng cục bộ qua các đƣờng truyền viễn thông (nhƣ cáp quang, các đƣờng truyền riêng, vệ tinh ...) thông qua các thiết bị kết nối. Các thiết bị này gọi là bộ dẫn đƣờng hay định tuyến (router) có chức năng dẫn các luồng tin theo đúng hƣớng. Ngƣời ta sử dụng router để kết nối các LAN (để tạo nên những WAN) và để kết nối các WAN (để tạo nên các WAN lớn hơn).
- Phải có một cơ chế để đánh địa chỉ tất cả các máy trong mạng), và có một cơ chế để kết thúc kết nối khi mà sự kết nối là không cần thiết nữaCác quy tắc truyền dữ liệu: Trong các hệ thống khác nhau dữ liệu có thể truyền theo Cơ chế nối, tách: mỗi một tầng cần có một cơ chế để thiết lập kết nối (tức là một số cách khác nhau:
+ Truyền một hƣớng
- Kiểm soát lỗi: Đƣờng truyền vật lý nói chung là khơng hồn hảo, cần phải thoả thuận dùng mã nào để phát hiện, kiểm tra lỗi và sửa lỗi. Phía nhận phải có khả năng thơng báo cho bên gửi biết các gói tin nào đã thu đúng, gói tin nào phát lại.
- Độ dài bản tin: Khơng phải mọi q trình đều chấp nhận độ dài gói tin là tuỳ ý, cần phải có cơ chế để chia bản tin thành các gói tin đủ nhỏ
- Thứ tự các gói tin: Các kênh truyền có thể giữ khơng đúng thứ tự các gói tin có cơ chế để bên thu ghép đúng thứ tự ban đầu.
- Tốc độ phát và thu dữ liệu: Bên phát có tốc độ cao có thể làm “lụt” bên thu có tốc độ thấp. Cần phải có cơ chế để bên thu báo cho bên phát biết tình trạng đó.
2.5.3. Giao thức X25 PLP
Giới thiệu mạng X25 đƣợc CCITT công bố lần đầu tiên vào 1970, lúc đó lĩnh vực viễn thơng lần đầu tiên tham gia vào thế giới truyền dữ liệu với các đặc tính:
X25 cung cấp quy trình kiểm sốt luồng giữa các đầu cuối đem lại chất lƣơng đƣờng truyền cao cho dù chất lƣợng mạng lƣới đƣờng dây truyền thông không cao. X25 đƣợc thiết kế cho cả truyền thông chuyển mạch lẫn truyền thông kiểu điểm nối điểm. Đƣợc quan tâm và triển khai nhanh chóng trên tồn cầu.
Trong X25 có chức năng dồn kênh (multiplexing) đối với liên kết logic (virtual circuits) chỉ làm nhiệm vụ kiểm soát lỗi cho các frame đi qua. Điều này làm tăng độ phức tạp trong việc phối hợp các thủ tục giữa hai tầng kề nhau, dẫn đến thơng lƣợng bị hạn chế do tổng phí xử lý mỗi gói tin tăng lên.
X25 kiểm tra lỗi tại mỗi nút trƣớc khi truyền tiếp, điều này làm hạn chế tốc độ trên đƣờng truyền có chất lƣợng rất cao nhƣ mạng cáp quang. Tuy nhiên do vậy khối lƣợng tích tốn tại mỗi nút khá lớn, đối với những đƣờng truyền của những năm 1970 thì điều đó là cần thiết nhƣng hiện nay khi kỹ thuật truyền dẫn đã đạt đƣợc những tiến bộ rất cao thì việc đó trở nên lãng phí. Do vậy cơng nghệ X25 nhanh chóng trở thành lạc hậuĐánh giá khi dùng kế nối X.25 Hiện nay khơng cịn phù hợp với công nghệ truyền số liệu.