Chương 2 KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG OS
2.1.2. Các chuẩn cho giao diện vật lý
Trước khi vào phần này chúng ta hãy làm quen với hai thuật ngữ mới, đó là thiết bị
cuối dữ liệu (Data Terminal Equipment – DTE) và thiết bị cuối kênh dữ liệu (Data Circuit
Terminal Equipment – DCE).
DTE là một thuật ngữ chung để chỉ các máy của người sử dụng cuối (end-user), có thể là máy tính hoặc một trạm cuối (terrminal). Tất cả các ứng dụng của người dùng đều nằm ở DTE. Mục đích của việc nối mạng chính là để nối các DTE lại với nhau để chia sẻ tài nguyên, lưu trữ thông tin chung và trao đổi dữ liệu.
DCE là thuật ngữ chung chỉ các thiết bị làm nhiệm vụ kết nối các DTE với đường truyền. Nó có thể là một Modem, Transducer, Multiplexing. DCE có thể được cài đặt ngay bên trong DTE hoặc đứng riêng như một thiết bị độc lập. Chức năng chủ yếu của nó là chuyển đổi tín hiệu biểu diễn dữ liệu của người dùng thành tín hiệu chấp nhận được bởi đường truyền và ngược lại.
Trong hình 2.1 ở trên, các hệ thống mở A, B chính là các DTE, cịn các Modem C, D và Tranducer E, F đóng vai trị là các DCE.
Đa số các trường hợp kết nối mạng máy tính sử dụng cùng một kiểu giao diện vật lý để thuận tiện cho việc truyền thông trực tiếp giữa các sản phẩm khác loại, khỏi phải thực hiện việc chuyển đổi rắc rối. Các đặc tả về hoạt động của các DTE và DCE được đưa ra bởi nhiều tổ chức chuẩn hóa như CCITT, EIA và IEEE. ISO cũng đã công bố các đặc tả về các đầu nối cơ học kết nối giữa các DCE và DTE.
Việc truyền dữ liệu chủ yếu được thực hiện thông qua mạng điện thoại, bởi thế các tổ chức trên đã đưa ra nhiều khuyến nghị về vấn đề này. Các khuyến nghị loại V và loại X của CCITT là một ví dụ điển hình. Chúng là các đặc tả ở tầng vật lý được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới, đặc biệt là ở Tây Âu. Bên cạnh đó các chuản thuộc họ RS- (nay đã đổi thành EIA-) của EIA cũng đã được sử dụng rất phổ biến, đặc biệt là ở Bắc Mỹ. Dưới đây ta sẽ xem xét một số chuẩn thơng dụng nhất.
• V24/RS-232-C:
Là hai họ chuẩn tương ứng của CCITT và EIA nhằm định nghĩa giao diện vật lý giữa DTE và DCE (giữa máy tính và Modem chẳng hạn). Về phương diện cơ, các sản phẩm này sử dụng các đầu nối 25 chân (25- pin connector). Về điện, các chuẩn này quy định các tín hiệu số nhị phân 0 và 1 tương ứng với các thế hiệu nhỏ hơn -3V và lớn hơn +3V. Tốc độ tín hiệu khơng vượt q 20 Kbps với khoảng cách tối đa là 15m.
Trong trường hợp đặc biệt, khi khoảng cách giữa các thiết bị quá gần đến mức cho phép hai DTE có thể truyền trực tiếp tín hiệu với nhau, lúc đó các mạch RS-232-C vãn có thể được dùng nhưng khơng cần có mặt DCE nữa.
Từ năm 1987, RS-232-C đã được sửa đổ và dặt tên lại là EIA-232-D. • RS-449/422-A/423-A:
Nhược điểm chính của V24/RS-232-C là sự hạn chế về tốc đội và khoảng cách. Để cải thiện yếu điểm đó, EIA đã đưa ra mootj tập các chuẩn mới để thay thế, đó là RS-449, RS-422-A và RS-423-A. Mặc dù chuẩn RS-232-C vẫn được sử dụng nhiều nhât cho giao diện DET/DCE, nhưng các chuẩn mới nói trên cũng đang ngày càng được sử dụng nhiều hơn. RS-449 định nghĩa các dặc trưng cơ, chức năng, còn RS-422-A và RS-4232-A định nghĩa các đặc trưng về điện của chuẩn mới.
RS-449 tương tự như RS-232-C và có thể liên tác với chuẩn cũ,. Về phương diện chức năng, RS-449 giữ lại toàn bộ các mạch của RS-232-C (trừ mạch AA), và thêm vào 10 mạch mới, trong đó có các mạch quan trọng là: IS, NS, SF, LL, RL, TM.
Về phương diện cơ, RS-449 dùng đầu nối 37-chân cho giao diện cơ bản và dùng một đầu nối 9 chân riêng biệt cho kênh phụ. Song trong nhiều trường hợp, chỉ có một số chân được sử dụng.
Về phương diện thủ tục, RS-449 tương tự như RS-232-C. Mỗi mạch có chức năng riêng và việc truyền tin dựa trên các cặp “tác động-phản ứng”. Ví dụ DTE thực hiện Request to Send thì sau đó nó sẽ đợik DCE trả lời với Clear to Send.
Cải tiến chủ yếu của RS-449 so với RS-232-C là ở các dặc trưng về điện, và các chuẩn RS-422-A, RS-423-A định nghĩa các đặc trưng đó. Trog khi RS-232-C được thiết kế ở thời đại của các linh kiện điện tử rời rạc thì các chuẩn mơi đã được tiếp nhận các ưu việt của công nghệ mạc tổ hợp (IC). RS-423-A sử dụng phương thức truyền thông không cân bằng, đạt tốc độ 3Kbps ở khoảng cách 1000m và 300 Kbps ở khoảng cách 10m. Ttrong khi đó, RS-422-A sử dụng phương thức truyền thông cân bằng, đạt tốc độ
100Kbps ở khoảng cách 1200m và tới 10 Mbps ở khoảng cách 12m.
Ngoài các chuẩn trên EIA còn hpát triển các chuẩn khác như EIA-530 để thay thế cho EIA-232 trong trường hợp các giao đòi hỏi tốc độ cao hơn 20Kbps, hau EIA-366 định nghĩa giao diện cho các thiết bị tự động, một modem và một DTE.