2.2.1.7. Wavelength-Division Multiplexing (Ghép kênh phân chia theo bước sóng). sóng).
Liên kết sợi cáp quang mang một số bước sóng.
Từ vài (4-8) đến nhiều (64-160) bước sóng trên mỗi sợi cáp.
Việc này giống như tưởng tượng lăng kính kết hợp các màu khác nhau thành một chùm sáng.
Mỗi bước sóng mang một dịng tốc độ cao
Mỗi bước sóng có thể mang tín hiệu định dạng khác nhau Ví dụ như 1 Gbps, 2,5 Gbps hoặc 10 Gbps.
2.2.2. Ba giai đoạn
Giao tiếp thực tế trong mạng chuyển mạch kênh yêu cầu ba giai đoạn: thiết lập kết nối, truyền dữ liệu và chia nhỏ kết nối.
Giai đoạn thiết lập: Trước khi hai bên (hoặc nhiều bên trong cuộc gọi hội nghị) có thể giao tiếp, một mạch chuyên dụng (kết hợp các kênh trong liên kết) cần được thiết lập. Các hệ thống đầu cuối thường được kết nối thông qua các đường dây chuyên dụng đến các thiết bị chuyển mạch, do đó, thiết lập kết nối có nghĩa là tạo ra các kênh chuyên dụng giữa các thiết bị chuyển mạch
Khi hệ thống A cần kết nối với hệ thống, nó sẽ gửi một yêu cầu thiết lập bao gồm địa chỉ của hệ thống, để chuyển đổi. Cơng tắc tìm thấy một kênh giữa chính nó và cơng tắc IV có thể được dành riêng cho mục đích này. Cơng tắc I sau đó gửi u cầu đến cơng tắc IV, cơng tắc này sẽ tìm thấy một kênh dành riêng giữa chính nó và cơng tắc III. Cơng tắc III thông báo cho hệ thống về ý định của hệ thống A tại thời điểm này.
Trong bước tiếp theo để tạo kết nối, một thông báo từ hệ thống M cần được gửi theo hướng ngược lại với hệ thống A. Chỉ sau khi hệ thống A nhận được thông báo xác nhận này thì kết nối mới được thiết lập.
Lưu ý rằng địa chỉ end-to-end là bắt buộc để tạo kết nối giữa hai hệ thống đầu
cuối. Ví dụ, chúng có thể là địa chỉ của các máy tính được chỉ định bởi quản trị viên trong mạng TDM hoặc các số điện thoại trong mạng FDM.
Giai đoạn chuyển dữ liệu
Việc truyền dữ liệu thực tế giữa nguồn và đích diễn ra sau khi đường dẫn dành riêng được thiết lập giữa chúng. Các luồng dữ liệu là liên tục giữa người gửi và người nhận. Có thể có khoảng thời gian im lặng ở giữa. Nói chung tất cả các kết nối nội bộ là song công.
Giai đoạn Teardown
Khi một trong các bên cần ngắt kết nối, một tín hiệu được gửi đến mỗi cơng tắc để giải phóng tài nguyên.
2.2.3. Hiệu suất
Có thể lập luận rằng mạng chuyển mạch kênh khơng hiệu quả bằng hai loại mạng kia vì tài nguyên được phân bổ trong toàn bộ thời gian kết nối. Các tài ngun này khơng có sẵn cho các kết nối khác. Trong mạng điện thoại, mọi
trong mạng máy tính, một máy tính có thể được kết nối với một máy tính khác ngay cả khi khơng có hoạt động nào trong một thời gian dài. Trong trường hợp này, cho phép tài nguyên được dành riêng có nghĩa là các kết nối khác bị tước đoạt.
2.2.4. So sánh Circuit với Message và Packet switching
Circuit Switching
Có kết nối vật lý bộ phát b / w và bộ thu
Bảo lưu bộ băng thơng Có thể lãng phí băng thơng Nó khơng thể hỗ trợ lưu trữ và chuyển tiếp. Khơng thích hợp để xử lý lưu tương tác
Bảng 2.2.4.1: So sánh Circuit với Message và Packet switching
2.2.5. Hai loại công tắc được sử dụng trong chuyển mạch:
Để thực hiện loại chuyển mạch này, người ta sử dụng hai loại công tắc.
Công tắc phân chia không gian
Công tắc phân chia thời gia
Kết nối được thiết lập bằng cách sử dụng một tập hợp các điểm giao nhau riêng biệt trong một đường dẫn. Chúng được gọi là cơng tắc Crossbar. Nó có thể được điều khiển với sự trợ giúp của thiết bị điều khiển. Những thanh ngang này được làm bằng 'Xilinks' hoặc 'FPGA's'. Chúng có dung lượng, tốc độ cao và khơng bị chặn.
Hình 2.2.5.1:
Để tăng số lượng kết nối, nhiều công tắc Crossbars được sử dụng. Sự gia tăng số lượng 'Điểm giao nhau' để làm cho mạch đắt hơn. Để khắc phục nhược điểm này, một công tắc khác được đưa vào loại này được gọi là cơng tắc Đa tầng. Cơng tắc này có được bằng cách tách 'công tắc thanh ngang'. Các điểm nhỏ tách rời này được kết nối với nhau theo nhiều đường dẫn. Nếu một con đường không thành công trong việc định tuyến, các con đường khác có thể được chọn.
2.2.6. Delay
Hình 2.2.6.1:
Mặc dù mạng chuyển mạch kênh thường có hiệu suất thấp nhưng đơ trê cua mang la tơi thiêu. Trong q trình truyền dữ liệu, dữ liệu khơng bị trễ ở mỗi lần chuyển. các tai nguyên được phân bổ trong suốt thời gian kết nối. hinh cho thây đô trê trong mang chuyên mach kênh khi chi co hai chuyên mach tham gia. Hinh trên đa cho thây răng, không co thơi gian chơ ơ môi công tăc. Tông sư châm trê la cung la thơi gian cân thiêt đê tao kêt nôi, truyên dư liêu va ngăt kêt nôi mach. Đô trê do sư thiêt lâp cua 4 phân: thơi gian lan truyên cua nguôn may tinh yêu câu (đô dôc cua hôp mau xam đâu tiên), thơi gian truyên tin hiêu yêu câu(chiêu cao cua hôp mau xam đâu tiên), thơi gian truyên điêm đa nhân đên đich may tinh ( đô dôc cua hôp mau xam thư hai) va thơi gian truyên tin hiêu cua điêm đa nhân (chiêu cao cua hôp mau xam thư hai). Đô trê cua viêc truyên dư liêu la tông cua thơi gian lan truyên (đô dôc cua hôp mau) va thơi gian truyên dư liêu (chiêu cao cua hơp mau) la rât dai. Ơ thư ba hiên thi thơi gian cân thiêt đê chia nho mach. Chung tôi đa chi ra trương hơp ngươi nhân yêu câu ngăt kêt nôi, tao ra đô trê tôi đa.
2.2.7. Circuit-Switched Technology in Telephone Networks 2.2.7.1. Signaling
Luc mơi thanh lâp, mang điên thoai sử dụng mạng chuyển mạch kênh với liên kết để chuyển giao tiếp bằng giọng nói. Ở thời điểm bắt đầu,nhiệm vụ này được thực hiện bởi con người. Phòng điều hành là một trung tâm mà tất cả người đăng ký được kết nối. Một người đăng ký muốn nói chuyện với một người đăng ký khác, nhấc máy thu và gọi cho tổng đài viên. Người điều hành sau khi nghe người gọi và lấy số nhận dạng của bên được gọi se kết nối hai bên bằng cách sử dụng dây với hai đầu cắm cắm vào hai lỗ cắm tương ứng. Một mạch chuyên dụng đã được tạo ra theo cách này.Sau khi cuộc trị chuyện kết thúc, mơt trong hai bên se thông báo cho nhà điều hành ngắt mạch điện. Loại tín hiệu này được gọi là báo hiệu trong băng vì cùng mạch có thể được sử dụng cho cả tín hiệu và giao tiếp thoại.
Hình 2.2.7.1.1:
Sau đó, hệ thống báo hiệu trở nên tự động. Điện thoại quay được phát minh ra đã gửi một tín hiệu kỹ thuật số xác định từng chữ số trong một số điện thoại
Khi mạng điện thoại phát triển thành một mạng phức tạp, chức năng của hệ thống báo hiệu tăng lên. Hệ thống báo hiệu được yêu cầu để thực hiện các nhiệm vụ khác như:
1. Cung cấp âm quay số, nhạc chuông và âm báo bận
2. Chuyển số điện thoại giữa các văn phòng
3. Duy trì và giám sát cuộc gọi
4. Giữ thơng tin thanh tốn
5. Bảo trì và giám sát trạng thái của thiết bị mạng điện thoại
6. Cung cấp các chức năng khác như ID người gọi, hộp thư thoại, v.v.
Những nhiệm vụ phức tạp này dẫn đến việc cung cấp một mạng riêng để báo hiệu. Điều này có nghĩa là một mạng điện thoại ngày nay có thể được coi là hai mạng: tín hiệu mạng và mạng truyền dữ liệu.
2.2.7.2. Signaling System Seven (5S7)
Hình 2.2.7.2.1:
Vận chuyển thơng điệp hệ thống con (MTP) .Nó vận chuyển các thơng điệp giữa các giao diện người dùng khác nhau.
Lớp vật lý: MTP Mức 1 Lớp vật lý trong SS7 được gọi là truyền tải thông điệp . (MTP) mưc 1 sử dụng một số thông số kỹ thuật của lớp vật lý như T-l (1.544 Mbps) và DCa (64 kbps).
Lớp liên kết dữ liệu: MTP cấp 2 cung cấp liên kết dữ liệu điển hình các dịch vụ chẳng hạn như tạo nhịp độ, sử dụng địa chỉ nguồn và đích trong gói tiêu đề và CRC để kiểm tra lỗi.
Lớp mạng: MTP cấp 3 cung cấp kết nối end-to-end bằng cách sử dụng cách tiếp cận datagram để chuyển đổi. Bộ định tuyến và bộ chuyển mạch định tuyến các gói tín hiệu từ nguồn đến đích.
Điều khiển kết nối báo hiệu hệ thống con (SCCP). Đây là giao thức truyền tải cho mạng SS7. Nó có thể so sánh với TCP cho Internet . SCCP cung cấp dịch vụ truyền tải thông điệp và địa chỉ SCCP thông qua các thiết bị mạng khác nhau đến thiết bị đích.
Người dùng điện thoại hệ thống con (TUP) . Nó chịu trách nhiệm cung cấp các chức năng báo hiệu cuộc gọi điện thoại trong mơi trường SS7.
Trình quản lý giao dịch hệ thống con (TCAP).Các khả năng giao dịch (TC) hoặc khả năng giao dịch Application Part (TCAP) . Nó cho phép các ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng cơ sở dữ liệu, thiết lập giao tiếp với một phần tử mạng.
Người dùng hệ thống con ISDN (ISUP). Nó chịu trách nhiệm xác định các chức năng báo hiệu của các cuộc gọi ISDN trong mơi trường SS7. Nó có quyền truy cập vào giao diện SCCP để cho phép báo hiệu end-to-end.
PHẦN II: MƠ PHỎNG CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 3.1. Mơ phỏng VLAN:
3.1.1. Các bước mô phỏng và code kèm theo:
B1: Sử dụng phần mềm Cisco Packet Tracer để thiết kế ra mạng như sau :
B2 : Cấu hình địa chị IP cho các máy tính
- PC0 , PC3 , PC6 : 192.168.10.xx
- PC1, PC4, PC7 : 192.168.20.xx
- PC2, PC5,PC8 : 192.168.30.xx B3: Cấu hình cho switch 1:
- Thực hiện cấu hình password, đặt tên:
- Switch#config t
- Switch(config)#hostname sw1
- Đặt password enable là 123:
- sw1(config)#enable password 123
- Đặt password enable được mã hoá là: class
- sw1(config)#enable secret class
- Đặt password cho việc truy cập vào switch bằng cổng console:
- sw1(config)#line console 0
- sw1(config-line)#login
- sw1(config-line)#password 1234
- sw1(config-line)#exit
- Đặt password cho việc truy cập vào switch bằng line vty
- sw1(config)#line vty 0 4
- sw1(config-line)#login
- sw1(config-line)#password 1234
- sw1(config-line)#exit
- sw1(config)#do wr
- - Thực hiện cấu hình vlan trên switch1 như sau:
- sw1(config)#vlan 10 - sw1(config-vlan)#name engineer - sw1(config-vlan)#exit - sw1(config)#vlan 20 - sw1(config-vlan)#name business - sw1(config-vlan)#exit - sw1(config)#vlan 30 - sw1(config-vlan)#name HR - sw1(config-vlan)#exit
- Gắn các interface 0/1, f0/2, f0/3 là chế độ access và vào các vlan tương ứng:
- sw1(config)#int f0/1
- sw1(config-if)#switchport mode access
- sw1(config-if)#switchport access vlan 10
- sw1(config-if)#exit
- sw1(config)#int f0/1
- sw1(config-if)#exit
- sw1(config)#int f0/2
- sw1(config-if)#switchport mode access
- sw1(config-if)#switchport access vlan 20
- sw1(config-if)#exit
- sw1(config)#int f0/3
- sw1(config-if)#switchport mode access
- sw1(config-if)#switchport access vlan 30
- Thiết lập interface f0/4 là chế độ trunk, cho phép tất cả các vlan truy cập vào.
- sw1(config)#int f0/4
- sw1(config-if)#switchport mode trunk
- sw1(config-if)#
- sw1(config-if)#switchport trunk all vlan all
- sw1(config-if)#exit
- sw1(config)#do write
B4: cấu hình cho SW2: đối với sw2 thì f0/4 và f0/5 là trunk; các f0/1,
- f0/2, f0/3 tương tự như cấu hình sw1.
- Switch>en - Switch#config t - Switch(config)#hostname sw2 - sw2(config)#vlan 10 - sw2(config-vlan)#name engineer - sw2(config-vlan)#exit - sw2(config)#vlan 20 - sw2(config-vlan)#name business - sw2(config-vlan)#exit
- sw2(config-if)#exit
- sw2(config)#int f0/2
- sw2(config-if)#switchport mode access
- sw2(config-if)#switchport access vlan 20
- sw2(config-if)#exit
- sw2(config)#int f0/3
- sw2(config-if)#switchport mode access
- sw2(config-if)#switchport access vlan 30
- sw2(config-if)#exit
- sw2(config)#int f0/4
- sw2(config-if)#switchport mode trunk
- sw2(config-if)#switchport trunk all vlan all
- sw2(config-if)#exit
- sw2(config)#int f0/5
- sw2(config-if)#switchport mode trunk
- sw2(config-if)#switchport trunk all vlan all
- sw2(config-if)#exit
- sw2(config)#do write
B5: Cấu hình cho switch3: f0/4 là trunk, các port cịn lại tương tự
- Switch>en - Switch#config t - Switch(config)#hostname sw3 - sw3(config)#vlan 10 - sw3(config-vlan)#name engineer - sw3(config-vlan)#exit
- sw3(config)#vlan 20 - sw3(config-vlan)#name business - sw3(config-vlan)#exit - sw3(config)#vlan 30 - sw3(config-vlan)#name HR - sw3(config-vlan)#exit - sw3(config)#int f0/1
- sw3(config-if)#switchport mode access
- sw3(config-if)#switchport access vlan 10
- sw3(config-if)#exit
- sw3(config)#int f0/2
- sw3(config-if)#switchport mode access
- sw3(config-if)#switchport access vlan 20
- sw3(config-if)#exit
- sw3(config)#int f0/3
- sw3(config-if)#switchport mode access
- sw3(config-if)#switchport access vlan 30
- sw3(config-if)#exit
B6: Thực hiện lệnh ping từ PC0 đến PC3, PC6:
Như ta thấy , chúng cùng 1 VLAN vì thế chúng có thể kết nối với nhau Thử ping từ PC0 đến PC1 :
-
Ta thấy tuy được nối dây nhưng chúng lại khơng liên kết được với nhau vì khơng cùng 1 VLAN.
3.1.2. Rút ra kết quả từ q trình mơ phỏng
- Ở ĐÂY, TA THẤY RẰNG KHƠNG CHỈ TỐI ƯU HĨA ĐƯỢC LƯỢNG ĐƯỜNG DÂY KẾT NỐI GIỮA CÁC MÁY TÍNH VỚI NHAU, TA CỊN CHỦ ĐỘNG KIỂM SỐT ĐƯỢC SỰ KẾT NỐI CỦA CHÚNG THƠNG QUA VIỆC TẠO NÊN 1 HỆ VLAN.
PHẦN III: KẾT LUẬNCHƯƠNG 4: KẾT LUẬN CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1. Tổng kết đề tài: