So với Repeater thỡ Bridge linh động hơn, nếu Repeater chuyển tiếp tất cả cỏc tớn hiệu mà Nú nhận được thỡ Bridge chỉ chọn lọc và chuyển đi cỏc tớn hiệu cú đớch ở phần mạng phớa bờn kia. Bridge làm được điều này vỡ mỗi thiết bị mạng cú một địa chỉ duy nhất mà địa chỉ đớch luụn được đặt trong phần gúi tin được truyền.
Bridge thường được dựng để nối cỏc mạng cục bộ và nú làm việc nh sau:
- Nhận tất cả cỏc gúi tin trờn hai mạng và kiểm tra địa chỉ đớch của tất cả cỏc gúi tin.
- Nếu nguồn và đớch cựng địa chỉ (Tức trờn cựng một mạng) thỡ gúi tin sẽ được huỷ bỏ.
- Nếu nguồn và đớch trờn hai mạng thỡ gúi tin sẽ được truyền tới đớch.
- Khi cỏc thiết bị được thờm vào hoặc bớt đi thỡ bridge sẽ tự động cập nhật lại cỏc bản địa chỉ. với cỏc Bridge đời cũ thỡ ta phải cập nhật lại bản địa chỉ này.
Network A Network A Repeater Network A Network A Network A Network B Network B Network B Network B Network B
Bridge hoạt động tại tầng Data link trong mụ hỡnh OSI, dược dựng để liờn kết cỏc LAN cú cựng giao thức tầng liờn kết dữ liệu. Cỏc LAN này cú thể khỏc nhau về mụi trường truyền dẫn vật lý. Bridge được sử dụng để mở rộng khoảng cỏch giữa phõn đoạn mạng, tăng số lượng mỏy tớnh trờn mạng, làm giảm hiện tượng tắc nghẽn khi số lượng mỏy tớnh nối mạng là quỏ lớn. Bridge cú thể tiếp nhận một mạng quỏ tải và chia nú thành hai mạng riờng biệt nhằm giảm bớt lưu lượng truyền trờn mỗi mạng.
Hỡnh 4.3 Nối hai mạng bằng Bridge 4.5. BỘ ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ ( MODEM).
Modem là một thiết bị được mỏy PC sử dụngđể truyền thụng qua đường dõy điện thoại. Nú được sử dụng để biến đổi tớn hiệu số của mỏy tớnh thành tớn hiệu
Network A Network A Bridge Network A Network A Network A Network B Network B Network B Network B Network B
tương tự cho thớch hợp với đường dõy điện thoại và biến đổi tớn hiệu tương tự từ đường truyền thành tớn hiệu số cho mỏy tớnh.
Modem cho phộp trao thư điiện tử, truyền tệp, truyền fax và trao đổi dữ liệu theo yờu cầu. Cỏc Modem cú thể thực hiện việc nộn dữ liệu để tăng tốc độ truyền tải và thực hiện việc hiệu chỉnh lỗi để đảm bảo tớnh toàn vẹn của dữ liệu.
Modem cú thể dựng để lắp ngoài hay trong, nú phải là một thiết bị liờn mạng, khụng thể dựng để nối cỏc mạng xa nhau và truyền dữ liệu trực tiếp được, chỳng phải kết hợp với bộ chọn đường để nối cỏc mạng qua mạng chuyển điện thoại, chuyển mạch cụng cộng.
4.6. BỘ DỒN KấNH.
Là thiết bị cú chức năng tổ hợp một số tớn hiệu để chỳng cựng truyền trờn một đường truyền với nhau, và sau đú lại tỏch ra troẻ lại tớn hiệu gốc ban đầu. Chức năng ghộp cỏc tớn hiệu lại với nhau gọi là chức năng ghộp kờnh và chức năng tỏch cỏc tớn hiệu ra gọi là phõn kờnh.
4.7. BỘ CHỌN ĐƯỜNG CẦU.
Brouter là thiết bị cú thể đúng vai trũ của cả Router lẫn Bridge. Khi nhận cỏc gúi tin nú bắc cầu cho cỏc gúi tin mà nú khụng hiểu giao thức và nú chọn đường cho cỏc gúi tin mà nú hiểu.
4.8. BỘ CHỌN ĐƯỜNG.
Nếu như Bridge chỉ thực hiện việc chuyển tiếp cỏc gúi tin nhận được thỡ ngoài chức năng trờn Router cũn cú thể thực hiện việc chọn đường đi nào đú cho tối yờu nhất đối với cỏc gúi tin theo một chỉ tiờu nào đú. Bridge cú chức năng như hai tầng thấp nhất (Tầng vật lý và tầng liờn kết dữ liệu) của mụ hỡnh OSI, router cũn cú thờm chức năng của tầng mạng. Router cho phộp ta nối cỏc kỉểu mạng lại với nhau thành liờn mạng. Router phải hiểu giao thức nào đú trước khi thực hiện việc chọn đường theo giao
thức đú. Cỏc Router luụn phụ thuộc vào giao thức của mạng được nối kết. Dựa trờn những giao thức, Router cung cấp dịch vụ mà trongđú những packet dữ liệu được đọc và chuyển đến đớch một cỏch độc lập. Khi số kết nối tăng thờm, mạng theo dạng router trở nờn kộm hiệu quả và cần suy nghĩ đến sự thay đổi.
R1 R4 R3 Hỡnh 4.4 Bộ định tuyến Router 4.9. CSU/DSU.
Thiết bị này dựng để nối mạng LAN thành mạng WAN thụng qua mạng điện thoại cụng cộng. CSU/DSU cú nhiệm vụ chuyển đổi cỏc tớn hiệu LAN thành tớn hiệu đũi hỏi bởi cỏc nhà cung cấp dịch vụ mạng cụng cộng. CSU/DSU cũn cú nhiệm vụ cho mạng cục bộ trỏnh nhiễu từ mạng cụng cộng.
4.10. CỔNG NỐI.
Là thiết bị để nối hai mạng vốn sử dụng cỏc giao thức khỏc nhau. Chỳng đúng gộp lại và biến đổi dữ liệu truyền từ mụi trường này sang mụi trường khỏc, sao cho cỏc mụi trường cú thể hiểu được dữ liệu của nhau. Cổng giao tiếp cú thể thay đổi một một dạng thức thụng điệp sao cho phự hợp với chương trỡnh ứng dụng tại nơi nhận của quỏ trỡnh truyền. Một cổng liờn kết hai hệ thống cựng sử dụng.
+ Giao thức truyền thụng. + cấu trỳc dạng dữ liệu. + Ngụn ngữ.
Phần II
MẠNG CỤC BỘ LAN
chương I
Tổng quan về mạng cục bộ LAN
Loại mạng cục bộ đầu tiờn được triển khai là Ethernet do trung tõm nghiờn cứu ở Palo Alto của hóng Xero tiến hành vào giữa những năm 1970. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mạng LAN được phõn biệt với cỏc mạng khỏc thụng qua những đặc trưng sau đõy.
- Đặc trưng về địa lý- mạng cục bộ thường được cài đặt trong một phạm vi tương đối nhỏ nh trong một toà nhà, một cơ quan, một khu hành chớnh nào đú,... Khoảng cỏch giữa hai trạm xa nhất từ vài chục một đến vài chục km. Rừ ràng là đặc trưng về mặt địa lý chỉ cú tớnh chất tương đối nờn ta khú phõn biệt mạng LAN với cỏc mạng khỏc thụng qua đặc trựng này.
- Đặc trựng về tốc độ truyền- tốc độ truyền của mạng cục bộ thường cao hơn so với cỏc mạng diện rộng cú thể lờn đến 100Mbps.
- Đặc trưng độ tin cậy- tỷ suất lỗi của mạng cục bộ thấp hơn nhiều so với cỏc mạng khỏc, cú thể từ 10 -8 đến 10-11 .
- Đặc trưng quản lý- mạng cục bộ thường là sở hữu riờng của một tổ chức nào đú nờn việc quản lý khai thỏc mạng hoàn toàn tập trung thống nhất.
Ngày nay mạng cục bộ là những hệ thống con hoàn toàn tỏch biệt với nhau và cú thể được tớch hợp với nhau nh một phương tiện nối kết chung giữa cỏc mỏy tớnh. Tuy nhiờn cụng nghệ LAN vẫn cũn là một mớ hỗn độn khụng cho phộp cỏc nhà sản xuất tỏch LAN nh một ngành kỹ nghệ riờng biệt so với cỏc phần mềm và hệ
điều hành mạng. Nh vậy ta cú thể xem mạng LAN nh là một hệ thống con riờng biệt trong mạng mỏy tớnh.
Cú hai loại mạng LAN được quan tõm nhiều nhất là- Ethernet và Token Ring. Để bạn cú thể hiểu sõu hơn về mạng LAN, mạng LAN gồm 4 thành phần.
* Hệ thống cỏp nối (hay cũn gọi là phương tiện nối mạng) * Topology.
* Phương phỏp truy xuất cỏp. * Cỏc giao thức.
1.1 Cỏc loại cỏp truyền.
1.1.1. Cỏp đụi dõy xoắn (Twisted pair cable)
Cỏp đụi dõy xoắn là cỏp gồm hai dõy đồng xoắn để trỏnh gõy nhiễu cho cỏc đụi dõy khỏc, cú thể kộo dài tới vài km mà khụng cần khuyếch đại. Giải tần trờn cỏp dõy xoắn đạt khoảng 300–4000Hz, tốc độ truyền đạt vài kb/s đến vài Mb/s. Cỏp xoắn cú hai loại:
Loại cú bọc kim để tăng cường chống nhiễu gọi là cap STP ( Shield Twisted Pair). Loại này trong vỏ bọc kim cú thể cú nhiều đụi dõy. Về lý thuyết thỡ tốc độ truyền cú thể đạt 500 Mb/s nhưng thực tế thấp hơn rất nhiều (chỉ đạt 155 Mb/s với cỏp dài 100 m)
Loại khụng bọc kim gọi là UTP (UnShield Twisted Pair), chất lượng kộm hơn STP nhưng rất rẻ. Cap UTP được chia làm 5 hạng tuỳ theo tốc độ truyền. Cỏp loại 3 dựng cho điện thoại. Cỏp loại 5 cú thể truyền với tốc độ 100Mb/s rất hay dựng trong cỏc mạng cục bộ vỡ vừa rẻ, vừa tiện sử dụng. Cỏp này cú 4 đụi dõy xoắn nằm trong cựng một vỏ bọc
Hỡnh 1.1 Cỏp UTP Cat.5 1.1.2. 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 rỏt 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
Hỡnh1.2 Cỏp đồng trục cơ sở
Giải thụng của cỏp này cũn phụ thuộc vào chiều dài của cỏp. Với khoảng cỏch1 km cú thể đạt tốc độ truyền tư 1– 2 Gbps. Cỏp đồng trục băng tần cơ sở thường dựng cho cỏc mạng cục bộ. Cú thể nối cỏp bằng cỏc đầu nối theo chuẩn BNC cú hỡnh chữ T. ở VN người ta hay gọi cỏp này là cỏp gầy do dịch từ tờn trong tiếng Anh là ‘Thin Ethernet”.
Một loại cỏp khỏc cú tờn là “Thick Ethernet” mà ta gọi là cỏp bộo. Loại này thường cú màu vàng. Người ta khụng nối cỏp bằng cỏc đầu nối chữ T nh cỏp gầy
mà nối qua cỏc kẹp bấm vào dõy. Cứ 2m5 lại cú đỏnh dấu để nối dõy (nếu cần). Từ kẹp đú người ta gắn cỏc tranceiver rồi nối vào mỏy tớnh. (Xem hỡnh 1)
Hỡnh 1.3 Kết nối bằng Traceiver.
1.1.3. Cỏp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable)
Đõy là loại cỏp theo tiờu chuẩn truyền hỡnh (thường dựng trong truyền hỡnh cap) cú giải 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.
1.1.4. Cỏp quang.
Dựng để truyền cỏc xung ỏnh sỏng trong lũng một sợi thuỷ tinh phản xạ toàn phần. Mụi trường cỏp quang rất lý tưởng vỡ
• Xung ỏnh sỏng cú thể đi hàng trăm km mà khụng giảm cuờng độ sỏng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Giải thụng rất cao vỡ tần số ỏnh sỏng dựng đối với cỏp quang cỡ khoảng 1014 – 1016
• An toàn và bớ mật
• Khụng bị nhiễu điện từ
Hỡnh 1.4 Truyền tớn hiệu bằng cỏp
Để phỏt xung ỏnh sỏng người ta dựng cỏc đốn LED hoặc cỏc diod laser. Để nhận người ta dựng cỏc photo diode , chỳng sẽ tạo ra xung điện khi bắt được xung ỏnh sỏng
Cỏp quang cũng cú hai loại
Loại đa mode (multimode fiber): khi gúc tới thành dõy dẫn lớn đến một mức nào đú thỡ cú hiện tượng phản xạ toàn phần. Nhiều tia sỏng cú thể cựng truyền miễn là gúc tới của chỳng đủ lớn. Cỏc cap đa mode cú đường kớnh khoảng 50 à
Loại đơn mode (singlemode fiber): khi đường kớnh dõy dẫn bằng bước súng thỡ cỏp quang giống như một ống dẫn súng, khụng cú hiện tượng phản xạ nhưng chỉ cho một tia đi. Loại nàycú cường kớnh khoản 8 à và phải dựng diode laser. Cỏp quang đa mode cú thể cho phộp truyền xa tới hàng trăm km mà khụng cần phải khuyếch đại.
Cỏc thụng số kỹ thuật mạng rất quan trọng, cỏc giao thức truy xuất cỏp đều đũi hỏi cỏc tớnh chất kĩ thuật cỏp phải tốt và nằm trong giới hạn cho phộp về loại và chiều dài của cỏp thỡ mới cú thể làm việc được. 5 thụng số kĩ thuật của cỏp như sau :
+ Chiều dài cỏp. + Hệ số suy giảm.
+ Nhiễu chen ngang đầu cỏp . + Tạp nhiễu.
+ Độ thất thoỏt .
Nếu bạn sử dụng mạng khụng dõy cỏp hay cỏp điện thoại cú sẵn thỡ chỳng ta mặc nhiờn khụng cần quan tõm đến việc lắp đặt. Nếu bạn cần lắp đặt cỏp mới thỡ sẽ cú cỏc yếu tố mà bạn phải quan tõm.
Khi chọn cỏp, bạn cũng nờn chỳ ý đến tầm quan trọng của việc bọc cỏp và tớnh chất bảo mật của nú. Những mạng dựng cỏp đụi xoắn trần phổ biến hơn vỡ chỳng dễ lắp đặt, cung cấp tốc độ truyền cao, giỏ lại rẻ nhưng cho phộp truyền đi ở những
khoảng cỏch rất ngắn, cỏp đồng trục thỡ đỏng tin cậy hơn nhưng giỏ thành đắt hơn cỏp đụi. Cỏp quang thỡ an toàn nhất với lại kẻ lạ khụng thể nào thu lấy tớn hiệu được mà nú cũng khụng cần sự bao bọc .
1.2. TOPOLOGY của mạng cục bộ.
Mọi Topology của mỏy tớnh đều sử dụng được cho mạng cục bộ. Nhưng trong thực tế thỡ chỉ cú cỏc Topology thường sử dụng hỡnh sao (star), vũng (ring), bus.
1.2.1 Topo hỡnh sao (star) .
Dạng hỡnh sao thỡ tất cả cỏc trạm được nối vào một thiết bị trung tõm cú nhiệm vụ nhận tớn hiờụ từ cỏc trạm truyền nguồn và chuyển đến trạm đớch. Phụ thuộc vào yờu cầu truyền thụng mà thiết bị trung tõm cú thể là một bộ chuyển mạch, một bộ phận kờnh, một bộ chọn đường. Chức năng của thiết bị trung tõm chớnh là nối kết cỏc cặp trạm cần trao đổi thụng tin với nhau, thiết lập cỏc liờn kết giữa chỳng.
Hỡnh 1.5 Topology hỡnh sao với Hub là thiết bị trung gian.
Ưu điểm của Topology dạng này là lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hỡnh lại cú thể
bớt trạm, dễ dàng kiểm soỏt và khắc phục sự cố. Tốc độ của đường truyền vật lớ sẽ được tận dụng tối đa do sử dụng liờn kết điểm.
Reoeater
Nhược điểm là hạn chế độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tõm.
1.2.2 Topo dạng vũng ( ring).
Dạng vũng thỡ mỗi trạm của mạng được nối với vũng qua một bộ chuyển tiếp, bộ chuyển tiếp cú nhiệm vụ nhận tớn hiệu rồi chuyển đến trạm kế tiếp trờn vũng. Tớn hiệu được lưu chuyển trờn vũng theo một chiều duy nhất giữa cỏc repeater. Cần phải cú một giao thức điều khiển việc trao quyền được truyền dữ liệu trờn vũng cho cỏc trạm cú nhu cầu.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỡnh 1.6 Topology Ring.
Ưu và nhược điểm của Ring tương tự nh hỡnh sao nhưng dạng này cú giao thức truy cập đường truyền khỏ phức tạp.
1.2.3 Topo dạng Bus.
Dạng Bus tất cả cỏc trạm được phõn chia một đường truyền chớnh (Bus). Đường truyền này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu mối đặc biệt gọi là Terminato, cỏc trạm được nối vào Bus thụng qua một đầu nối chữ T hay một thiết bị thu phỏt. Khi một trạm truyền dữ liệu, tớn hiệu được quảng bỏ trờn hai chiều của Bus, mọi trạm cũn lại đều được nhận tớn hiệu trực tiếp. Nếu BUS là một chiều tớn hiệu chỉ đi về một phớa thỡ terminator cú tỏc dụng dội ngược tớn hiệu trở lại để tớn hiệu cú thể
đi đến cỏc trạm cũn lại của mạng. Việc truyền dữ liệu trong Topology dạng này dựa vào liờn kết điểm- nhiều điểm hay quảng bỏ.
Terminator T-connector Terminator
Bus
Hỡnh1.7 Topology Bus.
Trường hợp này cũng phải cú một giao thức để quản lớ việc truy cập đường truyền. Cú thể truy cập đường truyền theo phương phỏp truy cập ngẫu nhiờn hay truy cập cú điều khiển.
Trờn đõy là 3 kiểu Topology cơ bản nhất. Trong thực tế tuỳ thuộc vào địa hỡnh mà ta cú thể phối hợp cỏc kiểu cơ bản trờn thành Topology lai vớ dụ như :
-Topology vũng đấu sao :
Hỡnh 1.8 Topology lai dạng vũng đấu sao.
MAU : hộp xử lớ đa trạm MAU
-Topology bus dạng sao :
Hỡnh 1.9 Topology dạng bus - Sao.
1.2.4 Topo kết nối hỗn hợp.
Là sự phối hợp cỏc kiểu kết nối khỏc nhau vớ du hỡnh cõy là cấu trỳc phõn tầng của kiểu hỡnh sao hay cỏc HUB cú thể được nối với nhau theo kiểu bus cũn từ cỏc