CHƯƠNG 2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ HỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ
2.2 HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
Truyền thông là truyền thông tin từ nơi này đến nơi khác nhờ phương tiện điện tử. Hệ thống truyền thông là một tập hợp thiết bị được nối với nhau bằng các kênh cho phép gửi, truyền và nhận thông tin. Nó cho phép chia sẻ các tài nguyên của mạng như cơ sở dữ liệu, máy in…; làm tăng độ tin cậy của hệ thống và cung cấp các dịch vụ thơng tin phong phú.
Mỗi hệ thống truyền thơng gồm có ít nhất ba yếu tố: thiết bị phát tin, kênh truyền và thiết bị nhận tin.
2.2.1 Phương thức truyền thông và các kênh truyền thơng Có một số phương thức truyền thơng chủ yếu sau:
5888 Truyền kỹ thuật số (Digital Transmission) sử dụng các tín hiệu số, chỉ truyền
hai dạng tín hiệu giống như tắt và mở.
5889 Truyền không đồng bộ (Asynchronous Transmission) truyền các tin tức
thành dãy các ký tự đơn lẻ. Mỗi ký tự được truyền một cách riêng rẽ như một đơn vị truyền bao gồm một bít bắt đầu, các bít mã hố ký tự, bít chẵn lẻ để kiểm tra sự đúng đắn của việc truyền và một bít kết thúc. Như vậy, để truyền một ký tự ta phải mất thêm chi phí cho việc truyền một số bít ngồi tin tức.
5890 Truyền đồng bộ (Synchronous Transmission) cho phép truyền từng khối
gồm rất nhiều ký tự. Đầu khối và cuối khối cũng phải thêm một số bít để thiết bị nhân biết khối được truyền. Tỷ lệ số bít phụ cho một ký tự nhỏ hơn nhiều so với truyền không đồng bộ, tuy nhiên máy gửi và nhận phải tối tân hơn và phải đồng bộ về đồng hồ đếm thời gian để nhận các tín hiệu.
Một số mạng có các kênh chỉ truyền thơng tin theo một chiều (simplex) hoặc hai chiều luân phiên (half duplex); một số khác có các kênh truyền hai chiều đồng thời (full duplex). Ngày nay, nhiều hãng truyền thơng có cả ba loại đường truyền trên.
Có hai nhóm kênh truyền thơng chính:
23 Kênh truyền thơng hữu tuyến sử dụng các đường cáp để truyền thông tin.
Các loại cáp có thể là: 23 Cáp đồng:
Dây dẫn xoắn đơi ( wister pair wiring) thường được sử dụng cho các hệ thống điện thoại trong văn phòng, giá rẻ và dễ lắp đặt. hông thường kênh này được sử dụng để truyền âm thanh và dữ liệu văn bản. Tốc độ đường truyền qua kênh này có thể đạt đến 100 Mbps và phụ thuộc vào phần cứng và các phần mềm quản lý q trình truyền thơng.
Cáp đồng trục (coaxial cable) thường được sử dụng làm dây anten, nối các máy vi tính với nhau trong một ngơi nhà lớn hay vài tồ nhà trong một khn viên (chính là các mạng cục bộ). Cáp đồng trục có khả năng truyền thơng tin với tốc độ nhanh hơn và có thể truyền được nhiều dạng thơng tin một cách hiệu quả….
24 Cáp quang (Fiber – optic) là dạng kênh truyền thông hữu tuyến hiện đại nhất sử dụng ánh sáng như một chất tải thông tin số. Do tốc độ truyền thơng tin lớn, chi phí sản xuất, thiết lập và bảo trì thấp hơn các loại dây dẫn khác nên hiện nay cáp quang được sử dụng khá phổ biến.
24 Kênh truyền thông vô tuyến: không cần sử dụng bất cứ một loại dây dẫn nào
để liên kết giữa các thiết bị thu phát thơng tin.
23 Sóng viba (Microwave): sử dụng các tín hiệu radio tần số cao để truyền dữ liệu trong khơng trung. Tín hiệu vi sóng có thể được truyền đi với sự hỗ trợ của các trạm phát tín
hiệu trên mặt đất hoặc các vệ tinh truyền thơng. Khoảng cách giữa các trạm phát tín hiệu là khoảng 30 dặm.
5888 Vệ tinh (Satelliters): là phương pháp hiệu quả để truyền thông tin giữa các khoảng cách lớn, được thực hiện từ trạm này đến trạm khác thông qua vệ tinh.
5889 Tia hồng ngoại (Infrared): truyền thông nhờ tia hồng ngoại dựa vào một bộ truyền và nhận kết hợp trong khoảng cách gần (khoảng 200m) với điều kiện các máy thu phát được đặt ở những vị trí có thể thấy nhau được.
5890 Sóng radio: sử dụng như điện thoại di động. Các thông tin được gửi và nhận khi nó được thu và phát trên cùng một dải tần.
5891 Bluetooth: sử dụng tần số radio thấp cho phép các thiết bị điện tử tự kết nối với các thiết bị khác trong khoảng cách gần mà không cần nối dây dẫn. Ưu điểm của công nghệ này là cho phép các kết nối không bị ngăn cản bởi các bức tường và giá khá rẻ so với các dạng truyền thông khác.
2.2.2 Các thiết bị và phần mềm truyền thông
Các thiết bị truyền thơng có chức năng truyền và nhận dữ liệu trong mạng truyền thông, bao gồm các loại sau đây:
5888 Bộ tiền xử lý (Front-end Processor) là một máy tính chuyên dụng cho quản lý truyền thơng và được gắn với máy chủ. Nó thực hiện các chức năng như kiểm soát lỗi, giám sát, chỉ hướng, định dạng, chỉnh sửa, chuyển đổi tín hiệu…
5889 Bộ tập trung tín hiệu (Concentrator) là một máy tính truyền thơng dùng để thu thập và lưu trữ tạm thời các thông điệp từ thiết bị cuối cho tới khi tập trung đủ số lượng để gửi theo lơ.
5890 Bộ điều khiển (Controller) là một máy tính chuyên dụng giám sát khả năng truyền tải thông điệp giữa C U và các thiết bị ngoại vi.
5891 Bộ dồn tín hiệu (Multiplexer) là thiết bị hỗ trợ kênh truyền thông đơn thực hiện truyền dữ liệu đồng thời từ nhiều nguồn. Nó có chức năng phân chia kênh truyền thơng để các thiết bị truyền thơng có thể dùng chung một kênh.
Các phần mềm truyền thông cần phải giám sát và hỗ trợ hoạt động mạng với các chức năng cụ thể như điều khiển mạng, kiểm soát truy cập, giám sát sự truyền tín hiệu, phát hiện và sửa chữa lỗi, bảo mật.
2.2.3 Phân loại mạng máy tính
Mạng máy tính phát sinh từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu và các tài nguyên phần cứng khác. Mạng máy tính dù phức tạp đến đâu thì cũng dựa trên nền tảng kết nối hai máy tính với nhau bằng các kênh truyền thơng sao cho chúng có thể thực hiện mục đích này.
2.2.3.1 Phân loại mạng máy tính theo cấu trúc liên kết mạng
Cấu trúc liên kết mạng (Network Topology) là cấu trúc hình học khơng gian của mạng mà thực chất là cách bố trí các phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Có dạng cấu trúc cơ bản là mạng sao, mạng bus và mạng vòng.
5888 Cấu trúc liên kết mạng bus là phương pháp nối mạng vi tính đơn giản và
phổ biến nhất, bao gồm một dây cáp đơn lẻ nối tất cả máy tính, các thiết bị ngoại vi dùng chung và các máy chủ trong mạng theo một hàng.
Hình 2.3. Cấu trúc liên kết mạng bus
Máy tính trên mạng bus giao tiếp bằng cách gửi dữ liệu đến một máy tính xác định và đưa dữ liệu đó lên cáp dưới dạng tín hiệu điện tử. Số lượng máy trên bus càng nhiều thì số máy tính chờ đưa dữ liệu lên bus càng tăng và mạng thi hành càng chậm.
Ưu điểm của mạng này là khi một nút bị hỏng thì khơng làm ngưng các nút khác trong mạng; việc phát triển mạng bus đơn giản, chỉ cần kéo dài bus và bổ sung thêm các nút cho đến số lượng cực đại có thể. Cách thiết kế này thích hợp với mạng nhỏ, thiết kế cho một phịng máy trong phạm vi khơng lớn lắm.
5888 Cấu trúc liên kết mạng sao (Star): các máy tính được nối cáp vào một thiết
bị gọi là HUB (tức đầu nối trung tâm). Tín hiệu được truyền từ máy tính gửi dữ liệu qua HUB để đến tất cả các máy tính trên mạng. Cấu trúc liên kết này bắt nguồn từ thời kỳ đầu, khi việc tính tốn dựa trên hệ thống các máy tính nối vào một máy trung tâm.
Hình 2.4. Cấu trúc liên kết mạng sao
Mạng sao cung cấp tài nguyên và chế độ quản lý tập trung. Tuy nhiên, do mỗi máy tính nối vào một trung tâm điểm, nên cấu trúc liên kết này cần rất nhiều cáp nếu cài đặt mạng ở quy
máy tính hoặc đoạn cáp nối máy tính đó với HUB bị hỏng thì chỉ máy tính đó mới khơng cịn có thể gửi hay nhận dữ liệu mạng. Các máy tính cịn lại trên mạng vẫn hoạt động bình thường.
Loại mạng này thường có chi phí ghép nối cao hơn các loại khác, vì mỗi trạm địi hỏi có đường cáp nối với máy xử lý trung tâm. Loại cấu trúc mày thường được sử dụng trong trường hợp thông tin trên mạng cần được xử lý tập trung và một vài nút trên mạng cần được làm việc độc lập.
23 Cấu trúc liên kết mạng vòng (Ring) nối các máy tính trên một vịng cáp,
khơng có đầu nào bị hở. Tín hiệu truyền đi theo một chiều và đi qua từng máy tính. Khác với cấu trúc liên kết bus thụ động, mỗi máy tính đóng vai trị như một bộ chuyển tiếp khuếch đại tín hiệu và gửi nó tới máy tính tiếp theo. Do tín hiệu đi qua từng máy nên sự hỏng hóc của một máy có thể ảnh hưởng đến tồn mạng.
Hình 2.5. Cấu trúc liên kết mạng vòng
Tuy nhiên với những sơ đồ chấp nhận hỏng được phát minh gần đây đã cho phép mạng vòng tiếp tục hoạt động ngay trong trường hợp một hay nhiều nút hỏng.
2.2.3.2 Phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý
Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có thể phân bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế. Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng người ta có thể phân ra các loại mạng như sau:
5888 Mạng Internet là mạng của các mạng có phạm vi tồn cầu, sử dụng nhiều loại phương tiện truyền thông khác nhau để cung cấp nhiều loại dịch vụ trên mạng. Mạng Internet khơng có chủ nhân riêng mà có nhiều chủ nhân, mỗi chủ nhân làm chủ một phần của mạng.
5889 Mạng GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục khác nhau. Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ tinh.
5890 Mạng WAN (Wide Area Network) – Mạng diện rộng, kết nối máy tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một châu lục. Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông. Khi một công ty hoặc một tổ chức lớn, hoạt động trên phạm vi đa quốc gia có nhu cầu liên kết các trang dữ liệu trên diện rộng thì họ thường sử dụng hình thức này để thiết lập đường truyền riêng.
5891 Mạng MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong phạm vi
một thành phố. Kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (50-
100 Mbps). Mạng MAN không được thiết kế với các đường điện thoại, người ta thường sử dụng cáp quang để thiết kế mạng này.
23 LAN (Local Area Network) – Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong một khu vực bán kính hẹp thơng thường khoảng vài trăm mét, trong một tòa nhà hoặc vài tòa nhà rất gần nhau. Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thơng tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục hay cáp quang. LAN thường được sử dụng trong nội bộ một cơ quan/tổ chức… Các LAN có thể được kết nối với nhau thành WAN.