2.1. Mô hình OSI
Khi mạng máy tính bớc vào giai đoạn phát triển, có rất nhiều mạng mới ra đời. Các nhà thiết kế mạng tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình, từ đó gây ra tình trạng không tơng thích giữa các mạng nh phơng pháp truy nhập đờng truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau... Khi nhu cầu trao đổi thông tin tăng lên, rõ ràng sự không tơng thích này là một trở ngại lớn đối với việc giao tiếp giữa các ngời sử dụng các mạng khác nhau.
Hai hệ thống muốn giao tiếp đợc với nhau chúng phải thực hiện một loạt các chức năng truyền thông giống nhau. Để đơn giản hoá cho quá trình truyền thông, ngời ta tổ
1 Local Resource: Tài nguyên cục bộ
2 Remote Resource: Tài nguyên ở xa
3 Bộ tập trung
4 Bộ lặp
chức các chức năng thành một tập các tầng, các tầng đồng mức ở hai hệ thống phải có cùng chức năng và sử dụng cùng một giao thức. Từ yêu cầu này, năm 1984, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO1 đã xây dựng thành công Mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở2 OSI.
2.1.1. Mô hình 7 lớp OSI và chức năng các lớp
Hình : mô hình OSI.
OSI là một khung chuẩn về kiến trúc mạng và là căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm về mạng. Các chức năng của các tầng gồm có:
Tầng vật lý: liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bit không có cấu trúc qua đ- ờng truyền vật lý, truy nhập đờng truyền vật lý nhờ các phơng tiện cơ, điện, hàm, thủ tục.
Tầng liên kết dữ liệu: cung cấp các phơng tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy; gửi các gói dữ liệu với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết.
Tầng mạng: thực hiện việc chọn đờng và chuyển tiếp thông tin với công nghệ chuyển mạch thích hợp. Thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu và cắt/hợp dữ liệu nếu cần.
Tầng giao vận: thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu cuối(end-to-end); thực hiện cả việc kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu giữa hai đầu mút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh, cắt/hợp dữ liệu nếu cần.
Tầng phiên: cung cấp phơng tiện quản lý truyền thông giữa các ứng dụng: thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền thông giữa các ứng dụng.
1 International Organization for Standardization
2 Reference Model for Open Systems Inerconnection hay OSI Reference Model
7 APPLICATION ứng dụng 7
6 PRESENTATION trình diễn 6
5 SESSION phiên 5
4 TRANSPORT giao vận 4
3 network mạng 3
2 data link liên kết dữ liệu 2
1 1 Giao thức tầng 7 Giao thức tầng 6 Giao thức tầng 5 Giao thức tầng 4 Giao thức tầng 3 Giao thức tầng 2 Giao thức tầng 1 Đường truyền vật lý physical vật lý Hệ thống mở A Hệ thống mở B
Tầng trình diễn: chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi trờng OSI.
Tầng ứng dụng: cung cấp các phơng tiện để ngời sử dụng có thể truy nhập đợc vào môi trờng OSI, đồng thời cung cấp các dịch vụ thông tin phân tán.
2.1.2. Phơng thức hoạt động của mô hình OSI
Mỗi tầng trong mô hình OSI áp dụng hai phơng thức hoạt động sau: phơng thức có liên kết và phơng thức không liên kết. Phơng thức có liên kết có nghĩa là trớc khi thực hiện việc truyền dữ liệu, cần thiết lập một kết nối logic giữa các thực thể đồng mức. Phơng thức không liên kết thì không cần thiết lập kết nối logic, mỗi đơn vị dữ liệu đợc truyền độc lập với nhau.
Với phơng thức có liên kết, quá trình truyền thông bao gồm ba giai đoạn phân biệt: • Thiết lập kết nối logic: hai thực thể trao đổi các yêu cầu nhằm thiết lập
một liên kết để truyền dữ liệu.
• Truyền dữ liệu: truyền các dữ liệu trên liên kết đã thiết lập đi kèm với các cơ chế quản lý đờng truyền nh kiểm tra lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu.
• Huỷ kết nối logic: sau khi truyền dữ liệu xong, cần huỷ bỏ liên kết giải phóng tài nguyên hệ thống.
Đối với phơng thức không liên kết thì chỉ thực hiện một giai đoạn đó là giai đoạn truyền dữ liệu.
2.1.3. Mục đích và lợi ích của mô hình OSI
Một cách dễ dàng, ta có thể thấy rõ mục đích của mô hình OSI và những lợi ích mà nó đem lại:
Tiêu chuẩn hoá các sản phẩm mạng, tạo ra một kiến trúc mạng thống nhất. Làm cho việc thiết kế, chế tạo các sản phẩm mạng trở nên dễ dàng hơn, giảm
độ phức tạp do công việc đợc “module” hoá, và chuẩn hoá. Giảm độ phức tạp cho việc thiết kế và cài đặt mạng.
Các hệ thống tuân thủ mô hình OSI và các chuẩn đề ra có thể kết nối đợc với nhau.
2.2. Công nghệ chuyển mạch gói
Chuyển mạch gói là một công nghệ truyền thông truyền thông tin đi dới dạng nhiều mẩu tin nhỏ gọi là gói tin1. Mỗi gói tin hay packet này có khuôn dạng đợc quy định tr- ớc, trong đó có chứa các thông tin điều khiển, địa chỉ... để có thể chuyển gói tin đó qua mạng chuyển mạch gói đến đích. Tuỳ theo phơng thức truyền thông là có liên kết2 hay
không liên kết3 mà các gói tin của một bản tin gửi đi có thể đi bằng nhiều con đờng khác nhau qua mạng, hoặc theo một kết nối logic trớc khi đến đích.
Hình : phơng thức truyền thông có liên kết.
Hình : phơng thức truyền thông không liên kết.
Ngày nay, các công nghệ chuyển mạch gói đợc biết đến nhiều nh công nghệ chuyển mạch gói X.25 và công nghệ Frame Relay. Một trong những chuẩn thông dụng của công nghệ chuyển mạch gói là mô hình kết nối hệ thống mở OSI.