Hiện nay cỏc thiết bị chuyển mạch trờn thị trƣờng truyền thụng chủ yếu sử dụng cỏc cụng nghệ chuyển mạch nhƣ sau:
1. Chuyển mạch kờnh (Circuit switching ). 2. Chuyển mạch gúi (Packet switching ). 3. Chuyển mach tế bào (Cell switching ).
1. 5. 1. Chuyển mạch kờnh
Hệ thống chuyển mạch kờnh là hệ thống thiết lập kờnh liờn lạc dành riờng (dediated) kết nối cho hai điểm trong mạng. Vớ dụ nhƣ liờn lạc điện thoại trong mạng điện thoại.
Một số điểm của chuyển mạch kờnh
Kết nối điểm (end to end ) phải đƣợc thiết lập trƣớc khi quỏ trỡnh trao đổi thụng tin bắt đầu. Cỏc kờnh này cú thể là cố định (Leased line ) hoặc phải quay số trƣớc khi thiết lập (Dial – up ).
Khi kờnh đƣợc thiết lập ta cú thể truyền cỏc loại thụng tin khỏc nhau đồng thời cú thể sử dụng cỏc phƣơng phỏp phõn chia gúi số liệu để truyền giữa hai điểm.
Hệ thống chuyển mạch kờnh thƣờng kết hợp với phƣơng thức ghộp tỏch kờnh theo thời gian TDM (Time Division Multiplexer ). TDM là cụng nghệ trờn băng tần cơ bản (Base Band ) ghộp chốn cỏc kờnh số liệu riờng lẻ vào một dũng bớt trờn đƣờng truyền. Trong quỏ trỡnh truyền mỗi kờnh sẽ đƣợc phõn chia khe thời gian (32 hoặc 24 khe) trờn đƣờng truyền dẫn. Chớnh vỡ việc truyền phõn chia kờnh khe thời gian mà dẫn đến tỡnh trạng khi một kờnh nào đú ngƣng truyền số liệu thỡ nú vẫn chiếm khe thời gian đú, vỡ vậy dẫn đến khụng tận dụng đƣợc băng tần. Đõy cũng chớnh là nhƣợc điểm của chuyển mạch kờnh so với chuyển mạch gúi. A A B B C C Hỡnh 1. 15- Hệ thống chuyển mạch kờnh 1. 5. 2. Chuyển mạch gúi
Chuyển mạch gúi là kỹ thuật phõn chia thụng tin thành từng gúi và truyển qua mạng theo nhiều đƣờng kết nối. Cỏc gúi cú thể đi theo nhiều con đƣờng khỏc nhau. Vỡ khụng cú một con đƣờng cố định trƣớc nờn nú cú thể tăng giảm giải thụng khi yờu cầu và cú nhiều con đƣờng kết nối nờn packet cú thể đƣợc định tuyến qua cỏc con đƣờng khỏc nhau khi cú một đƣờng bị giỏn đoạn việc truyền số liệu.
Circuit Switch
Circuit Switch
A S1 B S2 S4 S3 S6 S5 4 3 2 1 1 4 3 2 4 3 1 4 1 4 2 3 2 1 3 2 4 2 mesage Mạng chuyển mạch gói. Hỡnh 1. 16 Chuyển mạch gúi
Gúi thụng tin (packet) bao gồm thụng tin cần truyền cộng thờm phần header chứa cỏc thụng tin về việc điều khiển quản lý việc truyền gúi tin.
Chuyển gúi mạch là một trƣờng hợp đặc biệt của “Address multiplexing” và cú thể thực hiện chức năng nhƣ statistical multiplexer. Chuyển mạch gúi cho phộp nhiều ngƣời sử dụng chia sẻ một mạng truyền dẫn riờng lẻ bởi việc cung cấp bộ đệm (buffer) đƣợc sử dụng khi tràn số liệu. Chuyển mạch gúi cú thể điều khiển chất lƣợng cỏc kờnh truyền bằng việc phõn phối băng tần, khụng gian bộ đệm và điều khiển lƣu lƣợng.
Cỏc chuẩn giao thức sử dụng phổ biến hiện nay là X25 và Frame Relay. Cỏc giao thức chủ yếu gồm cỏc lớp mụ hỡnh OSI :
Lớp vật lý: Định nghĩa giao diện điện, vật lý từ DTE tới cỏc Node truy nhập mạng.
Lớp Link Access: Định nghĩa cấu trỳc gúi dữ liệu, thực hiện cỏc chức năng phỏt hiện sửa lỗi, truyền lại gúi thụng tin hỏng, điều khiển luồng (flow control) và kết hợp cỏc kết nối logic.
Lớp Packet: Định nghĩa tuyến trờn cỏc đƣờng nối ảo để truyền gúi dử liệu. Một số kờnh nối ảo của chuyển mạch gúi sử dụng cỏc kết nối mạng WAN bao gồm:
Kờnh do cố định PCV (Permanent Virtual Curcuit): Mỗi thiột bị đầu cuối mạng diện rộng WAN phải cú một địa chỉ gọi là DNA (Data Network Addess) để cỏc thiết bị đầu cuối khỏc cú thể gọi đƣợc. Với mỗi cặp DNA, ta cú thể tạo một số kờnh ảo cố định kết nối chỳng và khi cú cỏc cuộc trao đổi thụng tin giữa chỳng mạng sẽ khụng cần phải xử lý cỏc gúi tin thiết lập cuộc gọi.
Kờnh do chuyển mạch (Swicthing Virtual Curcuit): Kờnh ảo chuyển mạch SVC là khi bắt đầu cú nhu cầu tới mạng gúi tin SETUP, mạng nhận gúi tinh này xem xột cỏc gúi tin này xem xột cỏc tham số, nếu là hợp lệ thỡ gúi tin sẽ đƣợc chuyển đến đầu cuối bị gọi. Nếu cuộc gọi đƣợc chấp nhận, đầu cuối bị gọi sẽ chuyển gúi tin CONNECT tới mạng để chuyển tới đầu cuối gọi. Đầu cuối gọi sau khi nhận đƣợc gúi tin đú sẽ gửi gúi tin CONNECT ACKNOWLEDGE tới mạng để xỏc nhận và mạng cũng gửi gúi tin này tới đầu cuối bị gọi. Khi đú kết thỳc giai đoạn thiết lập cuộc gọi, cỏc đầu cuối chuyển sang giai đoạn trao đổi thụng tin cho nhau.
Kờnh ảo nối đa điểm MVC (Multicast Virtual Circuit): Mạng Frame Relay cú thể cung cấp khả năng phỏt hoặc nhận số liệu giữa một đầu cuối với nhiều đầu cuối khỏc nhờ kỹ thuật MVC. Hiện nay kỹ thuật này mới đƣợc ỏp dụng với loại kờnh PVC cũn với SVC vẫn đang cũn trong giai đoạn nghiờn cứu.
Chuyển mạch gúi cung cấp dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, đặc biệt là Frame Relay, từ 56/64 Kbps tới Mbps.
1. 5. 3. Cụng nghệ chuyển mạch tế bào (cell switching)
Chuyển mạch tế bào mà đặc trƣng là ATM (Asynchronous Transfer Mode) là một cụng nghệ mới. ATM cung cấp dịch vụ chuyển mạch gúi tốc độ cao (fast packer) cú thể nõng tốc độ truyền số liệu tới hàng Gbps. ATM là cụng nghệ tạo cỏc kết nối theo kiểu hƣớng nối. Cỏc phõn lớp ATM gồm:
1. Lớp vật lý: Bao gồm cỏc giao diện đƣờng truyền về điện, vật lý, phõn chia tốc độ tế bào tạo và xỏc định tớn hiệu HEC, nhận dạng biờn của tế bào, tạo và xỏc định khung truyền dẫn.
2. Lớp ATM: Định nghĩa dạng tế bào, điều khiển lƣu lƣợng cung, tạo và tỏch thụng tin ghộp đầu, dịch cỏc tế bào VPI/VCI và ghộp, tỏcth tế bào. 3. Lớp ATM Adaptation: Thực hiện cỏc quỏ trỡnh chuyển đổi thụng tin từ cỏc lớp trờn vào tế bào ATM. Vớ dụ nhƣ chuyển đổi cỏc gúi dữ liệu IP, Ethernet…thành dạng tế bào ATM.
Để đỏp ứng đƣợc nhu cầu đa dịch vụ, mọi thụng tin (dữ liệu, õm thanh, hỡnh ảnh ) đều đƣợc tổ chức thành cỏc tế bào ATM để truyền trong mạng Atm. Cỏc tế bào này cú kớch thƣớc cố định là 53 byte phự hợp với chuẩn CCITT. Cú 2 kiểu cấu trỳc của tế bào:
1. Kiểu UNI (user network interface) dựng để kiểm tra khi đi qua giao diện ngƣời dựng và mạng.
2. NNI (Network Node Interface) dựng để kiểm tra khi đi qua giao diện giữa 2 Node của mạng hay giữa 2 mạng khỏc nhau.
Bờn cạnh cỏc loại tế bào thuộc loại ngƣời dựng đó đặt hàng, cũn cú cỏc loại tế bào bảo trỡ, cho phộp kiểm tra chất lƣợng cỏc đƣờng nối và bỏo động mọi trục trặc xảy ra.
Tựy theo cỏc dạng thụng tin (õm thanh, hỡnh ảnh, dữ liệu... ) sẽ đƣợc phõn chia thành cỏc loại tƣơng ứng A, B, C, D... với mỗi loại cú một hàm thớch nghi ATM, đƣợc ghi vào phần thụng tin và đƣợc đƣa vào ở thiết bị đầu cuối, bộ phỏt, bộ thu và cỏc bộ phận thớch nghi (Adapter layer).
Cỏc tế bào ATM đƣợc phỏt ra từ bộ phỏt và đƣợc trộn kờnh trờn cỏc đƣờng truyền. Trộn kờnh của ATM là đồng bộ ở mức vật lý nhƣng khụng đồng bộ ở mức
thụng tin vỡ phần thụng tin trong cỏc tế bào khụng liờn hệ gỡ với vị trớ của tế bào trong thời gian. Trong quỏ trỡnh trộn, phải đảm bảo cỏc tế bào khụng mất đi, do vậy phải thiết lập đƣợc mối liờn hệ giữa chiều dài của hàng tế bào L (thể hiện số lƣợng) và thời gian dịch vụ T.
Cỏc tế bào đi vào cổng nhƣng cú thể đƣợc chuyển mạch tới một hoặc nhiều cổng ra. Khi nhiều tế bào thuộc nhiều mốc mạch khỏc nhau đồng thời cựng đến một cổng ra thỡ một số tế bào đƣợc truyền vào bộ đệm nằm chờ đề sau đú lại gửi tiếp. Để giảm tải, cỏc tế bào rỗng đƣợc rỳt ra khi qua chuyển mạch, sau đú lại đƣợc bự vào.
Cỏc chuyển mạch ATM làm việc nhanh vỡ nú khụng cần đến cỏc phần mềm thủ tục nào. Kết nối mạch trong ATM cú 2 loại: Lộ trỡnh ảo nhận dạng bằng mó VPL, kờnh ảo nhận dạng bằng mó VPI + VCL.
Lộ trỡnh ảo chứa một số kờnh ảo và một đƣờng truyền (vật lý) cú thể chia vài lộ trỡnh ảo. Nối mạng đƣợc xỏc định bằng cỏc mó nhận dạng múc liền nhau ứng với cỏc đƣờng nối liờn tiếp giữa cỏc Node mạng. Nối mạng ATM cũn đƣợc đặc trƣng bằng tốc độ bớt, cỏc chuẩn mụ tả nối mạch và vận chuyển, cỏch kiểm tra nối mạch... Để cú thể hiểu rừ hơn về 3 loại hỡnh chuyển mạch: Chuyển mạch gúi, Frame Relay, ATM ta cú thể tham khảo biểu đồ sau:
Hệ thống Chuyển mạch gúi Frame Relay ATM
Đơn vị
truyền
Packet Frame Relay Cell
Sấp xỉ 4K bytes Sấp xỉ 4K bytes 53bytes (Cố định)
Biểu đồ Tốc độ truyền Sấp xỉ64 Kpbs Sấp xỉ 2Mbps Sấp xỉ 2, 5Mbps Điều khiển khi gặp lỗi
Phỏt lại (Retransmit) Loại bỏ (Discard) Loại bỏ (Discard)
Trễ khi
truyền Lớn Bỡnh thƣờng Nhỏ
Ứng
dụng
Truyền dữ liệu Truyền dữ liệu
Kết nối các LAN
Truyền dữ liệu Kết nối các LAN Multimedia
1. 17- Biểu đồ so sỏnh 3 loại cụng nghệ chuyển mạch gúi.
1. 6. CÁC THIẾT BỊ LIấN KẾT MẠNG 1
Việc kết nối mạng LAN thành cỏc mạng lớn hơn nhằm tăng kớch thƣớc mạng trong mụi trƣờng hiện cú. Cỏc cụng cụ cú thể cho phộp chỳng ta thực hiện đƣợc mục đớch này là: (i) Repeater; (ii) Bridge; (iii) Router; (iv) Gateway; và (v) Switch.
Layer 1 Repeater
Layer 2 Bridge
Layer 4 Switch
1. 6. 1. Repeater
Là thành phần đơn giản nhất đƣợc sử dụng để mở rộng mạng LAN. Chỳng hoạt động tại tầng vật lý trong mụ hỡnh OSI để khuyếch đại tớn hiệu và chuyển tiếp tớn hiệu.
Muốn chuyển tiếp tớn hiệu từ đoạn mạng này sang đoạn mạng khỏc thỡ yờu cầu gúi dữ liệu và giao thức LLC (Logical Link Control) phải giống nhau trờn mỗi đoạn mạng. Vớ dụ nhƣ bộ chuyển tiếp khụng thể liờn lạc giữa mạng LAN 802. 3 (Ethernet) và 802. 5 (Token Ring). Một số bộ chuyển tiếp cao cấp đúng vai trũ nhƣ một hub đa cổng và cú thể kết nối cỏc phƣơng tiện truyền dẫn khỏc nhau (nhƣ cỏp đồng và cỏp quang). Tuy nhiờn bộ chuyển tiếp cú nhƣợc điểm đú là khụng hoạt động đƣợc khi:
Lƣu lƣợng truyền khụng quỏ lớn.
Đoạn mạng sử dụng với cỏc phƣơng phỏp truy nhập khỏc nhau, nhƣ một bờn sử dụng Ethernet cũn một bờn là Token Ring.
1. 6. 2. Bridge (Cầu nối)
Là một thiết bị mềm dẻo hơn nhiều so với Repeater. Một Repeater chuyển đi tất cả cỏc tớn hiệu nú nhận đƣợc cũn Bridge cú chọn lọc và chỉ chuyển đi cỏc tớn hiệu cú đớch ở phần mạng phớa bờn kia. Bridge cú thể làm đƣợc nhƣ thế vỡ mỗi thiết bị trờn mạng đều cú một địa chỉ duy nhất, và địa chỉ đớch đƣợc đặt trong phần Header của mỗi gúi tin đƣợc truyền đi.
Hoạt động tƣơng đƣơng với tầng Data link, Phsical trong mụ hỡnh OSI. Ngoài cỏc chức năng nhƣ bộ chuyển tiếp cầu nối cũn cú một số ƣu điểm sau:
Cú khả năng làm giảm hiện tƣợng tắc nghẽn khi số lƣợng mỏy tớnh nối vào mạng quỏ lớn. Bằng cỏch chia nú ra làm 2 mạng riờng biệt nhằm giảm bớt lƣu lƣợng truyền thụng trờn mỗi mạng.
Cú khả năng nối kết cỏc mạng LAN khỏc nhau nhƣ Ethernet và Token Ring và truyền gúi dữ liệu giữa chỳng.
1. 6. 3. Router (Bộ định tuyến)
Router là thiết bị thụng minh " hơn Bridge vỡ nú cú thể chọn đƣợc cỏc đƣờng tối ƣu cho 2 hay nhiều mạng.
Hoạt động ở tầng Network của mụ hỡnh OSI. Router cú thể nhận diện địa chỉ mạng (Brigde khụng làm đƣợc), sàng lọc địa chỉ. Chỳng cũng quyết định lộ trỡnh tốt nhất cho dữ liệu truyền đi. Ngƣời ta thƣờng sử dụng bộ định tuyến để:
Nối kết hai mạng và hạn chế lƣu thụng khụng cần thiết. Phõn chia cỏc mạng quản trị.
1. 6. 4. Switch (Bộ chuyển mạch)
Ta cú thể coi Switch hoạt động gần giống một Hub và một Router. Chức năng của Switch là cựng một lỳc duy trỡ nhiều cầu nối giữa cỏc thiết bị mạng bằng cỏch dựa vào một loaị đƣờng truyền xƣơng sống (backbone) nội tại tốc độ cao. Switch cú nhiều cồng, mỗi cổng cú thể hỗ trợ toàn bộ Ethernet LAN hoặc TokenRing.
Ngoài ra bộ chuyển mạch cung cấp khả năng lọc gúi dữ liệu giữa một số mạng LAN riờng biệt. Switch là loại thiết bị mạng mới, nhiều ngƣời cho rằng nú cú thẻ trở lờn phổ biến nhất vỡ nú là bƣớc đầu tiờn trờn con đƣờng chuyển sang chế độ truyền khụng đồng bộ ATM.
1. 6. 5. Gateway (Cổng giao tiếp)
Hoạt động ở hầu hết cỏc tầng trong mụ hỡnh 7 lớp OSI. Cổng giao tiếp cho phộp truyển thụng giữa cỏc kiến trỳc mạng và mụi trƣờng khỏc nhau. Cổng giao tiếp nhận dữ liệu từ một mụi trƣờng, tƣớc bỏ chồng giao thức cũ và đúng gúi lại theo chồng giao thức của trạm đớch.
GATE WAY
Ngƣời ta thƣờng sử dụng cổng giao tiếp để liờn kết hai hệ thống khụng sử dụng cựng (i) Giao thức truyền thụng; (ii) Cấu trỳc định dạng dữ liệu; (iii) Ngụn ngữ; và (iv) Kiến trỳc mạng.
Cổng giao tiếp liờn kết cỏc mạng khụng đồng nhất, vớ dụ nhƣ: Microsoft Window NT với SNA (System Network Architecture) của IBM. Chỳng thay đổi dạng thức dữ liệu cho phự hợp với chƣơng trỡnh ứng dụng tại đầu nhận.
1. 7. KẾT LUẬN
Hiện nay trờn thế giới cú nhiều dịch vụ dành cho việc chuyển thụng tin từ khu vực này sang khu vực khỏc nhằm liờn kết cỏc mạng LAN của cỏc khu vực khỏc nhau lại. Để cú đƣợc những liờn kết nhƣ vậy ngƣời ta thƣờng sử dụng cỏc dịch vụ của cỏc mạng diện rộng. Hiện nay trong khi giao thức truyền thụng cơ bản của LAN là Ethernet, Token Ring thỡ giao thức dựng để kết nối cỏc mạng WAN thụng thƣờng dựa trờn chuẩn TCP/IP. Trong chƣơng đó nghiờn cứu tổng quan về cỏc cụng nghệ của mạng WAN dƣới một số gúc độ: tổng quan về truyền thụng trong mạng WAN, cỏc dịch vụ của mạng WAN, phần cứng của mạng WAN, cỏc phƣơng phỏp đúng gúi dữ liệu trong mạng WAN
Trong chƣơng cũng đó giới thiệu về cỏc protocol và cụng nghệ khỏc nhau đƣợc sử dụng trong mạng diện rộng – WAN đú là cơ sở để thiết kế định hƣớng lại mạng ngõn hàng thƣơng mại cổ phần Quõn đội (MB).
CHƢƠNG 2: THỰC TRẠNG MẠNG THễNG TIN SỐ LIỆU VÀ ĐỊNH HƢỚNG THIẾT KẾ MẠNG NGÂN HÀNG TMCP QUÂN ĐỘI (MB)
2. 1. THỰC TRẠNG MẠNG THễNG TIN SỐ LIỆU NGÂN HÀNG TMCP QUÂN ĐỘI TMCP QUÂN ĐỘI
2. 1. 1. Hệ thụng mạng WAN, LAN
Để đƣa ra cỏc mụi trƣờng truyền thụng mới cho ngõn hàng MB thỡ việc đầu tiờn là phải xỏc định thực trạng mụi trƣờng truyền thụng hiện nay của ngõn hàng MB với mục đớch để tỡm ra cỏc ƣu khuyết điểm cũn tồn tại và từ đú cú thể đƣa ra cỏc đề xuất phự hợp cho hệ thống mạng diện rộng wan của ngõn hàng MB.
Hệ thống mạng WAN
Hệ thống mạng WAN hiện tại của MB đang trong giai đoạn đầu phỏt triển cũng đang gặp nhiều bất cập về thiết kế phõn lớp, phõn hoạch địa chỉ IP, về định tuyến trờn mạng và về bảo mật hệ thống, cụ thể nhƣ sau:
Thiết kế phõn lớp: Hệ thống chƣa cú thiết kế phõn lớp, chƣa cú định hƣớng tổng thể rừ ràng, cỏc thiết bị nối mạng chƣa cú quy hoạch chi tiết: “ cần mở rộng thỡ nối lại với nhau” nhƣ vậy khi hệ thống cú nhu cầu mở rộng thỡ việc bố trớ thiết bị sẽ trở nờn phức tạp, khú khăn trong vấn đề quản lý.
Hệ thống mạng LAN
Hỡnh 2. 2 Hệ thống mạng LAN tại Hội Sở Liễu Giai hiện tại
Hệ thống địa chỉ IP: Hệ thống địa chỉ IP hiện tại đang sử dụng thuộc lớp C, 192. 168. x. x. Với hệ thống nhỏ ớt chi nhỏnh, thỡ dải IP lớp A cú thể đỏp ứng đủ cỏc yờu cầu kết nối mạng, tuy nhiờn với đặc thự của hệ thống Ngõn hàng núi chung, hệ thống phải ngày càng đƣợc mở rộng kết nối nhiều chi nhỏnh để cú thể cung
cấp nhiều dịch vụ và gần khỏch hàng hơn nữa và đõy cũng là mấu chốt phỏt sinh khi sử dụng địa chỉ IP lớp A.
Hệ thống định tuyến trờn mạng WAN: Qua khảo sỏt sơ bộ, tụi nhận thấy việc định tuyến trờn mạng WAN cú nhiều bất cập, định tuyến lũng vũng tại cỏc điểm kết nối ra ngoài: ATM Switch và Internet…việc này sẽ làm kết nối trong hệ trở